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申请/专利权人：中国科学院海洋研究所

摘要：本发明公开一种多功能水下观测系统及方法，涉及海洋观测技术领域，包括水下观测舱和水上控制模组；水下观测舱包括控制器、传感器组和光发射机；水上控制模组包括光接收机、定位授时器、程控卷扬机和主控模块；光发射机将水下多环境参数传输至水上控制模组；光接收机接收水下多环境参数；定位授时器为水下多环境参数增加经纬度位置和卫星授时时间信息；程控卷扬机通过缆绳与水下观测舱连接，通过控制缆绳的固定和收放，以对自容式工作模式和拖曳式工作模式进行切换；主控模块对传感器组进行定期或条件触发的校准，确保观测结果的准确性和可靠性，保障水下与水上的信息交互，且能够满足各种水体的水下观测。

主权项：1.一种多功能水下观测系统，其特征在于，包括：水下观测舱和水上控制模组，水下观测舱和水上控制模组通过缆绳和光电混合缆连接；所述水下观测舱包括控制器、传感器组和光发射机；传感器组用于获取水下多环境参数；光发射机用于基于光电转换，通过光电混合缆，将水下多环境参数传输至水上控制模组；控制器用于接收水上控制模组的检测指令，以控制光发射机的信号传输；所述水上控制模组包括光接收机、定位授时器、程控卷扬机和主控模块；光接收机用于接收水下多环境参数；定位授时器与传感器组同步工作，用于为传感器组所获取的水下多环境参数增加经纬度位置和卫星授时时间信息；程控卷扬机通过缆绳与水下观测舱连接，用于通过控制缆绳的固定和收放，以对自容式工作模式和拖曳式工作模式进行切换；主控模块，被配置为根据设定基准源和标准参数，对传感器组进行定期或条件触发的校准，根据水下多环境参数评估水下环境状态，并将水下多环境参数推送至外部终端进行显示，以及控制定位授时器和程控卷扬机的工作状态；所述主控模块还被配置为对多功能水下观测系统状态的监控，具体包括：构建故障模式库，包括各种故障类型及对应的故障特征描述；获取系统内部的运行状态数据、电源状态数据、通信状态数据、运行日志和硬件状态报告；其中，运行状态数据包括温度、压力、电流、电压和振动；电源状态数据包括电压、电流、功率和电池电量；通信状态数据包括数据包丢失率、延迟和误码率；提取运行状态数据的特征向量，包括统计量、频域特征、时序特征和模式特征；其中，统计量包括均值、方差、峰度和峭度；频域特征包括傅里叶变换、小波变换和阶次跟踪；时序特征包括趋势、周期性、突变点和相关性；模式特征包括模板匹配、聚类分析和模式分类；将提取的特征向量与故障模式库中的故障特征描述进行比对，判断是否存在故障以及故障类型，并确定故障发生的具体部位，根据故障类型采取处理措施，包括切换备用组件、重启系统、降级运行、暂停运行、隔离故障组件、调整运行参数和发送维修指令。

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