Signature55日常运行和保养方案
Signature55日常使用和保养主要涉及到功能测试、电池更换、罗盘校正和投放准备事项等。
强烈推荐在每次布放以前对仪器进行一次功能测试以确保仪器的各个组成部分像如期那样工作。开始之前确保仪器已经连接成功。功能测试的过程同样确保你已经熟练掌握了操作软件。
首先创建一个具有最高采样频率的.deploy文件，除了Average interval和Measurement interval设置成最低值外，其余的采用默认设置。
通信正常后，点击Online>Start Data Collection，然后点击创建的.deploy文件，将会开始实时采集。简单判断仪器正常运行的简单方法是观察LED灯是否闪烁。
仪器开始进行数据采集时，在主屏幕上将会显示各个传感器的信息。更多详细的信息可参考在线数据收集（Online Data Collection）
首先检查仪器的firmware版本是不是最新版本。购买仪器之后，仪器带有一个与电脑软件匹配的firmware版本。因此开始使用仪器之前不需要进行firmware硬件的更新。然而，将来会提供新的功能，所以一定要更新firmware。新的firmware可从Nortek网站下载http://nortek-as.com/en/support/software.与你仪器类型像匹配的版本。点击Instrument>Firmware Update 然后按照屏幕提示完成更新。
注意：如果使用内部电池进行数据采集，仪器将会一直运行直到耗完电量。当完成测试以后，一定要确保停止工作。
·温度传感器
通过对比温度传感器的读数和室温而简单的测试温度传感器。
·压力传感器
压力传感器可以输出压力绝对值，单位dBar。在制造过程中，传感器的标准值设为9.5dBar（相对于大气压）。压力传感器不能输出负值。仪器在空气中的输出值为0.2-0.7dBar，取决于外部环境的情况。
将仪器放在水下大约0.5m的位置可进行压力传感器的测试，其输出值为0.5dBar+外部环境中的压力值为0.2-0.7dBar。
另外一种测试传感器的方法是用嘴堵住传感器并向里吹气，可观察到压力值增大。
·倾斜传感器
图1 波束分布，pitch 和 roll
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找到仪器上标注的x标记，并确定x指向的正向。
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尽量保持仪器的水平，使仪器朝向远离你的方向。Pitch和Rollthe值应该非常接近零。
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将仪器向右倾斜10度，Roll的读数大约是10
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将仪器向左倾斜10度，roll的读数大约是-10
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将仪器向前倾斜10度，Pitch的读数大约是-10
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将仪器向后仰10度，Pitch的读数大约是10
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将仪器头向下，仍然使x的方向远离你，重复上述步骤，得到同样的结果。
注意：当仪器头朝下的时候，加速度仪的z读数应该是-1
·罗盘
X方向指向北方向。沿着z轴方向旋转仪器，观察角度为0,90,180,270时分别对应着北，东，南，西。
附近磁铁和金属等的电磁场能够干扰测量值，因此评估结果时需要将其考虑进去。罗盘校准Compass Calibration部分有更详细的信息。
·声强
每个波束的声强应该单独检验，其声强用dB表示。一次将一个波束放入水中或者穿过一个水袋，将会发现对应波束的峰值。同时还可以看到摩擦和敲击对换能器的影响。波束按照1,2,3进行编号，面向x方向的1号，并按照顺时针的顺序进行排列。
图7 声强测试举例。用手摩擦或者按压换能器。
检验和记录仪器在空气中的噪声水平(声强)。其值会根据不同的宽带和频率在20dB到30dB之间变化。将传感器的头浸到水下，最大值将会极大增加。这是由于仪器依赖于水中粒子对声束的散射，清澈的水中反射回来的信号强度降低。这一测试的目的是观察反射回来的信号在强度上相对于噪声水平是否有增加。所有的波束大约应该有相似的值。
注意：背景噪声非常容易受到附近场源的干扰，比如电池等。在测试过程中确保仪器远离其他电子器件。
·相关性
当换能器放入水中时，相关性的值应该比空气中的值有极大地提高。
·内存卡/数据记录
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选择Deployment >Start Recorder Deployment 测试内存卡。
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给文件取名”test”，然后开始放置。出现一个提醒框，提示仪器是在没有外置电源的情况下运行，点击Yes继续。
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弹出一个消息确定配置信息，点击Ok。仪器布放完毕，同时回到主界面。
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几分钟后，再次连接仪器并停止数据采集。
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在Deployment>Recorder Data Retrieval 下找到test.ad2cp文件，然后点击图标
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打开Deployment>Data Conversion ，使用Add file找到下载的文件test.ad2cp。确定转化成的matlab文件存储位置，然后点击Start。
注意：推荐布放时清空内存。在清空内存之前，确保已经转化了需要的数据。
点击Deployment>Recorder Data Retrieval 和 Erase Recorder
二、换电池
内部电池包位于电池舱内。注意：仪器运输过程中电池需断开。
在仪器布放之前可以使用Deployment Software中的planning 模块评估功耗。推荐在每一次布放时使用新的电池。
第一次连接电池包或者第一次更换新电池，可以按照下面步骤进行：
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将仪器倒置，堵头一端朝上，去掉六个螺栓。注意底盖和舱体的取向位置。X轴的正向指向电缆指向的方向。 |
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如果后盖被塞住，使用自带工具沿着舱体边缘撬开。向相反的方向推开，缓慢的拿下后盖。 |
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断开后盖上的2针电缆和9针电缆的接口。这时候有非常有必要另一个人帮忙拿住后盖。 |
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抓住电池上部的带子。调整电池方向，使紧急电缆面向仪器的通信缆和电源线。在保持电缆靠着舱壁的同时，垂直放入第一个电池。注意不要扭动和损坏电池表面的填料。 |
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将第二块电池放到第一块电池的上部。将两块电池串联。 |
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穿过泡沫聚乙烯环。将电池连接到电源接口。 |
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检查后盖上是否有O型圈。这是确保仪器不会浸水的最重要一步 连接两针电缆和九针电缆。再次连接电缆的时候可以请求另一个人帮忙拿着后盖 |
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确保后盖正确的安放。特别注意后盖没有挤住电缆。 |
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用手按住后盖，同时拧上螺柱。 |
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在上紧之前，将所有的螺柱都拧进去。 |
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注意：当更换完电池之后需要进行罗盘的校准。因为电磁的干扰发生了变化。
注意：确保仪器和舱体内都放置干燥剂。潮湿空气会造成仪器的损坏。由于不同国家之间电池的区别，确认并遵循当地的电池性能。
三、线束导轨的拆除
Signature500、Signature250和Siganture55长电池舱使用锂离子电池时候会使用到线束导轨。对于标准的仪器，线束导轨是标准安装在电池舱内部的，但是由于电池舱内没有足够的空间容纳锂离子电池，所以当使用锂离子电池时，需要将线束导轨拆除。如下图所示：
图8： 1舱体；2紧固螺栓；3导轨；4支架；5螺栓
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打开电池部分，如上部分描述所示 |
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卸下用于将支架4固定在舱体1上的螺栓5 取下支架4，小心地将线束导轨滑出。 |
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导轨是由另外一组螺栓和垫圈固定的 |
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重新连接电池，按照先前步骤 |
如果harness需要放在边上进行保护，可以使用塑料袋取代导轨，从而确保电池更容易放入。
四、罗盘校准
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仪器，电池舱，配重等等与框架或者浮标组装。以便尽可能接近的模拟布放过程。
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仪器与电脑通信。点击 Instrument>Compass Calibration
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准备使整个系统沿着Z轴缓慢的旋转，点击Start。在野外试验时，不要期望获得一个完美的圆。然而，我们推荐缓慢的旋转，大约一圈30s，尽量获得一个理想的圆。
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绿线表明校准成功。
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使用获得的值，点击Done。提醒确定仪器将会更改缺省值为新的罗盘设定。
图8二维罗盘校准对话框
注意：在校准过程中周围材料对磁场的干扰，这可能导致数据方向性偏离。磁场强度达到5Gauss就可能扰动磁场。X.Y.Z方向和波束方向的流速是正确的，但是大地坐标系下的ENU数据是不正确的。船体甲板一般都具有足够大的非均匀磁场干扰，这一非均匀磁场将会扰乱罗盘校准过程，如果可以的话，在仪器上运输船之前做好最终的罗盘校准。
注意：不要使仪器的任何部分处在高于20Gauss的磁场，包括电池。有可能会永久性的损坏组件并引起罗盘的损坏。
每次读取罗盘方位的时候都会记录下磁力计和加速计的原始数据。从这种方法的实际应用来看，任何在布放过程中可旋转360度的仪器在后处理过程中都可校准。这就避免了在布放之前进行罗盘校准的问题，并且在流速剖面数据方面获得理论上更高的方向准确性。
五、布放之前
先前章节完成之后，现在需要做的是布放之前最后的准备工作。
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选择Planning>Deployment>Planning 打开设置窗口。在未连接仪器的情况下，也可以设置文件。将配置文件按要求设置完成后，点击Save Configuration 保存设置。这将可快速的从仪器加载配置并且可在不同的仪器上保持相同的设置。
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在自容式测量时，一定要确保仪器连接塞子，保证防水。在插入之前，确保接口处干燥且没有碎屑，母头内没有水。
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当公头完全插入母头后，拧紧电缆上的带螺纹锁紧扣，直到完全拧紧。这时候母头和公头的配合面非常紧密，可以形成一个非常好的水密。
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设置压力补偿值。仪器测量绝对压力值。压力补偿值是抵消相对压力的度数。环境压力通常为9.5dBar，通常为工厂默认值。1dBar的压力等于1m水深。
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开始布放时，推荐清空内存。在清空内存以前，确保已经下载了所有想保存的数据。点击Deployment>Recorder Data Retrirval>Erease Recorder 如果SD内存卡存满以后，数据将会停止保存。但是仪器会继续工作，以防仪器串口输出打开的情况下仍可以继续从串口输出数据。
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仪器每发射一次pin，LED灯都会闪烁。仪器开始工作的时间取决于你的设置，且可以非常简单的确定仪器是否按照设置开始工作。
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如果安装电池的时间已经超过了设置的开始工作时间，仪器会根据配置和布放的时间进行再同步并进行数据采集。因此，这就意味着仪器进行下一个ping之前需要等待一个测量间隔或者burst测量间隔。但仪器进行再同步时，只要连接电池，LED就会闪烁一次。
例如：仪器设置在12点开始测量，20min的测量间隔，但是电池实在12点10分连接，第一个采样时间将在12点20开始。
如果同时使用内部和外部电池，哪一个电池的电压高，将选择使用哪一个电池。
建议每一次布放都采用新电池。但是，Deployment 软件里面有估算的电量剩余量。例如：signature500的内部电池为180wh。最后一次使用了126天，大约0.7wh/天，剩余的电池电量大约为90wh (180-88).
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O型圈应使用硅脂润滑。
六、维护保养
·清洁
首先按照通常方法清洁Signature55。使用温和的洗涤剂来清洗仪器。清洗时要注意换能器。 检查压力传感器并清除前面2个孔中的脏东西。
·防生物附着
通常使用防生物附着涂料及其他类似试剂来防止长期布放时换能器上贝类及藻类等生物的附着。根据温度的不同，生物附着在热带地区2周内就比较严重而在寒冷的区域可以持续6各月不受影响。阳光同样是主要因素-在水下100m生物附着明显没有在水下5m的情况严重。
“通常在长期布放的情况下我们使用塑料袋来防止生物附着。作为家用或办公室使用的垃圾箱的内衬的薄塑料袋效果很好。将其拉进并用扎带捆绑到仪器上面。你需要在塑料袋上面扎几个针眼，以使内部气体逸出，并且针眼很小可以防止微生物进入”
“我们使用在儿童软膏中常见的锌氧化物。在高频换能器上涂抹一些，我们看到几乎没有受到生物附着影响” “我们使用一种Pettit’s Trinidad防生物附着涂料（75.8%的亚铜氧化物）”
·更换干燥剂
将仪器擦干。不论是淡水还是盐水都会腐蚀电路板。 最少一年一次更换电池包后面的干燥剂。
七、其余
7.1 仪器安装示意图
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集成手册
