一种锚定式深海硫化物地震勘探数据接收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种锚定式深海硫化物地震勘探数据接收装置，该装置包括由上至下挂载在凯夫拉绳上的拉直与定位单元、数据接收单元、释放与定位单元及连接在释放与定位单元下端的锚定单元；本实用新型专利技术的技术方案采用模块化设计、锚定式作业方案，提高了装置布放与回收的便捷性，降低了重大故障导致系统瘫痪的概率，双释放器的设计进一步提高了系统的工作稳定性，可满足不同类型和尺度的深海硫化物矿床勘查需求，可以方便地加挂其他类型的传感器，高效经济地实现多参数数据观测功能。

【技术实现步骤摘要】
一种锚定式深海硫化物地震勘探数据接收装置
本专利技术涉及海洋调查领域，具体是一种锚定式深海硫化物地震勘探数据接收装置及接收方法。
技术介绍
海洋地质与矿产资源调查是一项基础性与战略性的调查活动，其中地震方法在海底浅层地质构造、热液活动和多金属硫化物等调查中发挥着不可替代的作用。我国西南印度洋脊多金属硫化物勘探合同区地形复杂，其很多硫化物矿床位于2000～3000m左右的深海海底，勘探难度较大、技术要求高。当前，深海地震调查中主要使用海面拖曳式多道电缆来接收反射信号，但由于其距离海底数千米之远，获得的数据精度较低，分辨率也无法满足海底硫化物矿床地质构造勘查和矿体范围识别的需求。近年来，随着技术的进步，国内外研发了垂直缆用于地震数据采集。然而，国内的垂直缆采用基于船舶的拖曳式作业方式，主要用于1000m水深环境的近海工程勘查与军事目标。国际上虽有用于硫化物调查的固定于海底的垂直缆，最大工作水深为2000m，一般应用于弧后盆地硫化物调查中；长度和道间距固定的一体化电缆设计方式造成垂直缆的可调整性不好，无法满足类型和大小各异的硫化物矿床探测，且发生故障容易造成整条电缆无法工作。由此可知，已有垂直缆在作业水深、作业方式、可调整性和易用性方面存在不足，无法满足我国深海多金属硫化物勘探的实际需求。
技术实现思路
针对上述问题中存在的不足之处，本专利技术提供一种锚定式深海硫化物地震勘探数据接收装置，该装置包括由上至下挂载在凯夫拉绳上的拉直与定位单元、数据接收单元、释放与定位单元及连接在所述释放与定位单元下端的锚定单元；所述拉直与定位单元包括用来确定所在点的位置的声学应答器和用于拉直整套设备的浮球组，所述浮球组位于所述凯夫拉绳的顶端；所述数据接收单元包括负责记录震动信号的水听器、负责记录所在位置的姿态的测斜仪及浮球；所述释放与定位单元包括挂载在所述凯夫拉绳末端的带定位功能的声学释放器及浮球I，所述带定位功能的声学释放器下端通过释放钩连接卸扣，并通过声学控制信号控制所述释放钩的开闭，实现所述卸扣的分离，所述卸扣之间连有一条钢链；所述锚定单元包括重锚、连接绳和钢环，所述重锚将整套系统固定于海底表面，并通过所述钢环与所述钢链相连。作为本专利技术的进一步改进，在所述数据接收单元中，所述水听器是等间距挂载在所述凯夫拉绳上的。作为本专利技术的进一步改进，在所述数据接收单元中，所述测斜仪是等间距挂载在所述凯夫拉绳上的。作为本专利技术的进一步改进，所述数据接收单元还包括用于测量并存储所在位置的水压信息数据的压力传感器，所述压力传感器靠近最下方的所述水听器。本专利技术的有益效果为：(1)采用模块化设计、锚定式作业方案，提高了装置布放与回收的便捷性，降低了重大故障导致系统瘫痪的概率，双释放器的设计进一步提高了系统的工作稳定性。(2)可以根据探测目标的大小和范围，灵活地调节水听器的数量及其间距，方便地完成系统的扩展与调整，满足不同类型和尺度的深海硫化物矿床勘查需求。(3)最大工作水深6000m，水听器可以实现宽频带(10Hz-6kHz)接收，配合高分辨率电火花震源或海底拖曳低频声源，满足深海高分辨率地质构造与硫化物矿床探测功能。(4)可以方便地加挂其他类型的传感器，高效经济地实现多参数数据观测功能。附图说明图1是本专利技术一种锚定式深海硫化物地震勘探数据接收装置整体组成示意图；图2是图1中拉直与定位单元5的示意图；图3是图1中数据接收单元4的示意图；图4是图1中释放与定位单元3的示意图；图5是图1中锚定单元1的示意图。图中：1、锚定单元；11、重锚；12、连接绳；13、钢环；2、释放与定位单元；21、浮球I；22、声学释放器；221、释放钩；23、卸扣；24、钢链；3、数据接收单元；31、水听器；32、测斜仪；33、浮球；34、压力传感器；4、拉直与定位单元；41、浮球组；42、声学应答器；5、凯夫拉绳。具体实施方式如图所示，本专利技术实施例提供了一种锚定式深海硫化物地震勘探数据接收装置，该装置包括由上至下挂载在凯夫拉绳5上的拉直与定位单元4、数据接收单元3、释放与定位单元2及连接在释放与定位单元2下端的锚定单元1(参见图1)；拉直与定位单元4包括用来确定所在点的位置的声学应答器42和用于拉直整套设备的浮球组41，浮球组41位于凯夫拉绳5的顶端(参见图2)；数据接收单元3包括负责记录震动信号的水听器31、负责记录所在位置的姿态的测斜仪32及浮球33，其中，水听器31及测斜仪32是等间距挂载在凯夫拉绳5上的，数据接收单元3还包括用于测量并存储所在位置的水压信息数据的压力传感器34，压力传感器34靠近最下方的水听器31(参见图3)；释放与定位单元2包括挂载在凯夫拉绳5末端的带定位功能的声学释放器22及浮球I21，带定位功能的声学释放器22下端通过释放钩221连接卸扣23，并通过声学控制信号控制释放钩221的开闭，实现卸扣23的分离，卸扣23之间连有一条钢链24；释放与定位单元3还包括用于测量并存储所在位置的水压信息数据的压力传感器22(参见图4)；锚定单元1包括重锚11、连接绳12和钢环13，重锚11将整套系统固定于海底表面，并通过钢环13与钢链24相连(参见图5)。采用模块化设计、锚定式作业方案，提高了装置布放与回收的便捷性，降低了重大故障导致系统瘫痪的概率，双释放器的设计进一步提高了系统的工作稳定性；可以根据探测目标的大小和范围，灵活地调节水听器的数量及其间距，方便地完成系统的扩展与调整，满足不同类型和尺度的深海硫化物矿床勘查需求；最大工作水深6000m，水听器可以实现宽频带(10Hz-6kHz)接收，配合高分辨率电火花震源或海底拖曳低频声源，满足深海高分辨率地质构造与硫化物矿床探测功能；可以方便地加挂其他类型的传感器，高效经济地实现多参数数据观测功能。具体使用时，为方便理解本专利技术，结合附图进行描述；装置的使用步骤分为以下几步；a、按照拉直与定位单元4、数据接收单元3、释放与定位单元2、锚定单元1的顺序布放入海，通过锚定单元1的自重将装置沉入海底的过程，其中，锚定单元1的重锚11到达海底表面起到固定作用；b、数据接收单元3测量及记录的过程，其中，水听器31负责记录震动信号，测斜仪32负责记录所在位置的姿态，压力传感器22记录水压信息数据；c、装置回收的过程，其中，带定位功能的声学释放器23接收船上的声学控制信号，控制其释放钩231打开，完成与卸扣24的分离，锚定单元1被留在海底，其余部分回收。使用本专利技术时，按照拉直与定位单元4、数据接收单元3、释放与定位单元2、锚定单元1的先后顺序依次布放，最后将锚定单元1的重锚11布放入海，依靠其重力将整套装置沉入海底。然后依靠超短基线定位功能确定信标声学释放器22和声学应答器42的位置，用于数据处理中该系统的海底位置和系统回收的初始位置信息。作业结束以后，通过声学方法完成系统的释放，并回收拉直与定位单元4、数据接收单元3、释放与定位单元2，锚定单元1留在海底。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锚定式深海硫化物地震勘探数据接收装置，其特征在于：该装置包括由上至下挂载在凯夫拉绳(5)上的拉直与定位单元(4)、数据接收单元(3)、释放与定位单元(2)及连接在所述释放与定位单元(2)下端的锚定单元(1)；所述拉直与定位单元(4)包括用来确定所在点的位置的声学应答器(42)和用于拉直整套设备的浮球组(41)，所述浮球组(41)位于所述凯夫拉绳(5)的顶端；所述数据接收单元(3)包括负责记录震动信号的水听器(31)、负责记录所在位置的姿态的测斜仪(32)及浮球(33)；所述释放与定位单元(2)包括挂载在所述凯夫拉绳(5)末端的带定位功能的声学释放器(22)及浮球I(21)，所述带定位功能的声学释放器(22)下端通过释放钩(221)连接卸扣(23)，并通过声学控制信号控制所述释放钩(221)的开闭，实现所述卸扣(23)的分离，所述卸扣(23)之间连有一条钢链(24)；所述锚定单元(1)包括重锚(11)、连接绳(12)和钢环(13)，所述重锚(11)将整套系统固定于海底表面，并通过所述钢环(13)与所述钢链(24)相连。

【技术特征摘要】
1.一种锚定式深海硫化物地震勘探数据接收装置，其特征在于：该装置包括由上至下挂载在凯夫拉绳(5)上的拉直与定位单元(4)、数据接收单元(3)、释放与定位单元(2)及连接在所述释放与定位单元(2)下端的锚定单元(1)；所述拉直与定位单元(4)包括用来确定所在点的位置的声学应答器(42)和用于拉直整套设备的浮球组(41)，所述浮球组(41)位于所述凯夫拉绳(5)的顶端；所述数据接收单元(3)包括负责记录震动信号的水听器(31)、负责记录所在位置的姿态的测斜仪(32)及浮球(33)；所述释放与定位单元(2)包括挂载在所述凯夫拉绳(5)末端的带定位功能的声学释放器(22)及浮球I(21)，所述带定位功能的声学释放器(22)下端通过释放钩(221)连接卸扣(23)，并通过声学控制信号控制所述释放钩(221)的开闭，实现所述卸扣(23)的分离...

【专利技术属性】
技术研发人员：王汉闯，陶春辉，周建平，丘磊，王渊，柳云龙，徐魏军，潘东雷，
申请(专利权)人：国家海洋局第二海洋研究所，
类型：新型
国别省市：浙江,33