一种海底地震仪的双释放系统技术方案

本发明专利技术涉及海底地震仪技术领域，特指一种海底地震仪的双释放系统，舱球和机械释放器设置在固定支撑面板上，舱球上设置有电化学熔断释放总成和旋转杆，机械释放器通过电缆与电池舱球相连接；沉耦架连接在固定支撑面板的下方，沉耦架包括有底架和多个支柱，其中两个支柱之间设置有滑轮，固定钢丝的一端与脱钩套相连接，固定钢丝的另一侧绕经滑轮，并穿过固定支撑面板与旋转杆套接，舱球、固定支撑面板和沉耦架形成一个整体。本发明专利技术所提供的一种具有化学和机械双释放模式的海底地震仪，是将体积和重量较大的机械释放器改进，并与化学释放相结合组成具有化学和机械双释放模式的OBS系统，两种释放方式同时触发，任何一种释放成功都可成功释放OBS。都可成功释放OBS。都可成功释放OBS。

【技术实现步骤摘要】
一种海底地震仪的双释放系统


[0001]本专利技术涉及海底地震仪
，特指一种海底地震仪的双释放系统。

技术介绍

[0002]海底地震仪(Ocean bottom seismometer,OBS)是一种将检波器直接放置海底接收各种信号的观测仪器，其包括传感器单元、记录单元、存储单元、控制单元和释放单元等，造价昂贵。OBS在海底工作中要抵抗巨大的海水压力、复杂的海底环境和海水的腐蚀等外界因素，因此，长时间置于海底的OBS回收一直面临巨大的挑战。在实际工作中，仪器的成功回收对科研工作者来说，既能获得完整的探测数据，又能减少设备财产损失。
[0003]目前，国内外普遍使用的沉浮式OBS有SEDIS
Ⅵ
型OBS，MicrOBS和I
‑
7C型OBS。尽管三种OBS的外观和沉耦架悬挂方式各不相同，但三者都是通过电化学腐蚀方式对熔断丝燃烧来达到释放目的。其释放原理为船载声学释放单元通过甲板声呐探头发出携带指令的超声波，OBS内置水听板接收到特定频段的声波后，将声信号转换为电信号，触发内部释放模块在熔断丝两端加载电压，在海水电解质的环境中，暴露在海水中的铁质熔断丝与阴极板发生点解作用，导致熔断丝腐蚀断裂。原本连接沉耦架和杠杆臂的钢缆因失去受力支点而向下旋转脱落，仪器舱与沉耦架脱离，OBS依靠自身浮力上浮至水面。但是，电化学腐蚀释放方式常常受释放电压和不同水域环境的影响，在某些情况下，如释放电压不足、仪器舱进水引起释放模块损坏或污损生物生长导致熔断丝与海水绝缘等，极易导致仪器释放回收失败。寻找安全高效的释放模式迫在眉睫。
[0004]其次，机械释放具有安全的稳定性，普遍用于大型海洋探测仪器，但目前市场上现有的机械释放器体积和重量较大，一方面影响OBS下沉和上浮浮力、姿态，另一方面受OBS仪器平台的限制，不适用于体积较小的OBS平台。
[0005]目前国内外海底地震仪释放系统全部采用单一的电化学释放方式，该释放方式不仅对其自身的材料、工艺和电池电压有极高的要求，且受外界影响较大，一旦熔断丝受到无损与海水绝缘，该方式将完全失效。
[0006]2009年“973”航次在南海南部投放的20台OBS，正是由于融断释放系统存在缺陷，最终只回收了5台，回收率仅有25％，仪器损失惨重，数据资料也严重缺失(丘学林等，2012)。2015年广东省地震局和中科院南海海洋研究所联合开展的珠江口海陆联合三维深地震探测投放了53台OBS，只回收25台，回收率不足50％。通过对后期拖网回收的OBS调查发现，一大部分OBS被污损生物附着，导致熔断丝绝缘而无法通过电化学方式释放。

技术实现思路

[0007]本专利技术的专利技术目的在于：为了解决现有技术中所存在的问题，即单一的机械释放或者电化学熔断释放均不能保证释放效果的问题，本专利技术提供了一种海底地震仪的双释放系统。
[0008]为了解决现有技术中所存在的问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]一种海底地震仪的双释放系统，包括有机械释放器，还包括有电化学熔断释放总成、至少两个舱球、固定支撑面板、沉耦架、固定钢丝和脱钩套；
[0010]至少两个所述舱球设置在所述固定支撑面板上，所述舱球的上部设置有所述电化学熔断释放总成，且所述电化学熔断释放总成的上部设置有旋转杆，至少两个所述舱球包括有仪器舱球和电池舱球；
[0011]所述机械释放器固定在所述固定支撑面板上，设置在所述舱球的旁边，且所述机械释放器通过电缆与所述电池舱球相连接；
[0012]所述沉耦架连接在所述固定支撑面板的下方，所述沉耦架包括有底架和在所述底架上向上伸出的多个支柱，其中两个所述支柱之间设置有滑轮，所述固定钢丝的一端与所述脱钩套相连接，所述固定钢丝的另一侧绕经所述滑轮，并穿过所述固定支撑面板与所述旋转杆套接，至少两个所述舱球、所述固定支撑面板和所述沉耦架形成一个整体。
[0013]作为本专利技术海底地震仪的双释放系统的技术方案的一种改进，所述沉耦架包括有六根所述支柱，所述底架呈方形状，六根所述支柱分别设置在所述底架的四角和中部位置，两根设置在中部的所述支柱之间横向设置有滑轮支撑板，所述滑轮设置在所述滑轮支撑板上。
[0014]作为本专利技术海底地震仪的双释放系统的技术方案的一种改进，所述固定支撑面板的下面设置有六个与所述支柱相适配的限位套管，六个所述限位套管分别与六根所述支柱一一对应套接。
[0015]作为本专利技术海底地震仪的双释放系统的技术方案的一种改进，所述底架还设置有四根延长杆，四根所述延长杆分别设置在所述底架的四角处，且均沿所述底架的宽度方向向外伸出，每根所述延长杆均与一导流筒相连接。
[0016]作为本专利技术海底地震仪的双释放系统的技术方案的一种改进，所述固定支撑面板上开设有两个分别适配所述仪器舱球和所述电池舱球的通孔，所述仪器舱球和所述电池舱球分别设置在两个所述通孔中。
[0017]作为本专利技术海底地震仪的双释放系统的技术方案的一种改进，所述机械释放器包括有耐压舱体、电源连接器、直流电机、电机转轴、固定支撑板和挂钩轴；
[0018]所述固定支撑板水平设置在所述耐压舱体外壁的下部，且所述固定支撑板的上面与所述固定支撑面板的下面相连接；
[0019]所述耐压舱体为中空筒状，所述电源连接器和所述直流电机置于所述耐压舱体内，且所述电源连接器连接在所述直流电机的上部，所述直流电机的电机转轴向下伸出，并伸出所述耐压舱体外与所述挂钩轴相连接，所述电机转轴和所述挂钩轴同轴设置。
[0020]作为本专利技术海底地震仪的双释放系统的技术方案的一种改进，所述脱钩套呈中空的长方体状，所述脱钩套的同侧上开设有第三通孔和第四通孔；
[0021]所述固定钢丝的一端穿过所述第三通孔固定与所述脱钩套相连接，所述挂钩轴穿过所述第四通孔与所述脱钩套相连接或相脱离；
[0022]所述挂钩轴与所述脱钩套相垂直或接近垂直时，所述脱钩套与所述挂钩轴相连接；所述挂钩轴与所述脱钩套相平行时，所述脱钩套与所述挂钩轴相脱离。
[0023]作为本专利技术海底地震仪的双释放系统的技术方案的一种改进，所述电化学熔断释放总成还包括有换能器，所述换能器设置在所述电化学熔断释放总成的上部上。
[0024]作为本专利技术海底地震仪的双释放系统的技术方案的一种改进，还包括有控制系统，所述控制系统包括有电源模块、接收模块、发射模块和释放模块，所述电源模块分别与所述接收模块、所述发射模块和所述释放模块相连接，所述接收模块分别与所述发射模块和所述释放模块相连接；
[0025]所述接收模块包括有单片机和分别与所述单片机相连接的频率解码器，所述频率解码器；所述发射模块与所述换能器相连接，所述发射模块用于控制所述换能器发射；
[0026]所述释放模块分别与所述机械释放器和所述电化学熔断释放总成相连接，所述释放模块用于所述电化学熔断释放总成的释放和所述机械释放器的释放。
[0027]作为本专利技术海底地震仪的双释放系统的技术方案的一种改进，所述频率解码器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海底地震仪的双释放系统，包括有机械释放器，其特征在于，还包括有电化学熔断释放总成、至少两个舱球、固定支撑面板、沉耦架、固定钢丝和脱钩套；至少两个所述舱球设置在所述固定支撑面板上，所述舱球的上部设置有所述电化学熔断释放总成，且所述电化学熔断释放总成的上部设置有旋转杆，至少两个所述舱球包括有仪器舱球和电池舱球；所述机械释放器固定在所述固定支撑面板上，设置在所述舱球的旁边，且所述机械释放器通过电缆与所述电池舱球相连接；所述沉耦架连接在所述固定支撑面板的下方，所述沉耦架包括有底架和在所述底架上向上伸出的多个支柱，其中两个所述支柱之间设置有滑轮，所述固定钢丝的一端与所述脱钩套相连接，所述固定钢丝的另一侧绕经所述滑轮，并穿过所述固定支撑面板与所述旋转杆套接，至少两个所述舱球、所述固定支撑面板和所述沉耦架形成一个整体。2.根据权利要求1所述的海底地震仪的双释放系统，其特征在于，所述沉耦架包括有六根所述支柱，所述底架呈方形状，六根所述支柱分别设置在所述底架的四角和中部位置，两根设置在中部的所述支柱之间横向设置有滑轮支撑板，所述滑轮设置在所述滑轮支撑板上。3.根据权利要求2所述的海底地震仪的双释放系统，其特征在于，所述固定支撑面板的下面设置有六个与所述支柱相适配的限位套管，六个所述限位套管分别与六根所述支柱一一对应套接。4.根据权利要求2或3所述的海底地震仪的双释放系统，其特征在于，所述底架还设置有四根延长杆，四根所述延长杆分别设置在所述底架的四角处，且均沿所述底架的宽度方向向外伸出，每根所述延长杆均与一导流筒相连接。5.根据权利要求1所述的海底地震仪的双释放系统，其特征在于，所述固定支撑面板上开设有两个分别适配所述仪器舱球和所述电池舱球的通孔，所述仪器舱球和所述电池舱球分别设置在两个所述通孔中。6.根据权利要求1所述的海底地震仪的双释放系统，其特征在于，所述机械释放器包括有耐压舱体、电源连接器...

【专利技术属性】
技术研发人员：万奎元，夏少红，徐辉龙，曹敬贺，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室广州，
类型：发明
国别省市：