CN106560729A - 可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海洋3维弹性波探测，尤其是一种通过使检波器的相对位置固定并采取可折叠的结构，以便于进行搬运、安装以及3维弹性波探测的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置及其方法。其中，上述可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置，包括：弹性波发生部；以及检波部，包括：浮力检波板部；折叠式固定框架部，利用相互之间的相对位置固定的浮力检波板部阵列对多个浮力检波板部进行连接固定，在搬运时折叠而在安装时展开。在移动到探测位置并展开安装上述检波部之后，拖曳于上述弹性波发生部的后侧，对3维弹性波进行接收。

Description

可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种海洋3维弹性波探测装置，尤其是一种通过对检波器的相对位置进行固定，能够以较少的GPS掌握相对位置，从而使探测船能够在垂直以及水平方向进行扩展，同时通过使其能够按照车辆的载货空间进行折叠，便于对其进行搬运的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置及其方法。

背景技术

通常，海洋弹性波探测是在探测船的尾部依次拖曳用于产生弹性波的音源以及内置有记录检波器的拖缆的状态下航行，并周期性地通过音源释放出弹性波。当所产生的弹性波通过海底反射并到达检波器中时，通过对其进行记录和分析而得到海洋信息。

关于上述的弹性波探测，可以使用大韩民国公开专利第10-2012-0076952号的OBC(海底线缆式，Ocean Bottom Cable type)拖缆、大韩民国公开专利第10-2013-0134822号的配备翼、保护罩、防流失手段和水深维持手段等的拖缆、大韩民国注册专利第10-1016014号的多重波弹性波探测装置等装置，并适用大韩民国注册专利第10-1230040号的将所接收弹性波获取资料转换为ODCE文件的技术等。

根据所使用的传播大小，如上所述的弹性波探测可分为大型船舶探测和小型传播探测，而在所使用的检波器排列即拖缆为1条时被称之为2维探测，2条以上时则被称之为3维探测。

图1是2维以及3为弹性波探测的模式图。

2维探测如图1(a)所示，是以包含音源和拖缆的假想平面为目标获取2维截面相关的信息；而3维探测如图1(b)所示，是从资料获取阶段开始就直接获取3维信息。因此，3维探测能够对远比2维探测更加复杂的结构进行影像化，但需要拖曳较多的设备，且为了准确地得到各个装备的位置信息而主要使用大型船舶实施。

但是使用大型船舶进行的探测活动，在水深较浅、渔网和渔具较多以及经常有传播出入的条件下可能无法正常进行探测。因此可以说利用小型船舶探测活动来获取3维影像，也具有较高的技术价值。

在国外曾经有过相关的尝试，图2是VHR marine 3D seismics forshallow water investigations:Some practicalguidelines(Springer 2005.Tine Missiaen)中所公开的现有技术下利用小型船舶的3维弹性波探测装置的实现实例。用于小型船舶的3维弹性波探测装置如图2(a)所示，采取一种拖曳以2m的间隔的多条8m拖缆从而获取3维弹性波探测资料的构成。

图2(b)是利用如上所述结构的用于小型船舶的3维弹性波探测装置进行探测时的步骤示意图。图2(b)的上侧部分是在河流中进行探测时的照片，而下侧部分是在海岸进行探测时的照片。如图2(b)中的两个照片所示，在形成潮流的海岸地区，因为拖缆之间的间隔如箭头所示无法保持稳定，所以并没有能够获取到精确的3维弹性波立体影像。

尝试进行上述探测的Misseian等表示，探测失败的原因在于海岸地区的潮流导致检波器之间无法保持稳定的间隔。可以说这种解释是比较合理的，这是因为大型船舶探测时的航海速度约为每小时5节左右，比小型船舶的航海速度快(小型船舶通常为2～3节)，同时大型船舶能够强力的拖曳长达数百米甚至于数公里的拖缆，借助于拖缆自身的张力就能够在一定程度上固定检波器之间的位置，而小型船舶能够拖曳的较短的拖缆则难以达到这种效果。

因此，只有解决了这种问题才能够实现利用小型船舶的3维弹性波探测活动。

为此，本发明的申请人在大韩民国专利申请第10-2014-01522208号提供了一种用于实现利用小型船舶的3维弹性波探测的3维弹性波探测装置及其方法。该装置及其方法，通过使其能够在较短的长度条件下仍保持拖缆之间的间隔以及水深的稳定，实现利用小型船舶的3维弹性波探测；并通过解决长度较短的拖缆因为受到潮流等的影响而无法固定检波器和弹性波发生部之间的相对位置的问题，使其能够利用小型船舶实施准确的3维弹性波探测活动；包括：弹性波发生部，拖曳于小型船舶的尾部；一对支撑棒，连接到上述小型船舶的船尾，在上述弹性波发生部的下游一侧在延伸小型船舶航行方向的延长线上以2列进行配置；以及多个拖缆，沿着上述小型船舶的航行方向配置，在上述一对支撑棒之间进行结合。

上述方法作为利用拖缆的小型船舶探测方法，虽然具有在探测实施方向上拖缆的扩展性良好的优点，但为了掌握检波器的相对位置需要至少配备4个以上的GPS，而如此多的GPS系统在电气电子方面要求有庞大内存的信号处理系统支持。即因为拖缆所具有的柔韧性，为了掌握潮流严重时检波器的相对位置而配备的较多数量的GPS将要求更高性能的处理系统；而且因为上述系统的检波装置不是一体型，所以很有可能导致在对其进行移动以及保管时需要进行解体并在重新进行探测时还需要再次组装的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中的问题而提供一种可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置及其方法，通过不使用现有探测活动中所使用的拖曳管状形态的拖缆而改为使用可折叠固定主体，从而在根本上解决现有技术中因为用于阻挡探测实施方向上的水流的保护装置即橡胶软管形态的拖缆所具有的柔韧性而导致的拖缆之间的间隔不均匀的问题。

此外，本发明的另一目的在于提供一种可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置及其方法，为了解决现有的利用拖缆的系统在潮流严重的情况下因为检波器之间的相互位置不稳定而导致的问题和在浅海地区因为渔业渔具等原因导致的探测活动本身受到限制的问题，通过固定检波器之间的相对位置而减少GPS的使用数量，同时通过使其在任何情况下都保持相对位置的固定而从根本上解决现有技术中长拖缆式3维弹性波探测系统在现场使用过程中发生相互缠绕打结等情况的问题，从而能够利用小型船舶在浅海地区、渔网和渔具较多的狭小海域准确轻松地实施3维弹性波探测。

此外，本发明的又一目的在于提供一种可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置及其方法，不仅能够使其在水深较浅且狭小的浅海海域利用小型船舶实施3维弹性波探测活动，还通过适用在与探测船的航行方向垂直的方向上的扩展性受到限制的现有拖缆式不同的可折叠固定框架式结构，确保在探测船的航行方向(inline direction)或与航行方向垂直的方向(crossline direction)上的扩展性，扩展单次探测区域，从而能够获取到不亚于现有拖缆式小型船舶3维弹性波探测系统的影像信号。

此外，本发明的又一目的在于提供一种可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置及其方法，通过使其能够按照搬运车辆的载货空间进行折叠，在进行移动搬运时能够轻松地使用一般车辆完成搬运，无需为了搬运而对装置进行拆解，也无需在探测目标区域重新进行组装来实施3维弹性波探测活动。

此外，本发明的又一目的在于提供一种可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置及其方法，能够合理的获取弹性波资料并提供影像，而且利用一般车辆也能够轻松地完成保管以及搬运。

为了实现上述目的，适用本发明的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置，其特征在于，包括：

弹性波发生部，拖曳于小型船舶的尾部；以及

检波部，包括：多个浮力检波板部，在其底面以浸泡在水中的状态安装有至少一个以上的检波器部；折叠式固定框架部，利用相互之间的相对位置固定的浮力检波板部阵列对上述多个浮力检波板部进行连接固定，在搬运时折叠而在安装时展开，在移动到探测位置并展开安装之后，拖曳于上述弹性波发生部的后侧，对3维弹性波进行接收。

上述弹性波发生部和上述检波部，其特征在于：

以相对于上述小型船舶的相对位置固定的状态，被固定连接到上述小型船舶。

上述浮力检波板部，可包括：

浮力检波板，利用漂浮体材质制成板状形状；

检波器部，安装于上述浮力检波板的底面，在进行3维弹性波探测时进入水中，接收从海底面反射的3维弹性波；

固定框架部固定部，安装于上述浮力检波板的上部，用于固定上述固定框架；以及

一个以上的板载GPS部，分别安装于上述浮力检波板中的一个以上的板。

上述浮力检波板部，

可配备3个以上，以便于获得3维弹性波影像。

上述检波器部，可包括：

检波箱体，形成有用于安装检波器的多个检波器孔；以及

检波器，安装于上述检波器孔中。

上述检波器孔，为了便于聚拢从海底面反射的弹性波，其入口处可采取漏斗形形状。

上述检波部，为了实现与检波器数量对应的弹性波探测通道数量的成倍扩展，可包括：

垂直扩展连接部，包括安装在最外侧的各个浮力检波板中的一个以上的垂直扩展连接条支架；以及

一个以上的垂直扩展连接条，结合到上述垂直扩展连接条支架中，用于在船舶航行方向的垂直方向扩展连接上述检波部。

上述检波部，为了实现与检波器数量对应的弹性波探测通道数量的成倍扩展，可包括：

航行方向扩展连接部，包括在最外侧的各个浮力检波板的前后面中的一个以上的航行方向扩展连接条支架；以及

一个以上的航行方向扩展连接条，结合到上述航行方向扩展连接条支架中，用于在船舶的航行方向扩展连接上述检波部。

上述折叠式固定框架部，包括：

两个以上的固定条，以多段分离构成；

支撑条，在上述2个以上的固定条之间以斜线形进行连接固定；以及

折叠部，包括：铰合部，以可折叠的形式安装于上述一个固定条的分离的端部；螺栓部，形成于上述其他固定条的分离的端部；可滑动螺母管，安装于上述螺栓部中的某一个；上述2个以上的固定条可构成位于固定框架部之长度方向边缘位置处的折叠式固定框架。

上述折叠部可根据用于装载的货车大小对其间距进行调整，

上述检波器可根据浮力检波板以及用于装载的货车的大小对其间距进行调整之后附着。

为了实现上述目的，适用本发明的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测方法，利用可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置，包括：弹性波发生部，拖曳于小型船舶的尾部；以及检波部，包括：多个浮力检波板部，在其底面以浸泡在水中的状态安装有至少一个以上的检波器部；折叠式固定框架部，利用相互之间的相对位置固定的浮力检波板部阵列对上述多个浮力检波板部进行连接固定，在搬运时折叠而在安装时展开，在移动到探测位置并展开安装之后，拖曳于上述弹性波发生部的后侧，对3维弹性波进行接收。其中，上述3维弹性波探测方法，包括：

检波部安装步骤，展开安装于浮力检波板部中的折叠式固定框架，将拖曳弹性波发生部与浮力检波板部的小型船舶以及浮力检波板按照预先设定的相对位置进行连接固定，从而形成检波部；

3维弹性波收发步骤，利用上述小型船舶拖曳上述弹性波发生部和上述检波部，对3维弹性波进行收发处理；以及

3维弹性波分析步骤，利用上述小型船舶和上述浮力检波板被固定的相对位置以及安装于上述检波部中的GPS信息对所接收到的3维弹性波进行分析，从而获取3维海底地形信息。

上述3维弹性波分析步骤，

可利用安装于上述检波部中的一个GPS信息和上述小型船舶的船舶GPS信息实施，或利用安装于上述检波部中的两个以上的板载GPS部的GPS信息实施。

上述结构的本发明，可在需要搬运时以折叠的状态进行搬运，而在3维弹性波探测位置则可以展开安装，在折叠的状态下完全能够利用1吨至1.4吨等小型卡车进行装载和搬运，从而使3维弹性波探测装置的搬运以及安装过程更加容易。

此外，本发明通过将长度较短的浮力检波板以其相对位置具有一定钢体结构的形式进行固定，使其能够利用小型船舶进行拖曳；且通过使检波部在始终浸泡在水中的状态下接收弹性波，将噪声的流入现象最小化，从而使其能够利用小型船舶准确轻松地获取到3维海底地形结构信息。

从外，本发明能够实现利用小型船舶的3维弹性波探测，从而在现有的大型船舶难以接近以及捕获信息的地区，也能够轻松地实施3维弹性波探测活动。

此外，本发明相对于现有的弹性波探测方式，在调查现场进行3维弹性波探测时，构成检波部的各个浮力检波板和用于进行拖曳的小型船舶的相对位置处于固定状态，所以能够利用较少数量的GPS装置在狭小的海域进行海底地形的3维弹性波探测活动，轻松获取海底的立体地形信息，使其在未来的海洋时代能够更加轻松地获取到所需的海底立体地形信息。

此外，本发明因为能够在船舶航行方向的垂直方向或航行方向通过对检波部进行扩展使其具有n个通道的弹性波探测通道(n个检波器)，从而将弹性波探测通道扩展至检波部的n个弹性波探测通道的倍数状态，从而显著提高在狭小海域等的利用小型船舶的3维弹性波探测效率。

附图说明

图1是2维以及3维弹性波探测的模式图。

图2是基于现有技术的小型船舶用可折叠弹性波探测装置的结构示意图。

图3是适用本发明之实施例的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置的结构示意图。

图4是图3之结构中的折叠式固定框架200的结构示意图。

图5是安装有检波器部320、320A、320B、320C的浮力检波板310的底面图L以及安装有固定框架固定部340的浮力检波板310的平面图U的示意图。

图6以及图7是用于安装不同大小检波器500的检波器部320、320A、320B、320C的斜视图。

图8以及图9是将检波器部300固定到折叠式固定框架部200之后，为了减小大小而对其进行折叠时的检波部30的斜视图以及正面图。

图10是可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置10被折叠后装载于卡车中的状态示意图。

图11是将检波器部300固定到折叠式固定框架部200之后，在3维弹性波探测位置展开折叠式固定框架部200并固定安装的检波部30的斜视图。

图12是适用本发明之实施例的利用可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置进行3维弹性波探测是的方法处理过程顺序图。

【标号说明】

1：小型船舶

10：3维弹性波探测装置

11：线缆

12：拖曳钢材

20：弹性波发生部

30：检波部

200：固定框架部

210：固定条

220：支撑条

250：折叠部

251：螺栓部

253：可滑动螺母管部

257：铰合部

300：浮力检波板部

310：浮力检波板

320：检波器部

320A：第1检波器部

320B：第2检波器部

320C：第3检波器部

321：检波箱体

323A：第1检波器孔

323B：第2检波器孔

323：检波器孔

325：检波部固定孔

340：固定框架部固定部

341：固定条支架

343：垂直固定条支架

345：固定框架支架部

346：垂直扩展连接部

347：垂直扩展连接部支架

350：垂直扩展连接条

355：航行方向扩展连接部

357：航行方向扩展连接部支架

360：航行方向扩展连接条

400：板载GPS部

500：检波器

具体实施方式

下面，结合适用本发明之实施例的附图对本发明进行详细说明。

在下面对本发明进行说明的过程中，如果认为对相关的公知功能或结构的具体说明有可能导致本发明的要旨变得模糊，则将省略相关的详细说明。

适用本发明之概念的实施例可做出多种变更且可具有多种不同的形态，因此将通过附图对特定的实施例进行图示，并对本说明书或申请书进行详细说明。但是本发明并不限定于所公开的适用本发明之概念的特定形态的实施例，应理解为包含在本发明的思想及技术范围内进行的所有变更、等同物以及代替物。

当记载为某个结构要素“连接到”或“接触到”其他结构要素时，不仅包括直接连接到或直接接触到上述其他结构要素的情况，也包括中间还具有其他结构要素的情况。繁殖，当记载为某个结构要素“直接连接到”或“直接接触到”其他结构要素是，应理解为中间不具有其他结构要素的情况。用于说明结构要素之间的关系的其他表现形式，即“～之间”和“紧邻～之间”或“邻接～”和“直接邻接～”等也应按照相同的方式进行解释。

本说明书中所使用的术语仅用于对特定的实施例进行说明，并不是为了对本发明做出限定。除了上下文中明确规定的情况之外，单数型的表现形式还包含复数型的情况。本说明书中记载的“包含”或“具有”等术语，仅用于指明相关的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或上述之组合存在，并不是排除一个或一个以上的其他特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或上述之组合存在或被附加的可能性。

图3是适用本发明之实施例的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置10的结构示意图。

如图3所示，上述可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置10，包括：弹性波发生部20，拖曳于小型船舶1的尾部，用于产生弹性波；检波部30，在以折叠的状态搬运到3维弹性波探测位置之后在探测位置展开安装，在上述小型船舶1的尾部以相对位置被固定的状态被拖曳，接收海底面所反射出的弹性波。

在上述结构中，上述小型船舶1中可安装船舶GPS部2，以便于提供整个可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置10的基准位置。上述船舶GPS部2在对海底地形进行3维弹性波探测的过程中，获取小型船舶1的位置信息，并作为3维弹性波探测用的检波部30对所接收到的弹性波进行分析时的基准位置信息提供。

上述弹性波发生部20生成用于获取海底地形或3维影像信息的弹性波并向外放射。具体来讲，上述弹性波发生部20采用气枪等构成，在提供压缩空气时可生成弹性波。

上述检波部30可使用最少2个GPS装置实施3维弹性波探测，而为了提升其准确性应采取在3维弹性波探测过程中不会发生变形或能够将变形将至最低的结构。为此，上述检波部30，包括：多个浮力检波板部300，在其底面以浸泡在水中的状态安装有检波器部320；折叠式固定框架部200，利用相互之间的相对位置固定的浮力检波板部阵列对上述多个浮力检波板部300进行连接固定，在对检波部30进行搬运时折叠而在安装时展开。

图4是图3之结构中的折叠式固定框架200的结构示意图。

上述折叠式固定框架部200，包括：多个固定条210，多个直线形钢管以多段分离构成；支撑条220，在固定条210之间以斜向交错的形式对相邻的固定条210进行连接，对固定条210稳固进行支撑；折叠部250。其中，折叠部250，包括：铰合部255，以可折叠的形式安装于上述一个固定条210的分离的端部；螺栓部251，形成于上述其他固定条210的分离的端部；可滑动螺母管部253，以可移动的形式安装到与螺栓部251连接的另一螺栓部251中。由2个以上的钢管相互分离构成的固定条210在通过折叠部250的铰合部255展开之后，通过螺栓部251和可滑动螺母管部253的结合，形成展开并固定的折叠式固定框架部200。此外，上述折叠式固定框架部200为了防止连接到浮力检波板部300中的折叠式固定框架部200的滑动并强化其固定力，还可包括垂直结合到浮力检波板310中的垂直固定条230。

在上述结构中，之所以采取利用支撑条220以推杆形态对上述固定条210进行连接的结构，是为了增加其耐变形性，以防止因为潮流等的压力而导致的折叠式固定框架部200的弯曲变形等现象。

通过上述结构，上述折叠式固定框架部200在连接多个浮力检波板部300时，能够确保在3维弹性波探测的实施过程中浮力检波板部300保持相对位置固定的状态。此外，在需要将检波部30搬运至探测位置时，可对折叠式固定框架部200进行折叠减小其大小之后搬运至探测位置，然后在探测位置可展开折叠式固定框架部200并利用折叠部250坚固地对其进行固定得到展开状态的检波部30，从而确保检波器部320之间的相对位置固定。借此，当知晓安装于检波部30中的一个GPS的位置时，可通过相对的位置关系获取其他检波器部320的位置，从而将用于获取检波器部320位置信息所需的GPS装置数量将至最低。

图5是安装有检波器部320、320A、320B、320C的浮力检波板310的底面图L以及安装有固定框架固定部340的浮力检波板310的平面图U的示意图。

如图5所示，上述浮力检波板部300，包括：浮力检波板310；一个以上的检波器部320(第1检波器部310A、第2检波器部320B、第3检波器部320C)，以位于水中的形式安装于浮力检波板310的底面；固定框架部固定部340，用于固定折叠式固定框架部200；一个以上的板载GPS部400，用于提供检波器部320(第1检波器部310A、第2检波器部320B、第3检波器部320C)的位置信息。

上述浮力检波板310是一种具有冲浪板状流线型板状结构的漂浮体，采取可在漂浮于水面的状态下被小型船舶1拖曳的结构。

如图5中的浮力检波板310的底面图L所示，在上述浮力检波板310的底面固定安装有用于接收海底地形所反射的弹性波的多个检波器部320(第1检波器部310A、第2检波器部320B、第3检波器部320C)。上述检波器部320(第1检波器部310A、第2检波器部320B、第3检波器部320C)的详细结构将结合附图6以及附图7进行更详细的说明。

如图5中的浮力检波板310的平面图U所示，上述固定框架部固定部340采用形成有多个固定框架支撑部345的钢材板状结构。上述多个固定框架支撑部，包括：固定条支架341，沿着浮力检波板310的长度方向以一定的间隔插入固定折叠式固定支架200的固定条210；垂直固定条支架343，位于为了防止在浮力检波板310中的滑动并强化其固定力而垂直结合到浮力检波板310中的固定条支架341的中心。

此外，当上述固定框架固定部340被搭载到位于检波部30两侧外侧的浮力检波板310中时，在其中心部还包括：垂直扩展连接部346，包含垂直扩展连接条支架347，与用于在船舶航行方向垂直的横向方向扩展连接检波部30的垂直扩展连接条350(参阅图11)结合；航行方向扩展连接部355，包含航行方向扩展连接条支架357，与用于在船舶的航行方向即长度方向连接检波部30的航行方向扩展连接条360(参阅图11)结合。

上述结构的固定框架部固定部340，沿着长度方向固定附着到浮力检波板310的上部面。借此，可利用折叠式固定框架部200以其相对位置固定的形式连接浮力检波板310，从而形成浮力检波板部300。

上述板载GPS部400被安装于浮力检波板310的特定位置从而获取位置信息，而根据所获取到的位置信息和浮力检波板310中的板载GPS部400以及检波器部320、320A、320B、320C之间的相对位置信息，可在实施3维弹性波探测的过程中实时掌握各个检波器部320、320A、320B、320C的位置。

具体来讲，在配备船舶GPS部2的状态下，上述板载GPS部400只需要配备于浮力检波板310中的某一个即可。借此，可利用板载GPS部400所获取到的位置信息和船舶GPS部2所获取到的位置信息，进一步获取检波器部320、320A、320B、320C的位置信息，从而对所接收到的3维弹性波进行分析。其中，船舶GPS部2的位置信息，用于在利用检波器部320、320A、320B、320C相对于板载GPS部400的相对位置信息进行位置计算时，获取相关的方向信息。

与此不同，当没有配备船舶GPS部2时，上述板载GPS部400可分别安装于两侧的浮力检波板310中，且可以根据需要配备3个以上并分别安装到3个以上的浮力检波板310中。

图6以及图7是用于安装不同大小检波器500的检波器部320、320A、320B、320C的斜视图。

如图6以及图7所示，上述检波器部320、320A、320B、320C，包括：检波箱体321，形成有用于安装检波器的多个检波器孔323；检波器500，安装到检波器孔323(第1检波器孔323A、第2检波器孔323B)中。

在上述检波器部320、320A、320B、320C的构成中，检波箱体321采用强化塑料等材质制成，而为了能够将检波器500沿着垂直方向安装到检波箱体321的内部，检波器孔323、323A、323B采用相对于地面以垂直方向形成的筒形结构。在适用本发明的实施例中，图示了一种为了将水的阻力降至最低，在检波器部320、320A、320B、320C的水平截面形状中采用在其前后形成尖角的椭圆形流线筒形结构。此外，在将检波器500插入安装到检波器孔323、323A、323B中之后，为了避免在检波箱体321和检波器500之间传递震动而利用硅等对其进行固定，从而将传递到检波器500中的探测框架自身所传递的震动将至最低。

在上述检波器孔323、323A、323B的入口侧形成以漏斗形状倒角的漏斗部323a、323b，从而能够更好地将从海底面反射出的弹性波聚拢到检波器中。

此外如图6所示，在上述检波器孔323中直径较小的第1检波器孔323A中，作为检波器安装全向水听器(Omni hydrophone)；同时如图7所示，在直径相对较大的第2检波器孔323B中，作为检波器安装定向水听器(Directional hydrophone)，从而能够在不使用拖缆的情况下实现3维弹性波探测。在海洋探测中所适用的水听器，主要包括拖缆式水听器、可全方向检波的全向水听器、以及能够对从特定方向传递过来的弹性波信号进行检波的定向水听器。因为本发明不使用拖缆，所以使用了除拖缆式水听器之外的其他两种水听器。

图5中图示了将3个如上所述结构的上述检波部320、320A、320B、320C安装到浮力检波板310的底面的情况，如图所示，可根据3维弹性波探测所需的准确性程度将多个检波部安装到浮力检波板310的底面。此时，上述检波器部320与海底地形的3维弹性波探测中所适用的检波器阵列即拖缆相同，沿着拖曳的方向以长度方向排列为宜，但也可根据需要在与拖曳方向垂直的方向排列。

如上所述结构的检波器部320，通过在检波器固定孔325中插入螺栓等连接用具的方式结合到浮力检波板310中，从而附着在浮力检波板310的底面。如上所述，附着在浮力检波板310的底面中的检波器部320、320A、320B、320C在进行3维弹性波探测时将被浸泡在水中，从而将水面的波涛、波浪等所导致的噪音以及在水面上发生的弹性波噪音等噪音的流入现象将至最低。借此，能够在对狭小海域的海底地形进行3维探测线探测时，能够将由弹性波发生部20发生并通过海底地形反射出的弹性波之外的噪音流入现象将至最低，从而能够准确地对海底地形实施3维弹性波探测。

图8以及图9是将检波器部300固定到折叠式固定框架部200之后，为了减小大小而对其进行折叠时的检波部30的斜视图以及正面图；图10是可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置10被折叠后装载于卡车中的状态示意图；图11是将检波器部300固定到折叠式固定框架部200之后，在3维弹性波探测位置展开折叠式固定框架部200并固定安装的检波部30的斜视图。

如图8以及图9所示，当需要将上述检波部30移动到探测位置时，通过解除折叠部250的螺栓部251和可滑动螺母管部253的连接，可利用铰合部255折叠堆积减小其大小。接下来如图10所示，将其装载到小型卡车中。

图3中所图示的上述可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置10，是由形成有3个检波器部(第1检波器部320A、第2检波器部320B、第3检波器部320C)的3个浮力检波板310构成的探测装置10。

在对检波器500之间的间隔进行设定时，实际探测后所获取到的海底反射面即获取影像点之间的间隔为检波器间隔的1/2。因此关于在探测实施方向上的检波器排列，对于没有配备大型加工车床等系统的一般加工厂，也能够利用便于操作的冲浪板等构件漂浮系统，而考虑到其大小约为1.7～2.5m左右的情况，能够以大约1m的间隔搭载搬运3个检波器。此外对于上述3维弹性波探测装置10，通过使堆积装载时的每一套系统的高度在约1m左右，能够使其在利用一般车辆时也能够堆积3套以上进行搬运。

考虑到一般的1吨卡车的宽度约为1.6m、1.4吨卡车的宽度约为1.7m的情况以及制造之后的漂浮体的宽度，关于在折叠状态下的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置10的宽度，可将检波板或检波器之间的间隔设定为约1.4m，这意味着此时海底影像点之间的间距约为0.7m。

此外，制作成上述探测实施方向及其垂直方向上的海底反射影像点之间的间隔大于0.5m以上在弹性波探测方面具有实质性意义，这是因为在考虑到海洋探测时的音源频率以及分辨率之间的间隔时，最终对探测资料进行处理之后的栅格间距通常约为0.5m。所以，可以说上述系统能够提供在探测资料的获取以及处理方面合理的检波器排列方式。

即，本发明所提供的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置及其方法，能够合理的获取弹性波资料并提供影像，而且利用一般车辆也能够轻松地完成保管以及搬运。

接下来在到达探测位置之后，重新利用堆叠的铰合部255展开之后将可滑动螺母管部253分别结合到螺栓部251中，从而形成如图11所示的展开状态的检波部30。

接下来利用钢体线缆等，以检波器部320的相对位置固定的状态将检波部30与弹性波发生部20一起坚固地固定结合到小型船舶1的尾部。具体来讲如图11所示，利用线缆11或在需要对相对位置进行固定时则利用拖曳钢材12等钢体管或钢体棒等钢体，将弹性波发生部20连接到上述结构的小型船舶1中进行拖曳。此外，利用拖曳钢材12等钢体将上述检波部以相对于小型船舶1固定的形式连接到小型船舶1中。

此时，为了使小型船舶1、弹性波发生部20以及浮力检波板310之间的相对位置保持稳固的固定状态，可在对浮力检波板300进行连接时使用两个以上的折叠式固定框架部200。

此外，通过将垂直扩展连接条250连接到垂直扩展连接部346的垂直扩展连接条支架347中，可轻松实现上述检波部30的横向扩展；而通过将航行方向扩展连接条360连接到航行方向扩展连接部355的航行方向扩展连接条支架357中，可轻松实现航行方向上的扩展。此时，探测通道为连接数量的倍数。在适用本发明的实施例中，当检波部30具有特定数量的探测通道时，每当连接一个检波部30都将扩展探测通道，而当追加连接N个检波部30时，所增加的探测通道数量将为单个检波部30的探测通道数量的N倍。

借此，可以在实施3维弹性波探测时，扩展单次探测时所探测到的海底水平区域，从而能够更加高效地实施3维弹性波探测。

图12是适用本发明之实施例的利用可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置进行3维弹性波探测是的方法处理过程顺序图。

如图12所示，适用本发明的3维弹性波探测方法，利用可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置，包括：弹性波发生部20，拖曳于小型船舶1的尾部；以及检波部30，包括：浮力检波板部300，包含在其底面以浸泡在水中的状态安装有至少一个以上的检波器部320、320A、320B、320C并使其相对位置固定的浮力检波板310；折叠式固定框架部200，将浮力检波板部300固定连接成其相对位置固定的浮力检波板部阵列，在搬运时进行折叠；在移动到探测位置并展开安装之后，拖曳于上述弹性波发生部的后侧，对3维弹性波进行接收。其中，上述3维弹性波探测方法，包括：检波部安装步骤S10；3维弹性波收发步骤S20；以及3维弹性波分析步骤S30。其中，上述

在上述检波部安装步骤S10，通过展开并固定安装有浮力检波板300的折叠式固定框架部200，将用于拖曳弹性波发生部20和浮力检波板部300的小型船舶1与浮力检波板310按照预先设定的位置连接固定到制定的相对位置，从而形成检波部30。

在上述3维弹性波收发步骤S20，将利用小型船舶拖曳弹性波发生部20和检波部30，并通过弹性波发生部20向海底面发送3维弹性波，然后利用检波器部320、320A、320B、320C接收从海底面反射出的3维弹性波。

在上述3维弹性波分析步骤S30，将利用小型船舶1与浮力检波板310之间的相对固定位置以及安装于检波部30中的板载GPS部400中的信息，对所接收到的3维弹性波进行分析并获取3维海底地形信息。

此时，上述3维弹性波分析步骤S30可利用安装于检波部30中的2个以上的板载GPS部400实施，或利用安装于检波部30中的一个板载GPS部400所获取到的GPS信息以及小型船舶1的船舶GPS部2所获取到的GPS信息实施，在这种情况下能够最大限度地降低所需的GPS部的数量。

如上所述结构的适用本发明的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置，通过不使用现有探测活动中所使用的拖曳管状形态的拖缆而改为使用可折叠固定主体，从而在根本上解决现有技术中因为用于阻挡探测实施方向上的水流的保护装置即橡胶软管形态的拖缆所具有的柔韧性而导致的拖缆之间的间隔不均匀的问题。

此外，本发明通过完全固定检波器之间的相对位置而减少GPS的使用数量，同时通过使其在任何情况下都保持相对位置的固定而从根本上解决现有技术中长拖缆式3维弹性波探测系统在现场使用过程中发生相互缠绕打结等情况的问题，从而能够利用小型船舶在浅海地区、渔网和渔具较多的狭小海域准确轻松地实施3维弹性波探测。

此外，适用本发明的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置及其方法，通过确保在探测船的航行方向(inline direction)或与航行方向垂直的方向(crossline direction)上的扩展性，能够获取到不亚于现有拖缆式小型船舶3维弹性波探测系统的影像信号。

此外，适用本发明的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置及其方法，不仅能够使其在水深较浅且狭小的浅海海域利用小型船舶实施3维弹性波探测活动，还通过适用在与探测船的航行方向垂直的方向上的扩展性受到限制的现有拖缆式不同的可折叠固定框架式结构，便于在探测船航行方向的垂直方向进行扩展，扩展单次探测区域，从而提高3维弹性波探测的效率。

此外，适用本发明的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置及其方法，因为能够将多个探查通道的折叠式检波系统在相互垂直或水平的方向进行连接，能够以探测通道的倍数概念通过单词探测获取到所需的探测资料。

此外，适用本发明的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置及其方法，通过利用折叠式固定框架对检波器之间的相对位置完全进行固定，从而仅使用2个GPS也可获取到充分可靠的探测信息；而且与拖缆式不同，完全不会出线缆打结的现象，所以能够进一步提高其探测效率。

此外，虽然将本发明的名称定为可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置及其方法，并以可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置及其方法作为实施例进行了说明，但其探测通道的数量可根据需要无限扩展。

Claims (12)

1.一种可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置，其特征在于，包括：

弹性波发生部，拖曳于小型船舶的尾部；以及

检波部，包括：多个浮力检波板部，在其底面以浸泡在水中的状态安装有至少一个以上的检波器部；折叠式固定框架部，利用相互之间的相对位置固定的浮力检波板部阵列对上述多个浮力检波板部进行连接固定，在搬运时折叠而在安装时展开，在移动到探测位置并展开安装之后，拖曳于上述弹性波发生部的后侧，对3维弹性波进行接收。

2.根据权利要求1所述的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置，其特征在于：上述检波部，

以相对于上述小型船舶的相对位置固定的状态，被固定连接到上述小型船舶。

3.根据权利要求1所述的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置，其特征在于：上述浮力检波板部，包括：

浮力检波板，利用漂浮体材质制成板状形状；

检波器部，安装于上述浮力检波板的底面，在进行3维弹性波探测时进入水中，接收从海底面反射的3维弹性波；

固定框架部固定部，安装于上述浮力检波板的上部，用于固定上述固定框架；以及

一个以上的板载GPS部，分别安装于上述浮力检波板中的一个以上的板。

4.根据权利要求1所述的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置，其特征在于：上述浮力检波板部，

可配备3个以上，以便于获得3维弹性波影像。

5.根据权利要求1所述的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置，其特征在于：上述检波器部，包括：

检波箱体，形成有用于安装检波器的多个检波器孔；以及

检波器，安装于上述检波器孔中。

6.根据权利要求5所述的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置，其特征在于：

上述检波器孔，为了便于聚拢从海底面反射的弹性波，其入口处采取漏斗形形状。

7.根据权利要求3所述的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置，其特征在于：上述检波部，包括：

垂直扩展连接部，包括安装在最外侧的各个浮力检波板中的一个以上的垂直扩展连接条支架；以及

一个以上的垂直扩展连接条，结合到上述垂直扩展连接条支架中，用于在船舶航行方向的垂直方向扩展连接上述检波部。

8.根据权利要求3所述的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置，其特征在于：上述检波部，包括：

航行方向扩展连接部，包括在最外侧的各个浮力检波板的前后面上的一个以上的航行方向扩展连接条支架；以及

一个以上的航行方向扩展连接条，结合到上述航行方向扩展连接条支架中，用于在船舶的航行方向扩展连接上述检波部。

9.根据权利要求1所述的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置，其特征在于：上述折叠式固定框架部，包括：

两个以上的固定条，以多段分离构成；

支撑条，在上述2个以上的固定条之间以斜线形进行连接固定；以及

折叠部，包括：铰合部，以可折叠的形式安装于上述一个固定条的分离的端部；螺栓部，形成于上述其他固定条的分离的端部；可滑动螺母管，安装于上述螺栓部中的某一个。

10.根据权利要求9所述的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置，其特征在于：

上述折叠部可根据用于装载的货车大小对其间距进行调整，

上述检波器可根据浮力检波板以及用于装载的货车的大小对其间距进行调整之后附着。

11.一种利用可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置的3维弹性波探测方法，其特征在于，上述可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置，包括：

为了实现上述目的，适用本发明的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测方法，利用可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测装置，包括：弹性波发生部，拖曳于小型船舶的尾部；以及检波部，包括：多个浮力检波板部，在其底面以浸泡在水中的状态安装有至少一个以上的检波器部；折叠式固定框架部，利用相互之间的相对位置固定的浮力检波板部阵列对上述多个浮力检波板部进行连接固定，在搬运时折叠而在安装时展开，在移动到探测位置并展开安装之后，拖曳于上述弹性波发生部的后侧，对3维弹性波进行接收；其中上述3维弹性波探测方法，包括：

检波部安装步骤，展开安装于浮力检波板部中的折叠式固定框架，将拖曳弹性波发生部与浮力检波板部的小型船舶以及浮力检波板按照预先设定的相对位置进行连接固定，从而形成检波部；

3维弹性波收发步骤，利用上述小型船舶拖曳上述弹性波发生部和上述检波部，对3维弹性波进行收发处理；以及

3维弹性波分析步骤，利用上述小型船舶和上述浮力检波板被固定的相对位置以及安装于上述检波部中的GPS信息对所接收到的3维弹性波进行分析，从而获取3维海底地形信息。

12.根据权利要求11所述的可折叠固定主体式小型船舶3维弹性波探测方法，其特征在于：上述3维弹性波分析步骤，

可利用安装于上述检波部中的一个GPS信息和上述小型船舶的船舶GPS信息实施，或利用安装于上述检波部中的两个以上的板载GPS部的GPS信息实施。