CN112526591A - 一种海底沉积物声学原位取样测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海底沉积物声学原位取样测量系统。该系统包括：测量装置、取样装置、测量控制装置和支撑装置；支撑装置通过线缆与母船连接；取样装置设置在支撑装置底部，取样装置用于获取海底沉积物样品；测量装置设置在支撑装置上，测量装置用于进行声学测量；测量控制装置设置在支撑装置上，测量控制装置与测量装置电连接，测量控制装置用于控制测量装置进行声学测量。采用本发明的海底沉积物声学原位取样测量系统，通过设置测量装置和取样装置，能够实现海底底质沉积物声学特性原位测量以及同步取样。

Description

一种海底沉积物声学原位取样测量系统

技术领域

本发明涉及海洋工程勘查技术领域，特别是涉及一种海底沉积物声学原位取样测量系统。

背景技术

海底底质沉积物的声学特性参数一直是水声通讯、潜艇、水雷探测及海洋工程勘查等领域研究的重要内容，目前的主要研究方式为海底原位测量以及海底取样后实验室测量。

现有的研究方式无法提供海底表层沉积物的精确声学特性参数，新研制的几种声学原位测量系统仅能精确测量海底沉积物的声学特性参数，并不能同时获取海底底质沉积物样品，要获取海底底质沉积物样品，只能再到海底取样，这样就不能保证原位测量获得的声学参数与海底底质取样对应的是同一样品。目前还没有一种设备能够原位测量海底表层底质声学参数的同时进行沉积物取样，此种状况阻止了海底沉积物声学性质取样测量数据与原位测量数据之间的对比分析研究，严重限制了海底表层沉积物声学性质与其物理性质之间相互关系的深入研究，为了克服此种状况，有必要研制相关的海底声学原位测量与取样设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种海底沉积物声学原位取样测量系统，能够实现海底底质沉积物声学特性原位测量以及同步取样。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种海底沉积物声学原位取样测量系统，包括：

测量装置、取样装置、测量控制装置和支撑装置；

所述支撑装置通过线缆与母船连接；

所述取样装置设置在所述支撑装置底部，所述取样装置用于获取海底沉积物样品；

所述测量装置设置在所述支撑装置上，所述测量装置用于进行声学测量；

所述测量控制装置设置在所述支撑装置上，所述测量控制装置与所述测量装置电连接，所述测量控制装置用于控制所述测量装置进行声学测量。

可选的，所述系统，还包括：

水上主控系统；

所述水上主控系统分别与所述测量装置和所述测量控制装置连接，所述水上主控系统用于发出控制指令，并获取水下测量数据。

可选的，所述测量装置，具体包括：

声学模块、加速度测量模块和测距模块；

所述声学模块、所述加速度测量模块和所述测距模块均与所述测量控制装置连接；

所述声学模块用于测量海底沉积物的声学特性；

所述加速度测量模块用于识别加速度的正负变化；

所述测距模块用于测量距离海底的高度；

所述测量控制装置用于在所述加速度测量模块识别得到加速度由正转负时，控制所述声学模块进行海底沉积物的声学特性测量；所述测量控制装置还用于存储所述测距模块传输的距离海底的高度信息。

可选的，

所述声学模块，具体包括：

发射换能器和接收换能器；

所述发射换能器设置在所述支撑装置上，所述接收换能器设置在所述取样装置上；

所述加速度测量模块，具体包括：

加速度计和加速度测量电路；

所述加速度测量电路分别与所述加速度计和所述测量控制装置连接；所述加速度测量电路用于识别加速度的正负变化。

可选的，所述测量装置，还包括：

倾斜仪；

所述倾斜仪设置在所述支撑装置上，所述倾斜仪与所述测量控制装置连接；所述倾斜仪用于监测所述取样装置是否垂直插入海底底质。

可选的，所述取样装置，具体包括：

取样外管、取样内管、取样衬管、取样头和止回弹片；

所述取样内管套设在所述取样衬管上，所述取样外管套设在所述取样内管上；

所述取样头设置在所述取样外管的底部，所述取样外管的顶部设置在所述支撑装置的底部；

所述止回弹片设置在所述取样头的内部，沉积物通过所述取样头进入所述取样衬管内，所述止回弹片用于阻止进入所述取样衬管内的沉积物脱落；

所述取样外管的外壁上开设有多个阻隔槽，所述接收换能器设置在所述阻隔槽内。

可选的，所述支撑装置，具体包括：

承重支架和搭载底座；

所述承重支架设置在所述搭载底座上，所述承重支架的顶部通过线缆与所述母船连接；所述测量装置和所述测量控制装置均设置在所述搭载底座的上表面，所述取样装置设置在所述搭载底座的下表面。

可选的，所述声学模块，还包括：

第一吸波硅胶和第二吸波硅胶；

所述第一吸波硅胶与所述发射换能器连接，所述第一吸波硅胶用于阻止声波沿取样外管从所述发射换能器传输到所述接收换能器；

所述第二吸波硅胶设置在所述阻隔槽和所述接收换能器之间，所述第二吸波硅胶用于使所述接收换能器仅接收所述发射换能器通过海底沉积物传输的声波。

可选的，所述系统，还包括：

加重铅块；

所述加重铅块设置在所述搭载底座的上表面，所述加重铅块用于使所述取样装置插入海底沉积物的深度达到预设深度。

可选的，所述系统，还包括：

水下电路密封舱；

所述水下电路密封舱设置在所述支撑装置上，所述测量控制装置、所述加速度计、所述加速度测量电路和所述倾斜仪均设置在所述水下电路密封舱内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出了一种海底沉积物声学原位取样测量系统，包括测量装置、取样装置、测量控制装置和支撑装置；支撑装置通过线缆与母船连接；取样装置设置在支撑装置底部，取样装置用于获取海底沉积物样品；测量装置设置在支撑装置上，测量装置用于进行声学测量；测量控制装置设置在支撑装置上，测量控制装置与测量装置电连接，测量控制装置用于控制测量装置进行声学测量。本发明通过设置测量装置和取样装置，能够实现海底底质沉积物声学特性原位测量以及同步取样。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中海底沉积物声学原位取样测量系统结构图；

图2为本发明实施例中取样装置结构示意图；

图3为本发明实施例中系统控制原理图；

图4为本发明实施例中声波传输路径示意图。

标号说明：1-取样头；2-取样外管；3-搭载底座；4-测距换能器；5-加重铅块；6-承重支架；7-铠装电缆；8-水下电路密封舱；9-加速度测量模块；10-测量控制装置；11-第一吸波硅胶；12-发射换能器；13-取样内管；14-取样衬管；15-阻隔槽；16-接收换能器；17-第二吸波硅胶；18-止回弹片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种海底沉积物声学原位取样测量系统，能够实现海底底质沉积物声学特性原位测量以及同步取样。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例

如图1-4所示，一种海底沉积物声学原位取样测量系统，包括：测量装置、取样装置、测量控制装置10、支撑装置和水上主控系统。支撑装置通过线缆(铠装电缆7)与母船连接；取样装置设置在支撑装置底部，取样装置用于获取海底沉积物样品；测量装置设置在支撑装置上，测量装置用于进行声学测量；测量控制装置设置在支撑装置上，测量控制装置与测量装置电连接，测量控制装置用于控制测量装置进行声学测量；水上主控系统分别与测量装置和测量控制装置连接，水上主控系统用于发出控制指令，并获取水下测量数据。

支撑装置，具体包括：承重支架6和搭载底座3。承重支架设置在搭载底座上，承重支架的顶部通过线缆与母船连接；测量装置和测量控制装置均设置在搭载底座的上表面，取样装置设置在搭载底座的下表面。

测量装置，具体包括：声学模块、加速度测量模块9、测距模块和倾斜仪(图中未示出)。声学模块、加速度测量模块和测距模块均与测量控制装置连接；声学模块用于测量海底沉积物的声学特性；加速度测量模块用于识别加速度的正负变化；测距模块用于测量距离海底的高度。测距模块为测距换能器4。测量控制装置用于在加速度测量模块识别得到加速度由正转负时，控制声学模块进行海底沉积物的声学特性测量；测量控制装置还用于存储测距模块传输的距离海底的高度信息。倾斜仪设置在支撑装置上，倾斜仪与测量控制装置连接；倾斜仪用于监测取样装置是否垂直插入海底底质。

声学模块，具体包括：发射换能器12、接收换能器16、第一吸波硅胶11和第二吸波硅胶17；发射换能器设置在支撑装置上，接收换能器设置在取样装置上。第一吸波硅胶与发射换能器连接，第一吸波硅胶用于阻止声波沿取样外管从发射换能器传输到接收换能器；第二吸波硅胶设置在阻隔槽和接收换能器之间，第二吸波硅胶用于使接收换能器仅接收发射换能器通过海底沉积物传输的声波。

加速度测量模块，具体包括：加速度计和加速度测量电路；加速度测量电路分别与加速度计和测量控制装置连接；加速度测量电路用于识别加速度的正负变化。

取样装置，具体包括：取样外管2、取样内管13、取样衬管14、取样头1和止回弹片18。取样内管套设在取样衬管上，取样外管套设在取样内管上；取样头设置在取样外管的底部，取样外管的顶部设置在支撑装置的底部；止回弹片设置在取样头的内部，沉积物通过取样头进入取样衬管内，止回弹片用于阻止进入取样衬管内的沉积物脱落；取样外管的外壁上开设有多个阻隔槽15，接收换能器设置在阻隔槽内。

海底沉积物声学原位取样测量系统，还包括：加重铅块5和水下电路密封舱8。加重铅块设置在搭载底座的上表面，加重铅块用于使取样装置插入海底沉积物的深度达到预设深度。水下电路密封舱设置在支撑装置上，测量控制装置、加速度计、加速度测量电路和倾斜仪均设置在水下电路密封舱内。

水上主控系统包括工控机、USB接口、GPS定位单元、水上数据传输接口、供电单元。水上主控系统安装在母船甲板上，在水上进行命令设置和数据导出等操作时，水上主控系统的数据传输接口通过信号缆与海底控制系统的海底数据传输接口相连，向海底控制系统发出控制指令，获得海底测量数据；水上主控系统USB接口和水上传输接口焊接在工控机内，供电单元通过线缆与工控机相连，GPS接收天线通过信号缆与工控机内的GPS单元相连。

测量控制装置包括海底传输接口、数字信号处理器、TF卡、高速AD、接收放大电路、发射控制电路和FPGA控制芯片。测量控制装置的各组成部分焊接在电路板上，其中海底传输接口与数字信号处理器相连，数字信号处理器与FPGA控制芯片相连，TF卡与FPGA控制芯片相连，接收换能器与接收放大电路相连，接收放大电路与FPGA控制芯片、高速AD相连，高速AD与FPGA控制芯片相连，发射换能器与发射控制电路相连，发射控制电路与FPGA控制芯片相连，锂电池与高低压电源相连，高低压电源与发射控制电路、FPGA控制芯片相连，加速度计与加速度测量电路相连，加速度测量电路与FPGA控制芯片相连。

本发明提供的一种海底沉积物声学原位取样测量系统，用于实现海底底质沉积物声学特性原位测量以及同步取样。水上主控系统安装在母船甲板上，通过信号缆USB接口、水上数据传输接口、海底数据传输接口与测量控制装置、声学模块、加速度测量模块相连，获得海底控制系统(包括水下电路密封舱、海底数据传输接口、测量控制装置、电源模块)的数据，并向海底控制系统发出控制指令。

取样装置、海底控制系统通过钢缆与母船相连，海底数据传输接口、测量控制装置、加速度测量模块、电源模块均集成在水下电路密封舱中，传感器系统(测距换能器、倾斜仪)搭载在取样装置上。

接收换能器与第二吸波硅胶相连，第二吸波硅胶与取样外管相连，取样外管与搭载底座相连，取样外管上加工有阻隔槽，搭载底座与承重支架相连，承重支架与铠装缆相连，水下电路密封舱与搭载底座相连，倾斜仪、加速度计在水下电路密封舱中，测距换能器与搭载底座相连，发射换能器与第一吸波硅胶相连，第一吸波硅胶与搭载底座相连。取样内管与搭载底座、取样衬管相连，取样衬管与取样内管、搭载底座相连，取样头与取样外管、取样内管、取样衬管相连，止回弹片固定在取样头内。

电源模块通过电缆与海底控制系统相连，为海底控制系统供电。海底传输接口与测量控制装置相连，测量控制装置与声学模块相连。加速度计与加速度测量电路相连，加速度测量电路与测量控制装置相连。

本发明提供的海底沉积物声学原位取样测量系统，可获取海底底质沉积物样品，取样装置可获取的沉积物样品长度不小于1.5m。在获取沉积物样品的同时，可对沉积物的声速和声衰减系数进行原位测量。具有通用的USB接口，可方便地用各上位机进行指令设置，并与各上位机进行数据交换。具有离底测距功能，可以测量系统与海底之间的距离。可在水深3000以浅工作，其水下电路密封舱、发射换能器、接收换能器均可承受水深3000m的压力。声学特性发射换能器为1个，接收换能器为8个，8个接收换能器按一定间距垂直排列，呈环状嵌入取样管外壁。由系统自带电池为水下单元供电，此时采集的数据存储在系统内置的存储器中，取样测量等动作由设定程序自动控制。加重铅块，可根据需要调整加重铅块的数量，以调整取样测量系统的总体重量。获得的沉积物样品存储在取样衬管内，取样衬管外部有取样内管，取样内管为取样衬管提供保护。取样衬管下方固定有取样头，取样头内安装有止回弹片，止回弹片使沉积物样品可顺利进入取样衬管而不会从中脱出。顶部安装倾斜仪，以监控系统是否垂直插入海底底质。触底瞬时启动系统，仪器触底瞬时启动加速度测量装置，使取样测量系统可在系统触底的2s时间内即启动声学特性测量。安装测距换能器，以监控原位测量系统的下插深度。在系统的取样外管上加工阻隔槽，以防止声波沿取样外管传播。在发射换能器与搭载底座之间设置第一吸波硅胶，在接收换能器与取样外管之间设置第二吸波硅胶，以防止声波沿取样外管传播。

为了提高测量精度，采用平均声速测量作为测量声速。通过声波到达不同的接收器的传输时间的差异，并在已知发射换能器与不同接收器间距的距离差后，计算出声速：

V_s＝dL/dt

式中：V_s为声速；dL为接收器间距离差；dt为不同接收器的传输时间差异。

在水下作业时，取样装置通过钢缆与母船相连取样装置的承重支架与钢缆通过U型环固定相连；搭载底座3与承重支架6通过焊接相连。

海底控制系统集成于取样装置的水下电路密封舱8内；水下电路密封舱8与取样装置的搭载底座3通过螺栓相连；海底数据传输接口、电源模块、测量控制装置10、加速度测量模块9均集成在水下电路密封舱8中；海底传输接口通过信号缆与测量控制装置10相连；电源模块密封在水下电路密封舱8内，通过电缆与测量控制装置相连，为海底控制系统供电；声学模块通过信号缆与测量控制装置10相连；传感器系统通过信号缆与测量控制装置10相连。

电源模块的锂电池固定在水下电路密封舱8内，高低压电源单元通过电缆与锂电池相连。

发射换能器12通过信号缆与水下电路密封舱8的测量控制装置接口相连；接收换能器16通过信号缆与水下电路密封舱8的测量控制装置接口相连；发射换能器12通过螺栓与第一吸波硅胶11相连，第一吸波硅胶11通过螺栓固定于搭载底座3；接收换能器16与第二吸波硅胶17通过螺栓相连，并穿过螺栓与取样外管2相连，第二吸波硅胶17粘贴在取样外管2，取样外管2与搭载底座3通过螺栓相连，取样外管2上加工有阻隔槽15。

倾斜仪、加速度计9密封于水下电路密封舱8中，测距换能器4通过螺栓固定在搭载底座3；测距换能器4通过信号缆与测量控制装置10相连，加速度计通过信号缆与加速度测量电路9相连，加速度测量电路9通过信号缆与测量控制装置10相连。

本发明的海底沉积物声学原位取样测量系统，可在进行海底声学原位测量的同时，同步获取海底底质沉积物柱状样品。在工作过程中，水上主控系统主要用以对取样测量系统进行命令控制和参数设置，对水下采集数据进行导出；取样装置主要用以采集海底沉积物样品；传感器系统主要利用加速度传感器采集设备下放过程的加速度变化，利用测距传感器测量设备距离海底的高度，并将采集的数据传输给海底控制系统；海底控制系统主要接收传感器系统采集的数据，用以驱动测量控制装置开始工作，实现海底沉积物的声学原位测量作业。

整套系统采用自容式作业方式，整个工作流程如下：

1.系统下水前，进行取样装置组装。沉积物样品的获取主要由加重铅块、取样内管、取样衬管、取样头、止回弹片完成；取样内管、取样衬管的长度均超过1.5m，以获得长度不低于1.5m的沉积物样品；沉积物样品被储存在取样衬管中，取样衬管由有机玻璃加工而成，取样衬管上端由搭载底座定位，取样衬管下端由取样头定位，取样衬管的外径与取样内管的内径相同，取样衬管在取样内管内部，当取样头通过螺纹与取样内管连接时，取样衬管14即被固定在取样内管13、取样头1、搭载底座3之间，取样内管13为取样衬管14提供结构强度支撑，当取样测量系统快速下插入沉积物中时，取样衬管不会发生变形及破损；取样头1内部安装止回弹片18，止回弹片18以一定的角度安装在取样头1内，多个止回弹片18在取样头内部形成一个锥形头，锥形头结构以及止回弹片的弹性可使沉积物可以向上进入到取样衬管内部，而不能从取样衬管中脱出。

2.安装加重铅块：加重铅块5固定在搭载底座3上，根据海底沉积物的性质增加或者减少加重铅块的数量，以保证取样装置有足够的重量以快速插入沉积物中1.5m的深度。

3.测量系统由系统自带电池为水下单元供电，系统下水前需要对电源模块进行充电，并对海底控制系统进行命令设置。

4.水上主控系统对海底控制系统进行命令设置；利用信号缆将水上主控系统的USB接口和海底控制系统的USB接口连接，对海底控制系统进行命令设置，下达仪器触底工作模式；通过海底控制系统对声学测量模块进行参数设置，设置海底声学测量需要的声波激励频率、发射电压、接收增益、采集时长、采样率。

5.利用船上的A型架和钢缆绞车，将取样测量系统放入水中，并逐渐接近海底；系统顶部安装倾斜仪，可监控系统是否垂直插入海底底质，倾斜仪采集的姿态参数传输给测量控制装置，由测量控制装置进行A/D转换后存储在TF卡，等测量系统提至甲板后，导出数据进行处理；搭载支架3上安装测距换能器4，通过发射声信号至海底，然后接收反射的声波信号，根据声波发射和接收的时间，精确测量设备距离海底的高度；当取样测量系统下插入沉积物中时，根据测距换能器测量得到的设备离底高度，以及设备取样管的总长度，可以确定取样管插入海底的精确深度。测距换能器采集的离底高度数据传输给测量控制装置，由测量控制装置进行A/D转换后存储在TF卡，等测量系统提至甲板后，导出数据进行处理。

6.当取样测量系统靠近海底时，快速下放取样测量系统使其下插入沉积物中。测量系统到达海底后，利用取样测量系统的加载铅块自重，使取样管快速插入海底底质中，整个声学模块工作全过程，倾斜仪和测距换能器持续采集姿态参数和离底高度，并通过海底传输接口发送至测量控制装置，并经高速A/D进行转换后，存储于测量控制装置的TF卡中，数据将在设备出水后进行导出，经处理后判断取样管是否垂直贯入海底，计算取样管贯入海底的深度。海底沉积物穿过取样头1和止回弹片18，进入取样衬管14内，此后当取样装置提起时，沉积物自重会压制止回弹片关闭，阻止沉积物样品从取样器衬管内掉出，即取样成功。

7.测量系统触底时，仪器的触底瞬时启动系统开始工作，仪器触底瞬时启动系统包括加速度计、加速度采集模块，使取样测量系统可在系统触底的2s时间内即启动声学特性测量；声学模块在启动前处于待机模式，在触底启动后，进入采集工作模式，在采集工作完成后重新进入待机模式，这种方式有效地节约了系统电能，有力于延长锂电池的使用寿命。取样测量系统仅在取样装置插入沉积物后的很短一段时间(2秒钟内)进行声学特性测量，因此需要在触底的瞬间启动仪器，由加速度测量电路来测量加速度计的正负值变化，由测量控制装置负责是否启动声学模块的逻辑判断；当取样测量系统触底的瞬间，加速度计即向加速度测量电路反馈负值，由测量控制装置立即启动声学模块的采集工作，采集工作完成后重新进入待机模式。

8.整个测量过程中，电源模块提供取样测量系统工作所需的直流低压电源、声波激励高压电源；测量控制装置完成测量过程控制、数据采集、数据存储等功能；测量控制装置以数字信号处理器为核心，通过海底传输接口实现与传感器系统的设备姿态参数、离底高度和加速度参数的数据交换，通过FPGA控制芯片实现测量控制过程的时序控制，首先驱动加速度采集模块采集加速度参数，根据加速度参数判断设备是否触底，如触底则启动倾斜仪、测距换能器和声学模块的工作。在声学模块工作全过程中，倾斜仪持续采集姿态参数和测距换能器持续采集离底高度参数，直至声学模块进入待机模式。声学模块包括接收放大电路、发射控制电路、高速A/D、TF卡存储，发射控制电路激励产生声波信号，经信号放大后，激发给发射换能器，声信号经在海底沉积物中传播后，被接收换能器所接收，由接收放大电路进行增益放大，由高速A/D进行数字化后，存储于TF卡中。

9.当仪器触底瞬时启动系统启动声学特性测量工作后，系统开始进行声学测量。由声学测量模块根据预设的参数，激发发射换能器产生声波信号，声波信号穿过海底底质后到达不同的接收换能器，接收换能器接收到声波信号后，通过信号缆传输回声学测量模块，声波数据存储于测量模块。当发射换能器激发声波信号时，在发射换能器与搭载底座之间设置第一吸波硅胶，可以阻止声波沿取样外管从发射换能器传输到接收换能器；同时在取样测量系统的取样外管上加工阻隔槽，在接收换能器与取样外管之间设置第二吸波硅胶，阻隔槽、第二吸波硅胶使接收换能器只能接收到发射换能器通过底质沉积物传输过来的声波，以精确测量底质沉积物的声学特性。

10.整个声学原位测量的原理是：声学特性发射换能器为1个，接收换能器为8个，8个接收换能器按一定间距垂直排列；在进行声学特性测量时，为了提高测量精度，采用平均声速测量作为测量声速。通过声波到达不同的接收器的传输时间的差异，并在已知发射换能器与不同接收器间距的距离差后，计算出声速。

11.回收铠装电缆，将取样测量系统回收至船舶甲板，使用上位机将取样测量系统获得的数据导出，包括倾斜仪采集的姿态数据、测距换能器采集的离底高度数据、加速度计采集的加速度参数、测量控制装置记录的声学模块启动时间和待机时间、声学模块采集的声学数据，处理分析获得的声学特性数据；若获得声学特性数据不正常，可重新进行取样测量；

12.当取样测量系统回到船舶甲板需要取出沉积物样品时，将取样头从取样内管上旋下，将取样衬管从取样内管中取出。若获得沉积物长度过短，可重新进行取样测量。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种海底沉积物声学原位取样测量系统，其特征在于，包括：

测量装置、取样装置、测量控制装置和支撑装置；

所述支撑装置通过线缆与母船连接；

所述取样装置设置在所述支撑装置底部，所述取样装置用于获取海底沉积物样品；

所述测量装置设置在所述支撑装置上，所述测量装置用于进行声学测量；

所述测量控制装置设置在所述支撑装置上，所述测量控制装置与所述测量装置电连接，所述测量控制装置用于控制所述测量装置进行声学测量。

2.根据权利要求1所述的海底沉积物声学原位取样测量系统，其特征在于，所述系统，还包括：

水上主控系统；

所述水上主控系统分别与所述测量装置和所述测量控制装置连接，所述水上主控系统用于发出控制指令，并获取水下测量数据。

3.根据权利要求1所述的海底沉积物声学原位取样测量系统，其特征在于，所述测量装置，具体包括：

声学模块、加速度测量模块和测距模块；

所述声学模块、所述加速度测量模块和所述测距模块均与所述测量控制装置连接；

所述声学模块用于测量海底沉积物的声学特性；

所述加速度测量模块用于识别加速度的正负变化；

所述测距模块用于测量距离海底的高度；

所述测量控制装置用于在所述加速度测量模块识别得到加速度由正转负时，控制所述声学模块进行海底沉积物的声学特性测量；所述测量控制装置还用于存储所述测距模块传输的距离海底的高度信息。

4.根据权利要求3所述的海底沉积物声学原位取样测量系统，其特征在于，

所述声学模块，具体包括：

发射换能器和接收换能器；

所述发射换能器设置在所述支撑装置上，所述接收换能器设置在所述取样装置上；

所述加速度测量模块，具体包括：

加速度计和加速度测量电路；

所述加速度测量电路分别与所述加速度计和所述测量控制装置连接；所述加速度测量电路用于识别加速度的正负变化。

5.根据权利要求4所述的海底沉积物声学原位取样测量系统，其特征在于，所述测量装置，还包括：

倾斜仪；

所述倾斜仪设置在所述支撑装置上，所述倾斜仪与所述测量控制装置连接；所述倾斜仪用于监测所述取样装置是否垂直插入海底底质。

6.根据权利要求4所述的海底沉积物声学原位取样测量系统，其特征在于，所述取样装置，具体包括：

取样外管、取样内管、取样衬管、取样头和止回弹片；

所述取样内管套设在所述取样衬管上，所述取样外管套设在所述取样内管上；

所述取样头设置在所述取样外管的底部，所述取样外管的顶部设置在所述支撑装置的底部；

所述止回弹片设置在所述取样头的内部，沉积物通过所述取样头进入所述取样衬管内，所述止回弹片用于阻止进入所述取样衬管内的沉积物脱落；

所述取样外管的外壁上开设有多个阻隔槽，所述接收换能器设置在所述阻隔槽内。

7.根据权利要求1所述的海底沉积物声学原位取样测量系统，其特征在于，所述支撑装置，具体包括：

承重支架和搭载底座；

所述承重支架设置在所述搭载底座上，所述承重支架的顶部通过线缆与所述母船连接；所述测量装置和所述测量控制装置均设置在所述搭载底座的上表面，所述取样装置设置在所述搭载底座的下表面。

8.根据权利要求6所述的海底沉积物声学原位取样测量系统，其特征在于，所述声学模块，还包括：

第一吸波硅胶和第二吸波硅胶；

所述第一吸波硅胶与所述发射换能器连接，所述第一吸波硅胶用于阻止声波沿取样外管从所述发射换能器传输到所述接收换能器；

所述第二吸波硅胶设置在所述阻隔槽和所述接收换能器之间，所述第二吸波硅胶用于使所述接收换能器仅接收所述发射换能器通过海底沉积物传输的声波。

9.根据权利要求7所述的海底沉积物声学原位取样测量系统，其特征在于，所述系统，还包括：

加重铅块；

所述加重铅块设置在所述搭载底座的上表面，所述加重铅块用于使所述取样装置插入海底沉积物的深度达到预设深度。

10.根据权利要求5所述的海底沉积物声学原位取样测量系统，其特征在于，所述系统，还包括：

水下电路密封舱；

所述水下电路密封舱设置在所述支撑装置上，所述测量控制装置、所述加速度计、所述加速度测量电路和所述倾斜仪均设置在所述水下电路密封舱内。

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