CN113625365B - 海底综合勘探系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海底综合勘探系统，包括勘探主体和沉藕架，勘探主体包括海床基座、海底检测组件、主控装置和入水开关。勘探主体通过第一释放机构连接于沉藕架。海底检测组件通过第二释放机构连接于海床基座。入水开关、第一释放机构和第二释放机构分别通讯连接于主控装置。入水开关通过与海水接触以触发主控装置。主控装置能够控制第一释放机构启动、使沉藕架脱离勘探主体，以及控制第二释放机构启动、使海底检测组件相对于海床基座移动至设定检测位置。主控装置还能够控制海底检测组件启动，并接收、存储海底检测组件的检测结果。通过主控装置的统一控制，可实现对海底综合勘探系统中各部件进行联合控制，可提高勘探效率。

Description

海底综合勘探系统

技术领域

本发明涉及海底勘探技术领域，特别涉及一种海底综合勘探系统。

背景技术

现有的一些海底勘探装置中，包括沉藕架、海底检测组件等多种功能部件。各功能部件在海底勘探过程中需要进行相应的动作。但是，目前，各功能部件不能被统一控制，相互配合情况较差，难以保证勘探效率。

因此，如何提高勘探效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种海底综合勘探系统，勘探效率较高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种海底综合勘探系统，包括勘探主体和沉藕架，所述勘探主体包括海床基座、海底检测组件、主控装置和入水开关；

所述勘探主体通过第一释放机构连接于所述沉藕架；

所述海底检测组件通过第二释放机构连接于所述海床基座；

所述入水开关、所述第一释放机构和所述第二释放机构分别通讯连接于所述主控装置；

所述入水开关通过与海水接触以触发所述主控装置；

所述主控装置能够控制所述第一释放机构启动、使所述沉藕架脱离所述勘探主体，以及控制所述第二释放机构启动、使所述海底检测组件相对于所述海床基座移动至设定检测位置；

所述主控装置还能够控制所述海底检测组件启动，并接收、存储所述海底检测组件的检测结果。

优选地，所述勘探主体还包括通讯连接于所述主控装置的声学通讯器；所述主控装置经所述声学通讯器接收指令，以控制所述第一释放机构以及所述第二释放机构的启动。

优选地，所述主控装置经所述声学通讯器接收到第一工作指令后，控制所述第二释放机构启动，以及控制所述海底检测组件启动。

优选地，所述主控装置经所述声学通讯器接收到第二工作指令后，控制所述第一释放机构启动；其中，所述主控装置在接收所述第一工作指令之后接收所述第二工作指令。

优选地，所述勘探主体还包括水听计，所述水听计通讯连接于所述主控装置；所述主控装置控制所述海底检测组件启动的同时，控制所述水听计启动，且所述主控装置能够接收、存储所述水听计的检测结果。

优选地，所述勘探主体还包括海底磁场仪，所述海底磁场仪通讯连接于所述主控装置；所述主控装置控制所述海底检测组件启动的同时，控制所述海底磁场仪启动，且所述主控装置能够接收、存储所述海底磁场仪的检测结果。

优选地，所述第一释放机构包括第一熔断释放器和连接于所述第一熔断释放器与所述沉藕架之间的第一定位绳索，所述第一熔断释放器通讯连接于所述主控装置；所述第一熔断释放器启动后，熔断所述第一定位绳索以释放所述沉藕架。

优选地，所述第二释放机构包括第二熔断释放器和连接于所述第二熔断释放器与所述海底检测组件之间的第二定位绳索，所述第二熔断释放器通讯连接于所述主控装置；所述第二熔断释放器启动后，熔断所述第二定位绳索以释放所述海底检测组件。

优选地，所述海底检测组件包括电极臂、海底电场仪和海底地震仪；所述电极臂通讯连接于所述海底电场仪，所述电极臂铰接于所述海床基座；所述海底地震仪和所述电极臂连接于所述第二释放机构；所述第二释放机构启动后，所述海底地震仪经所述沉藕架上的通孔自由下落，所述电极臂经收拢状态下摆至展开状态，其中，所述电极臂在所述展开状态下相对于其在所述收拢状态下向外张开。

优选地，所述主控装置包括主站和通讯连接于所述主站的转换器；

所述第一释放机构通讯连接于所述主站；

所述第二释放机构、所述主站、所述海底检测组件通讯连接于所述转换器。

本发明提供的海底综合勘探系统，包括勘探主体和沉藕架，勘探主体包括海床基座、海底检测组件、主控装置和入水开关。勘探主体通过第一释放机构连接于沉藕架。海底检测组件通过第二释放机构连接于海床基座。入水开关、第一释放机构和第二释放机构分别通讯连接于主控装置。入水开关通过与海水接触以触发主控装置。主控装置能够控制第一释放机构启动、使沉藕架脱离勘探主体，以及控制第二释放机构启动、使海底检测组件相对于海床基座移动至设定检测位置。主控装置还能够控制海底检测组件启动，并接收、存储海底检测组件的检测结果。

入水开关可以通过触水自动启动主控装置，主控装置可以控制第一释放机构以及第二释放机构启动，以适时释放沉藕架以减小海底综合勘探系统重力、便于设备上浮，以及释放海底检测组件，使海底检测组件处于运动到适当的位置进行检测。另外，海底检测组件在主控装置的控制下启动，可以接收、存储检测结果。通过主控装置的统一控制，可以实现对海底综合勘探系统中各部件进行联合控制，部件之间配合情况较好，可提高勘探效率。

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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供海底综合勘探系统具体实施例一的电路图；

图2为本发明所提供海底综合勘探系统具体实施例一的结构图；

图3为图2的局部放大图；

图4为本发明所提供海底综合勘探系统具体实施例一的局部结构图；

图5为本发明所提供海底勘探装置具体实施例一在初始状态下的主视图；

图6为本发明所提供海底勘探装置具体实施例一在工作状态下的主视图；

图7为本发明所提供海底勘探装置具体实施例一在上浮状态下的主视图。

附图标记：

浮球1；

沉藕架2；

第二熔断释放器3，第二定位绳索31；

海底地震仪4；

地震仪支撑座5；

海床基座6，主站61，声学通讯器62，铰接轴63，转换器64，入水开关65；

电极臂7；

海底电场仪8；

第一熔断释放器9，第一定位绳索91；

水听计10；

海底磁场仪11。

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。

本发明的核心是提供一种海底综合勘探系统，勘探效率较高。

本发明所提供海底综合勘探系统的具体实施例一，请参考图1至图7，包括勘探主体和沉藕架2。

勘探主体包括海床基座6、海底检测组件、主控装置和入水开关65。海底检测组件用于检测海底相关参量信息。勘探主体通过第一释放机构连接于沉藕架2。海底检测组件通过第二释放机构连接于海床基座6。

入水开关65、第一释放机构和第二释放机构分别通讯连接于主控装置。入水开关65通过与海水接触以触发主控装置。主控装置能够控制第一释放机构启动、使沉藕架2脱离勘探主体，以及控制第二释放机构启动、使海底检测组件相对于海床基座6移动至设定检测位置。主控装置还能够控制海底检测组件启动，并接收、存储海底检测组件的检测结果。

本实施例中，入水开关65可以通过触水自动启动主控装置，主控装置可以控制第一释放机构以及第二释放机构启动，以适时释放沉藕架2以减小海底综合勘探系统重力、便于设备上浮，以及释放海底检测组件，使海底检测组件处于运动到适当的位置进行检测。另外，海底检测组件在主控装置的控制下启动，可以接收、存储检测结果。通过主控装置的统一控制，可以实现对海底综合勘探系统中各部件进行联合控制，部件之间配合情况较好，可提高勘探效率。

进一步地，如图1所示，勘探主体还包括通讯连接于主控装置的声学通讯器62。主控装置经声学通讯器62接收指令，以控制第一释放机构以及第二释放机构的启动。具体地，声学通讯器62用于实现主控装置与船上的水上控制装置之间的数据交互，以将水上控制装置的指令传至主控装置，以及将主控装置的数据传输至水上控制装置，能够实现对主控装置的灵活控制。

当然，在其他实施例中，主控装置对第一释放机构、第二释放机构的控制也可以不依赖于声学通讯器62传输的指令。例如，主控装置中可以内置计时程序，在主控装置被触发后，经第一时长后，主控装置自发启动第二释放机构，再经第二时长后，主控装置自发启动第一释放机构。

进一步地，主控装置经声学通讯器62接收到第一工作指令后，控制第二释放机构启动，以及控制海底检测组件启动。

其中，具体地，海底综合勘探系统在入水、下沉到与海床接触时(具体可以通过人工观察或者海底综合勘探系统下沉时间判断)，水上控制装置发出第一工作指令。

其中，具体地，在接收到第一工作指令的同时，即控制第二释放机构启动。由于海底检测组件下落需要一定的时间，为保证检测效果，具体可以在接收第一工作指令后、经过大于0的设定时长后，再启动海底检测组件进行检测。当然，在其实施例中，也可以在第二释放机构启动的同时即启动海底检测组件。

本实施例中，通过一个第一工作指令，主控装置即相应控制第二释放机构和海底检测组件的启动，能够提高工作效率。

进一步地，主控装置经声学通讯器62接收到第二工作指令后，控制第一释放机构启动。其中，主控装置在接收第一工作指令之后接收第二工作指令。

其中，具体地，在海底综合勘探系统完成检测工作后，水上控制装置发出第二工作指令。

本实施例中，通过接收声学通讯器62的第二工作指令控制沉藕架2的释放，以减轻海底综合勘探系统的重量，便于海底综合勘探系统的上浮。另外，勘探主体还可以包括浮球1，以在沉藕架2释放后，借助浮球1的浮力实现勘探主体的上浮。

进一步地，如图1所示，勘探主体还包括水听计10，水听计10通讯连接于主控装置。主控装置控制海底检测组件启动的同时，控制水听计10启动，且主控装置能够接收、存储水听计10的检测结果。通过水听计10的设置，能够进一步增加海底勘探系统的功能。

进一步地，如图1所示，勘探主体还包括海底磁场仪11，海底磁场仪11通讯连接于主控装置。主控装置控制海底检测组件启动的同时，控制海底磁场仪11启动，且主控装置能够接收、存储海底磁场仪11的检测结果。通过海底磁场仪11的设置，能够进一步增加海底勘探系统的功能。

进一步地，如图4所示，第一释放机构包括第一熔断释放器9和连接于第一熔断释放器9与沉藕架2之间的第一定位绳索91，第一定位绳索91具体为钢索。第一熔断释放器9通讯连接于主控装置。第一熔断释放器9启动后，熔断第一定位绳索91以释放沉藕架2。具体地，第一熔断释放器9固定在海床基座6上。

本实施例中，如图7所示，当第一熔断释放器9启动后，通电熔断第一定位绳索91，以释放沉藕架2，使沉藕架2和勘探主体相分离，该第一释放机构结构简单，便于装配与控制。

进一步地，如图4所示，第二释放机构包括第二熔断释放器3和连接于第二熔断释放器3与海底检测组件之间的第二定位绳索31，第二熔断释放器3通讯连接于主控装置。第二熔断释放器3启动后，熔断第二定位绳索31以释放海底检测组件。第二定位绳索31具体为钢索。

本实施例中，如图6所示，当第二熔断释放器3启动后，通电熔断第二定位绳索31，以释放海底检测组件，使海底检测组件能够自由移动到对应的设定检测位置，实现最佳检测效果。该第二释放机构结构简单，便于装配与控制。

进一步地，如图3和图4所示，海底检测组件包括电极臂、海底电场仪8和海底地震仪4。电极臂7通讯连接于海底电场仪8，电极臂7通过铰接轴63铰接于海床基座6。海底地震仪4和电极臂7连接于第二释放机构。

第二释放机构启动后，海底地震仪4经沉藕架2上的通孔自由下落。具体地，勘探主体包括固定于海床基座6的地震仪支撑座5，地震仪支撑座5位于沉藕架2上方，第二熔断释放器3固定在地震仪支撑座5上。另外，地震仪支撑座5底部设置支撑座开口，支撑座开口与沉藕架2上的通孔上下连通形成下落通道。第二熔断释放器3熔断第二定位绳索31后，海底地震仪4经下落通道自由下落，具体在海底地震仪4的自重下下落，从而可以直接接触海床。由于海床与海底地震仪4可直接接触，信号耦合效果好，检测数据准确。

其中，在第二释放机构启动之前，海底地震仪4悬浮于地震仪支撑座5中，海底地震仪4的重力通过第二定位绳索31的拉力来平衡，海底地震仪4的底面高于地震仪支撑座5的底面。

同时，第二释放机构启动后，电极臂7经收拢状态下摆至展开状态，其中，电极臂7在展开状态下相对于其在收拢状态下向外张开。可选地，海床基座6的纵向中心线与铰接轴63垂直。

其中，电极臂7在展开状态下相对于其在收拢状态下向外张开，也就是说，相对于海床基座6的纵向中心线，电极臂7在展开状态与纵向中心线的夹角(≤180°的角)大于在收拢状态与竖直中心线的夹角(≤180°的角)。

其中，可选地，收拢状态下的电极臂7相对于海床基座6的纵向中心线形成向上的夹角且夹角角度范围在10°-20°之间，具体压在第二定位绳索31上。展开状态下，电极臂7大体呈水平放置。

下沉时，电极臂7以收拢状态，可以减小下沉阻力，减少电极臂7可能受到的撞击损伤，方便吊装施工，便于入水，在下沉到位后，通过第二熔断释放器3熔断第二定位绳索31，释放电极臂7，使电极臂7能够在自重作用下展开，即可实施其检测功能，向海底电场仪8获取的信息。

进一步地，如图1所示，主控装置包括主站61和通讯连接于主站61的转换器64。第一释放机构、声学通讯器62、水听计10通讯连接于主站61。第二释放机构、入水开关65、主站61、海底检测组件、海底磁场仪11通讯连接于转换器64，以使得海底电场仪8、海底磁场仪11、海底地震仪4、第二释放机构和入水开关65能够以适当形式的数据与主站61进行数据交互。另外，入水开关65集成在转换器64上。

本实施例所提供海底综合勘探系统的工作原理：如图5所示，当海底综合勘探系统吊装入水时，入水开关65与海水接触，海底综合勘探系统开启。当海底综合勘探系统与海床接触时，位于船上的水上控制装置通过声学通讯器62向海底综合勘探系统下发工作指令，主站61收到指令，通过转换器64控制第二熔断释放器3工作，熔断第二定位绳索31，电极臂7和海底地震仪4脱离第二定位绳索31束缚，如图6所示，电极臂7展开，海底地震仪4与海床直接接触。主站61通过转换器64向海底地震仪4、海底电场仪8、海底磁场仪11下发工作指令，同时，海底地震仪4、海底电场仪8、海底磁场仪11通过转换器64向主站61发送采集信号。与此同时，主站61通过水听计10收集声波信号。各个设备采集的信号全部传回主站61进行存储和数据处理。当探测工作结束时，位于船上的水上控制装置通过声学通讯器62向主站61下发上浮指令，主站61收到指令后，向第一熔断释放器9下发工作指令，第一熔断释放器9熔断束缚沉藕架2的第一定位绳索91，如图7所示，勘探主体与沉藕架2分离，勘探主体上浮。

本实施例提供的海底综合勘探系统，采用模块化设计，集成了当前海洋探测所需的主要设备，具备内置宽频带地震计的海底地震仪4、内置电场传感器的海底电场仪8、内置低频三分量磁通门传感器的海底磁场仪11以及深水的水听计10，可灵活组合设备匹配各种不同的探测任务，用于海底天然地震的观测、海底MT和人工大地电磁测深、水声信号记录、地震层析成像以及地震活动性和地震预报等，功能全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的海底综合勘探系统进行了详细介绍。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。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种海底综合勘探系统，其特征在于，包括勘探主体和沉藕架（2），所述勘探主体包括海床基座（6）、海底检测组件、主控装置和入水开关（65）；所述勘探主体通过第一释放机构连接于所述沉藕架（2）；所述海底检测组件通过第二释放机构连接于所述海床基座（6）；所述入水开关（65）、所述第一释放机构和所述第二释放机构分别通讯连接于所述主控装置；所述入水开关（65）通过与海水接触以触发所述主控装置；所述主控装置能够控制所述第一释放机构启动、使所述沉藕架（2）脱离所述勘探主体，以及控制所述第二释放机构启动、使所述海底检测组件相对于所述海床基座（6）移动至设定检测位置；所述主控装置还能够控制所述海底检测组件启动，并接收、存储所述海底检测组件的检测结果；

所述海底检测组件包括电极臂（7）和海底电场仪（8）；所述电极臂（7）通讯连接于所述海底电场仪（8），所述电极臂（7）铰接于所述海床基座（6）；所述电极臂（7）连接于所述第二释放机构；

所述第二释放机构包括第二熔断释放器（3）和连接于所述第二熔断释放器（3）与所述海底检测组件之间的第二定位绳索（31），所述第二熔断释放器（3）通讯连接于所述主控装置；所述第二熔断释放器（3）启动后，熔断所述第二定位绳索（31）以释放所述海底检测组件，所述电极臂（7）经收拢状态下摆至展开状态，其中，所述电极臂（7）在所述展开状态下相对于其在所述收拢状态下向外张开；

在上浮状态下，所述电极臂(7)由所述展开状态下下摆并收拢。

2.根据权利要求1所述的海底综合勘探系统，其特征在于，所述勘探主体还包括通讯连接于所述主控装置的声学通讯器（62）；所述主控装置经所述声学通讯器（62）接收指令，以控制所述第一释放机构以及所述第二释放机构的启动。

3.根据权利要求2所述的海底综合勘探系统，其特征在于，所述主控装置经所述声学通讯器（62）接收到第一工作指令后，控制所述第二释放机构启动，以及控制所述海底检测组件启动。

4.根据权利要求3所述的海底综合勘探系统，其特征在于，所述主控装置经所述声学通讯器（62）接收到第二工作指令后，控制所述第一释放机构启动；其中，所述主控装置在接收所述第一工作指令之后接收所述第二工作指令。

5.根据权利要求1所述的海底综合勘探系统，其特征在于，所述勘探主体还包括水听计（10），所述水听计（10）通讯连接于所述主控装置；所述主控装置控制所述海底检测组件启动的同时，控制所述水听计（10）启动，且所述主控装置能够接收、存储所述水听计（10）的检测结果。

6.根据权利要求1所述的海底综合勘探系统，其特征在于，所述勘探主体还包括海底磁场仪（11），所述海底磁场仪（11）通讯连接于所述主控装置；所述主控装置控制所述海底检测组件启动的同时，控制所述海底磁场仪（11）启动，且所述主控装置能够接收、存储所述海底磁场仪（11）的检测结果。

7.根据权利要求1所述的海底综合勘探系统，其特征在于，所述第一释放机构包括第一熔断释放器（9）和连接于所述第一熔断释放器（9）与所述沉藕架（2）之间的第一定位绳索（91），所述第一熔断释放器（9）通讯连接于所述主控装置；所述第一熔断释放器（9）启动后，熔断所述第一定位绳索（91）以释放所述沉藕架（2）。

8.根据权利要求1所述的海底综合勘探系统，其特征在于，所述海底检测组件包括海底地震仪（4）；所述海底地震仪（4）连接于所述第二释放机构；所述第二释放机构启动后，所述海底地震仪（4）经所述沉藕架（2）上的通孔自由下落。

9.根据权利要求1至8任一项所述的海底综合勘探系统，其特征在于，所述主控装置包括主站（61）和通讯连接于所述主站（61）的转换器（64）；

所述第一释放机构通讯连接于所述主站（61）；

所述第二释放机构、所述主站（61）、所述海底检测组件通讯连接于所述转换器（64）。