CN116736387B - 一种海底勘探设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水下勘探设备技术领域，具体涉及一种海底勘探设备，其中包括筒体、调整组件、定位组件、置物管和抽水组件，在对海底的地震进行勘探时，将筒体投放至大海内，筒体保持竖直状态向下移动，在定位组件中的定位筒下端接触到海底时，在筒体重力的作用下，定位筒与筒体发生相对移动，且定位套的下端向海底插入一段距离，随着抽水组件将定位筒内的海水抽向定位筒外侧，定位筒内形成负压环境，定位筒进一步向下移动，直至定位筒内的水被抽水组件完全抽出定位筒，此时封堵板不再封堵置物管，地震仪进入定位筒内部，并且落在没有海水的海底上，减少海水的流动对地震仪的勘探造成影响，从而确保地震仪对海底检测进行准确的勘探。

Description

一种海底勘探设备

技术领域

本发明涉及水下勘探设备技术领域，具体涉及一种海底勘探设备。

背景技术

在对海底地质构造进行分析的过程中，通过观测海底地震活动现象，确定震源参数，从而分析海底地震活动规律，对于海底地质构造分析是十分有帮助的，分析结果可以广泛应用于海底矿产开采、石油钻采等领域，现有海底勘探设备中，通常借助地震仪勘探海底情况，常规的地震仪为确保能够在海水内正常工作，通常在地震仪外侧设计一个耐压防水外壳，从而确保地震仪的正常工作，但是安装外壳的地震仪无法直接与海床接触，导致地震仪检测海底相关结果不准确，同时由于海底情况复杂，不同水域的洋流湍急，使得带有壳体的地震仪不能稳定地在海底工作，进而影响地震仪对海底地震的勘探。

发明内容

本发明提供一种海底勘探设备，以解决现有的地震仪不能准确地对海底地震进行勘探的问题。

本发明的一种海底勘探设备采用如下技术方案：

一种海底勘探设备，包括筒体、调整组件、定位组件、置物管和抽水组件。

调整组件用于调整筒体在海内处于竖直状态；定位组件包括定位筒和定位套，定位筒同轴设置于筒体的下端，定位筒滑动密封地贯穿筒体下端面；定位套同轴滑动地套设于定位筒外侧，且定位套与筒体下端固定连接，定位套的厚度自下而上逐渐增加，且定位套的外周壁光滑设置；置物管同轴固定设置于筒体内部，且置物管滑动贯穿定位筒的上端，筒体内设置有能够封堵置物管的封堵板，置物管内部放置有地震仪，在封堵板不对置物管封堵时，地震仪能够进入定位筒内部；抽水组件用于在筒体向下移动时将定位筒内的海水抽向定位筒外侧。

进一步地，筒体内部固定设置有隔板，隔板能够将筒体内部的腔室分隔为第一腔室和第二腔室；置物管密封贯穿隔板；筒体侧壁设置有连通第一腔室的两个第一开口，筒体侧壁设置有两个盖板，每个盖板能够封堵一个第一开口。

进一步地，第二腔室内设置有限位组件，限位组件用于阻止定位筒与筒体的相对滑动，在盖板不再封堵第一开口时，限位组件不再阻碍定位筒与筒体的相对滑动。

进一步地，限位组件包括限位块和驱动杆，驱动杆能够伸缩设置，且驱动杆沿筒体的径向方向延伸，驱动杆远离筒体轴线的一端与筒体固定连接；限位块固定连接于驱动杆靠近筒体轴线的一端。

进一步地，第二腔室内设置有固定板，置物管贯穿固定板设置；固定板上设置有沿其径向方向延伸的导向槽；导向槽与驱动杆处于同于竖直面内，限位块上设置有竖直的导向杆，导向杆的另一端沿导向槽滑动设置，导向杆上设置有压力传感器，压力传感器用于获取导向杆上的压力，筒体内部设置有控制板，控制板能够接收压力传感器的相关数据，在压力传感器的数据大于第一预设值时，控制板控制盖板不再封堵第一开口，且控制板控制驱动杆缩短。

进一步地，定位筒内设置有距离传感器，距离传感器用于获取海水在定位筒内的高度，控制板能够接收距离传感器的相关数据，距离传感器的数据为零时，控制板控制抽水组件不再进行抽水。

进一步地，调整组件包括多个调平扇叶，多个调平扇叶绕筒体周向均匀分布。

进一步地，抽水组件包括抽水泵和两个水管，抽水泵固定设置于第二腔室内，两个水管均连接于抽水泵，其中一个水管滑动密封地贯穿定位筒的上端面，另一个水管贯穿筒体侧壁向外延伸。

进一步地，固定板上固定设置有驱动气缸，驱动气缸沿筒体的径向方向延伸，置物管侧壁设置有第二开口，驱动气缸通过第二开口固定连接封堵板，且控制板能够控制驱动气缸伸长或缩短。

进一步地，置物管内同轴设置有连接柱，连接柱能够沿置物管滑动；连接柱的下端设置有电磁铁，在电磁铁通电时，连接柱能够吸附地震仪，在地震仪接触到海床时，控制板能够控制电磁铁的断电。

本发明的有益效果是：本发明的一种海底勘探设备，其中包括筒体、调整组件、定位组件、置物管和抽水组件，在对海底的地震进行勘探时，筒体投放至大海内，筒体经过调整组件的调整，筒体保持竖直状态向下移动，在定位组件中的定位筒下端接触到海底时，在筒体重力的作用下，定位筒与筒体发生相对移动，且定位套的下端向海底插入一段距离，随着抽水组件将定位筒内的海水抽向定位筒外侧，定位筒内形成负压环境，定位筒进一步向下移动，直至定位筒内的水被抽水组件完全抽出定位筒，此时封堵板不再封堵置物管，地震仪进入定位筒内部，并且落在没有海水的海底上，减少海水的流动对地震仪的勘探造成影响，从而确保地震仪对海底检测进行准确的勘探。

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为本发明实施例一中提供的一种海底勘探设备的结构示意图；

图2为本发明实施例一中提供的一种海底勘探设备的正视图；

图3为本发明实施例一中提供的一种海底勘探设备的俯视图；

图4为图3中A-A方向的剖视图；

图5为发明实施例一中提供的一种海底勘探设备中剖切后的结构示意图；

图6为发明实施例一中提供的一种海底勘探设备中隐去筒体、隔板和固定板后的结构示意图。

图中：110、筒体；111、牵引钩；112、供电块；113、隔板；114、固定板；115、第一腔室；116、第二腔室；117、第一开口；118、盖板；120、调平扇叶；130、定位筒；140、定位套；210、限位块；220、驱动杆；230、限位杆；240、导向杆；250、置物管；251、封堵板；260、驱动气缸；310、抽水泵；320、水管；330、距离传感器；340、定位杆；410、地震仪；420、连接柱。

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。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至图6所示，本发明实施例一中提供的一种海底勘探设备，包括筒体110、调整组件、定位组件、置物管250和抽水组件。

筒体110能够为圆柱状，还能够为矩形块状，筒体110内部中空，筒体110上端面上设置有多个牵引钩111，便于将筒体110进行吊起，筒体110的上端面还设置有供电块112，供电块112能够向筒体110内所有的电力设备进行供电。

调整组件用于调整筒体110在海内处于竖直状态。具体地，调整组件包括多个调平扇叶120，多个调平扇叶120绕筒体110周向均匀分布，筒体110上设置有陀螺仪，陀螺仪用于检测筒体110的轴线与竖直线之间的夹角，筒体110内部设置有控制板，控制板能够接收陀螺仪的相关数据，控制板能够根据陀螺仪的相关数据控制调平扇叶120的转动速度，从而确保筒体110在海内保持竖直状态。

定位组件包括定位筒130和定位套140，定位筒130同轴设置于筒体110的下端，定位筒130滑动密封地贯穿筒体110下端面。定位套140同轴滑动地套设于定位筒130外侧，且定位套140与筒体110下端固定连接，定位套140的厚度自下而上逐渐增加，且定位套140的外周壁光滑设置。筒体110内部固定设置有隔板113，隔板113能够将筒体110内部的腔室分隔为第一腔室115和第二腔室116，第一腔室115与第二腔室116上下分布，其中第一腔室115处于第二腔室116的上方。筒体110侧壁设置有连通第一腔室115的两个第一开口117，其中两个第一开口117分别分布在筒体110的周侧壁和上端面，筒体110上设置有两个盖板118，每个盖板118能够封堵一个第一开口117，在盖板118不封堵第一开口117时，海水能够进入第一腔室115内，在海水进入第一腔室115内时，筒体110的整体重量增加，便于筒体110快速向下移动。在定位筒130的下端接触到海底时，控制板控制盖板118不再封堵第一开口117。

筒体110内设置有阻碍定位筒130与筒体110相对滑动的限位组件，限位组件设置于第二腔室116内，在盖板118不再封堵第一开口117时，限位组件不再阻碍定位筒130与筒体110的相对滑动。具体地，限位组件包括限位块210和驱动杆220，驱动杆220能够伸缩设置，驱动杆220沿筒体110的径向方向延伸，驱动杆220远离筒体110轴线的一端与筒体110内侧壁固定连接。限位块210固定连接于驱动杆220靠近筒体110轴线的一端，且限位块210抵接筒体110内侧壁，初始状态时，定位筒130的上端与筒体110内端面处于同一水平面上。筒体110的第二腔室116内设置有固定板114，固定板114与隔板113平行设置，定位筒130的上端面固定设置有多个竖直的限位杆230，多个限位杆230在定位筒130上端面周向均匀分布，每个限位杆230滑动连接于固定板114，初始状态时，限位杆230的上端抵接固定板114的上端面，使得定位筒130处于向下移动的极限位置。

进一步地，固定板114的下端面设置有沿其径向方向延伸的导向槽，导向槽与驱动杆220处于同于竖直面内，限位块210上设置有竖直的导向杆240，导向杆240的另一端沿导向槽滑动设置，导向杆240上设置有压力传感器，压力传感器用于获取导向杆240上的压力，在定位筒130的下端接触到海底时，导向杆240的压力增加，压力传感器的数值能够传输至控制板上，在压力传感器的数值大于第一预设值时，控制板控制驱动杆220开始缩短，使得限位块210不再阻碍定位筒130与筒体110的相对滑动。

置物管250同轴固定设置于筒体110内部，置物管250的上端与筒体110内侧壁固定连接，置物管250的下端贯穿定位筒130的上端面，且置物管250与定位筒130滑动密封连接，置物管250贯穿隔板113和固定板114设置，且置物管250外周壁与隔板113密封连接。筒体110内设置有能够封堵置物管250的封堵板251，具体地，置物管250中部设置有第二开口，第二开口呈弧形设置。固定板114上固定设置有驱动气缸260，驱动气缸260沿固定板114的径向方向延伸，驱动气缸260远离固定板114轴线的一端与固定板114固定连接，驱动气缸260靠近固定板114轴线的一端通过第二开口固定连接于封堵板251，控制板能够控制驱动气缸260的伸长或缩短，初始状态时，驱动气缸260处于最长状态，驱动气缸260的缩短能够牵引封堵板251解除对置物管250的封堵。

抽水组件用于将定位筒130内的海水抽向定位筒130外侧。具体地，抽水组件包括抽水泵310和两个水管320，抽水泵310固定设置于第二腔室116的固定板114上，两个水管320均连接于抽水泵310，其中一个水管320滑动密封地贯穿定位筒130的上端面，另一个水管320贯穿筒体110侧壁向外延伸，控制板能够控制抽水泵310的排水或吸水，在筒体110向下移动时，控制板控制抽水泵310将定位筒130内的海水抽向定位筒130外侧，在筒体110向上移动时，控制板控制抽水泵310将外部的海水抽至定位筒130内部。

进一步地，定位筒130内设置有距离传感器330，距离传感器330用于获取海水在定位筒130内的高度，控制板能够接收距离传感器330的相关数据，距离传感器330的数据为零时，则证明定位筒130内的海水完全排出定位筒130，此时控制板控制抽水泵310停止工作，同时控制板控制驱动气缸260开始缩短，使得封堵板251不再对置物管250进行封堵。进一步地，距离传感器330设置于定位筒130内，距离传感器330的上端固定设置有定位杆340，定位杆340滑动密封地贯穿定位筒130上端，定位杆340的上端与固定板114固定连接，便于距离传感器330对定位筒130内的海水进行检测。

置物管250内部放置有地震仪410，在封堵板251不对置物管250进行封堵时，地震仪410能够沿置物管250进入定位筒130内部。进一步地，置物管250内同轴设置有连接柱420，连接柱420与置物管250内侧壁滑动密封连接。连接柱420的下端设置有电磁铁，在电磁铁通电时，连接柱420能够吸附地震仪410，在地震仪410接触到海床时，控制板能够控制电磁铁的断电。置物管250内设置有调节杆，调节杆能够伸缩，调节杆与连接柱420同轴设置，调节杆的上端与置物管250的上端固定连接，调节杆的下端与连接柱420固定连接，控制板能够控制调节杆的伸长或缩短，在封堵板251不再封堵置物管250时，控制板控制调节杆伸长，在地震仪410接触到海底时，控制板控制电磁铁断电，并控制调节杆缩短，在地震仪410完成对海底的勘探时，控制板控制调节杆伸长，并控制电磁铁通电，随后再次控制调节杆缩短，将地震仪410再次带入置物管250内部。

结合上述实施例，本发明实施例提供一种海底勘探设备的使用原理和工作过程如下：

工作时，将筒体110上端的牵引钩111连接起吊机械，起吊机械将筒体110吊起并放置于待检测的海域内，筒体110进入海水内后，多个调平扇叶120开始工作，由于筒体110上设置有陀螺仪，陀螺仪能够检测筒体110轴线与竖直线之间的夹角，控制板能够根据陀螺仪的相关数据控制调平扇叶120的转动速度，从而确保筒体110在海内保持竖直状态的向下移动。在筒体110向下移动时，控制板控制抽水泵310将定位筒130内的海水抽向定位筒130外侧。

随着定位筒130的下端插入海底，在整体重量的作用下，定位筒130下端向海底插入一定距离，此时控制板控制盖板118不再封堵第一开口117，两个第一开口117同时打开时，海水进入第一腔室115内，使得筒体110的重量增加。在定位筒130下端插入海底后，筒体110的重量增加，则筒体110对定位筒130进行进一步挤压，设置在定位筒130与固定板114之间的导向杆240的压力增加，设置在导向杆240上的压力传感器的数值增加，在压力传感器的数值大于第一预设值时，控制板控制驱动杆220开始缩短，驱动杆220牵引限位块210不再阻碍定位筒130与筒体110的相对滑动。此时定位套140与定位筒130发生相对滑动，由于定位套140的厚度自下而上逐渐增加，且定位套140的外周壁光滑设置，则在定位套140向下滑动时，定位套140的外周壁对定位筒130外侧的泥土进行拨动，同时定位套140插入海底后，筒体110的稳定性增加。

在筒体110下端插入海底后，筒体110下端逐渐被泥沙封堵，随着抽水泵310对定位筒130内的海水进行抽走，则定位筒130内的气压逐渐降低，海水的压力对定位筒130进一步挤压，使得定位筒130进一步向下移动，确保定位筒130下端能被完全密封，在抽水泵310的抽水过程中，距离传感器330对定位筒130内的海水进行检测，在距离传感器330的数据为零时，则证明定位筒130内的海水完全排出定位筒130，此时控制板控制抽水泵310停止工作。

在抽水泵310停止工作时，控制板控制驱动气缸260开始缩短，驱动气缸260驱动封堵板251从第二开口脱离置物管250，确保封堵板251不再对置物管250进行封堵。此时控制板控制调节杆伸长，在地震仪410接触到海底时，控制板控制电磁铁断电，并控制调节杆缩短，确保地震仪410在不接触定位筒130的情况下接触海底，防止海水的流动对地震仪410造成影响。在地震仪410完成对海底的勘探时，控制板控制调节杆伸长，并控制电磁铁通电，确保连接杆能够连接到地震仪410，随后控制板再次控制调节杆缩短，将连接杆以及地震仪410收回至置物管250内部，控制板再次控制驱动气缸260伸长，驱动气缸260驱动封堵板251再次将置物管250封堵。随后起吊机械将筒体110逐渐提升，并在提升筒体110的过程中，控制板控制抽水泵310反向抽水，在海水刚进入定位筒130内时，海水能够缓冲定位筒130内外的压差，随着筒体110的上移，进入定位筒130内的海水从定位筒130的下端向外排出，流动的海水能够为定位筒130的上升提供一定动力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海底勘探设备，其特征在于：包括：

筒体；

调整组件，调整组件用于调整筒体在海内处于竖直状态；

定位组件，定位组件包括定位筒和定位套，定位筒同轴设置于筒体的下端，定位筒滑动贯穿筒体下端面，定位筒与筒体滑动密封连接；定位套同轴滑动地套设于定位筒外侧，且定位套与筒体下端固定连接，定位套的厚度自下而上逐渐增加，且定位套的外周壁光滑设置；

置物管，置物管同轴固定设置于筒体内部，且置物管滑动贯穿定位筒的上端，筒体内设置有能够封堵置物管的封堵板，置物管内部放置有地震仪，在封堵板不对置物管封堵时，地震仪能够进入定位筒内部；

抽水组件，抽水组件用于在筒体向下移动时将定位筒内的海水抽向定位筒外侧。

2.根据权利要求1所述的海底勘探设备，其特征在于：筒体内部固定设置有隔板，隔板能够将筒体内部的腔室分隔为第一腔室和第二腔室；置物管密封贯穿隔板；筒体侧壁设置有连通第一腔室的两个第一开口，筒体侧壁设置有两个盖板，每个盖板能够封堵一个第一开口。

3.根据权利要求2所述的海底勘探设备，其特征在于：第二腔室内设置有限位组件，限位组件用于阻止定位筒与筒体的相对滑动，在盖板不再封堵第一开口时，限位组件不再阻碍定位筒与筒体的相对滑动。

4.根据权利要求3所述的海底勘探设备，其特征在于：限位组件包括限位块和驱动杆，驱动杆能够伸缩设置，且驱动杆沿筒体的径向方向延伸，驱动杆远离筒体轴线的一端与筒体固定连接；限位块固定连接于驱动杆靠近筒体轴线的一端。

5.根据权利要求4所述的海底勘探设备，其特征在于：第二腔室内设置有固定板，置物管贯穿固定板设置；固定板上设置有沿其径向方向延伸的导向槽；限位块上设置有竖直的导向杆，导向杆的另一端沿导向槽滑动设置，导向杆上设置有压力传感器，压力传感器用于获取导向杆上的压力，筒体内部设置有控制板，控制板能够接收压力传感器的相关数据，在压力传感器的数据大于第一预设值时，控制板控制盖板不再封堵第一开口，且控制板控制驱动杆缩短。

6.根据权利要求5所述的海底勘探设备，其特征在于：定位筒内设置有距离传感器，距离传感器用于获取海水在定位筒内的高度，控制板能够接收距离传感器的相关数据，距离传感器的数据为零时，控制板控制抽水组件不再进行抽水。

7.根据权利要求1所述的海底勘探设备，其特征在于：调整组件包括多个调平扇叶，多个调平扇叶绕筒体周向均匀分布。

8.根据权利要求2所述的海底勘探设备，其特征在于：抽水组件包括抽水泵和两个水管，抽水泵固定设置于第二腔室内，两个水管均连接于抽水泵，其中一个水管滑动密封地贯穿定位筒的上端面，另一个水管贯穿筒体侧壁向外延伸。

9.根据权利要求5所述的海底勘探设备，其特征在于：固定板上固定设置有驱动气缸，驱动气缸沿筒体的径向方向延伸，置物管侧壁设置有第二开口，驱动气缸通过第二开口固定连接封堵板，且控制板能够控制驱动气缸伸长或缩短。

10.根据权利要求5所述的海底勘探设备，其特征在于：置物管内同轴设置有连接柱，连接柱能够沿置物管滑动；连接柱的下端设置有电磁铁，在电磁铁通电时，连接柱能够吸附地震仪，在地震仪接触到海床时，控制板能够控制电磁铁的断电。