CN117310793A - 一种可持续激发的深水震源发射阵及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可持续激发的深水震源发射阵及其工作方法,属于地震探测技术领域,包括脉冲电源舱、电极阵列舱、气体暂存舱和移动终端,脉冲电源舱的内部设置有控制模块、充电模块、储能模块和放电模块,充电模块包括充电控制单元、升压降压转换器和电力监控单元,气体暂存舱用于暂存多电极阵列放电电离海水产生的不凝性气体。解决了射阵密封舱内气体累积、内压升高,进而导致震源子畸变,波幅频特性改变,严重影响发射阵激发声波的品质的,设备的间断性回收导致地震探测工作效率的下降,发射阵舱内压增大,在泄压前和泄压过程中会有舱体爆裂或物质爆射可能问题。
Description
技术领域
本发明属于地震探测技术领域,具体而言,涉及一种可持续激发的深水震源发射阵及其工作方法。
背景技术
常规的海洋地震探测通常是将电火花震源发射阵用调查船拖曳于海面,电火花震源发射的声波经过海水传播后经海底反射后被水听器阵列接收、采集,然后经过进一步计算、成图来分析判断海底地质情况。这种常规海洋地震探测方式在深海海域工作时,由于海水对声波(特别是高频声波)的大幅度衰减,导致常规海洋地震设备对深海地层的探测分辨率和穿透深度均降低。
将发射阵集成在深海近底拖体上(如:中国发明专利CN106990431A)或AUV等水下移动平台上(如:中国发明专利CN107966735A和CN108107483A),可以改进常规电火花震源探测性能,提高深水地震探测分辨率和探测深度。然而,电火花震源发射阵无法在深水条件下正常工作,数十兆帕的静压力会导致电火花震源发射阵激发的声波幅值急剧下降、频率急剧抬升(如:张连成等2015论文),为了隔绝深水高静压环境对电火花震源产生的不利影响,需要将电极阵列置于透声耐压舱内(如:中国发明专利CN108508488A)。
现有技术存在以下缺陷:
(1)发射阵放电激发地震的同时会在放电瞬间电解海水并产生不凝性气体,随着发射阵工作时间持续,会导致发射阵密封舱内气体累积、内压升高,进而导致震源子畸变,波幅频特性改变,严重影响发射阵激发声波的品质。
(2)为保持发射阵激发震源子波的品质和震源子波的一致性,需要在持续工作一段时间后(例如24-48小时),回收发射阵,释放发射舱内累积的气体。设备的间断性回收导致地震探测工作效率的下降,特别在深水区设备的线缆长度可达上万米,回收设备将浪费大量宝贵的勘探船时,提高经济成本。
(3)而且,随着发射阵持续工作的时长增加,发射阵舱内压增大,在泄压前和泄压过程中会有舱体爆裂或物质爆射可能,对设备安全和人员安全造成潜在威胁。
发明内容
本发明实施例提供了一种可持续激发的深水震源发射阵及其工作方法,解决了射阵密封舱内气体累积、内压升高,进而导致震源子畸变,波幅频特性改变,严重影响发射阵激发声波的品质的,设备的间断性回收导致地震探测工作效率的下降,发射阵舱内压增大,在泄压前和泄压过程中会有舱体爆裂或物质爆射可能问题。
鉴于上述问题,本发明提出的技术方案是:
本发明提供一种可持续激发的深水震源发射阵及其工作方法,包括脉冲电源舱、电极阵列舱、气体暂存舱和移动终端,所述脉冲电源舱的内部设置有控制模块、充电模块、储能模块和放电模块,所述充电模块用于电源升压和整流,为所述储能模块充电,所述储能模块包括至少一个电容,存储所述充电模块提供的电能,所述放电模块为放电开关,在所述控制模块控制下工作,控制将电能导通至所述电极阵列舱,所述控制模块控制所述充电模块为所述储能模块充电,控制所述放电模块内的开关工作;
所述充电模块包括充电控制单元、升压降压转换器和电力监控单元,所述充电控制单元用于对所述升压降压转换器的电压输出进行控制,所述升压降压转换器用于接收所述充电控制单元的控制并对所述储能模块进行充电,所述电力监控单元用于对充电模块的电力输出数值进行监控;
所述储能模块包括若干个电容;
所述电极阵列舱的内部充盈海水,内置多电极阵列、传感器组和无线通讯器,所述多电极阵列在海水中放电产生脉冲声波;
所述气体暂存舱用于暂存所述多电极阵列放电电离海水产生的不凝性气体,所述气体暂存舱的内部设置有减压舱、气体吸收件、氢燃料电池装置和定位器,所述减压舱和所述氢燃料电池装置与所述气体暂存舱之间设置有恒压阀,所述气体吸收件设置于所述减压舱的上方,并直接与所述气体暂存舱连通。
作为本发明的一种优选技术方案,所述脉冲电源舱和所述气体暂存舱的舱体均采用碳纤维或不锈钢材质制作而成,所述电极阵列舱为碳纤维材质,所述脉冲电源舱与所述电极阵列舱之间设置有光电复合拖曳缆,所述电极阵列舱与所述气体暂存舱之间设置有气体输送管,并通过气体输送管连通。
作为本发明的一种优选技术方案,所述减压舱的后端开设有抽气孔,所述氢燃料电池装置为质子交换膜氢燃料电池或微流体氢燃料电池,所述氢燃料电池装置与所述传感器组之间设置有光电复合拖曳缆,所述气体吸收件为金属有机骨架材料、金属团簇、金属氢化物、金属配位氢化物、碱金属修饰的多孔石墨烯或多孔吸附剂。
作为本发明的一种优选技术方案,所述传感器组包括压力传感器、音频传感器和监控摄像头,所述压力传感器、所述音频传感器和所述监控摄像头的输出端均与所述无线通讯器的输入端通信连接,所述无线通讯器的输出端与所述移动终端的输入端通信连接,所述定位器的输出端与所述无线通讯器的输入端通信连接。
作为本发明的一种优选技术方案,所述压力传感器用于记录所述电极阵列舱内压力变化情况,所述音频传感器和所述监控摄像头用于记录所述电极阵列舱内的多电极放电产生的声音和闪光,监测和分析所述多电极阵列在作业期间的工作状态。
作为本发明的一种优选技术方案,所述减压舱、所述气体吸收件和所述氢燃料电池装置均独立设置,三者之间不互通。
作为本发明的一种优选技术方案,所述储能模块还包括扩充控制器、扩充升压降压转换器、扩充电池和扩充电池电力监控单元,所述扩充控制器用于控制所述扩充升压降压转换器,所述升压降压转换器用于接收所述扩充控制器的控制并对所述扩充电池进行充电,所述扩充电池的输出端与所述放电模块的输入端电性连接。
另一方面,一种可持续激发的深水震源发射阵的方法,包括以下步骤:
S1,将电极阵列舱置于水底,电极阵列舱内充盈海水,气体暂存舱置于水中,脉冲电源舱置于水面;
S2,启动脉冲电源舱,脉冲电源舱给电极阵列舱供电,并通过电力监控单元对电力使用进行监控,多电极阵列在海水中放电产生脉冲声波,多电极阵列放电电离海水产生的不凝性气体通过气体输送管输送到气体暂存舱中;
S3,气体进入气体暂存舱内后,由于气体暂存舱与电极阵列舱连通,为了不因氢气的累积而导致电极阵列舱内压提升,通过配备独立的减压舱及恒压阀配合,将气体暂存舱内的减压舱内的空气通过抽气孔抽出,通过气体吸收件可将流入的气态氢气转化为固态存储,通过氢燃料电池装置和恒压阀配合,以电解水产生的氢气为燃料,以舱内自带空气中的氧气为氧化剂,氢燃料电池装置产生的电能驱动舱内的传感器组工作,监测和分析多电极阵列在作业期间的工作状态;
S4,通过S1-S3的工作后,保持了发射阵的震源子波品质不变,发射阵可以持续的工作,而后电火花震源发射的声波经过海水传播后经海底反射后被水听器阵列接收、采集,然后经过进一步计算、成图来分析判断海底地质情况。
相对于现有技术,本发明的有益效果是:
(1)通过气体暂存舱中的减压舱对气体进行释放,通过气体吸收件对气体进行固态存储,通过氢燃料电池对气体进行利用,使得发射阵不会受气体的变化影响,发射阵可以持续工作,发射阵的震源子波品质保持不变,发射阵的内压保持不变,不会随着时间的延续导致内压的抬升和震源子波品质的下降,可以大幅提高地震探测效率,特别是深海的地震探测效率,避免宝贵船时和人力的浪费,不会对设备和人员的安全产生危害;
(2)通过氢燃料电池装置对气体进行回收利用,给传感器组进行供电,从而通过压力传感器记录电极阵列舱内压力变化情况,通过音频传感器和监控摄像头用于记录电极阵列舱内的多电极放电产生的声音和闪光,可以监测和分析多电极阵列在作业期间的工作状态。
(3)通过脉冲电源舱对脉冲电源仓内的充电模块进行电力监控和控制,从而控制对储能模块的电力输出,并加设扩充电池及对扩充电池独立的控制器使得放电模块可接收不同电力规格的电源充电,提高储能模块的使用寿命,保证放电模块的正常使用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
图1是本发明所公开的一种可持续激发的深水震源发射阵的电连接框图;
图2是本发明所公开的一种可持续激发的深水震源发射阵的传感器组的电连接框图;
图3是本发明所公开的一种可持续激发的深水震源发射阵的冲充电模块的电连接框图;
图4是本发明所公开的一种可持续激发的深水震源发射阵的储能模块的电连接框图;
附图标记说明: 1、脉冲电源舱;101、控制模块;102、充电模块;1021、充电控制器;1022、升压降压转换器;1023、电力监控单元;103、放电模块;104、储能模块;1041、扩充控制器;1042、扩充升压降压转换器;1043、扩充电池;1044、扩充电池电力监控单元;1045、电容;2、电极阵列舱;201、多电极阵列;202、传感器组;2021、压力传感器;2022、音频传感器;2023、监控摄像头;3、气体暂存舱;4、氢燃料电池装置;401、电池监控单元;5、减压舱;6、气体吸收件;7、恒压阀;8、定位器;9、无线通讯器;10、移动终端;11、光电复合拖曳缆。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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设备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。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
实施例一
参照附图1-4所示,本发明提供一种技术方案:一种可持续激发的深水震源发射阵,包括脉冲电源舱1、电极阵列舱2、气体暂存舱3和移动终端10,脉冲电源舱1的内部设置有控制模块101、充电模块102、储能模块104和放电模块103,充电模块102用于电源升压和整流,为储能模块104充电,储能模块104包括至少一个电容1045,存储充电模块102提供的电能,放电模块103为放电开关,在控制模块101控制下工作,控制将电能导通至电极阵列舱2,控制模块101控制充电模块102为储能模块104充电,控制放电模块103内的开关工作;
充电模块102包括充电控制单元、升压降压转换器1022和电力监控单元1023,充电控制单元用于对升压降压转换器1022的电压输出进行控制,升压降压转换器1022用于接收充电控制单元的控制并对储能模块104进行充电,电力监控单元1023用于对充电模块102的电力输出数值进行监控;
储能模块104包括若干个电容1045;
电极阵列舱2的内部充盈海水,内置多电极阵列201、传感器组202和无线通讯器9,多电极阵列201在海水中放电产生脉冲声波;
气体暂存舱3用于暂存多电极阵列201放电电离海水产生的不凝性气体,气体暂存舱3的内部设置有减压舱5、气体吸收件6、氢燃料电池装置4和定位器8,减压舱5和氢燃料电池装置4与气体暂存舱3之间设置有恒压阀7,气体吸收件6设置于减压舱5的上方,并直接与气体暂存舱3连通。
本发明实施例还通过以下技术方案进行实现。
在本发明的实施例中,脉冲电源舱1和气体暂存舱3的舱体均采用碳纤维或不锈钢材质制作而成,电极阵列舱2为碳纤维材质,通过脉冲电源舱1、电极阵列舱2和气体暂存舱3的材质提高外部结构的强度,对内部部件进行保护,脉冲电源舱1与电极阵列舱2之间设置有光电复合拖曳缆11,通过光电复合拖曳缆11使得脉冲电源舱1能够给电极阵列舱2提供电力,电极阵列舱2与气体暂存舱3之间设置有气体输送管,并通过气体输送管连通,通过气体输送管使得电极阵列舱2中的多电极阵列201电火花震源激发瞬间,发射阵产生的高压会电解海水,产生的不凝性气体能够进入到气体暂存舱3中。
另外,电火花震源激发瞬间,发射阵产生的高压会电解海水,产生不凝性气体,反应方程为:
NaCL+H2O=NaCLO+H2↑
此外,电火花震源发射阵的电极多为铜电极,部分为铁或者铝电极,也会产生不凝性气体。以铜作为阳极为例,反应方程为:
Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2↑
上述两个反应均在电火花震源发射阵激发瞬间发生,由于发射阵的激发时长仅持续数十至数百微秒,单次激发产生的气体可以忽略,对于海面工作的常规电火花震源激发产生的气体也可以忽略,但对于在海底密闭舱内激发,封闭环境下长时间、多次激发、持续作业条件下产生的气体会累积成为无法忽略的量。
在本发明的实施例中,减压舱5的后端开设有抽气孔,通过抽气孔便于连通抽气装置,通过抽气装置将减压舱5内的气体抽出,氢燃料电池装置4为质子交换膜氢燃料电池或微流体氢燃料电池,氢燃料电池装置与传感器组202之间设置有光电复合拖曳缆11,通过光电复合拖曳缆11使得氢燃料电池装置产生的电力能够给传感器组202进行供电,气体吸收件6为金属有机骨架材料、金属团簇、金属氢化物、金属配位氢化物、碱金属修饰的多孔石墨烯或多孔吸附剂,通过气体吸收件6的材质可以将气体吸收进行固化存储。
在本发明的实施例中,传感器组202包括压力传感器2021、音频传感器2022和监控摄像头2023,压力传感器2021、音频传感器2022和监控摄像头2023的输出端均与无线通讯器9的输入端通信连接,无线通讯器9的输出端与移动终端10的输入端通信连接,定位器8的输出端与无线通讯器9的输入端通信连接,通过压力传感器2021、音频传感器2022和监控摄像头2023对电极阵列舱2的使用情况进行监测,并通过无线通讯器9将监测的数据传输到移动终端10上,进行监控,通过定位器8对气体暂存舱3和电极阵列舱2进行定位,便于在回收时确定气体暂存舱3和电极阵列舱2的具体位置。
在本发明的实施例中,压力传感器2021用于记录电极阵列舱2内压力变化情况,音频传感器2022和监控摄像头2023用于记录电极阵列舱2内的多电极放电产生的声音和闪光,监测和分析多电极阵列201在作业期间的工作状态。
在本发明的实施例中,减压舱5、气体吸收件6和氢燃料电池装置4均独立设置,三者之间不互通,使得气体可以进入到减压舱5、气体吸收件6和氢燃料电池装置4任何一个中,使得减压舱5、气体吸收件6和氢燃料电池装置4都可以独立进行作用。
在本发明的实施例中,储能模块104还包括扩充控制器1041、扩充升压降压转换器1042、扩充电池1043和扩充电池电力监控单元1044,扩充控制器1041用于控制扩充升压降压转换器1042,升压降压转换器1022用于接收扩充控制器1041的控制并对扩充电池1043进行充电,扩充电池1043的输出端与放电模块103的输入端电性连接,使得储能模块104除了多个电容1045供电外,还可以通过扩充电池1043接受电力,防止在电容1045出现故障后,无法对放电模块103进行供电,防止充电模块102对电容1045过冲,提高储能模块104的使用寿命。
实施例二
本发明实施例另提供的一种可持续激发的深水震源发射阵的工作方法,包括以下步骤:
S1,将电极阵列舱2置于水底,电极阵列舱2内充盈海水,气体暂存舱3置于水中,脉冲电源舱1置于水面;
S2,启动脉冲电源舱1,脉冲电源舱1给电极阵列舱2供电,并通过电力监控单元1023对电力使用进行监控,多电极阵列201在海水中放电产生脉冲声波,多电极阵列201放电电离海水产生的不凝性气体通过气体输送管输送到气体暂存舱3中;
S3,气体进入气体暂存舱3内后,由于气体暂存舱3与电极阵列舱2连通,为了不因氢气的累积而导致电极阵列舱2内压提升,通过配备独立的减压及恒压阀7配合,将气体暂存舱3内的减压舱5内的空气通过抽气孔抽出,在使用前,气体暂存舱3内的减压舱5内的空气在作业前被尽可能抽出,作业前,气体暂存舱3内为常压(1个大气压),减压舱5内为负压(接近真空状态),当由于多电极阵列201放电电离海水产生的不凝性气体增加,导致气体暂存舱3内压力大于常压(1个大气压)时,恒压阀7自动打开,多余的气体通过抽气孔被释放,至减压舱5内以维持气体暂存舱3内为常压(1个大气压)状态,之后恒压阀7自动关闭。在作业结束后设备回收,再次抽离排空减压舱5内气体以便下一次至深海水下作业;
通过气体吸收件6可将流入的气态氢气转化为固态存储,通过物理吸附作用或化学反应将氢气储存于储氢固体材料中,保持舱内压力恒定或基本恒定,气体吸收件6所用材料可以是金属有机骨架材料、金属团簇、金属氢化物、金属配位氢化物、碱金属修饰的多孔石墨烯、多孔吸附剂等,所选用材料需要具有在常温常压条件下吸附氢气的性能,所选材料做为气体吸收件6核心,置于气体暂存舱3内,将气态氢气转化为固态存储,达到保持舱内压力恒定或基本恒定的目的,在设备回收后,将气体吸收件6内的储氢固体材料做排氢处理;
所谓排氢处理一般是加热处理,例如用烤箱加热至300-400℃即可排出所储存的气体,排氢处理后的储氢固体材料可以再次安装使用;
通过氢燃料电池装置4和恒压阀7配合,氢空燃料电池装置可以是质子交换膜氢空燃料电池、微流体氢空燃料电池或其他类型的氢空燃料电池,电池以电解水产生的氢气为燃料,以舱内自带空气中的氧气为氧化剂,电池产生的电能驱动舱内传感器组202工作,内置传感器组202位于电极阵列舱2,通过压力传感器2021记录电极阵列舱2内压力变化情况,通过音频传感器2022和监控摄像头2023用于记录电极阵列舱2内的多电极放电产生的声音和闪光,可以监测和分析多电极阵列201在作业期间的工作状态,并通过无线通讯器9将监测的数据传输到移动终端10上,并通过定位器8对在水中的气体暂存舱3和电极阵列舱2进行定位,便于后续的回收工作;
另外,考虑到海水是持续流动的,而脉冲电源舱1、电极阵列舱2和气体暂存舱3之间设置有线缆以及管道,为此,在脉冲电源舱1、电极阵列舱2和气体暂存舱3的前端和尾部设置挂钩,用于挂住线缆和管道,便于稳定电极阵列舱2和气体暂存舱3在水中的位置,也便于后续的回收工作;
S4,通过S1-S3的工作后,保持了发射阵的震源子波品质不变,发射阵可以持续的工作,而后电火花震源发射的声波经过海水传播后经海底反射后被水听器阵列接收、采集,然后经过进一步计算、成图来分析判断海底地质情况。
以上仅为本发明的优选实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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 (8)
1.一种可持续激发的深水震源发射阵,其特征在于,包括脉冲电源舱(1)、电极阵列舱(2)、气体暂存舱(3)和移动终端(10),所述脉冲电源舱(1)的内部设置有控制模块(101)、充电模块(102)、储能模块(104)和放电模块(103),所述充电模块(102)用于电源升压和整流,为所述储能模块(104)充电,所述储能模块(104)包括至少一个电容(1045),存储所述充电模块(102)提供的电能,所述放电模块(103)为放电开关,在所述控制模块(101)控制下工作,控制将电能导通至所述电极阵列舱(2),所述控制模块(101)控制所述充电模块(102)为所述储能模块(104)充电,控制所述放电模块(103)内的开关工作;
所述充电模块(102)包括充电控制单元、升压降压转换器(1022)和电力监控单元(1023),所述充电控制单元用于对所述升压降压转换器(1022)的电压输出进行控制,所述升压降压转换器(1022)用于接收所述充电控制单元的控制并对所述储能模块(104)进行充电,所述电力监控单元(1023)用于对充电模块(102)的电力输出数值进行监控;
所述储能模块(104)包括若干个电容(1045);
所述电极阵列舱(2)的内部充盈海水,内置多电极阵列(201)、传感器组(202)和无线通讯器(9),所述多电极阵列(201)在海水中放电产生脉冲声波;
所述气体暂存舱(3)用于暂存所述多电极阵列(201)放电电离海水产生的不凝性气体,所述气体暂存舱(3)的内部设置有减压舱(5)、气体吸收件(6)、氢燃料电池装置(4)和定位器(8),所述减压舱(5)和所述氢燃料电池装置(4)与所述气体暂存舱(3)之间设置有恒压阀(7),所述气体吸收件(6)设置于所述减压舱(5)的上方,并直接与所述气体暂存舱(3)连通。
2.根据权利要求1所述的一种可持续激发的深水震源发射阵,其特征在于,所述脉冲电源舱(1)和所述气体暂存舱(3)的舱体均采用碳纤维或不锈钢材质制作而成,所述电极阵列舱(2)为碳纤维材质,所述脉冲电源舱(1)与所述电极阵列舱(2)之间设置有光电复合拖曳缆(11),所述电极阵列舱(2)与所述气体暂存舱(3)之间设置有气体输送管,并通过气体输送管连通。
3.根据权利要求1所述的一种可持续激发的深水震源发射阵,其特征在于,所述减压舱(5)的后端开设有抽气孔,所述氢燃料电池装置(4)为质子交换膜氢燃料电池或微流体氢燃料电池,所述氢燃料电池装置与所述传感器组(202)之间设置有光电复合拖曳缆(11),所述气体吸收件(6)为金属有机骨架材料、金属团簇、金属氢化物、金属配位氢化物、碱金属修饰的多孔石墨烯或多孔吸附剂。
4.根据权利要求1所述的一种可持续激发的深水震源发射阵,其特征在于,所述传感器组(202)包括压力传感器(2021)、音频传感器(2022)和监控摄像头(2023),所述压力传感器(2021)、所述音频传感器(2022)和所述监控摄像头(2023)的输出端均与所述无线通讯器(9)的输入端通信连接,所述无线通讯器(9)的输出端与所述移动终端(10)的输入端通信连接,所述定位器(8)的输出端与所述无线通讯器(9)的输入端通信连接。
5.根据权利要求4所述的一种可持续激发的深水震源发射阵,其特征在于,所述压力传感器(2021)用于记录所述电极阵列舱(2)内压力变化情况,所述音频传感器(2022)和所述监控摄像头(2023)用于记录所述电极阵列舱(2)内的多电极放电产生的声音和闪光,监测和分析所述多电极阵列(201)在作业期间的工作状态。
6.根据权利要求1所述的一种可持续激发的深水震源发射阵,其特征在于,所述减压舱(5)、所述气体吸收件(6)和所述氢燃料电池装置(4)均独立设置,三者之间不互通。
7.根据权利要求1所述的一种可持续激发的深水震源发射阵,其特征在于,所述储能模块(104)还包括扩充控制器(1041)、扩充升压降压转换器(1042)、扩充电池(1043)和扩充电池电力监控单元(1044),所述扩充控制器(1041)用于控制所述扩充升压降压转换器(1042),所述升压降压转换器(1022)用于接收所述扩充控制器(1041)的控制并对所述扩充电池(1043)进行充电,所述扩充电池(1043)的输出端与所述放电模块(103)的输入端电性连接。
8.一种可持续激发的深水震源发射阵的工作方法,应用于权利要求1~7中任一项所述的一种可持续激发的深水震源发射阵,其特征在于,包括以下步骤:
S1,将电极阵列舱(2)置于水底,电极阵列舱(2)内充盈海水,气体暂存舱(3)置于水中,脉冲电源舱(1)置于水面;
S2,启动脉冲电源舱(1),脉冲电源舱(1)给电极阵列舱(2)供电,并通过电力监控单元(1023)对电力使用进行监控,多电极阵列(201)在海水中放电产生脉冲声波,多电极阵列(201)放电电离海水产生的不凝性气体通过气体输送管输送到气体暂存舱(3)中;
S3,气体进入气体暂存舱(3)内后,由于气体暂存舱(3)与电极阵列舱(2)连通,为了不因氢气的累积而导致电极阵列舱(2)内压提升,通过配备独立的减压舱(5)及恒压阀(7)配合,将气体暂存舱(3)内的减压舱(5)内的空气通过抽气孔抽出,通过气体吸收件(6)可将流入的气态氢气转化为固态存储,通过氢燃料电池装置(4)和恒压阀(7)配合,以电解水产生的氢气为燃料,以舱内自带空气中的氧气为氧化剂,氢燃料电池装置(4)产生的电能驱动舱内的传感器组(202)工作,监测和分析多电极阵列(201)在作业期间的工作状态;
S4,通过S1-S3的工作后,保持了发射阵的震源子波品质不变,发射阵可以持续的工作,而后电火花震源发射的声波经过海水传播后经海底反射后被水听器阵列接收、采集,然后经过进一步计算、成图来分析判断海底地质情况。
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