CN202093655U - 水下地质灾害监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测量仪器，具体是指一种用于水下对地质灾害进行监测的装置。本实用新型的水下部分包括地震波检波器、水听器、磁力计；地震波检波器、水听器、磁力计分别与海底接驳盒连接；海底接驳盒通过陆上分支盒与系统工作站连接，其中海底接驳盒内有光电转换装置，水上部分有系统工作站、电源等。本实用新型的优点是可以在海岛上使用，而且操作方便、数据准确，可以实时海底信号进行监测、显示。本实用新型可以在监测自然灾害、以及监测船只等方面具有广泛用途。

Description

水下地质灾害监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种测量仪器，具体是指一种用于水下对地质灾害进行监测的装置。

技术背景

自然灾害频频发生，而人们对此却无法抗拒，悲剧也在不断上演。为了能减少人们受到自然灾害的影响，需要对自然灾害的形成、可以发生的危害尽早知道，以便人们可以尽早作出准备，减少损害的发生。预测预报地质灾害便成了人们希望实现的愿望，其中心环节是通过直接观察和仪器测量记录地质灾害发生前各种前兆现象的变化过程和地质灾害发生后的活动过程。此外，地质灾害监测还包括：对影响地质灾害形成与发展的各种动力因素的观测。如降水，气温等气象观测；水位、流量等陆地水文观测；潮位、海浪等海洋水文观测；地应力、地温、地形变、断层位移和地下水位、地下水水化学成分等地质、水文地质观测等。地质灾害监测方法主要有卫星与遥感监测；地面、地下、水面、水下直接观测与仪器台网监测。不同地质灾害的监测方法和监测的有效程度不同，总的看来，地质灾害监测水平差距还比较大，远不能满足防灾减灾要求。今后地质灾害监测的发展趋向是：全面提高监测能力，丰富监测内容，提高信息处理和综合分析能力；在加强专业监测的同时，在灾害多发区建立群测群防体系，大力推进社会化监测工作；把地质灾害监测同其他一些自然灾害以及环境监测有机地结合起来，形成广泛的综合监测网络。

虽然目前市场上有一些对环境的监测装置，但每种监测装置所监测的参数是各不相同的，而且参数的取得也是依据了不同的测量仪器，为此，对于不同的监测装置所取得的监测效果往往是各不相同的。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的不足，提出了一种操作方便、监测数据全面的装置。

本实用新型是通过下述技术方案得以实现的：

水下地质灾害监测系统，它包括：水下部分和水上部分，其特征在于水下部分包括地震波检波器、水听器、磁力计；

地震波检波器、水听器、磁力计分别与海底接驳盒连接；海底接驳盒用于实现海底设备接收到信号的电光转换及对水下设备的供电，采用耐海水腐蚀的不锈钢材料，具有足够的机械强度和水密特性，与海底地震仪(OBS)共同安装在一块水泥块上；

系统工作站、电源位于水上部分。

本实用新型中的电源装置放置于陆上，通过电缆与水下的海底接驳盒、陆上分支盒等装置连接，提供电能，以确保设备的正常运行。

作为优选，上述水下地质灾害监测系统中的地震波检波器、水听器、磁力计分别含有自容存储器。

为了能将信号传输得更远，海底接驳盒与陆上分支盒用光缆连接，陆上分支盒再与系统工作站连接；其中海底所采集的信号由光电转换装置进行转换，先将电信号转换成光信号，将光信号传输至陆地后，再将光信号转换成电信号。

本实用新型中的水下地质灾害监测装置集成地震波检波器、水听器和磁力计等探头对水下地震波场、水声和磁场进行监测。利用海底接驳盒技术通过铠装光电复合缆给水下各监测设备供电，并且将数据实时传输至岛基数据系统工作站，在岛基数据系统工作站上对数据进行存储、处理及波形实时显示。研究数据后处理与分析技术，开发水下监测网络数据处理分析软件，以供分析辅助决策系统集成使用。

水下地质灾害监测系统由于设计到电缆布设与水下设备安装，海底地形地貌以及水下涌浪对于整个监测网络的布设影响很大。要在系统布设前对海底地形进行必要考察，对安装具体地点进行考察选择，监测系统应该布设在相对平坦区域。

有益效果：本实用新型方便数据传输与供电，操作方便、实时提供准确数据。对所监测数据实时传输、进行即时储存、实时显示，可对异常信号进行预警。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的实施作具体说明：

实施例1

根据图1所示结构，制造一台水下地质灾害监测系统，在水下部分包括地震波检波器、水听器、磁力计，其中地震波检波器、水听器、磁力计分别含有自容存储器；地震波检波器、水听器、磁力计通过电缆分别与海底接驳盒连接；海底接驳盒通过陆上分支盒与系统工作站连接；陆上分支盒内光电转换装置等；系统工作站、电源位于陆上部分。考虑到磁力仪的外部因素影响，本工程中两块水泥块均未采用钢筋，分别采用少量的铜条和内加防腐蚀的粗绳子，吊放采用粗绳子进行。布放时需要考虑水泥块在海底的下陷、回收时绳子的承受力等因素，在水泥块底面加绳子与现有吊点连接，在回收时共同受力，提高回收安全性。为方便回收，在光电复合缆近水泥块端预埋30米涤纶和迪尼玛绳子两条，用铅皮将其与光电复合缆捆绑一起；在两块水泥块间增加一条迪尼玛绳子用于回收时吊起磁力仪水泥块。

其中地震波检波器所采集的信息进行分析，得出所处地域位置的地震波场是否与平时有变化，以及变化的大小，从而可以确定是否存在危害的可能性。时频分析仪、相位分析仪可以通过水下声场的变化来了解相应情况的变化；磁场强度分析仪可以了解所处位置的地磁场情况。水下地震仪监测强震震源以及远距离地震信息，同时在海底地震观测系统中附带有一个水听器可以对水声进行监测，结合水下监听阵列可以对过往船只进行监测，为岛屿维权提供服务。

通过提取所接收到的地震波场和水声场信息，经过提取波场时域、频域、时频域和相位信息，对声源的噪声级大小、声源距离和声源的方位进行估计。

同时，本实用新型可以通过探测磁场异常对过往船只进行监测，通过提取磁场大小异常，来对过往船只进行发现和监测，由于磁力测量是在短距离内对船只进行监测，因此具有很高的准确性。

宽频带地震仪数据自动分析处理通过对获取的地震波形数据，确定地震的基本参数，包括地震震级，发震时刻，震中位置。地震源信息以3维图的形式表示。地震震级的确定根据1959年地震学家李善邦先生对里克特公式的改进公式，ML＝1gAz+R(Δ)+α。其中，α＝1gK，R(Δ)随仪器的不同也不同，K值随地区而不同。单台震发震时刻采用走时表确定：发震时刻＝初至震相的到时-初至震相的走时。震中位置的确定利用单台三分向记录确定，其原理是根据纵波初动确定震中方位角，根据震相到时确定出震中距，然后根据二者确定震中位置。

Claims (2)

1.水下地质灾害监测系统，它包括：水下部分和水上部分，其特征在于水下部分包括地震检波器、水听器、磁力计；

地震检波器、水听器、磁力计分别与海底接驳盒连接；

海底接驳盒与陆上分支盒之间通过铠装光电复合缆连接，海底接驳盒内有光电转换装置；

陆上分支盒与系统工作站连接；

系统工作站、电源位于水上部分。

2.根据权利要求1所述的水下地质灾害监测系统，其特征在于地震检波器、水听器、磁力计分别含有自容存储器。

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