CN211086628U - 一种主动式尾标控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及海洋地质调查领域，提供一种主动式尾标控制装置，用于控制拖缆的姿态。本实用新型提供的一种主动式尾标控制装置，包括拖缆、罗盘鸟、横向鸟、尾标，所述罗盘鸟和横向鸟设置在拖缆上，所述罗盘鸟同横向鸟间隔布置；所述拖缆连接地震船和尾标，所述罗盘鸟和横向鸟设置在地震船和尾标之间；所述尾标包括框架、浮体和舵桨，所述浮体设置在框架上方，所述舵桨设置在框架下方。尾标上的舵桨提供了最远的侧推力臂和最大的侧推力，且不会对对地震资料造成影响，具有更好的力矩效果，实现成本较低和操控方便、友好。
Description
技术领域
本实用新型涉及海洋地质调查领域，具体涉及一种主动式尾标控制装置。
背景技术
在二维、三维地震勘探中，电缆姿态是决定地震资料质量的关键。在纵向上，希望电缆保持稳定的沉放深度；二维地震作业时横向上希望电缆羽角（电缆与设计测线之间的夹角）越小越好，检波器尽可能贴近测线，三维地震作业时希望电缆间距控制得越精确越好，形态越稳定越好。海流和潮汐是影响电缆姿态的主要原因，现有做法是在电缆上布设罗盘鸟、横向控制鸟（DIGIFIN）对电缆姿态进行控制，校正，实际作业时罗盘鸟在电缆深度控制方面具有良好效果，而横向鸟对电缆横向偏移的改善相对有限，电缆的横向控制一直是地震作业的难题。
横向鸟控制原理：在电缆上布设横向鸟、声学鸟等声学设备，建立声学网络，实时测量声学网络各节点距离，计算出电缆各位置间距。数据实时传入到综合导航系统，Literal Steering模块会根据设定的电缆姿态要求，向PCS系统（电缆定深定向控制系统）发送横向鸟操作指令，PCS系统再将指令传达给电缆上的各个横向控制鸟，横向鸟上的马达根据指令调节翅膀（舵叶）角度，通过增加舵角来增加横向鸟对水流阻力所产生的侧向推力，实现对电缆横向姿态的调整，从而提高地震勘探作业的资料质量和效率。
尾标浮体是进行海上多道地震勘探的必要装备，目前海洋地震勘探行业内使用的尾标通常具有以下几个功能：提供一定的电缆拉力，结合定深设备（罗盘鸟），保持电缆工作段在纵向的平衡稳定。
目前新型尾标设备的改进思路主要集中在更新浮体材料，优化尾标结构，增加太阳能电池板、水流发电机等供电保障装置等方面，这些新技术均不针对电缆横向姿态的改善。
横向鸟控制原理是改善电缆横向位移的唯一手段。横向鸟产生的侧向推力是调整电缆横向姿态的关键，如果将电缆看成一根前端固定的杠杆，不同位置的横向鸟对电缆的作用效果类似于力矩。
事实上，作业时船速受各方面条件限制，只能保持在一定范围内。电缆上的横向鸟数量不是越多越好，舵叶也不是越大越好，因为横向鸟的位置越靠前，对改善姿态起到的作用越有限，而且横向鸟会产生抖动噪音，影响电缆内部检波器接收有效信号，加装越多的横向鸟意味着牺牲更多的数据。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题为控制拖缆的姿态，提供一种主动式尾标控制装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：
一种主动式尾标控制装置，包括拖缆、罗盘鸟、横向鸟、尾标，所述罗盘鸟和横向鸟设置在拖缆上，所述罗盘鸟同横向鸟间隔布置；所述拖缆连接地震船和尾标，所述罗盘鸟和横向鸟设置在地震船和尾标之间；所述尾标包括框架、浮体和舵桨，所述浮体设置在框架上方，所述舵桨设置在框架下方。
在尾标上设置舵桨，调整尾标的位置，结合横向鸟实现拖缆姿态的更加精确的调整。
尾标上的舵桨提供了最远的侧推力臂和最大的侧推力，且不会对对地震资料造成影响，具有更好的力矩效果，实现成本较低和操控方便、友好。
优选地，所述舵桨包括连接杆、舵叶和第一电机，所述第一电机设置在连接杆上，所述第一电机同舵叶连接；所述电机带动舵叶转动，所述舵叶可转动的角度为-15~15°。第一电机带动舵叶在连接杆上转动，实现尾标的姿态控制。
优选地，所述尾标上设置有相对GPS定位装置和第一通讯装置，所述第一通讯装置同地震船连接，所述舵桨还包括第一单片机，所述第一通讯装置同地震船连接，所述相对GPS定位装置、第一单片机同第一通讯装置连接，所述第一电机同第一单片机连接。相对GPS定位装置将定位信息通过第一通讯装置传递给地震船，同时地震船将第一通讯装置传递来的数据传递给第一单片机，第一单片机控制电机工作带动舵叶转动，调整尾标的姿态。
优选地，所述横向鸟包括声波测距装置、横向舵桨，所述横向舵桨包括第二单片机、第二电机和横向舵叶，所述声波测距装置同第二单片机连接，所述第二单片机同第二电机连接，所述第二电机同横向舵叶连接，所述横向舵叶的数量不少于两个。声波测距装置为CTX设备测距装置，第二单片机获取同其他拖缆的距离后，调整横向舵叶，在一定程度上调整拖缆的姿态。
优选地，所述横向鸟还包括第二通讯装置，所述第二通讯装置同地震船连接，所述第二单片机同第二通讯装置连接。地震船可以远程控制横向鸟，进而控制拖缆的姿态。
优选地，所述罗盘鸟包括定深装置和第三通讯装置，所述第三通讯装置同地震船连接。定深装置通过第三通讯装置向地震船发送数据。
优选地，所述舵叶转动的响应值≥0.4°。舵叶频繁转动易导致拖缆姿态不稳定，因此若接收到的调整的数值小于0.4°，舵叶不进行调整，以保证拖缆的温定。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：尾标上的舵桨提供了最远的侧推力臂和最大的侧推力，且不会对对地震资料造成影响，具有更好的力矩效果，实现成本较低和操控方便、友好。
附图说明
图1为一种主动式尾标控制装置的示意图。
图2为图1中尾标的示意图。
图3位图1中横向舵鸟的示意图。
图4为图1中通讯连接示意图。
具体实施方式
以下实施列是对本实用新型的进一步说明，不是对本实用新型的限制。
实施例1
一种主动式尾标控制装置，包括拖缆1、罗盘鸟2、横向鸟3、尾标4，所述罗盘鸟1和横向鸟2设置在拖缆上，所述罗盘鸟2同横向鸟3间隔布置；所述拖缆1连接地震船5和尾标4，所述罗盘鸟2和横向鸟3设置在地震船5和尾标4之间；所述尾标4包括框架46、浮体47和舵桨，所述浮体47设置在框架46上方，所述舵桨设置在框架46下方。所述舵桨包括连接杆45、舵叶43和第一电机44，所述第一电机44设置在连接杆45上，所述第一电机44同舵叶43连接；所述电机44带动舵叶43转动，所述舵叶43可转动的角度为-15~15°。所述尾标4上设置有相对GPS定位装置和第一通讯装置41，所述第一通讯装置41同地震船5连接，所述舵桨还包括第一单片机，所述第一通讯装置41同地震船5连接，所述相对GPS定位装置、第一单片机42同第一通讯装置41连接，所述第一电机44同第一单片机42连接。所述横向鸟包括声波测距装置31、横向舵桨，所述横向舵桨包括第二单片机32、第二电机33和横向舵叶34，所述声波测距装置31同第二单片机32连接，所述第二单片机32同第二电机33连接，所述第二电机33同横向舵叶34连接，所述横向舵叶34的数量不少于两个。所述横向鸟3还包括第二通讯装置35，所述第二通讯装置35同地震船5连接，所述第二单片机32同第二通讯装置35连接。所述罗盘鸟包括定深装置21和第三通讯装置22，所述第三通讯装置22同地震船5连接。所述舵叶43转动的响应值≥0.4°。
在尾标上设置舵桨，调整尾标的位置，结合横向鸟实现拖缆姿态的更加精确的调整。
尾标上的舵桨提供了最远的侧推力臂，最大的侧推力，且不会对对地震资料造成影响，具有更好的力矩效果，实现成本较低和操控方便、友好。第一电机带动舵叶在连接杆上转动，实现尾标的姿态控制。相对GPS定位装置将定位信息通过第一通讯装置传递给地震船，同时地震船将第一通讯装置传递来的数据传递给第一单片机，第一单片机控制电机工作带动舵叶转动，调整尾标的姿态。声波测距装置为CTX设备测距装置，第二单片机获取同其他拖缆的距离后，调整横向舵叶，在一定程度上调整拖缆的姿态。地震船可以远程控制横向鸟，进而控制拖缆的姿态。定深装置通过第三通讯装置向地震船发送数据。舵叶频繁转动易导致拖缆姿态不稳定，因此若接收到的调整的数值小于0.4°，舵叶不进行调整，以保证拖缆的温定。
实施例2
一种主动式尾标控制装置，包括拖缆1、罗盘鸟2、横向鸟3、尾标4，所述罗盘鸟1和横向鸟2设置在拖缆上，所述罗盘鸟2同横向鸟3间隔布置；所述拖缆1连接地震船5和尾标4，所述罗盘鸟2和横向鸟3设置在地震船5和尾标4之间；所述尾标4包括框架46、浮体47和舵桨，所述浮体47设置在框架46上方，所述舵桨设置在框架46下方。
上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，以上实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (7)
1.一种主动式尾标控制装置，其特征在于，包括拖缆、罗盘鸟、横向鸟、尾标，所述罗盘鸟和横向鸟设置在拖缆上，所述罗盘鸟同横向鸟间隔布置；所述拖缆连接地震船和尾标，所述罗盘鸟和横向鸟设置在地震船和尾标之间；所述尾标包括框架、浮体和舵桨，所述浮体设置在框架上方，所述舵桨设置在框架下方。
2.根据权利要求1所述的一种主动式尾标控制装置，其特征在于，所述舵桨包括连接杆、舵叶和第一电机，所述第一电机设置在连接杆上，所述第一电机同舵叶连接；所述电机带动舵叶转动，所述舵叶可转动的角度为-15~15°。
3.根据权利要求2所述的一种主动式尾标控制装置，其特征在于，所述尾标上设置有相对GPS定位装置和第一通讯装置，所述舵桨还包括第一单片机，所述第一通讯装置同地震船连接，所述相对GPS定位装置、第一单片机同第一通讯装置连接，所述第一电机同第一单片机连接。
4.根据权利要求2所述的一种主动式尾标控制装置，其特征在于，所述横向鸟包括声波测距装置、横向舵桨，所述横向舵桨包括第二单片机、第二电机和横向舵叶，所述声波测距装置同第二单片机连接，所述第二单片机同第二电机连接，所述第二电机同横向舵叶连接，所述横向舵叶的数量不少于两个。
5.根据权利要求4所述的一种主动式尾标控制装置，其特征在于，所述横向鸟还包括第二通讯装置，所述第二通讯装置同地震船连接，所述第二单片机同第二通讯装置连接。
6.根据权利要求2所述的一种主动式尾标控制装置，其特征在于，所述罗盘鸟包括定深装置和第三通讯装置，所述第三通讯装置同地震船连接。
7.根据权利要求6所述的一种主动式尾标控制装置，其特征在于，所述舵叶转动的响应值≥0.4°。
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