CN214845810U - 一种三维地震采集电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种三维地震采集电缆，属于海洋人工反射地震勘探技术领域。该采集电缆，包括横向采集电缆组件、竖向采集电缆组件、前导缆和控制组件，通过控制组件中和采集电缆组件中设置的第一陀螺仪传感器、第二陀螺仪传感器和第三陀螺仪传感器分别采集调查船和拖缆的前端和后端的方向数据，在第二陀螺仪传感器和第三陀螺仪传感器检测的数据与第一陀螺仪传感器检测的数据不一致时，通过采集电缆组件的位置修正组件修正拖缆后端的位置，使调查船和拖缆的行进方向相同，调查船和拖缆的位置始终保持平行，使相邻的两条拖缆的位置保持平行，解决了传统的三维地震探测存在的在调查船转向以及海浪等影响，容易导致拖缆容易缠绕在一起，造成拖缆的损坏和导致采集数据不精确的问题。

Description

一种三维地震采集电缆

技术领域

本实用新型涉及海洋人工反射地震勘探技术领域，具体而言，涉及一种三维地震采集电缆。

背景技术

海洋人工反射地震探测是一种重要的地球物理勘探方法。它对于资源调查、沉积构造单元划分和工程地质灾害等调查，特别是海洋油气和天然气水合物等能源的调查具有重要的战略意义。传统的三维地震探测通过在震源系统在海水中产生震动，并由调查船的船尾拖曳的拖缆上的检测设备对反射回来的震动进行采集，通调查船上的采集记录装置进行数据分析得到结果，由于拖缆的数量至少大于一条，在调查船转向以及海浪等影响，容易导致拖缆容易缠绕在一起，造成拖缆的损坏和导致采集数据不精确。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种三维地震采集电缆，通过设置竖向采集电缆组件和控制组件，在调查船进行转向操作以及海浪导致相邻的拖缆运动状态不稳定时，通过控制组件中和采集电缆组件中设置的第一陀螺仪传感器、第二陀螺仪传感器和第三陀螺仪传感器分别采集调查船和拖缆的前端和后端的方向数据，在第二陀螺仪传感器和第三陀螺仪传感器检测的数据与第一陀螺仪传感器检测的数据不一致时，通过采集电缆组件的位置修正组件修正拖缆后端的位置，使调查船和拖缆的行进方向相同，调查船和拖缆的位置始终保持平行，使相邻的两条拖缆的位置保持平行，解决了传统的三维地震探测存在的在调查船转向以及海浪等影响，容易导致拖缆容易缠绕在一起，造成拖缆的损坏和导致采集数据不精确的问题。

本实用新型是这样实现的：

一种三维地震采集电缆，包括调查船，包括：横向采集电缆组件、竖向采集电缆组件、前导缆和控制组件。

所述横向采集电缆组件包括横向电缆、电缆接口、定位浮标、交叉数据传输单元和缆绳，所述定位浮标的数量为两个，分别设置于所述横向电缆的两端，所述电缆接口和所述交叉数据传输单元依次设置于所述横向电缆上，所述调查船与所述横向电缆通过前导缆连接，所述调查船与所述定位浮标之间通过缆绳连接；

所述竖向采集电缆组件包括拖缆、固定架组件和位置修正组件，所述拖缆的前端与所述电缆接口连接，所述固定架组件设置于所述拖缆靠近所述电缆接口的一端表面，且所述固定架组件同时与所述横向电缆连接，所述位置修正组件设置于所述拖缆的后端；

所述控制组件包括控制器和第一陀螺仪传感器，所述控制器和所述第一陀螺仪传感器依次设置于所述调查船上。

在本实用新型的一种实施例中，所述前导缆的一端与所述横向电缆的中部连接，所述前导缆的另一端与所述调查船的船尾连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述缆绳的数量为两条，两条所述缆绳的一端与所述调查船的船尾连接，两条所述缆绳的另一端分别与所述定位浮标连接，两条所述缆绳的材质和长度均完全一致。

在本实用新型的一种实施例中，所述固定架组件包括固定套筒、支架、第一固定板、第二固定板、铰链、快速卡扣和导向装置，所述固定套筒安装于所述拖缆靠近所述电缆接口的一端表面，所述支架的一端与所述固定套筒的表面一侧固定连接，所述第一固定板安装于所述支架的另一端的端面上，所述第二固定板的一侧通过所述铰链与所述第一固定板铰接，所述第二固定板的另一侧通过所述快速卡扣与所述第一固定板连接，所述横向电缆位于所述第一固定板和所述第二固定板之间，所述导向装置安装于所述第二固定板的表面远离所述横向电缆的一侧。

在本实用新型的一种实施例中，所述第一固定板的剖面形状为半圆形，所述第一固定板与所述第二固定板连接接后的形状与所述横向电缆的表面形状相适配。

在本实用新型的一种实施例中，导向装置包括密封壳体和第二陀螺仪传感器，所述密封壳体与所述第二固定板的表面远离所述横向电缆的一侧固定连接，所述第二陀螺仪传感器设置于所述密封壳体的内部。

在本实用新型的一种实施例中，所述位置修正组件包括固定块、推进器、第三陀螺仪传感器、横向分水板和纵向分水板，所述固定块与所述拖缆的后端连接，所述固定块的一侧开设有通孔，所述推进器设置于所述通孔的内部，所述横向分水板设置于所述固定块的一侧，所述纵向分水板设置于所述固定块的另一侧，所述横向分水板与所述纵向分水板呈垂直设置，所述第三陀螺仪传感器设置于所述固定块的内部。

在本实用新型的一种实施例中，所述横向电缆、所述拖缆和所述前导缆均为水密电缆，用于防止海水进入，所述交叉数据传输单元用于采集拖缆上的数据，且通过所述前导缆传输到所述调查船上。

在本实用新型的一种实施例中，所述第一陀螺仪传感器、所述第二陀螺仪传感器和所述第三陀螺仪传感器的信号输出端分别与所述控制器的信号输入端通信连接，所述控制器的信号输出端与所述推进器的信号输入端通信连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的一种三维地震采集电缆，通过设置竖向采集电缆组件和控制组件，在调查船进行转向操作以及海浪导致相邻的拖缆运动状态不稳定时，通过控制组件中和采集电缆组件中设置的第一陀螺仪传感器、第二陀螺仪传感器和第三陀螺仪传感器分别采集调查船和拖缆的前端和后端的方向数据，在第二陀螺仪传感器和第三陀螺仪传感器检测的数据与第一陀螺仪传感器检测的数据不一致时，通过采集电缆组件的位置修正组件修正拖缆后端的位置，使调查船和拖缆的行进方向相同，调查船和拖缆的位置始终保持平行，使相邻的两条拖缆的位置保持平行，解决了传统的三维地震探测存在的在调查船转向以及海浪等影响，容易导致拖缆容易缠绕在一起，造成拖缆的损坏和导致采集数据不精确的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施方式提供的一种三维地震采集电缆及的结构示意图；

图2为本实用新型实施方式提供的位置修正组件的立体结构示意图；

图3为本实用新型实施方式提供的位置修正组件的侧视结构示意图；

图4图3中A-A方向剖视结构示意图；

图5为本实用新型实施方式提供的固定架组件的立体结构示意图；

图6为本实用新型实施方式提供的固定架组件的侧视结构示意图；

图7为本实用新型实施方式提供的一种三维地震采集电缆及的通信框图。

图中：100、横向采集电缆组件；101、横向电缆；102、电缆接口；103、定位浮标；104、交叉数据传输单元；105、缆绳；200、竖向采集电缆组件；201、拖缆；202、固定架组件；20201、固定套筒；20202、支架；20203、第一固定板；20204、第二固定板；20205、铰链；20206、快速卡扣；20207、导向装置；2020701、密封壳体；2020702、第二陀螺仪传感器；203、位置修正组件；20301、固定块；2030101、通孔；20302、推进器；20303、第三陀螺仪传感器；20304、横向分水板；20305、纵向分水板；300、前导缆；400、调查船；500、控制组件；501、控制器；502、第一陀螺仪传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1-7，本实用新型提供一种技术方案：一种三维地震采集电缆，包括调查船400，包括横向采集电缆组件100、竖向采集电缆组件200、前导缆300和控制组件500。

参照附图1和5-6所示，横向采集电缆组件100包括横向电缆101、电缆接口102、定位浮标103、交叉数据传输单元104和缆绳105，定位浮标103的数量为两个，分别设置于横向电缆101的两端，定位浮标103还用于连接拖体分离器，该拖体分离器用于通过内部设置的分水板产生向外侧的扩展力将横向电缆101拉紧，定位浮标103还用于连接电火花发射阵，该电火花发射阵用于在海水中激发形成地震波，地震波经在海水和地层的传播后被拖缆201上的采集设备采集，定位浮标103内部安装有RGPS，用于确定拖缆201的相对位置，电缆接口102和交叉数据传输单元104依次设置于横向电缆101上，横向电缆101、拖缆201和前导缆300均为水密电缆，用于防止海水进入，交叉数据传输单元104用于采集拖缆201上的数据，且通过前导缆300传输到调查船400上，调查船400上的采集记录装置进行数据分析得到结果，调查船400与横向电缆101通过前导缆300连接，调查船400与定位浮标103之间通过缆绳105连接，前导缆300的一端与横向电缆101的中部连接，前导缆300的另一端与调查船400的船尾连接，缆绳105的数量为两条，两条缆绳105的一端与调查船400的船尾连接，两条缆绳105的另一端分别与定位浮标103连接，两条缆绳105的材质和长度均完全一致，用于使横向采集电缆组件100展开后横向电缆101的两端与调查船400之间间距一致，横向电缆101能更好的展开使拖缆201均匀分布于调查船400的船尾。

参照附图1-7所示，竖向采集电缆组件200包括拖缆201、固定架组件202和位置修正组件203，拖缆201的前端与电缆接口102连接，固定架组件202设置于拖缆201靠近电缆接口102的一端表面，且固定架组件202同时与横向电缆101连接，位置修正组件203设置于拖缆201的后端，固定架组件202包括固定套筒20201、支架20202、第一固定板20203、第二固定板20204、铰链20205、快速卡扣20206和导向装置20207，固定套筒20201安装于拖缆201靠近电缆接口102的一端表面，固定套筒20201与拖缆201固定连接，支架20202的一端与固定套筒20201的表面一侧固定连接，第一固定板20203安装于支架20202的另一端的端面上，第二固定板20204的一侧通过铰链20205与第一固定板20203铰接，第二固定板20204的另一侧通过快速卡扣20206与第一固定板20203连接，快速卡扣20206的类型为鸭嘴扣，横向电缆101位于第一固定板20203和第二固定板20204之间，导向装置20207安装于第二固定板20204的表面远离横向电缆101的一侧，第一固定板20203的剖面形状为半圆形，第一固定板20203与第二固定板20204连接接后的形状与横向电缆101的表面形状相适配，第一固定板20203与第二固定板20204与横向电缆101的表面接触部分设置有防滑块，防滑块的材料为丁基橡胶，防滑块的形状为半圆形，分别设置在第一固定板20203靠近横向电缆101的一侧表面和第二固定板20204靠近横向电缆101的一侧表面，且防滑块的表面设置有半球形的凸点，用于增大摩擦力，导向装置20207包括密封壳体2020701和第二陀螺仪传感器2020702，密封壳体2020701与第二固定板20204的表面远离横向电缆101的一侧固定连接，第二陀螺仪传感器2020702设置于密封壳体2020701的内部；

作为一种优选的实施例，在连接竖向采集电缆组件200与横向采集电缆组件100时，将拖缆201的前端与电缆接口102连接，此时第一固定板20203与横向电缆101的表面接触，将第二固定扣合后，通过快速卡扣20206固定，此时拖缆201前端的位置与横向电缆101的位置被固定，在调查船400拖曳拖缆201运动的过程中，固定架组件202保持拖缆201与横向电缆101的位置不发生改变，从而保证第二陀螺仪传感器2020702检测的数据的准确度。

参照附图1-7所示，控制组件500包括控制器501和第一陀螺仪传感器502，控制器501和第一陀螺仪传感器502依次设置于调查船400上，第一陀螺仪传感器502、第二陀螺仪传感器2020702和第三陀螺仪传感器20303的信号输出端分别与控制器501的信号输入端通信连接，控制器501的信号输出端与推进器20302的信号输入端通信连接，控制器501接收到第一陀螺仪传感器502、第二陀螺仪传感器2020702和第三陀螺仪传感器20303采集到的方向数据，在第二陀螺仪传感器2020702和第三陀螺仪传感器20303采集到的方向数据与第一陀螺仪传感器502一致时不做调整，第二陀螺仪传感器2020702和第三陀螺仪传感器20303采集到的方向数据方向与第一陀螺仪传感器502不一致时控制位置修正组件203对拖缆201的位置进行修正，控制器501控制推进器20302转动，推进器20302推动拖缆201的后端运动，在第一陀螺仪传感器502、第二陀螺仪传感器2020702和第三陀螺仪传感器20303采集到的方向数据方向一致时，控制器501推进器20302停止工作，完成对拖缆201位置的修正，解决了传统的三维地震探测存在的在调查船400转向以及海浪等影响，容易导致拖缆201容易缠绕在一起，造成拖缆201的损坏和导致采集数据不精确的问题。

参照附图1-4所示，位置修正组件203包括固定块20301、推进器20302、第三陀螺仪传感器20303、横向分水板20304和纵向分水板20305，固定块20301与拖缆201的后端连接，固定块20301的一侧开设有通孔2030101，推进器20302设置于通孔2030101的内部，横向分水板20304设置于固定块20301的一侧，纵向分水板20305设置于固定块20301的另一侧，横向分水板20304与纵向分水板20305呈垂直设置，横向分水板20304和纵向分水板20305用于使固定块20301在运动过程更加稳定，第三陀螺仪传感器20303设置于固定块20301的内部；

作为一种优选的实施例，在第三陀螺仪传感器20303和第二陀螺仪传感器2020702检测的方向数据与第一陀螺仪传感器502的方向数据不一致时，例如，第一种情况，第一陀螺仪传感器502检测的方向数据为正北方向，此时的方向为0度，第二陀螺仪传感器2020702检测的方向数据为北偏东方向，此时的方向为10度，第二陀螺仪传感器2020702检测的方向数据为北偏东方向，此时的方向为20度，第三陀螺仪传感器20303和第二陀螺仪传感器2020702检测的方向数据与第一陀螺仪传感器502检测的方向数据不一致，控制器501根据采集的第一陀螺仪传感器502、第二陀螺仪传感器2020702和第三陀螺仪传感器20303采集到的方向数据，以第一陀螺仪传感器502采集到的方向数据为基准数据，控制推进器20302顺时针旋转，由于拖缆201上设置有用于将拖缆201拉直的尾翼，因此，在推进器20302的推动下带动拖缆201的后端以拖缆201的前端为轴心做弧线运动调整拖缆201的位置，拖缆201在做弧线运动的过程中通过固定架组件202弯折横向电缆101使固定架组件202中设置的导向装置20207与第一陀螺仪传感器502的方向平行，当第二陀螺仪传感器2020702检测的方向数据为正北方向，方向为0度，第二陀螺仪传感器2020702检测的方向数据为正北方向，方向为0度时控制器501停止推进器20302的运行，第二种情况，第一陀螺仪传感器502检测的方向数据为正北方向，此时的方向为0度，第二陀螺仪传感器2020702检测的方向数据为北偏西方向，此时的方向为350度，第二陀螺仪传感器2020702检测的方向数据为北偏西方向，此时的方向为340度，第三陀螺仪传感器20303和第二陀螺仪传感器2020702检测的方向数据与第一陀螺仪传感器502检测的方向数据不一致，控制器501根据采集的第一陀螺仪传感器502、第二陀螺仪传感器2020702和第三陀螺仪传感器20303采集到的方向数据，以第一陀螺仪传感器502采集到的方向数据为基准数据，控制推进器20302逆时针旋转，在推进器20302的推动下带动拖缆201的后端以拖缆201的前端为轴心做弧线运动调整拖缆201的位置，当第二陀螺仪传感器2020702检测的方向数据为正北方向，方向为0度，第二陀螺仪传感器2020702检测的方向数据为正北方向，方向为0度时控制器501停止推进器20302的运行，从而使在调查船400进行转向操作以及海浪导致相邻的拖缆201运动状态不稳定时使相邻的两条拖缆201的位置保持平行，解决了传统的三维地震探测存在的在调查船400转向以及海浪等影响，容易导致拖缆201容易缠绕在一起，造成拖缆201的损坏和导致采集数据不精确的问题。

具体的，该一种三维地震采集电缆的工作原理：在调查船400拖动横向采集电缆组件100和竖向采集电缆组件200进行工作的过程中，第一陀螺仪传感器502、第二陀螺仪传感器2020702和第三陀螺仪传感器20303分别检测调查船400、拖缆201的前端和后端的运动方向，同时分别将采集到的方向数据发送到控制器501，在调查船400进行转向操作以及海浪导致相邻的拖缆201运动状态不稳定时，通过控制组件500中和采集电缆组件中设置的第一陀螺仪传感器502、第二陀螺仪传感器2020702和第三陀螺仪传感器20303分别采集调查船400和拖缆201的前端和后端的方向数据，在第二陀螺仪传感器2020702和第三陀螺仪传感器20303检测的数据与第一陀螺仪传感器502检测的数据不一致时，通过采集电缆组件的位置修正组件203修正拖缆201后端的位置，使调查船400和拖缆201的行进方向相同，调查船400和拖缆201的位置始终保持平行，使相邻的两条拖缆201的位置保持平行，解决了传统的三维地震探测存在的在调查船400转向以及海浪等影响，容易导致拖缆201容易缠绕在一起，造成拖缆201的损坏和导致采集数据不精确的问题。

需要说明的是，第一陀螺仪传感器502、第二陀螺仪传感器2020702、第三陀螺仪传感器20303、控制器501、推进器20302和交叉数据传输单元104具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

第一陀螺仪传感器502、第二陀螺仪传感器2020702、第三陀螺仪传感器20303、控制器501、推进器20302和交叉数据传输单元104的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种三维地震采集电缆，包括调查船，其特征在于，包括：

横向采集电缆组件，所述横向采集电缆组件包括横向电缆、电缆接口、定位浮标、交叉数据传输单元和缆绳，所述定位浮标的数量为两个，分别设置于所述横向电缆的两端，所述电缆接口和所述交叉数据传输单元依次设置于所述横向电缆上，所述调查船与所述横向电缆通过前导缆连接，所述调查船与所述定位浮标之间通过缆绳连接；

竖向采集电缆组件，所述竖向采集电缆组件包括拖缆、固定架组件和位置修正组件，所述拖缆的前端与所述电缆接口连接，所述固定架组件设置于所述拖缆靠近所述电缆接口的一端表面，且所述固定架组件同时与所述横向电缆连接，所述位置修正组件设置于所述拖缆的后端；

控制组件，所述控制组件包括控制器和第一陀螺仪传感器，所述控制器和所述第一陀螺仪传感器依次设置于所述调查船上。

2.根据权利要求1所述的一种三维地震采集电缆，其特征在于：所述前导缆的一端与所述横向电缆的中部连接，所述前导缆的另一端与所述调查船的船尾连接。

3.根据权利要求1所述的一种三维地震采集电缆，其特征在于：所述缆绳的数量为两条，两条所述缆绳的一端与所述调查船的船尾连接，两条所述缆绳的另一端分别与所述定位浮标连接，两条所述缆绳的材质和长度均完全一致。

4.根据权利要求1所述的一种三维地震采集电缆，其特征在于：所述固定架组件包括固定套筒、支架、第一固定板、第二固定板、铰链、快速卡扣和导向装置，所述固定套筒安装于所述拖缆靠近所述电缆接口的一端表面，所述支架的一端与所述固定套筒的表面一侧固定连接，所述第一固定板安装于所述支架的另一端的端面上，所述第二固定板的一侧通过所述铰链与所述第一固定板铰接，所述第二固定板的另一侧通过所述快速卡扣与所述第一固定板连接，所述横向电缆位于所述第一固定板和所述第二固定板之间，所述导向装置安装于所述第二固定板的表面远离所述横向电缆的一侧。

5.根据权利要求4所述的一种三维地震采集电缆，其特征在于：所述第一固定板的剖面形状为半圆形，所述第一固定板与所述第二固定板连接接后的形状与所述横向电缆的表面形状相适配。

6.根据权利要求4所述的一种三维地震采集电缆，其特征在于：导向装置包括密封壳体和第二陀螺仪传感器，所述密封壳体与所述第二固定板的表面远离所述横向电缆的一侧固定连接，所述第二陀螺仪传感器设置于所述密封壳体的内部。

7.根据权利要求6所述的一种三维地震采集电缆，其特征在于：所述位置修正组件包括固定块、推进器、第三陀螺仪传感器、横向分水板和纵向分水板，所述固定块与所述拖缆的后端连接，所述固定块的一侧开设有通孔，所述推进器设置于所述通孔的内部，所述横向分水板设置于所述固定块的一侧，所述纵向分水板设置于所述固定块的另一侧，所述横向分水板与所述纵向分水板呈垂直设置，所述第三陀螺仪传感器设置于所述固定块的内部。

8.根据权利要求1所述的一种三维地震采集电缆，其特征在于：所述横向电缆、所述拖缆和所述前导缆均为水密电缆，用于防止海水进入，所述交叉数据传输单元用于采集拖缆上的数据，且通过所述前导缆传输到所述调查船上。

9.根据权利要求7所述的一种三维地震采集电缆，其特征在于：所述第一陀螺仪传感器、所述第二陀螺仪传感器和所述第三陀螺仪传感器的信号输出端分别与所述控制器的信号输入端通信连接，所述控制器的信号输出端与所述推进器的信号输入端通信连接。

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