JP3808861B2 - Seafloor observation system - Google Patents

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Description

海底で生じた物理現象や海底に向けて意図的に発信した波動の反射波等、海底から直接的或いは間接的に得られる物理的変化を検出することによって、海底観測を行うシステムに関する。   The present invention relates to a system for observing the seabed by detecting physical changes directly or indirectly obtained from the seabed, such as physical phenomena occurring on the seabed or reflected waves of waves intentionally transmitted toward the seabed.

地殻変動の監視や海洋資源の探索、或いは海洋環境の保全を行うことは非常に有益であり、特に島国である我が国にとって今日益々その重要性が増している。それらの需要から近年様々な海底観測がなされているが、広域に渡っての調査が必要であること、地上で有力な技術であったとしても、それをそのまま海底に持ち込むことができないこと、海底に種々の計測器を設置することが極めて困難であること等といった問題があり、海底観測には莫大な費用を要するとされる。中でも海底における地震観測では、エアガンや発破等の人工地震による屈折波や反射波等を海底地震計によって計測するという方法で観測が行われることがある。より具体的には、この地震観測に用いられる海底地震計は、球形筺体内に観測用センサと、該センサから出力された信号を記録するレコーダと、自装置を浮上させる浮き部と、外部からの特定の音響信号を受けてアンカの切離制御を行う切離制御装置と、これらの装置を駆動するバッテリと、を備えた海底地震計に前記音響信号によって切り離されるアンカを接続して構成される。このように構成された海底地震計を複数台船体に積載し、該船体を運航して目的の被観測地点において停泊すると共に、ワイヤで玉掛け状に吊るした前記海底地震計を船上から被観測地点である目標の海底に向けて投下し、接続されたアンカによって海底に固定的に設置して海底地震計から前記ワイヤを切り離す、という操作を適当な間隔毎に複数カ所の被観測地点で行う。このようにして複数の被観測地点それぞれに1台ずつの海底地震計を設置し、その後、所定の場所から人工地震を起こして、それぞれの被観測地点に設置した海底地震計に搭載されているセンサで計測し、その結果を内蔵のレコーダに記録させる。その後、各海底地震計に対して所定の音響信号を発信して前記切離制御装置を作動させ、海底地震計を海底に固定していたアンカから切り離して自己浮上させ、海面に浮上してきた海底地震計を一台一台回収し、回収した各海底地震計を分解してレコーダに記録されている情報を取り出すという方法によって海底地震観測がなされている。なお、本明細書において用いられる用語「海」は、海をはじめ河川や湖、沼、池等の総称である。   Monitoring crustal movements, exploring marine resources, or preserving the marine environment is extremely beneficial, and it is increasingly important today for Japan, an island nation. In recent years, various seafloor observations have been made due to these demands, but surveys over a wide area are necessary, and even if it is a powerful technology on the ground, it cannot be brought into the seafloor as it is, There is a problem that it is extremely difficult to install various measuring instruments, and it is said that enormous costs are required for seabed observation. In particular, in the seismic observation at the sea floor, the observation may be performed by measuring the refracted wave or the reflected wave by an artificial earthquake such as an air gun or blasting with a submarine seismometer. More specifically, the submarine seismometer used for this seismic observation includes an observation sensor in a spherical enclosure, a recorder for recording a signal output from the sensor, a floating portion for levitating the device, and an external device. An anchor that is separated by the acoustic signal is connected to a submarine seismometer that includes a separation control device that receives the specific acoustic signal to perform anchor separation control and a battery that drives these devices. The A plurality of submarine seismometers constructed in this way are loaded on the hull, the hull is operated and anchored at a target observation point, and the submarine seismometers suspended in a sling with wires are observed from the ship The operation is carried out at a plurality of observation points at appropriate intervals, such as dropping to the target seabed, fixedly installed on the seabed with a connected anchor, and disconnecting the wire from the seafloor seismometer. In this way, one submarine seismometer is installed at each of a plurality of observed points, and after that, an artificial earthquake is caused from a predetermined location and is mounted on the submarine seismometers installed at each observed point. Measure with a sensor and record the result on the built-in recorder. After that, a predetermined acoustic signal is transmitted to each submarine seismometer to operate the separation control device, and the submarine seismometer is separated from the anchor that has been fixed to the seabed to self-float and the seafloor that has surfaced on the sea surface. Submarine earthquake observations are made by collecting seismometers one by one, disassembling each collected submarine seismometer and extracting the information recorded in the recorder. The term “sea” used in this specification is a general term for the sea, rivers, lakes, swamps, ponds, and the like.

この方法による海底地震観測の場合、海底地震計を海中へ投下する際、潮流のある海中に対し、船上からのみ繋がれて支持されている海底地震計を沈めるため、海底に到着するまでの間に海底地震計及びこれを吊っているワイヤが、潮流に対して抵抗となって押し流されるので、投下位置と設置位置とを一致させることが困難であり誤差が大きくなってしまう。そして、各海底地震計を安定させる為には海底地震計そのものを重くする必要があり、また流されないためにはアンカを十二分に重くする必要があって扱いが大変になる上、通常被観測地点は複数あってそれに対応するために幾つもの海底地震計を積載する必要があり多大な作業時間を要し、また合計積載量が非常に大きくなってしまう。また、設置した海底地震計は、船上局を有せず、リアルタイムの観測が出来ない。更にこの海底地震計は、船体との接点もなく個々に独立しており、バッテリ内蔵型であるためバッテリ寿命を超える期間の観測が出来ず長期間観測にあっては使用することが出来ない。海底地震計は一回一回回収する必要があり、回収する際にはアンカを切り離して海底に放置しなければならずアンカの再利用が出来ない。海底地震計を浮上させる際には、浮上途中における潮流によって押し流されるため浮上点を予測し難くくなってしまい、回収作業を困難とする一因となっている。浮上させるためにはセンサやレコーダ、切離制御装置、バッテリ等を収めた筺体を浮上させるだけの浮力を得なければならず、従って筺体はそれ相当の大きさを必要とし非常に嵩張るものとなってしまう。更に、海底地震計を分解しなければレコーダに記録した情報を取り出すことが出来ず、海底地震計を再利用するためには再度組立が必要で膨大な手間が掛かり、アンカの使い回しが出来ないから毎回新たなアンカを接続しなければならなず極めて高額な費用を必要とする等の問題があった。   In the case of submarine seismic observation using this method, when the submarine seismometer is dropped into the sea, the submarine seismometer that is connected and supported only from the ship is submerged into the sea where there is a tidal current. In addition, since the submarine seismometer and the wire that suspends the seismometer are pushed against the tidal current, it is difficult to match the dropping position with the installation position, resulting in a large error. In order to stabilize each submarine seismometer, it is necessary to make the submarine seismometer itself heavy. There are multiple observation points, and it is necessary to load several submarine seismometers in order to cope with them. This requires a lot of work time and the total loading capacity becomes very large. In addition, the installed submarine seismometer does not have a shipboard station and cannot perform real-time observation. Furthermore, this submarine seismometer is independent of the hull and is independent of each other, and since it has a built-in battery, it cannot be observed for a period exceeding the battery life and cannot be used for long-term observation. Submarine seismometers must be collected once at a time. When collecting them, the anchors must be separated and left on the seabed, and the anchors cannot be reused. When a submarine seismometer is levitated, it is swept away by tidal currents in the middle of the ascent, making it difficult to predict the ascent point and contributing to the difficulty of recovery. In order to float, it is necessary to obtain a buoyancy sufficient to lift the housing containing the sensor, recorder, separation control device, battery, etc. Therefore, the housing requires a considerable size and becomes very bulky. End up. Furthermore, if the submarine seismometer is not disassembled, the information recorded in the recorder cannot be taken out, and reusing the submarine seismometer requires reassembly and enormous effort, making it impossible to reuse the anchor. There was a problem that a new anchor had to be connected every time and a very high cost was required.

また、この他の海底観測装置としては、海底における物理現象を検出するための検出部を、光ファイバケーブルを介して複数台直列に接続して構成され、海底に付設して使用されるケーブル型の海底観測装置と、この一連のケーブルの各点に配置された検出部からそれぞれ送出される光信号を受信して、それらの信号の処理を行う地上若しくは陸上に設置される端局装置とから構成された海底観測装置が開示されている。その代表的なものとしては特許第2814976号に開示の技術が挙げられる。この特許に開示の技術は、光ファイバケーブルを折り返して一方通行的に用い、行き側ケーブルでは各観測点で得られた情報が固有の波長にのせられた信号として出力され、返し側では多重波信号が各点をスルーで通過して陸上局に戻されるようになっていて、各検出部内は光デバイスである光分波器と光合波器のみから構成されていて電気回路が不要であり、検出部の内部には電源部を必要としないように構成されている。この技術によれば、各検出部には電源部が不要とされ、装置の簡略化や電気回路による発熱の問題等について十分な配慮がなされているためこの手の問題を解消することができる。しかし、この場合、リアルタイムの観測はできるものの所望の海域に船体と共に運航して行き、該船体上において所望の海域における海底の観測データを得る或いはその観測データを処理するということが検討されていないという問題がある。   In addition, as another seafloor observation device, a cable type that is configured by connecting a plurality of detection units for detecting a physical phenomenon on the seabed in series via an optical fiber cable and attached to the seabed is used. Submarine observation devices and terminal devices installed on the ground or on land that receive optical signals transmitted from the detectors arranged at each point of this series of cables and process those signals. A constructed seabed observation device is disclosed. A typical example is the technique disclosed in Japanese Patent No. 2814976. The technology disclosed in this patent uses a one-way optical fiber cable that is folded back, and the information obtained at each observation point is output as a signal on a unique wavelength on the outgoing cable, and the return side has multiple waves. The signal passes through each point through and is returned to the land station, and each detection unit is composed only of an optical demultiplexer and an optical multiplexer that are optical devices, and an electric circuit is unnecessary, The detection unit is configured not to require a power supply unit. According to this technique, each detection unit does not require a power supply unit, and since sufficient consideration is given to simplification of the apparatus and the problem of heat generation by an electric circuit, this type of problem can be solved. However, in this case, although real-time observation is possible, it has not been studied to operate in the desired sea area with the hull and obtain observation data on the seabed in the desired sea area or process the observation data. There is a problem.

また、上記の如くの光ファイバケーブルを用いたケーブル型の海底観測装置に関する他の例として、特開平10−107702号公報に開示の海底観測装置を挙げることができる。この公報に開示の内容によれば、従来、通信用に使用されている海底光ケーブルの中継器に海底観測装置を内蔵することによって、該通信用海底光ケーブルを海底観測にも使用することが可能となる。しかしこの場合には、海底観測できるエリアは従来から海底に付設された、或いは今後新たに付設される通信用海底光ケーブルの付設地帯のみが観測の対象地点となってしまい、この他の場所、若しくは任意の海域の調査や観測を行うことができないという難点がある。
特許2814976第号 特開平10−107702号公報
Another example of a cable-type seabed observation apparatus using an optical fiber cable as described above is the seabed observation apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-107702. According to the contents disclosed in this gazette, it is possible to use the communication submarine optical cable for seabed observation by incorporating the seabed observation device in the repeater of the submarine optical cable conventionally used for communication. Become. However, in this case, the area where the seafloor can be observed has been the observation target only in the area where the optical submarine optical cable for communication that has been attached to the seabed or will be newly attached in the future, or other places, or There is a difficulty in not being able to conduct surveys and observations in any sea area.
Japanese Patent No. 2814976 JP-A-10-107702

この発明は、上記の如くの従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は海底ケーブル敷設と同様な敷設工法、又は回収工法を利用しつつ、任意の海域において設置回収が自在に出来、繰り返し使用が可能で、更に仮設及び常設の何れも可能で、極めて経済的に高精度の観測が出来る海底観測システムを提供する。   The present invention has been made in view of the conventional problems as described above. The purpose of the present invention is to allow installation and recovery in an arbitrary sea area while utilizing a laying method or a recovery method similar to the submarine cable laying. It is possible to provide a seafloor observation system that can be used repeatedly and that can be either temporary or permanent, and can perform highly accurate observations economically.

この発明は、海底で発生する物理現象を検出する観測用センサと該センサの出力信号を送出するための信号送出手段とを有してなる複数の検出部と、該検出部同士を所定の間隔で直列的に接続し、前記信号送出手段から送出される光信号の伝送媒体としての役割を担う光ファイバケーブルと、該光ファイバケーブルを伝って得られた該光信号を受信する船上に載置される海上装置と、からなるケーブル型観測装置と、このケーブル型観測装置を積載し、移動しながら順次海中に投下して所望の海底に敷設するための船体と、前記船体の現在位置を確認するための該船体に載置される位置確認手段とを備え、複数の検出部の中から特定の検出部を識別し得るように、予め検出部各々に固有信号を割り当てて識別情報とし、各々の検出部を、或る時点において船上から被観測点に投下するとき、それらの各投下地点における位置確認手段から得られる位置情報と、投下される検出部の識別情報とを対応させ、これを初期情報として前記海上装置に記録して置きつつ、複数の検出部を備えてなる一連のケーブル型観測装置を海底に敷設し、観測の時々に、各検出部から出力される少なくとも識別情報と各被観測点から得られた観測情報とを含んでなる随時情報と、予め記録された前記初期情報とを対応させることによって、敷設後の任意の時点における各被観測点の海底観測を同時に、またリアルタイムに行うことができるようにしたことを特徴とする。   The present invention provides a plurality of detection units each having an observation sensor for detecting a physical phenomenon occurring on the seabed, and a signal transmission unit for transmitting an output signal of the sensor, and the detection units are spaced apart from each other at a predetermined interval. Are connected in series and mounted on a ship that receives the optical signal obtained through the optical fiber cable, and an optical fiber cable that serves as a transmission medium for the optical signal transmitted from the signal transmitting means. A cable-type observation device, a hull for loading this cable-type observation device, dropping it into the sea while moving and laying it on the desired seabed, and confirming the current position of the hull And a position confirmation means mounted on the hull for the purpose of identifying the specific detection unit among a plurality of detection units, and assigning a unique signal to each detection unit in advance as identification information, The detection unit of When dropping from the ship to the point to be observed at the point, the position information obtained from the position confirmation means at each drop point is associated with the identification information of the detection unit to be dropped, and this is used as initial information to the marine apparatus. A series of cable-type observation devices equipped with a plurality of detection units were laid on the sea floor while being recorded and obtained from at least identification information output from each detection unit and each observed point at the time of observation. By associating the occasional information including the observation information with the initial information recorded in advance, it is possible to simultaneously and in real time observe the seabed at each observation point at any time after laying. It is characterized by that.

前記位置確認手段が、GPSによって現在位置の確認を行う位置確認装置であることを特徴とする。   The position confirmation means is a position confirmation device for confirming a current position by GPS.

前記固有信号が、検出部から送出される光信号を予め検出部によって異なる波長となるように各々に割り当ててなるか又は、予め検出部各々に固有の架名を付与して該架名を含む信号を識別情報とし、他の観測装置と識別し得る様にしてなることを特徴とする。   The unique signal is assigned in advance so that the optical signal transmitted from the detection unit has a different wavelength depending on the detection unit, or a unique name is assigned to each detection unit in advance to include the name. It is characterized in that the signal is used as identification information so that it can be distinguished from other observation devices.

前記ケーブル型海底観測装置は、海上装置を接続した側と逆側の光ファイバケーブルの端部に、アイドルケーブルの一端を連結して延在させ、このアイドルケーブルの他端にアンカを有して構成される。   The cable-type seabed observation device has an end of an optical fiber cable connected to a side opposite to the side to which the offshore device is connected, and one end of an idle cable is extended and an anchor is provided at the other end of the idle cable. Composed.

この発明はケーブル型観測装置を用いることによって、所望の海域において、常に敷設状態にする常設や、或いは繰り返し敷設及び回収を可能とし、また複数の被観測地点を同時且つリアルタイムに観測することが出来ると共に、ケーブル型観測装置による観測情報とGPSによる位置情報とを対応させることによって高精度な観測を可能とし、よって効率的に任意のエリアを海底観測することが可能で甚大なる経済効果を奏する。   By using a cable-type observation device, the present invention enables permanent installation or repetitive installation and recovery in a desired sea area, and enables observation of a plurality of observation points simultaneously and in real time. At the same time, the observation information obtained by the cable-type observation device and the position information obtained by the GPS can be associated with each other, so that high-precision observation can be performed.

また従来のケーブル型の海底観測装置のように常設にしようとすれば、検出部周辺には長期に渡る耐水圧特性を要求されることになり、結果として高額化を招くことになるが、本発明によれば仮設としても使用することが可能であるため、そのような装置自体の高額化や、その運搬及び敷設に伴う費用を削減することができるという効果がある。   In addition, if it is intended to be permanently installed like a conventional cable-type seafloor observation device, it will require a long-term water pressure resistance around the detector, resulting in an increase in cost. According to the present invention, since it can be used as a temporary installation, there is an effect that the cost of such an apparatus itself can be increased and the costs associated with its transportation and installation can be reduced.

この発明の好ましい実施の形態を、図を参照しながら以下に詳細に説明する。図1は、
本発明を適用して屈折法音波探査を行う場合の海底観測方法を示す概略図、図2は本発明にかかるケーブル型観測装置の敷設及び揚収作業方法を示す概略図、図3は本発明にかかるケーブル型観測装置の各部の配置関係を示す配置図、図4は本発明にかかるケーブル型観測装置における信号系統の一例を示す構成図である。図1に示すように、本実施の形態例の海底観測方法は、本発明にかかるケーブル型観測装置(1)の敷設及び計測を行う観測船(2)と、該観測船(2)によって所望の調査側線に起震前に予め敷設される複数の検出部(5)を所定の間隔を存して直列的に接続してなる一連のケーブル型観測装置(1)と、該ケーブル型観測装置(1)が敷設された海域における所望の海面において海底に向けて音波を発するための発震船(3)と、を備えて構成され、該発震船(3)によって音響探査手段であるエアガン(4)を第1の発震位置(P1)に搬送配置して、該エアガン(4)を作動させて起震させ、その波動の屈折波を各被観測地点に敷設された検出部(5)に設けられた地震計(6)でそれぞれ感知し、該地震計(6)で感知した観測結果を光信号にして、光ファイバケーブル(7)を介して前記観測船(2)に載置される海上装置(8)に送出し、該海上装置(8)において各被観測地点における観測結果を得、次いで前記エアガン(4)を第2の発震位置(P2)に搬送配置して再び該エアガン(4)を作動させて、第1の起震の場合と同様に、海上装置(8)において各被観測地点における観測結果を得、というように所望の発震位置(P)に順次移動しながら起震させて、それらの観測結果の分析や解析を行うことが出来るように構成される。
A preferred embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a method for laying and lifting a cable-type observation device according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing an example of a signal system in the cable type observation apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the seafloor observation method of the present embodiment is desired by an observation ship (2) for laying and measuring the cable-type observation apparatus (1) according to the present invention, and the observation ship (2). A series of cable-type observation devices (1) formed by connecting a plurality of detection units (5) laid in advance on the survey side line before the earthquake at predetermined intervals, and the cable-type observation devices A seismic ship (3) for emitting sound waves toward the seabed at a desired sea level in the sea area where (1) is laid, and an air gun (4) which is an acoustic exploration means by the seismic ship (3) ) Is transported to the first earthquake location (P1), and the air gun (4) is operated to oscillate, and the refracted waves of the waves are provided in the detectors (5) laid at each observation point. The seismometer (6) respectively senses the observation result sensed by the seismometer (6) as an optical signal, and the observation ship (2) through the optical fiber cable (7) To the offshore device (8) placed on the surface, and obtain the observation results at each observation point in the offshore device (8), then transport the air gun (4) to the second earthquake location (P2). Then, operate the air gun (4) again, and in the same way as in the case of the first earthquake, obtain the observation results at each observed point in the marine device (8), and so on to the desired earthquake location (P). It is configured to be able to perform seismic motion while moving sequentially and analyze and analyze those observation results.

上記屈折法においては、地震計(6)の間隔や水深にもよるが本例の装置を用いた日本列島近海の海溝の海底観測の場合には、一定以上の音圧を確保するため12,000cui以上の容量のエアガンを用いることが好ましく、地震計(6)を設置した区間の側線の延長線上、例えば、100海里の地点から側線の逆側の延長線上100海里までの地点でエアガン(4)の発音を行い、エアガン(4)の発音間隔が結果的に100mとなるよう往路、復路共に200m間隔で発音させる。   In the above refraction method, depending on the seismometer (6) interval and water depth, in the case of seabed observation of the trench near the Japanese archipelago using the device of this example, in order to ensure sound pressure above a certain level, It is preferable to use an air gun with a capacity of 000 cu or more. For example, an air gun (4) can be used on the extension of the side line of the section where the seismometer (6) is installed, for example, from 100 nautical miles to 100 nautical miles on the opposite side of the side line ), And the sounding interval of the air gun (4) is set to 100 m as a result.

また屈折法における起震用の音源としては、前記エアガン(4)の他にも公知の技術や装置、方法を用いることも可能であって、例えば発破を用いることも出来る。発破を用いる場合には、500kgのダイナマイトを前記側線の延長線上100海里の地点と、該側線の逆側の延長線上100海里までの地点及びその間の150km間隔の地点で発破を実施し、その間の50km間隔の地点で250kgのダイナマイトを用いて発破を行うことが好ましい。   In addition to the air gun (4), a well-known technique, apparatus, or method can be used as a vibration source for the earthquake in the refraction method. For example, blasting can be used. When using blasting, blasting 500 kg of dynamite at a point of 100 nautical miles on the extension line of the side line, a point up to 100 nautical miles on the extension line on the opposite side of the side line, and a point between them at intervals of 150 km, It is preferable to perform blasting using 250 kg of dynamite at 50 km intervals.

また上記構成の音波探査による海底観測のシステムを使用する場合には、屈折法音波探査に限らず、反射法音波探査による海底観測を行うことも可能である。この反射法音波探査による海底観測を行う場合、例えば、その音源にはエアガン(4)を使用することが出来、また一定以上の音圧を確保するため6,000cui以上の容量のエアガン(4)を用いることが好ましく、前記側線の延長線上10海里の地点から該側線の逆側の延長線上10海里までの地点において、50m間隔で該エアガン(4)を発音させることが望ましい。勿論エアガン(4)の容量やダイナマイトの量、或いは発音の距離や間隔は所望の値で行ってよく何ら限定されるものではない。また海水中での音波データを補正してより精密化する目的で、適当な間隔毎に、水温及び塩分の測定を行ってそれらのデータを採取しておくことが望ましい。   In addition, when the seafloor observation system using the sound wave survey having the above-described configuration is used, it is possible to perform the seabed observation by the reflection sound wave sound search as well as the refraction sound wave sound search. When the seafloor observation is performed by this reflection method sound wave survey, for example, an air gun (4) can be used as the sound source, and an air gun (4) having a capacity of 6,000 cu or more in order to ensure a sound pressure above a certain level. Preferably, the air gun (4) is sounded at intervals of 50 m from a point 10 nautical miles on the extension line of the side line to 10 nautical miles on the extension line on the opposite side of the side line. Of course, the capacity of the air gun (4), the amount of dynamite, or the distance and interval of sound generation may be set to desired values and are not limited at all. In addition, in order to correct the sound wave data in seawater for further refinement, it is desirable to measure the water temperature and salinity at appropriate intervals and collect the data.

また前記発震船(3)は、1隻又は複数隻を用いることが出来、上記説明のように順次、発震位置を変えて発震して行くようにしてもよいし、複数の発震位置において同時に発震してもよい。上述の如くの屈折法又は反射法による音波探査を、複数の観測船(2)及び発震船(3)で同時に実施する場合には、音波の相互干渉を避けるため側線同士の間隔を800km以上離して実施することが好ましい。   The seismic vessel (3) can use one or a plurality of vessels, and as described above, the seismic location may be changed and the seismic location may be changed at the same time. May be. When the sound wave survey by the refraction method or the reflection method as described above is performed simultaneously on a plurality of observation ships (2) and the seismic ship (3), the distance between the side lines should be separated by 800 km or more to avoid mutual interference of sound waves. It is preferable to carry out.

前記観測船(2)や発震船(3)等の船体は、特に限定されるものでもないが、効率的に調査を実施するために、ケーブル型観測装置(1)の敷設・揚収作業、エアガン作業、発破作業等の発震作業をそれぞれ専門の船体に役割分担することが好ましく、ケーブル型観測装置(1)の敷設・揚収作業には観測船(2)を、エアガン作業、発破作業等の発震作業には、それぞれエアガン作業船、発破作業船等の発震船(3)を割り当てて調査を実施することが出来る。観測船(2)については、調査規模に応じて任意に選定することができるが、好ましくは海底ケーブル敷設船を用いるとよい。海底ケーブル敷設船は、従来海底ケーブルを敷設する際に使用される公知の設備を有する船体を用いることが出来、要員の乗船が可能なスペースと、堪航性及び、装備に適した船体強度、作業性に適した広く低い甲板等を有する船体と、ケーブル型観測装置(1)の敷設・揚収用のウインチと、連続的に精密な海上測位を行うことが可能な測位システムを装備して構成され、より好ましくは海水中の水温及び塩分を正確に計測してプロファイル出来る装置を装備してなる。   Hulls such as the observation ship (2) and the seismic ship (3) are not particularly limited, but in order to carry out the survey efficiently, the cable-type observation device (1) is laid and lifted, It is preferable to divide the seismic work such as air gun work, blasting work, etc. into specialized hulls respectively, the observation ship (2) is used for laying and lifting work of the cable type observation device (1), air gun work, blasting work, etc. The seismic work (3), such as an air gun work ship and a blast work ship, can be assigned to each seismic work. The observation ship (2) can be arbitrarily selected according to the survey scale, but preferably a submarine cable laying ship is used. Submarine cable laying ships can use hulls with known facilities that are conventionally used when laying submarine cables, space where personnel can board, hullability and hull strength suitable for equipment, Equipped with a hull with a wide and low deck suitable for workability, a winch for laying and lifting the cable-type observation device (1), and a positioning system capable of continuous precise sea positioning More preferably, it is equipped with a device capable of accurately measuring and profiling water temperature and salinity in seawater.

エアガン作業用の発震船(3)は、要員の乗船が可能なスペースと、堪航性及び、装備に適した船体強度、作業性に適した広く低い甲板等を有する船体と、エアガン投入・揚収用A型フレームクレーンと、エアガン及びコンプレッサ等からなる大容量エアガンシステムと、連続的に精密な海上測位を行うことが可能な測位システムと、を装備して構成され、より好ましくは海水中の水温及び塩分を正確に計測してプロファイル出来る装置を装備してなる。   The seismic vessel for air gun operation (3) has a space where personnel can be boarded, a hull with a wide and low deck suitable for serviceability, hull strength suitable for equipment, workability, and air gun loading / unloading. It is equipped with a seized A-type frame crane, a large-capacity air gun system composed of an air gun, a compressor, and the like, and a positioning system capable of performing continuous precise sea positioning, and more preferably the water temperature in seawater And equipped with a device that can accurately measure and profile salinity.

発破作業用の発震船は、要員の乗船が可能なスペースと、堪航性及び、装備に適した船体強度、作業性に適した広く低い甲板等を有する船体と、火薬保管用の特殊なコンテナを搭載可能なスペースと、ダイナマイト投入・曳航用A型フレームクレーン及びウインチと、連続的に精密な海上測位を行うことが可能な測位システムと、を装備して構成され、より好ましくは海水中の水温及び塩分を正確に計測してプロファイル出来る装置を装備してなる。   Seismic ships for blasting work include a space where personnel can be boarded, hulls with a wide and low deck suitable for seaworthiness, equipment suitable for equipment, workability, and special containers for storing explosives. , A dynamite A-type frame crane and winch, and a positioning system capable of continuously performing precise marine positioning, more preferably in seawater Equipped with a device that can accurately measure and profile water temperature and salinity.

次に、図2を参照しながら本発明にかかるケーブル型観測装置(1)の敷設及び揚収作業の手順を説明する。それぞれ地震計(6)を設けた複数の検出部(5)を光ファイバケーブル(7)を介して直列的に接続して一連のケーブル体とし、このケーブル体の一端にアイドルケーブル(9)の一端を連結して、該アイドルケーブル(9)の他端にマシュマルアンカ(10)を固着し、前記ケーブル体の他端を海上装置(8)に接続してなるケーブル型観測装置(1)を、船体上に装備されたウインチに展開巻回自在に取り付けて構成される観測船(2)を、調査目的の測線における端点付近まで運航し、そこにおいて前記ウインチを展開方向に作動させながら、ケーブル型観測装置(1)の先端に取り付けられたマシュマルアンカ(10)から海底に向けて投下し、該マシュマルアンカ(10)を海底に半固定してケーブル型観測装置(1)の端部の固定化を図り定点を形成し、それに連れて第一の地震計(6)を設置する。このとき、観測船(2)に載置されたGPSによる海上位置の確認を行う位置確認手段によって、第1地の地震計(6)の設置地点の位置情報を得て、この位置情報と第1の地震計(6)を識別するための識別情報とを対応させて海上装置(8)に記録する。こうして測位線上に沿って前記観測船(2)を運航しつつケーブル型観測装置(1)を敷設して行き、次の地震計(6)の投下地点において、第2の地震計(6)を海底に設置すると共に、第2の地震計(6)を識別するための識別情報とGPSからの位置情報とを対応させて、前記海上装置(8)に記録するというようにし、各地震計(6)とその設置位置の情報とを対応させながら所望の測線上に一連のケーブル型観測装置(1)を敷設する。   Next, a procedure for laying and lifting the cable type observation apparatus (1) according to the present invention will be described with reference to FIG. A plurality of detectors (5) each provided with a seismometer (6) are connected in series via an optical fiber cable (7) to form a series of cable bodies, and an idle cable (9) is connected to one end of the cable body. A cable type observation device (1) formed by connecting one end, fixing a marshmallow anchor (10) to the other end of the idle cable (9), and connecting the other end of the cable body to a marine device (8). Is operated to the end of the survey line, and the winch is operated in the deployment direction, The marshmallow anchor (10) attached to the tip of the cable type observation device (1) is dropped toward the seabed, and the marshmallow anchor (10) is semi-fixed to the seabed to end the end of the cable type observation device (1). The first seismometer (6) is installed along with the fixed point. To. At this time, the position confirmation means for confirming the sea position by GPS placed on the observation ship (2) obtains the position information of the installation point of the seismometer (6) in the first ground, Corresponding identification information for identifying one seismometer (6) is recorded in the offshore device (8). The cable-type observation device (1) was laid while operating the observation ship (2) along the positioning line, and the second seismometer (6) was installed at the next seismometer (6) drop point. Each seismometer (8) is installed on the seabed, and the identification information for identifying the second seismometer (6) is associated with the position information from the GPS and recorded in the marine device (8). A series of cable-type observation devices (1) are laid on the desired survey line while associating 6) with the information on the installation position.

上記説明の通り、最初の半固定点となるマシュマルアンカ(10)をケーブル型観測装置(1)の先端に配置し、これを敷設の一番初めに設置することで、マシュマルアンカ(10)設置以降は、海底に半固定的に設置された下方からの支持と、船体から連なるケーブルによる上方からの支持によって、すなわち上下方向からの支持を受けながらの順次敷設となるため、従来の単発的な地震計の敷設と異なり、潮流があっても流され難く、目標地点から差程ズレることもなく地震計(6)を設置して行くことが出来る。つまり、位置確認手段から得られた或る地震計(6)の設置位置情報が、実際にその地震計(6)が海底に設置されている場所に対してよい近似値として与えられ、高精度な設置位置情報を得ることが出来る。   As described above, the marshmallow anchor (10), which is the first semi-fixed point, is placed at the tip of the cable-type observation device (1) and installed at the very beginning of the laying so that the marshmallow anchor (10 ) After installation, since it is laid in order with support from below installed semi-fixed on the seabed and support from above with cables connected from the hull, that is, while receiving support from above and below, Unlike conventional seismometers, seismometers (6) can be installed without any deviation from the target point, even if there are tidal currents. In other words, the installation position information of a certain seismometer (6) obtained from the position confirmation means is given as a good approximation for the place where the seismometer (6) is actually installed on the seabed, and high accuracy Can be obtained.

そして、最終的な地震計(6)の着底後、更にケーブル型観測装置(1)を適当な距離、例えば50〜300kmの全線に亘って敷設し、敷設終了後観測船(2)を定点保持して、発震船(3)による人工地震を観測する。観測終了後、ケーブル型観測装置(1)の回収を開始することが出来る。勿論、敷設したケーブル型観測装置(1)は、目的によっては、或いは観測内容によっては敷設状態を長期間保持して用いてもよく、敷設期間は何ら限定されるものではない。図2に示すように、敷設したケーブル型観測装置(1)の揚収作業は、敷設航路を逆航(点線枠で形成した矢印の示す方向に進行)しながらその航行速度に同調させて前記ウインチを巻回方向に作動させ、点線の矢印で示す方向にケーブル型観測装置(1)を引き上げて揚収するように行う。また揚収したケーブル型観測装置(1)は繰り返して使用することが可能である。   And after the bottom of the final seismometer (6), the cable-type observation device (1) is further laid over an appropriate distance, for example, the entire line of 50 to 300 km. Hold and observe the artificial earthquake by the earthquake vessel (3). After the observation, the cable type observation device (1) can be collected. Of course, the installed cable type observation device (1) may be used while maintaining the installed state for a long time depending on the purpose or the contents of observation, and the installation period is not limited at all. As shown in Fig. 2, the cable-type observation device (1) that has been laid is operated in the above-mentioned manner while synchronizing the speed of the laying route while traveling backward (traveling in the direction indicated by the arrow formed by the dotted frame). The winch is actuated in the winding direction, and the cable type observation device (1) is pulled up in the direction indicated by the dotted line arrow to be lifted. The cable-type observation device (1) that has been collected can be used repeatedly.

図3に示すように、本発明にかかるケーブル型観測装置(1)は、それぞれ地震計を1台ずつ設けたn台の検出部(5)を光ファイバケーブル(7)を介して3km間隔毎に直列的に接続して一連のケーブル体とし、このケーブル体の一端にアイドルケーブル(9)の一端を連結して、該アイドルケーブル(9)の他端にマシュマルアンカ(10)を固着し、前記ケーブル体の他端をデータの集積や処理を行う海上装置(8)に接続して構成される。   As shown in FIG. 3, the cable-type observation device (1) according to the present invention has n detectors (5) each provided with one seismometer, every 3 km through an optical fiber cable (7). Are connected in series to form a series of cable bodies, one end of the idle cable (9) is connected to one end of the cable body, and the marshmallow anchor (10) is fixed to the other end of the idle cable (9). The other end of the cable body is connected to a marine device (8) for collecting and processing data.

図3に例示したケーブル型観測装置(1)では、各地震計(6)間を結ぶ光ファイバケーブル(7)の長さを3kmとしているが、検出部(5)に配置され該検出部(5)同士を接続する光ファイバケーブル(7)の長さは所望の長さにとることが出来、何ら限定されるものではないが、観測データの解析に当たって、解析者による解釈に依存することがなく、また間隔を狭くし過ぎてコスト高にならない程度、好ましくは3〜5kmとする。   In the cable type observation apparatus (1) illustrated in FIG. 3, the length of the optical fiber cable (7) connecting the seismometers (6) is 3 km. 5) The length of the optical fiber cable (7) connecting the two can be set to a desired length and is not limited at all, but the analysis of the observation data may depend on the interpretation by the analyst. In addition, the distance is set so as not to increase the cost by making the interval too narrow, preferably 3 to 5 km.

アイドルケーブル(9)は、所望の長さにとることが出来るが、例えば2〜5km、好ましくは4〜10kmとする。本例のアイドルケーブル(9)の長さは5kmであり、こうすることによって、地震計(6)の設置を容易とし、高精度な設置を可能とする。   The idle cable (9) can have a desired length, but is, for example, 2 to 5 km, preferably 4 to 10 km. In this example, the length of the idle cable (9) is 5 km, which makes it easy to install the seismometer (6) and enables high-precision installation.

マシュマルアンカ(10)は、その重量を大きくする程、ケーブル型観測装置(1)の先端部の安定性が高まるが、大き過ぎれば設置作業や揚収作業が困難となり、また船上に積載する際に場所をとり過ぎることになってしまい、小さ過ぎれば安定性に欠け前記先端部を固定的に定点保持することが出来なくなってしまうので、マシュマルアンカ(10)の重量は、設置や揚収の作業性がよく、前記先端部を安定させることが出来る程度、好ましくは0.1〜2t、更に好ましくは1〜2tとする。本例のマシュマルアンカ(10)の重量は1tであり、こうすることで設置及び揚収の作業性がよく、ケーブル型観測装置(1)の先端部を強力に半固定して安定させることが出来る。   The greater the weight of the marshmallow anchor (10), the more stable the tip of the cable-type observation device (1), but if it is too large, installation work and pick-up work will be difficult, and it will be loaded on the ship. If it is too small, it will not be stable and the tip will not be able to hold a fixed point, so the weight of the marshmallow anchor (10) will be The workability is good and the tip can be stabilized, preferably 0.1 to 2t, more preferably 1 to 2t. The weight of the marshmallow anchor (10) in this example is 1 ton, so that the workability of installation and lifting is good, and the tip of the cable type observation device (1) is strongly semi-fixed and stabilized. I can do it.

海上装置(8)は、各地震計(6)によって観測されたデータを光ファイバケーブル(7)を介して受信してそのデータの集積、処理等を行うものであり、一連の地震計(6)の敷設時に予め位置情報と識別情報とを対応させて記憶させておいた初期情報と、観測毎に得られる随時情報とを対応させて処理することが出来るように構成される。また海上装置は、船上に限らず陸上に配置してもよいし、潜水艦の如くの水中船に載置してもよいことは勿論である。   The offshore device (8) receives the data observed by each seismometer (6) via the optical fiber cable (7) and accumulates and processes the data. ), The initial information stored in association with the position information and the identification information in advance and the occasional information obtained for each observation can be processed in association with each other. Of course, the marine apparatus may be placed on land as well as on the ship, and may be placed on an underwater ship such as a submarine.

図4に示すように、本実施の形態例におけるケーブル型観測装置(1)の信号系統は、データの集積及び処理を行う海上装置(8)と、nカ所の各被観測地点に各1台ずつ設置されるn台の検出部(5)と、これらの検出部(5)同士を接続する光ファイバケーブル(7)と、それら検出部(5)同士を接続してなる一連の信号系と前記海上装置(8)とを接続している光ファイバケーブル(7)とから構成される。   As shown in FIG. 4, the signal system of the cable-type observation device (1) in the present embodiment is a marine device (8) for collecting and processing data, and one at each of the n observed points. N detectors (5) installed one by one, an optical fiber cable (7) connecting these detectors (5), and a series of signal systems connecting these detectors (5) An optical fiber cable (7) connecting the marine apparatus (8).

前記海底現象の検出部(5)は、海底地震を感知するための地震計(6)と、該地震計(6)から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するためのA/D変換手段(11)と、各地震計(6)のA/D変換手段(11)で変換されて出力されたデジタル信号データを合波して多重化する地震データ多重化手段(12)と、電気的な前記デジタル信号を光信号に変換し、光ファイバケーブルを介して海上装置(8)へ該光信号を送出するための電気/光変換手段(13)と、海上装置(8)から送信される位置情報と時間情報からなる光信号を受信して電気信号に変換する前記電気/光変換手段(13)と一体的に構成される光/電気変換手段(14)と、海上装置(8)からこれらA/D変換手段(11)と地震データ多重化手段(12)と電気/光変換手段(13)及び光/電気変換手段(14)への給電を制御するための給電手段(15)と、を備えて構成される。   The seabed phenomenon detection unit (5) includes a seismometer (6) for detecting a submarine earthquake, and an A / D conversion means for converting an analog signal output from the seismometer (6) into a digital signal. (11), an earthquake data multiplexing means (12) for multiplexing and multiplexing the digital signal data converted and output by the A / D conversion means (11) of each seismometer (6), and electrical An electrical / optical conversion means (13) for converting the digital signal into an optical signal and transmitting the optical signal to the offshore apparatus (8) via an optical fiber cable, and transmitted from the offshore apparatus (8) From an optical / electrical conversion means (14) configured integrally with the electric / optical conversion means (13) for receiving an optical signal comprising position information and time information and converting it into an electrical signal; To control power supply to these A / D conversion means (11), earthquake data multiplexing means (12), electrical / optical conversion means (13), and optical / electrical conversion means (14) Power supply means (15).

本実施の形態例における海底観測装置(1)は、以上の説明のように構成されているが、所望の海底観測を行うことが出来る観測用センサを複数接続して数珠状の一連の観測装置とし、該センサから得られた観測データを光信号として海上装置に伝送することが出来、受信した信号がどの観測用センサから得られたものであるかを特定することが出来ればよく、海底現象の検出部(5)の構造や構成自体は特に限定されるものではない。従って、センサや給電システム或いは光学系又は電気系の構成等には従来公知の技術を用いることが可能である。例えば、給電システムとしては電源としてバッテリを海底現象の検出部(5)に内蔵させてもよく或いは、海底現象の検出部(5)内を光学系のみから構成して海上装置(8)からの光信号によって海底現象の検出部(5)内の光学系を制御するようにしてもよい。   The seabed observation device (1) in the present embodiment is configured as described above, but a series of beaded observation devices by connecting a plurality of observation sensors capable of performing desired seabed observation The observation data obtained from the sensor can be transmitted as an optical signal to the offshore apparatus, and it is only necessary to be able to identify from which observation sensor the received signal is obtained. The structure and configuration of the detection unit (5) are not particularly limited. Therefore, a conventionally known technique can be used for the configuration of the sensor, the power feeding system, the optical system, or the electrical system. For example, as a power supply system, a battery may be built in the seabed phenomenon detection unit (5) as a power source, or the inside of the seabed phenomenon detection unit (5) is configured only from an optical system and is connected to the seafloor device (8). The optical system in the seabed phenomenon detection unit (5) may be controlled by an optical signal.

前記海上装置(8)は、GPSによって測位する位置確認手段(16)と、この位置確認手段(16)からの位置情報を入力しつつ光信号として時刻情報を合わせて出力出来る時刻確認手段(17)と、各検出部(5)からの光信号を受信して光信号を電気信号に変換する光/電気変換手段(18)と、電気信号に変換された合波されているデータを各地震計の個別データに分波して分離する個別データ分離手段(19)と、分離された個別の観測データの集積、処理の制御を行う集積・処理制御手段(20)と、この集積・処理制御手段(20)によって制御しながら前記個別の観測データの記録を行う記録手段(21)と、記録されたデータをモニタすることが出来るデータモニタ手段(22)と、前記検出部(5)に対して電力を供給するための電源装置(23)とを備えて構成され、位置情報、時刻情報及び地震計からの受信情報とを対応させながら情報処理を行うことが出来るようになっている。このように本実施の形態例における海上装置(8)は、以上の説明のように構成されているが、各地震計(6)からの情報と位置情報及び時刻情報とを対応させながら情報処理を行うことが出来るように構成されていればよく、海上装置(8)の構造や構成自体は特に限定されるものではない。また前記電源装置(23)から出力された電力は光ファイバケーブル(7)に併設される給電路(24)を経て、各検出部(5)に配置されている前記給電手段(15)に送電出来るように構成されている。   The marine apparatus (8) includes a position confirmation means (16) for positioning by GPS, and a time confirmation means (17) capable of outputting time information as an optical signal while inputting position information from the position confirmation means (16). ), Optical / electrical conversion means (18) for receiving the optical signal from each detector (5) and converting the optical signal into an electrical signal, and the combined data converted into the electrical signal for each earthquake Individual data separation means (19) for separating and separating the total data into individual data, integration / processing control means (20) for controlling the collection and processing of the separated individual observation data, and this integration / processing control Recording means (21) for recording the individual observation data while being controlled by means (20), data monitoring means (22) capable of monitoring the recorded data, and the detection unit (5) Power supply device (23) for supplying power, and position information, time information and In addition, information processing can be performed while corresponding to information received from seismometers. As described above, the maritime apparatus (8) in the present embodiment is configured as described above, but information processing is performed while associating information from each seismometer (6) with position information and time information. The structure and configuration of the offshore device (8) are not particularly limited. The power output from the power supply device (23) is transmitted to the power supply means (15) disposed in each detection unit (5) via a power supply path (24) provided along with the optical fiber cable (7). It is configured to be able to.

本例の海底観測システムは以上のように構成され、ウインチに取り付けて前記ケーブル型観測装置(1)を搭載した観測船(2)を、所望の側線上を運航して、その進行速度に同調させながらウインチを展開方向に作動させつつケーブル型観測装置(1)を海底に敷設して、ケーブル型観測装置(1)の各部に配置されている地震計(6)を被観測地点に設置する。各被観測地点に対する各地震計(6)の設置の際には、観測船(2)に載置したGPSによって測位することが出来る位置確認手段(16)を作動させて設置の都度、設置位置の情報を含む位置情報を得て、この位置情報を、予め地震計(6)各々に固有に割り当てた他の地震計(6)とを区別するための識別情報と対応させて、設置された地震計(6)とその設置場所を初期情報として海上装置(8)の前記記録手段(21)に記録しておく。この操作を設置する全ての地震計(6)について行い、設置後に各地震計(6)から得られる随時情報がどの位置に設置した地震計(6)からの情報であるかを解析出来るように構成する。こうしてケーブル型観測装置(1)を側線上に敷設し、敷設後には観測船を所定の場所で定点保持して、エアガン(4)或いは発破のためのダイナマイト等の音波探査手段を装備した発震船(3)を所定の海域を運航させ、所定の位置毎に前記音波探査手段を用いて発音させることによって、その周辺の海域を起震させる。この起震によって発生した、海底の状況や海域によって様々に異なる波動を、側線上に敷設した各地震計(6)によって感知し、地震計(6)から出力された観測情報は、その地震計(6)を識別するための識別情報を含む形で、光信号として検出部(5)から出力され、より海上装置(8)に近い側の隣に位置する検出部(5)へ光ファイバケーブル(7)を介して伝送される。このようにして、各地震計(6)から出力された観測データが次々と多重化されて、或いは順次伝送されて最終的に観測船(2)上に載置されている海上装置(8)に伝送される。海上装置(8)によって受信された多重化された観測データは、個別の観測データに分離され、予め記録しておいた前記初期情報と関連付けが可能で、随時得られる観測データを記録、解析が出来るように構成されているている。   The seafloor observation system of this example is configured as described above, and the observation ship (2) mounted on the winch and equipped with the cable type observation device (1) is operated on the desired side line and synchronized with the traveling speed. While operating the winch in the deployment direction, lay the cable-type observation device (1) on the seabed and install the seismometers (6) located in each part of the cable-type observation device (1) at the observation point. . When installing each seismometer (6) at each observed point, the position confirmation means (16) that can be measured by the GPS mounted on the observation ship (2) is operated to install the seismometer (6). It was installed in correspondence with the identification information for distinguishing this position information from the other seismometers (6) assigned to each seismometer (6) in advance. The seismometer (6) and its installation location are recorded in the recording means (21) of the offshore device (8) as initial information. Perform this operation for all installed seismometers (6) so that the information from the seismometers (6) at any time after installation can be analyzed. Constitute. In this way, the cable-type observation device (1) was laid on the side line, and after laying the seismic vessel equipped with a sound probe such as an air gun (4) or dynamite for blasting, holding the observation ship at a fixed point in place (3) is operated in a predetermined sea area, and is sounded by using the sound wave exploration means for each predetermined position, so that the surrounding sea area is vibrated. Each seismometer (6) laid on the side line senses the waves generated by this earthquake, which vary depending on the seabed conditions and the sea area, and the observation information output from the seismometer (6) (6) An optical fiber cable to the detection unit (5) that is output from the detection unit (5) as an optical signal and located next to the side closer to the offshore device (8), including identification information for identifying (6) (7) is transmitted. In this way, the observation data output from each seismometer (6) is multiplexed one after another or sequentially transmitted, and finally the offshore device (8) placed on the observation ship (2). Is transmitted. The multiplexed observation data received by the offshore device (8) is separated into individual observation data and can be associated with the initial information recorded in advance, and the observation data obtained at any time can be recorded and analyzed. It is configured so that it can.

識別情報は、特定の地震計(6)を他の地震計(6)から区別して識別することが出来るものであればよく、予め検出部(5)又は地震計(6)各々に固有の固有信号を割り当てて識別情報とすることが出来る。固有信号としては、検出部(5)から送出される光信号を予め検出部(5)によって異なる振幅や周波数となるように変調して各々に固有に割り当てて構成してもよく、或いは、予め検出部(5)各々に固有の架名を付与して、該架名を含む信号を識別情報として他の検出部(5)と識別し得る様に構成したものであってもよく、これら以外にも従来公知の技術若しくは方法を採ることが可能である。そして、本実施の形態例の海底観測システムは以上説明したように構成されるが、本例に示す音響探査に限らず、所望の海底観測や探査、或いは調査を実施するために適用することが可能である。   The identification information only needs to be able to distinguish a specific seismometer (6) from other seismometers (6), and is unique to each detector (5) or seismometer (6) in advance. Signals can be assigned to provide identification information. As the unique signal, the optical signal transmitted from the detection unit (5) may be previously modulated by the detection unit (5) so as to have different amplitudes and frequencies and may be uniquely assigned to each, or may be configured in advance. Each detector (5) may have a unique name, and the signal including the name may be configured to be identified from other detectors (5) as identification information. In addition, it is possible to adopt a conventionally known technique or method. The seafloor observation system of the present embodiment is configured as described above, but is not limited to the acoustic exploration shown in this example, and can be applied to carry out desired seafloor observation, exploration, or survey. Is possible.

本発明を適用して屈折法音波探査を行う場合の海底観測方法を示す概略図Schematic showing the seabed observation method when refraction acoustic survey is applied by applying the present invention 本発明にかかるケーブル型観測装置の敷設及び揚収作業方法を示す概略図Schematic showing the laying and lifting method of the cable type observation device according to the present invention 本発明にかかるケーブル型観測装置各部の配置関係を示す配置図The layout which shows the arrangement relation of each part of the cable type observation device concerning this invention 本発明にかかるケーブル型観測装置における信号系統の一例を示す構成図The block diagram which shows an example of the signal system | strain in the cable type observation apparatus concerning this invention

符号の説明Explanation of symbols

1 ケーブル型観測装置
2 観測船
3 発震船
4 エアガン
5 検出部
6 地震計
7 光ファイバケーブル
8 海上装置
9 アイドルケーブル
10 マシュマルアンカ
11 A/D変換手段
12 地震データ多重化手段
13 電気/光変換手段
14 光/電気変換手段
15 給電手段
16 位置確認手段
17 時刻確認手段
18 光/電気変換手段
19 個別データ分離手段
20 集積・処理制御手段
21 記録手段
22 データモニタ手段
23 電源装置
24 給電路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cable type observation apparatus 2 Observation ship 3 Seismic ship 4 Air gun 5 Detection part 6 Seismometer 7 Optical fiber cable 8 Marine device 9 Idle cable 10 Marshmallow anchor 11 A / D conversion means 12 Earthquake data multiplexing means 13 Electrical / optical conversion Means 14 Optical / electrical conversion means 15 Power supply means 16 Position confirmation means 17 Time confirmation means 18 Optical / electrical conversion means 19 Individual data separation means 20 Integration / processing control means 21 Recording means 22 Data monitoring means 23 Power supply device 24 Power supply path

Claims (5)

海底で発生する物理現象を検出する観測用センサと該センサの出力信号を送出するための信号送出手段とを有してなる複数の検出部と、該検出部同士を所定の間隔で直列的に接続し、前記信号送出手段から送出される光信号の伝送媒体としての役割を担う光ファイバケーブルと、該光ファイバケーブルを伝って得られた該光信号を受信し、且つこの受信したデータの集積及び処理を行う船上に載置される海上装置と、を備えてなるケーブル型観測装置と、
このケーブル型観測装置を積載し、移動しながら順次海中に投下して所望の海底に敷設するための船体と、
前記船体の現在位置を確認するための該船体に載置される位置確認手段と、
を備え、
複数の検出部の中から特定の検出部を識別し得るように、予め検出部各々に固有信号を割り当てて識別情報とし、
各々の検出部を、或る時点において船上から被観測点に投下するとき、それらの各投下地点において位置確認手段から得られる位置情報と、投下される検出部の識別情報とを対応させ、これを初期情報として前記海上装置に記録しておきつつ、複数の検出部を備えてなる一連のケーブル型観測装置を海底に敷設し、
観測の時々に、各検出部から出力される少なくとも識別情報と各被観測点から得られた観測情報とを含んでなる随時情報と、予め記録された前記初期情報とを対応させることによって、敷設後の任意の時点における各被観測点の海底観測を同時に、またリアルタイムに行うことができるようにしたことを特徴とする海底観測システム。
A plurality of detection units each having an observation sensor for detecting a physical phenomenon occurring on the seabed and a signal transmission means for transmitting an output signal of the sensor, and the detection units are connected in series at a predetermined interval. An optical fiber cable connected to and serving as a transmission medium for an optical signal transmitted from the signal transmission means, and receiving the optical signal obtained through the optical fiber cable, and integrating the received data A cable-type observation device comprising: a marine device mounted on a ship for processing;
A hull for loading this cable-type observation device, moving it into the sea while moving, and laying it on the desired seabed,
Position confirmation means mounted on the hull for confirming the current position of the hull;
With
In order to identify a specific detection unit from among a plurality of detection units, a specific signal is assigned to each detection unit in advance as identification information,
When each detection unit is dropped from the ship to the observation point at a certain point in time, the position information obtained from the position confirmation means at each drop point is associated with the identification information of the detection unit to be dropped. A series of cable-type observation devices comprising a plurality of detection units are laid on the sea floor while recording the initial information on the marine device,
At the time of observation, laying is performed by associating at any time information including at least identification information output from each detection unit and observation information obtained from each observed point with the initial information recorded in advance. A seafloor observation system that can perform seafloor observation at each observation point at a later point in time simultaneously and in real time.
位置確認手段が、GPSによって現在位置の確認を行う位置確認装置であることを特徴とする請求項1に記載の海底観測システム。   The seafloor observation system according to claim 1, wherein the position confirmation means is a position confirmation device for confirming a current position by GPS. 固有信号が、検出部から送出される光信号を予め検出部によって異なる波長や振幅となるように各々に割り当ててなることを特徴とする請求項1又は2に記載の海底観測システム。   The submarine observation system according to claim 1 or 2, wherein the unique signal is assigned in advance so that the optical signal transmitted from the detection unit has a different wavelength and amplitude depending on the detection unit. 固有信号が、予め検出部各々に固有の架名を付与し、該架名を含む信号を識別情報として他の観測装置と識別し得る様にしてなることを特徴とする請求項1又は2に記載の海底観測システム。   3. The unique signal is configured such that a unique name is assigned to each detection unit in advance, and the signal including the name can be identified from other observation devices as identification information. The described seafloor observation system. ケーブル型海底観測装置が、海上装置を接続した側と逆側の光ファイバケーブルの端部に、アイドルケーブルの一端を連結して延在させ、このアイドルケーブルの他端にアンカを有して構成される請求項1乃至4に記載の海底観測システム。
The cable type seafloor observation device is constructed by connecting one end of an idle cable to the end of the optical fiber cable opposite to the side where the offshore device is connected, and having an anchor at the other end of the idle cable. The seabed observation system according to claim 1 to 4.
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