JP6609823B2 - Underwater electromagnetic exploration system and exploration method using the same - Google Patents

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Description

本発明は、水底用電磁探査システム及びこれを用いた探査方法に関する。   The present invention relates to an underwater electromagnetic exploration system and a exploration method using the same.

海底下に存在する鉱物資源(例えば、海底熱水鉱床など)の探査が盛んに行われている。例えば、特許文献1には、海底に電極を設置して海底下の電気探査を行う方法が開示されている(引用文献1)。   Exploration of mineral resources (for example, submarine hydrothermal deposits) existing under the seabed is actively conducted. For example, Patent Document 1 discloses a method of performing an electric survey under the sea floor by installing an electrode on the sea floor (Cited Document 1).

しかしながら、海底熱水鉱床の付近の海底は起伏が激しいことが多いので、電極を直接海底に接触させて海底下に電流を流す電気探査を行うことは難しい場合が多い。   However, since the seabed near the seafloor hydrothermal deposit is often undulating, it is often difficult to conduct electrical exploration in which an electrode is in direct contact with the seabed and current flows below the seabed.

このため、潜水機(遠隔操作無人探査機(remotely operated vehicle;ROV)や自律型無人潜水機(autonomous underwater vehicle;AUV)など)に電磁探査装置を搭載し、電磁探査装置の送信ループに送信電流を供給した後に前記送信電流を遮断することにより発生する海底下での電磁誘導の変化を、電磁探査装置で検出することにより、海底に非接触で海底の電磁探査を行うことが行われている(例えば、引用文献2)。   For this reason, an electromagnetic exploration device is mounted on a submersible (such as a remotely operated vehicle (ROV) or an autonomous underwater vehicle (AUV)), and the transmission current is transmitted to the transmission loop of the electromagnetic exploration device. It is possible to conduct electromagnetic surveys of the seabed without contact with the seabed by detecting changes in electromagnetic induction under the seabed that occur by cutting off the transmission current after supplying the (For example, cited reference 2).

特開2001−305237号公報JP 2001-305237 A 特開2014−98669号公報JP 2014-98669 A

この電磁探査システムによれば、海中を移動しながら、海底下の金属鉱物資源の電磁探査を効率よく行うことができる。   According to this electromagnetic exploration system, electromagnetic exploration of metal mineral resources under the seabed can be efficiently performed while moving in the sea.

しかし、その反面、海底下の金属鉱物資源を電磁探査で探索する場合には、陸上とは異なり、低比抵抗の海水が媒質として存在する。そのため、送信コイルの近くに配置せざるを得ない、極めて低比抵抗な金属要素(((remotely operated vehicle;ROV)や自律型無人潜水機(autonomous underwater vehicle;AUV)など))に生じる誘導電流に起因する磁場が大きなノイズ源となること、が課題であった。   However, when searching for metal mineral resources under the seabed by electromagnetic exploration, seawater with low resistivity exists as a medium, unlike land. Therefore, the induced current generated in extremely low resistivity metal elements (such as (remotely operated vehicle (ROV) and autonomous underwater vehicle (AUV))) that must be placed close to the transmitter coil The problem is that the magnetic field caused by the noise becomes a large noise source.

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、水底、例えば海底下の金属鉱物資源を精度よくかつ効率よく探索できる水底用電磁探査システム及びこれを用いた探査方法を提供することができる。   The present invention has been made in view of the problems as described above, and according to some aspects of the present invention, an electromagnetic survey for the bottom of the sea that can accurately and efficiently search for the bottom of the metal, for example, a metal mineral resource under the sea. A system and a search method using the system can be provided.

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following aspects or application examples.

[適用例1]
本適用例に係る水底用電磁探査システムは、
水中を潜水移動する潜水型移動体と、
前記潜水型移動体により曳航索を介して水中で曳航される曳航体と、
送信コイル及び受信部が前記曳航体に配置された電磁探査装置と、
を含み、
前記電磁探査装置は、
前記送信コイルが、
前記曳航体が曳航されている状態で、送信ループが水底に対向するように前記曳航体に配置され、
前記受信部が、
前記送信コイルの周囲に配置され、
前記送信コイルに電流を流して水底に向けた磁場を発生させ、電流を急激に遮断することにより水底で発生する電磁誘導現象に起因する電磁波を前記受信部で受信する、
水底用電磁探査システム
である。
[Application Example 1]
The underwater electromagnetic exploration system according to this application example is
A submersible moving body that moves underwater in water,
A towed body towed underwater by the submersible moving body through a towline;
An electromagnetic exploration device in which a transmitting coil and a receiving unit are arranged on the towing body;
Including
The electromagnetic exploration device
The transmission coil is
With the towed body being towed, the transmission loop is disposed on the towed body so as to face the bottom of the water,
The receiving unit is
Arranged around the transmission coil;
A current is passed through the transmission coil to generate a magnetic field toward the bottom of the water, and an electromagnetic wave caused by an electromagnetic induction phenomenon generated at the bottom of the water by rapidly interrupting the current is received by the receiving unit.
It is an underwater electromagnetic exploration system.

上記構成を採用することにより、本適用例によれば、送信ループが発生させる誘導電流が水底下に流れるので、受信信号の経時的な変化に含まれる送信電流の遮断後の過渡応答を測定することによって水底下の電気的な性質を探査できる。このとき、前記送信ループのループ面は、水底に対向して配置される。これにより、例えば、「海底熱水鉱床の付近の海底は起伏が激しいことが多いので、電極を直接海底に接触させて海底下に電流を流す電気探査を行うことは難しい場合」などの条件下であっても、送信ループが発生させる誘導電流が、海底下の深さ方向に広がるので、海底下の深い位置まで電気的な性質を非接触で探査できる。   By adopting the above configuration, according to this application example, since the induced current generated by the transmission loop flows under the water bottom, the transient response after the cutoff of the transmission current included in the change over time of the received signal is measured. By doing so, you can explore the electrical properties under the bottom of the water. At this time, the loop surface of the transmission loop is disposed to face the water bottom. As a result, for example, conditions such as “when it is difficult to conduct electrical exploration in which an electrode is in direct contact with the ocean floor and current flows under the ocean floor, because the ocean floor near the ocean floor hydrothermal deposit is often undulating.” Even so, since the induced current generated by the transmission loop spreads in the depth direction below the seabed, the electrical property can be probed to a deep position below the seabed without contact.

加えて、本適用例によれば、水中での電磁探査の精度に大きな影響を与える金属要素としての潜水型移動体と分離された曳航体に電磁探査装置の送信コイル及び受信部を搭載することにより、測定精度に大きな影響を及ぼす金属要素である潜水型移動体に発生する誘導電流を低減でき、曳航体の曳航経路に沿って水底下の金属鉱物資源を高精度にかつ連続的に探索できる。   In addition, according to this application example, the transmitting coil and the receiving unit of the electromagnetic exploration device are mounted on the towing body separated from the submersible moving body as the metal element that greatly affects the accuracy of the electromagnetic exploration in water. Can reduce the induced current generated in a submersible moving body, which is a metal element that greatly affects the measurement accuracy, and can continuously search for metal mineral resources under the bottom of the water along the towing path of the towing body. .

特に、前記曳航体は、水中を自走するための動力及びこれに関連する機器を搭載する必要が無いため、その構成は、水中を安定して曳航されかつ前記電磁探査装置を搭載する構成であれば足りる。よって、前記曳航体に使用する金属要素も、潜水型移動体に比べ大幅に少なくて済むため、電磁探査装置を潜水型移動体に搭載し場合に比べその影響がほとんど無視できる程度まで低減され、電磁探査装置を水底に設置した場合に近いレベルまで探査精度を向上させた状態で、前記連続的で効率のよい電磁探索を実現できる。   In particular, since the towed body does not need to be equipped with power for self-propelled underwater and equipment related thereto, the structure is a structure that is stably towed underwater and is equipped with the electromagnetic exploration device. Anything is enough. Therefore, since the metal element used for the towed body is significantly smaller than that of the submersible mobile body, the influence is reduced to a level that can be almost ignored compared to the case where the electromagnetic exploration device is mounted on the submersible mobile body, The continuous and efficient electromagnetic search can be realized in a state where the search accuracy is improved to a level close to that when the electromagnetic search device is installed on the bottom of the water.

ここで、「潜水型移動体」とは、例えば、潜水機(遠隔操作無人探査機(remotely operated vehicle;ROV)や自律型無人潜水機(autonomous underwater vehicle;AUV)など)であってもよい。   Here, the “submersible moving body” may be, for example, a diving machine (remotely operated vehicle (ROV), autonomous underwater vehicle (AUV), etc.).

また、「曳航体」は、水中を安定して曳航されかつ前記電磁探査装置を搭載する構成であればよい。   In addition, the “towed body” may be configured to be stably towed in water and mounted with the electromagnetic exploration device.

また、「前記送信コイルに電流を流して水底に向けた磁場を発生させ、電流を急激に遮断することにより水底で発生する電磁誘導現象に起因する電磁場を前記受信部」とは、例えば受信コイルであってもよく、磁場センサであってもよく、また前記送信ループの周囲に配置された複数の電位測定用電極であってもよい。複数の電位測定用電極を用いる場合には、前記電位測定用電極のうちの2つの電位差の経時的な変化に含まれる前記送信電流の遮断後の過渡応答を測定すればよい。また、ここで磁場センサとしては、例えば特開2009−300332号公報に記載のものを用いてもよい。   In addition, “the receiving unit generates an electromagnetic field caused by an electromagnetic induction phenomenon generated at the bottom of the water by causing a current to flow through the transmitting coil to generate a magnetic field toward the bottom of the water and abruptly interrupting the current”, for example, the receiving coil It may be a magnetic field sensor or a plurality of potential measuring electrodes arranged around the transmission loop. When using a plurality of potential measurement electrodes, it is only necessary to measure the transient response after the transmission current is interrupted, which is included in the change with time of the potential difference between two of the potential measurement electrodes. Here, as the magnetic field sensor, for example, the one described in JP-A-2009-300332 may be used.

また、前記電磁探査装置は、
前記受信部が受信した信号の経時的な変化に含まれる前記送信電流の遮断後の過渡応答
に基づいて、水底下の比抵抗を算出する測定部を更に含んでもよい。
The electromagnetic exploration device
You may further include the measurement part which calculates the specific resistance under a water bottom based on the transient response after the interruption | blocking of the said transmission current contained in the time-dependent change of the signal which the said receiving part received.

また、前記電磁探査装置は、
前記受信部が受信した信号の経時的な変化に含まれる前記送信電流の遮断後の過渡応答に基づいて、水底下の充電率を算出する測定部を更に含んでもよい。
The electromagnetic exploration device
You may further include the measurement part which calculates the charging rate under a water bottom based on the transient response after the interruption | blocking of the said transmission current contained in the time-dependent change of the signal which the said receiving part received.

また、前記電磁探査装置は、前記送信コイルに送信電流を供給する送信電流供給源を含んでもよい。   The electromagnetic exploration device may include a transmission current supply source that supplies a transmission current to the transmission coil.

また、前記電磁探査装置の送信コイル及び受信部以外の要素(例えば前記測定部や、送信電流供給源)は、前記曳航体に搭載してもよく、また必要に応じ、前記曳航体から離れた場所、例えば前記潜水型移動体に搭載し、前記送信コイル及び受信部にケーブルなどを介して電流の供給や、信号の送受信を行う構成を採用してもよい。   In addition, elements other than the transmission coil and the reception unit of the electromagnetic exploration device (for example, the measurement unit and the transmission current supply source) may be mounted on the towing body, and separated from the towing body as necessary. A configuration may be adopted in which the device is mounted on a location, for example, the submerged moving body, and current is supplied to or transmitted and received from the transmitting coil and the receiving unit via a cable.

[適用例2]
本適用例に係る水底用電磁探査システムにおいて、
前記曳航体には、
曳航中の姿勢を安定させるためのスタビライザが設けられてもよい。
[Application Example 2]
In the underwater electromagnetic exploration system according to this application example,
The towed body includes
A stabilizer for stabilizing the attitude during towing may be provided.

これにより、前記曳航体に搭載される電磁探査装置の測定中の姿勢も安定し、測定精度をより高めることができる。   Thereby, the posture during measurement of the electromagnetic exploration device mounted on the towing body is stabilized, and the measurement accuracy can be further increased.

ここで、「スタビライザ」とは、進行方向を安定させる垂直スタビライザ(例えば垂直翼)であってもよく、水平方向の安定性を高める水平スタビライザ(例えば水平翼)であってもよい。   Here, the “stabilizer” may be a vertical stabilizer (for example, vertical wing) that stabilizes the traveling direction, or a horizontal stabilizer (for example, horizontal wing) that enhances stability in the horizontal direction.

[適用例3]
本適用例に係る水底用電磁探査システムにおいて
前記曳航体は、
前記潜水型移動体は、前記曳航索の一端部側を回転継手を介して支持し、前記曳航索の他端側を任意の曳航方向へ向けて前記曳航を行ってもよい。
[Application Example 3]
In the underwater electromagnetic exploration system according to this application example, the towed body is
The submersible moving body may support the one end side of the towing rope via a rotary joint and perform the towing with the other end side of the towing rope in an arbitrary towing direction.

これにより、前記潜水型移動体と、これに曳航される前記曳航体の相対位置が変わっても、前記回転継手により、前記曳航索もテンションのかかる方向である前記曳航体方向へ無理なく引っ張られることとなり、前記曳航を安定して行う事ができる。   As a result, even if the relative position of the submersible moving body and the towed body towed by it changes, the towing line is also pulled easily toward the towed body, which is the direction in which the tension is applied, by the rotary joint. As a result, the towing can be performed stably.

[適用例4]
本適用例に係る水底用電磁探査システムにおいて
前記潜水型移動体は、
前記曳航索の長さを調節する調節部を含んでもよい。
[Application Example 4]
In the submarine electromagnetic exploration system according to this application example, the submersible moving body is:
An adjustment unit that adjusts the length of the towline may be included.

これにより、水底の地形や、潮流の変化に応じて曳航索の長さを調整することで、前記曳航体の位置調整を行い、周囲の状況に応じた柔軟な電磁探査を実現できる。   Thereby, the position of the towed body is adjusted by adjusting the length of the tow line according to the topography of the water bottom and the change of the tidal current, and flexible electromagnetic exploration according to the surrounding situation can be realized.

ここで、前記調整部としては、例えばウインチなどを用いてもよい。   Here, for example, a winch may be used as the adjustment unit.

[適用例5]
本適用例に係る水底用電磁探査システムにおいて
前記電磁探査装置は、
前記曳航中に前記計測を繰り返してもよい。
[Application Example 5]
In the underwater electromagnetic exploration system according to this application example, the electromagnetic exploration device is
The measurement may be repeated during the towing.

これにより、曳航体の曳航経路に沿って、水底の連続電磁探査を行う事ができ、広範囲での電磁探査を効率よく短時間で行う事ができる。   Thereby, the continuous electromagnetic survey of the bottom of the water can be performed along the towing path of the towed body, and the electromagnetic survey in a wide range can be performed efficiently and in a short time.

特に、電磁探査による計測を曳航経路に沿って短時間で繰り返し行うことにより、隣接する複数の測定ポイントでの測定結果を利用し、空間分解能が高い地下電磁探査を行う事ができる。   In particular, by repeatedly performing measurement by electromagnetic survey along the towing route in a short time, it is possible to perform underground electromagnetic survey with high spatial resolution using measurement results at a plurality of adjacent measurement points.

[適用例6]
本適用例に係る水底用電磁探査システムにおいて、
水底面との位置関係を検出する検出部を前記潜水型移動体又は前記曳航体に設けてもよい。
[Application Example 6]
In the underwater electromagnetic exploration system according to this application example,
You may provide the detection part which detects the positional relationship with a water bottom in the said submersible type mobile body or the said towing body.

これにより、例えば、曳航体と水底面との位置関係(例えば距離)を所定の範囲に保った状態で曳航体を曳航し、所与の測定ラインに沿った連続的な測定を、精度よく行うことができる。   As a result, for example, the towing body is towed in a state where the positional relationship (for example, distance) between the towing body and the water bottom is maintained within a predetermined range, and continuous measurement along a given measurement line is performed with high accuracy. be able to.

加えて、測定作業中に潜水型移動体や曳航体が水底面の障害物、例えばチムニー等に衝突するリスクを回避することができる。   In addition, it is possible to avoid a risk that the submersible moving body or towing body collides with an obstacle on the bottom surface of the water, for example, chimney during the measurement operation.

ここで、「水底面との位置関係を検出する」とは、潜水型移動体と水底面との位置関係(例えば距離)であってもよく、曳航体と水底面との位置関係(例えば距離)であってもよい。   Here, “detecting the positional relationship with the water bottom” may be the positional relationship (for example, distance) between the submersible moving body and the water bottom, and the positional relationship between the towed body and the water bottom (for example, distance). ).

また、「水底面との位置関係を検出する検出部」とは、例えば、マルチビームソナー、カメラであってもよい。   In addition, the “detection unit that detects the positional relationship with the water bottom surface” may be, for example, a multi-beam sonar or a camera.

[適用例7]
本適用例に係る水底用電磁探査システムにおいて、
前記曳航体は、
前記曳航体の姿勢を検出する検出部を含んでもよい。
[Application Example 7]
In the underwater electromagnetic exploration system according to this application example,
The towed body is
You may include the detection part which detects the attitude | position of the said towing body.

これにより、検出された曳航体の姿勢から電磁探査装置の姿勢等が求められるため、各測定ポイントにおける前記姿勢に起因する探査範囲の変化を正確に認識しつつ、当該範囲の測定を行うことができ、測定データの信頼性を高めることができる。   As a result, since the attitude of the electromagnetic exploration device is obtained from the detected attitude of the towed body, it is possible to measure the range while accurately recognizing the change in the exploration range caused by the attitude at each measurement point. It is possible to improve the reliability of measurement data.

[適用例8]
本適用例に係る水底用電磁探査システムにおいて
前記電磁探査装置は、
前記受信部としての受信コイルとを含み、
少なくとも前記曳航中には、
前記受信コイルは、平面視で前記送信コイルと重なるように又は前記送信コイルを囲むように配置されてもよい。
[Application Example 8]
In the underwater electromagnetic exploration system according to this application example, the electromagnetic exploration device is
A receiving coil as the receiving unit,
At least during the towing,
The receiving coil may be arranged so as to overlap the transmitting coil or surround the transmitting coil in plan view.

[適用例9]
本適用例に係る水底用電磁探査システムにおいて
前記電磁探査装置は、
前記受信部としての磁場センサとを含み、
少なくとも前記曳航中には、
前記送信コイルは、平面視で前記磁場センサを囲むように配置されてもよい。
[Application Example 9]
In the underwater electromagnetic exploration system according to this application example, the electromagnetic exploration device is
A magnetic field sensor as the receiving unit,
At least during the towing,
The transmission coil may be arranged so as to surround the magnetic field sensor in plan view.

[適用例10]
本適用例に係る方法は、
水中を潜水移動する潜水型移動体と、
前記潜水型移動体により曳航索を介して水中で曳航される曳航体と、
送信コイル及び受信部が前記曳航体に配置された電磁探査装置と、
を含み、
前記送信コイルが、
前記曳航体が曳航されている状態で、送信ループが水底に対向するように前記曳航体に配置され、
前記受信部が、
前記送信コイルの周囲に配置された
水底用電磁探査システムを用いた水底電磁探査方法であって、
前記潜水型移動体で前記曳航体を所与の測定ラインに沿って水中で曳航する曳航工程と、
前記曳航中に、前記送信コイルに電流を流して水底に向けた磁場を発生させ、電流を急激に遮断することにより水底で発生する電磁誘導現象に起因する電磁波を前記受信部で受信する測定を繰り返し行う測定工程と
を含む水底電磁探査方法であってもよい。
[Application Example 10]
The method according to this application example is
A submersible moving body that moves underwater in water,
A towed body towed underwater by the submersible moving body through a towline;
An electromagnetic exploration device in which a transmitting coil and a receiving unit are arranged on the towing body;
Including
The transmission coil is
With the towed body being towed, the transmission loop is disposed on the towed body so as to face the bottom of the water,
The receiving unit is
An underwater electromagnetic exploration method using an underwater electromagnetic exploration system disposed around the transmission coil,
A towing step of towing the towed body in water along a given measurement line with the submerged moving body;
During the towing, a current is caused to flow through the transmission coil to generate a magnetic field toward the bottom of the water, and the current is suddenly interrupted to receive an electromagnetic wave caused by an electromagnetic induction phenomenon generated at the bottom of the water at the receiving unit. It may be a water bottom electromagnetic exploration method including repeated measurement steps.

[適用例11]
また、本適用例に係る方法において、
前記曳航工程では、
前記曳航中に水底面と前記曳航体との位置関係を所与の状態に維持する工程
を含んでもよい。
[Application Example 11]
In the method according to this application example,
In the towing process,
A step of maintaining a positional relationship between the water bottom surface and the towed body in a given state during the towing may be included.

ここで、「水底面と前記曳航体との位置関係を所与の状態に維持する」とは、曳航体と水底との距離を所定の範囲に維持することであってもよい。 Here, “maintaining the positional relationship between the water bottom and the towed body in a given state” may be to maintain the distance between the towed body and the water bottom within a predetermined range.

図1(A)および図1(B)は、従来の海底探査システムを説明するための模式図である。FIG. 1A and FIG. 1B are schematic diagrams for explaining a conventional seabed exploration system. 第1実施形態に係る海底探査システムの説明図である。It is explanatory drawing of the seabed exploration system which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る海底探査システムのより具体的な説明図である。It is a more specific explanatory view of the seafloor exploration system according to the first embodiment. 図4(A)は、第1実施形態に係る海底探査システムの送信ループ及び受信部の配置を模式的に示す側面図、図4(B)は、第1実施形態に係るシステムの送信ループ及び受信部の配置を模式的に示す平面図である。4A is a side view schematically showing the arrangement of the transmission loop and the receiving unit of the seafloor exploration system according to the first embodiment, and FIG. 4B is the transmission loop of the system according to the first embodiment. It is a top view which shows typically arrangement | positioning of a receiving part. 第1実施形態に係る海底探査システムに用いる海底探査装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the seafloor exploration device used for the seafloor exploration system concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る海底探査システムを用いた海底探査方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the seabed search method using the seabed search system which concerns on 1st Embodiment. 図7(A)は、送信電流I1のタイミングチャート、図7(B)は、送信コイル100に生じる逆起電力Pのタイミングチャート、図7(C)は、送信コイル100が生じる磁場Hのタイミングチャートである。7A is a timing chart of the transmission current I1, FIG. 7B is a timing chart of the counter electromotive force P generated in the transmission coil 100, and FIG. 7C is a timing of the magnetic field H generated by the transmission coil 100. It is a chart. 送信コイル100が発生させる誘導電流を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the induced current which the transmission coil 100 generates. 第1実施形態に係る曳航体の説明図であり、曳航体が曳航される状態を表す説明図である。It is explanatory drawing of the towed body which concerns on 1st Embodiment, and is explanatory drawing showing the state by which the towed body is towed. 第1実施形態に係る曳航体の説明図であり、曳航体が収納される状態を表す説明図である。It is explanatory drawing of the towing body which concerns on 1st Embodiment, and is explanatory drawing showing the state in which a towing body is accommodated. 図11(A)は、ROVにより曳航体を曳航している状態の一例を示す説明図であり、図11(B)は、ROVに搭載したカメラライトシステムで撮影された海底の撮影画面の一例である。FIG. 11A is an explanatory diagram showing an example of a state where the towing body is being towed by the ROV, and FIG. 11B is an example of an image of the seabed photographed by the camera light system mounted on the ROV. It is. 受信磁場センサ110−2で検出される磁場の応答の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the response of the magnetic field detected by receiving magnetic field sensor 110-2. 電磁探査側線に沿って曳航体を曳航して電磁探査を行う場合の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example in the case of towing a towing body along an electromagnetic exploration side line, and performing an electromagnetic exploration.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。用いる図面は説明の便宜上のものである。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The drawings used are for convenience of explanation. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. Also, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

図1(A)および図1(B)は、従来の海底探査システムを説明するための模式図である。   FIG. 1A and FIG. 1B are schematic diagrams for explaining a conventional seabed exploration system.

図1(A)の海底探査システムは、海底探査用の電磁探査装置を海底に設置して、遠隔操作無人探査機(remotely operated vehicle;ROV)から離して測定する設置型の海底探査装置を表している。   The seafloor exploration system in FIG. 1 (A) represents an installation-type seafloor exploration device in which an electromagnetic exploration device for seafloor exploration is installed on the seabed and measured away from a remotely operated vehicle (ROV). ing.

図1(B)の海底探査システムは、海底探査用の電磁探査装置を遠隔操作無人探査機(remotely operated vehicle;ROV)に搭載して移動しながら測定する移動型の海底探査装置を表している。   The seafloor exploration system in FIG. 1 (B) represents a mobile submarine exploration apparatus that measures while moving by mounting an electromagnetic exploration apparatus for seafloor exploration on a remotely operated vehicle (ROV). .

上記のように、海底探査には、従来より固定型と移動型の2種類の海底探査システムが使われてきた。   As described above, two types of seabed exploration systems, fixed and mobile, have been used for seabed exploration.

図1(A)に示す固定型の海底探査システムでは、ROVから十分に離して海底に設置できるために、ROVの(海流などによる)揺れの影響がなく、又ROVから生じる60Hzなどの電磁ノイズ、ROVが極めて低比抵抗の金属でできていることによる影響などを受けないという極めて大きな長所がある。   In the fixed seafloor exploration system shown in FIG. 1 (A), since it can be installed on the seabed sufficiently away from the ROV, there is no influence of the ROV's shaking (due to the ocean current) and electromagnetic noise such as 60 Hz generated from the ROV. The ROV is not affected by the fact that it is made of a metal having a very low specific resistance.

その反面、海底熱水鉱床の付近の海底は起伏が激しいことが多いので、海底探査装置を必要とされる地点にピンポイントで設置することは難しい場合が多い、という課題があった。   On the other hand, the seabed near the seafloor hydrothermal deposit is often undulating, so there is a problem that it is often difficult to pinpoint the seafloor exploration device at the point where it is required.

図1(B)に示す移動型の海底探査システムでは、連続的に効率の高い測定が可能であり、またROVのケーブルを通してリアルタイムに測定データを船上で観測できるため、機器のトラブルなどにもすぐに対応ができる等の長所がある。   The mobile submarine exploration system shown in Fig. 1 (B) is capable of continuous high-efficiency measurement, and since the measurement data can be observed on the ship in real time via the ROV cable, it is easy to deal with equipment troubles. There are advantages such as being able to cope with.

その反面、送信コイルの近くに配置せざるを得ない、極めて低比抵抗な金属要素(潜水機(遠隔操作無人探査機(remotely operated vehicle;ROV)や自律型無人潜水機(autonomous underwater vehicle;AUV)など))に生じる誘導電流に起因する磁場が、海底下に存在する金属鉱物資源(例えば、海底熱水鉱床など)の探査においては大きなノイズ源となる、という課題があった。   On the other hand, extremely low resistivity metal elements (submersibles (remotely operated vehicles (ROVs) and autonomous underwater vehicles (AUVs), AUVs) that must be placed close to the transmitter coil ) Etc.))) The magnetic field caused by the induced current is a significant noise source in the exploration of metal mineral resources (eg, submarine hydrothermal deposits) existing under the seabed.

本実施の形態は、前述した固定型と移動型の両方の長所を併せ持つ海底探査システムに関する。   The present embodiment relates to a seafloor exploration system having both the advantages of the fixed type and the mobile type.

図2は、本実施形態に係る海底探査システムの説明図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram of the seafloor exploration system according to the present embodiment.

(海底探査システム)
実施形態の海底探査システムは、潜水型移動体としてのROV10と、このROV10により曳航索12を介して水中で曳航される曳航体20とを含む。
(Submarine exploration system)
The seafloor exploration system of the embodiment includes a ROV 10 as a submersible moving body and a towing body 20 towed underwater by the ROV 10 via a towline 12.

前記ROV10は、海上を走行する調査母船2とケーブルを介して情報の送受信が行われ、調査母船2に乗船するオペレータにより、遠隔操作される。尚、本実施形態の潜水型移動体としては、このような遠隔操作型の移動体以外にも、必要に応じて、例えばAUVや乗員が乗って操縦するタイプの潜水型移動体であってもよい。   The ROV 10 transmits and receives information to and from the survey mother ship 2 traveling on the sea via a cable, and is remotely operated by an operator who boarded the survey mother ship 2. In addition, as the diving type mobile body of the present embodiment, in addition to such a remote control type mobile body, for example, an AUV or a submersible type mobile body on which an occupant rides and steers can be used as necessary. Good.

図3には、前記曳航体20と、この曳航体20に搭載される電磁探査装置60が模式的に示されている。前記曳航体20には、電磁探査装置60の送信コイル100及び受信部110が配置されている。   FIG. 3 schematically shows the towed body 20 and the electromagnetic exploration device 60 mounted on the towed body 20. The towing body 20 is provided with the transmission coil 100 and the reception unit 110 of the electromagnetic exploration device 60.

(曳航体20)
図9,図10には、本実施の形態の曳航体20の具体的な構成が示されている。本実施形態の曳航体20は、正方形をした第1のベース板30及び第2のベース板36を有し、第1及び第2のベース板30、36は、その四隅に設けられた4本の柱34によって、所定の間隔を空けて互いに固定されている。
(Towing body 20)
9 and 10 show a specific configuration of the towed body 20 of the present embodiment. The towed body 20 of the present embodiment has a first base plate 30 and a second base plate 36 that are square, and the first and second base plates 30 and 36 are provided at four corners. The columns 34 are fixed to each other at a predetermined interval.

前記第1のベース板30は、その周囲に4本の脚32が設けられ、床面に設置された状態で、前記4本の脚32によって床面に対して所定の距離を介して水平に配置されるようになっている。   The first base plate 30 is provided with four legs 32 around the first base plate 30. The first base plate 30 is horizontally installed on the floor surface with a predetermined distance by the four legs 32 while being installed on the floor surface. It is arranged.

前記第2のベース板36の上面は、複数の耐圧容器22およびライトカメラユニット23が固定され、各耐圧容器22内には,各種の部品が収納されている。特に本実施の形態では、電磁探査装置60の電源等の主要な回路部材が収納されている。更に、前記ライトカメラユニット23は曳航体20の進行方向を、図3に示すようにライトで照らしながら撮影し、その撮影信号は曳航索12に沿って配置された図示しないケーブルによりROV10側に送信される。また、前記ライトカメラユニット23の撮影方向等の各種制御は、ROV10側からの制御信号により実行される。   A plurality of pressure-resistant containers 22 and a light camera unit 23 are fixed on the upper surface of the second base plate 36, and various components are accommodated in each pressure-resistant container 22. In particular, in the present embodiment, main circuit members such as a power source of the electromagnetic exploration device 60 are accommodated. Further, the light camera unit 23 shoots the traveling direction of the towed body 20 while illuminating with a light as shown in FIG. 3, and the shooting signal is transmitted to the ROV 10 side by a cable (not shown) arranged along the towline 12. Is done. Various controls such as the photographing direction of the light camera unit 23 are executed by control signals from the ROV 10 side.

前記第1のベース板30にはその4つの辺に沿って、水平方向へのスタビライザーとして、4枚の水平翼40−1、40−2、40−3、40−4が、上方向に回動自在に取り付け固定されている。   Four horizontal blades 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4 are rotated upward along the four sides of the first base plate 30 as stabilizers in the horizontal direction. It is mounted and fixed freely.

各水平翼40−1、40−2、40−3、40−4は、細長い板状に形成されており、それらの内端側は回動支持部材によりベース板30の端面側に回動自在に取り付け固定されている。   Each of the horizontal blades 40-1, 40-2, 40-3, 40-4 is formed in an elongated plate shape, and the inner end side thereof is freely rotatable to the end surface side of the base plate 30 by a rotation support member. It is fixed and attached to.

第2のベース板36上には、その中心部分から上方に向けて垂直ロッド48が立設されており、この垂直ロッド48には、その軸方向に向けてスライド自在に筒体50が嵌挿されている。   On the second base plate 36, a vertical rod 48 is erected upward from the central portion thereof, and the cylindrical body 50 is fitted into the vertical rod 48 so as to be slidable in the axial direction. Has been.

前記筒体50の周囲には,4本の支持アーム52−1、52−2、52−3、52−4の一端側が回動自在に取り付け固定されている。   Around the cylindrical body 50, one end sides of four support arms 52-1, 52-2, 52-3, 52-4 are rotatably attached and fixed.

前記支持アーム52−1、52−2、52−3、52−4の他端側は、対応する各水平翼40−1、40−2、40−3、40−4の表面側に回動自在に取り付け固定されている。   The other end sides of the support arms 52-1, 52-2, 52-3, 52-4 are rotated to the surface sides of the corresponding horizontal blades 40-1, 40-2, 40-3, 40-4. It is attached and fixed freely.

これら4本の水平翼40−1、40−2、40−3、40−4は、通常は各水平翼の自重によって、図9に示す様に水平に展開された状態で固定されているが、例えば曳航体を運搬する場合や収納する場合には、これら4本の水平翼40−1、40−2、40−3、40−4は図10に示すように折り畳み収納可能に構成されている。   These four horizontal blades 40-1, 40-2, 40-3, 40-4 are normally fixed in a state of being horizontally deployed as shown in FIG. 9 by their own weight. For example, when transporting or storing a towed body, these four horizontal wings 40-1, 40-2, 40-3, 40-4 are configured to be folded and stored as shown in FIG. Yes.

4本の水平翼40−1、40−2、40−3、40−4を折り畳んで収納する場合は、筒体50を垂直ロット48の上端側に向けてスライドさせ、支持アーム52−1、52−2、52−3、52−4により各水平翼40−1、40−2、40−3、40−4を上方向に引っ張り上げ、図10に示す位置まで回動させる。   When the four horizontal blades 40-1, 40-2, 40-3, 40-4 are folded and stored, the cylindrical body 50 is slid toward the upper end side of the vertical lot 48, and the support arm 52-1, The horizontal blades 40-1, 40-2, 40-3, 40-4 are pulled upward by 52-2, 52-3, 52-4 and rotated to the position shown in FIG.

なお、図9に示すように、水平翼40は水平に展開されている状態では、図示しないロック機構によりこの状態が維持されており、図10に示すように水平翼40が収納されている場合、この状態を維持するように図示しないロック機構により、筒体50の移動が規制されるように構成されている。   As shown in FIG. 9, when the horizontal blades 40 are deployed horizontally, this state is maintained by a lock mechanism (not shown), and the horizontal blades 40 are stored as shown in FIG. The movement of the cylinder 50 is restricted by a lock mechanism (not shown) so as to maintain this state.

そして、曳航体20は、図10に示すように水平翼40が収納されている状態で、ROV10の図示しない保持機構により保持されて海中を運搬され、所与の測定領域に到達した時点でROV10から切り離され、曳航索12によって図3に示すように曳航されるように構成されている。   Then, the towed body 20 is held by a holding mechanism (not shown) of the ROV 10 in a state where the horizontal wings 40 are housed as shown in FIG. 10, is transported in the sea, and reaches the given measurement region. And towed by the towline 12 as shown in FIG.

又、垂直スタビライザとして、前記4枚の水平翼のうち、後側に位置する水平翼40−1上には、比較的大きな垂直尾翼42が立設されており、又左右両サイドの水平翼40−3、40−4には、進行方向に向けた垂直尾翼42−3、42−4が設けられている。   Also, as a vertical stabilizer, a relatively large vertical tail 42 is erected on the horizontal blade 40-1 located on the rear side of the four horizontal blades, and the horizontal blades 40 on both the left and right sides. -3 and 40-4 are provided with vertical tails 42-3 and 42-4 in the traveling direction.

これにより、曳航体20が図中矢印方向、即ち前方向へ移動する際に、これらは垂直尾翼42−1、42−2、42−3、42−4がスタビライザとして機能し、垂直方向への移動を安定して行うということになる。   As a result, when the towed body 20 moves in the direction of the arrow in the drawing, that is, in the forward direction, the vertical tails 42-1, 42-2, 42-3, 42-4 function as stabilizers, This means that the movement is performed stably.

加えて第2のベース板36の前面側には、円弧状をしたカバー46が取り付けられており、曳航体20が前方向に移動する際に、このカバー46により進行方向への水の抵抗低減し、曳航体20の移動をスムーズに行うことができるように構成されている。   In addition, an arc-shaped cover 46 is attached to the front side of the second base plate 36, and when the towed body 20 moves forward, the cover 46 reduces water resistance in the traveling direction. In addition, the towed body 20 can be moved smoothly.

また、前記4枚の水平翼40−1、40−2、40−3、40−4の先端側には、送信コイル100が取り付け固定されており、この送信コイル100を囲むように位置して、受信部110としての受信コイル110−1が取り付け固定されている。   A transmission coil 100 is attached and fixed to the tip side of the four horizontal blades 40-1, 40-2, 40-3, 40-4, and is positioned so as to surround the transmission coil 100. The receiving coil 110-1 as the receiving unit 110 is attached and fixed.

これにより、図9に示すように4本の水平翼40−1、40−2、40−3、40−4を水平に展開した状態では第1のベース板30の外側に位置して送信コイル100が配置され、更に送信コイル100の近傍に、受信部として機能する受信コイル110−1が配置されることになる。   As a result, as shown in FIG. 9, in the state where the four horizontal blades 40-1, 40-2, 40-3, 40-4 are deployed horizontally, the transmission coil is positioned outside the first base plate 30. 100 is disposed, and in the vicinity of the transmission coil 100, the reception coil 110-1 that functions as a reception unit is disposed.

(曳航索12など)
本実施形態の曳航体20では、垂直ロット48の先端側に曳航索12の一端側が取り付け固定され、図3又は図11に示すように、ROV10によって曳航されることになる。
(Towing rope 12 etc.)
In the towed body 20 of the present embodiment, one end side of the tow rope 12 is attached and fixed to the front end side of the vertical lot 48, and towed by the ROV 10 as shown in FIG. 3 or FIG.

ここで、前記曳航索12としては所与の強度を有するワイヤなどを用いてもよく、前記ROV10には、曳航体20との距離を調整するための調整部として、ウインチ24が設けられている。そして、曳航索12をウインチ24で巻き取ることにより、例えば図11に示すように曳航索12の長さを調整し、ROV10と曳航体20との距離を調整するこ
とができるように構成されている。
Here, a wire having a given strength may be used as the towline 12, and the ROV 10 is provided with a winch 24 as an adjusting unit for adjusting the distance from the towed body 20. . Then, by winding the towline 12 with the winch 24, for example, as shown in FIG. 11, the length of the towline 12 can be adjusted, and the distance between the ROV 10 and the towed body 20 can be adjusted. Yes.

例えば、図11に示すように、ROV1010は海底に沿って移動している場合に、曳航索12を長く伸ばすことにより、曳航体20と海底との距離が近くなるように制御し、又曳航索12を短く制御することにより、曳航体20と海底との距離を大きくとるように制御することができる。   For example, as shown in FIG. 11, when the ROV 1010 is moving along the seabed, the towline 12 is elongated so that the distance between the towed body 20 and the seabed is reduced. By controlling 12 to be short, the distance between the towed body 20 and the seabed can be controlled to be large.

また、前記ROV10内には、曳航索12の一端側を図示しない回転継手を介して支持し、ROV10と曳航体20との水中での相対位置が変化しても、曳航体20を安定して曳航できるように構成されている。即ち、前記回転継手により、曳航索12のテンションのかかる方向である曳航体20の位置する方向へ曳航索12が無理なく引っ張られることとなり、曳航体20の曳航を安定して行うことが可能となる。   In addition, one end side of the tow rope 12 is supported in the ROV 10 via a rotary joint (not shown), so that the towed body 20 can be stabilized even if the relative position of the ROV 10 and the towed body 20 in water changes. It is configured to be towed. That is, the towed rope 12 is pulled without difficulty by the rotary joint in the direction in which the towed body 20 is located, which is the direction in which the towed rope 12 is tensioned, and the towed body 20 can be towed stably. Become.

又、前記ROV10には、曳航体20を曳航して、海底での探査をスムーズに行うことができるように、前方ライトカメラユニット26−1、26−2、マルチビームソナーユニット27、曳航体用前方ライトカメラユニット28が設けられている。   In addition, the ROV 10 has the front light camera units 26-1 and 26-2, the multi-beam sonar unit 27, and the towed body so that the towed body 20 can be towed and the seafloor can be searched smoothly. A front light camera unit 28 is provided.

ライトカメラユニット26−1、26−2は、ROV10の前方をライトで照らしながら進行方向の映像をカメラで撮影する構成となっており、例えば図11(A)に示すように、ROV10が移動する方向にある海底の状態を撮影しモニタで見ることができるようになっている。図11(B)は、海底熱水鉱床チムニー群が進行方向にある場合の画像である。   The light camera units 26-1 and 26-2 are configured to capture a moving direction image with a camera while illuminating the front of the ROV 10 with a light. For example, as illustrated in FIG. 11A, the ROV 10 moves. The state of the seabed in the direction can be photographed and viewed on a monitor. FIG. 11B is an image when the submarine hydrothermal deposit chimney group is in the traveling direction.

海底の電磁探査を行う場合、探査領域となる海底にはマウンド、チムニーなど起伏に富んだ地形が多い。従って、効率的な探査のためには、ROVライトカメラユニット26−1、26−2等を用いて、海底地形をモニタリングしながらその探査を行うことが重要となる。   When conducting electromagnetic exploration of the seabed, there are many terrain rich in undulations such as mounds and chimneys in the seabed that is the exploration area. Therefore, for efficient exploration, it is important to conduct the exploration while monitoring the seabed topography using the ROV light camera units 26-1, 26-2 and the like.

又、マルチビームソナーユニット27は、マルチビームソナーを用いて海底の起伏を探査し、測定領域となる海底の地形を正確に把握することを可能とする。   In addition, the multi-beam sonar unit 27 can search for the undulations of the sea floor using the multi-beam sonar and accurately grasp the topography of the sea floor as a measurement region.

また、曳航体用前方ライトカメラユニット28は、ROV10が曳航する曳航体20を照らし、ROV10に搭載したカメラから、曳航体20の曳航状況を撮影し海底探査をスムーズにするために用いられる。   The towed body forward light camera unit 28 illuminates the towed body 20 to which the ROV 10 is towed, and is used to photograph the towed state of the towed body 20 from a camera mounted on the ROV 10 to make the seabed exploration smooth.

(電磁探査装置60)
図4(A)は、本実施形態に係る電磁探査装置60の配置を模式的に示す側面図であり、図4(B)は、本実施形態の電磁探査装置60の配置を模式的に示す平面図である。
(Electromagnetic exploration device 60)
FIG. 4A is a side view schematically showing the arrangement of the electromagnetic exploration device 60 according to the present embodiment, and FIG. 4B schematically shows the arrangement of the electromagnetic exploration device 60 of the present embodiment. It is a top view.

図5には、本実施形態の電磁探査装置60の機能ブロック図が示されており、本実施形態の電磁探査装置60は、送信コイル100と、送信電流供給源120と、受信部110と、測定部130と、解析部140と、制御部150とを含んで構成されている。   FIG. 5 shows a functional block diagram of the electromagnetic exploration device 60 of the present embodiment. The electromagnetic exploration device 60 of the present embodiment includes a transmission coil 100, a transmission current supply source 120, a reception unit 110, The measurement unit 130, the analysis unit 140, and the control unit 150 are included.

送信コイル100は、送信電流供給源120が出力する送信電流I1を流すコイルとして構成されている。送信コイル100を構成するケーブルは、絶縁膜で被覆されていてもよい。これによって、送信コイル100と海水とを絶縁した状態で海底下に誘導電流を流すことができる。図4(B)、図9に示される例では、送信コイル100の巻き数は1回であるが、巻き数が複数回であってもよい。   The transmission coil 100 is configured as a coil through which the transmission current I1 output from the transmission current supply source 120 flows. The cable constituting the transmission coil 100 may be covered with an insulating film. As a result, it is possible to cause an induced current to flow under the seabed with the transmission coil 100 and seawater insulated. In the example shown in FIGS. 4B and 9, the number of turns of the transmission coil 100 is one, but the number of turns may be plural.

本実施形態において、送信コイル100のコイル面は、海底に対向して配置されていて
もよい。コイル面と海底とが対向する配置は、コイル面の法線方向に海底が存在するような配置である。
In the present embodiment, the coil surface of the transmission coil 100 may be disposed to face the seabed. The arrangement where the coil surface and the seabed face each other is such that the seabed exists in the normal direction of the coil surface.

図4(A)、図9に示される例では、送信コイル100は、耐圧容器22の下方側(探査対象となる海底に近い側)に配置されている。   In the example shown in FIG. 4A and FIG. 9, the transmission coil 100 is disposed on the lower side of the pressure vessel 22 (side near the seabed to be searched).

本実施形態においては、耐圧容器22に、送信電流供給源120、測定部130および解析部140が収容されている。   In the present embodiment, a transmission current supply source 120, a measurement unit 130, and an analysis unit 140 are accommodated in the pressure vessel 22.

本実施形態によれば、送信コイル100が発生させる誘導電流が、海底下の深さ方向に広がるので、海底下の深い位置の電気的な性質を探査できる。   According to the present embodiment, since the induced current generated by the transmission coil 100 spreads in the depth direction below the seabed, the electrical property at a deep position below the seabed can be explored.

送信電流供給源120は、送信コイル100に送信電流を供給する。本実施形態においては、送信電流供給源120は、送信コイル100に送信電流I1を供給する状態と、送信電流I1を遮断する状態とを繰り返している。送信コイル100に送信電流I1を供給した後に送信電流I1を遮断することによって、送信コイル100の周りに誘導電流を発生させる。送信電流供給源120が出力する送信電流I1は、探査目的などに応じて、例えば、数十アンペア〜数百アンペア程度としてもよい。   The transmission current supply source 120 supplies a transmission current to the transmission coil 100. In the present embodiment, the transmission current supply source 120 repeats a state in which the transmission current I1 is supplied to the transmission coil 100 and a state in which the transmission current I1 is cut off. After the transmission current I1 is supplied to the transmission coil 100, the transmission current I1 is cut off, thereby generating an induced current around the transmission coil 100. The transmission current I1 output from the transmission current supply source 120 may be, for example, about several tens of amperes to several hundreds of amperes according to the purpose of exploration.

受信部110は、磁場の変化量(時間微分)または磁場の大きさそのものを検出する。本実施形態においては、受信部110は、磁場の変化量(時間微分)を検出する受信コイル110−1を含んで構成されている。本実施形態においては、受信コイル110−1は、受信コイル110−1のコイル面と送信コイル100のコイル面とが平行になるように設けられている。図4(B)、図9に示される例では、受信コイル110−1の巻き数は1回であるが、巻き数が複数回であってもよい。また、受信部110は、磁場の大きさそのものを検出する受信磁場センサ110−2を含んで構成されていてもよい。図4に示される例では、受信磁場センサ110−2は、受信コイル110−1のコイル面の中心近傍に設けられている。   The receiving unit 110 detects the amount of change (time differentiation) of the magnetic field or the magnitude of the magnetic field itself. In the present embodiment, the receiving unit 110 includes a receiving coil 110-1 that detects the amount of change (time differentiation) of the magnetic field. In the present embodiment, the reception coil 110-1 is provided so that the coil surface of the reception coil 110-1 and the coil surface of the transmission coil 100 are parallel to each other. In the example shown in FIG. 4B and FIG. 9, the number of turns of the receiving coil 110-1 is one, but the number of turns may be plural. The receiving unit 110 may include a receiving magnetic field sensor 110-2 that detects the magnitude of the magnetic field itself. In the example shown in FIG. 4, the reception magnetic field sensor 110-2 is provided near the center of the coil surface of the reception coil 110-1.

図4(B)に示されるように、本実施形態においては、平面視で、金属要素となる耐圧容器22を囲むように送信コイル100が配置され、送信コイル100を囲むように受信コイル110−1が配置されている。なお、受信コイル110−1は、送信コイル100と重なるように配置されていてもよい。また、必要に応じ、受信コイル110−1は、送信コイル100の内側に配置していてもよい。   As shown in FIG. 4B, in this embodiment, the transmission coil 100 is disposed so as to surround the pressure-resistant container 22 serving as a metal element in a plan view, and the reception coil 110- is surrounded so as to surround the transmission coil 100. 1 is arranged. Note that the reception coil 110-1 may be arranged so as to overlap the transmission coil 100. Moreover, the receiving coil 110-1 may be arrange | positioned inside the transmission coil 100 as needed.

測定部130は、受信コイル110−1で検出される磁場の経時的な変化に含まれる、送信電流I1の遮断後の過渡応答を測定する。特に、送信電流供給源120が送信コイル100に送信電流I1を供給した状態から送信電流I1を遮断した状態に切り換えた直後からその後の磁場の変化を経時的に測定することが好ましい。   The measurement unit 130 measures a transient response after the transmission current I1 is interrupted, which is included in the change over time of the magnetic field detected by the reception coil 110-1. In particular, it is preferable to measure the change in the magnetic field over time immediately after the transmission current supply source 120 switches from the state in which the transmission current I1 is supplied to the transmission coil 100 to the state in which the transmission current I1 is cut off.

本実施形態によれば、送信コイル100が発生させる誘導電流が海底下に流れるので、受信コイル110−1で検出される磁場の経時的な変化に含まれる、送信電流I1の遮断後の過渡応答を測定することによって、海底下の電気的な性質を探査できる。すなわち、本実施形態によれば、海底における時間領域の電磁探査を行うことができる。なお、電磁探査装置60は、海底における周波数領域の電磁探査を行う場合にも適用できる。   According to the present embodiment, since the induced current generated by the transmission coil 100 flows below the seabed, the transient response after the interruption of the transmission current I1 included in the change over time of the magnetic field detected by the reception coil 110-1. By measuring, the electrical properties under the seafloor can be explored. That is, according to the present embodiment, time domain electromagnetic exploration on the sea floor can be performed. The electromagnetic exploration device 60 can also be applied when performing electromagnetic exploration in the frequency domain on the sea floor.

解析部140は、受信コイル110−1で検出される磁場の経時的な変化に含まれる、送信電流I1の遮断後の過渡応答に基づいて、海底下の比抵抗を算出する。後述されるように、海底下の比抵抗が小さいほど、誘導電流はゆっくり減衰するので、誘導電流に起因する磁場もゆっくり減衰する。したがって、本実施形態によれば、受信コイル110−1
で検出される磁場の経時的な変化に含まれる、送信電流I1の遮断後の過渡応答に基づいて、海底下の比抵抗を算出できる。
The analysis unit 140 calculates the specific resistance under the seabed based on the transient response after the interruption of the transmission current I1 included in the change over time of the magnetic field detected by the reception coil 110-1. As will be described later, the smaller the specific resistance under the seabed, the more slowly the induced current decays, so the magnetic field caused by the induced current also slowly decays. Therefore, according to the present embodiment, the receiving coil 110-1
The specific resistance under the seabed can be calculated based on the transient response after the interruption of the transmission current I1 included in the change in the magnetic field detected with time.

制御部150は、送信電流供給源120、および測定部130を制御する。例えば、制御部150は、送信電流I1の遮断するタイミングを制御したり、送信電流I1の遮断するタイミングに合わせて測定部130の動作を制御したりする。   The control unit 150 controls the transmission current supply source 120 and the measurement unit 130. For example, the control unit 150 controls the timing at which the transmission current I1 is cut off, or controls the operation of the measurement unit 130 in accordance with the timing at which the transmission current I1 is cut off.

図6は、第1実施形態に係る電磁探査装置60を用いた海底探査方法の一例を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart showing an example of the seabed exploration method using the electromagnetic exploration device 60 according to the first embodiment.

図6に示される例では、まず、送信電流供給源120が送信コイル100に送信電流I1を供給し、その後に、送信電流I1を遮断する(ステップS100)。   In the example shown in FIG. 6, first, the transmission current supply source 120 supplies the transmission current I1 to the transmission coil 100, and then blocks the transmission current I1 (step S100).

ステップS100では、送信コイル100に送信電流I1を供給した後に送信電流I1を遮断することによって、送信コイル100の周りに誘導電流を発生させる。   In step S <b> 100, an induced current is generated around the transmission coil 100 by cutting off the transmission current I <b> 1 after supplying the transmission current I <b> 1 to the transmission coil 100.

図7(A)は、送信電流I1のタイミングチャート、図7(B)は、送信コイル100に生じる逆起電力Pのタイミングチャート、図7(C)は、送信コイル100が生じる磁場Hのタイミングチャートである。図8は、送信コイル100が発生させる誘導電流を説明するための模式図である。図8において、送信電流I1が正である場合には、送信コイル100を矢印の向きに電流が流れるものとする。   7A is a timing chart of the transmission current I1, FIG. 7B is a timing chart of the counter electromotive force P generated in the transmission coil 100, and FIG. 7C is a timing of the magnetic field H generated by the transmission coil 100. It is a chart. FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the induced current generated by the transmission coil 100. In FIG. 8, when the transmission current I1 is positive, the current flows through the transmission coil 100 in the direction of the arrow.

まず、図7(A)に示すように、送信電流供給源120から送信コイル100に正の送信電流I1を出力する。次にこの送信電流I1を急激に遮断する。これによって、図7(B)に示すように、電磁誘導の法則によって遮断前の同じ磁場を維持しようとする起電力Eが発生し、海底面に誘導電流が発生する。その後、送信電流供給源120から送信コイル100に負の送信電流I1を出力する。次にこの送信電流I1を急激に遮断する。かかる動作を周期Tで繰り返す。   First, as shown in FIG. 7A, a positive transmission current I1 is output from the transmission current supply source 120 to the transmission coil 100. Next, the transmission current I1 is suddenly cut off. As a result, as shown in FIG. 7B, an electromotive force E is generated to maintain the same magnetic field before the interruption by the law of electromagnetic induction, and an induced current is generated on the sea floor. Thereafter, a negative transmission current I1 is output from the transmission current supply source 120 to the transmission coil 100. Next, the transmission current I1 is suddenly cut off. Such an operation is repeated at a period T.

この海底面の誘導電流は、海底下の比抵抗に応じて減衰するが、この電流の変化を妨げるような新しい誘導電流が地中に生じる。このプロセスが繰り返され、あたかも誘導電流500が、誘導電流501、誘導電流502へと海底下深部に伝播していくような現象が発生する。   The induced current at the bottom of the sea is attenuated in accordance with the specific resistance below the sea floor, but a new induced current is generated in the ground to prevent the change of the current. This process is repeated, and a phenomenon occurs as if the induced current 500 propagates to the induced current 501 and the induced current 502 to the deep part under the seabed.

これらの誘導電流は、電流経路地層の比抵抗に応じて減衰する。このため、海底近傍に配置された受信コイル110−1を用い、誘導電流の減衰を磁場の時間変化として図7(C)に示すように検出し、海底下の比抵抗を知ることができる。例えば、地下が高比抵抗の場合は、誘導電流は急速に減衰していくが、低比抵抗の場合はゆっくり減衰する。   These induced currents attenuate according to the specific resistance of the current path formation. For this reason, it is possible to detect the attenuation of the induced current as a time change of the magnetic field as shown in FIG. 7C by using the receiving coil 110-1 disposed in the vicinity of the seabed, and to know the specific resistance under the seabed. For example, when the underground has a high resistivity, the induced current decays rapidly, but when the underground has a low resistivity, it slowly decays.

図6に戻り、ステップS100の後に、送信電流I1の遮断後の磁場の過渡応答を測定する(ステップS102)。これによって、海底下の電気的な性質を探査できる。   Returning to FIG. 6, after step S100, the transient response of the magnetic field after the transmission current I1 is cut off is measured (step S102). This enables exploration of electrical properties beneath the seabed.

ステップS102の後に、送信電流I1の遮断後の磁場の過渡応答に基づいて、海底下の比抵抗を算出する(ステップS104)。上述したように、海底下の比抵抗が小さいほど誘導電流はゆっくり減衰するので、誘導電流に起因する磁場もゆっくり減衰する。したがって、送信電流I1の遮断後の磁場の過渡応答に基づいて、海底下の比抵抗を算出できる。   After step S102, the specific resistance under the seabed is calculated based on the transient response of the magnetic field after the transmission current I1 is cut off (step S104). As described above, the smaller the specific resistance under the seabed, the slower the induced current decays, so the magnetic field caused by the induced current also slowly decays. Therefore, the specific resistance under the seabed can be calculated based on the transient response of the magnetic field after the transmission current I1 is cut off.

図8においては海底下の誘導電流について説明したが、同様の原理で海水および金属要素にも誘導電流が生じる。金属要素は、比抵抗が小さいので、同様に比抵抗が小さい海底
下の金属鉱物資源を探索する場合には大きなノイズとなる。
Although the induced current under the seabed has been described with reference to FIG. 8, induced current is also generated in seawater and metal elements based on the same principle. Since the metal element has a small specific resistance, it becomes a large noise when searching for a metal mineral resource under the seabed having a small specific resistance.

図2、図3に示されるように、本実施形態においては、電磁探査の精度に大きな影響を与える金属要素としてのROV10と分離された曳航体20に電磁探査装置60の送信コイル100及び受信部110を搭載することにより、測定精度に大きな影響を及ぼす金属要素であるROV10に発生する誘導電流を低減でき、曳航体20の曳航経路に沿って水底下の金属鉱物資源を高精度にかつ連続的に探索できる。   As shown in FIG. 2 and FIG. 3, in this embodiment, the transmission coil 100 and the receiver of the electromagnetic exploration device 60 are connected to the towed body 20 separated from the ROV 10 as a metal element that greatly affects the accuracy of electromagnetic exploration. By mounting 110, the induced current generated in the ROV 10, which is a metal element that greatly affects the measurement accuracy, can be reduced, and the metal mineral resources under the water bottom can be continuously and accurately distributed along the towing path of the towed body 20. To explore.

特に、前記曳航体20は、水中を自走するための動力及びこれに関連する機器を搭載する必要が無いため、その構成は、水中を安定して曳航されかつ前記電磁探査装置60を搭載する構成であれば足りる。よって、前記曳航体20に使用する金属要素も、ROV10に比べ大幅に少なくて済むため、電磁探査装置60をROV10に搭載する従来のシステムに比べその影響がほとんど無視できる程度まで低減され、電磁探査装置60を水底に設置した場合に近いレベルまで探査精度を向上させた状態で、前記連続的で効率のよい電磁探索を実現できる。   In particular, since the towed body 20 does not need to be equipped with power for self-propelled underwater and equipment related thereto, the structure is stably towed underwater and has the electromagnetic exploration device 60 mounted thereon. A configuration is sufficient. Therefore, since the metal elements used for the towed body 20 are much smaller than those of the ROV 10, the influence thereof is reduced to a level that can be almost ignored as compared with the conventional system in which the electromagnetic exploration device 60 is mounted on the ROV 10. The continuous and efficient electromagnetic search can be realized with the search accuracy improved to a level close to that when the device 60 is installed on the bottom of the water.

(実海域で取得されたデータ)
図12は、受信コイル110−1で検出される磁場の変化率の応答の一例を示すグラフである。図12の横軸は送信電流I1を遮断した後の経過時間(対数目盛り)、縦軸は磁場の変化率の応答(線形目盛り)を表す。
(Data acquired in actual sea area)
FIG. 12 is a graph showing an example of the response of the change rate of the magnetic field detected by the receiving coil 110-1. The horizontal axis of FIG. 12 represents the elapsed time (logarithmic scale) after the transmission current I1 is cut off, and the vertical axis represents the response of the change rate of the magnetic field (linear scale).

図12において、データ1001は、図1(A)に示すように電磁探査装置60を海底に設置した場合における測定結果(図1(A)に示すシステム)、データ1002は、図1(B)に示すように電磁探査装置60をROV10に設置した場合における測定結果、データ1003は、本実施形態のシステムにおける測定結果を示している。   In FIG. 12, data 1001 is a measurement result (system shown in FIG. 1A) when the electromagnetic exploration device 60 is installed on the seabed as shown in FIG. 1A, and data 1002 is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the measurement result when the electromagnetic exploration device 60 is installed in the ROV 10 and the data 1003 indicate the measurement result in the system of this embodiment.

データ1001は電磁探査装置60を海底に設置し、ROV10を水平方向に20m以上はなした状態(海底と海水の場合)での受信コイル110−1で検出される磁場の変化率の応答、データ1002は電磁探査装置60をROV10に設置し、海底からの高度600m(海水のみの場合)での受信コイル110−1で検出される磁場の変化率の応答、データ1003は曳航索12を10mとして、海底からの高さ100m(海水のみの場合)で曳航体20をROV10で曳航した際の受信コイル110−1で検出される磁場の変化率の応答である。   Data 1001 is the response of the rate of change of the magnetic field detected by the receiving coil 110-1 when the electromagnetic exploration device 60 is installed on the seabed and the ROV 10 is separated from the horizontal direction by 20 m or more (in the case of the seabed and seawater). 1002 indicates that the electromagnetic exploration device 60 is installed on the ROV 10 and the response of the rate of change of the magnetic field detected by the receiving coil 110-1 at an altitude of 600 m (in the case of seawater only) from the seabed. The response of the rate of change of the magnetic field detected by the receiving coil 110-1 when the towed body 20 is towed by the ROV 10 at a height of 100 m from the seabed (only in the case of seawater).

図12に示されるように、データ1002は、データ1001に比べて磁場の変化率がゆっくり減衰している。これは、大きな金属要素となるROV10に誘導電流が生じることに起因する。一方、データ1003では、金属要素となるROV10に生じる誘導電流の影響が低減され、データ1001に近づいている。データ1001とデータ1003の波形の傾きの違いは、データ1001は海底と海水に発生した誘導電流に起因する磁場の変化率の応答であるのに比し、データ1003は海水のみに発生した誘導電流に起因する磁場の変化率の応答であるためである。   As shown in FIG. 12, the rate of change in the magnetic field of data 1002 is attenuated more slowly than that of data 1001. This is because an induced current is generated in the ROV 10 which is a large metal element. On the other hand, in the data 1003, the influence of the induced current generated in the ROV 10 serving as the metal element is reduced and approaches the data 1001. The difference between the slopes of the waveforms of data 1001 and data 1003 is that data 1001 is a response to the rate of change of the magnetic field due to the induced current generated in the seabed and seawater, and data 1003 is the induced current generated only in seawater. This is because the response is due to the change rate of the magnetic field caused by.

このように、本実施形態のシステムによれば、金属要素に生じる誘導電流に起因する影響を低減でき、海底下の金属鉱物資源を精度よく探索できる海底探査装置を実現できることが明らかとなった。   As described above, according to the system of the present embodiment, it has been clarified that the influence caused by the induced current generated in the metal element can be reduced, and a seafloor exploration apparatus capable of accurately searching for a metal mineral resource under the seafloor can be realized.

即ち、データ1003及び1002の間の差分は、大きな金属要素としてのROV10のノイズ成分であり、本実施の形態のように電磁探査装置60の送信コイル100及び受信部110をROV10と切り離した曳航体20側に設けることにより、このノイズ成分を大きく低減し、海底下の金属鉱物資源を精度良く探査できる電磁探査システムが実現で
きることが明らかになった。
That is, the difference between the data 1003 and 1002 is a noise component of the ROV 10 as a large metal element. It was clarified that the electromagnetic exploration system that can significantly reduce this noise component and can accurately explore the metal mineral resources under the seabed can be realized by providing it on the 20 side.

(電磁探査システムを用いた海底の電磁探査)
次に、図13について本実施の形態の電磁探査システムを用いて海底の電磁探査を行う場合の具体例を説明する。
(Electromagnetic exploration of the sea floor using an electromagnetic exploration system)
Next, a specific example in the case where the sea bottom electromagnetic survey is performed using the electromagnetic survey system of the present embodiment will be described with reference to FIG.

まず、図13(A)に示すように、海底4000の探査領域上に電磁探査測線2000を設定する。ここでは、電磁探査測線2000は全長1000mとする。そして、この電磁探査測線2000に沿って、2m間隔で測定ポイントA、B、C・・・・を合計500点設定する。   First, as shown in FIG. 13A, an electromagnetic survey line 2000 is set on the survey region of the seabed 4000. Here, the electromagnetic survey line 2000 has a total length of 1000 m. Then, along this electromagnetic survey line 2000, a total of 500 measurement points A, B, C... Are set at intervals of 2 m.

そして、本実施例の電磁探査システムを用い電磁探査測線2000に沿った測定を行う。   Then, the measurement along the electromagnetic survey line 2000 is performed using the electromagnetic survey system of the present embodiment.

まず、図13(B)に示すように、ROV10を用いて電磁探査測線2000に沿って曳航体20を曳航する。そして、ウインチ24を用いて、曳航索12の長さを3m〜10mの範囲で調整しながら探査を行う。   First, as shown in FIG. 13B, the towed body 20 is towed along the electromagnetic survey line 2000 using the ROV 10. And it searches using the winch 24, adjusting the length of the towline 12 in the range of 3-10 m.

本実施形態では、曳航体20の海底からの距離がほぼ4m程度となるように前記曳航索12の長さを調整しながら、曳航体20を電磁探査測線2000に沿って所定の速度で移動させる。ここでは、0.5m/sの速度で移動させるものとする。   In this embodiment, the towed body 20 is moved at a predetermined speed along the electromagnetic survey line 2000 while adjusting the length of the towed cable 12 so that the distance of the towed body 20 from the seabed is about 4 m. . Here, it shall move at a speed of 0.5 m / s.

これにより、約33分で電磁探査測線2000に沿った500点の計測を完了することができる。   Thereby, the measurement of 500 points along the electromagnetic survey line 2000 can be completed in about 33 minutes.

このようにして,本実施の形態のシステムによれば、大きな金属要素としてのROV10の影響を低減し、かつ電磁探査測線2000に沿って所与の速度で移動しながら電磁探査を繰り返し行うことができるため、精度の高い海底電磁探査を効率良く行うことが可能となる。   As described above, according to the system of the present embodiment, the influence of the ROV 10 as a large metal element can be reduced, and the electromagnetic exploration can be repeatedly performed while moving along the electromagnetic exploration survey line 2000 at a given speed. Therefore, it is possible to efficiently perform highly accurate submarine electromagnetic survey.

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれら本実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。   As mentioned above, although this embodiment was described, this invention is not limited to these this embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it is possible to implement in various aspects.

本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。   The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that achieves the same effect as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. In addition, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

例えば、前記実施の形態では、電磁探査装置60そのものが曳航体20上に配置されるが、送信コイル100及び受信部110以外の部材は、必要に応じて曳航体20以外の場所、例えばROV10等に設けても良い。   For example, in the above-described embodiment, the electromagnetic exploration device 60 itself is disposed on the towed body 20, but members other than the transmission coil 100 and the receiving unit 110 may be provided at a place other than the towed body 20 as necessary, for example, the ROV 10. May be provided.

例えば、電磁探査に際してノイズ源の一つとなる電磁探査装置の電源部などを、必要に応じてROV10に配置し、ROV10側から送信コイルへの電流を供給するように構成しても良い。   For example, a power source unit of an electromagnetic exploration apparatus that becomes one of noise sources during electromagnetic exploration may be arranged in the ROV 10 as necessary, and current may be supplied from the ROV 10 side to the transmission coil.

また、曳航体20上にジャイロを配置し、電磁探査装置60の測定データをジャイロの測定データとともに記憶し、解析しても良い。これにより、検出された曳航体20の姿勢
から電磁探査装置60の姿勢等が求められるため、各測定ポイントにおける前記姿勢に起因する探査範囲の変化を正確に認識しつつ、当該範囲の測定を行うことができ、測定データの信頼性を高めることができる。
Further, a gyro may be arranged on the towed body 20, and the measurement data of the electromagnetic exploration device 60 may be stored together with the measurement data of the gyro and analyzed. Accordingly, since the attitude of the electromagnetic exploration device 60 is obtained from the detected attitude of the towed body 20, the range is measured while accurately recognizing the change in the exploration range caused by the attitude at each measurement point. It is possible to improve the reliability of measurement data.

また、前記受信部110として、送信ループの周囲に複数の電極、好ましくは3個以上の電極を設け、前記複数の電極のうちの2つの電位差の経時的変化に含まれる送信電流遮断後の過渡応答を測定する構成を採用してもよい。
また、海底のみならず、湖などの湖底等の水底探査にも幅広く用いることができる。
Further, as the receiving unit 110, a plurality of electrodes, preferably three or more electrodes, are provided around the transmission loop, and a transient after a transmission current interruption included in a change with time of a potential difference between two of the plurality of electrodes. You may employ | adopt the structure which measures a response.
Moreover, it can be widely used not only for the bottom of the sea but also for the bottom of a lake such as a lake.

10…ROV、
20…曳航体、
22…耐圧容器、
24…曳航索ウインチ、
26…カメラライトユニット、
27…マルチビームソナーユニット、
42、44−3、44−4…垂直尾翼、
60…海底探査装置、
100…送信コイル、120…送信電流供給源、110…受信部、110−1…受信コイル、110−2…受信磁場センサ、130…測定部、140…解析部、150…制御部、500,501,502…誘導電流、1001,1002,1003…データ、
2000…電磁探査側線、
10 ... ROV,
20 ... Towing body,
22 ... pressure vessel,
24 ... Towing rope winch,
26 ... Camera light unit,
27 ... Multi-beam sonar unit,
42, 44-3, 44-4 ... vertical tail,
60 ... Submarine exploration device,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Transmission coil, 120 ... Transmission current supply source, 110 ... Reception part, 110-1 ... Reception coil, 110-2 ... Reception magnetic field sensor, 130 ... Measurement part, 140 ... Analysis part, 150 ... Control part, 500,501 , 502 ... induced current, 1001, 1002, 1003 ... data,
2000 ... Electromagnetic exploration side line,

Claims (10)

水中を潜水移動する潜水型移動体と、
前記潜水型移動体により曳航索を介して水中で曳航される曳航体と、
送信コイル及び受信部が前記曳航体に配置された電磁探査装置と、
を含み、
前記電磁探査装置は、
前記送信コイルが、
前記曳航体が曳航されている状態で、送信ループが水底に対向するように前記曳航体に配置され、
前記受信部が、
前記送信コイルの周囲に配置され、
前記送信コイルに電流を流して水底に向けた磁場を発生させ、電流を急激に遮断することにより水底で発生する電磁誘導現象に起因する電磁波を前記受信部で受信
前記曳航体には、曳航中の姿勢を安定させるためのスタビライザが設けられ、
前記スタビライザは、平面視で十字形状となるように配置される4枚の水平翼であり、
前記4枚の水平翼の少なくとも1つには垂直翼が設けられ、
前記送信コイルは、前記4枚の水平翼の先端側に取り付け固定される、
水底用電磁探査システム。
A submersible moving body that moves underwater in water,
A towed body towed underwater by the submersible moving body through a towline;
An electromagnetic exploration device in which a transmitting coil and a receiving unit are arranged on the towing body;
Including
The electromagnetic exploration device
The transmission coil is
With the towed body being towed, the transmission loop is disposed on the towed body so as to face the bottom of the water,
The receiving unit is
Arranged around the transmission coil;
A current flows through the transmission coil to generate a magnetic field toward the bottom of the water, and an electromagnetic wave caused by an electromagnetic induction phenomenon generated at the bottom of the water by rapidly interrupting the current is received by the receiving unit.
The towed body is provided with a stabilizer for stabilizing the posture during towing,
The stabilizer is four horizontal wings arranged in a cross shape in plan view,
At least one of the four horizontal wings is provided with a vertical wing,
The transmission coil is fixedly attached to the tip side of the four horizontal blades.
Underwater electromagnetic exploration system.
請求項において、
前記潜水型移動体は、前記曳航索の一端部側を回転継手を介して支持し、前記曳航索の他端側を任意の曳航方向へ向けて前記曳航を行う、
水底用電磁探査システム。
In claim 1 ,
The submersible moving body supports one end portion side of the towing rope via a rotary joint, and performs the towing with the other end side of the towing rope in an arbitrary towing direction.
Underwater electromagnetic exploration system.
請求項1又は2において、
前記潜水型移動体は、
前記曳航索の長さを調節する調節部を含む、
水底用電磁探査システム。
In claim 1 or 2 ,
The submerged moving body is:
Including an adjusting unit for adjusting the length of the towing line,
Underwater electromagnetic exploration system.
請求項1〜のいずれか1項において、
前記電磁探査装置は、
前記曳航中に計測を繰り返す、
水底用電磁探査システム。
In any one of claims 1 to 3
The electromagnetic exploration device
The repeated measurement meter during towing,
Underwater electromagnetic exploration system.
請求項1〜のいずれか1項において、
水底面との位置関係を検出する検出部を前記潜水型移動体又は前記曳航体に設けた、
水底用電磁探査システム。
In any one of Claims 1-4 ,
A detection unit for detecting the positional relationship with the bottom of the water is provided in the submersible moving body or the towing body,
Underwater electromagnetic exploration system.
請求項1〜のいずれか1項において、
前記曳航体は、
前記曳航体の姿勢を検出する検出部を含む、
水底用電磁探査システム。
In any one of Claims 1-5 ,
The towed body is
Including a detector for detecting the attitude of the towed vehicle,
Underwater electromagnetic exploration system.
請求項1〜のいずれか1項において、
前記電磁探査装置は、
前記受信部としての受信コイルとを含み、
少なくとも前記曳航中には、
前記受信コイルは、平面視で前記送信コイルと重なるように又は前記送信コイルを囲むように配置される、
水底用電磁探査システム。
In any one of Claims 1-6 ,
The electromagnetic exploration device
A receiving coil as the receiving unit,
At least during the towing,
The receiving coil is arranged so as to overlap the transmitting coil or surround the transmitting coil in a plan view.
Underwater electromagnetic exploration system.
請求項1〜のいずれか1項において、
前記電磁探査装置は、
前記受信部としての磁場センサとを含み、
少なくとも前記曳航中には、
前記送信コイルは、平面視で前記磁場センサを囲むように配置される、
水底用電磁探査システム。
In any one of Claims 1-6 ,
The electromagnetic exploration device
A magnetic field sensor as the receiving unit,
At least during the towing,
The transmission coil is disposed so as to surround the magnetic field sensor in a plan view.
Underwater electromagnetic exploration system.
水中を潜水移動する潜水型移動体と、
前記潜水型移動体により曳航索を介して水中で曳航される曳航体と、
送信コイル及び受信部が前記曳航体に配置された電磁探査装置と、
を含み、
前記送信コイルが、
前記曳航体が曳航されている状態で、送信ループが水底に対向するように前記曳航体に配置され、
前記受信部が、
前記送信コイルの周囲に配置され
前記曳航体には、曳航中の姿勢を安定させるためのスタビライザが設けられ、
前記スタビライザは、平面視で十字形状となるように配置される4枚の水平翼であり、
前記4枚の水平翼の少なくとも1つには垂直翼が設けられ、
前記送信コイルは、前記4枚の水平翼の先端側に取り付け固定される
水底用電磁探査システムを用いた水底電磁探査方法であって、
前記潜水型移動体で前記曳航体を所与の測定ラインに沿って水中で曳航する曳航工程と

前記曳航中に、前記送信コイルに電流を流して水底に向けた磁場を発生させ、電流を急激に遮断することにより水底で発生する電磁誘導現象に起因する電磁波を前記受信部で受信する測定を繰り返し行う測定工程と
を含む水底電磁探査方法。
A submersible moving body that moves underwater in water,
A towed body towed underwater by the submersible moving body through a towline;
An electromagnetic exploration device in which a transmitting coil and a receiving unit are arranged on the towing body;
Including
The transmission coil is
With the towed body being towed, the transmission loop is disposed on the towed body so as to face the bottom of the water,
The receiving unit is
Arranged around the transmission coil ;
The towed body is provided with a stabilizer for stabilizing the posture during towing,
The stabilizer is four horizontal wings arranged in a cross shape in plan view,
At least one of the four horizontal wings is provided with a vertical wing,
The transmission coil is a water bottom electromagnetic exploration method using a water bottom electromagnetic exploration system that is attached and fixed to a tip side of the four horizontal wings ,
A towing step of towing the towed body in water along a given measurement line with the submerged moving body;
During the towing, a current is caused to flow through the transmission coil to generate a magnetic field toward the bottom of the water, and the current is suddenly interrupted to receive an electromagnetic wave caused by an electromagnetic induction phenomenon generated at the bottom of the water at the receiving unit. An underwater electromagnetic exploration method including repeated measurement steps.
請求項において、
前記曳航工程では、
前記曳航中に水底面と前記曳航体との位置関係を所与の状態に維持する工程
を含む水底電磁探査方法。
In claim 9 ,
In the towing process,
A water bottom electromagnetic exploration method including a step of maintaining a positional relationship between a water bottom and the towed body in a given state during the towing.
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