JP7148248B2 - Bottom-of-water exploration system, bottom-of-water exploration device, and bottom-of-water exploration method - Google Patents

Bottom-of-water exploration system, bottom-of-water exploration device, and bottom-of-water exploration method Download PDF

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Description

特許法第30条第2項適用 ▲1▼開催日 平成29年12月18日 ▲2▼集会名、開催場所 次世代海洋資源調査技術シンポジウム 東京都品川区北品川5丁目5番15号大崎ブライトコアホールApplication of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Law ▲1 ▼Date December 18, 2017 ▲2▼Meeting name, Venue Symposium on next-generation marine resource survey technology 5-5-15 Kitashinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Osaki Bright core hole

本開示は、水底探査システム、水底探査装置、及び水底探査方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a bottom surveying system, a bottom surveying device, and a bottom surveying method.

海底熱水鉱床等の水底の鉱物資源の探査において、電磁探査装置を用いた技術が提案されている。例えば特許文献1には、潜水型移動体と、曳航索を介して当該潜水型移動体に曳航される曳航体と、当該曳航体に配置された電磁探査装置と、を備える水底探査システムが開示されている。当該水底探査システムの電磁探査装置は、送信ループが水底面に対向するように配置された送信コイルと、送信コイルの周囲に配置された受信部とを有する。 Techniques using an electromagnetic exploration device have been proposed in the exploration of mineral resources on the bottom of the sea, such as seabed hydrothermal deposits. For example, Patent Document 1 discloses an underwater exploration system including a submersible mobile body, a towed body towed to the submersible mobile body via a towline, and an electromagnetic exploration device arranged on the towed body. It is The electromagnetic exploration device of the bottom-of-water exploration system includes a transmission coil arranged such that a transmission loop faces the bottom of the water, and a receiver arranged around the transmission coil.

特開2017-161390号公報JP 2017-161390 A

上記のような水底探査システムにおいては、水底面下の物性をより深い位置まで探査することが望まれている。電磁探査において、探査可能な位置を深くするためには、例えば、ループ状の送信コイルの面積(送信ループの面積)を拡大することが考えられる。 In the above water bottom exploration system, it is desired to explore the physical properties of the water bottom to a deeper position. In order to deepen the searchable position in the electromagnetic survey, for example, it is conceivable to increase the area of the loop-shaped transmission coil (the area of the transmission loop).

上記特許文献1の水底探査システムにおいては、折り畳み可能な水平翼を曳航体に取り付け固定し、この水平翼の先端側に送信コイル及び受信部(受信コイル)を取り付け固定し、水中で水平翼と共に送信コイル及び受信コイルを展開することで、送信ループの面積の拡大を図っている。しかしながら、このように機械的に送信コイルを展開する構成では、送信ループの面積を拡大しようとすると、必然的に装置構成が大掛かりとなるうえに、当該面積の拡大には限界があった。 In the underwater exploration system of Patent Document 1, a foldable horizontal wing is attached and fixed to a towing body, a transmitting coil and a receiving part (receiving coil) are attached and fixed to the tip side of the horizontal wing, and the horizontal wing is attached and fixed underwater. By unfolding the transmission coil and the reception coil, the area of the transmission loop is expanded. However, in such a configuration in which the transmission coil is mechanically expanded, if an attempt is made to increase the area of the transmission loop, the device configuration inevitably becomes large-scaled, and there is a limit to the increase in the area.

本開示は、送信ループの面積を拡大して電磁探査することが可能な水底探査システム、水底探査装置、及び水底探査方法を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a bottom-of-water exploration system, a bottom-of-water exploration device, and a bottom-of-water exploration method capable of expanding the area of a transmission loop for electromagnetic exploration.

本開示に係る水底探査システムは、水中を移動する移動体と、水底の鉱物資源を探査する電磁探査装置と、移動体に曳航され、電磁探査装置の探査測線に沿うように移動する曳航体と、を備え、電磁探査装置は、水底に磁場を発生させるための送信コイルと、送信コイルに電流を流す送信部と、送信コイルに流れる電流の変化によって発生する電磁誘導に起因する磁場の変化に関する情報を受信する受信部と、を有し、送信コイルは水底面にループ状に敷設されており、曳航体に取り付けられた受信部は、送信コイルに対して相対移動しながら情報を受信する。 The bottom-of-water exploration system according to the present disclosure includes a moving body that moves underwater, an electromagnetic exploration device that explores mineral resources on the bottom of the water, and a towing body that is towed by the moving body and moves along the survey survey line of the electromagnetic exploration device. , The electromagnetic exploration device includes a transmission coil for generating a magnetic field at the bottom of the water, a transmission unit for causing a current to flow through the transmission coil, and a change in the magnetic field caused by electromagnetic induction generated by a change in the current flowing through the transmission coil. a receiving unit for receiving information, the transmitting coil is laid in a loop on the bottom of the water, and the receiving unit attached to the tow body receives information while moving relative to the transmitting coil.

この水底探査システムによれば、送信コイルが水底面にループ状に敷設されているので、送信ループの面積を拡大することが可能となる。また、この送信コイルが水底面下に電磁誘導を発生させ、当該電磁誘導に起因する磁場の変化に関する情報を受信部が受信することで、水底面下の電気的な性質の変化を検知することが可能となり、海底熱水鉱床等の鉱物資源を探査できる。このとき、受信部は、曳航体と共に送信コイルに対して相対移動しながら磁場の変化に関する情報を受信する。そのため、送信コイルは、曳航体及び受信部から独立したループ状を構成できるので、例えば曳航体に対して送信コイル及び受信部が固定され相対移動できない構成と比較して、送信ループの面積を拡大しやすい。したがって、当該水底探査システムによれば、送信ループの面積を拡大して電磁探査することが可能となる。 According to this bottom-of-water exploration system, since the transmission coil is laid in a loop on the bottom of the water, it is possible to expand the area of the transmission loop. In addition, the transmission coil generates electromagnetic induction under the water surface, and the receiving unit receives information on changes in the magnetic field caused by the electromagnetic induction, thereby detecting changes in electrical properties under the water surface. It is possible to explore mineral resources such as seafloor hydrothermal deposits. At this time, the receiving unit receives information about changes in the magnetic field while moving relative to the transmitting coil together with the towing body. Therefore, since the transmitting coil can form a loop independent of the towing body and the receiving part, the area of the transmitting loop can be increased compared to, for example, a configuration in which the transmitting coil and the receiving part are fixed to the towing body and cannot move relative to each other. It's easy to do. Therefore, according to the bottom-of-water exploration system, it is possible to expand the area of the transmission loop and carry out electromagnetic exploration.

上記水底探査システムは、送信コイルを水底面に位置決めする複数の位置決め部を更に備えていてもよい。この場合、複数の位置決め部によって送信コイルが水底面に位置決めされるので、ループ状の送信コイルを容易に構成することができる。 The underwater exploration system may further comprise a plurality of positioning units for positioning the transmitting coils on the underwater surface. In this case, since the transmission coil is positioned on the bottom surface of the water by the plurality of positioning portions, a loop-shaped transmission coil can be easily configured.

電磁探査装置の探査領域は、ループ状の送信コイルによって囲まれる領域と、当該領域よりも外側の領域とを含んでいてもよい。この水底探査システムにおいては、受信部が送信コイルに対して相対移動しながら磁場の変化に関する情報を受信するので、ループ状の送信コイルによって囲まれる領域の面積よりも広い面積の領域に亘って、水底面下の物性を把握可能である。 The investigation area of the electromagnetic investigation device may include an area surrounded by the loop-shaped transmission coil and an area outside the area. In this underwater exploration system, since the receiving section receives information about changes in the magnetic field while moving relative to the transmitting coil, over an area larger than the area surrounded by the loop-shaped transmitting coil, It is possible to grasp the physical properties under the water surface.

本開示に係る水底探査装置は、水中を移動するように構成された移動体と、水底の鉱物資源を探査するように構成された電磁探査装置と、移動体に曳航索を介して連結された曳航体と、操作部と、を備え、電磁探査装置は、水底に磁場を発生させる送信コイルを構成するためのケーブルと、送信コイルに電流を流すように構成された送信部と、送信コイルに流れる電流の変化によって発生した電磁誘導に起因する磁場の変化に関する情報を受信するように構成された受信部と、を有し、操作部は、ケーブルによってループ状の送信コイルを構成するように、ケーブルを水底面に敷設可能に構成され、曳航体に取り付けられた受信部は、送信コイルに対して相対移動しながら情報を受信するように構成されている。 The underwater exploration device according to the present disclosure includes a moving body configured to move in water, an electromagnetic exploration device configured to explore mineral resources on the water bottom, and a towline connected to the moving body. An electromagnetic exploration device comprising a towing body and an operation unit, comprising: a cable for forming a transmission coil that generates a magnetic field at the bottom of the water; a transmission unit configured to apply a current to the transmission coil; a receiver configured to receive information about changes in the magnetic field caused by electromagnetic induction caused by changes in the flowing current; A cable is configured to be layable on the bottom of the water, and a receiver attached to the tow body is configured to receive information while moving relative to the transmitting coil.

この水底探査装置によれば、操作部によって水底面にケーブルを敷設してループ状の送信コイルを構成できる。したがって、送信ループの面積を拡大することが可能となる。また、この送信コイルが水底面下に電磁誘導を発生させ、当該電磁誘導に起因する磁場の変化に関する情報を受信部が受信することにより、水底面下の電気的な性質の変化の検知が可能となり、海底熱水鉱床等の鉱物資源を探査できる。ここで、受信部は、曳航体と共に送信コイルに対して相対移動しながら磁場の変化に関する情報を受信するように構成されている。そのため、ケーブルは、曳航体及び受信部から独立したループ状の送信コイルを構成できるので、例えば曳航体に対して送信コイル及び受信部が固定され相対移動できない構成と比較して、送信ループの面積をより拡大しやすい。したがって、当該水底探査装置は、送信ループの面積をより拡大して電磁探査を行うのに寄与する。 According to this bottom-of-water surveying apparatus, a loop-shaped transmission coil can be configured by laying a cable on the bottom of the water using the operation unit. Therefore, it is possible to expand the area of the transmission loop. In addition, the transmission coil generates electromagnetic induction under the water surface, and the reception unit receives information on changes in the magnetic field caused by the electromagnetic induction, making it possible to detect changes in electrical properties under the water surface. It is possible to explore mineral resources such as seafloor hydrothermal deposits. Here, the receiving unit is configured to receive information about changes in the magnetic field while moving relative to the transmitting coil together with the towing body. Therefore, since the cable can form a loop-shaped transmitting coil independent of the towing body and the receiving part, the area of the transmitting loop can is easier to expand. Therefore, the bottom-of-water surveying device contributes to the electromagnetic survey by expanding the area of the transmission loop.

操作部はマニピュレータを有していてもよい。この場合、マニピュレータによって水底面へのケーブルの敷設操作を効率よく行うことができる。 The operating part may have a manipulator. In this case, the operation of laying the cable on the bottom of the water can be efficiently performed by the manipulator.

ケーブルがループ状をなすようにケーブルを水底面に位置決めする複数の位置決め部を更に備え、マニピュレータは、位置決め部を水底面に設置する作業を行えるように構成されていてもよい。この場合、マニピュレータによって、水底面への位置決め部の設置操作を効率よく行うことができると共に、設置された複数の位置決め部によってケーブルを水底面にループ状に位置決めできるので、水底面へのケーブルの敷設操作の効率が一層向上しうる。 A plurality of positioning units may be further provided for positioning the cable on the bottom surface of the water so that the cable forms a loop, and the manipulator may be configured to perform an operation of setting the positioning units on the bottom surface of the water. In this case, the manipulator can efficiently perform the installation operation of the positioning part on the water bottom surface, and the cable can be positioned in a loop shape on the water bottom surface by the plurality of installed positioning parts. The efficiency of the laying operation can be further improved.

ケーブルがループ状をなすようにケーブルを水底面に位置決めする複数の位置決め部と、複数の位置決め部のそれぞれを着脱自在に保持する複数の保持部と、を更に備え、複数の位置決め部のそれぞれは、ケーブルを挿通可能な挿通部を有し、挿通部にケーブルを挿通させた状態で保持部に保持されていてもよい。この場合、保持部による位置決め部の保持状態の解除によって、ケーブルの設置操作を効率よく行うことができる。また、設置された位置決め部の挿通部にケーブルが挿通しているので、水底面へのケーブルの敷設操作の効率を一層向上させることができる。 Further comprising a plurality of positioning parts for positioning the cable on the bottom surface of the water so that the cable forms a loop, and a plurality of holding parts for detachably holding each of the plurality of positioning parts, each of the plurality of positioning parts , it may have an insertion portion through which the cable can be inserted, and may be held by the holding portion in a state in which the cable is inserted through the insertion portion. In this case, the cable installation operation can be performed efficiently by releasing the holding state of the positioning portion by the holding portion. In addition, since the cable is inserted through the insertion portion of the installed positioning portion, it is possible to further improve the efficiency of the cable laying operation on the bottom surface of the water.

本開示に係る水底探査方法は、上記のいずれかの水底探査装置を用いて水底の鉱物資源を探査する水底探査方法であって、操作部によってケーブルを水底面に敷設して、水底面にループ状に敷設された送信コイルを構成する工程と、送信部によって送信コイルに断続的に電流を流し、送信コイルを流れる電流の変化によって電磁誘導を発生させる工程と、受信部が取り付けられた曳航体を移動体によって曳航し、曳航体に取り付けられた受信部を送信コイルに対して相対移動しながら、受信部で情報を受信する工程と、を含む。 A water bottom exploration method according to the present disclosure is a water bottom exploration method for exploring mineral resources on the water bottom using any one of the water bottom exploration devices described above, wherein a cable is laid on the water bottom by an operation unit and looped on the water bottom. a step of forming a transmitting coil laid in a shape, a step of intermittently passing a current through the transmitting coil by a transmitting section to generate electromagnetic induction due to changes in the current flowing through the transmitting coil, and a towing body to which the receiving section is attached. is towed by a vehicle, and receiving information at the receiver while the receiver mounted on the tow is moving relative to the transmitting coil.

この水底探査方法によれば、上記のいずれかの水底探査装置を用いて水底の鉱物資源を探査するので、送信ループの面積をより拡大して電磁探査することができる。 According to this underwater exploration method, any one of the underwater exploration devices described above is used to explore the mineral resources on the underwater bottom, so that the area of the transmission loop can be expanded for electromagnetic exploration.

水底面にループ状に敷設された送信コイルを構成する工程では、ケーブルがループ状をなすようにケーブルを水底面に位置決めしてもよい。この場合、ケーブルを位置決めすることによって効率よく水底面にケーブルを敷設することができる。 The step of constructing a transmit coil looped on the water surface may include positioning the cable on the water surface such that the cable forms a loop. In this case, by positioning the cables, the cables can be efficiently laid on the bottom surface of the water.

この水底探査方法において、水底探査装置は、ケーブルがループ状をなすようにケーブルを水底面に位置決めする複数の位置決め部を更に備えており、水底面にループ状に敷設された送信コイルを構成する工程では、ケーブルと共に位置決め部を水底面に落下させることにより、ケーブルを水底面に位置決めしてもよい。この場合、位置決め部の設置操作及びケーブルの敷設操作を併行して行うので、一層効率よく水底面にケーブルを敷設することができる。 In this water bottom exploration method, the water bottom exploration device further comprises a plurality of positioning units for positioning the cable on the bottom of the water so that the cable forms a loop, forming a transmission coil laid in a loop on the bottom of the water. In the step, the cable may be positioned at the bottom of the water by dropping the positioning part together with the cable to the bottom of the water. In this case, since the installation operation of the positioning portion and the cable laying operation are performed in parallel, the cable can be laid on the bottom surface of the water more efficiently.

本開示によれば、送信ループの面積をより拡大して電磁探査することが可能な水底探査システム、水底探査装置、及び水底探査方法を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to provide a bottom-of-water exploration system, a bottom-of-water exploration device, and a bottom-of-water exploration method that enable electromagnetic exploration with a larger transmission loop area.

図1は、本実施形態に係る水底探査装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a bottom-of-water exploration device according to this embodiment. 図2は、本実施形態に係る水底探査装置を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the underwater exploration device according to this embodiment. 図3は、図1の送信機ユニット及びケーブルユニットを示す平面図である。3 is a plan view showing the transmitter unit and cable unit of FIG. 1. FIG. 図4は、図2の領域IVの拡大図であり、(a)が斜視図、(b)が側面図である。FIG. 4 is an enlarged view of region IV in FIG. 2, where (a) is a perspective view and (b) is a side view. 図5は、水底探査方法の各工程(位置決め冶具の設置)を模式的に示す平面図である。FIG. 5 is a plan view schematically showing each step (installation of positioning jigs) of the underwater exploration method. 図6は、水底探査方法の各工程(ケーブルの敷設)を模式的に示す平面図である。FIG. 6 is a plan view schematically showing each step (cable laying) of the underwater exploration method. 図7は、水底探査装置が適用される水底探査システムを模式的に示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view schematically showing a bottom-of-water exploration system to which the bottom-of-water exploration device is applied. 図8は、治具支持部及び位置決め治具の変形例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a modified example of the jig support portion and the positioning jig.

以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図面においては、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。以下に説明される本開示に係る実施形態は、本発明を説明するための例示であるので、本発明は以下に限定されるべきではない。 Hereinafter, embodiments according to the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals are given to the same elements or elements having the same function, and redundant description may be omitted. Since the embodiments according to the present disclosure described below are examples for explaining the present invention, the present invention should not be limited to the following.

[水底探査装置]
図1~図4を参照し、本実施形態に係る水底探査装置1について説明する。水底探査装置1は、海底熱水鉱床等の水底の鉱物資源を探査する装置である。図1及び図2に示されるように、水底探査装置1は、移動体10と、移動体10の下方に取り付けられる格納ユニット20と、格納ユニット20に格納される曳航体30と、格納ユニット20及び曳航体30に載置される電磁探査装置40と、推進方向D1における水底探査装置1の前側に位置するように格納ユニット20に取り付けられる操作部50と、推進方向D1における格納ユニット20の後方に位置するように配設される複数の位置決め治具60(位置決め部)と、を備える。
[Underwater Exploration Equipment]
A water bottom exploration device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. The seabed exploration device 1 is a device for exploring mineral resources on the seabed such as seabed hydrothermal deposits. As shown in FIGS. 1 and 2, the underwater exploration apparatus 1 includes a moving body 10, a storage unit 20 attached below the moving body 10, a towing body 30 stored in the storage unit 20, and a storage unit 20. and an electromagnetic exploration device 40 mounted on the towing body 30, an operation unit 50 attached to the storage unit 20 so as to be positioned on the front side of the underwater exploration device 1 in the propulsion direction D1, and the rear of the storage unit 20 in the propulsion direction D1. and a plurality of positioning jigs 60 (positioning portions) disposed so as to be positioned at

移動体10は、水中を移動するように構成されている。移動体10は、浮力体11と、本体部12と、を有する。浮力体11は、本体部12の上部に固定されている。本体部12は、例えばスラスター(不図示)を有している。移動体10は、このスラスターの駆動により水中において推進方向D1に推進する。なお、以下では、水底探査装置1の推進方向D1における前方を「前」、推進方向D1における後方を「後」とし、「前」及び「後」を用いて各要素の配置を説明する場合がある。 The moving body 10 is configured to move in water. The moving body 10 has a buoyant body 11 and a body portion 12 . The buoyant body 11 is fixed to the upper portion of the body portion 12 . The body portion 12 has, for example, a thruster (not shown). The moving body 10 is propelled in the propelling direction D1 in the water by driving the thrusters. In the following description, the front in the propulsion direction D1 of the underwater exploration apparatus 1 will be referred to as "front", and the rear in the propulsion direction D1 will be referred to as "rear". be.

移動体10は、例えば、ROV(遠隔操作無人潜水機:Remotely operated vehicle)である。移動体10は、水上を走行する母船(不図示)とケーブル等を介してデータ通信可能とされることで、母船からオペレータによって遠隔操作されて推進してもよい。なお、移動体10は、乗員によって操縦される潜水機等であってもよい。 The moving body 10 is, for example, an ROV (Remotely operated vehicle). The moving body 10 can be data-communicated with a mother ship (not shown) running on water via a cable or the like, so that the moving body 10 may be propelled by being remotely controlled by an operator from the mother ship. Note that the moving body 10 may be a submersible or the like operated by a crew member.

格納ユニット20は、移動体10の下方に配置され、曳航体30を格納する。例えば格納ユニット20は、移動体10に取り付けられている。図1及び図2に示されるように、例えば格納ユニット20は、複数の連結部材20aによって移動体10に連結されている。格納ユニット20は、曳航体30を格納する格納スペースSを形成する本体部21と、格納スペースSに格納された曳航体30と本体部21とを連結する連結部22と、水底探査装置1の前側に位置するように本体部21に取り付けられる設備支持部23と、本体部21の後方に取り付けられる治具支持部24と、本体部21の上方において本体部21と移動体10との間に配置される曳航索格納部25と、を有する。 The storage unit 20 is arranged below the mobile body 10 and stores the towing body 30 . For example, the storage unit 20 is attached to the mobile body 10 . As shown in FIGS. 1 and 2, for example, the storage unit 20 is connected to the moving body 10 by a plurality of connecting members 20a. The storage unit 20 includes a body portion 21 forming a storage space S for storing the towing body 30, a connection portion 22 connecting the body portion 21 and the towing body 30 stored in the storage space S, and the underwater exploration device 1. A facility support portion 23 attached to the body portion 21 so as to be positioned on the front side, a jig support portion 24 attached to the rear side of the body portion 21, and between the body portion 21 and the moving body 10 above the body portion 21. and a towline store 25 positioned thereon.

本体部21は、推進方向D1を長手方向とする略直方体の格納スペースSを形成している。本体部21は、例えばフレーム体であり、格納スペースSの前後を区画する一対のサイドフレーム21a,21bと、格納スペースSの上部を区画する接続フレーム21cと、を有する。サイドフレーム21a,21bは、移動体10の下方において推進方向D1に互いに対向している。サイドフレーム21aは、水底探査装置1の前方側に位置し、サイドフレーム21bは水底探査装置1の後方側に位置している。接続フレーム21cは、サイドフレーム21a,21bの上端部間に架け渡され、サイドフレーム21a,21bの上端部同士を接続している。これにより、本体部21及びサイドフレーム21a,21bによって囲まれる領域が格納スペースSとして形成される。 The body portion 21 forms a substantially rectangular parallelepiped storage space S whose longitudinal direction is the propelling direction D1. The main body 21 is, for example, a frame body, and has a pair of side frames 21 a and 21 b that partition the front and rear of the storage space S, and a connection frame 21 c that partitions the upper portion of the storage space S. The side frames 21a and 21b face each other below the moving body 10 in the propelling direction D1. The side frame 21 a is located on the front side of the underwater bottom surveying device 1 , and the side frame 21 b is located on the rear side of the underwater bottom surveying device 1 . The connection frame 21c spans between the upper ends of the side frames 21a and 21b, and connects the upper ends of the side frames 21a and 21b. As a result, an area surrounded by the main body 21 and the side frames 21a and 21b is formed as a storage space S. As shown in FIG.

連結部22は、格納スペースSに格納された曳航体30と本体部21とを連結する。連結部22は、支持部22aと、補助部22b,22cと、を有する。支持部22aは、推進方向D1における接続フレーム21cの略中央部に取り付けられ、格納スペースS内において曳航体30を吊り下げ支持している。補助部22b,22cは、それぞれサイドフレーム21a,21bの下端部に取り付けられ、前方又は後方から曳航体30を支持している。 The connecting portion 22 connects the towing body 30 stored in the storage space S and the main body portion 21 . The connecting portion 22 has a support portion 22a and auxiliary portions 22b and 22c. The support portion 22a is attached to a substantially central portion of the connection frame 21c in the propulsion direction D1, and supports the towing body 30 in the storage space S by suspending it. The auxiliary parts 22b and 22c are attached to the lower ends of the side frames 21a and 21b, respectively, and support the towing body 30 from the front or rear.

設備支持部23は、本体部21に取り付けられ、電磁探査装置40の一部(後述するケーブルユニット41及び送信機ユニット42)を支持している。設備支持部23は、例えばサイドフレーム21aの前方に配置されている。図3は、図1及び図2の送信機ユニット42及びケーブルユニット41を上方からみた平面図であり、紙面右方向が推進方向D1であることを示している。図3に示されるように、設備支持部23は、載置台23a,23bを有する。載置台23aは、載置板23cを有しており、載置板23cには、ケーブルユニット41が載置されている。載置台23bは、載置板23dを有しており、載置板23dには、送信機ユニット42が載置されている。 The facility support portion 23 is attached to the main body portion 21 and supports a part of the electromagnetic investigation device 40 (a cable unit 41 and a transmitter unit 42 which will be described later). The facility support portion 23 is arranged, for example, in front of the side frame 21a. FIG. 3 is a plan view of the transmitter unit 42 and the cable unit 41 of FIGS. 1 and 2 viewed from above, and shows that the right direction of the paper surface is the propelling direction D1. As shown in FIG. 3, the equipment support section 23 has mounting tables 23a and 23b. The mounting table 23a has a mounting plate 23c, and the cable unit 41 is mounted on the mounting plate 23c. The mounting table 23b has a mounting plate 23d, and the transmitter unit 42 is mounted on the mounting plate 23d.

載置板23c,23dは、例えばグレーチングにより構成されている。載置板23c,23dには、その厚さ方向に貫通する多数の孔(不図示)が形成されており、水底探査装置1が潜水する際には当該多数の孔を水が通過することで格納ユニット20に作用する水圧が低減される。 The mounting plates 23c and 23d are made of grating, for example. The mounting plates 23c and 23d are formed with a large number of holes (not shown) penetrating in the direction of their thickness. The water pressure acting on the containment unit 20 is reduced.

治具支持部24は、図1及び図4(a)に示されるように、水底探査装置1の後側において複数の位置決め治具60を支持している。治具支持部24は、例えばサイドフレーム21bの後方に設けられている。治具支持部24は、複数の位置決め治具60を吊り下げ支持する固定ロッド24aと、固定ロッド24aを支持する横架材24bと、横架材24bをサイドフレーム21bに固定する固定枠24cと、を有する。固定枠24cは、サイドフレーム21bの上端部に取り付けられており、横架材24bは、サイドフレーム21bの上端部に沿うように固定枠24cに固定されている。横架材24bには、その厚み方向(推進方向D1)に貫通する複数の貫通孔(不図示)が形成されている。固定ロッド24aは、当該貫通孔に挿通されることで横架材24bに支持されている。 The jig support section 24 supports a plurality of positioning jigs 60 on the rear side of the underwater exploration apparatus 1, as shown in FIGS. 1 and 4(a). The jig support portion 24 is provided behind the side frame 21b, for example. The jig support portion 24 includes fixed rods 24a that suspend and support the plurality of positioning jigs 60, horizontal members 24b that support the fixed rods 24a, and fixed frames 24c that fix the horizontal members 24b to the side frames 21b. , have The fixed frame 24c is attached to the upper end of the side frame 21b, and the horizontal member 24b is fixed to the fixed frame 24c along the upper end of the side frame 21b. A plurality of through holes (not shown) are formed in the horizontal member 24b so as to penetrate in the thickness direction (propulsion direction D1). The fixed rod 24a is supported by the horizontal member 24b by being inserted through the through hole.

曳航索格納部25は、本体部21と移動体10との間において、接続フレーム21cに搭載されている。曳航索格納部25には、曳航体30を曳航するための曳航索31が格納されている。曳航索格納部25は、例えばウインチ(不図示)を内蔵している。曳航索格納部25は、ウインチに曳航索31を巻き付けた状態で、曳航索31を格納している。 The towline storage section 25 is mounted on the connection frame 21c between the main body section 21 and the moving body 10. As shown in FIG. A towline 31 for towing a towing body 30 is stored in the towline storage section 25 . The towline storage unit 25 incorporates, for example, a winch (not shown). The towline storage part 25 stores the towline 31 in a state in which the towline 31 is wound around the winch.

曳航体30は、移動体10に曳航索31を介して連結されている。すなわち、曳航索31の残部側の端部は、曳航体30に接続されている。曳航体30は、底板32と、カバー33と、曳航部34と、を有する。底板32は、例えば矩形状を呈しており、サイドフレーム21aの下端部とサイドフレーム21bの下端部とを結ぶ仮想線に沿うように配置されている。底板32は、例えばグレーチングにより構成されている。底板32には、その厚さ方向に貫通する多数の孔が形成されており、水底探査装置1が潜水する際には当該多数の孔を水が通過することで曳航体30に作用する水圧が低減される。 A tow body 30 is connected to the mobile body 10 via a towline 31 . That is, the remaining end of the towline 31 is connected to the tow body 30 . The tow body 30 has a bottom plate 32 , a cover 33 and a towing section 34 . The bottom plate 32 has, for example, a rectangular shape, and is arranged along an imaginary line connecting the lower end of the side frame 21a and the lower end of the side frame 21b. The bottom plate 32 is composed of grating, for example. The bottom plate 32 is formed with a large number of holes penetrating in its thickness direction, and when the underwater exploration device 1 is submerged, the water pressure acting on the towing body 30 is increased by the water passing through the large number of holes. reduced.

カバー33は、底板32の前端部を覆うように、底板32に取り付けられている。カバー33は、側面視で、前方に向けて厚みが薄くなるように設けられている。これによって、曳航体30が推進方向D1に向けて移動する際に、曳航体30に作用する水の抵抗が低減される。曳航部34は、曳航索31が取り付けられた上板34aと、上板34aを底板32に固定する固定部34bと、を有する。これにより、曳航体30と曳航索31とが連結される。 The cover 33 is attached to the bottom plate 32 so as to cover the front end of the bottom plate 32 . The cover 33 is provided so that its thickness becomes thinner toward the front in a side view. This reduces the water resistance acting on the tow body 30 as it moves in the direction of propulsion D1. The towing part 34 has an upper plate 34 a to which the towline 31 is attached and a fixing part 34 b that fixes the upper plate 34 a to the bottom plate 32 . Thereby, the towing body 30 and the towline 31 are connected.

電磁探査装置40は、水底(例えば海底)の鉱物資源を探査するように構成されている。電磁探査装置40は、図3に示されるように、水底探査装置1の前側において互いに隣り合うように配置されたケーブルユニット41及び送信機ユニット42(送信部)と、曳航体30の底板32の上面に取り付けられる受信機43(受信部)とを有する。 The electromagnetic exploration device 40 is configured to explore mineral resources on the bottom of the water (for example, the bottom of the sea). As shown in FIG. 3, the electromagnetic surveying device 40 includes a cable unit 41 and a transmitter unit 42 (transmitting section) arranged adjacent to each other on the front side of the underwater surveying device 1, and a bottom plate 32 of the towing body 30. It has a receiver 43 (receiving section) attached to the top surface.

ケーブルユニット41は、図1~図3に示されるように、ドラム41aと、ハンドル41bと、ケーブル41cと、を有する。ドラム41aは、ケーブル41cを巻き付けて収納する。ドラム41aは、水底探査装置1の前方に突出するようにサイドフレーム21aに接続された設備支持部23の載置板23cに搭載されている。ドラム41aは、推進方向D1に向けてケーブル41cを巻き出し可能となるように、推進方向D1に交差する回転軸Axまわりに回転可能に配置されている。ハンドル41bは、載置台23aにおいて、ドラム41aよりも前方に設置されている。ハンドル41bは、例えばチェーンを介してドラム41aと回転軸同士が連結されている。ドラム41aは、ハンドル41bによって回転させられて、ケーブル41cの巻き出し及び巻き取りを行う。 The cable unit 41, as shown in FIGS. 1-3, has a drum 41a, a handle 41b, and a cable 41c. The drum 41a winds and houses the cable 41c. The drum 41a is mounted on the mounting plate 23c of the equipment support portion 23 connected to the side frame 21a so as to protrude forward of the underwater exploration device 1. As shown in FIG. The drum 41a is rotatably arranged around a rotation axis Ax intersecting the driving direction D1 so that the cable 41c can be unwound in the driving direction D1. The handle 41b is installed in front of the drum 41a on the mounting table 23a. The handle 41b is connected to the drum 41a via, for example, a chain. Drum 41a is rotated by handle 41b to unwind and wind cable 41c.

ケーブル41cは、送信コイル44(図7参照)を構成するための電線である。ケーブル41cは、水底面(例えば図7に示す海底面90s)にループ状に敷設されることにより送信コイル44を構成する。例えばケーブル41cは、絶縁膜(不図示)によって被覆された導体(不図示)によって構成されている。これにより、水中(例えば海中)に送信コイル44を敷設した際に、送信コイル44と海水とを確実に絶縁することができる。 The cable 41c is an electric wire for configuring the transmission coil 44 (see FIG. 7). The cable 41c constitutes the transmission coil 44 by being laid in a loop on the bottom of the water (for example, the bottom of the sea 90s shown in FIG. 7). For example, the cable 41c is composed of a conductor (not shown) covered with an insulating film (not shown). As a result, when the transmission coil 44 is installed underwater (for example, in the sea), the transmission coil 44 can be reliably insulated from seawater.

送信コイル44は、電流を流すことによって、水底(例えば図7に示す海底90)に磁場(以下、「一次磁場」という。)を発生させるように構成されている。送信コイル44の巻き数は、例えば1回であってもよく、複数回であってもよい。送信コイル44は、ループ状に海底面90sに敷設された状態で、ループ状の送信コイル44によって囲まれる部分(以下、「コイル面」という。)が、海底面90sに対向する。具体的には、送信コイル44は、コイル面の法線方向が海底面90sに存在するように、海底面90sにループ状に敷設されている。なお、ループ状とは、閉じた領域を構成する環状を意味し、例えば矩形環状であってもよく、円環状であってもよく、多角形の輪郭を構成する形状等であってもよい。 The transmission coil 44 is configured to generate a magnetic field (hereinafter referred to as "primary magnetic field") on the seabed (for example, the seabed 90 shown in FIG. 7) by applying an electric current. The number of turns of the transmission coil 44 may be, for example, one or multiple. The transmission coil 44 is laid on the seabed 90s in a loop shape, and a portion surrounded by the looped transmission coil 44 (hereinafter referred to as "coil surface") faces the seabed 90s. Specifically, the transmission coil 44 is laid in a loop on the seabed 90s so that the normal direction of the coil surface is on the seabed 90s. Note that the loop shape means a ring shape forming a closed region, and may be, for example, a rectangular ring shape, a circular ring shape, or a shape forming a polygonal outline.

図3に戻り、送信機ユニット42は、送信コイル44に電流を流すように構成されている。図3に示されるように、送信機ユニット42は、送信電源42aと、制御装置42bと、スイッチ42cと、コネクタ42dと、を有する。送信電源42a、制御装置42b、及びスイッチ42cは、設備支持部23の載置板23dに搭載されている。送信電源42aは、送信コイル44に流す電流の供給源である。送信電源42aが送信コイル44に流す電流は、例えば数十アンペア~数百アンペアであり、探査目的に応じて変更してよい。 Returning to FIG. 3, transmitter unit 42 is configured to energize transmit coil 44 . As shown in FIG. 3, the transmitter unit 42 has a transmission power supply 42a, a controller 42b, a switch 42c and a connector 42d. The transmission power source 42a, the control device 42b, and the switch 42c are mounted on the mounting plate 23d of the equipment support portion 23. As shown in FIG. The transmission power supply 42 a is a source of current that flows through the transmission coil 44 . The current supplied to the transmission coil 44 by the transmission power supply 42a is, for example, several tens of amperes to several hundred amperes, and may be changed according to the purpose of the search.

制御装置42bは、送信電源42aを制御する。例えば制御装置42bは、送信電源42aから送信コイル44に流す電流を変化させるように、送信電源42aを制御する。制御装置42bは、例えば、送信コイル44に電流を流す状態と電流を急激に遮断する状態とを繰り返すように、送信電源42aを制御する。送信電源42aは、送信コイル44に流す電流を変化させることによって、海底面90s下に電磁誘導を発生させる。 The control device 42b controls the transmission power source 42a. For example, the control device 42b controls the transmission power source 42a so as to change the current that flows from the transmission power source 42a to the transmission coil 44. FIG. The control device 42b controls the transmission power source 42a, for example, so as to repeat a state in which the current is supplied to the transmission coil 44 and a state in which the current is suddenly interrupted. The transmission power supply 42a generates electromagnetic induction under the seabed 90s by changing the current flowing through the transmission coil 44 .

図1~図3に戻り、スイッチ42cは、送信電源42aから送信コイル44に流す電流の制御装置42bの起動及び停止の切り替えを行う。コネクタ42dは、ケーブル41cによって送信コイル44が構成された際に、当該送信コイル44と送信電源42aとを電気的に接続する。 Returning to FIGS. 1 to 3, the switch 42c switches between activation and deactivation of the control device 42b for controlling the current flowing from the transmission power supply 42a to the transmission coil 44. FIG. The connector 42d electrically connects the transmission coil 44 and the transmission power source 42a when the transmission coil 44 is configured by the cable 41c.

曳航体30の底板32の上面に取り付けられる受信機43は、磁場の変化に関する情報を受信するように構成されている。受信機43は、例えば磁場センサである。上述したように、送信電源42aが送信コイル44に流す電流を変化させることで、電磁誘導が発生する。受信機43は、この電磁誘導による磁場の変化に関する情報を受信する。磁場の変化に関する情報は、磁場の経時的な変化に関する情報であって、例えば磁場の変化量(時間微分値)であってもよく、複数時点における磁場の大きさ自体であってもよい。受信機43は、図1及び図2に示されるように、曳航体30の底板32の上面に取り付けられている。 A receiver 43 mounted on the upper surface of the bottom plate 32 of the tow body 30 is configured to receive information regarding changes in the magnetic field. Receiver 43 is, for example, a magnetic field sensor. As described above, electromagnetic induction is generated by changing the current that the transmission power supply 42a supplies to the transmission coil 44. FIG. The receiver 43 receives information about changes in the magnetic field due to this electromagnetic induction. The information about changes in the magnetic field is information about changes in the magnetic field over time, and may be, for example, the amount of change in the magnetic field (time differential value) or the magnitude of the magnetic field itself at a plurality of points in time. The receiver 43 is mounted on the top surface of the bottom plate 32 of the tow body 30 as shown in FIGS.

操作部50は、水底探査装置1の前側において、格納ユニット20の本体部21に接続される。操作部50は、ケーブル41cによってループ状の送信コイル44を構成するように、ケーブル41cを水底面(例えば図7に示す海底面90s)に敷設可能に構成されている。図1及び図2に示されるように、操作部50は、例えば一対のマニピュレータ51を有している。各マニピュレータ51は、例えば、遠隔操作され、海底面90sへケーブル41cの敷設操作と、海底面90sへの位置決め治具60の設置操作と、スイッチ42cによる制御装置42bの起動及び停止の切り替え操作とを行えるように構成されている。なお、操作部50は、ドラム41aの回転を駆動するモータ等を具備してもよい。 The operation section 50 is connected to the main body section 21 of the storage unit 20 on the front side of the underwater exploration device 1 . The operation unit 50 is configured such that the cable 41c can be laid on the bottom of the water (for example, the bottom of the sea 90s shown in FIG. 7) so that the cable 41c forms a loop-shaped transmission coil 44 . As shown in FIGS. 1 and 2, the operation unit 50 has a pair of manipulators 51, for example. Each manipulator 51 is remotely operated, for example, to perform an operation of laying the cable 41c on the seabed 90s, an operation of installing the positioning jig 60 on the seabed 90s, and an operation of switching the start and stop of the control device 42b by the switch 42c. is configured to perform Note that the operation unit 50 may include a motor or the like for driving the rotation of the drum 41a.

水底探査装置1の後側において、格納ユニット20の治具支持部24に取り付けられる複数(例えば4個)の位置決め治具60は、ケーブル41cがループ状をなすように、ケーブル41cを水底面に位置決めする部材である。図4(a)に示されるように、複数の位置決め治具60は、格納ユニット20の後方においてサイドフレーム21bに沿って並んでいる。図4(b)に示されるように、位置決め治具60は、ワイヤ61と、フロート62と、錘63と、フック64と、を有する。ワイヤ61は、その上端部において、固定ロッド24aに引っ掛けられている。これにより、位置決め治具60は、固定ロッド24aをマニピュレータ51によって前方に移動させるだけで、治具支持部24から分離される。 A plurality of (for example, four) positioning jigs 60 attached to the jig support portion 24 of the storage unit 20 on the rear side of the underwater exploration apparatus 1 extend the cable 41c to the bottom of the water so that the cable 41c forms a loop. It is a positioning member. As shown in FIG. 4A, the plurality of positioning jigs 60 are arranged along the side frame 21b behind the storage unit 20. As shown in FIG. As shown in FIG. 4B, the positioning jig 60 has a wire 61, a float 62, a weight 63, and a hook 64. The wire 61 is hooked on the fixed rod 24a at its upper end. As a result, the positioning jig 60 is separated from the jig support portion 24 simply by moving the fixed rod 24 a forward by the manipulator 51 .

フロート62は、ワイヤ61の一方の端部(例えば上端部)に取り付けられている。錘63は、例えば多数の鉛玉(不図示)と、当該鉛玉を収容した収容袋63aとによって構成されている。錘63は、ワイヤ61の他方の端部(例えば下端部)に取り付けられている。フック64は、フロート62と錘63との間において、ワイヤ61に取り付けられている。フック64は、湾曲部分が上端部側に向かい、先端部分が下端側に向かうように、ワイヤ61に取り付けられている。これにより、位置決め治具60は、水中の水底面(例えば海中の海底面90s)上において、錘63が下方に位置し且つフロート62が上方に位置する姿勢を維持するように設置される。このため、ケーブル41cが水底面(例えば海底面90s)から浮き上がったときに、フック64にケーブル41cが引っ掛かることとなる。これによって、ケーブル41cのフック64より上方への更なる移動が規制され、ループ状の送信コイル44の形状を維持することができる。 A float 62 is attached to one end (for example, the upper end) of the wire 61 . The weight 63 is composed of, for example, a large number of lead balls (not shown) and a containing bag 63a containing the lead balls. A weight 63 is attached to the other end (for example, the lower end) of the wire 61 . Hook 64 is attached to wire 61 between float 62 and weight 63 . The hook 64 is attached to the wire 61 so that the curved portion faces the upper end side and the tip portion faces the lower end side. As a result, the positioning jig 60 is installed so as to maintain a posture in which the weight 63 is positioned downward and the float 62 is positioned upward on the underwater surface (for example, the sea surface 90s in the sea). Therefore, the cable 41c is caught on the hook 64 when the cable 41c floats up from the bottom of the water (for example, the bottom of the sea 90s). As a result, further movement of the cable 41c above the hook 64 is restricted, and the shape of the loop-shaped transmission coil 44 can be maintained.

[水底探査方法]
次に、図5~図7を参照し、上述した水底探査装置1を用いて水底の鉱物資源を探査する水底探査方法について説明する。以下では、一例として、海底90の熱水鉱床を探査する場合について説明する。水底探査方法は、海水中における海底面90sの探査領域から所定の高度まで水底探査装置1を潜水させた状態で行う。水底探査方法は、設置工程、送信工程及び受信工程を含む。
[Underwater Exploration Method]
Next, with reference to FIGS. 5 to 7, a water bottom exploration method for exploring mineral resources on the water bottom using the above-described water bottom exploration device 1 will be described. As an example, a case of exploring a hydrothermal deposit on the seabed 90 will be described below. The underwater exploration method is performed in a state in which the underwater exploration device 1 is submerged from the exploration area of the seabed 90s in seawater to a predetermined altitude. The underwater exploration method includes an installation process, a transmission process and a reception process.

設置工程では、図5(a)に示されるように、まず、海底面90sに位置決め治具60を設置する。具体的には、移動体10により海底面90sに沿って水底探査装置1を推進方向D1と逆向きの後退方向D2に移動させて、送信コイル44を敷設する位置(例えば矩形環状の敷設位置P)において、マニピュレータ51(図1及び図2参照)により位置決め治具60を設置する。位置決め治具60は、例えば敷設位置Pにおける各コーナー部分C(例えば3つのコーナー部分C)に設置する。例えば、各コーナー部分Cの上方に水底探査装置1が位置した状態で、位置決め治具60を治具支持部24(図1及び図2参照)から分離する。具体的には、マニピュレータ51によって固定ロッド24a(図2及び図4参照)を把持し、固定ロッド24aを前方に移動させる。これにより、位置決め治具60を海底面90sに落下させることで、マニピュレータ51による海底面90sへの位置決め治具60の設置操作を行う。 In the installation process, as shown in FIG. 5(a), first, the positioning jig 60 is installed on the seabed 90s. Specifically, the moving body 10 moves the underwater exploration device 1 along the sea floor 90s in the retreating direction D2 opposite to the propelling direction D1, and the transmission coil 44 is laid at a position (for example, a rectangular ring laying position P). ), the positioning jig 60 is installed by the manipulator 51 (see FIGS. 1 and 2). The positioning jig 60 is installed, for example, at each corner portion C (for example, three corner portions C) at the laying position P. As shown in FIG. For example, the positioning jig 60 is separated from the jig support portion 24 (see FIGS. 1 and 2) while the bottom surveying apparatus 1 is positioned above each corner portion C. As shown in FIG. Specifically, the manipulator 51 grips the fixed rod 24a (see FIGS. 2 and 4) to move the fixed rod 24a forward. By dropping the positioning jig 60 onto the seabed 90s, the manipulator 51 performs the installation operation of the positioning jig 60 on the seabed 90s.

次に、図5(b)に示されるように、海底面90sに送信機ユニット42を設置する。例えば、4つのコーナー部分のうちの一つのコーナー部分に、マニピュレータ51によって送信機ユニット42を設置してもよい。なお、送信機ユニット42には、ケーブル41cの一端があらかじめ接続されている。 Next, as shown in FIG. 5(b), the transmitter unit 42 is installed on the seabed 90s. For example, the transmitter unit 42 may be installed by the manipulator 51 at one of the four corners. One end of the cable 41c is connected to the transmitter unit 42 in advance.

次に、図5(b)及び図6(a)に示されるように、送信機ユニット42を起点として、移動体10により海底面90sに沿って水底探査装置1を移動させながら、操作部50により海底面90sにケーブル41cを敷設して、海底面90sに矩形環状に敷設された送信コイル44を構成する。具体的には、マニピュレータ51によってハンドル41bを把持してドラム41aを回転させ、ケーブル41cを巻き出しながら、海底面90sにケーブル41cを敷設する。このとき、ケーブル41cが矩形環状をなすように、コーナー部分Cの位置決め治具60によってケーブル41cを位置決めしながら海底面90sに敷設する。具体的には、ケーブル41cがコーナー部分Cを敷設位置Pの外方から囲むように、海底面90s上にケーブル41cを配置する。これにより、ケーブル41cの敷設位置Pの内側への移動が位置決め治具60によって規制される。 Next, as shown in FIGS. 5(b) and 6(a), starting from the transmitter unit 42, the operating unit 50 is moved along the sea floor 90s by the moving body 10. By laying the cable 41c on the seabed 90s, a transmission coil 44 laid in a rectangular ring shape on the seabed 90s is constructed. Specifically, the handle 41b is gripped by the manipulator 51 to rotate the drum 41a, and the cable 41c is laid on the sea floor 90s while unwinding the cable 41c. At this time, the cable 41c is laid on the sea floor 90s while being positioned by the positioning jig 60 at the corner portion C so that the cable 41c forms a rectangular loop. Specifically, the cable 41c is arranged on the sea floor 90s so that the cable 41c surrounds the corner portion C from the outside of the laying position P. As shown in FIG. As a result, the movement of the cable 41c toward the inside of the laying position P is restricted by the positioning jig 60. As shown in FIG.

ケーブル41cの敷設完了後、最後に図6(b)に示されるように、コネクタ42d(図3参照)を用いて、送信機ユニット42にケーブル41cの他端を接続する。接続操作は、例えばマニピュレータ51(図1及び図2参照)によって行う。以上により、設置工程が完了する。 After the cable 41c is laid, finally, the other end of the cable 41c is connected to the transmitter unit 42 using the connector 42d (see FIG. 3), as shown in FIG. 6(b). The connection operation is performed by, for example, the manipulator 51 (see FIGS. 1 and 2). With the above, the installation process is completed.

送信工程は、前述の設置工程が完了した後、マニピュレータ51によってスイッチ42c(図3参照)を操作し、制御装置42b(図3参照)を起動させることによって行う。送信工程では、送信機ユニット42によって送信コイル44に断続的に電流を流し、送信コイル44を流れる電流の変化によって電磁誘導を発生させる。 The transmission process is performed by operating the switch 42c (see FIG. 3) by the manipulator 51 after the installation process described above is completed, and activating the control device 42b (see FIG. 3). In the transmission process, the transmitter unit 42 intermittently causes current to flow through the transmission coil 44 , and changes in the current flowing through the transmission coil 44 cause electromagnetic induction.

受信工程では、受信機43が取り付けられた曳航体30を移動体10によって曳航し、曳航体30に取り付けられた受信機43を送信コイル44に対して相対移動しながら、受信機43で情報を受信する(図7参照)。以下、送信工程及び受信工程の詳細について説明する。 In the receiving process, the towed body 30 to which the receiver 43 is attached is towed by the mobile body 10, and information is received by the receiver 43 while the receiver 43 attached to the towed body 30 moves relative to the transmission coil 44. Receive (see FIG. 7). Details of the transmission process and the reception process will be described below.

まず、送信機ユニット42において、マニピュレータ51(図1及び図2参照)によってスイッチ42c(図3参照)を操作して、制御装置42b(図3参照)を起動する。制御装置42bは、送信電源42a(図3参照)から送信コイル44に流す電流を変化させるように送信電源42aを制御する。これにより、送信コイル44のまわりに磁場(一次磁場)が発生すると共に、当該磁場が変化し、海底面90s下に誘導電流が発生する。誘導電流は、海底面90s下に拡散していくと共に、電流が流れる位置の媒質の比抵抗に応じて減衰する。このため、この誘導電流によって発生する磁場(以下、「二次磁場」という。)の変化に関する情報を受信機43によって受信することで、磁場の減衰を磁場の時間変化として検出し、海底90の媒質の比抵抗を知ることができる。 First, in the transmitter unit 42, the manipulator 51 (see FIGS. 1 and 2) operates the switch 42c (see FIG. 3) to activate the controller 42b (see FIG. 3). The control device 42b controls the transmission power supply 42a (see FIG. 3) so as to change the current that flows through the transmission coil 44 from the transmission power supply 42a. As a result, a magnetic field (primary magnetic field) is generated around the transmission coil 44, the magnetic field changes, and an induced current is generated under the sea floor 90s. The induced current diffuses under the sea floor 90s and attenuates according to the specific resistance of the medium at the position where the current flows. Therefore, by receiving information about changes in the magnetic field generated by this induced current (hereinafter referred to as "secondary magnetic field") by the receiver 43, the attenuation of the magnetic field can be detected as a time change of the magnetic field, and the It is possible to know the specific resistance of the medium.

例えば、海底面90s下の媒質が高比抵抗の場合(例えば鉱物資源が存在しない場合)は、二次磁場は急速に減衰していくが、低比抵抗の場合(例えば鉱物資源が存在する場合)はゆっくり減衰する。このようにして、海底90における海底熱水鉱床等の鉱物資源の探査が可能とされる。 For example, when the medium under the seafloor 90s has a high resistivity (for example, when mineral resources do not exist), the secondary magnetic field rapidly attenuates, but when it has a low resistivity (for example, when mineral resources exist) ) decays slowly. In this way, exploration of mineral resources, such as submarine hydrothermal deposits, on the seabed 90 is enabled.

本実施形態に係る探査工程では、受信機43による二次磁場の変化に関する情報の受信を、探査測線Lに沿った各測定地点において連続的に行う。具体的には、受信機43が取り付けられた曳航体30を移動体10によって曳航することで探査測線Lに沿って曳航体30を移動させる。そして、曳航体30に取り付けられた受信機43を送信コイル44に対して相対移動しながら、受信機43で各測定地点における二次磁場の変化に関する情報を受信する。このようにして、海底90の探査領域におけるすべての測定地点において二次磁場の変化に関する情報を受信する。 In the exploration process according to this embodiment, the receiver 43 continuously receives information on changes in the secondary magnetic field at each measurement point along the survey survey line L. FIG. Specifically, the towed body 30 to which the receiver 43 is attached is towed by the mobile body 10 to move the towed body 30 along the survey survey line L. Then, while the receiver 43 attached to the towing body 30 is moved relative to the transmission coil 44, the receiver 43 receives information on changes in the secondary magnetic field at each measurement point. In this way, information about changes in the secondary magnetic field is received at all measurement points in the surveyed area of the sea bed 90 .

[水底探査システム]
次に、図7を参照し、上述した水底探査装置1を用いて設置される水底探査システム100について説明する。図7に示されるように、水底探査システム100は、水中(例えば海中)に設置された水底探査装置1を備える。移動体10は、水中を移動している。電磁探査装置40は、水底(例えば海底90)の鉱物資源を探査している。曳航体30は、移動体10に曳航され、電磁探査装置40の探査測線Lに沿うように移動している。
[Underwater Exploration System]
Next, with reference to FIG. 7, a water bottom exploration system 100 installed using the water bottom exploration device 1 described above will be described. As shown in FIG. 7, the bottom-of-water exploration system 100 includes a bottom-of-water exploration device 1 installed underwater (for example, in the sea). The moving body 10 is moving in water. The electromagnetic exploration device 40 explores mineral resources on the bottom of the water (for example, the bottom of the sea 90). The towing body 30 is towed by the moving body 10 and is moving along the survey survey line L of the electromagnetic exploration device 40 .

電磁探査装置40の送信コイル44は、海底面90sにループ状に敷設されている。図7において、曳航体30に取り付けられた受信機43は、送信コイル44に対して相対移動しながら二次磁場の変化に関する情報を受信している。具体的には、受信機43は、探査測線L沿いの一つの測定地点における二次磁場の変化に関する情報を受信した後、送信コイル44に対して相対移動し、探査測線L沿いの別の一測定地点における当該情報を受信する。 The transmission coil 44 of the electromagnetic exploration device 40 is laid in a loop on the seabed 90s. In FIG. 7, the receiver 43 attached to the towing body 30 receives information about changes in the secondary magnetic field while moving relative to the transmitting coil 44 . Specifically, after receiving information about changes in the secondary magnetic field at one measurement point along the survey line L, the receiver 43 moves relative to the transmitter coil 44 and moves to another location along the survey line L. Receive the relevant information at the measurement point.

また、複数の位置決め治具60は、送信コイル44を海底面90sに位置決めしている。また、図7に示されるように、例えば曳航体30は、電磁探査装置40の探査領域となる海底面90sから所定の高度Hの位置を探査測線Lに沿って移動する。曳航体30が移動する領域は、ループ状の送信コイル44によって囲まれる領域と、当該領域よりも外側の領域をと含んでいてもよい。すなわち、電磁探査装置40によって探査する探査領域は、ループ状の送信コイル44によって囲まれる領域と、当該領域よりも外側の領域とを含んでいてもよい。 Also, the plurality of positioning jigs 60 position the transmission coil 44 on the seabed 90s. Further, as shown in FIG. 7, for example, the towing body 30 moves along the survey survey line L at a predetermined altitude H from the seabed 90s, which is the survey area of the electromagnetic survey device 40 . The region in which the tow body 30 moves may include the region surrounded by the loop-shaped transmitting coil 44 and the region outside this region. That is, the exploration area explored by the electromagnetic exploration device 40 may include an area surrounded by the loop-shaped transmission coil 44 and an area outside the area.

[本実施形態の効果]
本実施形態に係る水底探査システム100は、海中を移動する移動体10と、海底90の鉱物資源を探査する電磁探査装置40と、移動体10に曳航され、電磁探査装置40の探査測線Lに沿うように移動する曳航体30と、を備える。電磁探査装置40は、海底90に一次磁場を発生させるための送信コイル44と、送信コイル44に電流を流す送信機ユニット42と、送信コイル44に流れる電流の変化によって発生する電磁誘導に起因する二次磁場の変化に関する情報を受信する受信機43と、を有する。送信コイル44は海底面90sにループ状に敷設されており、曳航体30に取り付けられた受信機43は、送信コイル44に対して相対移動しながら情報を受信する。
[Effect of this embodiment]
The bottom-of-water exploration system 100 according to the present embodiment includes a mobile body 10 that moves in the sea, an electromagnetic exploration device 40 that explores mineral resources on the seabed 90, and is towed by the mobile body 10, and along an exploration survey line L of the electromagnetic exploration device 40. a tow body 30 moving along. The electromagnetic exploration device 40 includes a transmission coil 44 for generating a primary magnetic field on the seabed 90, a transmitter unit 42 for causing a current to flow through the transmission coil 44, and electromagnetic induction caused by changes in the current flowing through the transmission coil 44. a receiver 43 for receiving information about changes in the secondary magnetic field. The transmission coil 44 is laid in a loop on the seabed 90 s, and the receiver 43 attached to the towing body 30 receives information while moving relative to the transmission coil 44 .

この水底探査システム100によれば、送信コイル44が海底面90sにループ状に敷設されているので、送信ループの面積を拡大することが可能となる。また、この送信コイル44が海底面90s下に電磁誘導を発生させ、当該電磁誘導に起因する二次磁場の変化に関する情報を受信機43が受信することで、海底面90s下の電気的な性質の変化を検知することが可能となり、海底熱水鉱床等の鉱物資源を探査できる。このとき、受信機43は、曳航体30と共に送信コイル44に対して相対移動しながら二次磁場の変化に関する情報を受信する。そのため、送信コイル44は、曳航体30及び受信機43から独立したループ状を構成できるので、例えば曳航体30に対して送信コイル44及び受信機43が固定され相対移動できない構成と比較して、送信ループの面積を拡大しやすい。したがって、当該水底探査システム100によれば、送信ループの面積を拡大して電磁探査することが可能となる。 According to this seabed exploration system 100, since the transmission coil 44 is laid in a loop on the seabed 90s, it is possible to expand the area of the transmission loop. In addition, the transmission coil 44 generates electromagnetic induction under the seabed 90s, and the receiver 43 receives information on the change in the secondary magnetic field caused by the electromagnetic induction, so that the electrical properties under the seabed 90s It is possible to detect changes in , and explore mineral resources such as seafloor hydrothermal deposits. At this time, the receiver 43 receives information about changes in the secondary magnetic field while moving relative to the transmission coil 44 together with the towing body 30 . Therefore, since the transmitting coil 44 can form a loop independent of the towing body 30 and the receiver 43, for example, compared to a configuration in which the transmitting coil 44 and the receiver 43 are fixed to the towing body 30 and cannot move relative to each other, Easy to expand the transmission loop area. Therefore, according to the bottom-of-water exploration system 100, it is possible to expand the area of the transmission loop for electromagnetic exploration.

上記の水底探査システム100は、送信コイル44を海底面90sに位置決めする複数の位置決め治具60を更に備えている。これにより、複数の位置決め治具60によって送信コイル44が海底面90sに位置決めされるので、ループ状の送信コイル44を容易に構成することができる。 The underwater exploration system 100 described above further includes a plurality of positioning jigs 60 for positioning the transmission coils 44 on the seabed 90s. As a result, the transmission coil 44 is positioned on the sea floor 90s by the plurality of positioning jigs 60, so that the loop-shaped transmission coil 44 can be easily constructed.

探査測線Lは、海底90の探査領域から所定の高度に設定されており、探査領域は、ループ状の送信コイル44によって囲まれる領域と、当該領域よりも外側の領域とを含んでいる。この水底探査システム100においては、受信機43が送信コイル44に対して相対移動しながら二次磁場の変化に関する情報を受信するので、ループ状の送信コイル44によって囲まれる領域の面積よりも広い面積の領域に亘って、海底面90s下の物性を把握可能である。 The survey survey line L is set at a predetermined altitude from the survey area of the seabed 90, and the survey area includes an area surrounded by the loop-shaped transmission coil 44 and an area outside this area. In this underwater exploration system 100 , the receiver 43 receives information about changes in the secondary magnetic field while moving relative to the transmission coil 44 , so the area is larger than the area surrounded by the loop-shaped transmission coil 44 . It is possible to grasp the physical properties under the sea floor 90s over the area of .

本実施形態に係る水底探査装置1は、水中(海中)を移動するように構成された移動体10と、水底(海底90)の鉱物資源を探査するように構成された電磁探査装置40と、移動体10に曳航索31を介して連結された曳航体30と、操作部50と、を備える。電磁探査装置40は、海底90に一次磁場を発生させる送信コイル44を構成するためのケーブル41cと、送信コイル44に電流を流すように構成された送信機ユニット42と、送信コイル44に流れる電流の変化によって発生した電磁誘導に起因する二次磁場の変化に関する情報を受信するように構成された受信機43と、を有する。操作部50は、ケーブル41cによってループ状の送信コイル44を構成するように、ケーブル41cを海底面90sに敷設可能に構成され、曳航体30に取り付けられた受信機43は、送信コイル44に対して相対移動しながら二次磁場の変化に関する情報を受信するように構成されている。 The underwater exploration device 1 according to the present embodiment includes a moving body 10 configured to move underwater (under the sea), an electromagnetic exploration device 40 configured to explore mineral resources on the water bottom (seabed 90), A tow body 30 connected to the mobile body 10 via a towline 31 and an operation unit 50 are provided. The electromagnetic exploration device 40 includes a cable 41c for configuring a transmission coil 44 that generates a primary magnetic field on the seabed 90, a transmitter unit 42 configured to cause current to flow through the transmission coil 44, and a current flowing through the transmission coil 44. a receiver 43 configured to receive information about changes in the secondary magnetic field due to electromagnetic induction caused by changes in the . The operation unit 50 is configured such that the cable 41 c can be laid on the seabed 90 s so as to form a loop-shaped transmission coil 44 with the cable 41 c. and is configured to receive information about changes in the secondary magnetic field while moving relative to it.

この水底探査装置1によれば、操作部50によって海底面90sにケーブル41cを敷設してループ状の送信コイル44を構成できる。したがって、送信ループの面積を拡大することが可能となる。また、この送信コイル44が海底面90s下に電磁誘導を発生させ、当該電磁誘導に起因する二次磁場の変化に関する情報を受信機43が受信することにより、海底面90s下の電気的な性質の変化の検知が可能となり、海底熱水鉱床等の鉱物資源を探査できる。ここで、受信機43は、曳航体30と共に送信コイル44に対して相対移動しながら二次磁場の変化に関する情報を受信するように構成されている。そのため、ケーブル41cは、曳航体30及び受信機43から独立したループ状の送信コイル44を構成できるので、例えば曳航体30に対して送信コイル44及び受信機43が固定され相対移動できない構成と比較して、送信ループの面積をより拡大しやすい。したがって、当該水底探査装置1は、送信ループの面積をより拡大して電磁探査することができ、海底面90s下の物性をより深い位置まで把握することに寄与する。 According to this underwater exploration apparatus 1, the cable 41c can be laid on the seabed 90s by the operation unit 50 to configure the loop-shaped transmission coil 44. FIG. Therefore, it is possible to expand the area of the transmission loop. In addition, the transmission coil 44 generates electromagnetic induction under the seabed 90s, and the receiver 43 receives information on the change in the secondary magnetic field caused by the electromagnetic induction, so that the electrical properties under the seabed 90s It is possible to detect changes in , and explore mineral resources such as seafloor hydrothermal deposits. Here, the receiver 43 is configured to receive information about changes in the secondary magnetic field while moving relative to the transmission coil 44 together with the towing body 30 . Therefore, since the cable 41c can form a loop-shaped transmission coil 44 independent of the towing body 30 and the receiver 43, for example, compared to a configuration in which the transmission coil 44 and the receiver 43 are fixed to the towing body 30 and cannot move relative to each other. As a result, it is easier to expand the area of the transmission loop. Therefore, the bottom-of-water surveying apparatus 1 can expand the area of the transmission loop for electromagnetic surveying, which contributes to grasping the physical properties of the bottom of the sea 90s to a deeper position.

操作部50はマニピュレータ51を有している。マニピュレータ51を有することによって、海底面90sへのケーブル41cの敷設操作を効率よく行うことができる。 The operation unit 50 has a manipulator 51 . By having the manipulator 51, the laying operation of the cable 41c to the sea floor 90s can be efficiently performed.

ケーブル41cがループ状をなすようにケーブル41cを海底面90sに位置決めする複数の位置決め治具60を更に備え、マニピュレータ51は、位置決め治具60を海底面90sに設置する作業を行えるように構成されていてもよい。この場合、マニピュレータ51によって、海底面90sへの位置決め治具60の設置作業を効率よく行うことができると共に、設置された複数の位置決め治具60によってケーブル41cを海底面90sにループ状に位置決めできるので、海底面90sへのケーブル41cの敷設操作の効率が一層向上しうる。 Further provided are a plurality of positioning jigs 60 for positioning the cable 41c on the seabed 90s so that the cable 41c forms a loop, and the manipulator 51 is configured to perform the work of installing the positioning jigs 60 on the seabed 90s. may be In this case, the positioning jig 60 can be efficiently installed on the seabed 90s by the manipulator 51, and the cable 41c can be positioned in a loop on the seabed 90s by the plurality of installed positioning jigs 60. Therefore, the efficiency of the laying operation of the cable 41c to the seabed 90s can be further improved.

本実施形態に係る水底探査方法は、上記の水底探査装置1を用いて海底90の鉱物資源を探査する水底探査方法である。当該水底探査方法は、操作部50によってケーブル41cを海底面90sに敷設して、海底面90sにループ状に敷設された送信コイル44を構成する工程と、送信機ユニット42によって送信コイル44に断続的に電流を流し、送信コイル44を流れる電流の変化によって電磁誘導を発生させる工程と、受信機43が取り付けられた曳航体30を移動体10によって曳航し、曳航体30に取り付けられた受信機43を送信コイル44に対して相対移動しながら、受信機43で磁場の変化に関する情報を受信する工程とを含む。 The bottom-of-water exploration method according to the present embodiment is a bottom-of-water exploration method for exploring mineral resources on the seabed 90 using the bottom-of-water exploration device 1 described above. The underwater exploration method includes steps of laying the cable 41c on the seabed 90s by the operation unit 50 to form the transmission coil 44 laid in a loop on the seabed 90s, and connecting and disconnecting the transmission coil 44 by the transmitter unit 42. a step of causing a change in the current flowing through the transmission coil 44 to generate electromagnetic induction; receiving information about changes in the magnetic field at the receiver 43 while moving 43 relative to the transmitter coil 44 .

この水底探査方法によれば、上記の水底探査装置1を用いて水底の鉱物資源を探査するので、送信ループの面積をより拡大して電磁探査することができる。 According to this water bottom exploration method, the underwater mineral resources are explored using the water bottom exploration device 1, so the area of the transmission loop can be expanded for electromagnetic exploration.

海底面90sにループ状に敷設された送信コイル44を構成する工程では、ケーブル41cがループ状をなすようにケーブル41cを海底面90sに位置決めする。この場合、ケーブル41cを位置決めすることによって効率よく海底面90sにケーブル41cを敷設することができる。 In the step of forming the transmission coil 44 laid in a loop on the seabed 90s, the cable 41c is positioned on the seabed 90s so that the cable 41c forms a loop. In this case, the cable 41c can be efficiently laid on the sea floor 90s by positioning the cable 41c.

[変形例]
以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されるものではない。図8は、治具支持部及び位置決め治具の変形例を示す図であり、図2の領域IVを後方からみたときの図である。図8に示されるように、治具支持部24は、水底探査装置1の後側(格納ユニット20の後方)において、送信機ユニット42及び複数(例えば4個)の位置決め治具60のそれぞれを着脱自在に保持する複数(例えば5個)の保持機構24d(保持部)を有していてもよい。複数の保持機構24dは、例えば固定枠24cに取り付けられている。保持機構24dは、各位置決め治具60を把持するように構成されていてもよく、各位置決め治具60を吸着するように構成されていてもよい。
[Modification]
Although the embodiments according to the present disclosure have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. FIG. 8 is a diagram showing a modified example of the jig supporting portion and the positioning jig, and is a diagram when the region IV in FIG. 2 is viewed from the rear. As shown in FIG. 8, the jig support section 24 supports each of the transmitter unit 42 and a plurality of (for example, four) positioning jigs 60 on the rear side of the underwater exploration apparatus 1 (behind the storage unit 20). It may have a plurality of (for example, five) holding mechanisms 24d (holding portions) that are detachably held. The plurality of holding mechanisms 24d are attached, for example, to the fixed frame 24c. The holding mechanism 24 d may be configured to grip each positioning jig 60 or may be configured to suck each positioning jig 60 .

各位置決め治具60は、ワイヤ61の上端にケーブル41cを挿通可能な吊り輪65(挿通部)を有している。ケーブル41cは、一端において送信機ユニット42に接続され、各位置決め治具60の吊り輪65に移動自在に挿通されている。すなわち、位置決め治具60は、ケーブル41cを吊り輪65に挿通させた状態で保持機構24dに保持されている。当該変形例に係る構成によれば、保持機構24dによる位置決め治具60の保持状態の解除によって、ケーブル41cの設置操作を効率よく行うことができる。また、設置された位置決め治具60の吊り輪65にケーブル41cが挿通しているので、海底面90sへのケーブル41cの敷設操作の効率を一層向上させることができる。 Each positioning jig 60 has a suspension ring 65 (insertion portion) on the upper end of the wire 61 through which the cable 41c can be inserted. One end of the cable 41c is connected to the transmitter unit 42, and the suspension ring 65 of each positioning jig 60 is movably inserted. That is, the positioning jig 60 is held by the holding mechanism 24d with the cable 41c inserted through the suspension ring 65. As shown in FIG. According to the configuration according to the modification, the installation operation of the cable 41c can be efficiently performed by releasing the holding state of the positioning jig 60 by the holding mechanism 24d. In addition, since the cable 41c is inserted through the sling ring 65 of the positioning jig 60 installed, the efficiency of the laying operation of the cable 41c to the sea floor 90s can be further improved.

水底探査方法の設置工程においては、位置決め治具60が設置されていない状態の海底面90sに沿って、ケーブル41cを巻き出しながら水底探査装置1を移動させ、各コーナー部分Cにおいて、ケーブル41cと共に位置決め治具60を海底面90sに落下させることにより、ケーブル41cを海底面90sに位置決めし、送信コイル44を海底面90sに敷設してもよい。このとき、マニピュレータ51の操作によって位置決め治具60を落下させてもよく、保持機構24dによる位置決め治具60の保持状態の解除によって、位置決め治具60を落下させてもよい。この水底探査方法によれば、位置決め治具60の設置操作及びケーブル41cの敷設操作を併行して行うので、一層効率よく海底面90sにケーブル41cを敷設することができる。 In the installation step of the underwater exploration method, the underwater exploration apparatus 1 is moved along the seabed 90s where the positioning jig 60 is not installed, while unwinding the cable 41c. By dropping the positioning jig 60 onto the seabed 90s, the cable 41c may be positioned on the seabed 90s and the transmitting coil 44 may be laid on the seabed 90s. At this time, the positioning jig 60 may be dropped by operating the manipulator 51, or by releasing the held state of the positioning jig 60 by the holding mechanism 24d. According to this underwater exploration method, since the installation operation of the positioning jig 60 and the laying operation of the cable 41c are performed in parallel, the cable 41c can be laid on the seabed 90s more efficiently.

1…水底探査装置、10…移動体、11…浮力体、12…本体部、20…格納ユニット、20a…連結部材、21…本体部、21a,21b…サイドフレーム、21c…接続フレーム、22…連結部、22a…支持部、22b,22c…補助部、23…設備支持部、23a,23b…載置台、23c,23d…載置板、24…治具支持部、24a…固定ロッド、24b…横架材、24c…固定枠、24d…保持機構(保持部)、25…曳航索格納部、30…曳航体、31…曳航索、32…底板、33…カバー、34…曳航部、34a…上板、34b…固定部、40…電磁探査装置、41…ケーブルユニット、41a…ドラム、41b…ハンドル、41c…ケーブル、42…送信機ユニット(送信部)、44…送信コイル、42a…送信電源、42b…制御装置、42c…スイッチ、42d…コネクタ、43…受信機(受信部)、44…送信コイル、50…操作部、51…マニピュレータ、60…位置決め治具、61…ワイヤ、62…フロート、63…錘、63a…収容袋、64…フック、65…吊り輪(挿通部)、90…海底(水底)、90s…海底面(水底面)、100…水底探査システム、C…コーナー部分、D1…推進方向、D2…後退方向、H…高度、L…探査測線、P…敷設位置、S…格納スペース。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Underwater exploration apparatus 10... Mobile body 11... Buoyant body 12... Main body part 20... Storage unit 20a... Connection member 21... Main body part 21a, 21b... Side frame 21c... Connection frame 22... Connection part 22a Support part 22b, 22c Auxiliary part 23 Equipment support part 23a, 23b Placement base 23c, 23d Placement plate 24 Jig support 24a Fixed rod 24b Horizontal member 24c Fixed frame 24d Holding mechanism (holding part) 25 Towline storage part 30 Towing body 31 Towline 32 Bottom plate 33 Cover 34 Towing part 34a Upper plate 34b Fixed part 40 Electromagnetic investigation device 41 Cable unit 41a Drum 41b Handle 41c Cable 42 Transmitter unit (transmitter) 44 Transmitter coil 42a Transmitter power supply , 42b... control device, 42c... switch, 42d... connector, 43... receiver (receiving unit), 44... transmission coil, 50... operation unit, 51... manipulator, 60... positioning jig, 61... wire, 62... float , 63... Weight, 63a... Accommodating bag, 64... Hook, 65... Suspension ring (insertion part), 90... Seabed (bottom of water), 90s... Seabed (bottom of water), 100... Underwater exploration system, C... Corner part, D1...Propulsion direction, D2...Retreat direction, H...Altitude, L...Exploration survey line, P...Laying position, S...Storage space.

Claims (11)

水中を移動する移動体と、
水底の鉱物資源を探査する電磁探査装置と、
前記移動体に曳航され、前記電磁探査装置の探査測線に沿うように移動する曳航体と、を備え、
前記電磁探査装置は、
水底に磁場を発生させるための送信コイルと、
前記送信コイルに電流を流す送信部と、
前記曳航体に取り付けられ、前記送信コイルに流れる電流の変化によって発生する電磁誘導に起因する磁場の変化に関する情報を受信する受信部と、を有し、
前記送信コイルは水底面にループ状に敷設されており、
記受信部は、前記送信コイルに対して相対移動しながら前記情報を受信する、水底探査システム。
a moving body that moves in water;
an electromagnetic exploration device for exploring mineral resources on the bottom of the water;
a towing body that is towed by the moving body and moves along the survey survey line of the electromagnetic survey device;
The electromagnetic exploration device is
a transmission coil for generating a magnetic field at the bottom of the water;
a transmission unit that applies current to the transmission coil;
a receiver attached to the tow body for receiving information about changes in the magnetic field caused by electromagnetic induction caused by changes in the current flowing through the transmitting coil;
The transmission coil is laid in a loop on the bottom surface of the water,
The underwater exploration system, wherein the receiving unit receives the information while moving relative to the transmitting coil.
前記送信コイルを前記水底面に位置決めする複数の位置決め部を更に備える、請求項1に記載の水底探査システム。 2. The underwater exploration system of claim 1, further comprising a plurality of positioning units for positioning the transmitting coils on the bottom surface of the water. 前記移動体の下方に配置され前記曳航体を格納する格納ユニットに取り付けられ、前記位置決め部を着脱可能に支持する治具支持部を更に備える、請求項2に記載の水底探査システム。3. The bottom-of-water exploration system according to claim 2, further comprising a jig support section that is arranged below the moving body and attached to a storage unit that stores the towing body, and that supports the positioning section in a detachable manner. 前記電磁探査装置の探査領域は、ループ状の前記送信コイルによって囲まれる領域と、当該領域よりも外側の領域とを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の水底探査システム。 The underwater exploration system according to any one of claims 1 to 3, wherein the exploration area of said electromagnetic exploration device includes an area surrounded by said loop-shaped transmission coil and an area outside said area. 水中を移動するように構成された移動体と、
水底の鉱物資源を探査するように構成された電磁探査装置と、
前記移動体に曳航索を介して連結された曳航体と、
操作部と、を備え、
前記電磁探査装置は、
水底に磁場を発生させる送信コイルを構成するためのケーブルと、
前記送信コイルに電流を流すように構成された送信部と、
前記曳航体に取り付けられ、前記送信コイルに流れる電流の変化によって発生した電磁誘導に起因する磁場の変化に関する情報を受信するように構成された受信部と、を有し、
前記操作部は、前記ケーブルによってループ状の前記送信コイルを構成するように、前記ケーブルを水底面に敷設可能に構成され、
記受信部は、前記送信コイルに対して相対移動しながら前記情報を受信するように構成されている、水底探査装置。
a moving body configured to move in water;
an electromagnetic exploration device configured to explore underwater mineral resources;
a towing body connected to the moving body via a towline;
and an operation unit,
The electromagnetic exploration device is
a cable for forming a transmission coil that generates a magnetic field at the bottom of the water;
a transmitter configured to apply current to the transmitter coil;
a receiver attached to the tow body and configured to receive information about changes in the magnetic field caused by electromagnetic induction caused by changes in the current through the transmit coil;
The operation unit is configured to be able to lay the cable on the bottom surface of the water so that the cable forms the loop-shaped transmission coil,
The underwater exploration device, wherein the receiving unit is configured to receive the information while moving relative to the transmitting coil.
前記操作部はマニピュレータを有する、請求項に記載の水底探査装置。 6. The underwater exploration device according to claim 5 , wherein said operation unit has a manipulator. 前記ケーブルがループ状をなすように前記ケーブルを前記水底面に位置決めする複数の位置決め部を更に備え、
前記マニピュレータは、前記位置決め部を前記水底面に設置する作業を行えるように構成されている、請求項に記載の水底探査装置。
further comprising a plurality of positioning units for positioning the cable on the bottom surface of the water so that the cable forms a loop;
The bottom-of-water exploration apparatus according to claim 6 , wherein said manipulator is configured to perform a task of installing said positioning part on said bottom surface of water.
前記ケーブルがループ状をなすように前記ケーブルを前記水底面に位置決めする複数の位置決め部と、
前記複数の位置決め部のそれぞれを着脱自在に保持する複数の保持部と、を更に備え、
前記複数の位置決め部のそれぞれは、前記ケーブルを挿通可能な挿通部を有し、前記挿通部に前記ケーブルを挿通させた状態で前記保持部に保持されている、請求項に記載の水底探査装置。
a plurality of positioning units for positioning the cable on the bottom surface of the water so that the cable forms a loop;
further comprising a plurality of holding portions that detachably hold each of the plurality of positioning portions,
8. The underwater exploration according to claim 7 , wherein each of the plurality of positioning portions has an insertion portion through which the cable can be inserted, and is held by the holding portion in a state in which the cable is inserted through the insertion portion. Device.
請求項のいずれか一項に記載の水底探査装置を用いて水底の鉱物資源を探査する水底探査方法であって、
前記操作部によって前記ケーブルを前記水底面に敷設して、前記水底面にループ状に敷設された前記送信コイルを構成する工程と、
前記送信部によって前記送信コイルに断続的に電流を流し、前記送信コイルを流れる電流の変化によって電磁誘導を発生させる工程と、
前記受信部が取り付けられた前記曳航体を前記移動体によって曳航し、前記曳航体に取り付けられた前記受信部を前記送信コイルに対して相対移動しながら、前記受信部で前記情報を受信する工程と、を含む、水底探査方法。
A bottom-of-water exploration method for exploring mineral resources on the bottom of the water using the bottom-of-water exploration device according to any one of claims 5 to 8 ,
Laying the cable on the bottom surface of the water by the operation unit to configure the transmission coil laid in a loop shape on the bottom surface of the water;
a step of intermittently passing a current through the transmission coil by the transmission unit, and generating electromagnetic induction due to changes in the current flowing through the transmission coil;
a step of towing the towing body to which the receiving section is attached by the moving body, and receiving the information by the receiving section while moving the receiving section attached to the towing body relative to the transmitting coil; and, a method of underwater exploration, comprising:
前記水底面にループ状に敷設された前記送信コイルを構成する工程では、前記ケーブルがループ状をなすように前記ケーブルを前記水底面に位置決めする、請求項に記載の水底探査方法。 10. The underwater exploration method according to claim 9 , wherein in the step of forming the transmission coil laid in a loop on the water bottom, the cable is positioned on the water bottom so that the cable forms a loop. 前記水底探査装置は、前記ケーブルがループ状をなすように前記ケーブルを前記水底面に位置決めする複数の位置決め部を更に備えており、
前記水底面にループ状に敷設された前記送信コイルを構成する工程では、前記ケーブルと共に前記位置決め部を前記水底面に落下させることにより、前記ケーブルを前記水底面に位置決めする、請求項10に記載の水底探査方法。
The bottom-of-water exploration device further comprises a plurality of positioning units for positioning the cable on the bottom of the water so that the cable forms a loop,
11. The method according to claim 10 , wherein in the step of configuring the transmission coil laid in a loop on the water bottom surface, the cable is positioned on the water bottom surface by dropping the positioning portion together with the cable onto the water bottom surface. method of underwater exploration.
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