RU16406U1 - Многофункциональный технологический комплекс для исследований шельфа - Google Patents

Description

Полезная модель относится к конструктивному выполнению средств геолого- геофизических изысканий на морском шельфе и внутренних акваториях и может быть иснользована также нри съемке трасс под кабели и трубопроводы, контроле подводных сооружений, съемке площадок под буровые платформы и при поиске малоразмерных объектов.

Известны системы 2,3 используемые исследовательскими судами на морском шельфе, включаюш;ие традиционный набор аппаратуры для измерений: гидролокатор бокового обзора ( ГБО), эхолот( ЭЛ) и сейсмоакустический профилограф ( САП), а также аппаратзфу геодезической привязки пунктов наблюдений, например 3, гидроакустическую систему навигации.

Однако системы 2,3 имеют низкий уровень стандартизации ( унификации) внешних устройств, которые ввиду различия принципов

действия и форматов выдачи даиных приводит к усложнению управления и сопряжения отдельных устройств 2, с.65 .

В то же время попытки 2 объединения ГБО, САП, ЭЛ и других устройств в единый неделимый комплекс без возможности раздельного их использования создает, в ряде случаев недостаточно оправданное усложнение судовой аппаратуры и увеличивает стоимость работ. При этом в 2,3 приводится лишь состав аппаратуры, что не позволяет осуществить адекватную практическую реализацию устройств. В 2 обозначен путь разрешения этих противоречий: модульный принцип построения системы, унификация оборудования и программного обеспечения, однако 2 не содержит конкретного конструктивного выполнения решения.

Известен комплекс аппаратуры 1, принятый за прототип, который содержит модуль ГБО, модуль САП, модуль ЭЛ и модуль навигационной системы (ПС). Каждый из модулей комплекса 1,- ГБО, САП, ЭЛ и ПС,- включает блок измерения ( БП), соединенный с блоком обработки и регистрации ( БОР), а выходы модулей ГБО, САП, ЭЛ и ПС подключены к входу блока оперативной контрольной информации (БОКП).

Однако известный комплекс 1, как и дрзтие аналоги обладает недостаточным уровнем унификации модулей, в комплексе 1, отсутствует синхронная индикация и регистрация в едином формате данных, кроме того, раздельное использование модулей не предусмотрено.

Сзш ность предлагаемой полезной модели заключается в создании такого многофункционального технологического комплекса ( МТК) для

исследований шельфа ( и внутренних акваторий), который позволил бы реализовать адекватную конструкцию унифицированных модулей с синхронной индикацией и регистрацией данных в едином формате ( и едином времени), которая эффективна как при совместном, так и при раздельном использовании модулей, удовлетворяя требованию критерия « сложность - стоимость - точность - эффективность, т.е. достижение максимально возможной точности и эффективности морских геологогеофизических работ при оптимально возможной сложности и стоимости оборудования.

Основной технический результат МТК заключается в повышении точности и надежности измерения различных параметров при исследованиях на шельфе за счет синхронной индикации и регистрации данных в едином формате. При этом за счет рациональной модульной конструкции комплекс предусматривает возможность раздельного использования модулей в зависимости от решаемых задач.

Унификация модулей и программного обеспечения снижает стоимость работ, повышает их надежность, а дополнение комплекса другими измерительными модулями расширяет его функциональные возможности.

Технический результат достигается следующим образом.

МТК содержит модуль ГБО, модуль САП, модуль ЭЛ и модуль ПС, причем каждый из модулей ГБО, САП, ЭЛ и ПС включает БП, соединенный с БОР, а выходы модулей ГБО, САП, ЭЛ и ПС подключены к входу БОКИ.

Отличительной особенностью МТК является то, что МТК дополнительно включает блок синхронной индикации и регистрации

( БСР1Р) в едином формате данных и коммутатор режимов работы (КРР), при этом выходы БОР модулей ГБО, САП, ЭЛ и НС подключены к входам БО1СИ и БСИР через КРР.

МТК также отличается тем, что модуль ГБО содержит буксируемую на кабель - тросе гондолу (БГ) и бортовой модуль ГБО, БГ оснащена гидроакустическими антеннами с подключенными к ним передатчиком и приемником, бортовой модуль ГБО включает блок согласования с гондолой ( БСГ), приемник (ИР), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), управляющий вычислитель с монитором ( УВМ),а также блоки графической и магнитной регистрации (БГР БМР), причем вход- выход БСГ подключен к передатчику и приемнику БГ, выход БСГ подключен к входу ПР, два выхода ПР подключены к входам АЦП, выход АЦП подключен к входу УВМ, первый, второй, третий и четвертый выходы УВМ подключены соответственно к входам БСГ, ПР, БГР и БМР, а пятый выход УВМ через КРР подключен к БСИР.

Модуль САП содержит буксируемые на кабель - тросе источник сейсмических сигналов (ИСС) и оснащенную сейсмоприемниками сейсмокосу (СП), а также бортовой модуль САП, который включает блок согласования с сейсмокосой и ИСС ( БССИ), приемник ( ПР), АЦП,УВМ, а также БГР и БМР, причем вход - выход БССИ подключен к ИСС и приемникам СП, выход БССИ подключен к входу ПР, выход ПР подключен к входу АЦП, выход АЦП подключен к входу УВМ, первый, второй, третий и четвертый выходы УВМ подключены соответственно к входам БССИ, ПР, БГР и БМР, а пятый выход УВМ через КРР подключен к БСИР.

бортовой модуль ЭЛ, который включает блок согласования с антенной (БСА), двухканальный приемник (ПР), АЦП, УВМ, а также БГР и БМП, причем вход - выход БСА подключен к ГАА, выход БСА подключен к входу ПР, два выхода ПР подключены к входам АЦП, выход АЦП подключен к входу УВМ, первый, второй, третий и четвертый выходы УВМ подключены соответственно к входам БСА, ПР, БГР и БМР, а пятый выход УВМ через КРР подключен к БСР1Р.

Модуль ПС содержит антенну (А) и бортовой модуль ПС, который включает блок согласования с антенной (БСА), приемник (ПР), АЦП, УВМ, а также БГР и БМР, причем вход-выход БСА подключен к А, выход БСА подключен к входу ПР, выход ПР подключен к входу АЦП, выход АЦП подключен к входу УВМ, первый, второй, третий и четвертый выходы УВМ подключены соответственно к входам БСА, ПР, БГР и БМП, а пятый выход УВМ через КРР подключен к БСПР.

В частном случае выполнения БОКИ и БСИР объединены, а в качестве объединенного блока использованы стандартные вычислительные блоки или персональный компьютер.

Частным случаем выполнения МТК является то, что УВМ модулей ГБО, САП и ЭП объединены, а в качестве объединенного блока использованы стандартные вычислительные блоки или персональный компьютер.

При этом в качестве модуля ПС использован модуль гидроакустической навигационной системы и/или модуль дифференциальнойрадионавигационнойсистемы,и/или

дифференциальной спутниковой системы радионавигации.

В конкретных случаях выполнения МТК дополнительно содержит

модуль измерителя скорости , и/или модуль измерения параметров воды, и/или модули ДР5ТИХ измеряемых параметров.

На фиг.1 представлена схема конструкции МТК, на фиг. 2,3,4,5 приведены соответственно схемы модулей ГБО, САП, ЭЛ и НС.

МТК содержит модули ГБО 1, САН 2, ЭЛ 3 и НС 4 ( фигЛ), каждый из которых включает БН 5 и БОР 6, а также БОКИ 7, БСИР 8 и КРР 9. Модуль ГБО ( фиг.2) содержит БГ 10, БСГ 11, HP 12, АЦН 13, УВМ 14, БГР 15 и БМР16. Модуль САН 2 ( фиг.З) содержит НСС 17, СН 18, БССН 19, HP 20, АЦН 21, УВМ 22, БГР 23 и БМН 24.

Модуль ЭЛ 3 (фиг.4) включает ГАА 25, БСА 26, HP 27, АЦН 28, УВМ 29, БГР 30 и БМР 31. Модуль НС ( фиг.5) содержит А32, БСА 33, НР34, АЦН 35, УВМ 36, БГР 37и БМР 38.

МТК работает следующим образом.

Модули ГБО 1, САН 2, ЭЛ 3 и НС 4, отличаясь по виду обрабатываемых сигналов ( см. подробнее 4,5 ) работают по одной унифицированной схеме: БН 5 измеряют значения соответствз эщих параметров и передают их на входы соответствуюпщх БОР 6. Блоку БИ 5 соответствуют БГ 10 ( фиг. 2),НСС 17 и СН18 ( фиг.З), ГАА ( фиг.4) и А32(фиг.5).

Обработка сигналов в модулях ГБО 1, САН 2, ЭЛ 3 и НС 4 производится соответственно с помощью БСГ 11 ( БССИ 19, БСА 26 и БСА 33), HP 12 ( НР20, НР27 и НР34) и АЦН 13 ( АЦН 21,АЦН 28 и АЦН35) при управлении соответственно УВМ 14 ( УВМ 22, УВМ 29 и УВМ 36). Регистрация данных каждого модуля осз ествляются в БГР 15 И БМР 16 ( БГР 23 и БМР24, БГР 30 и БМР 31, БГР 37 и БМР 38).

Сигналы выходов БОР 6 модулей 1,2,3,4 через КРР 9, который определяет режим работы, поступают на входы БОКИ 7 и БСИР 8. БОКИ 7, аналогично 1, представляет собой экран визуального наблюдения отдельных измеряемых параметров. БСИР 8 осуществляет синхронную индикацию и регистрацию в едином формате данных и в едином времени, чем достигается технический результат МТК.

В частных случаях БОКИ 7 и БСИР 8 с целью упрощения МТК могут быть объединены и выполнены на базе стандартных вычислительных блоков или на базе персонального компьютера.

Аналогично могут быть объединены УВМ 14, УВМ 22 и УВМ 29. В качестве модуля НС 4 может быть использована гидроакустическая навигационная система и/ или дифференциальные подсистемы радионавигационных или спутниковых систем.

Для расщирения функциональных возможностей МТК может дополнительно содержать модуль измерителя скорости звука и/ или модуль измерения параметров воды ( аналогично 1), и /или модули других измеряемых параметров.

источники по УРОВНЮ ТЕХНИКИ

I Прототип и аналоги:

1.Пат. РФ № 1754660, МКМ СО2 F1/OOGO06 F 15 /46, GO 5 D27/00, опубл. 15.08.92, Б.И. , 1992, № 30 ( прототип).

2.Глумов И.Ф. Автоматизированные геофизические комплексы для изучения геологии и минеральных ресурсов Мирового океана-М: Педра, 1986. стр. 344 ( с.329-333, рисунок 125аналог.).

3.Справочник по гидроакустике ( А.П. Евтютов, А.Е. Колесников, Е.А. Коренин и др. - 2-е изд. - Л: Судостроение, 1988.-с522. (с.59-61, рис. 1.29 - аналог.)

П. Дополнительные источники по уровню техники:

4.Гидроакустическая энциклопедия ( под общей редакцией В.И. Тимошенко - Таганрог: Изд. ТРТУ, 1999 г.-788с.

5.Соненберг Г.Д. Радиолокационные и навигационные системы:

Пер. с англ. Л.: Судостроение, 1982 - 400 с.

Claims (9)

1. Многофункциональный технологический комплекс (МТК), содержащий модуль гидролокатора бокового обзора (ГБО), модуль сейсмоакустического профилографа (САП), модуль эхолота (ЭЛ) и модуль навигационной системы (НС), причем каждый из модулей ГБО, САП, ЭЛ и НС включает блок измерения (БИ), соединенный с блоком обработки и регистрации (БОР), а выходы модулей ГБО, САП, ЭЛ и НС подключены к входу оперативной контрольной информации (БОКИ), отличающийся тем, что МТК дополнительно включает блок синхронной индикации и регистрации (БСИР) в едином формате данных и коммутатор режимов работы (КРР), при этом выходы БОР модулей ГБО, САП, ЭЛ и НС подключены к входам БОКИ и БСИР через КРР.

2. МТК по п.1, отличающийся тем, что модуль ГБО содержит буксируемую на кабель-тросе гондолу (БГ) и бортовой модуль ГБО, БГ оснащена гидроакустическими антеннами с подключенными к ним передатчиком и приемником, бортовой модуль ГБО включает блок согласования с гондолой (БСГ), приемник (ПР), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), управляющий вычислитель с монитором (УВМ), а также блоки графической и магнитной регистрации (БГР и БМР), причем вход-выход БСГ подключен к передатчику и приемнику БГ, выход БСГ подключен к входу ПР, два выхода ПР подключены к входам АЦП, выход АЦП подключен к входу УВМ, первый, второй, третий и четвертый выходы УВМ подключены соответственно к входам БСГ, ПР, БГР и БМР, а пятый выход УВМ через КРР подключен к БСИР.

3. МТК по п.1, отличающийся тем, что модуль САП содержит буксируемые на кабель-тросе источник сейсмических сигналов (ИСС) и оснащенную сейсмоприемниками сейсмокосу (СП), а также бортовой модуль САП, который включает блок согласования с сейсмокосой и ИСС (БССИ), приемник (ПР), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), управляющий вычислитель с монитором (УВМ), а также блоки графической и магнитной регистрации (БГР и БМР), причем вход-выход БССИ подключен к ИСС и приемникам СП, выход БССИ подключен к входу ПР, выход ПР подключен к входу АЦП, выход АЦП подключен к входу УВМ, первый, второй, третий и четвертый выходы УВМ подключены соответственно к входам БССИ, ПР, БГР и БМР, а пятый выход УВМ через КРР подключен к БСИР.

4. МТК по п. 1, отличающийся тем, что модель ЭЛ содержит гидроакустическую антенну (ГАА) и бортовой модуль ЭЛ, который включает блок согласования с антенной (БСА), двухканальный приемник (ПР), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), управляющий вычислитель с монитором (УВМ), а также блоки графической и магнитной регистрации (БГР и БМР), причем вход-выход БСА подключен к ГАА, выход БСА подключен к входу ПР, два выхода ПР подключены к входам АЦП, выход АЦП подключен к входу УВМ, первый, второй, третий и четвертый выходы УВМ подключены соответственно к входам БСА, ПР, БГР и БМР, а пятый выход УВМ через КРР подключен к БСИР.

5. МТК по п.1, отличающийся тем, что модуль НС содержит антенну (А) и бортовой модуль НС, который включает блок согласования с антенной (БСА), приемник (ПР), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), управляющий вычислитель с монитором (УВМ), а также блоки графической и магнитной регистрации (БГР и БМР), причем вход-выход БСА подключен к А, выход БСА подключен к входу ПР, выход ПР подключен к входу АЦП, выход АЦП подключен к входу УВМ, первый, второй, третий и четвертый выходы УВМ подключены соответственно к входам БСА, ПР, БГР и БМР, а пятый выход УВМ через КРР подключен к БСИР.

6. МТК по п.1, отличающийся тем, что БОКИ и БСИР объединены, а в качестве объединенного блока использованы стандартные вычислительные блоки или персональный компьютер.

7. МТК по пп.2 - 4, отличающийся тем, что УВМ модулей ГБО, САП, и ЭЛ объединены, а в качестве объединенного блока использованы стандартные вычислительные блоки или персональный компьютер.

8. МТК по пп.1 и 5, отличающийся тем, что в качестве модуля НС использован модуль гидроакустической навигационной системы, и/или модуль дифференциальной радионавигационной системы, и/или модуль дифференциальной спутниковой системы радионавигации.

9. МТК по п.1, отличающийся тем, что МТК дополнительно содержит модуль измерителя скорости звука, и/или модуль измерения параметров воды, и/или модули других измеряемых параметров.