RU167133U1 - Донная электроразведочная станция - Google Patents

Abstract

1. Донная электроразведочная станция, представляющая собой гермокорпус, в котором размещены источники питания и другие приборы и оборудование, отличающаяся тем, что корпус имеет форму цилиндра, высота которого как минимум в 1,5 раза меньше диаметра, с торцевыми уплотнениями, двумя крышками, причем верхняя крышка имеет массу, меньшую, чем у основания, и размещенными на внешней стороне цилиндрической части корпуса герморазъемом инициализации и считывания информации, связанным с интерфейсом Интернета, и по крайней мере одним герморазъемом приемной линии, к которому подключена донная приемная линия с неполяризующимися электродами.2. Донная электроразведочная станция по п.1, отличающаяся тем, что на корпусе имеется два герморазъема приемной линии и узлы для подключения двух приемных линий.3. Донная электроразведочная станция по п.1, отличающаяся тем, что на корпусе дополнительно располагаются вакуум-порт для вакуумизации станции, блок индикаторов состояния, датчик давления, герморазъем для инициализации станции, подзарядки аккумуляторов блока питания и скачивания информации с памяти станции.4. Донная электроразведочная станция по п.1, отличающаяся тем, что расположенные на внешней стороне корпуса элементы защищены протекторами, выполненными из полимерного материала.5. Донная электроразведочная станция по п.1, отличающаяся тем, что в корпусе станции размещены блок питания, многоканальный регистратор с модулем управления, флеш-память, тестовый генератор, часы, контрольные модули, датчик вакуума и система автоматической регулировки усиления.

Description

Полезная модель относится к морским автономным донным станциям, предназначенным для проведения электроразведочных работ в прибрежной зоне и на суше, в частности, на акваториях с глубинами от 0 до 500 метров. В настоящее время для морских геофизических исследований широко применяются донные станции различной конструкции и назначения.

Известны донные сейсмические станции конструкции ГНПП «Севморгео» (рекламный проспект Севморгео) буйкового и самовсплывающего типа. Станции обоих типов имеют трехкомпонентный геофон в карданном подвесе и гидрофон. Буйковые станции имеют хороший коэффициент передачи в каналах геофонов благодаря большой массе корпуса, однако станции данного типа имеют ограничения по глубине постановки, высокий риск потерь станции и требуют достаточно сложной технологии спуско-подъема. Самовсплывающая станция выполнена в сферическом гермокорпусе, в котором располагаются геофоны, источник питания, регистратор и электронный блок акустического размыкателя электрохимического типа. Гермокорпус обеспечивает положительную плавучесть всей станции и для постановки станции на дно крепится эластичными (резиновыми) жгутами к бетонному грузу через размыкатель. Такая конструкция станции обеспечивает высокую технологичность спуско-подъемных операций, возможность работы на глубинах до 6000 метров, однако высокое расположение датчиков смещения относительно дна и эластичное крепление станции к грузу снижает чувствительность станции к волнам смещения.

Известны самовсплывающие донные сейсмические станции на основе подводного модуля, который представляет собой герметичный корпус, снабженный устройством постановки на дно. Внутри корпуса размещена аппаратура регистрации гидроакустических сигналов с соответствующими фильтрами, формирователями, преобразователями, накопителями информации, схемой синхронизации, источником питания и устройством определения ориентации подводного модуля (Глубоководная донная самовсплывающая сейсмическая станция АДС-8 / Соловьев С.Л., Контарь Е.А., Дозоров Т.А., Ковачев С.А. // Известия АН СССР Физика Земли, 1988, №9, с. 459-460; Ocean Bottom Seismometer (OBS) Systems. Company Profile Project Companies Kieler Umwelt und Meerestechnik GmbH (K.U.M.), Signal-Elektronik und Nets Dienste GmbH (SEND), April 2002, 11 p.).

Основным недостатком подобных станций является невозможность полной и адекватной передачи изменяющихся параметров грунта на датчики измерения сигналов, установленные на опорной трубчатой раме, снабженной металлическими механизмами откидывания и прижимания к грунту, что в сочетании с наличием границы грунт-металл вызывает дополнительные погрешности при прохождении акустических сигналов и в конечном итоге приводит к искажению результатов измерений. Кроме того, использование механизмов откидывания и прижимания к грунту недостаточно эффективно вследствие их сложности, отсутствия контроля за их установкой, что приводит к попаданию блока измерительных датчиков в рыхлый грунт дна и, как следствие, к нарушению работоспособности.

Наиболее близкой к заявляемому решению является ранее разработанная авторами самовсплывающая станция «CMC» (RU 83345, 2009), представляющая собой сферический гермокорпус, в котором располагаются ортогональные трехкомпонентные датчики смещения, геофоны, источник питания, регистратор, акустическая система дополнительного контроля положения станции и размыкатель. Станция прикрепляется к бетонному якорю с помощью кевларовых тросов. Недостатком станции является громоздкость, неудобство и ограниченные возможности ее эксплуатации при постановке в прибрежной зоне, что обусловлено необходимостью крепления крупногабаритного груза, а также необходимость вскрытия корпуса для снятия информации.

Технической задачей, решаемой авторами, являлось повышение надежности получения качественной информации за счет отказа от отделяемого груза при обеспечении надежного контакта станции с морским дном.

Технический результат достигается тем, что станция имеет цилиндрический герметичный корпус высота которого как минимум в 1,5 раза меньше диаметра, с торцевыми уплотнениями, двумя крышками, причем верхняя крышка имеет массу меньшую, чем у основания, и размещенными на внешней стороне цилиндрической части корпуса по крайней мере одним герморазъемом приемной линии, к которому подключена донная приемная линия с неполяризующимися электродами герморазъемом инициализации и считывания информации, связанным с интерфейсом интернета и узлами для подключения приемных линий (кос). Оптимально использование в станции двух герморазъемов приемной линии для подключения двух приемных линий, образующих симметричную относительно станции систему измерения, например, при работах в транзитной зоне. Наряду с ними на корпусе могут располагаться вакуум порт для вакуумизации станции, блок индикаторов состояния, датчик давления, герморазъем для инициализации станции, подзарядки аккумуляторов блока питания и скачивания информации с памяти станции. Все расположенные на внешней стороне корпуса элементы защищаются протекторами, выполненными из полимерного материала, обеспечивающими их безопасность при спуске и подъеме станций. Внутри станции располагаются блок питания, многоканальный регистратор с модулем управления, флеш-память, тестовый генератор, часы, контрольные модули, датчик вакуума и система автоматической регулировки усиления (АРУ). В качестве элементов питания в блоке питания используются Li-Ion аккумуляторы, что позволяет ускорить процесс заряда Полезная модель донной станции, получившей условное наименование «ТАРТЛ», иллюстрируется чертежами: на фиг. 1 - вид станции в разрезе по вертикали, на фиг. 2 - горизонтальный разрез станции, на фиг. 3 - структурная схема, где:

1 - Цилиндрический корпус

2 - Верхняя крышка

3 - Основание

4 - Протектор

5 - Элемент питания

6 - Узел крепления кос

7 - Процессор

8 - Память

9 - Система АРУ

10 - Предусилитель

11 - Часы

12 - Блок питания

13 - Герморазъем приемной линии

14 - Герморазъем инициализации и считывания информации

15 - Вакуумпорт

16 - Индикатор

17 - Датчик давления

18 - Модуль заряда батареи

19 - Модуль микроконтроллерного управления

20 - Модуль расчета текущей емкости

21 - Модуль измерения температуры

22 - Датчик вакуума

23 - Тестовый генератор

24 - Донная приемная линия

25 - Бортовой блок

Станция представляет собой многоканальный автономный регистратор, расположенный в цилиндрическом герметичном корпусе, выполненного из массивного алюминия и снабженного торцевыми уплотнениями и съемными крышками, из которых верхняя крышка легче нижней. На внешней поверхности цилиндрического корпуса 1 станции располагаются узлы крепления кос 6, герморазъем приемной линии 13, герморазъем инициализации и считывания информации 14, вакуумпорт 15, индикатор состояния 16, датчик давления 17. По периметру цилиндрического корпуса расположен протектор 4 из полимерного материала. Внутри корпуса располагаются элементы питания 5, процессор 7, память 8, система АРУ 9, предусилитель 10, часы 11 и блок питания 12.

Работа станции осуществляется следующим образом. Перед постановкой станций на дно осуществляется зарядка блока питания 12 через герморазъем 14. Зарядка батареи литий-ионных элементов питания 5 осуществляется через модуль зарядки батарей 18 под управлением контроллера 19. При этом контролируется текущая емкость батарей и их температура модулями 20 и 21. Проводится вакуумизация станций через вакуумпорт 15. С помощью бортового блока через герморазъем 14 проводится инициализация станций, синхронизация часов 11 и с помощью тестового генератора 23 осуществляется проверка всех станций. К станциям подключаются донные приемные линии с неполяризующимися электродами, после чего станции устанавливаются на дно и осуществляют регистрацию сигналов электрического поля.

После подъема станций на борт, с помощью индикатора состояния 16 осуществляется контроль герметичности станции по показаниям датчика вакуума 22, определяется текущая емкость батарей по показаниям модуля 21 и состояние регистратора. При штатных параметрах показаний индикатора со стояния 16, станции выставляются на следующий профиль без скачивания текущей информации, а станции с нештатными показаниями заменяются запасными. Скачивание информации в бортовой блок производится сразу для нескольких отработанных профилей во время технологических перерывов, например связанных с погодными условиями. Для скачивания информации станция подключается к бортовому блоку 25 через герморазъем 14, производится сверка часов 11, вычисляется величина ухода частоты часов, определяется объем записанной информации и информация переписывается на жесткий диск бортового блока. Одновременно производится подзарядка элементов питания 5.

Заявляемая конструкция корпуса обеспечивает ее устойчивое и ориентированное расположение на дне, а также возможность работать с косами и получать информацию с высокой скоростью без вскрытия корпуса. Наличие в составе станции введены датчика вакуума, тестового генератора и индикатора обеспечивает более надежный контроль работоспособности станции при нахождении ее на палубе.

Claims (5)

1. Донная электроразведочная станция, представляющая собой гермокорпус, в котором размещены источники питания и другие приборы и оборудование, отличающаяся тем, что корпус имеет форму цилиндра, высота которого как минимум в 1,5 раза меньше диаметра, с торцевыми уплотнениями, двумя крышками, причем верхняя крышка имеет массу, меньшую, чем у основания, и размещенными на внешней стороне цилиндрической части корпуса герморазъемом инициализации и считывания информации, связанным с интерфейсом Интернета, и по крайней мере одним герморазъемом приемной линии, к которому подключена донная приемная линия с неполяризующимися электродами.

2. Донная электроразведочная станция по п.1, отличающаяся тем, что на корпусе имеется два герморазъема приемной линии и узлы для подключения двух приемных линий.

3. Донная электроразведочная станция по п.1, отличающаяся тем, что на корпусе дополнительно располагаются вакуум-порт для вакуумизации станции, блок индикаторов состояния, датчик давления, герморазъем для инициализации станции, подзарядки аккумуляторов блока питания и скачивания информации с памяти станции.

4. Донная электроразведочная станция по п.1, отличающаяся тем, что расположенные на внешней стороне корпуса элементы защищены протекторами, выполненными из полимерного материала.

5. Донная электроразведочная станция по п.1, отличающаяся тем, что в корпусе станции размещены блок питания, многоканальный регистратор с модулем управления, флеш-память, тестовый генератор, часы, контрольные модули, датчик вакуума и система автоматической регулировки усиления.

Images