[發明專利]實時傳輸多功能海底地震儀

無效

• 申請號: 201210364589.4
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN102914798A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 游慶瑜;郝天珧;趙春蕾
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01V1/38
• 分類號: G01V1/38;G01V1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及海洋勘探領域，具體為海洋地震觀測技術領域和水下聲學傳播技術，特別涉及一種具有實時傳輸數據的多功能海底地震儀。?

背景技術

中國科學院地質與地球物理研究所是我國研制海底地震儀的主要單位，承擔了國內絕大多數的海底地震儀研制任務。十一五”期間在財政部支持的國家重大科研裝備研制專項中，中國科學院地質與地球物理研究所自主研制的七通道多功能寬帶海底地震儀打破了國外對我國海底寬頻帶地震儀的壟斷，并在南海、黃海、渤海進行了成功地應用，取得了大量的寶貴的科學數據。2009年4月，利用我們自主研制的寬帶海底地震儀，我國首次在深水海區(4300米)記錄到天然地震數據。?

隨著油氣勘探向深水和海洋殘留盆地發展的進程以及對天然氣水合物的勘探研究需求，對海底數字地震儀性能指標的要求也越來越高，例如海底地震儀要適應大于3000m的水深、海底地震儀要具有高分辨率和長時間的連續工作能力以及實時傳輸數據等能力。其中，海底地震儀特別是具有實時傳輸功能的海底地震儀越來越被很多國家和地球科學研究單位所重視。早期水聲通信機使用的是模擬信號通信，模擬信號容易受到海洋中?的魚類、艦船、波浪等產生的混亂噪聲的影響；這些噪聲有時混雜在一起進一步地使海洋中的聲場變得極為混亂，導致海底地震儀接收到的信號更加模糊不清。?

隨著計算機技術的發展，使得水聲數字通信成為可能，特別是數字信號處理器的出現，成功解決了大量水下信息的傳播問題。例如中國專利申請第200510110671號公開的光電雙通道自動了望跟隨半潛器，該半潛器既可全潛于水下隱蔽，又可僅露出潛望窗進行探測，它將探測的圖像信號經加密后以水聲無線信號傳輸到水下母艇。水下母艇發出的加密控制指令，以水聲數字通信的數據傳輸形式傳送到半潛器，經解密后指揮半潛器工作。但是在該光電雙通道自動了望跟隨半潛器申請中沒有公開如何具體地實現數據通信的，這也正如申請人所言“經過加密處理的水聲無線信號不致被敵人修改、破譯、截獲或利用”。也就是，僅僅給出了數字通信的設想，而沒有給出具體實現的手段。?

此外，還有中國專利申請第02154475號公開的基于CAN總線的深海長距離數字通信系統，該基于CAN總線的深海長距離數字通信系統包括一個水上主機節點和一個水下終端節點，水上主機節點由0號節點通信模塊和控制主機組成，水下終端節點由與0號節點通信模塊結構相同的1號節點通信模塊和水下拖體控制器組成，節點內部通過串行通信接口RS-232交換數據，節點通過CAN總線接口掛接在萬米鎧裝電纜的兩端。該發明主要依托于CAN現場總線技術，實現深海海底長距離無中繼數字通信的要求，不用進行數模轉換。但是該技術依托于CAN現場總線技術，無法大范圍推廣使用。?

由于海底地震儀工作的環境以及數據傳輸的需要，繼續一種能將數字通訊有效地結合到海底地震儀器設備中，實現了海底地震儀與水面的實時傳輸的方法及設備。?

發明內容

本發明的目的是公開一種實時傳輸多功能海底地震儀，是在已有七通道多功能海底地震儀的基礎上，通過對國外產品技術的消化吸收改進而成，其提高了性能指標，可以更好的滿足海洋科學研究與海洋油氣探測的需要。?

為達到上述目的，依據本發明的第一方面，提供一種實時傳輸多功能海底地震儀，其包括儀器艙、水下聲學調制解調器、脫鉤機構、沉耦架；儀器艙包含玻璃儀器艙和塑料儀器艙，玻璃儀器艙固裝于塑料儀器艙內，脫鉤機構位于塑料儀器艙頂端，水下聲學調制解調器的水下modom固裝于脫鉤機構的側面，在脫鉤機構與沉耦架之間以拉緊鋼絲固接，將儀器艙固定于沉耦架中；其中，儀器艙內部集成了七通道采集器系統、水聲通訊模塊以及三分量姿控寬帶地震計和三分量高頻檢波器，所述七通道采集器系統、水聲通訊模塊以及三分量姿控寬帶地震計和三分量高頻檢波器為集成一體化的地震計組合體，使玻璃儀器艙球內部成為一個整體；在玻璃儀器艙球外對七通道采集器系統、水聲通訊模塊以及三分量姿控寬帶地震計和三分量高頻檢波器進行組裝、調試，然后放進玻璃儀器艙球內，通過玻璃儀器艙球擠壓O型圈來固定；水下聲學調制解調器，用于實現儀器艙與水面的接收設備的通信。?

優選地，實時傳輸多功能海底地震儀以7個通道采集地震數據，數字記錄海底地震信息，采用無線藍牙技術進行現場檢測；玻璃儀器艙球內部為單球一體化結構。?

優選地，水下聲學調制解調器是由水下modom和水上modom兩部分組成；水下modom通過固定卡和尼龍扎帶安裝在脫鉤機構的側面，由一根水密線纜與玻璃艙內部微機通訊模塊相連，實現了海底地震儀與水面的接收設備(微機)實時傳輸功能。?