[發明專利]一種海底地球物理觀測裝置

無效

• 申請號: 201310365737.9
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN103399359A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 周建平;陶春輝;吳震宇;劉宜勝;鄧顯明;錢鑫炎;張金輝;張國堙;顧春華;李懷明;何擁華
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第二海洋研究所
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00
• 代理公司: 浙江英普律師事務所 33238
• 代理人: 陳小良

技術領域

本發明涉及一種海底觀測機械裝置，具體是指一種基于海底觀測網的在海底原位實時進行地球物理場觀測的海底地球物理觀測裝置。

背景技術

海洋地球物理觀測是一個重要的海洋觀測手段，包括地震、地磁、地電、重力和地熱等具體的地球物理方法。目前常規的方法手段是船載、船舶拖曳和海底自容式等觀測方法。這一系列的常規方法為海洋科學研究、海底地學科學研究和海洋地質災害研究等方面提供了有效的數據。但隨著人類對海底以下地球的認識加深和科學技術的發展，這一系列的常規方法逐漸顯現出不能滿足科學研究的需求。由于海底地球物理場是一個長期變化的過程，同時在洋中脊和俯沖等板塊構造邊緣，地震頻發，使區域的地球物理場發生頻繁變化，常規的地球物理觀測手段都需要船舶到現場去觀測，無法做到全天候實時的觀測，更不可能在海底地震活動時實時觀測。所以常規手段最大缺點無法在地質事件發生時及時地進行觀測與記錄。

發明內容

本發明針對現有技術中的不足，提出一種基于海底觀測網的海底地球物理觀測系統，通過集成機構、控制倉、釋放器、地球物理觀測儀及其安裝裝置和岸基工控機等，實現地震、地磁等多種地球物理方法的集成。利用與海底觀測網的光電纜與接駁裝備，可以全候、實時地進行海底地球物理場觀測。

本發明是通過下述技術方案得以實現的：

一種海底地球物理觀測裝置，其特征在于包括集成機構、電子倉、水下應急能源、地震儀、磁力儀、釋放機構、磁力儀拖曳通訊纜和水下濕插拔電纜；其中磁力儀通過磁力儀拖曳通訊纜與電子倉連接，電子倉能過水下濕插拔電纜與海底觀測網接駁盒連接；集成機構具有機械吊裝件和四個支撐腳；

其中，電子倉內包括有中央控制模塊、中央控制模塊與電源控制模塊雙向連接；中央控制模塊與狀態傳感器連接、通過信號調理模塊進行信號的通訊；中央控制模塊與網絡交換模塊雙向連接；信號調理模塊與網絡交換模塊雙向連接；

地震儀和磁力儀與中央控制模塊連接，并安放于釋放機構；與信號調理模塊雙向連接；水下應急能源與電源控制模塊連接，并受中央控制模塊控制；

電子倉由岸基電能供電，并通過海底觀測網接駁盒與岸基工控制機連接。

本發明中集成機構完成所述的其他部分的機械集成。控制倉完成所述觀測儀器的電子與信息集成，并與海底觀測網的接駁盒相連接。岸基工控機安裝針對的軟件，與控制倉之間實現遠程雙向通訊。

地球物理觀測系統利用船舶與水下機器人布放到海底，通過水下濕插拔電纜與海底觀測網的接駁裝置連接，通過海底觀測網的光電復合纜將地球物理觀測系統的觀測數據上傳到岸基實驗室的工控機。

系統整體采用抗海水腐蝕材料，以滿足長期在海水環境中工作。同時材料必須是無磁材料，以避免對地磁儀的干擾和觀測結果。

有益效果是，可以在實驗室里，方便、直觀的對海底地球物理場進觀測與監控，為海洋科學研究提供高分辨率的長時間序列數據。減少了到海上再場觀測的人力、財力需求。

附圖說明

圖1本發明的結構示意圖

圖2本發明的工作原理示意圖

1、集成機構??2、電子倉??3、水下應急能源??4、地震儀

5、磁力儀??6、釋放機構??7、磁力儀拖曳通訊纜??8、水下濕插拔電纜

9、機械吊裝件??10、支撐腳

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的實施作具體說明：

實施例1

根據附圖2所示原理，制作圖1所示結構的一種海底地球物理觀測裝置，其中包括集成機構1、電子倉2、水下應急能源3、地震儀4、磁力儀5、釋放機構6、磁力儀拖曳通訊纜7和水下濕插拔電纜8；其中磁力儀5通過磁力儀拖曳通訊纜7與電子倉2連接，電子倉能過水下濕插拔電纜8與海底觀測網接駁盒連接；集成機構1具有機械吊裝件9和四個支撐腳10；其中，電子倉2內包括有中央控制模塊、中央控制模塊與電源控制模塊雙向連接；中央控制模塊與狀態傳感器連接、通過信號調理模塊進行信號的通訊；中央控制模塊與網絡交換模塊雙向連接；信號調理模塊與網絡交換模塊雙向連接；地震儀4和磁力儀5與中央控制模塊連接，并安放于釋放機構6；與信號調理模塊雙向連接；水下應急能源3與電源控制模塊連接，并受中央控制模塊控制；電子倉2由岸基電能供電，并通過海底觀測網接駁盒與岸基工控制機連接。

在本實施例中，機械吊裝件9用于在系統布放或回收時連接吊裝設備的。支撐腳10共有四個，作用是保證系統在海底布放時不陷進海底的沉積物中，其底面積的設計根據布放位置的沉積條件進行計算獲得。