[發(fā)明專利]一種海底地震儀樣機(jī)及實(shí)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810391259.1
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108873058B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張歡;王萌;韋佳利;高菲;余景鋒;李遙;顏晗;華波;陳國才
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院
• 主分類號: G01V1/02
• 分類號: G01V1/02;G01V1/38
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 武瑩

本發(fā)明公開一種海底地震儀樣機(jī)結(jié)構(gòu)和樣機(jī)實(shí)測方法，樣機(jī)測試應(yīng)以海洋探測功能性能指標(biāo)為主，設(shè)備可靠性、深海耐壓性等設(shè)備性能指標(biāo)為輔，測試原則采用實(shí)驗(yàn)室測試與外場測試相結(jié)合的方案。測試內(nèi)容主要包括信號采集記錄功能測試、設(shè)備工作模式切換及工作狀態(tài)監(jiān)測功能測試、設(shè)備低電耗及工作時(shí)間測試、設(shè)備深海耐壓性能測試、設(shè)備水聲遙控及定位功能測試、以及海底地震儀用于水下目標(biāo)探測的性能測試。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種海底地震儀樣機(jī)及實(shí)測方法。

背景技術(shù)

地球上有2/3的面積為海洋，當(dāng)今海底觀測技術(shù)已經(jīng)成為新的熱點(diǎn)。隨著OBS即海底地震儀勘探技術(shù)的發(fā)展和完善，OBS在研究海洋深部結(jié)構(gòu)、油氣探測、水下目標(biāo)探測領(lǐng)域有著非常明顯的效果。目前美國、英國、日本等國家已紛紛投入大量人力物力進(jìn)行海底地震儀的研制，我國也已實(shí)現(xiàn)了相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的突破，并開展了多次海上試驗(yàn)。

OBS在海底調(diào)查研究中海底采集工作的成敗在于采集設(shè)備OBS的各項(xiàng)性能、功能指標(biāo)是否達(dá)到要求，在真正部署之前完成對OBS的樣機(jī)測試就是要保證設(shè)備正常、采集的資料合格，以便后續(xù)的處理和解釋工作順利開展。由于我國海底地震儀的研制工作起步較晚，沒有形成系統(tǒng)的樣機(jī)實(shí)測方案，因此，需要設(shè)計(jì)一套用于測試海底地震儀樣機(jī)性能指標(biāo)和功能指標(biāo)的樣機(jī)實(shí)測方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種海底地震儀樣機(jī)及實(shí)測方法，解決了海底地震儀樣機(jī)在投入使用前功能指標(biāo)、性能指標(biāo)的實(shí)測問題，具有很好的使用價(jià)值。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種海底地震儀樣機(jī)測試系統(tǒng)包括電池艙、儀器艙、沉耦架、甲板單元；電池艙為儀器艙供電；儀器艙包括耐壓玻璃球、壓力傳感器、三分量振動傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、低功耗控制模塊、水聲通信模塊、傳感模塊、天線、北斗定位模塊、數(shù)采模塊，耐壓玻璃球包覆壓力傳感器、三分量振動傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、低功耗控制模塊、水聲通信模塊、傳感模塊、天線、北斗定位模塊、數(shù)采模塊；甲板單元產(chǎn)生水聲控制指令進(jìn)行儀器艙工作模型切換，操控壓力傳感器、三分量振動傳感器進(jìn)行連續(xù)采集或觸發(fā)采集，發(fā)布工作狀態(tài)監(jiān)測指令，判斷儀器艙工作狀態(tài)，關(guān)閉水聲控制指令，讀取儀器艙記錄數(shù)據(jù)。

一種海底地震儀樣機(jī)實(shí)測方法，包括如下步驟：

(1)進(jìn)行信號采集記錄功能測試；

(2)進(jìn)行設(shè)備工作模式切換及工作狀態(tài)監(jiān)測功能測試；

(3)進(jìn)行設(shè)備低電耗及工作時(shí)間測試；進(jìn)行設(shè)備深海耐壓性能測試；

(4)進(jìn)行設(shè)備水聲遙控及定位功能測試；

(5)進(jìn)行OBS用于水下目標(biāo)探測的性能測試。

所述的信號采集記錄功能測試包括水聽器及采集板性能測試、振動傳感器及采集板的性能測試；其中：

水聽器及采集板性能測試方法包括：將海底地震儀樣機(jī)放入室內(nèi)水池，利用發(fā)射換能器產(chǎn)生聲源信號，分析海底地震儀采集數(shù)據(jù)，驗(yàn)證采集數(shù)據(jù)波形一致性和信噪比；

振動傳感器及采集板的性能測試方法包括：將海底地震儀樣機(jī)放置于振動測試平臺，利用激振器激發(fā)確知能量的脈沖信號，分析海底地震儀樣機(jī)采集數(shù)據(jù)，驗(yàn)證采集數(shù)據(jù)波形一致性和信噪比等指標(biāo)。

所述的設(shè)備工作模式切換及工作狀態(tài)監(jiān)測功能測試的方法為：

將海底地震儀樣機(jī)放入室內(nèi)水池，并發(fā)射包含工作模式的通信編碼，控制甲板單元獲取包含工作模式的通信編碼，甲板單元發(fā)布水聲控制指令進(jìn)行工作模型切換，操控海底地震儀樣機(jī)進(jìn)行連續(xù)采集或觸發(fā)采集；甲板單元發(fā)布工作狀態(tài)監(jiān)測指令，海底地震儀樣機(jī)返回其工作狀態(tài)；甲板單元關(guān)閉水聲控制指令，利用發(fā)射換能器發(fā)射信號，讀取海底地震儀樣機(jī)記錄數(shù)據(jù)，判別其采集方式。