[發(fā)明專利]海底地震儀布放回收器及方法

有效

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• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112462429B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 郭磊;王程;楊秀卿;薛鋼;孟元庫;劉延俊
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01V1/38
• 分類號: G01V1/38
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙) 37247
• 代理人: 李新欣

本發(fā)明涉及海底地震觀測，特別是一種海底地震儀布放回收器及方法。包括深海著陸器框架、聲學釋放機構、浮體材料、通訊檢測儀器和OBS裝置，深海著陸器框架由上至下依次包括通訊檢測儀器安裝框架、浮體材料安裝框架、OBS安裝框架和單向卡齒安裝框架，通訊檢測儀器安裝框架、浮體材料安裝框架、OBS安裝框架、單向卡齒安裝框架均與數(shù)根豎向支撐桿固定連接，配重位于框架的底部，配重與聲學釋放機構連接。其實現(xiàn)了OBS裝置的布放與回收，通過在OBS裝置與海床之間設置單向卡齒，避免了OBS裝置直接與海床發(fā)生碰撞接觸，同時使OBS裝置與海床之間有較好的耦合，保證工作質(zhì)量。

技術領域

本發(fā)明涉及海底地震觀測，特別是一種海底地震儀布放回收器及方法。

背景技術

利用深海海床可進行地殼甚至地幔演變過程的觀測，可對地球內(nèi)部構造進行深入探索。因此深海海床是進行地殼結構、運動觀測，以及預防自然災害的最佳場所。

海底地震儀(Ocean Bottom Seismometer，下文簡稱OBS)起源于20世紀六、七十年代，主要是用于海上人工或天然地震觀測，在油氣資源勘探、海上工程以及地球構造等方面都有廣泛的應用。

世界各國家都進行了OBS的自主研制，雖然類型與功能上有些許不同，但是其結構與工作原理相差較小。OBS一般由地震儀、深海水聽器、無線電發(fā)射器、數(shù)字化記錄器、上光燈和羅經(jīng)組成，其余配件設備包括電源、傳感器、甲板釋放單元、聲學釋放器以及GPS定位等。一般所有結構均安裝在一個玻璃球內(nèi)，玻璃球外部同時套有塑料保護套。OBS觀測技術作為一種新興的海底原位觀測技術，國內(nèi)研究起步較晚，但是進步迅速，在設備研發(fā)與應用方面均取得一定的進展。

目前OBS的工作方式一般分為電纜式與無纜式。電纜式OBS是通過電纜或光電復合纜將OBS裝置連接至海底觀測節(jié)點，通過纜繩進行數(shù)據(jù)的傳輸。無纜式OBS裝置在工作時直接投入海底，由自帶的電池進行供電，同時采集到的數(shù)據(jù)存儲在自帶的存儲器中。無纜式OBS需要后期進行打撈，然后才能獲取地震觀測數(shù)據(jù)。但是由于無纜式OBS裝置的工作成本較低，因此得到了廣泛的應用。

目前OBS裝置的布放與回收成為該領域的技術難題：(1)由于OBS裝置內(nèi)部封裝為玻璃球，因此對觸底瞬間的沖擊力提出了嚴苛的要求；(2)由于OBS裝置工作原理的要求，布放結束后的OBS裝置需要與海床耦合良好，才能保證觀測數(shù)據(jù)的可信性；(3)單一的聲學釋放器難以保證配重的脫離。

針對以上問題，本發(fā)明研究出一種全新的OBS裝置布放與回收裝置與方法，通過深海著陸器的方式，進行OBS裝置的布放與回收。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，提出了一種海底地震儀布放回收器及方法，其實現(xiàn)了OBS裝置的布放與回收，通過在OBS裝置與海床之間設置單向卡齒，避免了OBS裝置直接與海床發(fā)生碰撞接觸，同時使OBS裝置與海床之間有較好的耦合，保證工作質(zhì)量。

本發(fā)明的技術方案是：一種海底地震儀布放回收器，包括深海著陸器框架，其中，還包括聲學釋放機構、浮體材料、通訊檢測儀器和OBS裝置，聲學釋放機構、浮體材料、通訊檢測儀器和OBS裝置均放置在深海著陸器框架上，深海著陸器框架由上至下依次包括通訊檢測儀器安裝框架、浮體材料安裝框架、OBS安裝框架和單向卡齒安裝框架，通訊檢測儀器安裝框架、浮體材料安裝框架、OBS安裝框架、單向卡齒安裝框架均與數(shù)根豎向支撐桿固定連接，配重位于框架的底部，配重與聲學釋放機構連接；

所述浮體材料安裝框架包括一支撐環(huán)，該支撐環(huán)與豎向支撐桿固定連接，浮體材料放置在支撐環(huán)上；

所述OBS安裝框架包括OBS搭載環(huán)，OBS搭載環(huán)上固定有數(shù)個卡板，OBS裝置固定卡放在卡板之間，OBS搭載環(huán)通過零浮力纜和彈簧與支撐環(huán)連接，沿OBS搭載環(huán)的環(huán)形外圈間隔設置數(shù)根零浮力纜，零浮力纜的一端與OBS搭載環(huán)連接，另一端通過彈簧與支撐環(huán)連接，