[發(fā)明專利]一種海洋地質(zhì)災(zāi)害遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)預(yù)警站及監(jiān)測(cè)預(yù)警方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211093281.0
• 申請(qǐng)日: 2022-09-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115588276A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈永剛;陳天;權(quán)永崢;孫中強(qiáng);魯?shù)氯?/a>;李凱;李曉萌;徐超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋大學(xué)
• 主分類號(hào): G08B21/10
• 分類號(hào): G08B21/10;G08B31/00;H04B13/02;H04B11/00;H04Q9/00;H04B7/185;H04B7/15
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 劉慶蘭

本發(fā)明涉及海底監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海洋地質(zhì)災(zāi)害遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)預(yù)警站及監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，包括框架，框架內(nèi)設(shè)置有數(shù)據(jù)采集控制艙、壓載式貫入機(jī)構(gòu)和我孔隙壓力探桿，還包括海底鋰電池艙；數(shù)據(jù)采集控制艙內(nèi)置總控系統(tǒng)，與海底鋰電池艙電連接；壓載式貫入機(jī)構(gòu)包括升降座和貫入齒條，升降座安裝兩個(gè)貫入電機(jī)，貫入電機(jī)連接一貫入齒輪，貫入齒條豎向固定在框架內(nèi)并分別與貫入齒輪嚙合，升降座上還安裝電機(jī)控制艙，電機(jī)控制艙內(nèi)置控制模塊MCU，控制模塊MCU與數(shù)據(jù)采集控制艙內(nèi)部的總控系統(tǒng)通過(guò)水密接插件和水密線纜電連接；孔隙壓力探桿連接在升降座底面中心下方。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)深海海底原位長(zhǎng)期觀測(cè)，通過(guò)監(jiān)測(cè)單一參數(shù)變化即可有效預(yù)警海床穩(wěn)定性變化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海底監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海洋地質(zhì)災(zāi)害遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)預(yù)警站及監(jiān)測(cè)預(yù)警方法。

背景技術(shù)

海洋地質(zhì)災(zāi)害包括海底滑坡、濁流、淺層氣噴發(fā)等，嚴(yán)重威脅海洋平臺(tái)、海底光纜、海底油氣管道、海堤工程、海上行船、海洋生態(tài)環(huán)境等安全。據(jù)統(tǒng)計(jì)，海洋平臺(tái)事故的40％、海底管道事故的50％由海洋地質(zhì)災(zāi)害造成。海洋地質(zhì)災(zāi)害的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)預(yù)警，對(duì)于海洋工程建設(shè)的安全和海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有十分重要的意義。因此，亟需盡快建立有效的海洋地質(zhì)災(zāi)害遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)預(yù)警能力，開(kāi)展海洋地質(zhì)災(zāi)害重大遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)預(yù)警裝備研發(fā)，以期在未來(lái)深海資源開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)中搶占國(guó)際制高點(diǎn)，維護(hù)國(guó)家利益。

目前，現(xiàn)有技術(shù)中專利號(hào)CN201120212142.6的專利文件已經(jīng)公開(kāi)的海洋地質(zhì)災(zāi)害遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)預(yù)警裝置與方法，集成地震波檢波器、水聽(tīng)器和磁力計(jì)等探頭對(duì)水下地震波場(chǎng)、水聲和磁場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)鎧裝光電復(fù)合纜給水下各監(jiān)測(cè)設(shè)備供電，并且將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至島基數(shù)據(jù)系統(tǒng)工作站，在島基數(shù)據(jù)系統(tǒng)工作站對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理及波形實(shí)時(shí)顯示。但是，該技術(shù)及方法僅能監(jiān)測(cè)海底地震波場(chǎng)、海底聲場(chǎng)和海底磁場(chǎng)，難以對(duì)海底滑坡、濁流、淺層氣噴發(fā)等海洋地質(zhì)災(zāi)害過(guò)程進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)并提前預(yù)警。此外，該技術(shù)及方法依賴島礁等陸基工作站的遠(yuǎn)程支持，對(duì)于遠(yuǎn)離島礁的深海海洋地質(zhì)災(zāi)害難以有效的進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警。

顯然，對(duì)于復(fù)雜、多變的海底地質(zhì)環(huán)境，傳統(tǒng)的陸地地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警方法并不適用深海，現(xiàn)有的海洋地質(zhì)災(zāi)害遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)預(yù)警裝置與方法也無(wú)法滿足現(xiàn)有的實(shí)際應(yīng)用需求，這是目前亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種海洋地質(zhì)災(zāi)害遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)預(yù)警站及監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，可在深海海底原位長(zhǎng)期觀測(cè)，通過(guò)監(jiān)測(cè)單一參數(shù)變化即可有效預(yù)警海床穩(wěn)定性變化。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

提供一種海洋地質(zhì)災(zāi)害遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)預(yù)警站，包括框架，框架內(nèi)設(shè)置有數(shù)據(jù)采集控制艙、由數(shù)據(jù)采集控制艙控制在框架內(nèi)豎向移動(dòng)的壓載式貫入機(jī)構(gòu)，以及由數(shù)據(jù)采集控制艙控制的孔隙壓力探桿，還包括用于供電的海底鋰電池艙；其中：

數(shù)據(jù)采集控制艙內(nèi)置總控系統(tǒng)，并與海底鋰電池艙的供電線纜電連接，總控系統(tǒng)通過(guò)分壓模塊控制供電線纜向外供電；

壓載式貫入機(jī)構(gòu)包括升降座和貫入齒條，升降座上分別安裝有兩個(gè)貫入電機(jī)，每個(gè)貫入電機(jī)連接一貫入齒輪，貫入齒條豎向固定在框架內(nèi)并分別與貫入齒輪嚙合，升降座上還安裝有用于控制貫入電機(jī)的電機(jī)控制艙，電機(jī)控制艙內(nèi)置控制模塊MCU，控制模塊MCU與數(shù)據(jù)采集控制艙內(nèi)部的總控系統(tǒng)通過(guò)水密接插件和水密線纜電連接；

孔隙壓力探桿可拆卸的連接在升降座的底面中心下方。孔隙壓力探桿包括探桿貫入桿體，探桿貫入桿體的頂部連接孔隙壓力探桿耐壓艙，孔隙壓力探桿耐壓艙內(nèi)部安裝有數(shù)據(jù)采集儀，孔隙壓力探桿耐壓艙頂端安裝有水密接插件，數(shù)據(jù)采集儀通過(guò)水密接插件和水密線纜與數(shù)據(jù)采集控制艙內(nèi)部的總控系統(tǒng)雙向數(shù)據(jù)通訊連接，孔隙壓力探桿耐壓艙下部安裝有開(kāi)放副倉(cāng)，開(kāi)放副倉(cāng)的倉(cāng)壁安裝有金屬透水石；探桿貫入桿體的底部連接探桿錐尖，探桿貫入桿體由空心不銹鋼的套管串聯(lián)形成，相鄰兩個(gè)套管之間通過(guò)連接件配合螺絲連接，連接件內(nèi)安裝有與數(shù)據(jù)采集儀有線通訊連接的超孔隙壓力傳感器。