海底地震儀抗拖網(wǎng)海床基的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海底地震儀抗拖網(wǎng)海床基，包括布放裝置、OBS、沉耦架、浮體艙、浮體、聲學(xué)釋放器、回收繩索艙、回收繩索、主艙、方形豎井、八邊形棱臺狀外罩和坐底框架。要點是主艙由八邊形棱臺狀外罩底部和坐底框架對應(yīng)連接而成，回收繩索艙、布放裝置和方形豎井固定在坐底框架上，方形豎井和回收繩索艙分別置于主艙中央和一側(cè)，聲學(xué)釋放器固定在浮體中心，置于回收繩索艙頂部的浮體艙中，連接浮體的回收繩索與回收繩索艙連接。固定OBS的沉耦架固定于方形豎井中心，由柔性連接裝置與布放裝置的側(cè)邊U型環(huán)連接。優(yōu)點是系統(tǒng)安全性高，能抵抗拖網(wǎng)漁船作業(yè)的移動和撞擊破壞，滿足在惡劣環(huán)境下進行長期、定點、連續(xù)、自動監(jiān)測的需要。
【專利說明】海底地震儀抗拖網(wǎng)海床基
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種海床基，具體地說是一種海底地震儀抗拖網(wǎng)海床基。本發(fā)明屬于海洋技術(shù)監(jiān)測領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]海底地震儀(Ocean Bottom Seismograph)，以下簡稱“0BS”，是為在海底觀測地震及其它地殼構(gòu)造事件引起的微振動而設(shè)計的地震儀。目前海底地震儀的布放回收方式是將OBS直接安裝到沉耦架上，通過聲學(xué)釋放器連接固定，OBS同沉耦架一起從海面投放入海水中。由于整體的重量遠大于其在海水中的浮力，故會下沉至海底，回收時由水面甲板單元發(fā)送釋放命令，聲學(xué)釋放器接收到釋放命令后啟動釋放機構(gòu)，使沉耦架與OBS分離。由于OBS浮力大于自身重力，因此就會浮出海面。但是，此種結(jié)構(gòu)在近岸淺水區(qū)遇到漁船拖網(wǎng)捕魚的過程中，會與拖網(wǎng)產(chǎn)生較大的摩擦力，使得OBS發(fā)生傾倒、移位甚至丟失等情況，不能夠滿足水下長期、定點、自動監(jiān)測的需要。同時這種結(jié)構(gòu)跨度小，在沙質(zhì)、泥質(zhì)等海底地質(zhì)情況復(fù)雜的環(huán)境下，易陷落進泥沙中，導(dǎo)致儀器設(shè)備被覆蓋；另外與海底面接觸支撐點少，穩(wěn)定性差，在海流流速大的區(qū)域，也易發(fā)生海底泥沙被掏空導(dǎo)致裝置傾斜倒塌現(xiàn)象，使得OBS與海底的耦合不充分，降低OBS的測量精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題而設(shè)計了一種海底地震儀抗拖網(wǎng)海床基，能夠有效提高海底地震儀抗拖網(wǎng)、抗撞擊、抗沖刷等能力，有效的保證海底地震儀的數(shù)據(jù)采集及保存，同時確保儀器回收的可靠性。
[0004]本發(fā)明的目的由以下技術(shù)方案實現(xiàn):該海底地震儀抗拖網(wǎng)海床基，包括布放裝置、0BS、沉耦架和聲學(xué)釋放器，其特征在于還包括八邊形棱臺狀外罩、坐底框架、方形豎井、浮體、浮體艙、回收繩索艙、回收繩索和主艙，主艙由八邊形棱臺狀外罩和與八邊形棱臺狀外罩底部形狀對應(yīng)的坐底框架連接而成，主艙內(nèi)的布放裝置、方形豎井、回收繩索艙固定于坐底框架上，方形豎井和回收繩索艙分別置于主艙的中央和一側(cè)，OBS固定在沉耦架上，沉耦架固定于方形豎井內(nèi)，通過柔性連接裝置與布放裝置的側(cè)邊U型環(huán)連接，浮體艙位于回收繩索艙頂部，聲學(xué)釋放器固定在浮體中心，浮體置于浮體艙內(nèi)，連接浮體的回收繩索與回收繩索艙連接。
[0005]八邊形棱臺狀外罩由四塊梯形板、四塊等腰三角形板和一塊方形頂蓋組成。梯形板與等腰三角形板間隔布置，形成底部為八邊形、頂部為正方形的棱臺狀。為了拆裝方便、快速，位置相對的二塊梯形板其二側(cè)各自與相鄰等腰三角形板一側(cè)固定連接，另外相對的二塊梯形板是獨立的。
[0006]為避免泥沙掩埋海床基，在坐底框架上裝有兩塊相對的防沉陷鋼板。
[0007]八邊形棱臺狀外罩表面光滑，不但減少拖網(wǎng)對海床基拖拉移位等情況的發(fā)生，而且還能為海床基提供抵御沖撞破壞的能力。[0008]八邊形棱臺狀外罩與方形豎井的連接為可拆連接。為儀器安裝、拆卸和運輸提供方便。
[0009]八邊形棱臺狀外罩與坐底框架的連接為可拆連接。為儀器安裝、拆卸和運輸提供方便。
[0010]柔性連接裝置由花籃螺栓和高強度耐腐蝕編織繩組成?？杀苊釵BS與其他儀器結(jié)構(gòu)發(fā)生共振，同時保證OBS和沉耦架同主艙等構(gòu)成為一整體，方便儀器設(shè)備布放和回收。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)科學(xué)合理、安裝使用方便，易于布放和回收，使OBS與海底的耦合充分，確保OBS的測量精度，系統(tǒng)安全性高。不但能抵抗拖網(wǎng)漁船作業(yè)的移動和撞擊破壞，而且能滿足在惡劣環(huán)境下進行長期、定點、連續(xù)、自動監(jiān)測的需要，確保海底地震儀及其監(jiān)測數(shù)據(jù)的保存和回收。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的俯視圖；
圖2是沿圖1中A-A線的剖視圖；
圖3是圖1中B向視圖；
圖4是本發(fā)明拆去八邊形棱臺狀外罩后的俯視圖；
圖5是圖1中I放大示意圖。
[0013]圖中各部件序號:
I一八邊形棱臺狀外罩；2—布放裝置；2-1—頂部U型環(huán)；2-2—側(cè)邊U型環(huán)；3—方形豎井；4一OBS ;5—沉耦架；6—聲學(xué)釋放器；7—聲學(xué)釋放器支撐板；8—浮體；9一浮體艙；10—回收繩索艙；11 一回收繩索；12—聲學(xué)釋放器夾具；13—聲學(xué)釋放器卡件；14一主艙；15—柔性連接裝置；15-1—花籃螺栓；15-2—高強度耐腐蝕編織繩；16—坐底框架；17—防沉陷鋼板；18—梯形板；19一等腰三角形板；20_方形頂蓋、21-聲學(xué)釋放器鎖扣。
【具體實施方式】
[0014]如圖所示，海底地震儀抗拖網(wǎng)海床基設(shè)計的是頂部為正方形、底部為八邊形的棱臺狀結(jié)構(gòu)。坐底框架16為八邊形框架結(jié)構(gòu)，與海底接觸面大，增大了海床基與海底的摩擦力，能抵御海流對海底泥沙的沖刷掏空，避免發(fā)生儀器設(shè)備被覆蓋的現(xiàn)象，同時可減少儀器的移位。圖3和圖4顯示有兩塊防沉陷鋼板17分別安裝在坐底框架16上相對的位置上，以避免海床基被泥沙掩埋?！鞍诉呅卫馀_狀外罩”以下簡稱“外罩”。外罩I外表面進行光滑處理，該外形設(shè)計顯著降低了海床基傾斜倒塌、拖拉移位等情況的發(fā)生，同時增加了海床基抵御沖撞破壞的能力。圖1顯示外罩I由四塊梯形板18、四塊等腰三角形板19和一塊方形頂蓋20組成。為了安裝、拆卸方便、快速，針對主艙14內(nèi)儀器安置狀況，本實施例采用位置相對的二塊梯形板18的二側(cè)各自與相鄰等腰三角形板19 一側(cè)固定連接，另外相對的二塊梯形板18是獨立的。本實施例采用焊接連接，形成相對應(yīng)的二塊板較大，另外相對應(yīng)的二塊板較小。每塊梯形板的頂部和底部分別與方形豎井3頂側(cè)部和坐底框架16連接，方形頂蓋20與方形豎井3頂部連接，這些連接都為可拆連接，為在主艙14中安裝、更換、拆卸儀器和裝置等部件提供方便。圖2和圖4顯示方形豎井3安裝到坐底框架16中央，回收繩索艙10位于主艙14的一側(cè)。圖1和圖4顯不為實現(xiàn)該海床基布放和回收,本實施例按四個方向設(shè)置四個布放裝置2，四個布放裝置2和回收繩索艙10安裝在坐底框架16上。將0BS4固定在沉耦架5上，0BS4及沉耦架5 —起放置在方形豎井3內(nèi)，通過柔性連接裝置15與四個布放裝置2上的側(cè)邊U型環(huán)2-2連接，柔性連接裝置15由花籃螺栓15-1及高強度耐腐蝕編織繩15-2組成，固定時先將沉耦架5放置在方形豎井3內(nèi)，沉耦架5連接高強度耐腐蝕編織繩15-2，花籃螺栓15-1 —端安裝到側(cè)邊U型環(huán)2-2上，另一端連接高強度耐腐蝕編織繩15-2，通過花籃螺栓15-1預(yù)緊，圖2和圖5說明浮體艙9固定在回收繩索艙10頂部，聲學(xué)釋放器6通過聲學(xué)釋放器支撐板7和聲學(xué)釋放器夾具12安裝固定在浮體8中心，聲學(xué)釋放器夾具12攜帶的回收繩索11與回收繩索艙10連接，將浮體8放置在浮體艙9內(nèi)，聲學(xué)釋放器6底部的聲學(xué)釋放器鎖扣21與底部框架16上的聲學(xué)釋放器卡件13固定，從而保證浮體8與坐底框架16連接，整臺儀器構(gòu)成為一體。
[0015]該海床基的布放和回收的過程如下:
布放時，由甲板吊裝設(shè)備鉤住四個布放裝置2上的頂部U型環(huán)2-1將該海床基吊起，并緩慢放置在海底，海床基能夠穩(wěn)定的進行測試工作。工作完畢回收時，由甲板單元發(fā)放指令給浮體8內(nèi)的聲學(xué)釋放器6，聲學(xué)釋放器6底部的聲學(xué)釋放器鎖扣21打開，浮體8中聲學(xué)釋放器6底面與聲學(xué)釋放器卡件13分離，浮體8沒有向下的拉力，立即從浮體艙9脫離、提升，向上浮至海面，由水面船只甲板工作人員將浮體8打撈，然后提升與浮體8上安裝的聲學(xué)釋放器夾具12連接的回收繩索11將主艙14回收至海面，回收至甲板，打開方形頂蓋20，取出0BS4，回收完畢。
【權(quán)利要求】
1.一種海底地震儀抗拖網(wǎng)海床基，它包括布放裝置(2)、OBS (4)、沉耦架(5)和聲學(xué)釋放器(6)，其特征在于它還包括八邊形棱臺狀外罩(I)、坐底框架(16)、方形豎井(3)、浮體(8)、浮體艙(9)、回收繩索艙(10)、回收繩索(11)和主艙(14)，主艙(14)由八邊形棱臺狀外罩(I)和與八邊形棱臺狀外罩(I)底部形狀對應(yīng)的坐底框架(16)連接而成，主艙(14)內(nèi)的布放裝置(2)、方形豎井(3)、回收繩索艙(10)固定于坐底框架(16)上，方形豎井(3)和回收繩索艙(10)分別置于主艙(14)的中央和一側(cè)，OBS (4)固定在沉耦架(5)上，沉耦架(5)固定于方形豎井(3 )內(nèi)，通過柔性連接裝置(15)與布放裝置(2 )的側(cè)邊U型環(huán)(2-2 )連接，浮體艙(9)位于回收繩索艙(10)頂部，聲學(xué)釋放器(6)固定在浮體(8)中心，浮體(8)置于浮體艙(9)內(nèi)，連接浮體(8)的回收繩索(11)與回收繩索艙(10)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底地震儀抗拖網(wǎng)海床基，其特征在于八邊形棱臺狀外罩(I)由四塊梯形板(18)、四塊等腰三角形板(19)和一塊方形頂蓋(20)組成，梯形板(18)與等腰三角形板(19)間隔布置，形成底部為八邊形、頂部為正方形的棱臺狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底地震儀抗拖網(wǎng)海床基，其特征在于坐底框架(16)上裝有兩塊相對的防沉陷鋼板(17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底地震儀抗拖網(wǎng)海床基，其特征在于八邊形棱臺狀外罩(I)外表面光滑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底地震儀抗拖網(wǎng)海床基，其特征在于八邊形棱臺狀外罩(O與方形豎井(3)的連接為可拆連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底地震儀抗拖網(wǎng)海床基，其特征在于八邊形棱臺狀外罩(O與坐底框架(16)的連接為可拆連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底地震儀抗拖網(wǎng)海床基，其特征在于柔性連接裝置(15)由花籃螺栓(15-1)和高強度耐腐蝕編織繩(15-2)組成。
【文檔編號】G01V1/38GK103713326SQ201310659235
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】于凱本, 裴彥良, 高健, 劉晨光, 林廣義, 牛世同 申請人:國家深海基地管理中心, 國家海洋局第一海洋研究所, 青島科技大學(xué)