一種海底地球物理觀測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種海底觀測機械裝置，具體是指一種基于海底觀測網(wǎng)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。本實用新型包括集成機構(gòu)、電子倉、水下應(yīng)急能源、地震儀、磁力儀、釋放機構(gòu)、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，電子倉通過水下濕插拔電纜與海底觀測網(wǎng)接駁盒連接；集成機構(gòu)具有機械吊裝件和四個支撐腳。本實用新型的優(yōu)點是可以在實驗室里，方便、直觀的對海底地球物理場進觀測與監(jiān)控，為海洋科學(xué)研究提供高分辨率的長時間序列數(shù)據(jù)。減少了到海上再場觀測的人力、財力需求。
【專利說明】一種海底地球物理觀測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型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(wǎng)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(shù)】
[0002]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?zé)岬染唧w的地球物理方法。目前常規(guī)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(guī)方法為海洋科學(xué)研究、海底地學(xué)科學(xué)研究和海洋地質(zhì)災(zāi)害研究等方面提供了有效的數(shù)據(jù)。但隨著人類對海底以下地球的認(rèn)識加深和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這一系列的常規(guī)方法逐漸顯現(xiàn)出不能滿足科學(xué)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(gòu)造邊緣，地震頻發(fā)，使區(qū)域的地球物理場發(fā)生頻繁變化，常規(guī)的地球物理觀測手段都需要船舶到現(xiàn)場去觀測，無法做到全天候?qū)崟r的觀測，更不可能在海底地震活動時實時觀測。所以常規(guī)手段最大缺點無法在地質(zhì)事件發(fā)生時及時地進行觀測與記錄。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種基于海底觀測網(wǎng)的海底地球物理觀測系統(tǒng)，通過集成機構(gòu)、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(xiàn)地震、地磁等多種地球物理方法的集成。利用與海底觀測網(wǎng)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。
[0004]本實用新型是通過下述技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
[0005]一種海底地球物理觀測裝置，其特征在于包括集成機構(gòu)、電子倉、水下應(yīng)急能源、地震儀、磁力儀、釋放機構(gòu)、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，電子倉通過水下濕插拔電纜與海底觀測網(wǎng)接駁盒連接；集成機構(gòu)具有機械吊裝件和四個支撐腳；
[0006]其中，電子倉內(nèi)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(tài)傳感器連接、通過信號調(diào)理模塊進行信號的通訊；中央控制模塊與網(wǎng)絡(luò)交換模塊雙向連接；信號調(diào)理模塊與網(wǎng)絡(luò)交換模塊雙向連接；
[0007]地震儀和磁力儀與中央控制模塊連接，并安放于釋放機構(gòu)；地震儀和磁力儀與信號調(diào)理模塊雙向連接；水下應(yīng)急能源與電源控制模塊連接，并受中央控制模塊控制；
[0008]電子倉由岸基電能供電，并通過海底觀測網(wǎng)接駁盒與岸基工控機連接。
[0009]本實用新型中集成機構(gòu)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(wǎng)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(xiàn)遠程雙向通訊。
[0010]地球物理觀測系統(tǒng)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(wǎng)的接駁裝置連接，通過海底觀測網(wǎng)的光電復(fù)合纜將地球物理觀測系統(tǒng)的觀測數(shù)據(jù)上傳到岸基實驗室的工控機。
[0011]系統(tǒng)整體采用抗海水腐蝕材料，以滿足長期在海水環(huán)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(jié)果。
[0012]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(jiān)控，為海洋科學(xué)研究提供高分辨率的長時間序列數(shù)據(jù)。減少了到海上再場觀測的人力、財力需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
[0014]圖2本實用新型的工作原理示意圖
[0015]1、集成機構(gòu) 2、電子倉 3、水下應(yīng)急能源 4、地震儀
[0016]5、磁力儀 6、釋放機構(gòu) 7、磁力儀拖曳通訊纜 8、水下濕插拔電纜
[0017]9、機械吊裝件 10、支撐腳
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的實施作具體說明:
[0019]實施例1
[0020]根據(jù)附圖2所示原理，制作圖1所示結(jié)構(gòu)的一種海底地球物理觀測裝置，其中包括集成機構(gòu)1、電子倉2、水下應(yīng)急能源3、地震儀4、磁力儀5、釋放機構(gòu)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，電子倉通過水下濕插拔電纜8與海底觀測網(wǎng)接駁盒連接；集成機構(gòu)I具有機械吊裝件9和四個支撐腳10 ;其中，電子倉2內(nèi)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(tài)傳感器連接、通過信號調(diào)理模塊進行信號的通訊；中央控制模塊與網(wǎng)絡(luò)交換模塊雙向連接；信號調(diào)理模塊與網(wǎng)絡(luò)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(gòu)6 ;地震儀4和磁力儀5與信號調(diào)理模塊雙向連接；水下應(yīng)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(wǎng)接駁盒與岸基工控機連接。
[0021]在本實施例中，機械吊裝件9用于在系統(tǒng)布放或回收時連接吊裝設(shè)備的。支撐腳10共有四個，作用是保證系統(tǒng)在海底布放時不陷進海底的沉積物中，其底面積的設(shè)計根據(jù)布放位置的沉積條件進行計算獲得。
[0022]在實用新型在布放時，利用船舶的吊裝設(shè)備將系統(tǒng)吊放到海底，當(dāng)系統(tǒng)到達準(zhǔn)確位置時，水下機器人通過釋放機構(gòu)6將地震儀4與磁力儀5釋放到海底面上。然后再將水下濕插拔電纜8解開，并連接到海底觀測網(wǎng)的水下接駁盒上。解開磁力儀拖曳通訊纜7，將磁力儀5拖曳到集成機構(gòu)I外圍的海底。完成以上步驟，地球物理觀測裝置可以開始工作。
[0023]如附圖2所示，地球物理觀測裝置工作時可以簡單地分成二種流，即電能流和信息流，在附圖2中，實線表示電能流，虛線表示信息流。電能流從岸基電能供到海底觀測網(wǎng)接駁盒再到電子倉2，再到各觀測設(shè)備。岸基工控機與水下電子倉2之間為雙向通訊，向下傳輸控制信息，向上傳遞觀測信息和系統(tǒng)故障信息。水下應(yīng)急能源3在海底觀測網(wǎng)接駁盒的供電故障時應(yīng)急啟動，進接為電子倉2供電。電子倉2內(nèi)部主要包括中央控制模塊、狀態(tài)傳感器、網(wǎng)絡(luò)交換模塊、信號調(diào)理模塊和電源控制模塊。電子倉2內(nèi)的電源控制模塊負(fù)責(zé)電源的轉(zhuǎn)換和分發(fā)，給電子倉內(nèi)其他模塊和觀測儀器供電。狀態(tài)傳感器記錄整個系統(tǒng)的傾斜與溫度狀態(tài)，并將信息發(fā)送到信號調(diào)理模塊。地震儀4與磁力儀5的觀測數(shù)據(jù)經(jīng)電子倉2內(nèi)的信號調(diào)理模塊和網(wǎng)絡(luò)交換模塊上傳到觀測網(wǎng)的接駁盒，再轉(zhuǎn)送到岸基工控機，實現(xiàn)本實用新型的整體觀測功能。
【權(quán)利要求】
1.一種海底地球物理觀測裝置，其特征在于包括集成機構(gòu)(I)、電子倉(2)、水下應(yīng)急能源(3)、地震儀(4)、磁力儀(5)、釋放機構(gòu)(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，電子倉通過水下濕插拔電纜(8)與海底觀測網(wǎng)接駁盒連接；集成機構(gòu)(I)包含有機械吊裝件(9)和四個支撐腳(10)； 其中，電子倉(2)內(nèi)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(tài)傳感器連接、通過信號調(diào)理模塊進行信號的通訊；中央控制模塊與網(wǎng)絡(luò)交換模塊雙向連接；信號調(diào)理模塊與網(wǎng)絡(luò)交換模塊雙向連接； 地震儀⑷和磁力儀(5)與中央控制模塊連接，并安放于釋放機構(gòu)(6);地震儀(4)和磁力儀(5)與信號調(diào)理模塊雙向連接；水下應(yīng)急能源(3)與電源控制模塊連接，并受中央控制豐吳塊控制； 電子倉(2)由岸基電能供電，并通過海底觀測網(wǎng)接駁盒與岸基工控機連接。
【文檔編號】G01V11/00GK203705664SQ201320510909
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】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 申請人:國家海洋局第二海洋研究所