本發(fā)明涉及地震監(jiān)測(cè)，具體涉及一種一體式環(huán)保型海底地震儀。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)用于地震觀測(cè)的海底地震儀，包括系留式、自浮式、電纜式等。主流是分體式海底地震儀，即鎮(zhèn)重錨在觸發(fā)后和球體分離：分體式海底地震儀（obs）是一種特殊設(shè)計(jì)的地震觀測(cè)系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于地震計(jì)（或傳感器）與主體儀器（如記錄器、電源等）在物理上是分離的。在?obs?到達(dá)海底并穩(wěn)定后，地震計(jì)會(huì)被釋放并依靠自身重力自動(dòng)落到海底面，從而增加與海底的耦合程度，提高地震信號(hào)的信噪比。但是，分體式海底地震儀需要被精確地部署到海底，以確保其與海底的緊密接觸，從而有效地記錄地震波。然而，這一過程往往受到海洋環(huán)境，如海流、潮汐、海底地形等影響，增加了部署的難度和不確定性，工作結(jié)束后，分體式海底地震儀需要從海底回收至海面。由于海洋環(huán)境的復(fù)雜性和不可預(yù)測(cè)性，回收過程可能面臨諸多挑戰(zhàn)，如設(shè)備位置偏移、被海底障礙物卡住等，導(dǎo)致回收難度增大。

2、為此，現(xiàn)有技術(shù)提供了多種解決方案，例如現(xiàn)有技術(shù)kr1020240095936a，該專利公開了一種海底地震儀(obs)；在海底接收器的相應(yīng)下表面中形成孔，沿著邊緣以設(shè)定間隔設(shè)置多個(gè)重物，并且安裝座板以將海底接收器的下端座入孔中。以及碰撞防止部件，其為碗狀，覆蓋并包圍落座在所述落座板上的所述海底接收器。如此能夠解決分體式地震儀受到海洋環(huán)境影響的問題，但是現(xiàn)有技術(shù)在如何提升部署與回收效果方面還具有一定的改進(jìn)空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種一體式環(huán)保型海底地震儀，能夠降低部署和回收難度，提升部署位置精準(zhǔn)性，能夠?qū)崿F(xiàn)投放的設(shè)備水下聲噪和沖擊影響最小化。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明具體提供下述技術(shù)方案：一種一體式環(huán)保型海底地震儀，包括第一基體，第一基體中部設(shè)有通孔且配設(shè)有地震檢測(cè)器，第一基體下方連接有第二基體，第二基體中部貫穿設(shè)置孔體，地震檢測(cè)器能夠穿過孔體，第一基體與第二基體均為圓錐臺(tái)狀結(jié)構(gòu)。

3、本發(fā)明設(shè)置第一基體與第二基體一體式結(jié)構(gòu)能夠?yàn)榈卣饳z測(cè)器外部形成防護(hù)，同時(shí)利用第一基體與第二基體修正地震檢測(cè)器的垂直狀態(tài)，在底部第二基體與海底接觸后確保地震檢測(cè)器與海底的接觸如此降低水下聲噪，具體的是，第一基體與第二基體設(shè)計(jì)為圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，如此在設(shè)備投入海水中向下移動(dòng)的過程中，水體先與第二基體以及第一基體底面接觸，再與直徑較小的圓錐臺(tái)頂面接觸，如此設(shè)備向下移動(dòng)水阻增大以減緩設(shè)備在水中落底的沖擊力與降低設(shè)備投放位置偏差，也能夠利用水流沿第一基體與第二基體圓錐臺(tái)表面流動(dòng)的方式使流經(jīng)設(shè)備水流相對(duì)居中以減弱設(shè)備在下降過程中偏移距離，以降低部署和回收難度。

4、根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，第一基體與第二基體均為上部直徑小于下部直徑結(jié)構(gòu)，通過限定第一基體與第二基體上下端直徑大小，如果確保第一基體與第二基體重心居下，如此設(shè)備在投入海中后能夠朝向設(shè)定坐標(biāo)范圍向下位移以降低部署精度偏差。

5、根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，第一基體外部通過繩體連接有浮體，浮體相對(duì)第一基體一側(cè)面設(shè)有插槽。第一基體內(nèi)部設(shè)有與插槽配合的插桿電機(jī)，通過控制插桿電機(jī)與插槽的插接來控制浮體與第一基體的固定或分離，浮體設(shè)置構(gòu)件本裝置的釋放系統(tǒng)，在裝置需要進(jìn)行回收時(shí)控制插桿電機(jī)來使浮體與第一基體分離，無需帶著其余設(shè)備，如此浮體能夠快速上浮且在海面的姿態(tài)穩(wěn)定效果更佳也更便于發(fā)現(xiàn)，在浮體被發(fā)現(xiàn)后通過抽拉繩體的方式能夠快速提拉回收第一基體和第二基體。采用本發(fā)明的方案能夠反復(fù)使用本裝置，例如在對(duì)設(shè)備完成蓄能電池更換后可再次投入使用。

6、根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，第二基體底面具有內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的第一腔室，第二基體內(nèi)部中空且填充有能夠流動(dòng)的填充體，第二基體外壁以及第一腔室壁體上均設(shè)有第一通孔，第二通孔內(nèi)設(shè)有電磁閥。在第二基體底面設(shè)置第一腔室的方案能夠降低第二基體底面中部與海底的接觸，以解決海底面部平整導(dǎo)致第二基體與海底面坐底接觸不佳的問題，并通過預(yù)留出第一腔室的空間為地震檢測(cè)器底部與海床貼合角度得以有調(diào)整空間，提高地震檢測(cè)器與海床的貼合效果，實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)增強(qiáng)，提高信噪比，進(jìn)一步的在第一腔室以及第二基體外壁上設(shè)置第一通孔以及電磁閥的方式用于解決地震儀在坐底后與海床緊密接觸導(dǎo)致后續(xù)難以回收的問題，具體的是，通過回收時(shí)母船信號(hào)控制電磁閥開啟，如此第二基體內(nèi)部介質(zhì)壓力與第二基體外部的介質(zhì)壓力由于存在壓差可導(dǎo)致介質(zhì)交換流動(dòng)，如此在第二基體周邊形成介質(zhì)流動(dòng)，與傳統(tǒng)的坐底鎮(zhèn)重錨不同，本發(fā)明利用介質(zhì)流動(dòng)方式來促使第二基體周邊泥沙等與第二基體分離，解除第二基體與海床的緊密接觸狀態(tài)便于對(duì)裝置進(jìn)行回收，另外在第二基體內(nèi)部充填介質(zhì)能夠用于調(diào)節(jié)第二基體重量且成本低廉。

7、根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，第一腔室內(nèi)設(shè)有第三基體，第三基體具有能夠容許地震檢測(cè)器通過的貫通孔，第三基體上部與第一腔室通過第一彈簧連接，第三基體內(nèi)部充填流動(dòng)介質(zhì)且第三基體外部形態(tài)能夠根據(jù)流動(dòng)介質(zhì)流動(dòng)而改變，第三基體的設(shè)置用于對(duì)地震減震器底部起到防護(hù)作用，在裝置下落后第二基體與海床產(chǎn)生沖擊接觸，在這個(gè)過程中第三基體由于其具有一定重力，其一方面能夠引導(dǎo)裝置整體在水中下移過程中重心穩(wěn)定不產(chǎn)生較大偏移，另一方面在第一彈簧作用下，第三基體底面水平高度是低于地震檢測(cè)器的，如此與海床沖擊接觸能夠通過第三基體與第二基體消耗沖擊力，如此解決了裝置坐底沖擊對(duì)地震檢測(cè)器端部的破壞作用，在坐底后第三基體形變回復(fù)如此能對(duì)地震檢測(cè)器修正其姿態(tài)。

8、根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，第二基體底面具有柔性墊，柔性墊用于減緩裝置坐底沖擊并利用柔性墊形變來提高裝置坐底后與不平整的海床接觸平穩(wěn)和緊密效果。

9、根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，第二基體側(cè)面環(huán)繞布設(shè)有第一葉板。通過在第二基體側(cè)面環(huán)繞布設(shè)第一葉板的方式，對(duì)于第二基體在海水中上下沉浮過程中均能夠?qū)λw起到整流以及導(dǎo)流作用，如此能夠提升裝置整體在水中上傳沉浮的穩(wěn)定性，特別是裝置投入水中后再水體中下移晃動(dòng)幅度以及漂移范圍降低，以確保與投放坐標(biāo)位置偏差精度減小。

10、根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，第二基體中部貫穿設(shè)置孔體為第二通孔，第二通孔軸線與第二基體軸線同軸設(shè)置，通過第二基體中部設(shè)置第二通孔來實(shí)現(xiàn)地震檢測(cè)器能夠穿過第二基體且與第二基體中部軸線對(duì)準(zhǔn)。

11、根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，第一基體底面通過連接件與第二基體頂面連接，第一基體底面與第二基體頂面貼合設(shè)置或者具有間隔距離設(shè)置，連接件為雙頭螺栓用于實(shí)現(xiàn)第一基體與第二基體的固定安裝，如此相較于分體式地震儀，本裝置為一體式結(jié)構(gòu)在水中的姿態(tài)穩(wěn)定性更佳。

12、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有如下有益效果：本發(fā)明設(shè)置第一基體與第二基體一體式結(jié)構(gòu)能夠?yàn)榈卣饳z測(cè)器外部形成防護(hù)，同時(shí)利用第一基體與第二基體修正地震檢測(cè)器的垂直狀態(tài)，在底部第二基體與海底接觸后確保地震檢測(cè)器與海底的接觸如此降低水下聲噪，本發(fā)明在第二基體底面設(shè)置第一腔室的方案能夠降低第二基體底面中部與海底的接觸，以解決海底面部平整導(dǎo)致第二基體與海底面坐底接觸不佳的問題。

技術(shù)特征：

1.一種一體式環(huán)保型海底地震儀，包括第一基體（10），所述第一基體（10）中部設(shè)有通孔且配設(shè)有地震檢測(cè)器（20），其特征在于：所述第一基體（10）下方連接有第二基體（30），所述第二基體（30）中部貫穿設(shè)置孔體，所述地震檢測(cè)器（20）能夠穿過孔體，所述第一基體（10）與第二基體（30）均為圓錐臺(tái)狀結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體式環(huán)保型海底地震儀，其特征在于：所述第一基體（10）與第二基體（30）均為上部直徑小于下部直徑結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體式環(huán)保型海底地震儀，其特征在于：所述第一基體（10）外部通過繩體（12）連接有浮體（11），所述浮體（11）相對(duì)第一基體（10）一側(cè)面設(shè)有插槽（13）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體式環(huán)保型海底地震儀，其特征在于：所述第二基體（30）底面具有內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的第一腔室（39），所述第二基體（30）內(nèi)部中空且填充有能夠流動(dòng)的填充體（34），所述第二基體（30）外壁以及第一腔室（39）壁體上均設(shè)有第一通孔（32），所述第二通孔（32）內(nèi)設(shè)有電磁閥（35）。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種一體式環(huán)保型海底地震儀，其特征在于：所述第一腔室（39）內(nèi)設(shè)有第三基體（38），所述第三基體（38）具有能夠容許地震檢測(cè)器（20）通過的貫通孔，所述第三基體（38）上部與第一腔室（39）通過第一彈簧（37）連接，所述第三基體（38）內(nèi)部充填流動(dòng)介質(zhì)且第三基體（38）外部形態(tài)能夠根據(jù)流動(dòng)介質(zhì)流動(dòng)而改變。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體式環(huán)保型海底地震儀，其特征在于：所述第二基體（37）底面具有柔性墊（36）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體式環(huán)保型海底地震儀，其特征在于：所述第二基體（30）側(cè)面環(huán)繞布設(shè)有第一葉板（31）。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體式環(huán)保型海底地震儀，其特征在于：所述第二基體（30）中部貫穿設(shè)置孔體為第二通孔（33），所述第二通孔（33）軸線與第二基體（30）軸線同軸設(shè)置。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體式環(huán)保型海底地震儀，其特征在于：所述第一基體（10）底面通過連接件（40）與第二基體（30）頂面連接，所述第一基體（10）底面與第二基體（30）頂面貼合設(shè)置或者具有間隔距離設(shè)置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種一體式環(huán)保型海底地震儀，包括第一基體，第一基體中部設(shè)有通孔且配設(shè)有地震檢測(cè)器，第一基體下方連接有第二基體，第二基體中部貫穿設(shè)置孔體，地震檢測(cè)器能夠穿過孔體，第一基體與第二基體均為圓錐臺(tái)狀結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的裝置夠降低部署和回收難度，提升部署位置精準(zhǔn)性，能夠?qū)崿F(xiàn)投放的設(shè)備水下聲噪和沖擊影響最小化。

技術(shù)研發(fā)人員：牛雄偉,李家彪,薛彬,丁巍偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：自然資源部第二海洋研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14