CN218824714U 有效 一种海洋漂浮式地震仪
技术领域 [0001]本实用新型涉及生产线输送转接技术领域,具体涉及一种海洋漂浮式地震仪OFS。 背景技术 [0002]深反射地震技术是研究大陆基底、解决深部地质演化和探测岩石圈精细结构的有效技术手段之一,它为人们研究地壳、岩石圈、莫霍面等提供了可靠数据,为深部找矿、火山、地震等灾害预测提供了数据支撑。 [0003]目前,应用于深反射地震探测的方法手段主要有拖缆和海底地震仪(OBS)深地震探测。 [0004]拖缆采集具有成本高、效率高、周期短的特点,通过大震源、长拖缆的海域二维多道地震可实现上地壳地质构造成像,也可为地壳速度结构模型解释等提供可靠的约束。虽然常规地震拖缆可实现地下结构高精度成像,但无法实现广角反射/折射采集。需要采用双船模式才可实现广角反射/折射采集,即将激发震源与接收拖缆分别由两艘物探船拖曳,其采集成本巨大。 [0005]OBS深地震探测,能够获得广角深反射、折射信息,是获取深部速度结构的较为有效的方法之一。在海底深部结构研究中,主动源OBS探测为深部地壳与地幔速度结构分析、海底构造活动和盆地演化等方面的研究提供了良好的数据,弥补了以往方法的不足,为后期的地质地球物理解释工作奠定了基础;但由于海底地震仪仪器本身的价格较高(耐高压材料、时间同步、安装声学释放器等),布放、回收效率低,且存在一定的回收失败率,其调查成本较高。 实用新型内容 [0006]本实用新型的目的是针对以上不足之处,提供了一种海洋地震信息采集装置,即一种海洋漂浮式地震仪OFS(Ocean Float Seismometer)。 [0007]本实用新型解决技术问题所采用的一个技术方案是,一种海洋漂浮式地震仪OFS,包括依次连接的浮体、配重块、仪器舱、采集探测组件; [0008]所述浮体上安装有卫星天线、AIS模块和频闪灯; [0009]所述仪器舱内安装有MCU控制模块、电源、数据存储器、RTC电路模块、与采集探测组件电性连接的ADC采集电路模块、与卫星天线电性连接的北斗/GPS模块; [0010]所述数据存储器、ADC采集电路模块、RTC电路模块、北斗/GPS模块均与MCU控制模块电性连接。 [0011]进一步的,所述浮体与仪器舱之间经水密电缆实现各个组件数据及信号的传输。 [0012]进一步的,所述浮体底部、仪器舱顶部均设置有供水密电缆伸入的安装孔,安装孔内安装有密封件,密封件设置于水密电缆与安装孔之间。 [0013]进一步的,所述浮体底部安装有吊环A,浮体通过绳子A连接配重块,绳子A系于吊环A上,配重块通过绳子B连接仪器舱,仪器舱顶部安装有吊环B,绳子B系于吊环B上,采集探测组件固定安装在仪器舱底部。 [0014]进一步的,所述仪器舱上端经舱盖封闭,舱盖与仪器舱螺纹配合,舱盖与仪器舱之间设置有密封圈,吊环B安装在舱盖上。 [0015]进一步的,所述舱盖上设置接口槽,接口槽内安装有与MCU控制模块电性连接的USB接口、充电接口,接口槽处盖设有密封堵头。 [0016]进一步的,所述采集探测组件外周罩设有防护栏,防护栏固定安装在仪器舱底部。 [0017]进一步的,所述采集探测组件为水听器。 [0018]进一步的,所述频闪灯和AIS模块均独立工作,均安装在浮体上部,由仪器舱内的电源或自配电池供电。 [0019]进一步的,所述浮体呈球形。 [0020]与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果: [0021]相较于地震拖缆,能够以更低成本实现广角反射/折射采集; [0022]相较于OBS,结构简单可靠、成本低、布设与回收简便,能够有效提高海洋观测仪器回收效率、大幅降低回收失败率,可以更好地满足深反射地震探测的需要。 附图说明 [0023]下面结合附图对本实用新型专利进一步说明。 [0024]图1为本装置的结构示意图。 [0025]图2为本装置的系统电路原理图。 [0026]图3为MCU控制模块的电路原理图。 [0027]图4为ADC采集电路模块的电路原理图。 [0028]图5为北斗/GPS模块的电路原理图。 [0029]图中:1-浮体;2-配重块;3-舱盖;4-仪器舱;5-采集探测组件;6-防护栏;7-卫星天线;8-频闪灯;9-水压开关;10-水密电缆;11-吊环A;12-绳子A;13-绳子B;14-吊环B;15-MCU控制模块;16-电源;17-数据存储器;18-RTC电路模块;19-ADC采集电路模块;20-北斗/GPS模块;21-AIS模块;22-USB接;23-口充电接口。 具体实施方式 [0030]下面更详细地描述本实用新型的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整,并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。 [0031]实施例1: [0032]图1-5所示,一种海洋漂浮式地震仪OFS,其特征在于:包括依次连接的浮体1、配重块2、仪器舱4、采集探测组件5; [0033]所述浮体上安装有卫星天线7、AIS模块21; [0034]所述仪器舱内安装有MCU控制模块15、电源16、数据存储器17、RTC电路模块18、与采集探测组件电性连接的ADC采集电路模块19、与卫星天线电性连接的北斗/GPS模块20; [0035]所述MCU控制模块用于收集并处理接受到的数据; [0036]所述电源用以向各个用电设备供电,与MCU控制模块电性连接; [0037]所述RTC电路模块用于时间校准、高精度计时,与MCU控制模块电性连接; [0038]所述ADC采集电路模块用于对采集探测组件的采集信号进行处理,与MCU控制模块电性连接; [0039]所述数据存储器用于存储经ADC采集电路模块处理后的采集信号,与MCU控制模块电性连接; [0040]所述卫星天线用于信息通讯及定位,其具备北斗、GPS双重定位模式,具有较高的定位精度(水平≤3m,高程≤10m)与授时精度(≤30ns); [0041]所述北斗/GPS模块完成卫星授时、位置信息、船舰通信,与MCU控制模块电性连接; [0042]所述AIS模块用于获取船舶的动态信息和静态信息报文、发送水声信号,与MCU控制模块电性连接,或不与MCU控制模块电性连接独立工作,AIS模块用于识别船只,配合GPS将船位、船速、改变航向率及航向等船舶动态结合船名、呼号、吃水及危险货物等船舶静态资料由甚高频(VHF)频道向附近水域船舶及岸台广播。 [0043]在实际应用中,仪器舱内的各个电器原件可以集成在一块控制电路板上。 [0044]在本实施例中,所述浮体与仪器舱之间经水密电缆10实现各个组件数据及信号的传输。 [0045]在本实施例中,所述浮体底部、仪器舱顶部均设置有供水密电缆伸入的安装孔,安装孔内安装有密封件,密封件设置于水密电缆与安装孔之间。 [0046]在本实施例中,所述浮体底部安装有吊环A11,浮体通过绳子A12连接配重块,绳子A系于吊环A上,配重块通过绳子B13连接仪器舱,仪器舱顶部安装有吊环B14,绳子B系于吊环B上,采集探测组件固定安装在仪器舱底部; [0047]在本实施例中,配重块用于调节重力与浮力的平衡,使采集探测组件保持在一定深度上悬浮;配重块的重量和体积适合于在下沉过程中控制下沉速度和下沉姿态。 [0048]在实际应用中,通过受力分析,合理设计配重块的重量以及绳子的长度,使仪器能够达到最适工作水深。 [0049]进一步的,所述仪器舱上端经舱盖3封闭,舱盖与仪器舱螺纹配合,舱盖与仪器舱之间设置有密封圈,吊环B安装在舱盖上。 [0050]在本实施例中,所述舱盖上设置接口槽,接口槽内安装有与MCU控制模块电性连接的USB接口22、充电接口23,接口槽处盖设有密封堵头,通过USB接口能实现与上位机进行通信,获取配置信息。 [0051]在实际应用中,为了避免采集探测组受损,所述采集探测组件外周罩设有防护栏6,防护栏固定安装在仪器舱底部。 [0052]在本实施例中,所述采集探测组件为水听器。 [0053]在本实施例中,所述浮体呈球形,其体积也可根据仪器具体工作深度进行设计。 [0054]使用时,根据需要,将多个海洋漂浮式地震仪OFS,分别布设在海洋中不同的采集探测位置,进行海洋地震采集监测;采集监测的数据实时存储于数据存储器;待科研人员更加卫星定位信息将装置回收后,通过读取设备提取数据存储器中的采集监测数据,即可获得海洋地震数据。 [0055]本设计相较于地震拖缆,能够以更低成本实现广角反射/折射采集。 [0056]本设计相较于OBS,结构简单可靠、成本低、布设与回收简便,能够有效提高海洋观测仪器回收效率、大幅降低回收失败率,可以更好地满足深反射地震探测的需要。 [0057]实施例2: [0058]图1所示,在实施例1的基础上为便于设备的回收,在浮体上增设频闪灯8、水压开关9。 [0059]在本实施例中,所述浮体上部安装有频闪灯,浮体下部安装有水压开关,频闪灯经水压开关与MCU控制模块或电源电性连接;当仪器上浮,水压减小从而触发水压开关,频闪灯工作,光源采用发光效率高,穿透性较好的高亮度发光二极管; [0060]当仪器舱上浮时,频闪灯在黑夜里能有效地指示仪器所在方位以便于回收。 [0061]在实际应用中,频闪灯和AIS模块均安装在浮体上部,频闪灯独立工作,可不与MCU控制模块电性连接,频闪灯和AIS模块由仪器舱内的电源或自配电池供电。 [0062]除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母表示类似项,因此,一旦某一项被定义,则在随后中不需要对其进行进一步讨论。 [0063]在本申请的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。 [0064]为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。 [0065]此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。 [0066]本申请如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件,那么,除另有声明外,固定连接可以理解为:能够拆卸的固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接),也可以理解为:不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接),当然,互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。 [0067]上列较佳实施例,对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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