[发明专利]通用自沉浮式海底地震仪

说明书

技术领域

本发明涉及IPC分类中的G01V地球物理的探测技术设备或装置，属于海洋地球物理勘测领域，尤其是通用自沉浮式海底地震仪。

背景技术

现在，海洋深水油气勘探、海洋残留盆地勘探以及对海底天然气水合物的勘探研究受到广泛关注，与此同时，海底数字地震仪作为这些勘探作业中的重要仪器，对其性能和指标的要求也越来越高，比如，要更适应大于3000m的水深、提高分辨率和连续工作时间等。

现有技术中，海底地震仪下沉到海底和上浮到海面，均广泛使用均使用沉藕架-脱钩机构的传统沉浮技术来实现，其上浮一般利用单舱球或多舱球自身的浮力，这以技术虽然比较成熟，但是限制了仪器自身的总重量，以至于难以搭载更多的探测仪器，也因此阻碍海底地震仪实现更多的功能，或者安装更多的电池实现长时间的观测；而且，在对海底地震仪进行数据回收时，必须将仪器打捞上船，这使数据回收具有很高的成本；仪器再次投放时需要重新安装沉藕架和脱钩机构，这使仪器再次投放不便于操作，且具有较高的成本。

一方面，相关测量仪器改进技术迅速发展，在中国专利申请中，新的专利申请不断公开，例如：

申请号为200810117385.4的七通道多功能海底地震仪；其中公开的常平装置、地震仪、采集器系统以及仪器舱球电池组较为新颖而且具有应用价值。

而另一方面，对于仪器的沉浮实现改进技术却公开较少。

中国专利申请200920223086.9一种沉浮式海底地震仪的释放机构，包括释放机构、锚组件、连接板，释放机构包括熔丝盘和熔丝，熔丝盘的两端各嵌设熔丝拉块，熔丝拉块上设绕线桩，熔丝盘上设有正负电极、绕线桩、压片，熔丝经由负电极绕过各绕线桩，将各熔丝拉块与熔丝盘固定在一起；锚组件由耦合架、配重架组成，耦合架通过钢丝绳与释放机构的熔丝盘连接；连接板放置在耦合架上，连接板与熔丝盘固定；当给释放机构中的电极通电后，负电极熔丝就开始发生电腐蚀反应，直至最后断开。断开后，熔丝拉块就和整个释放机构分离，这样连接在熔丝拉块上的耦合架也与整个沉浮式海底地震仪分离。

中国专利申请201020657768.3涉及一种深海座底释放装置,主要由沉耦架、支撑筒、推力弹簧、空爆脱钩机构、连接拉杆、压板、连接支撑柱等组成。支撑筒固定连接在沉耦架的底板上，推力弹簧装入支撑筒中；空爆脱钩机构与压板固定连接在一起，连接支撑柱将空爆脱钩机构与压板固定在海底地震仪测量仪器舱底部，连接拉杆的上端与空爆脱钩机构内的柱销连接，连接支撑柱装入支撑筒内压缩推力弹簧后，连接拉杆下端与沉耦架的底板固定相连。

另外，在这一技术领域中，为了研究近海区域的微震,有技术人员设计出一种新的自浮式或沉浮式海底地震仪(OBS)，该OBS系统有一个外径为57cm的用高强度铝合金制作的球形容器，内装一台垂直向和一台水平向检波器,在深达6000里的海底可以安全地进行地震观测；被放大的地震信号和时间编码直接记录在四道盒式磁带上,记录时间达一个月，记录和回放系统的频率响应在1-15Hz的频率内(-3dB)是平的；锚的释放和检波器的锁紧通过水声指示信号操作。

前述改进技术其浮沉原理也仍未突破现有沉藕架-脱钩机构的传统，所以所列相关的缺陷并未能克服解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种通用自沉浮式海底地震仪，实现数据回收成本低、方便海上投放与回收，并且易于重复投放。

本发明的目的将通过以下技术措施来实现：包括GPS/卫星通信双天线、水声压力传感器、仪器舱球、浮力舱球、浮力皮囊、内皮囊、液压装置、地震仪和常平装置；仪器舱球和浮力舱球刚性连接形成一个整体，其中，仪器舱球上安装GPS/卫星通信双天线和水声压力传感器，浮力舱球上安装浮力皮囊，仪器舱球由外部的壳体和内部的测试功能模块构成，测试功能模块包括地震仪和常平装置，同时，浮力舱球内部安装内皮囊和液压装置，外皮囊、内皮囊和液压装置之间由管线连通，仪器舱球和浮力舱球内均安装有电池组，仪器舱球中的测试功能模块和浮力舱球中的液压装置之间有控制线路连接；仪器舱球和浮力舱球共同协调自沉浮方式完成仪器投放、仪器回收、测量和数据回收。