[发明专利]一种浅水条件下气枪子波测量装置和方法

权利要求书

1.一种浅水条件下气枪子波测量装置，其特征在于，包括依次连接的海底电缆，垂直缆，数据处理单元和浮体单元；

所述海底电缆包括相互垂直的若干条海底电缆，各条所述海底电缆上均间隔相同距离设置若干第一种检波器组合，所述第一种检波器组合为包括磁电式检波器和压电检波器的双检检波器，用于检测平面内的气枪子波信号；

所述垂直缆与所述海底电缆所在的平面垂直，且所述垂直缆上均匀设置若干水听器组合，用于检测垂直方向上的气枪子波信号；

所述数据处理单元采集所述海底电缆和所述垂直缆采集的气枪子波信号，并对所述气枪子波信号进行分析处理；

所述浮体单元设置在所述垂直缆顶部，用于使所述垂直缆漂浮在水面上，以确定其位置。

2.如权利要求1所述的浅水条件下气枪子波测量装置，其特征在于，所述垂直缆包括工作段和连接段，所述工作段包括垂直电缆以及设置于所述垂直电缆上的若干等距离分布的水听器组合，所述连接段套设在各所述水听器组合的外部。

3.如权利要求2所述的浅水条件下气枪子波测量装置，其特征在于，所述水听器组合包括至少两个所述水听器，水听器为压电式检波器。

4.如权利要求2所述的浅水条件下气枪子波测量装置，其特征在于，所述连接段为高强度钛合金保护套。

5.如权利要求1所述的浅水条件下气枪子波测量装置，其特征在于，所述浮体单元内设姿态传感器，所述姿态传感器与所述数据处理单元连接，用于控制测量装置相对于竖直方向的倾角。

6.如权利要求5所述的浅水条件下气枪子波测量装置，其特征在于，所述数据处理单元包括地震数据采集模块、温度传感器、压力传感器、GPS定位系统和电源模块，所述地震数据采集模块采集所述温度传感器、压力传感器和GPS定位系统采集的数据，所述电源模块为所述数据处理单元供电。

7.如权利要求6所述的浅水条件下气枪子波测量装置，其特征在于，所述地震数据采集模块包括总控制板、第一地震数据采集板、第二地震数据采集板、第三地震数据采集板、温度压力采集板、倾角数据采集板和GPS与电源控制板；其中，第一地震数据采集板、第二地震数据采集板、第三地震数据采集板分别用于采集垂直缆、第一海底电缆和第二海底电缆的子波信号，温度压力采集板与温度传感器、压力传感器相连以实现温度、压力的采集和控制，所述倾角数据采集板与姿态传感器连接，以实现装置倾角的采集和控制，所述GPS与电源控制板连接，GPS定位系统和电源模块用于对装置进行定位和供电，所述总控制板与各个采集板、GPS与电源控制板连接以实现对装置工况的整体控制。

8.如权利要求6所述的浅水条件下气枪子波测量装置，其特征在于，所述数据处理单元的底部设置有金属基座；所述数据处理单元的侧壁上分别设置有用于与所述垂直缆和海底电缆的水密接替连接的数据处理单元的水密接头。

9.如权利要求1-8任一项所述的浅水条件下气枪子波测量装置，其特征在于，所述海底电缆与第一种检波器组合之间填充聚氨酯固体材料，所述垂直缆和水听器组合之间填充聚氨酯固体材料；所述海底电缆和垂直缆外部均采用聚酰胺材料包裹，所述聚酰胺材料中间混有凯夫拉纤维。

10.一种浅水条件下气枪子波测量方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的浅水条件下气枪子波测量装置，包括以下步骤：

S1测试所述海底电缆和垂直缆，组装所述测量装置；

S2到达待测地点后首先将垂直缆和浮体单元放到水中，然后将数据处理单元沉入海底，再用小船将其中一条海底电缆拖到指定位置，拉住绳子将海底电缆缓缓放置到海底，再将另一条海底电缆以同样的方式放到指定位置；

S3根据待测区域内潮流方向和水深的变化，确定并记录测量装置的位置偏移量；

S4装置放置完毕后进行气枪震源的激发，通过数据处理单元对采集接收的模拟信号进行数模转换，对转换的数字信号反馈至上位机进行存储记录。