Устройство сейсмической разведки на акваториях Советский патент 1991 года по МПК G01V1/38 

Изобретение относится к устройствам сейсмической разведки районов, покрытых водой.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности.

Известно устройство, содержащее судно-носитель и буксируемые источник и приемник сейсмических сигналов,

электрически связанный с регистратором, размещенным на судне-носителе

Однако дзнное устройство че позволяет определять скоростную модель изучаемой среды.

Известно также УСТОСМСГРО, одержа- шее судно-носитель, на тгором размещен регистратор, и сейсмическую косу, включающую сейсмодатчики, которые через блок

согласования, включающий в себя блок фильтров и усилитель, подключены к аналого-цифровому преобразователю (АЦП). Сейсмическая коса соединена посредством кабель-троса с указанным регистратором через цифроанглоговый преобразователь, находящийся на борту судна-носителя.

Применение многоканальных сейсмических кос требует большой мощности электрической .энергии, передаваемой с борта судна-носителя. Увеличение потребляемой мощности приводит к увеличению диаметра электрических проводов, питающих систему, так как с увеличением передаваемой мощности увеличиваются потери в виде тепла, выделяющегося на электрическом сопротивлении проводов. Увеличение диаметра проводов приводит к необходимости увеличивать диаметр сейсмической косы, так как для поддержания нейтральной плавучести приходится увеличивать объем (а также массу) жидкости или другого наполнителя, заполняющего оболочку сейсмической косы. Увеличение диаметра и массы сейсмической косы приводит к увеличению гидродинамического сопротивления при буксировке, что во избежание обрыва сейсмической косы требует увеличения прочности грузонесущмх элементов сейсмической косы, что также ведет к увеличению массы. Усложняются процессы транспортировки, сборки и разборки сейсмической косы, так как в нерабочем состоянии сейсмическая коса хранится на барабане, а снижение гибкости сейсмической косы, обусловленное увеличением диаметра, приводит к необходимости увеличения диаметра барабана, В связи с этим необходимость передачи электрической энергии по электрическому кабелю накладывает ограничения на расстояние от судна-носителя до сейсмической косы, что ограничивает дальность прослеживания годографов сейсмических волн.

С увеличением массогабаритных параметров сейсмической косы возрастают помехи принимаемой информации, обусловленные гидродинамическими и вибрационными шумами,

При передаче сигналов по многожиль- ному кабелю возникают помехи из-за взаимного влияния сейсмических каналов, обусловленные электромагнитным взаимодействием сигнальных линий и непосредственным переходом тока из одной линии в другую при нарушении изоляции. Уровень взаимных влияний фактически определяет динамический диапазон морских сейсмических кос. Возможное затекание электрического кабеля приводит к искажению передаваемой информации.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства в случае волоконно-оптического телеметрического канала связи; на фиг. 2 - гидроакустический телеметрич е5 ский канал связи.

Устройство сейсмической разведки состоит из гидроэлектрогенератора 1, состоящего из рабочих колес гидротурбин 2, механически соединенных с генератором 3,

0 выход которого подключен к устройству 4 стабилизации напряжения, сейсмической косы 5, включающей соединенные последовательно сейсмодатчики 6, блок 7 согласования, аналого-цифровой преобразователь

5 (АЦП) 8, электрооптический преобразова- . тель 9. Механическая связь сейсмической косы 5 и гидроэлектрогенератора 1 осуществляется посредством троса 10 и упруго- демпфирующего элемента 11, электронные

0 узлы сейсмокосы- 5 питаются посредством кабеля 12 от гидроэлектрогенератора 1. Другим концом сейсмическая коса 5 соединена с задним концом волоконно-оптического кабеля 13, который своим передним 5 концом механически скреплен с судном 14, а также оптически связан с фотоэлектронным преобразователем 15. Выход фотоэлек- тронного преобразователя 15 через цифроанэлоговый преобразователь ЦАП 16

0 подключен к регистратору 17. Блок 7 согласования включает в себя последовательно соединенные блок фильтров 18 и усилитель 19, Электроннооптический преобразова5 тель 9 включает в себя последовательно соединенные модулятор 20, светоизлучающий диод 21 и.оптическую линзу 22. Фотоэлектронный преобразователь 15 включает в себя последовательно соединенные оптическую

0 линзу 23, фотодетектор 24, усилитель 25, демодулятор 26. На кабеле 13 закреплен балласт 27 с возможностью заглубления сейсмической косы на наперед заданную глубину при буксировке. Предлагаемое уст5 ройство содержит также буксируемый источник 28 сейсмического сигнала.

Устройство работает следующим образом.

При выводе судна 14 на заданный проф0 иль выносят в море забортную часть, состоящую из последовательно соединенных гидроэлектрогенератора 1, сейсмической косы 5, волоконно-оптического кабеля 13, а также сейсмический источник 28. После это5 го посредством судна 14 буксируют забортную часть с постоянной скоростью. При буксировке забортной части энергообеспечение ее энергопотребляющих узлов осуще- ствляют от гидроэлектрогенсрптора 1, который динамически развязывают от сейсмяческой косы посредством упругодемпфи- рующего элемента 11,

При движении забортной части na6eia- ющий поток воды вращает рабочие колеса гидротурбины 2, которые вращаются в противоположных направлениях, что необходимо для исключения вращательного момента сил, действующих со стороны гидроэлектро- генераторз 1 на сейсмическую косу 5. Упру- годемпфирующий элемент 11 служит для гашения колебаний, возникающих при работе гидроэлектрогенератора 1, предохраняя сейсмическую косу 5 от вибраций. Генерируемая электроэнергия по кабелю 12 поступает на энергопотребляющие узлы сейсмической косы 5.

Сейсмический сигнал от источника 28, принимаемый сейсмодатчиками 6, передают через блок 7 согласования и через АЦП 8 на электрооптический преобразователь 9, который осуществляет преобразование электрического сигнала в оптический, Далее сигнал передают по волоконно-оптическому кабелю 13. На судне 14 световой сигнал принимают фотоэлектронным преобразователем 15, а затем через ЦАП 16 подают на регистратор 17.

В устройстве (фиг. 2} выполнен телеме г- рический канал связи, который содержит последовательно подключенные модулятор 29, усилитель 30 мощности и модуль передающей гидроакустической антенны 31 а также последовательно подключенные модуль приемной акустической антенны 32 кабель-трос 33, устройство 34 согласования и демодулятор 35, Модули гидроакустических антенн 31 и 32 механически соединены тросом 36. Выход АЦП 8 подключен к входу модулятора 29, г выход демодулятора 35 - к ЦАП 16 регистратора 17. Модуль приемной гидроакустической антенны содержит предварительный усилитель 37. От гидроэлектрогенератора 1 питаются электронные узлы - сейсмокосы 5.

Отличием работы второю варианта устройства сейсмической разведки является только передача информации. Во втором варианта сигнал с АЦП 8 поступает на модулятор 28, который обеспечивает формирование по закону входной последовательности модулированных колебаний, а затем через усилитель 30 мощности на модуль леррдающей гидроакустической антенны 31. Модуль передающей гидроакустической антенны 31 представляет из себя гидроакустическую антенну, заключенную в акустически прозрачный экран, предохраняющий антенну от механических повреждений, причем гидроакустическая антенна имеет узкую диаграмму направленности.

Сигнал, принятый модулем приемной гидроякустическои антенны 32, представляющим собой гидроакустическую ачтечну, заключенную в акустически прозрачный экран и содержащим предварительный усилитель, передают по кабель-тросу 33 на борт судна 14 Устройство 34 согласования обеспечивает подавление помех вне полосы частот сигнала Далее сигнал подают через демодулятор 26 и ЦАП 16 на регистратор 17. Предла13вмое устройство позволяет обеспечить высокую помехозащищенность

сейсмической косы за счет ее удаления от судна-носителя на любое расстояние. Устройство отличается высокой надежностью работы и низким порогом чувствительности.

20

Формула изобретения

1. Устройство сейсмической оэзведки на акваториях, содержащее СУД:Ю-НОСИ- тель, на котором рчзмещен регистратор,

сейсмическую KQC-J, включающую сейсмо- датчики, подключенные к аналого-цифровому преобразователю через блок согласования о канал связи, которого подключен к выходу аналого-цифрового

преобразовсчеля, ci выход к входу регистратора, отличающееся тем, что,с целью повышения юмехозашищеннсч/ш в ьего введены гидрсэлектрогенератор сипозой выход чсторого подключен к питяюмчм входам блока согласованна и йнапого-цифрово- го преобразователя, упругопечпфирующий элемент, г.осредС1РОм которого гидроэлект- рогенератр механ соединен с н-ззак-. репленным конном сейсмической косы,

излучатель и приемник подключенный соответственно.к входу и выходу канала связи

2 Устройство поп 1. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что излучатель выполнен в вице

электрооптического преобразователя, канал- связи - в виде в ; Ючен п-опт)/|чес.01О кабель-гоосэ априемчик - р фо -глек- тровного преобразорй,еля

3. Устройство поп. i, о т п и ч а ю щ е е- с я тем, что излучатель содержи г тоспедовательно соединенные МСДУЛЯТОО ахот, которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, усилитель мощности 1 модуль передающей гид- роакусти еской пнтеннн а приемник

содеохит лоследоратепьио соединенные модугю поие ной гидроакустической антенны, устройство сот-чсог 1Ч1 р и демодулятор, аыход которое подключен к регистратооу, трп-, механически соединяющий между cof HI х/кязанные модули

передающей и приемной гидроакустиче- электрогенератора подключен к питающему ских антенн, при этом силовой выход гидро- входу указанного усилителя мощности.

Изобретение относится к устройствам сейсмической разведки районов, покрытых водой. Целью изобретения является повышение помехозащищенности устройства. Предлагаемое устройство сейсмической разведки состоит из,буксируемого источника сейсмического сигнала, гидроэлектроге- нераторэ, состоящего из рабочих колес гидротурбины, соединенных посредством вала с генератором, подключенным к устройству стабилизации напряжения, сейсмической косы, включающей соединенные последовательно сейсмодатчики, блок согласования, аналого-цифровой преобразо2 ватель. Механическая связь сейсмической косы и гидроэлектрогенератора осуществляется посредством троса и упругодемпфи- рующего элемента. Питающие входы электронных узлов подключены посредством кабеля к выходу гидроэлектрогенератора. В качестве излучателя устройство может содержать электрооптический преобразо- вэтепь. Другим концом сейсмическая сса соединена с задним концом волоконно-оптического кабеля, который своим передним концом механически скреплен с судном-носителем, а также оптически связан с фотоэлектронным преобразователем. Выход фотоэлектронною преобразователя через цифроаналоговый преобразователь подключен к регистратору на Судне. Возможно выполнение устройства в виде усилителя мощности, подключенного к модулю пере дающей гидроакустической антенны. Передний конец троса связан с грузовой секцией, на которой закреплен модуль приемной гидооакустическ й антенны. Грузовая секция соединена кабель-тросом с судном-носителем на котором расположены последовательно соединенные устройство согласования, цифроанзлоговый преобразователь и регистратор 2 з л ф-лы 2 ил. М

г

22

(LLL.1

Фиг. 2