[发明专利]潜水式浮标地震数据采集站

说明书

技术领域

本发明涉及一种地震数据采集站，特别是涉及一种潜水式浮标地震数据采集站。

背景技术

高精度数字地震仪是用来记录人工或天然地震信号，然后根据这些地震信号的记录来寻找油、气、煤和其他矿产资源的地质勘探仪器，并可用于探测地球内部结构、进行工程及地质灾害预测等。

地震勘探法目前仍然是在陆地和海洋勘探石油和天然气的主要手段，同时也是其他矿产资源的重要勘探方法，并广泛应用于研究地球内部结构、工程勘探和检测、地质灾害预测等等方面。其基本方法是在勘探靶区的地面上埋放数千乃至上万只地震波传感器(即地震检波器)，然后用炸药或可控震源激发人工地震。地震波向地下深处传播，遇到不同性质地层的分界面就会产生反射，地震检波器拾取到反射波并将其转换成模拟电信号，然后由高精度的数字地震仪把这些模拟电信号转换成数字信号记录下来。野外勘探接收到的大量数据通过室内用高速计算机进行复杂的信号处理和反演计算，才能得到清晰可靠的地下结构图像，最终确定矿产资源的位置和深度。

地震采集系统可分为地震信号的拾取(地震检波器)、地震信号的传输、地震信号的记录与存储三部分。国内外主要24位遥测地震仪可分为三类：有线遥测地震仪、无线遥测地震仪、存储式数据回收遥控地震仪。这三类遥测地震仪中，有线遥测地震仪仍占主导地位，占据世界市场的绝大部分份额。

广阔的海洋拥有巨大的资源，是人们下一步需要了解和勘探的重点，而海洋中地震数据的采集一直是我们需要研究的课题，但是现有用于海洋的地震数据采集站存在稳定性差和不利于降低噪音，地震信号接收灵敏度和信噪比低的问题。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种稳定性好和能降低噪音，有利于提高地震信号接收灵敏度和信噪比的潜水式浮标地震数据采集站。

为实现上述目的，本发明潜水式浮标地震数据采集站由水听器G、浮标F、连接杆L、数字化单元AD、控制模块CM、数据通信单元WU、GPS和供电模块PM八大单元组成；浮标F浮于水面，水听器G置于水下，水听器G与浮标F由连接杆L连接；数字化单元AD、控制模块CM、数据通信单元WU、GPS和供电模块PM均置于浮标内；供电模块PM为数字化单元AD、控制模块CM、数据通信单元WU和GPS提供电源；控制模块CM通过数据通信单元WU与外部主机建立通讯联系，接收外部主机的指令或事先预设的指令控制数字化单元AD、数据通信单元WU、GPS和供电模块PM；数据通信单元WU为采集站提供通讯服务；数字化单元AD把水听器G的模拟信号转换成数字信号；GPS单元为采集站提供位置信息和时间标志。其是一种检测人工或天然地震信号并将其转换成数字信号的装置，其可用于石油、天然气、煤田及矿产勘探、地质工程勘察、地质灾害监测等方面，还可以应用于国防领域，如检测水面和水下舰船。具有稳定性好和能降低噪音，有利于提高地震信号接收灵敏度和信噪比的优点。

作为优化，所述浮标F、水听器G和连接杆L三部分组成了采集站外壳，并形成水密系统：浮标浮于水面，保持天线露出水面，便于维持良好通讯状态；水听器置于水下1-5米，具体深度由不同的应用试验决定。把水听器G置于水平面以下，具有增加稳定性和降低噪音的功能，有利于提高地震信号的接收灵敏度和信噪比。

作为优化，所述水听器G接收的信号由两条穿过连接杆L的导线连接到置于浮标内部的数字化单元AD。即其中的浮标F、水听器G和连接杆L三部分组成了采集站外壳，并形成水密系统：浮标F浮于水面，保持天线露出水面，便于维持良好通讯状态；水听器置于水下，通常为水下1-5米，具体深度由不同的应用试验决定，把水听器G置于水平面以下，具有增加稳定性和降低噪音的功能，有利于提高地震信号的接收灵敏度和信噪比；水听器G与浮标F由连接杆L连接。水听器G接收的信号由两条穿过连接杆L的导线连接到置于浮标内部的数字化单元AD。

作这优化，所述数据通信单元WU为采集站提供与主机的通讯联系，与控制模块CM连接，在控制模块CM控制下进行各种操作。

作为优化，所述数据通信单元WU具有两种通讯模式，WiFi数据传送模式和低速指令传送模式：一般情况下采用低速指令传送模式，向主机发送位置信息、数据采集状态、电源状态等工作状态，接收主机指令，并且可以由主机控制采用定时工作机制；WiFi数据传送模式用于采集数据的传送，只有主机在WiFi数据传送模式通讯范围内才按指令启用；WiFi数据传送模式用于安装主机的船接近采集站时回收数据，低速指令传送模式主要用于平时的监控。