[发明专利]一种自浮式海底热流长期观测基站

说明书

技术领域

本发明涉及一种海底探测设备，具体涉及一种自浮式海底热流长期观测基站。

背景技术

大地热流是地球内部热过程在海底的直接显示，不仅是了解地球热散失速率的关键参数，而且是开展地球动力学研究与重建沉积盆地演化、油气与水合物资源潜力评价的基础数据。因此研发设备开展海底热流测量具有国家战略意义。

海底热流可以通过钻孔测温和海底热流探针进行测量。由于石油钻孔和大洋钻探钻孔分布区域有限，而海底热流探针便于船载，作业相对灵活，费用较低，且可根据实际科学问题和感兴趣海域进行精细测量，因此海底热流探针是获取海洋热流数据的重要手段。在20世纪50年代，研究学者利用设计的地热探针在北大西洋海域成功地进行了热流探测，开辟了海底热流调查的时代。随着热工测量理论的完善及其技术方法的进步，以及计算机技术和大规模集成电路技术与存储技术的进步和普及应用，经过近半个多世纪的发展，海底热流探针探测技术也得到迅速发展。当今国际上较成熟且被广泛使用的海底热流探针可分为Ewing型和Lister型两类。

上述两种现有的探针可用于获取底水温度长期稳定或波动较小海域的海底地热参数，而且是非常常用且重要的探测设备。但有些海域，其底水温度往往出现较大的周期性波动，导致海底表层沉积物温度也受到周期性影响，使得同一站位不同时间测量的地温梯度出现明显变化，无法真正反映该站位的热状态，因此利用常规的海底热流探针(Ewing型和Lister型探针)在底水温度波动较大的海域很难获取可靠的海底热流。因此，有必要设计一种结构合理的海底热流长期观测基站，以便在底水温度波动较大的海域获取更准确、更可靠的海底热流数据，以满足国家有关开展基础研究和资源调查的战略需求。

发明内容

为了解决上述问题，提供一种结构合理、运行稳定，并且能够实现回收单元自浮回收的自浮式海底热流长期观测基站，以期能够用于长时间的海底热流探测。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种自浮式海底热流长期观测基站，其包括回收单元1、抛弃单元2和电缆斩断机构3；其中，回收单元1设有回收支架，回收支架内部盛放有2个小吨位的声学释放器13，声学释放器13底部设有可闭合挂钩131，回收支架还载有浮球14；抛弃单元2设有抛弃支架，抛弃支架下方固定连接热流探针24；回收单元1和抛弃单元2通过两端连接声学释放器13底部的可闭合挂钩131的钢丝绳4固定在一起；电缆斩断机构3固定于回收单元1的回收支架底部并通过活动挂钩连接钢丝绳4，电缆0从抛弃单元2出发后进入电缆斩断机构3，再从电缆斩断机构3穿出后连接回收单元1的浮球14；通过钢丝绳4从张紧到松弛的变化启动电缆斩断机构3斩断电缆0；

本发明优选的自浮式海底热流长期观测基站中，所述的回收支架包括纵向的中心架11，以及围绕中心架11在水平方向分两层设置的水平架12；所述的中心架11由纵向的四方棱柱体框架111和从四方棱柱体框架内部1/2高度处向上延伸出来的一垂直立板112构成；所述的垂直立板112与四方棱柱体框架111之间固定连接；所述的四方棱柱体框架111内部盛放有2个声学释放器13，分别悬挂于所述的垂直立板112两侧，所述的声学释放器13底部设有可闭合挂钩131，由声学释放器13内部的步进电机带动其开闭；所述的中心架11周围设有至少6个浮球14，由所述的两层水平架12支撑；

本发明优选的自浮式海底热流长期观测基站中，所述的抛弃支架包括一顶部表面为正方形的支撑框架21、处于支撑框架21顶部表面上的连接框架22、处于支撑框架21顶部表面下方的热流探针固定装置23、以及通过热流探针固定装置23固定于所述支撑框架21下方的热流探针24；所述的连接框架22与所述支撑框架21之间固定连接，所述的支撑框架21与热流探针固定装置23之间固定连接；所述的连接框架22内部设有2个对称平行分布的钢丝绳张紧部件25；

本发明优选的自浮式海底热流长期观测基站中，所述抛弃单元2的连接框架22顶部表面与所述回收单元1的四方棱柱体框架111底部表面相吻合接触；所述的钢丝绳4穿过连接框架22内部的两个钢丝绳张紧部件25，两端分别上行跨过连接框架22和四方棱柱体框架111相接触结构的外边缘，最终呈环状与所述声学释放器13底部的可闭合挂钩131相钩连。

本发明优选的自浮式海底热流长期观测基站中，所述抛弃单元2的连接框架22顶部表面四个角的位置设有定位孔221；所述回收单元1的四方棱柱体框架111底部表面四个角的位置设有定位突起1111；所述的定位孔221与定位突起1111相吻合接触。