[发明专利]一种多金属结核资源勘探系统及勘探方法

权利要求书

1.一种提高多金属结核资源勘探精度的方法，采用多金属结核资源勘探系统进行勘探，所述多金属结核资源勘探系统包括勘探船(1)和水下勘探装置(4)，所述勘探船(1)内安装有甲板处理器(3)，所述水下勘探装置(4)通过铠装缆(2)与所述甲板处理器(3)进行数据传输连接，所述水下勘探装置(4)包括防护框架(44)以及装设于所述防护框架(44)内的水下控制器(41)、原位取样装置(42)和环境感知元件(43)，所述水下控制器(41)通过所述铠装缆(2)与甲板处理器(3)进行数据传输，所述原位取样装置(42)和环境感知元件(43)均通过数据线与所述水下控制器(41)连接，环境感知元件(43)进行光学扫描探测并将采集到的视觉信号和位置信息传输至水下控制器(41)进行预处理，视觉信号和位置信息经预处理后由水下控制器(41)传输至甲板处理器(3)进行存储和初步分析；据初步分析结果，选定多金属结核取样区域后，甲板处理器(3)控制对水下控制器(41)发送取样采集命令，水下控制器(41)接收取样采集命令后控制原位取样装置(42)执行取样采集动作；

所述方法具体包括以下步骤：

S1：光学扫描和初步分析

环境感知元件(43)对海底多金属结核资源进行光学扫描探测，并将采集到的位置信息和视觉信号发送至水下控制器(41)进行预处理；水下控制器(41)将预处理后的数据信息通过铠装缆(2)传输至甲板处理器(3)进行存储和初步分析；所述环境感知元件(43)对海底多金属结核资源进行光学扫描探测的步骤包括：摄像机(436)和高清相机(437)对勘探区域进行扫描摄像和扫描拍照；高度计(438)监测水下勘探装置(4)的离底高度数据；前置高度计(432)检测水下勘探装置(4)前方物体的距离，防止水下勘探装置(4)发生碰撞；超短基线(431)检测水下勘探装置(4)的水中位置数据；

S2：原位取样和样品分析

甲板处理器(3)对数据进行初步分析后选定多金属结核取样区域并发送取样采集命令至水下控制器(41)；水下控制器(41)控制原位取样装置(42)进行取样；对原位取样装置(42)取回的样品进行数据分析；

S3：数据修正

对样品进行数据分析后，根据样品分析结果对光学扫描探测获得的数据进行修正，得到精确度更高的多金属结核资源数据；

所述环境感知元件(43)包括用于采集所述位置信息的超短基线(431)、前置高度计(432)、高度计(438)以及用于采集所述视觉信号的照明灯阵(435)、摄像机(436)和高清相机(437)，所述超短基线(431)设于防护框架(44)内的顶部，前置高度计(432)设于防护框架(44)内的前端，所述照明灯阵(435)、摄像机(436)、高清相机(437)和高度计(438)设于防护框架(44)内的尾端下部，所述超短基线(431)、前置高度计(432)、高度计(438)、摄像机(436)和高清相机(437)均通过数据线与所述水下控制器(41)信号连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原位取样装置(42)包括深水液压泵站(421)、驱动油缸(422)、取样箱(423)和箱体密封机构(424)，所述深水液压泵站(421)装设于防护框架(44)内的顶部并与所述水下控制器(41)相连，所述取样箱(423)装设于防护框架(44)内的底部，取样箱(423)的底部呈开口状，所述箱体密封机构(424)围设于取样箱(423)的外侧，所述驱动油缸(422)水平装设于所述取样箱(423)外的顶部，驱动油缸(422)的进出油路连接于深水液压泵站(421)，驱动油缸(422)的驱动杆与所述箱体密封机构(424)相连并驱动其开合以对打开或关闭取样箱(423)，取样箱(423)顶部还设有用于监视箱内情况的箱内照明灯(434)和箱内摄像头(433)，所述箱内照明灯(434)和箱内摄像头(433)均与水下控制器(41)电连接。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铠装缆(2)与水下勘探装置(4)连接的一端设有称重头，所述称重头通过螺栓与所述防护框架(44)连接。