[发明专利]一种海底地震仪样机及实测方法

说明书

本发明公开一种海底地震仪样机结构和样机实测方法，样机测试应以海洋探测功能性能指标为主，设备可靠性、深海耐压性等设备性能指标为辅，测试原则采用实验室测试与外场测试相结合的方案。测试内容主要包括信号采集记录功能测试、设备工作模式切换及工作状态监测功能测试、设备低电耗及工作时间测试、设备深海耐压性能测试、设备水声遥控及定位功能测试、以及海底地震仪用于水下目标探测的性能测试。

技术领域

本发明涉及一种海底地震仪样机及实测方法。

背景技术

地球上有2/3的面积为海洋，当今海底观测技术已经成为新的热点。随着OBS即海底地震仪勘探技术的发展和完善，OBS在研究海洋深部结构、油气探测、水下目标探测领域有着非常明显的效果。目前美国、英国、日本等国家已纷纷投入大量人力物力进行海底地震仪的研制，我国也已实现了相关关键技术的突破，并开展了多次海上试验。

OBS在海底调查研究中海底采集工作的成败在于采集设备OBS的各项性能、功能指标是否达到要求，在真正部署之前完成对OBS的样机测试就是要保证设备正常、采集的资料合格，以便后续的处理和解释工作顺利开展。由于我国海底地震仪的研制工作起步较晚，没有形成系统的样机实测方案，因此，需要设计一套用于测试海底地震仪样机性能指标和功能指标的样机实测方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种海底地震仪样机及实测方法，解决了海底地震仪样机在投入使用前功能指标、性能指标的实测问题，具有很好的使用价值。

本发明的技术解决方案是：一种海底地震仪样机测试系统包括电池舱、仪器舱、沉耦架、甲板单元；电池舱为仪器舱供电；仪器舱包括耐压玻璃球、压力传感器、三分量振动传感器、模数转换装置、低功耗控制模块、水声通信模块、传感模块、天线、北斗定位模块、数采模块，耐压玻璃球包覆压力传感器、三分量振动传感器、模数转换装置、低功耗控制模块、水声通信模块、传感模块、天线、北斗定位模块、数采模块；甲板单元产生水声控制指令进行仪器舱工作模型切换，操控压力传感器、三分量振动传感器进行连续采集或触发采集，发布工作状态监测指令，判断仪器舱工作状态，关闭水声控制指令，读取仪器舱记录数据。

一种海底地震仪样机实测方法，包括如下步骤：

(1)进行信号采集记录功能测试；

(2)进行设备工作模式切换及工作状态监测功能测试；

(3)进行设备低电耗及工作时间测试；进行设备深海耐压性能测试；

(4)进行设备水声遥控及定位功能测试；

(5)进行OBS用于水下目标探测的性能测试。

所述的信号采集记录功能测试包括水听器及采集板性能测试、振动传感器及采集板的性能测试；其中：

水听器及采集板性能测试方法包括：将海底地震仪样机放入室内水池，利用发射换能器产生声源信号，分析海底地震仪采集数据，验证采集数据波形一致性和信噪比；

振动传感器及采集板的性能测试方法包括：将海底地震仪样机放置于振动测试平台，利用激振器激发确知能量的脉冲信号，分析海底地震仪样机采集数据，验证采集数据波形一致性和信噪比等指标。

所述的设备工作模式切换及工作状态监测功能测试的方法为：

将海底地震仪样机放入室内水池，并发射包含工作模式的通信编码，控制甲板单元获取包含工作模式的通信编码，甲板单元发布水声控制指令进行工作模型切换，操控海底地震仪样机进行连续采集或触发采集；甲板单元发布工作状态监测指令，海底地震仪样机返回其工作状态；甲板单元关闭水声控制指令，利用发射换能器发射信号，读取海底地震仪样机记录数据，判别其采集方式。