[发明专利]近底拖曳式随机接收电缆地震数据采集系统与方法

权利要求书

1.一种近底拖曳式随机接收电缆地震数据采集系统，其特征在于包括实验室控制台、拖曳框架和拖曳电缆；实验室控制台通过光电复合缆与拖曳框架连接；拖曳框架与拖曳电缆相连；

所述拖曳框架包括水下控制仓，水下控制仓包括功放模块、采集控制模块和推进控制模块；其中，功放实现传输信号的放大功能；采集控制模块连接拖曳电缆，并提供数据的传输与深度调节模块的控制；推进控制模块与深度计、姿态仪和螺旋桨连接，根据获得的姿态和深度计的数据控制螺旋桨的转动，实现拖曳方向上的位置控制，进而实现震源和电缆的相对位置的控制；

所述拖曳电缆包括顺次连接的前导段、前减震段、工作段、后减震段、定深控制器和尾标；前导段用于控制拖曳电缆和拖曳框架的距离，前减震段用于隔离来自拖曳框架的震动干扰信号；工作段含有水听器和压力传感器，用于接收震动和压力信号；后减震段用于隔离来自尾标的震动干扰信号；定深控制器用于实现电缆的下沉与上浮；尾标用于拉直拖曳电缆，

所述拖曳电缆中，设水听器个数为n，密集的等间隔网格点数为N，所述水听器随机分布于N个等间隔网格位置中的n个随机位置上，水听器布置方案如下：

1)将N个点分为n段；当N为n的整数倍时，可以等分，每个段有int(N/n)个点；当N不为n的整数倍时，等分之后还剩余n_r＝N-int(N/n)*n个点，其中，int()为取整运算；

2)在n个段中，随机选择n_r个段；然后将剩余n_r个点随机归入被选择的n_r个段中；

3)从步骤2)处理后的n个段中，各随机地抽取一个点位作为水听器的安装位置。

2.根据权利要求1所述的近底拖曳式随机接收电缆地震数据采集系统，其特征在于所述的实验室控制台包括采集控制器、采集工作站、导航模块、不间断电源；采集控制器通过光电复合缆与拖曳框架中的采集控制仓连接；采集工作站用于系统参数设置、数据显示与数据存储，并通过导航模块接入高精度导航信号，通过采集控制器传输至水下采集控制仓；不间断电源提供电源。

3.根据权利要求1所述的近底拖曳式随机接收电缆地震数据采集系统，其特征在于所述拖曳框架还包括电源模块、超短基线声学信标、姿态仪、螺旋桨和深度计；电源模块提供拖曳电缆所需的电源，超短基线声学信标接收来自采集船声学基阵的信号，提供水下拖曳框架的高精度声学定位。

4.根据权利要求1所述的近底拖曳式随机接收电缆地震数据采集系统，其特征在于所述拖曳电缆外壳是聚氨酯材料制作的PU管，内部充满硅油，拖曳电缆内部连接线路置于硅油中而不受力，拖曳电缆通过凯夫拉绳受力。

5.根据权利要求1所述的近底拖曳式随机接收电缆地震数据采集系统，其特征在于在所述拖曳电缆中，每个接收段的中心位置安装一个压力传感器，并通过控制模块将测量数据实时传输至实验室控制台。