[发明专利]一种随机接收的垂直电缆地震数据采集系统与方法

权利要求书

1.一种随机接收的垂直电缆地震数据采集系统，其特征在于，该系统包括由下至上依次连接的固定与释放段(1)、动力与工作段(2)、拉直与定位段(3)；

所述固定与释放段(1)包括通过凯夫拉绳(1.10)依次连接的重锚(1.1)、带测距功能的声学释放器(1.7)、压力传感器(1.8)和第一浮球组(1.9)；所述重锚(1.1)用于将系统固定于海底表面，所述声学释放器(1.7)用于完成系统回收，所述压力传感器(1.8)用于记录压力数据，所述第一浮球组(1.9)用于拉直系统避免下方设备触底；

所述动力与工作段(2)包括数据接收电缆(2.1)、供电与控制平台(2.4)和第二浮球组(2.5)；所述数据接收电缆(2.1)中安装有负责记录震动信号的水听器(2.2)和负责记录所在位置姿态的姿态仪(2.3)，水听器(2.2)在数据接收电缆(2.1)中的位置是随机分布的；所述供电与控制平台(2.4)用于完成系统供电和系统控制工作，在供电与控制平台(2.4)上方安装第二浮球组(2.5)；

所述拉直与定位段(3)包括使用凯夫拉绳(3.1)连接起来的用来确定所在点位置的声学应答器(3.2)和用于拉直整套系统的第三浮球组(3.3)，所述第三浮球组(3.3)位于整套系统的最顶端。

2.根据权利要求1所述的一种随机接收的垂直电缆地震数据采集系统，其特征在于，所述固定与释放段(1)中，所述带测距功能的声学释放器(1.7)使用两套设备组合工作，提高系统释放的可靠性，两个释放器(1.7)的释放钩(1.5)之间通过钢链(1.3)相连，且钢链(1.3)穿过钢环(1.2)，钢环(1.2)通过凯夫拉绳(1.10)连接重锚(1.1)。

3.根据权利要求1所述的一种随机接收的垂直电缆地震数据采集系统，其特征在于，所述动力与工作段(2)中，所述水听器(2.2)的分布利用分段随机采样策略进行设计；数据接收电缆(2.1)是分段连接起来的，实际组缆中使用多个子段进行连接；所述数据接收电缆(2.1)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。

4.根据权利要求3所述的一种随机接收的垂直电缆地震数据采集系统，其特征在于，所述动力与工作段(2)中，所述姿态仪(2.3)安装于每个子段的1/4和3/4位置处，以保证多个子段连接的时候可以使姿态仪(2.3)均匀分布，便于测算数据接收电缆(2.1)的姿态信息。

5.根据权利要求1所述的一种随机接收的垂直电缆地震数据采集系统，其特征在于，所述动力与工作段(2)中，所述水听器(2.2)选用耐压性足够、供电充足，并在已有资料初步获取探测目标大小与范围的基础上，选择合适的基准道间距。

6.根据权利要求1所述的一种随机接收的垂直电缆地震数据采集系统，其特征在于，所述动力与工作段(2)中，所述供电与控制平台(2.4)具有两个电池仓(2.4.2)和一个采集控制仓(2.4.3)，分别完成系统供电和系统控制工作；两个电池仓(2.4.2)并联接入采集控制仓(2.4.3)，采集控制仓(2.4.3)通过16芯水密电缆接入数据接收电缆(2.1)。

7.根据权利要求1所述的一种随机接收的垂直电缆地震数据采集系统，其特征在于，所述动力与工作段(2)中，小型深海推进器(2.6)通过电缆与供电与控制平台(2.4)连接，用于控制数据接收电缆(2.1)的姿态。