[发明专利]一种基于光纤水听器的海洋地震勘探垂直缆系统

说明书

本发明公开了一种基于光纤水听器的海洋地震勘探垂直缆系统，包括浮体部分、垂直缆、密封舱和配重，所述垂直缆连接浮体部分和密封舱，所述配重位于密封舱底部，所述垂直缆包括首部弹性段、数据采集段和尾部连接段，所述数据采集段包含多个并联的光纤水听器，所述密封舱内设置有与光纤水听器通过光纤连接的激光器和光路调制解调器，本发明所公开的垂直缆系统体积小、重量轻、布放施工简单，勘探精确度和灵敏度高，使用周期长，非常适合于远海地震勘探，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及海洋勘探技术领域，特别涉及一种基于光纤水听器的海洋地震勘探垂直缆系统。

背景技术

海洋地震勘探是当今世界最有效的海洋勘探技术，海洋地震勘探接收缆主要分为以下几个部分：地震水平拖缆、海底地震节点、海底地震仪以及海洋垂直缆。近些年，地震电缆的研发已经突破深度自动锁定的限制，实现大水深范围的布放。

目前，已有的地震电缆均为基于压电水听器而组装，但是受到水听器以及电缆结构等影响，无论在电缆外部直径或者内部结构上，均存在一定的缺陷。光纤水听器基于光纤光栅原理，比传统压电水听器在体积、灵敏度、频带响应、抗电磁干扰以及耐恶劣环境等方面具有明显优势。如何将该优势与现有的地震垂直缆相结合是目前研究的重点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于光纤水听器的海洋地震勘探垂直缆系统，以达到减小垂直缆的直径，减轻重量，使得海洋地震垂直缆的布放施工更为简单的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于光纤水听器的海洋地震勘探垂直缆系统，包括浮体部分、垂直缆、密封舱和配重，所述垂直缆连接浮体部分和密封舱，所述配重位于密封舱底部，所述垂直缆包括首部弹性段、数据采集段和尾部连接段，所述数据采集段包含多个并联的光纤水听器，所述密封舱内设置有与光纤水听器通过光纤连接的激光器和光路调制解调器。

上述方案中，所述光纤水听器设置600个，相邻的两个光纤水听器之间的距离为12.5cm。

上述方案中，所述浮体部分包括外壳，设置于外壳内的耐压玻璃球，所述耐压玻璃球内设置有GPS定位信标、夜间闪灯和24V直流供电电源。

进一步的技术方案中，所述外壳底部设有与垂直缆通过绳索连接的旋转卸扣。

更进一步的技术方案中，所述首部弹性段一端设有与浮体部分通过绳索连接的旋转卸扣，另一端为螺纹连接头，所述首部弹性段内部为凯夫拉连接绳，外部为聚酯填充层。

更进一步的技术方案中，所述尾部连接段内部包括凯夫拉连接绳以及数据传输回路和光回路，外部为聚酯填充层，所述尾部连接段的两端为密闭连接头，所述密闭连接头内分布电源触点、接地触点、光路触点和备用线触点。

进一步的技术方案中，所述数据采集段与首部弹性段相连接的一端为螺纹连接头，与尾部连接段相连接的一端为密闭连接头，所述数据采集段中部由凯夫拉连接绳和聚酯材料填充而成。

上述方案中，所述密封舱内还设有水下应答器、数据存储器和24V直流供电电源，所述激光器、光路调制解调器、数据存储器和24V直流供电电源位于独立的密封壳体内，所述密封壳体与密封舱之间通过减震弹簧连接。

上述方案中，所述配重为钢制配重架，配重架四角设有安装环，安装环与密封舱之间通过钢丝和可熔断的连接丝连接，配重架中间为弹射板，与密封舱底部接触。

上述方案中，所述密封舱顶部设有与尾部连接段相连接的密闭连接头。

通过上述技术方案，本发明提供的基于光纤水听器的海洋地震勘探垂直缆系统具有以下优点：

1.光纤水听器颠覆了传统的压电水听器的工作原理，能够实现更好的信号分辨率、信号动态范围以及信号保真。