[发明专利]一种深海可视化勘探取样设备

说明书

本发明提供一种深海可视化勘探取样设备，包括笼形框体，笼形框体中设置有钻进机构、耐压舱体、驱动机构和监控装置，耐压舱体中设置有供电装置和控制器，笼形框体的外壳侧面环绕设置有多个与控制器信号相连的压力检测补偿机构，用于平衡笼形框体内外压力以及监测洋流对笼形框体的推动方向，所述控制器用于根据压力检测补偿机构所检测到的推动方向信息控制驱动机构保持笼形框体的动态平衡。本设备能够通过多个压力检测补偿机构平衡笼形框体内外压力，并监测洋流对笼形框体整体的推动力，使得控制器能够根据监测信息控制驱动机构驱动笼形框体进行适应性移动以保持动态平衡，防止设备偏离既定位置，更精准地布放至指定位置。

技术领域

本发明涉及深海勘探设备技术领域，尤其涉及一种深海可视化勘探取样设备。

背景技术

地球上海洋总面积约占地球表面积的71％，其中蕴含着丰富的资源，有待人们去探索。为了探明资源的种类、分布和储量，需要对海底资源，特别是海底矿产资源进行取样、观察和调查，因此，可用于深海的勘探取样设备是开展海洋科学研究、深海资源探测和海底地质取样所必不可少的关键设备。我国在海域中拥有超过16万平方千米的矿区，是经济发展和国防建设不可或缺的潜在矿产资源，但在大规模开采前必须要进行前期的取样分析，因此勘探取样设备需要具备水下岩芯取样的能力。目前水下岩芯取样多数是采用钻机实现，船舶将探勘取样设备在指定位置布放，勘探取样设备下沉到指定位置后钻孔采集岩芯样本，因此为了能采集到具有代表性的样本需要准确地控制勘探取样设备的下沉位置，但在下沉过程中洋流会对勘探取样设备造成影响，使其偏离原先的落点，现有技术中的勘探采样设备在解决洋流影响问题时需要建立复杂的计算模型来模拟洋流的流速和方向，实现较为复杂，导致设备整体开发成本上升，不便于应用，有待于解决。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种深海可视化勘探取样设备，以克服或至少部分解决现有技术所存在的上述问题。

为实现上述发明目的，本发明提供一种深海可视化勘探取样设备，包括用于驱动钻具钻进岩石进行取样的钻进机构，所述钻进机构设置于笼形框体中，所述笼形框体的底部设置有支撑机构，笼形框体顶部设置有用于连接缆绳的连接机构，笼形框体中设置有耐压舱体、驱动机构和监控装置，所述耐压舱体中设置有供电装置和控制器，所述驱动机构包括若干个推进器，每个所述推进器分别用于驱动笼形框体往不同方向移动，所述供电装置通过铠装电缆与外部电源电连接，用于为驱动机构、控制器和钻进机构供电，所述推进器、监控装置、钻进机构分别与控制器信号相连，所述控制器通过光纤与上位机信号相连，所述笼形框体的外壳侧面环绕设置有多个压力检测补偿机构，所述压力检测补偿机构与控制器信号相连，用于平衡笼形框体内外压力以及监测洋流对笼形框体的推动方向，所述控制器用于根据压力检测补偿机构所检测到的推动方向信息控制驱动机构保持笼形框体的动态平衡。

进一步的，所述监控装置包括照明设备和水下摄像头，所述水下摄像头与控制器信号相连。

进一步的，所述压力检测补偿机构包括中空腔体，所述中空腔体一侧设置有开口，所述开口中设置有半透膜，中空腔体中填充有缓冲介质，所述缓冲介质为浓度高于海水的溶液，中空腔体中还设置有用于监测缓冲介质实时浓度的浓度监测装置，笼形框体中还设有调节中空腔体内压强的压强调节机构，所述浓度监测装置、压强调节机构分别与控制器信号相连。

进一步的，所述压强调节机构包括增压器和换向阀，所述增压器的输出端与换向阀相连通，所述换向阀通过管道与中空腔体一端相连通，所述中空腔体中滑动设置有活塞，所述活塞两端分别填充有所述缓冲介质和气体，所述增压器与控制器信号相连，中空腔体中填充有气体的一端设置有压强传感器，所述压强传感器与控制器信号相连。

进一步的，所述控制器包括：

浓度监测模块，用于获取各个浓度监测装置采集的浓度信息，识别是否有中空腔体中的缓冲介质出现浓度下降趋势，对存在浓度下降趋势的缓冲介质所在的中空腔体进行标记，并监测被标记的中空腔体的浓度下降趋势是否消除，所述被标记的中空腔体称为标记中空腔体；