[发明专利]一种基于ROV的海底浅层地形形变监测装置

说明书

本发明涉及水下地形测量技术，旨在提供一种基于ROV的海底浅层地形形变监测装置。该装置包括：以阵列式布置的多个传感器单元，各传感器单元通过连接杆以柔性连接方式依次串接；电子舱，内设电池和控制采集电路板，分别通过线缆与各传感器单元相连；锥形钻头，与串接的传感器单元相连且位于最前端；套管，前端为开口状，内腔用于安放所述传感器单元和电子舱，尾端设有把手；锥形钻头的底面与套管前端开口相接，并能由束缚结构实现锥形钻头在套管前端的固定与解锁。本发明基于套管的保护，能将原本柔性的监测装置完全深入至指定位置的海底浅地层。在以ROV回收套管后，以阵列式布置的传感器单元能够对海底浅层地形进行原位姿态位移变形监测。

技术领域

本发明涉及水下地形测量技术领域，具体涉及一种基于ROV的海底浅层地形形变监测装置。

背景技术

天然气水合物作为未来潜在能源，具有分布广泛、埋藏浅、资源量大、能量密度高、洁净等特点，有望成为21世纪理想的新能源。水下地形监测为各种海洋活动提供基础地理信息，既服务于水域交通运输、港口建设、海上钻井等海洋工程，还为地球形状研究、海底构造和空间特征提供基础性信息。随着海洋事业的不断发展和水下工程研究的不断深入，水下地形及变形监测是水下工程及应用的基础，其重要性日益凸显。

虽然陆地上的地形监测技术发展较为成熟，观测系统研制较为完善，但对水下工程曲面形态监测技术及水下地形多点精确监测技术的研究基础较为薄弱。目前的技术多是基于多波束、侧扫声呐、视频或潜标等探测技术，其监测精度有限或无法进行长期可持续监测。因此急需开展多点、精确、原位长期监测原理与技术研究，进行水下海底浅层地形形变监测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种基于ROV的海底浅层地形形变监测装置，用于实现海底浅层地形的形变监测。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种基于ROV的海底浅层地形形变监测装置，包括：以阵列式布置的多个传感器单元，各传感器单元通过连接杆以柔性连接方式依次串接；电子舱，内设电池和控制采集电路板，分别通过线缆与各传感器单元相连；锥形钻头，与串接的传感器单元相连且位于最前端；套管，前端为开口状，内腔用于安放所述传感器单元和电子舱，尾端设有把手；锥形钻头的底面与套管前端开口相接，并能由束缚结构实现锥形钻头在套管前端的固定与解锁。

作为本发明的优选方案，所述传感器单元的两端固定安装连接杆，相邻连接杆之间通过万向节实现柔性连接。

作为本发明的优选方案，最前侧的一个传感器单元以其端部直接固定在锥形钻头的底面上，另一端固定安装连接杆，且通过万向节与相邻传感器单元的连接杆实现柔性连接。

作为本发明的优选方案，所述连接杆是柔性可形变材料的连接杆；所述套管是不锈钢材质的套管。

作为本发明的优选方案，所述电子舱和传感器单元分别设有耐压水密外壳，所述线缆通过设于耐压水密外壳上的水密接头实现连接。

作为本发明的优选方案，所述控制采集电路板上设有本地数据存储模块，或者设有数据传输接口。

作为本发明的优选方案，所述套管的后端为开口状，把手固定在开口边缘处；或者后端设端盖，把手固定在端盖上。

作为本发明的优选方案，所述传感器单元包括传感器舱，在其中心位置设置MEMS传感器模块。

作为本发明的优选方案，所述束缚结构是两根钢丝绳，钢丝绳的一端固定在锥形钻头上，另一端穿过套管内腔后从后端开口或端盖开孔引出；或者，所述束缚结构是卡扣结构，用于解锁的杠杆或钢丝绳贯穿设于套管的内腔中，其一端与卡扣结构相接，另一端设于套管后端。