一種固定在鎧纜上的聲學通信裝置的製作方法
2023-10-07 02:04:49
專利名稱：一種固定在鎧纜上的聲學通信裝置的製作方法
技術領域：
本發明關於地球物理勘探技術領域，特別是關於海上油氣勘探開發中對深海海底電纜勘探的技術領域，具體的講是一種固定在鎧纜上的聲學通信裝置。
背景技術：
石油地球物理勘探技術是運用最為廣泛的尋找地下儲集的石油、天然氣的空間分布和內部結構規律的方法之一，通過地震資料記錄的巖石聲學特徵來確定儲層巖性分界面，對油氣勘探開發具有特別重要的意義。在海上油氣勘探開發過程中，尤其是在深海海底的油氣勘探過程中，一般情況下，由於不斷運動的海水作用，深海海底電纜的漂移情況十分嚴重，當電纜到達海底時，其實際位置通常情況下與預定位置有較遠的差距，因此影響海底地震資料獲取以及記錄的準確性，進而無法滿足海上油氣勘探的高精度要求。聲學定位以其更高的精度、較低的成本成為精細化地震勘探的重要手段，隨著海洋勘探施工中聲學二次定位應用的不斷普及，鎧裝地震電纜的施放也有了更高定位精度的需求，但由於鎧裝電纜的投放方式、直徑粗細、軟硬程度與目前現有技術中大量使用的常規地震電纜差異較大，因此原有大量使用的、簡單捆綁的應答器護殼構造並不適用於鎧纜。因此，如何研製具有足夠的強度，耐受鎧纜投放設備的高強度擠壓的新型聲學通信設備成為本領域的技術人員需要解決的關鍵技術問題。只有解決該問題，才能將聲學二次定位真正應用於鎧纜方式的深海海底電纜勘探中。
發明內容
為了克服現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種固定在鎧纜上的聲學通信裝置，其可用於聲學定位，解決了現有技術中由於鎧裝電纜的投放方式、直徑粗細、軟硬程度與目前現有技術中大量使用的常規地震電纜差異較大造成的原有大量使用的、簡單捆綁的應答器護殼構造並不適用於鎧纜的技術問題。本發明的目的是，提供一種固定在鎧纜上的聲學通信裝置，所述的聲學通信裝置夾持安裝於所述的鎧纜上，所述的聲學通信裝置具體包括聲學電路、聲學換能器、供電電源以及機械殼體；其中，所述的機械殼體包裹著鎧纜，所述的鎧纜從所述的機械殼體的中心軸上貫穿通過；所述的機械殼體包括主體、保護罩以及錐卡，所述的主體通過所述的保護罩與所述的錐卡相連接，所述的主體內部形成艙體，用於放置所述的供電電源以及所述的聲學電路；所述的主體兩端設置有保護罩，用於保護所述的聲學換能器不被破壞；所述的保護罩的外側設置有錐卡，用於固定所述的機械殼體；所述的聲學換能器，通過信號線以及信號地線與所述的聲學電路相連接，用於接收呼叫信號，將所述的呼叫信號轉換為電信號，並發送所述的電信號至所述的聲學電路；
所述的聲學電路，用於對所述的電信號進行處理，並向所述的聲學換能器發送響應信號；所述的聲學換能器，還用於接收所述的響應信號，將所述的響應信號轉換為聲波信號後進行發送；所述的供電電源，用於向所述的聲學電路提供電源輸入。優選的，所述的錐卡上設置有螺紋孔。優選的，所述的保護罩為錐形柵欄結構。優選的，所述的主體內部設置有密封堵頭，用於密封所述的艙體。優選的，所述的密封堵頭為圓形。優選的，所述的主體採用不鏽鋼材料。優選的，所述的主體外圍設置有非金屬減震護板。優選的，所述的聲學電路具體包括採集電路，用於採集所述的聲學換能器發送的電信號；放大電路，用於對採集的電信號進行放大處理；濾波電路，用於將放大處理後的電信號進行濾波處理；判斷電路，用於判斷濾波處理後的電信號是否與所述的聲學電路中預設的識別碼相符；發送電路，用於當所述的電信號與所述的識別碼相符時，發送響應信號至所述的聲學換能器。本發明的有益效果在於，提供了一種固定在鎧纜上的聲學通信裝置，其可用於聲學定位，通過在機械殼體內設置聲學換能器、聲學電路、供電電源，並將聲學通信裝置夾持安裝於鎧纜上，鎧纜從機械殼體的中心軸貫穿通過，解決了現有技術中由於鎧裝電纜的投放方式、直徑粗細、軟硬程度與目前現有技術中大量使用的常規地震電纜差異較大造成的原有大量使用的、簡單捆綁的應答器護殼構造並不適用於鎧纜的技術問題，同時提高了海上油氣勘探過程中檢波點的定位精度，改善了地震資料的品質，由於採用本發明提供的聲學通信裝置不需要施放定位炮，減小了地震勘探過程中對海洋環境的汙染，對整個海上地震勘探安全和環保發揮了巨大的作用。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例提供的一種固定在鎧纜上的聲學通信裝置中機械殼體的結構示意圖；圖2為本發明實施例提供的一種固定在鎧纜上的聲學通信裝置的連接示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
圖1為本發明實施例提供的一種固定在鎧纜上的聲學通信裝置中的機械殼體的結構示意圖，圖2為本發明實施例提供的一種固定在鎧纜上的聲學通信裝置的連接示意圖，由圖1、圖2可知，所述的聲學通信裝置夾持安裝於所述的鎧纜上，所述的聲學通信裝置具體包括聲學電路200、聲學換能器300、供電電源400以及機械殼體100 ;其中，所述的機械殼體100夾持安裝於所述的鎧纜上，所述的機械殼體包裹著鎧纜，所述的鎧纜從所述的機械殼體的中心軸上貫穿通過；所述的機械殼體100包括主體103、保護罩102以及錐卡101，所述的主體103通過所述的保護罩102與所述的錐卡101相連接，所述的主體103內部形成艙體，用於放置所述的供電電源400以及所述的聲學電路200 ;所述的主體103兩端設置有保護罩102，用於保護所述的聲學換能器300不被破壞；所述的保護罩102的外側設置有錐卡101，用於固定所述的機械殼體100 ；在具體的實施方式中，所述的機械殼體100採用中心全對稱結構，所述的錐卡、保護罩以及主體均為如圖1所示的對稱結構，以保證各向均勻受力，夾持安裝於所述的鎧纜上，所述的機械殼體包裹著鎧纜，所述的鎧纜從所述的機械殼體的中心軸上貫穿通過。錐卡101為圓滑過渡的外形，用於固定電纜位置，使保護罩和主體部分不在電纜上來回運動，其上設置有若干個螺紋孔，用於固定機械殼體。保護罩102在具體的實施方式中可為錐形柵欄結構，用於保護聲學換能器不被破壞，同時保證正常的聲學通信。主體103內部的艙體在具體的實施方式中具體可為密閉的四個艙體，兩個艙體用於放置聲學電路200，兩個艙體用於放置供電電源400，每個艙體均採用圓形密封堵頭進行密封。所述的主體採用不鏽鋼材料，外圍設置有非金屬減震護板。所述的聲學換能器300設置於所述的機械殼體內，具體可安裝於機械殼體主體的一個艙體中，密封面朝外一側為所述的聲學換能器的接收面，內側可通過三芯插頭與聲學電路相連接。機械殼體中的兩端對稱的錐卡採用圓滑過渡的外形，能夠使整個護殼自然導入絞車輥輪中，扣接方式可方便的夾持安裝於鎧纜上，殼體包裹著鎧纜，鎧纜從中心軸上貫穿而過，並且殼體重心分布於銷纜上，拖動很平穩。機械殼體整體外表面光潔，不會損傷絞車各機構部件。由於深海處存在的水密問題，因此機械殼體的每個密封面採用圓形密封圈，殼體內部可設置為艙式分布。所述的聲學換能器300，通過信號線以及信號地線與所述的聲學電路相連接，用於接收呼叫信號，將所述的呼叫信號轉換為電信號，並發送所述的電信號至所述的聲學電路。在具體的實施方式中，呼叫信號諸如可為脈衝聲能和聲壓信號。所述的聲學電路，用於對所述的電信號進行處理，並向所述的聲學換能器發送響應信號，具體包括採集電路，用於採集所述的聲學換能器發送的電信號；放大電路，用於對採集的電信號進行放大處理；濾波電路，用於將放大處理後的電信號進行濾波處理；判斷電路，用於判斷濾波處理後的電信號是否與所述的聲學電路中預設的識別碼相符；發送電路，用於當所述的電信號與所述的識別碼相符時，發送響應信號至所述的聲學換能器。所述的聲學換能器，還用於接收所述的響應信號，將所述的響應信號轉換為聲波信號後進行發送；所述的供電電源，用於向所述的聲學電路提供電源輸入。供電電源在具體的實施方式中諸如可通過若干組供電電池組成，設置於機械殼體內部的艙體中。在具體的實施方式中，諸如將八隻電池排布在Φ52*50. 5_，最為節省空間尺寸。電池殼體採用金屬不鏽鋼ΤΡ610成型，端蓋採用ABS工程塑料注塑成型，電極採用塔式彈簧鍍鎳，可解決接觸問題和配合工藝問題。兩邊端蓋裝配時採用ABS膠封合。正負電極裝入圓形容器無法定位，採用定位針方式選用Φ5、Φ6πιπι兩種球面圓柱體，反向是無法插入連接的。電池金屬外殼是為了將檢測地線與外殼連接，更加方便使用。下面結合具體的實施例，詳細介紹本發明提供的一種聲學通信裝置。以2011年4月在東方2號船上的測試為例進行說明。要測試聲學通信裝置的性能，還需要配備的設備有聲學主控機、自動收放鎧 纜的裝置
1、將聲學通信裝置中聲學電路、供電電源、聲學換能器裝入機械殼體並用堵頭密封；2、按照圖2的方式將聲學通信裝置中聲學電路、供電電源、聲學換能器進行連接；3、用螺絲將機械殼體的各部分按照圖1所示的順序固定於鎧纜上；4、將固定有聲學通信裝置的鎧纜在自動收放鎧纜的裝置上進行收放，查看該聲學通信裝置的機械強度及結構能否承受鎧纜投放設備的高強度擠壓，並對自動收放鎧纜的裝置不造成任何傷害；5、將固定有聲學通信裝置的鎧纜投放在海水中；6、由聲學主控機發送呼叫信號，聲學通信裝置通過聲學換能器接收該呼叫信號，並發送給聲學電路，聲學電路通過內部的採集電路、放大電路、濾波電路、判斷電路、發送電路處理該信號，如果判斷電路判斷出呼叫信號和電路內部的識別碼相符，則發送響應信號給聲學換能器，聲學換能器將響應信號轉換為聲波發送出去； 7、聲學主控機接收該響應信號，完成整個通信過程。聲學主控機在距離該聲學通信裝置的不同位置進行上述步驟，通過能否收到該聲學通信裝置的響應信號來判斷該聲學通信裝置的聲學性能。由上述的測試結果可知，本次進行的深水測試，驗證了本發明提供的一種固定在鎧纜上的聲學通信裝置，其結構合理、外形、強度以及安裝方式等適應現有技術中的鎧纜絞車的收放。鎧纜聲學通信裝置聲學性能良好，能夠滿足深海聲學定位的要求。此外，本發明提供的一種固定在鎧纜上的聲學通信裝置，與現有技術中的初至波定位方法相比，不但極大提升了定位的精度，而且施工效率得到很大的提高，為勘探生產節省25%的有效放炮時間，有效節省了海上勘探的成本。通過該發明的使用，檢波點的定位精度得到大幅度的提升，地震資料品質得到很大的改善，為高精度海上勘探打下良好的基礎。同時採用該裝置不需要施放定位炮，減小了地震勘探過程中對海洋環境的汙染，對整個海上地震勘探安全和環保發揮了巨大的作用。由此，提供了一種固定在鎧纜上的聲學通信裝置，其可用於聲學定位，通過在機械殼體內設置聲學換能器、聲學電路、供電電源，並將聲學通信裝置夾持安裝於鎧纜上，鎧纜從機械殼體的中心軸貫穿通過，解決了現有技術中由於鎧裝電纜的投放方式、直徑粗細、軟硬程度與目前現有技術中大量使用的常規地震電纜差異較大造成的原有大量使用的、簡單捆綁的應答器護殼構造並不適用於鎧纜的技術問題，同時提高了海上油氣勘探過程中檢波點的定位精度，改善了地震資料的品質，由於採用本發明提供的聲學通信裝置不需要施放定位炮，減小了地震勘探過程中對海洋環境的汙染，對整個海上地震勘探安全和環保發揮了巨大的作用。本發明中應用了具體實施例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
1.一種固定在鎧纜上的聲學通信裝置，其特徵是，所述的聲學通信裝置夾持安裝於所述的鎧纜上，所述的聲學通信裝置具體包括聲學電路、聲學換能器、供電電源以及機械殼體；其中，所述的機械殼體包裹著鎧纜，所述的鎧纜從所述的機械殼體的中心軸上貫穿通過；所述的機械殼體包括主體、保護罩以及錐卡，所述的主體通過所述的保護罩與所述的錐卡相連接，所述的主體內部形成艙體，用於放置所述的供電電源以及所述的聲學電路；所述的主體兩端設置有保護罩，用於保護所述的聲學換能器不被破壞；所述的保護罩的外側設置有錐卡，用於固定所述的機械殼體；所述的聲學換能器，通過信號線以及信號地線與所述的聲學電路相連接，用於接收呼叫信號，將所述的呼叫信號轉換為電信號，並發送所述的電信號至所述的聲學電路；所述的聲學電路，用於對所述的電信號進行處理，並向所述的聲學換能器發送響應信號;所述的聲學換能器，還用於接收所述的響應信號，將所述的響應信號轉換為聲波信號後進行發送；所述的供電電源，用於向所述的聲學電路提供電源輸入。
2.根據權利要求1所述的固定在鎧纜上的聲學通信裝置，其特徵是，所述的錐卡上設置有螺紋孔。
3.根據權利要求1所述的固定在鎧纜上的聲學通信裝置，其特徵是，所述的保護罩為錐形柵欄結構。
4.根據權利要求1所述的固定在鎧纜上的聲學通信裝置，其特徵是，所述的主體內部設置有密封堵頭，用於密封所述的艙體。
5.根據權利要求1所述的固定在鎧纜上的聲學通信裝置，其特徵是，所述的密封堵頭為圓形。
6.根據權利要求1所述的固定在鎧纜上的聲學通信裝置，其特徵是，所述的主體採用不鏽鋼材料。
7.根據權利要求1所述的固定在鎧纜上的聲學通信裝置，其特徵是，所述的主體外圍設置有非金屬減震護板。
8.根據權利要求1所述的固定在鎧纜上的聲學通信裝置，其特徵是，所述的聲學電路具體包括採集電路，用於採集所述的聲學換能器發送的電信號；放大電路，用於對採集的電信號進行放大處理；濾波電路，用於將放大處理後的電信號進行濾波處理；判斷電路，用於判斷濾波處理後的電信號是否與所述的聲學電路中預設的識別碼相發送電路，用於當所述的電信號與所述的識別碼相符時，發送響應信號至所述的聲學換能器。
全文摘要
本發明提供一種固定在鎧纜上的聲學通信裝置，所述的聲學通信裝置夾持安裝於所述的鎧纜上，所述的聲學通信裝置具體包括聲學電路、聲學換能器、供電電源以及機械殼體，其中，所述的機械殼體包括主體、保護罩以及錐卡，所述的主體通過所述的保護罩與所述的錐卡相連接，所述的主體內部形成艙體，用於放置所述的供電電源以及所述的聲學電路；所述的保護罩，用於保護所述的聲學換能器不被破壞；所述的錐卡，用於固定所述的機械殼體。解決了現有技術中由於鎧裝電纜的投放方式、直徑粗細、軟硬程度與目前現有技術中大量使用的常規地震電纜差異較大造成的原有大量使用的、簡單捆綁的應答器護殼構造並不適用於鎧纜的技術問題。
文檔編號G01V1/38GK102998707SQ20121054881
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月17日 優先權日2012年12月17日
發明者易昌華, 任文靜, 全海燕, 樊俊明, 方守川, 王海濤, 任之, 王釵, 劉俊, 秦學彬, 何雪梅, 王軍, 吳紹玉 申請人:中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司