(57)【要約】【課題】  ケーブルの終端処理およびセンサの一体化を、海底地震計（ＯＢＳ）ケーブルアレイ内のセンサステーションにおいて実施する方法および装置を提供する。【解決手段】  センサステーションには、さまざまなセンサ構成要素のハウジングを含む。また、センサステーションは、センサステーションにおいて分割しなくてもよいいずれのデータ伝送部材であってもその余剰長さ部分を収容することができ、その上、１つまたはそれ以上の分割したデータ伝送部材をセンサ構成要素に接続することもできる。更に、センサステーションは、ケーブルアレイのいずれの強度要素も管理している。【選択図】図１
2006194871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材と、第１カバーと、第２カバーとを備える、地震ケーブルに配置される地震センサステーションであって、
前記ベース部材は、当該ベース部材の第１の側に、地震ケーブルにおける分割された強度部材の各端部に固定された相補的な連結部材を保持するように構成されており、
前記第１カバーは、前記ベース部材の前記第１の側に連結され、第１内部キャビティを、該第１カバーと前記地震ケーブルの切断されていない第１光ケーブルの余剰長さ部分を収容する前記ベース部材との間に画定するようになっており、
前記第２カバーは、前記第１の側とは反対側の前記ベース部材の第２の側に連結され、第２内部キャビティを、該第２カバーとセンサ構成要素を格納する前記ベース部材との間に画定するようになっており、
前記ベース部材を貫通する開口が、前記地震ケーブルにおける第２光ケーブルを前記センサ構成要素に接続するための、前記第２光ケーブルの前記第１内部キャビティと前記第２内部キャビティとの間のシールされた通路を可能とする、地震センサステーション。
【請求項２】
前記第２光ケーブルの金属管内のファイバが前記開口内でシールされている、請求項１に記載の地震センサステーション。
【請求項３】
前記相補的な連結部材が前記ベースのキャビティ内に配置されている、請求項１に記載の地震センサステーション。
【請求項４】
前記相補的な連結部材が前記ベースのキャビティ内に配置され、前記第１カバーによって前記キャビティ内に保持されている、請求項１に記載の地震センサステーション。
【請求項５】
海底地震計ケーブルアレイにセンサステーションを一体化する方法であって、
強度要素と、第１データ伝送部材と、中空通路管とを有する海底地震計ケーブルアレイのケーブルを用意するステップと、
センサが一体化される前記ケーブルに沿う位置で前記通路管を分割するステップと、
センサ構成要素に接続するために、前記通路管を通して十分な長さを前記位置に残したまま第２データ伝送部材を送るステップと、
内部に配置された前記センサ構成要素を有するハウジングを、前記位置で前記ケーブルに固定するステップと
を含む方法。
【請求項６】
地震ケーブルに配置される地震センサステーションであって、
内部ハウジングと、前記地震ケーブルの強度要素と、外部シュラウドとを備え、
前記内部ハウジングは、前記センサステーションのセンサ構成要素を支持し、該ハウジングの外壁は該ハウジングの丸い周面を画定しており、
前記強度要素は、前記センサステーションで分割されておらず、前記内部ハウジングの前記丸い周面の周りにコイル状に巻かれており、
前記外面シュラウドは、前記内部ハウジングおよび前記強度要素上に配置されている、地震センサステーション。
【請求項７】
前記センサステーションの各端部にある前記強度要素を導き、前記強度要素の通路および張力で湾曲している時の力を制御するガイド部材を更に備える、請求項６に記載の地震センサステーション。
【請求項８】
可撓性の端部を有し、海底地震計ケーブルアレイ内のケーブルの強度要素と連結するベース部材と、
前記ベース部材に配置されるハウジングであり、少なくとも１つのセンサを前記ベース部材上に被包するキャビティをその内部に画定している前記ハウジングと
を備える海底地震計ステーション。
【請求項９】
前記可撓性の端部が前記強度要素の終端させた端部に連結している、請求項８に記載の海底地震計ステーション。
【請求項１０】
前記海底地震計ステーションから延びる前記ケーブルの所定長さの部分を囲むケーブルノイズ低減ホースを更に備える、請求項８に記載の海底地震計ステーション。
【請求項１１】
前記強度要素を前記可撓性の端部に連結する連結組立体を更に備え、
前記連結組立体が、前記ケーブルと前記ベース部材との間の張力が所定の値を超過する場合に張力を選択的に端止めに伝える前記端止めを有する付勢部材を含む、請求項８に記載の海底地震計ステーション。
【請求項１２】
前記可撓性の端部が、前記ベース部材の中心部から徐々に細くなっている、請求項８に記載の海底地震計ステーション。
【請求項１３】
前記可撓性の端部が、当該端部の可撓性を高めるために空所を含む、請求項８に記載の海底地震計ステーション。
【請求項１４】
前記ベース部材が、前記可撓性の端部の端と前記ベース部材の中央部分との間の前記ケーブルの光導波路部材を保護する中央ガイドを含む、請求項８に記載の海底地震計ステーション。
【請求項１５】
強度要素およびデータ伝送部材を有する前記海底地震計ケーブルアレイのケーブルと、
前記ケーブルと前記ベース部材との間の張力が所定の値を超過する場合に張力を選択的に端止めに伝える前記端止めを有する付勢部材によって前記強度要素に連結された前記ベース部材と、
前記ベース部材に配置するハウジングであり、少なくとも１つのセンサを前記ベース部材に被包するキャビティをその内部に画定する前記ハウジングと
を備える海底地震計ケーブルアレイ。
【請求項１６】
前記ベース部材の近傍の前記ケーブルの所定長さの部分を囲むケーブルノイズ低減ホースを更に備える、請求項１５に記載の海底地震計ケーブルアレイ。
【請求項１７】
前記データ伝送部材が光導波路を含む、請求項１５に記載の海底地震計ケーブルアレイ。
【請求項１８】
海底地震計ケーブルアレイにセンサステーションを一体化する方法であって、
強度要素およびデータ伝送部材を有する海底地震計ケーブルアレイのケーブルを用意するステップと、
ベース部材とケーブルの間の張力が所定の値を下回る場合に、前記ケーブルから実質的に地震感知的に分離し、前記センサステーションの前記ベース部材を前記強度要素に連結するステップと
を含む方法。
【請求項１９】
前記ベース部材の前記強度要素への連結に端止めを有する付勢部材を利用し、前記ケーブルと前記ベース部材の張力が所定の値を超過する場合に張力を選択的に前記端止めに伝えるようにした、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ベース部材の前記強度要素への連結が、前記強度要素を前記ベース部材の可撓性の端部に連結させることを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記ベース部材の可撓性の端部が構造体の表面と一致するように、前記構造体上の前記海底地震計ケーブルアレイを包むステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
[0001]本願は、２００４年１２月２１日提出の米国特許出願明細書第60/637,896号仮出願の利益を主張するものであり、その内容を本願明細書に援用したものとする。
【発明の分野】
【０００２】
[0002]本発明の実施形態は、一般にセンサステーションのアレイを有する海底地震計（ＯＢＳ）ケーブルに関する。特に本発明の実施形態は、ケーブルを終端させ、ＯＢＳケーブルアレイ内にセンサを一体化するための多成分センサステーションに関する。
【関連技術の説明】
【０００３】
[0003]炭化水素の発生域および貯蔵域の探査および監視のための海底地震探査調査には、ケーブルのセクションで、センサアレイを有する地震ケーブル、すなわち、相互に連結した複数のセンサステーションを利用する。センサステーションには、一般に、水中聴音器、加速度計および／または地中聴音器などの光学的および／または電気的センサを含む。
【０００４】
[0004]ケーブルアレイは、通常、大型のドラムまたはスプールから海底に敷設される。センサステーションは、センサステーションを連結するケーブル部分より大きく柔軟性に乏しいので、スプールには、ケーブルアレイがスプールに巻き付いた時のセンサステーションへの損傷を防ぐために十分な大きさの内径が必要である。性能を最大限に利用するために、ケーブルアレイは、所定のパターンで海底に埋設してもよい。ケーブルアレイを敷設するために利用する特定の方法に拘わらず、ケーブルアレイを敷設し任意に回収することで多大な張力と応力がケーブルアレイに生じる。例えば、ケーブルアレイを船尾から深海へ敷設すると、船の動きと共に船から海底に延びるケーブルアレイの重量のために、ケーブルアレイに多大な張力と応力が生じる。そのため、ケーブルアレイは、主軸方向の荷重積載能力を与えるよう設計された強度要素を含まなければならない。
【０００５】
[0005]一般に、一体化されたセンサステーションとケーブルアレイのデザインによって、ケーブルアレイの敷設、保守、回収時に、どの程度の柔軟性を得ることができるか決定される。センサを有するケーブルの敷設は、複雑な操作である。なぜならば、センサステーションの大きさによって長軸方向の断面積の大きさが異なるためであり、そのため、ケーブルの取り扱いにおいて、いくつかの制限が生じるためである。更に、センサステーションおよびケーブルの大きさや重量によって、機器の取り扱いに関する要件や、各ケーブルが取り得る長さに関する制限、およびケーブルの所定長さの部分に対して、一体化させることのできるセンサステーションの数に関する制限が設定される。
【０００６】
[0006]ケーブルアレイ内のデータ伝送ケーブル／ファイバを各センサステーションにおいて切断したり接続したりすることにより、時間および経費は増加し、信頼性は低下する。センサステーションおよび／またはケーブルアレイのデザインは、各ステーションにおける必要な接続回数に影響する。したがって、各ステーションにおけるデータ伝送ケーブル／ファイバの接続回数を減らすデザインあるいは技術であればどのようなものでも、ケーブルアレイの信頼性を高めることができる一方で、組立て時間および経費を低減する。
【０００７】
[0007]したがって、海底地震計（ＯＢＳ）で使用するための低価格で改良型のケーブルアレイと、対応のセンサステーションが必要である。更に、効率的にＯＢＳケーブルアレイ内に一体化されたセンサステーションを有する、信頼でき、軽量で、低容量なＯＢＳケーブルアレイが求められている。
【発明の概要】
【０００８】
[0008]本発明の実施形態は、概して述べるならば、ケーブルの効率的な終端処理が可能であり、海底地震計（ＯＢＳ）ケーブルアレイ内にセンサを効率的に一体化することができるセンサステーションに関する。センサステーションには、さまざまなセンサ構成要素のためのハウジングを含む。また、センサステーションは、センサステーションにおいて切断しなくてもよいいずれのデータ伝送部材であってもその余分な長さを収容することができ、その上、１つ以上の切断したデータ伝送部材にセンサ構成要素を接続することもできる。更に、センサステーションは、ケーブルアレイのいずれの強度要素も管理している。
【０００９】
[0009]上述した本発明の特徴を更に詳細に理解できるように、その一部を添付した図面を用いて説明する実施形態を参照することによって、上記に簡単な概要を述べた本発明のより詳細な説明を得ることができる。なお、添付の図面は、一般的な実施形態を説明するだけのものであって、本発明の範囲を制限するものではなく、等しく効果的な他の実施形態も実施可能である。
【詳細な説明】
【００１０】
[0025]本発明の実施形態は、概して述べるならば、海底地震計（ＯＢＳ）ケーブルアレイに配置されたセンサステーションに関する。ＯＢＳによる調査を実施するためには、海底に沿ってケーブルアレイを敷設し、地中を通過して伝播し地中の堆積物または形状の変化に反射する地震波を生じさせ、センサステーションによって検知した反射した地震波を記録する必要がある。センサステーションの構成要素が、本発明の幾つかの実施形態に示すように全て光学的なものの場合、ケーブルは、光学的な構成要素に対して光学信号の送受信を行う光導波路を含む。しかし、センサステーションは、水中聴音器、加速度計および／または地中聴音器のいずれかの組み合わせを含むものとしてもよく、これらは、電気的な構成要素および／または光学的な構成要素からデータを伝送する導電ケーブルに接続されうる。
【００１１】
[0026]ケーブルアレイに設けられた強度要素のためにケーブルアレイは硬く、このケーブルアレイの高い剛性によって、ケーブルアレイのある部分から伝送されたノイズは、ケーブルアレイ中をケーブルアレイに沿ってセンサステーションまで移動する。本発明の幾つかの態様によれば、センサステーションは、地震調査の間、ノイズ低減のためにケーブルの部分から地震感知的に分離した状態のままとすることができる。しかしながら、敷設時にケーブルアレイ全体は、ケーブルアレイを海底に敷設し張力が緩むまで、ケーブル全体にかかる張力と応力に耐えられるだけの十分な強度を持っていなければならない。ケーブルがセンサステーション自体から地震感知的に分離している場合でも、センサステーションの近傍のケーブルは、ケーブル中を伝送するノイズをさらに低減するために地震感知的に分離されなければならない状態となるよう、ステーションの周りの地面を動かすことができる。
【００１２】
[0027]図１は、ケーブル１０２に沿って配置されたセンサステーション１００を示す図である。実際、ケーブル１０２の全長にわたる部分は、ケーブル１０２に沿い互いに間隔を置いて配置された複数のセンサステーション１００で形成されるアレイを含んでいる。センサステーション１００には、ベースプレート１０６の上部に配置されたハウジングまたは上カバー１０４（透過的に示す）を含み、このベースプレート１０６は、本発明の一実施形態において、上カバー１０４の下に、１つの光水中聴音器１１および互いに直交するように配置された光加速度計１２、１３、１４を支持している。ケーブル１０２は、光導波路部材１０８と、少なくとも１つの強度要素（光導波路部材１０８の各側に設けられた２つの強度要素１１０として示してある）と、光導波路部材１０８および強度要素１１０を覆う外カバー１１２とを含んだものとすることができる。
【００１３】
[0028]図２は、センサステーション１００のベースプレート１０６を示した図である。ベースプレート１０６は、費用効果の高い金型で作成されるとよく、中央部２００と、この中央部２００の両側に設けられた可撓性の先細端部２０２とを含む。図１に示した本発明の別の実施形態にあるように、ケーブル１０２の強度要素１１０は、センサステーション１００の各端部にて終端し、ベースプレート１０６に機械的に連結されてもよい。特に、終端となる強度要素１１０は、ベースプレート１０６の可撓性先細端部２０２に機械的に連結されてもよい。終端となる強度要素１１０は、その端部が先細端部２０２の端部を貫通している端開口部２０４に挿入された後、その強度要素１１０の端部を適当な固定手段（例えば、溶接やクランプ）によりベースプレート１０６に連結してもよい。このように、ケーブル１０２の強度要素１１０がベースプレート１０６の各端部に機械的に連結するので、ベースプレート１０６は、敷設時に、所要の歪みに耐えなければならない。
【００１４】
[0029]先細端部２０２にある空所２０６によって先細端部２０２でのベースプレート１０６の可撓性が高まる。幾つかの実施形態では、先細端部２０２の可撓性に影響を与えないよう、上カバー１０４を先細端部２０２に固定しない。強度要素１１０はケーブル１０２の最も硬い部分であるため、ケーブル１０２の強度要素１１０がセンサステーション１００に連結している部分である先細端部２０２の可撓性によって、センサステーション１００をスプールに巻き取ることができ、また、ケーブル１０２からセンサステーション１００を地震感知的に分離することができる。
【００１５】
[0030]中央の可撓性ガイド２０８は、ベースプレート１０６の中央部２００から、ケーブル１０２が連結するベースプレート１０６の端部に延びている。ガイド２０８は、ケーブル１０２の光導波路部材１０８のために、中央部２００に対する保護通路２１０を提供する。中央部２００は、先細端部２０２よりも概ね剛性の高いエリアを提供し、ケーブル１０２の光導波路部材１０８に連結された後に水中聴音器１１および加速度計１２、１３、１４が配置されるプロファイル２１２が設けられるエリアを提供する。通常、光導波路部材１０８を水中聴音器１１および加速度計１２、１３、１４と連結させることは、光ファイバの終端処理、および、光導波路部材１０８の水中聴音器１１および加速度計１２、１３、１４への光ファイバの接続を含むものである。水中聴音器１１および加速度計１２、１３、１４を相互におよび／または導電波路部材１０８に連結するために使用する連結器のような、使用可能な所要のファイバ光学構成要素を実装するために、追加要素１５が備えられてもよい。
【００１６】
[0031]図３は、センサステーション１００の上カバー１０４の底面側を示す図である。上カバー１０４は費用効果の高い金型で作成されるとよく、中央センサキャビティ３００、および、センサキャビティ３００と上カバー１０４の外壁との間のリブ３０２を含む。上カバー１０４および／またはベースプレートは、複合材料で成型加工することが好ましい。上カバー１０４のリブ３０２によって、上カバー１０４は非常に頑丈になり、敷設時の水中聴音器１１および加速度計１２、１３、１４への損傷を防止し、センサステーション１００が埋設に耐え得るようにする。
【００１７】
[0032]上カバー１０４の形状は、ベースプレート１０６の形状に対応する。更に、上カバー１０４のセンサキャビティ３００は、水中聴音器１１および加速度計１２、１３、１４が適所に置かれ光導波路部材１０８に接続される際、センサキャビティ３００をシールするようプロファイル２１２と嵌合する。シールされると、センサキャビティ３００に保護用油を充填して、高圧用防壁の必要性がない圧力バランスの保たれたキャビティを形成する。また、この油によって、水中聴音器１１のために、良好な音響結合を海中の圧力変化に併せて確実に実施することができる。
【００１８】
[0033]図４は、（例えば、敷設後に）張力が低下した際にケーブル１０２からセンサステーション１００を更に分離するために収縮する付勢部材４００を有するセンサステーション１００を示す図である。本実施形態において、強度要素１１０は、ベースプレート１０６の端開口部２０４よりも直径の大きいコネクタ４０２を介して、付勢部材４００に連結する。したがって、端開口部２０４とコネクタ４０２との間の干渉は、図１に示すよう敷設時の負荷に耐えうる強固な端止めを提供する。しかしながら、張力は、センサステーション１００が海底に置かれた時に低下し、その場合、先細端部２０２の両端に取り付けられた付勢部材４００が、図４に示すように端開口部２０４から離れる方向にコネクタ４０２を引っ張り、それによって、ケーブル１０２とセンサステーション１００との間の地震感知的な結合を弱める。付勢部材４００は、ばねやエラストマまたは、その他いかなる弾性要素でもよい。一般的には、いかなる連結組立部であっても、ケーブル１０２の強度要素１１０を、端止めを有する付勢部材を利用し敷設時の張力を選択的に伝えるセンサステーション１００に連結するものであれば、ケーブル１０２からセンサステーション１００を更に分離させるために用いてもよい。
【００１９】
[0034]図５は、センサステーション１００の近傍のケーブル１０２を囲む２つのケーブルノイズ低減ホース５００を有するセンサステーション１００を示す図である。それぞれのホース５００は、ベースプレート１０６の両端に取り付けられ、センサステーション１００からおよそ０.５〜２.０ｍで延びている。ホース５００は、センサステーション１００が敷設された際、センサステーション１００に近接する海底からケーブル１０２を地震感知的に分離するのを助ける。これに関し、ケーブル１０２の周りのホース５００は、ケーブル１０２と海底の摩擦をホース５００の長さに沿って低減する。ケーブル１０２は、ホース５００内で動くことができるように、ホース５００に直接固定せずにホース５００内に遊嵌されている。ホース５００の内面は、ケーブル１０２の動きがホース５００の内部で制限されないように、十分に低い摩擦係数となっている。したがって、ホース５００の内面は、テフロン層でコーティングしてもよい。ホース５００は、柔軟なものとすることができると共に、地中に埋設した場合の径方向の圧縮に耐え得るよう、金属の渦巻バネを内部に有する波形プラスチックであってもよい。
【００２０】
[0035]図６は、地震複合ケーブル６０２に沿って配置された地震センサステーション６００の部分断面図である。ステーション６００には、図７に示すように、ケーブルを終端処理し、複合ケーブル６０２の第１光ケーブル６０６の余分な長さを保護するためのベースプレート６０４を含む。第１光ケーブル６０６は、ステーション６００をバイパスし、ステーション６００では２本に分割されず、余分な長さがベースプレート６０４の凹部付き中央部内にコイル状に配置されるようになっている。複合ケーブル６０２の第２光ケーブルは分割され、センサステーション６００の光学構成要素６１０に接合可能な第１終端６０７および第２終端６０８を提供する。光学構成要素６１０は、第１光ケーブル６０６を保持する凹部付き部分の上方にあるベースプレート６０４に取り付けられる。ハウジング６０５は、ベースプレート６０４上に取り付けられ、光学構成要素６１０を収容する。
【００２１】
[0036]第１光ケーブル６０６は、ケーブル６０２に沿ったステーションからの信号の損失を減らし、経費を削減し、信用性を高めるために、ステーション６００において分割されていない。例えば、第１光ケーブル６０６内の１本または複数のファイバ（例えば、金属管内のファイバ）は、ケーブル６０２に沿って他のステーションに延びる。これらその他のステーションのいずれにおいても、第１光ケーブル６０６で分割されなかった１本または複数のファイバを分割し、光学構成要素に接続するための終端を提供する。したがって、各ステーションは、ファイバ／ケーブルを不必要に分割したり接続したりせずに、光ケーブル毎に所望の数だけステーションを有する多重化が可能である。
【００２２】
[0037]ベースプレート６０４には、ケーブル６０２の第１領域６０1と第２領域６０３との間で負荷を伝えるために、図８に示す強度要素６１２が含まれうる。例えば、複合ケーブル６０２内の強度要素(図示せず)の分割端は、本明細書に記載のケーブル強度要素の他の連結の場合と同様に、強度要素６１２に連結することができる。強度要素６１２は、金属で構成することができ、ベースプレート６０４の長手方向の凹部内に配置することができる。
【００２３】
[0038]図９は、強度要素９０７とともに第１および第２光ケーブル９０６、９０８を有する複合ケーブル９０２に沿って配置された地震センサステーション９００を示す図である。第１光ケーブル９０６には、金属管内に複数のファイバを含むことができ、かつ、終端させずにセンサステーション９００をバイパスすることができる。例えば、第１光ケーブル９０６は、複合ケーブル９０２に沿って次のステーションに連続状態で延びるように、内部センサハウジング９１０の外部表面に配置することができる。第２光ケーブル９０８には、金属管内に１本の光ファイバを含むことができ、また、センサステーション９００に連結するために、センサステーション９００内で終端させることができる。
【００２４】
[0039]外部シュラウド９１２は、内部センサハウジング９１０の外表面と外部シュラウド９１２の内表面との間の空間を画定し、第１光ケーブル９０６が、その全長にわたり、その空間内で少なくとも部分的に緩やかに配置することができるようにし、また、外部環境から第２光ケーブル９０８を機械的に保護している。内部センサハウジング９１０の外表面は、第１光ケーブル９０６をコイル状に配置するために略円形または楕円形を有することができる。
【００２５】
[0040]また、複合ケーブル９０２の強度要素９０７は、第１光ケーブル９０６と同様に、分割することなくコンル状に配置することができる。強度要素９０７はケーブル９０２を引っ張ることによって内部センサハウジング９１０に固定することができる。内部センサハウジング９１０は、ケーブル９０２が全荷重で引っ張られる際に絞り効果により負荷を受ける。ガイド部材９１４は、センサステーション９００の端部にて強度要素９０７を誘導し、強度要素の通過や張力によって湾曲した際の力を制御する。
【００２６】
[0041]図１０は、円形で左右対称なデザインを有し、複合ケーブル１００２に沿って配置されている地震センサステーション１０００を示す図である。円筒形の内部ハウジング１０１０は、複合ケーブル１００２の第１光ケーブル１００６が囲む外部表面を備える。第１光ケーブル１００６は分割されておらず、第１光ケーブル１００６はループを画定する。このループは、内部ハウジング１０１０の両端から、ループの中心点が配置された内部ハウジング１０１０の中心部位に向かって、内部ハウジング１０１０上を被包している。ケーブル連結部材１０２４は、ハウジング１０１０の各端部に締結されている。
【００２７】
[0042]図１１は、センサステーション１０００の断面を示す図である。センサステーション１０００は、ハウジング１０１０の内部に配置されたセンサ構成要素１０１１と、第１光ケーブル１００６が送られコイル状に配置されたハウジング１０１０の領域を取り囲む外部シュラウド１０１２(図１０には図示せず)とを含む。ハウジング１０１０を通る第１および第２経路１０１４、１０１６によって、第２光ケーブルがセンサ構成要素１０１１と連結するためにハウジング１０１０内の又はそこから送られる。
【００２８】
[0043]ケーブル連結部材１０２４のそれぞれには、円錐部材１０２０と係合するために互いに締結されて内部に円錐ボアを画定する分割体１０１８を含む。円錐部材１０２０は、分割体１０１８の中へと通るボルト１０２２を介してケーブル１００２の強度部分の周りに締めつけられる。第１および第２光ケーブル１００６、１００８は、円錐形のくさび１０２０によって把持されるケーブル１００２の同心中心部位内から円錐形のくさび１０２０を通って延在する。幾つかの実施形態においては、第１光ケーブル１００６は、同心中心部位内に配置することができる。一方、第２光ケーブル１００８は、ケーブル１００２の強度部分の1本またはそれ以上の装甲ワイヤ／ケーブルに取って代わることができる。
【００２９】
[0044]図１２は、複合ケーブル１２１０に沿って配置された第１および第２曲げ制限器１２０１と１２０２の間に配置された地震センサステーション１２００を示す図である。曲げ制限器１２０１、１２０２は、ケーブル１２１０とともに、ステーション１２００から延びる可撓性を与える。また、曲げ制限器１２０１、１２０２はそれぞれ、ゴム製でもよく、曲げ制限器を貫通するチャネルを緩やかに通るケーブル１００２のよじれを防止することができる。
【００３０】
[0045]センサステーション１２００は、上カバー１２０５が固定されたベース部材１２０４を含む。曲げ制限器１２０１、１２０２は、ボルトあるいは他の留め具によって上カバー１２０５および／またはベース部材１２０４に固定することができる。上述した他の実施形態と同様に、ベース部材１２０４と上カバー１２０５によって画定される内部空間部には、センサ構成要素(図示せず)が収容される。ベース部材１２０４は、構造的に剛性があり、ステーション１２００におけるケーブル１２１０全体の負荷に対応するためにスチールなどの金属から作ることができる。
【００３１】
[0046]図１３は、ケーブル１２１０を保持するよう構成されたベースプレート１２０４の底面側の分解図を示す。ベースプレートは、複合ケーブル１２１０における第１光ケーブル１２０６の余剰長さ部分をコイル状で保持するための凹部領域１２１２を含む。また、ベースプレート１２０４は、ケーブル１２１０に連結した各コネクタ部材１２２０を固定するために構成されたキャビティ１２１４を画定している。第１および第２連結クリップ１２１６、１２１８が、ベース部材１２０４内にケーブル１２１０を好適に保持するように、ケーブル１２１０を覆ってベース部材１２０４に固定される。
【００３２】
[0047]図１４は、複合ケーブル１２１０の第１および第２強度要素１２２２、１２２４に連結するためのコネクタ部材１２２０の分解図を示す。強度要素１２２２、１２２４のむき出しの部分は、それぞれコネクタ部材１２２０の円錐形の孔を通る。円錐形の第１および第２インサート１２２６、１２２８は、第１および第２強度要素１２２２、１２２４のストランド間の中心にそれぞれ配置される。円錐形のインサート１２２６、１２２８のそれぞれは、ケーブル１２１０に張力がかかると、コネクタ部材１２２０内で強度要素１２２２、１２２４自体を固定するために、対応する強度要素１２２２、１２２４と係合する波形で円錐形の表面を有する。強度要素１２２２、１２２４が、コネクタ部材１２２０と、コネクタ部材１２２０の孔を通り抜けることができない円錐形のインサート１２２６、１２２８との間で絞られ、コネクタ部材１２２０を強度要素１２２２、１２２４に対して固定する。
【００３３】
[0048]図１２乃至図１４を参照する。センサステーション１２００の組立てには、複合ケーブル１２１０の一部を剥ぎ、強度要素１２２２、１２２４を切断し、コネクタ部材１２２０を準備し、複合ケーブル１２１０のむき出しになった部分の中心部にある第２光ケーブル１２０８を切断することを含む。光ケーブル１２０６、１２０８は、それぞれ金属被覆ファイバ（ＦＩＭＴ）とすることができる。組立ては、ベース部材１２０４の開口部を通る第２光ケーブル１２０８の端部を位置決めし、第２光ケーブル１２０８を開口部内に接着しシールすることで行われる。固定した連結クリップ１２１６、１２１８は、ベース部材１２０４に対する振動を防止するため、ケーブル１２１０を、キャビティ１２１４内にコネクタ部材１２２０を有するベース部材１２０４に保持する。凹部領域１２１２内に配置するために他姓１光ケーブル１２０６をコイル状にすることは、第１光ケーブル１２０６を分割する必要なく、あるいは、第１光ケーブル１２０６が望ましくない曲げに耐え得るようにＦＩＭＴと交換する必要なく、行うことができる。底カバー１２０３を凹部領域１２１２に置くことで、光ケーブル１２０６、１２０８を保護し、更には、キャビティ１２１４内にコネクタ部材１２２０を保持する。
【００３４】
[0049]第２光ケーブル１２０８は、ベース部材１２０４を通って延びる端部が切断されているので、第２光ケーブル１２０８をベース部材１２０４の上部に配置された光学構成要素に接続することができる。上カバー１２０５をベース部材１２０４に固定することで光学構成要素を囲む。曲げ制限器１２０１、１２０２を上カバー１２０５およびベース部材１２０４に固定することで、センサステーション１２００の組立てが終了する。幾つかの実施形態においては、曲げ制限器１２０１、１２０２は、ステーション１２００を組み立てる前に適当な曲げ制限器１２０１、１２０２をケーブル１２１０上に供給する必要があってもよいように、分割されない。
【００３５】
[0050]上カバー１２０５とベース部材１２０４との間の第１内部空間部はシールされることができるが、底カバー１２０３とベース部材１２０４との間の第２内部空間部は、シールできない。幾つかの実施形態においては、光学構成要素である水中聴音器を配置した第１内部空間部の少なくとも一部に圧力が伝達するように、上カバー１２０５は開口している。第２内部空間部内の光ケーブル１２０６、１２０８の部分は、第１光ケーブル１２０６が分割されず、かつ第２光ケーブル１２０８がＦＩＭＴとして第１内部空間部内に入ることができるため、ＦＩＭＴとして保持され得る。
【００３６】
[0051]図１５は、センサ構成要素（図示せず）に第２光ケーブル１５０８の接続を可能とするために、各ステーションにおいてマルチエレメント・ケーブル１５１０内の第２光ケーブル１５０８に余分な長さ部分をもたらす製造工程中のセンサステーション１５００の図を示す。幾つかの実施形態においては、マルチエレメント・ケーブルには、強度要素１５２２、１５２４と、中空通路管１５０９と、マルチファイバであるＦＩＭＴのような第１光ファイバ１５０６とが含まれる。上述したように、第１光ケーブル１５０６は、センサステーションを通り抜ける複数の導波路またはファイバを含みうる。第２光ケーブル１５０８内の1本またはそれ以上の導波路またはファイバは、所望の位置で、交差するか、あるいは、第１光ケーブル１５０６の１本またはそれ以上の導波路を選択し、別の伝達路へ接続できるようにする。
【００３７】
[0052]図１２に示したセンサステーション１２００と同様に、センサステーション１５００は、各曲げ制限器１５０２（１つだけ図示）の間に配置することができる。また、センサステーション１５００には、ベース部材１５０４とセンサ構成要素を収容する上カバー１５０５とに画定される内部空間部を含む。センサステーション１５００の組立てには、マルチエレメント・ケーブル１５１０の一部を剥ぎ少なくとも通路管１５０９を露出させること、および、強度要素１５２２、１５２４、または第１光ケーブル１５０６を切断することなく通路管１５０９を切断することが含まれる。強度要素１５２２、１５２４および第１光ケーブル１５０６は、ステーション１５００をまっすぐに通過する。組立ては、通路管１５０９を通る第２光ケーブル１５０８を引っ張って次に進む。幾つかの実施形態においては、通路管１５０９には、ドラム１５２５から通路管１５０９を通して第２光ケーブル１５０８を引っ張るために使用する金属線を含みうる。この通路管１５０９を通して第２光ケーブル１５０８を供給する手順は、マルチエレメント・ケーブル１５１０に沿って後に続くステーションへ続くように各ステーション間で進行する。第２光ケーブル１５０８の所望の長さによって、ステーションを接合するために通路管１５０９を引き出したり、そのままに維持したりすることができる。第２光ケーブル１５０８は、通路管１５０９の内部の腐食を防止するために高分子金属で被覆することができる。
【００３８】
[0053]ステーション１５００において通路管１５０９から引っ張られる第２光ケーブル１５０８の一端は、ベース部材１５０４の入口開口１５１１を通して配置され、入口開口１５１１内で接着、シールすることができる。後に続くステーションへ製造工程が進行するにつれて、ステーション１５００に残留する第２光ケーブル１５０８の他端は、ベース部材１５０４の出口開口１５１３を通して配置され、出口開口１５１３内で接着、シールすることができる。第２光ケーブル１５０８は、ベース部材１５０４を通って延びる余剰長さ部分を十分に有するこれらの端部を有するので、第２光ケーブル１５０８をベース部材１５０４の上カバー１５０５に配置した光学構成要素と接続することができる。
【００３９】
[0054]ステーション１５００をマルチエレメント・ケーブル１５１０に固定する。底カバー１５０３をベース部材１５０４に固定することで、マルチエレメント・ケーブルが底カバー１５０３とベース部材１５０４とに挟まれ、ステーション１５００をマルチエレメント・ケーブル１５１０に沿った位置に固定することができる。幾つかの実施形態においては、底カバー１２０３の各端部に配置された把持用歯１５０７によって、マルチエレメント・ケーブル１５１０の取り付けが容易になる。
【００４０】
[0055]海底地震計ケーブルアレイのセンサステーションを一体化する方法には、１つまたはそれ以上の強度要素およびデータ伝送部材を有する海底地震計ケーブルアレイを提供する方法や、センサステーションのベースプレートを強度要素の終端した端部に連結する方法などを含み、ベースプレートは、ベースプレートとケーブルとの間の所定値以下の張力で、ケーブルから実質的に地震感知的に分離される。
【００４１】
[0056]本明細書に記載した実施形態の特徴および態様は、本明細書に記載した他の実施形態のいかなる特徴および態様とも組み合わせることができるか、あるいは、修正することができる。一方、上記は、本発明の実施形態のためになされたものであり、本発明の真の精神および範囲を逸脱することなく、本発明の他の実施形態ならびに更なる実施形態が実施可能であり、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲により決定される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】透過的に示したセンサステーションの上カバーを有するケーブルに沿って配置したセンサステーションの斜視図である。
【図２】図１に示したセンサステーションのベースプレートの斜視図である。
【図３】図１に示したセンサステーションの上カバーの底面の斜視図である。
【図４】張力が低下した場合に収縮してケーブルからセンサステーションを分離させる付勢部材を有するセンサステーションの斜視図である。
【図５】センサステーションの近傍のケーブルを囲むケーブルノイズ低減ホースを有するセンサステーションの斜視図である。
【図６】ケーブルに沿って配置されたセンサステーションの部分断面斜視図である。
【図７】図６に示したセンサステーションのベースプレートの斜視図である。
【図８】図６に示したセンサステーションの強度要素と連結するケーブルの斜視図である。
【図９】ケーブルの強度要素を分割せずにケーブルに沿って配置されたセンサステーションの部分断面斜視図である。
【図１０】ケーブルに沿って配置されたセンサステーションの斜視図である。
【図１１】図１０に示したセンサステーションの断面図である。
【図１２】センサステーションの各側面のケーブルの周りに設置された曲げ制限器を有するケーブルに沿って配置されたセンサステーションの斜視図である。
【図１３】図１２に示したケーブルを保持するセンサステーションのベースプレートの分解図である。
【図１４】ケーブルの強度要素に連結するための図１２に示したセンサステーション内のコネクタの分解図である。
【図１５】マルチエレメント・ケーブル内の１つの要素との接続を可能にするために、各ステーションにおけるマルチエレメント・ケーブル内の１つだけの要素に余剰長さを与える製造工程時のセンサステーションの斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【外国語明細書】
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