УСТРОЙСТВО ДЛЯ УКЛАДКИ СЕЙСМОКОС НА МОРСКОЕ ДНО ДЛЯ СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
APPARATUS FOR INSTALLING SEISMIC CABLE AT SEA BED FOR SEISMIC-ACOUSTIC MONITORING

Изобретение относится к области гидро- и геоакустики и может быть использовано в морях, океанах, пресноводных водоемах для проведения исследований и мониторинга сейсмоакустической эмиссии на шельфе в обеспечение инженерно-геофизических работ на морском дне.
Известно устройство для укладки сейсмокос на морское дно для сейсмоакустического мониторинга, содержащее якорные фиксаторы, обеспечивающие рабочее положении сейсмокос, коммуникационное оборудование, к входам которого подключены выходы соответствующих сейсмокос, а также средства швартовки и постановки на якорь (Патент РФ №2388022, МПК G01V 1/38, 25.06.2010 г.).
Недостатком данного устройства является сложность установки сейсмокос, значительные затраты времени на установку и невозможность многократного развертывания, свертывания и перемещения площадной мультилинейной донной антенны.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) к предлагаемому устройству является устройство для укладки сейсмокос на морское дно для сейсмоакустического мониторинга, включающее якорные фиксаторы, обеспечивающие рабочее положение сейсмокос, прочный герметичный корпус с размещенным в нем коммуникационным оборудованием, к входам которого подключены выходы соответствующих сейсмокос, а также балластные цистерны, буксирные канаты, стабилизатор, средства буксировки, швартовки и постановки на якорь (Патент РФ №2460096, МПК G01V 1/38, 25.06.2010 г.).
Недостатком прототипа является сложность установки сейсмокос, значительные затраты времени и средств на установку, а также невозможность многократного оперативного развертывания, свертывания и перемещения сейсмокос.
Техническим результатом изобретения является снижение времени и средств на установку сейсмокос и обеспечение возможности их многократного развертывания, свертывания и перемещения.
Технический результат достигается за счет того, что устройство для укладки сейсмокос на морское дно для сейсмоакустического мониторинга, включающее якорные фиксаторы, обеспечивающие рабочее положение сейсмокос, прочный герметичный корпус с размещенным в нем коммуникационным оборудованием, к входам которого подключены выходы соответствующих сейсмокос, снабжено набором катушек с положительной плавучестью, на которых намотаны соответствующие сейсмокосы с закрепленными на их концах якорными фиксаторами, надводным блоком обработки сейсмоакустических сигналов, соединенным кабелем с оптической линией связи с выходом размещенного в прочном герметичном корпусе коммуникационного оборудования, при этом якорные фиксаторы оборудованы системой самовсплытия, а прочный герметичный корпус выполнен с отрицательной плавучестью с обеспечением выполнения функции дополнительного якорного фиксатора.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематически представлено предлагаемое устройство.
Устройство содержит якорные фиксаторы 1 с системой самовсплытия (на чертеже не показаны), обеспечивающие рабочее положение сейсмокос 2, набор катушек с положительной плавучестью 3, на которых намотаны соответствующие сейсмокосы 2 с закрепленными на их концах якорными фиксаторами 1, прочный герметичный корпус с размещенным в нем коммуникационным оборудованием 4, к входам которого подключены выходы соответствующих сейсмокос 2, надводный блок обработки сейсмоакустических сигналов 5, соединенный кабелем с оптической линией связи 6 с выходом размещенного в прочном герметичном корпусе коммуникационного оборудования 4, при этом прочный герметичный корпус 4 выполнен с отрицательной плавучестью с обеспечением выполнения функции дополнительного якорного фиксатора.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии составные части мультилинейной донной сейсмоакустической антенны, выполненные в виде кабельных сейсмокос 2 длиной от 500 м до 1 км намотаны на специальные катушки 3, обладающие положительной плавучестью. Сейсмокосы 2 на катушках 3, число которых может доходить до 50 шт., могут быть доставлены в район их установки на корабле. После этого возникает проблема развертывания площадной донной антенны на морском дне при глубинах от нескольких до 200 метров, характерных для морского шельфа. Если на малых глубинах развертывание сейсмокос особой сложности не представляет, то при больших глубинах такая операция требует больших усилий и специальных средств, например, использования водолазов или специальных укладчиков.
Возможны различные схемы укладки системы сейсмокос на дно. Например, это может быть параллельная схема, при которой отдельные сейсмокосы укладываются параллельно друг другу, подключаясь к магистральному высокоскоростному кабелю с оптической линией связи 6, или схема звезда, при которой отдельные сейсмокосы соединяются герметичными разъемами с коммуникационным оборудованием, размещенным в прочном герметичном корпусе 4, информация от которого передается далее на поверхность по высокоскоростной оптической линии связи 6 к надводному блоку обработки сейсмоакустических сигналов 5.
Основная сложность при развертывании сейсмокос на дне сопряжена с подключением отдельных сейсмокос к коммуникационному оборудованию 4. Такое подключение желательно проводить на поверхности. Но тогда при развертывании отдельные сейсмокосы могут перекручиваться друг с другом, создавая проблемы с их укладкой.
Для решения этой задачи предлагается использовать специальные катушки 3 с положительной плавучестью. Сейсмокосы 2, намотанные на эти катушки, могут быть подключены на палубе корабля через герметичные разъемы к коммуникационному оборудованию, расположенному в прочном герметичном корпусе 4, выполненным с отрицательной плавучестью с обеспечением выполнения функции дополнительного якорного фиксатора.
При этом по мере подключения отдельных сейсмокос 2 катушки 3, на которых они намотаны, опускаются за борт. После подключения всех сейсмокос 2 (до 50 штук) прочный герметичный корпус 4 с размещенным в нем коммуникационным оборудованием опускается на морское дно. При этом плавающие на поверхности воды катушки 3 не препятствуют разматыванию сейсмокос. После того как корпус 4 уложен на дно, катушки 3 с сейсмокосами 2 последовательно растягиваются в нужных направлениях катером с использованием Глонасс - GPS навигатора. На чертеже цифрами 2 и 2' соответственно показаны развернутые и не развернутые сейсмокосы 2, а цифрой 1 - якорные фиксаторы с системой самовсплытия (эта система не показана, так как может быть использована любая из широко известных систем). Такое выполнение якорных фиксаторов необходимо для обеспечения возможности всплытия якорных фиксаторов и извлечения сейсмокос для их дальнейшего многократного развертывания.