СИСТЕМА ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ С ГИДРОАКУСТИЧЕСКИМ ИЗЛУЧАТЕЛЕМ

Система геофизической съемки с гидроакустическим излучателем.
Предлагаемая полезная модель относится к системам автоматического управления и предназначена для геофизической съемки при проведении сейсмических работ в транзитной зоне (мелководье), где в качестве источника сейсмических волн используется гидроакустический излучатель.
При проведении геолого-геофизических исследований в транзитной зоне на мелководье, когда судно используется в качестве суднаисточника акустического сигнала, стоит задача возбуждения акустического сигнала на малых глубинах, где невозможно использование пневмоисточников (из-за природных условий или по техническим причинам) применяемых при работах на море.
Известно, что традиционно в задачах сейсмических работ на море применяются контроллер пневмоисточников (устройство управления пневмоисточниками), пневмоисточники, в которых камера заполняется сжатым воздухом высокого давления, поступающим по трубам высокого давления от компрессора расположенного на судне. С помощью электрического импульса воздух через боковые клапаны выпускается в воду в виде пузыря под высоким давлением. Пневмоисточники нормально работают на глубинах больших, чем 5 метров. На малых глубинах происходит резкая потеря выходной мощности
МКП: G 01 V 1/37
пневмоисточников и по этому невозможно применение пневмоисточников на мелководье.
Основная техническая задача, на решение которой направлено предполагаемая полезная модель, состоит в использовании гидроакустического излучателя в качестве источника акустического сигнала на тех глубинах, где невозможно использование пневмоисточников (из-за природных условий или по техническим причинам).
Основная задача решается тем, что применяется гидроакустический излучатель, в качестве источника акустического сигнала, и вводятся тяговая лебедка, устройство управления гидроакустическим излучателем и устройство управления тяговой лебедкой.
Гидроакустический излучатель представляет собой излучатель, где в качестве собственно излучателя используются электромагнитные, электродинамические или пьезокерамические излучатели. Для соединения излучателя с землей необходимо поместить излучатель в воду или использовать контейнер, заполненный водой. Гидроакустический излучатель помещается во внутрь контейнера. Этот излучатель вырабатывает волны, которые преобразуются в сейсмические волны.
Тяговая лебедка представляет собой электродвигатель с барабаном, предназначена для вытравливания троса, в определенный момент времени. На конце троса крепится гидроакустический излучатель. На тяговой лебедке крепятся датчик оборотов и концевой выключатель, а на тросе крепится кулачек. Тяговая лебедка вытравливает необходимое
количество троса с такой скоростью, чтобы обеспечить неподвижное положение гидроакустического излучателя в течении времени необходимого для излучения. После излучение производится выборка троса. Количество вытравленного и выбранного троса должно быть одинаковым. Для предотвращения аварийной ситуации применяется концевой выключатель. При достижении кулачком датчика концевого выключателя, он срабатывает, сигнал срабатывания «Стоп - концевой выключатель поступает на систему управления тяговой лебедкой, останавливая процесс выборки троса.
Устройство управления тяговой лебедкой представляет собой электронную плату, вставляемую в компьютер, на которой расположены счетчики, регистры, дешифраторы, шинные формирователи и другие элементы. Оно предназначено для управления вытравливанием и выборкой троса, на котором крепится гидроакустический излучатель, а также для определения положения, в котором находится тяговая лебедка и предотвращает аварийные ситуации при выборке троса для предотвращения порчи гидроакустического излучателя, если они возникают.
Устройство управления гидроакустическим излучателем представляет собой электронную плату, вставляемую в компьютер, на которой расположены счетчики, регистры, дешифраторы, шинные формирователи и другие элементы. Оно предназначено для формирования времени необходимого для излучения акустического сигнала и вырабатывания сигнала, по окончании которого вырабатывается сигнал «Конец излучения, для фиксации
навигационной системой местоположения гидроакустического излучателя и начала выборки троса тяговой лебедкой.
Особенностью данной системы управления является то, что она управляет гидроакустическим излучателем в режиме «старт-стоп, то есть излучение акустического сигнала в течение определенного времени происходит во время нахождения гидроакустического излучателя в неподвижном состоянии. Кроме того неподвижное состояние гидроакустического излучателя позволяет устранить эффект кавитации (возникновение пузырьков воздуха при движении гидроакустического излучателя). Система управления гидроакустическим излучателем также вырабатывает сигнал для фиксации местоположения гидроакустического излучателя.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 представлена системы управления гидроакустическим излучателем и тяговой лебедкой, на фиг. 2 показана временная диаграмма, иллюстрирующая работу полезной модели.
На блок-схеме (фиг. 1) представлена схема соединений навигационной системы 1, устройства управления тяговой лебедкой 2, устройства управления гидроакустическим излучателем 3, тяговой лебедки 4, гидроакустического излучателя 5. При этом выход навигационной системы 1 соединен с входом устройства управления тяговой лебедки 2. Вход/выход навигационной системы (сигнал «Данные) соединен с входом/выходом устройства управления тяговой лебедкой 2. Вход (вход ТБ) навигационной системы 1 и второй вход устройства управления тяговой лебедкой 2 соединены с выходом «Конец
излучения устройства управления гидроакустическим излучателем 3. Выход Т1 устройства управления тяговой лебедкой 2 соединен с первым входом тяговой лебедки 4 (сигнал «Вытравливание), выход Т4 устройства управления тяговой лебедкой 2 соединен со вторым входом тяговой лебедки 4 (сигнал «Выборка). Третий выход устройства управления тяговой лебедкой 2 (сигнал «Старт излучения) соединен с входом устройства управления гидроакустическим излучателем 3. Выход устройства управления гидроакустическим излучателем 3 соединен с входом гидроакустического излучателя 5.
Работой предлагаемой системы геофизической съемки с гидроакустическим излучателем управляет оригинальная программа, с помощью которой осуществляется занесение в устройство управления тяговой лебедки интервала времени Т2,необходимого для устранения эффекта кавитации, а также предельное число оборотов которое может сделать тяговая лебедка не нарушая технологический цикл работы. По окончании цикла излучения ТЗ, устройство управления гидроакустическим излучателем выдает команду «Конец излучения, по которой происходит остановка работы тяговой лебедки (время Т1). Торможение и остановка тяговой лебедки происходит, пол-оборота занимает время Т4, после этого начинается подтягивание гидроакустического излучателя «Выборка (время Т5) тяговой лебедкой. Число оборотов вытравливания и выборки тяговой лебедки должно быть одинаковым и контролируется устройством управления тяговой лебедки. Если выборка гидроакустического излучателя продолжается после
выполнения этого условия, при достижении концевого датчика (время Т6) происходит остановка выборки гидроакустического излучателя.
Применение гидроакустического излучателя в качестве источника сейсмических волн, а также тяговой лебедки, системы управления гидроакустическим излучателем и системы управления тяговой лебедкой позволяют производить геофизическую съемку на мелководье.