技术领域
[0001] 本
发明涉及海上线缆收放设备技术领域，具体涉及一种海上
地震勘探用线缆收放系统。
背景技术
[0002] 海洋地震勘探通常通过引发被
船舶拖曳至靠近海面的
震源进行。地震
能量向下传播穿过地面并深入各
地层，并在此传播过程中地震能量会被次表层中的断裂反射和/或折射之后，被传递的能量的部分将返回表面。断裂由具有不同的弹性特性的层之间的界面形成，被称为地震反射体。被返回的能量被海底或海面附近的地震
传感器记录。在海洋地震勘探中，两种主要的方法用于记录返回的地震能量。一种是通过使用被拖曳在船舶后面的所谓的
水听器线缆。另一种方法是在海底部署地震传感器(地震
检波器和水听器)。
[0003] 为了完成海洋地震勘测，一组地震拖缆，每个通常有几千米长并含有沿其长度方向分布安装的水中地震检波器阵列及相关的探测
电子设备，以大约5节的速度被拖在地震勘测船后面，反射
信号由拖缆中的水中地震检波器及相关的电子设备接收，数字化后传送到地震勘测船内进行处理，最终建立被勘测区域地层的图象，由此获得
指定区域的地层信息也可探知是否有石油储藏。
[0004] 现有的海上地震勘测装置中还没有发现用于线缆的收放工作的专用系统装置，而在整个海上地震勘探的过程中线缆的收放又是一个繁重且耗费人
力的过程，所以噬需提供一种专用于海上地震勘探用缆线收放装置来解决此问题。
发明内容
[0005] 针对
现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种海上地震勘探用线缆收放系统，该装置专用于线缆的收放工作，可以减少人力的投入。
[0006] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] 一种海上地震勘探用线缆收放系统，包括收缆装置、排缆装置、线缆绞车和放缆装置，所述收缆装置、排缆装置和放缆装置依次首尾连接排放，所述线缆绞车放置于排缆装置一侧用于收卷线缆。
[0008] 通过上述技术方案中的收缆装置、排缆装置、线缆绞车和放缆装置相配合来实现缆线的收放工作。
[0009] 在本发明中，进一步的，所述收缆装置包括收拉组件和操作台架，所述收拉组件和操作台架共线排列放置，所述收拉组件包括收缆输送线、两组线缆导槽和两组压线单元，两组所述线缆导槽分别固定设置于收缆装置的进线端和出线端，两组所述压线单元前后间隔安装于收缆输送线的顶端。
[0010] 上述技术方案中，通过收拉组件将位于海中的线缆拖拽进入本缆线收放系统中，并通过设置操作台架可使工作人员在此处对安装连接在缆线上的各探测设备进行拆卸，以便后续线缆的收卷。
[0011] 在本发明中，进一步的，所述压线单元包括安装
支架、摆臂支架和滚压轮，所述安装支架固定设置于收缆输送线顶端，所述摆臂支架一端铰接设置于安装支架上，且该摆臂支架的另一端转动设置有滚压轮，两组所述滚压轮之间的距离为875mm，所述滚压轮的
侧壁上沿其圆周方向上均布开设有多组
配重孔，根据实际使用需求在所述配重孔内固定穿设有配重棒。
[0012] 上述技术方案中，通过滚压轮自身的重力，可将缆线紧抵至收缆输送线的输送皮带表面，以提供相应得
摩擦力来将线缆拖拽上来。
[0013] 在本发明中，进一步的，所述排缆装置包括排缆输送线和排缆组件，所述排缆组件固定设置于排缆输送线顶端，所述排缆组件包括排缆
导轨、排缆小车和排缆驱动组件，所述排缆小车滑动设置于排缆导轨上，且该排缆小车通过排缆驱动组件驱动
滑行，所述排缆驱动组件固定设置于排缆输送线上。
[0014] 上述技术方案中，通过排缆输送线和排缆组件相配合将缆线均匀排卷至缆线绞车上。
[0015] 在本发明中，进一步的，所述排缆小车包括滑行底座、多组防摆组件、进线压紧轮组件、转向轮和出线支架，所述进线压紧轮组件、转向轮和出线支架设置于滑行底座上表面，多组所述防摆组件固定设置于滑行底座底部，每组所述防摆组件包括防摆支架和转动设置于防摆支架上两组滚轮，所述排缆导轨夹设于两组滚轮之间。
[0016] 上述技术方案中，通过在滑行底座底部设置多组防摆组件，来提高排缆小车的
稳定性。
[0017] 在本发明中，进一步的，所述放缆装置包括放缆输送线和放缆组件，所述放缆组件固定设置于放缆输送线的出线端的顶部，所述放缆组件包括安装底座和设置于安装底座上的放缆机构。
[0018] 上述技术方案中，通过放缆输送线和放缆组件来将缆线再次放入至海里，以完成排缆工作。
[0019] 在本发明中，进一步的，所述放缆机构包括固定轮、放缆
电机、摆动轮、摆动架、收紧
弹簧和拉力调节装置，所述固定轮转动设置于安装底座上，所述放缆电机驱动连接固定轮，所述摆动轮转动设置于摆动架上，所述摆动架转动设置于安装底座上，所述拉力调节装置固定设置于安装底座靠近固定轮的一侧，所述收紧弹簧连接设置于拉力调节装置和摆动架之间。
[0020] 上述技术方案中，通过放缆机构中设置的收紧弹簧以及拉力调节装置来调节固定轮和摆动轮之间的夹紧力以提供不同的驱动力。
[0021] 在本发明中，进一步的，所述线缆绞车包括绕线筒、转盘和绞车支架，所述转盘固定设置于绕线筒两端，所述绕线筒转动设置于绞车支架上，所述绞车支架上设置有绞车驱动组件和刹停装置，所述绞车驱动组件活动设置于绞车支架内部，在进行驱动时，所述绞车驱动组件与转盘的外圆周壁相
接触，所述绞车支架设置为半包围式绞车支架结构，且该绞车支架的开放端的斜向
支撑杆与竖直方向的夹
角为10°-20°。
[0022] 上述技术方案中，绞车驱动组件可对转盘进行驱动，并且绞车驱动组件活动设置在绞车支架内部，可根据使用需要及时调整绞车驱动组件的
位置，并在需要进行降速或刹停时通过刹停装置来及时对转盘进行调节，另外将斜向支撑杆与竖直方向的夹角设置为10°-20°会更加稳定，不易翻倒。
[0023] 在本发明中，进一步的，所述收缆装置、排缆装置、线缆绞车和放缆装置上均设有防护组件。
[0024] 上述技术方案中，通过在各组装置中相关位置设置有相应的防护组件以提高整个系统中各装置的防护性，以保证工作人员的人身安全。
[0025] 在本发明中，进一步的，所述收缆输送线和放缆输送线的尾端均设有转辊张紧组件。
[0026] 上述技术方案中，通过设置转辊张紧组件来调节输送皮带的松紧。
[0027] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0028] 本发明通过收缆装置、排缆装置、线缆绞车和放缆装置相配合以实现对海上地震勘探中的缆线的收卷与排放工作，由此可专用于海上地震勘探中线缆的收放工作，使得线缆的收放工作更加轻松高效，节省人力。
[0029] 另外，压线单元中的两组滚压轮之间的间距设置为875mm，此间距既可以顺利将缆线收起，同时还尽量减少收拉组件的整体长度，节省设备的空间占用，并且，滚压轮内部设有配重，可根据具体的使用要求进行配重调节以便于调节滚压轮对缆线的
正压力，以提供不同的摩擦力更便于缆线的收拉。
[0030] 同时，线缆绞车通过设置绞车驱动组件可以在负载较大人工手动操作较为费力，且需要长时间持续进行驱动时通过绞车电机来驱动转盘转动从而实现绞车对线缆的收放工作，可以节省人力并提高工作效率。另外，通过设置位置调节组件来调节绞车驱动组件和转盘之间的相对位置，当需要进行驱动时，
驱动轮与转盘的外侧圆周壁相接触，当不需要驱动时，绞车电机远离转盘，此时可以通过人工手动进行调节，由此调节更加灵活方便同时也可以节省一定的电力
能源。另外，通过在绞车支架上设置有刹停装置，可在工作过程中随时进行刹停。
附图说明
[0031] 图1为本发明的总体结构示意图。
[0032] 图2为本发明中的收缆装置的总体结构示意图。
[0033] 图3为滚压轮与配重棒的分解连接结构示意图。
[0034] 图4为本发明中的排缆装置(去掉部分防护组件)的总体结构示意图。
[0035] 图5为本发明中的排缆组件的总体结构示意图。
[0036] 图6为本发明中的放缆装置的总体结构示意图。
[0037] 图7为本发明中的放缆组件的总体结构示意图。
[0038] 图8为本发明中的线缆绞车的总体结构示意图。
[0040] 附图中：1、收缆装置；10、收拉组件；101、滚压轮；102、摆臂支架；103、安装支架；104、收缆输送线；105、配重孔；106、配重棒；107、配重环；11、操作台架；12、线缆导槽；2、排缆装置；20、排缆组件；201、滑行底座；202、进线压紧轮组件；203、转向轮；204、出线支架；
205、滚筒；206、齿
块；207、传动链条；208、滚轮；209、防摆支架；21、排缆输送线；210、排缆导轨；3、放缆装置；30、放缆输送线；301、放缆电机；302、固定轮；303、摆动架；304、拉力调节装置；305、收紧弹簧；306、摆动轮；31、放缆组件；4、线缆绞车；41、绕线筒；42、转盘；43、绞车支架；44、绞车驱动组件；45、刹停装置；5、防护组件；6、转辊张紧组件。
具体实施方式
[0041] 下面将结合本发明
实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0042] 需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0043] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的
说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0044] 请同时参见图1至图9，本发明一较佳实施方式提供一种海上地震勘探用线缆收放系统，包括收缆装置1、排缆装置2、线缆绞车4和放缆装置3，收缆装置1、排缆装置2和放缆装置3依次首尾连接排放，线缆绞车4放置于排缆装置2一侧用于收卷线缆。
[0045] 收缆装置1将布置于海中的安装有各检测设备的缆线拖拽至探测船上，属于本发明中的线缆收放系统的开端，排缆装置2用于将线缆反复均匀排布至绕线筒41上，线缆绞车4可实现线缆的卷收和布放，放缆装置3用于将由线缆绞车4上放出的线缆再次以合适的速度布放至相关的海域中进行探测，通过上述各装置之间的配合来实现海上勘探中缆线的收放工作。
[0046] 收缆装置1包括收拉组件10和操作台架11，收拉组件10和操作台架11共线排列放置，收拉组件10包括收缆输送线104、线缆导槽12和两组压线单元，线缆导槽12固定设置于收缆装置1进线端和出线端，由此可使线缆进出本收缆装置1时更加顺畅，不会与其他部件进行刮擦进而起到保护线缆的作用，两组压线单元前后间隔安装于收缆输送线104的顶端。压线单元用于压设在线缆的上部，以此提供一定正压力，由此使得线缆和收缆输送线104上的传送皮带之间产生相应的摩擦力以便线缆一直向前运动。操作台架11可使工作人员在此处对安装连接在缆线上的各探测设备进行拆卸，以便后续线缆在线缆绞车4上的收卷，操作台架11和收拉组件10之间的相对位置可以互换。
[0047] 压线单元包括安装支架103、摆臂支架102和滚压轮101，安装支架103固定设置于收缆输送线104顶端，摆臂支架102一端铰接设置于安装支架103上，且该摆臂支架102的另一端转动设置有滚压轮101，两组滚压轮101之间的距离为875mm，滚压轮101的侧壁沿其圆周方向上均布开设有多组配重孔105，根据实际使用需求在其中几组配重孔105内固定穿设有配重棒106。配重棒106穿设在配重孔105内，在完全穿入后，配重棒106一侧端部的限位突起卡入滚压轮101的限位
槽孔中实现限位，在配重棒106的另一端将配重环107通过
螺纹旋拧在其端部实现固定。
[0048] 由于缆线上安装有很多电子设备，所以在线缆的收拉过程中当有相关电子设备经过时滚压轮101会被抬起，如果同一个电子设备同时进入到两组滚压轮101下时，线缆与滚压轮101不再接触，并且电子设备与传送皮带之间的摩擦力小会出现打滑的情况而导致无法继续将线缆收拉上来。如果两组滚压轮101之间的间距设置太小的话，会特别容易出现两组滚压轮101均被同时抬起的从而导致容易打滑不便将线缆受拉上来的情况，同时又由于探测船的本身的安装空间有限，所以两组滚压轮101之间的间距设置的太大会导致设备本身的尺寸增加不便于安装。在实际使用中两组滚压轮101之间设置的间距为875mm，既可以避免两组滚压轮101被同时抬起的情况，也可以尽量减小设备的尺寸，节省占用空间，方便在探测船上安装，在实际使用中如果安装空间允许的情况下，可以将此间距继续加大。
[0049] 排缆装置2包括排缆输送线21和排缆组件20，排缆组件20固定设置于排缆输送线21顶端，排缆输送线21的进线端固定安置有线缆导槽12，且排缆装置2可与收缆装置1间隔设置，排缆组件20包括排缆导轨210、排缆小车和排缆驱动组件，排缆小车滑动设置于排缆导轨210上，且该排缆小车通过排缆驱动组件驱动滑行，排缆驱动组件固定设置于排缆输送线21上。排缆驱动组件包括
驱动电机和传动组件，驱动电机带动传动组件进行传动运行，传动组件包括两组传动链条207，一条安装于排缆导轨210上，另一条将驱动电机和安装在排缆导轨210上的传动链条207相连接，用于将驱动电机的动力传入其中从而带动排缆小车往复运动。滑行底座201上固定有与传动链条207相连接的齿块206，齿块206嵌设在传动链条
207的齿孔中，由此可由传动链条207一起带动滑行底座201滑行。
[0050] 排缆小车包括滑行底座201、多组防摆组件、进线压紧轮组件202、转向轮203和出线支架204，进线压紧轮组件202、转向轮203和出线支架204设置于滑行底座201上表面，线缆由进线压紧轮组件202处穿入经过转向轮203后再由出线支架204内穿出，最终缠绕至线缆绞车4上，出线支架204内侧四周均安装有滚筒205，由此可避免由于出线支架204本身对线缆的摩擦而对线缆造成的磨损。多组防摆组件固定设置于滑行底座201底部，每组防摆组件包括防摆支架209和转动设置于防摆支架209上两组滚轮208，排缆导轨210夹设于两组滚轮208之间。通过在滑行底座201底部设置多组防摆组件，来提高排缆小车在反复的滑行运动中的稳定性。
[0051] 进线压紧轮组件202包括进线支架、滑块和进线轮，滑块滑动设置在进线支架上，进线轮转动设置在滑块上，可随滑块一起滑动，从而保证不同直径的线缆通过。
[0052] 放缆装置3包括放缆输送线30和放缆组件31，放缆组件31固定设置于放缆输送线30的出线端的顶部，放缆组件31包括安装底座和设置于安装底座上的放缆机构。通过放缆输送线30和放缆组件31可将由线缆绞车4排放出来的缆线再次放入至海里，以完成排缆工作。
[0053] 放缆机构包括固定轮302、放缆电机301、摆动轮306、摆动架303、收紧弹簧305和拉力调节装置304，固定轮302转动设置于安装底座上，放缆电机301驱动连接固定轮302，摆动轮306转动设置于摆动架303上，摆动架303转动设置于安装底座上，摆动架303会带动摆动轮306绕转动轴转动一定的角度，由此在转动过程中固定轮302和摆动轮306之间的间距会变大，方便安装在线缆上的各电子设备的通过，拉力调节装置304固定设置于安装底座靠近固定轮302的一侧，收紧弹簧305连接设置于拉力调节装置304和摆动架303之间。拉力调节装置304包括固定架、调节架和调节
丝杆，调节丝杆旋设在固定架上，且调节丝杆转动设置于调节架上，并且通过在调节架的两侧均旋设
锁紧
螺母来将调节丝杆与调节架固定连接，在锁紧螺母上穿设限位销来防止锁紧螺母松动。通过转动调节丝杆来调节固定架和调节架之间的距离，从而拉动收紧弹簧305以此来增加固定轮302和摆动轮306之间夹紧力以提供不同的驱动力。
[0054] 线缆绞车4包括绕线筒41、转盘42和绞车支架43，转盘42固定设置于绕线筒41两端，绕线筒41转动设置于绞车支架43上，绞车支架43上设置有绞车驱动组件44和刹停装置45，绞车驱动组件44活动设置于绞车支架43内部，在进行驱动时，绞车驱动组件44与转盘42的外圆周壁相接触，绞车支架43设置为半包围式绞车支架43结构，且该绞车支架43的开放端的斜向支撑杆与竖直方向的夹角为10°-20°。绞车驱动组件44可对转盘42进行驱动，并且绞车驱动组件44活动设置在绞车支架43内部，可根据使用需要及时调整绞车驱动组件44的位置，并在需要进行降速或刹停时通过刹停装置45来及时对转盘42进行调节，另外将斜向支撑杆与竖直方向的夹角设置为10°-20°，会更加稳定，不易翻倒。当此角度为15°时抗翻倒的能力最好。
[0055] 收缆装置1、排缆装置2、线缆绞车4和放缆装置3上均设有防护组件5。防护组件5包括防护网、防护架和防护
挡板，通过在各组装置中相关位置设置有相应形式的防护结构以提高整个系统中各装置的防护性，以保证工作人员的人身安全。
[0056] 收缆输送线104和放缆输送线30的尾端均设有转辊张紧组件6。通过转辊张紧组件6来调节输送皮带的松紧，以保证传送皮带的正常使用。转辊张紧组件6包括张紧架、
转轴座、张紧丝杆和锁紧螺母，转辊的中心转轴转动穿设在转轴座内，转轴座滑动设置在张紧架内部，张紧丝杆旋设在张紧架上，并且其端部与转轴座转动连接，通过转动张紧丝杆来调节转轴座的位置，锁紧螺母用于锁止张紧丝杆防止其松动。
[0057] 在本线缆收放系统中驱动电机、放缆电机301、绞车电机以及用于驱动传送皮带转动的传送电机均与
控制器进行电性连接，通过控制器对各组电机的转速以及转动方向进行控制，通过各电机相配合来实现线缆的收放工作。在进行控制器的编程控制中可使用PLC可编程控制器来控制各电机的运动，以上各电机的选型以及控制器的选型及编程均为本领域技术人员所熟知的现有技术，在此不再赘述。
[0058] 工作原理：
[0059] 一、线缆的收卷
[0060] 首先，工作人员检查并调节各设备至正常工作状态，然后再由人工牵引线缆的头端依次穿过操作台和收拉组件10，并在穿过收拉组件10时将两组滚压轮101抬起，再将线缆穿设在滚压轮101和传送皮带之间，然后线缆再由进线压紧轮组件202处穿入经过转向轮203后再由出线支架204内穿出，最终缠绕至线缆绞车4上，此时准备工作已完成。
[0061] 然后通过控制器开启相关位置的电机在进行相应的驱动工作，此时收缆输送线104上的传送皮带开始转动，并带动夹设在传送皮带和滚压轮101之间的线缆开始前进，在此同时线缆绞车4在绞车驱动组件44的驱动下开始转动绕线筒41将线缆缠绕在绕线筒41上，并且在线缆绞车4绕线的过程中驱动电机工作带动排缆小车在排缆导轨210上往复滑行从而将线缆均匀排布缠绕在绕线筒41上，以上各装置协同动作直至将所有线缆均收卷在线缆绞车4上为止，并且在线缆收卷的过程中工作人员会在操作台架11处将所有安装在线缆上的各电子设备拆下。
[0062] 二、线缆的布放
[0063] 首先，工作人员手动牵引已收卷在线缆绞车4上的线缆的端部，然后将线缆先穿过出线支架204内在经过转向轮203转向后穿出，然后，再将线缆牵引铺设在放缆输送线30上，并穿过放缆机构内的固定轮302和摆动轮306之间，此时完成放缆准备工作。
[0064] 然后，通过控制器控制绞车驱动组件44及放缆电机301运动，放缆电机301带动固定轮302转动，夹设在固定轮302和摆动轮306之间线缆会在其驱动下逐渐排出，同时绞车驱动组件44也同时驱动线缆绞车4转动将缠绕好的线缆逐渐排出，在整个线缆的排放过程中，工作人员可在线缆经过放缆输送线30时将各电子设备安装至线缆上，由此将所有线缆排放至相关海域完成放缆工作。
[0065] 上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的
专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
