用于小型船舶的乐高式三维地震勘测设备及其使用方法
阅读：521发布：2020-09-26
专利汇可以提供用于小型船舶的乐高式三维地震勘测设备及其使用方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于小型 船舶 的乐高式三维 地震 勘测设备和勘测方法，所述设备通过固定地震 检波器 单元以固定三维地震勘测设备的相对 位置 以执行三维地震勘测，其中地震检波器代替等浮 电缆 且包含地震检波器 块 单元以及浮 力 板单元，地震检波器块单元的大小和形状通过以乐高式堆叠而变化。用于小型船舶的乐高式三维地震勘测设备包含： 地震波 产生器单元，拖曳于小型船舶；和包含地震检波器块单元和 浮力 板单元的地震检波器装置，根据勘测目的和现场情况，地震检波器块单元通过以乐高式组装多个地震检波器块来设定拖曳于小型船舶的地震波产生器和地震检波器区域的形状和大小，浮力板单元安装至地震检波器块单元的上部部分以便对浸没于大海表面下方的地震检波器块单元提供浮力。根据本发明，可通过改变地震检波器的形状和大小以及提供较小数目的GPS装置来在狭窄海域区域有效地执行三维地震勘测。，下面是用于小型船舶的乐高式三维地震勘测设备及其使用方法专利的具体信息内容。
1.一种乐高式三维地震勘测设备，用于小型船舶，所述乐高型三维地震勘测设备包括：
地震波产生器，拖曳于所述小型船舶的后部；以及
地震检波器装置，包括：地震检波器块单元，通过以乐高式组装多个地震检波器块来制造使得地震检波器区域具有形状以及大小，所述多个地震检波器块设定为适用于勘测目的以及现场情况；以及浮力板单元，安装至所述地震检波器块单元的上部部分以便通过所述地震检波器块单元浸没在大海表面下方提供浮力。
2.根据权利要求1所述的乐高式三维地震勘测设备，其中所述浮力板单元包括：
浮力板，以由浮力主体材料制成的板的形式制造；
地震检波器块部分固定部分，使得所述地震检波器块单元安置于所述地震检波器块部分固定部分的底部表面上；以及
板GPS部分，由安装在一个或多个浮力板中的板GPS构成。
3.根据权利要求1所述的乐高式三维地震勘测设备，其中所述地震检波器块包括：
地震检波器块框架部分，界定所述地震检波器块的框架；以及
一或多个地震检波器部分，安装至所述地震检波器块框架部分以接收从洋底表面反射的地震波。
4.根据权利要求3所述的乐高式三维地震勘测设备，其中所述地震检波器块框架部分包括：
水平杆，具有界定六面体面向彼此的四个表面的四个边；
垂直杆，连接以及支撑安置于所述六面体四个表面的面向彼此的至少两个表面上的六面体表面上的水平杆；以及
连接面板部分，由连接面板构成，所述连接面板具备以预定距离界定的耦合孔以便连接前、后、左以及右方向中的一个或多个选定方向上的所述地震检波器块，以及因此选择性地安装于所述地震检波器块的前、后、左以及右表面上。
5.根据权利要求4所述的乐高式三维地震勘测设备，其中所述水平杆或所述垂直杆包括用于固定所述地震检波器部分的地震检波器部分固定支架。
6.根据权利要求5所述的乐高式三维地震勘测设备，其中所述地震检波器块框架部分进一步包括其中并未界定耦合孔的一个或多个支撑面板，所述支撑面板耦合以支撑在制造六面体形状时在水平方向上具有更长长度的中心部分。
7.根据权利要求1所述的乐高式三维地震勘测设备，其中所述地震检波器部分包括：
一个或多个地震检波器外壳，其中界定一个或多个地震检波器孔，所述一个或多个地震检波器外壳安置于所述船舶的行进方向上的所述地震检波器块框架部分中；以及一个或多个地震检波器，安装至所述地震检波器壳体的所述一个或多个地震检波器孔中。
8.根据权利要求7所述的乐高式三维地震勘测设备，其中所述地震检波器壳体包括：
上部地震检波器壳体，其中界定地震检波器连接线孔，连接线穿过所述地震检波器连接线孔连接至所述地震检波器以便将所述地震检波器的所接收信号输出至外部；以及下部地震检波器壳体，穿过所述下部地震检波器壳体以界定地震检波器孔，使得所述地震检波器安装至对应于所述地震检波器连接孔的位置，
其中所述上部地震检波器壳体以及所述下部地震检波器壳体彼此连接以构成所述地震检波器壳体。
9.根据权利要求1所述的乐高式三维地震勘测设备，进一步包括安装至小型船舶及所述地震波产生器中的一者的参考GPS单元以提供参考位置。
10.一种勘测三维地震波的方法，所述方法通过使用用于小型船舶的乐高式三维地震勘测设备来勘测三维地震波，所述乐高式三维地震勘测设备包括：地震波产生器，拖曳于所述小型船舶的后部；以及地震检波器装置，包括地震检波器块单元以及浮力板单元，所述地震检波器块单元通过以乐高式组装多个地震检波器块来制造使得地震检波器区域具有形状以及大小，所述多个地震检波器块设定为适用于勘测目的以及现场情况，所述浮力板单元安装至所述地震检波器块单元的上部部分，以便对浸没在大海表面下方的所述地震检波器块单元提供浮力，所述方法包括：
地震检波器装置形成过程，其中具有安装于其中的所述地震检波器部分的邻近地震检波器块彼此连接以构成成为地震检波器区域的所述地震检波器块单元，由所述浮力板构成的所述浮力板单元安装至所述地震检波器块单元的上部部分，以及构成其中固定所述地震检波器部分的相对位置的所述地震检波器装置；
三维地震波发射以及接收过程，其中所述地震波产生器以及所述地震检波器装置连接至所述小型船舶以及在所述地震波产生器和所述地震检波器部分之间的相对位置处固定至彼此并且被拖曳，三维波发射至所述洋底表面并且接收经反射的所述三维波；以及三维地震波分析过程，其中所接收到的所述三维地震波经分析以通过使用固定所述地震检波器部分的所述相对位置以及GPS信息来获得关于三维潜水艇地质学的信息。
11.根据权利要求10所述的勘测三维地震波的方法，其中所述三维地震波分析过程通过使用安装至所述浮力板单元的一个板GPS的位置信息以及安装至所述小型船舶及所述地震波产生器中的一者的参考GPS的位置信息来执行或通过使用安装至所述浮力板单元的两个或更多个板GPS的位置信息来执行。
用于小型船舶的乐高式三维地震勘测设备及其使用方法
技术领域
[0001] 本发明涉及大海中的三维地震勘测，且更确切地说，涉及一种用于小型船舶的三维地震勘测设备以及使用方法，所述三维地震勘测设备甚至能够通过小型船舶在大型船舶难以航行的狭窄海洋区域和其中存在大量渔网和齿轮的狭窄海域中执行三维地震勘测，从而在使用典型等浮电缆式时解决地震检波器之间的相互位置不确定的缺点，甚至通过较小数目的GPS装置可靠地干扰地震检波器之间的相互位置，以及具有其中地震检波器通过以乐高式在勘测船只的行进方向上和垂直于行进方向的方向上延伸的形状，以便在沿勘测线路导航时接收尽可能多的信号。
背景技术
[0002] 一般来说，在海洋地震勘测中，勘测船只导航同时连续地拖曳用于产生地震波的声音源和具有建构于勘测船只的后部的寄存地震检波器的等浮电缆，且从声音源周期性地产生地震波。另外，当产生的地震波从洋底反射且到达地震检波器时，地震波经寄存及分析以获得海洋信息。
[0003] 对于上文所描述的地震勘测，使用韩国专利公开案第10-2013-0134822号中所公开的诸如韩国专利公开案第10-2012-0076952号中所公开的洋底电缆式(ocean bottom cable type，OBC)等浮电缆(所述等浮电缆配备有机翼、保护壳、防丢失单元、水位维持单元及类似者)的设备和韩国专利公开案第10-1016014号中所公开的多功能地震勘测设备。另外，在韩国专利登记第10-1230040号中应用用于将获得的所接收地震波的数据转换为ODCE文件的技术。
[0004] 此地震勘测根据船舶的大小被划分为大型船舶勘测和小型船舶勘测，且所述地震勘测在为地震检波器阵列的等浮电缆具有一个线路时被称作二维勘测且在等浮电缆具有两个或更多个线路时被称作三维勘测。
[0005] 图1为二维和三维地震勘测的模拟视图。
[0006] 如图1(a)中所图示的二维勘测出于包含声音源和等浮电缆的虚拟平面的目的获取关于二维横截面的信息。另一方面，三维勘测从如图1(b)中所图示的获得数据的开始获取三维信息。因此，尽管三维勘测当相比于二维勘测时可将更复杂的结构成像，但三维勘测主要通过用于拖曳大量设备且获得设备中的每一者的确切位置信息的大型船舶来执行。
[0007] 然而，在使用大型船舶的勘测中，在水位的深度较低且船舶频繁进入的位置处，一般勘测是不可能的。因此，通过小型船舶捕获三维图像对于技术和低成本观点可称为是宝贵的。
[0008] 这些尝试过去常常在海外尝试，且图2通过使用根据现有技术的小型船舶来说明三维地震勘测设备的实施例，所述实施例公开于用于浅水研究的VHR船舶3D地震(VHR Marine 3D Seismics for Shallow Water Investigations)：一些使用指南(Some Practical Guidelines)(施普林格2005.泰恩密仁(Tine Missiaen))中。如图2(a)中所图示，用于小型船舶的三维地震勘测设备拖曳以2米间隔(其中具有8米)放置的若干等浮电缆，以用于获得三维地震勘测数据。
[0009] 图2(b)图示通过使用如上文所描述构成的用于小型船舶的三维地震设备的勘测过程。图2(b)的上部图像为在河流中执行勘测的图片，且下部图像为在海滨中执行勘测的图片。如从图2(b)的两个图片所识别，由于等浮电缆之间的间隔不规则(如通过产生潮流的海滨处的箭头所图示)，其未能获得精确的三维实体图像。
[0010] 尝试上文所描述的勘测的密仁和其他人解释，无法统一地维持地震检波器之间否认间隔否认原因是由于海滨的潮流。此可称为是适当的，由于大型船舶勘测具有大于小型船舶的运动速度(小型船舶一般为二至三海里)约五海里/小时的运动速度。此外，由于大型船舶能够强有力地牵引数百米至若干千米的等浮电缆，地震检波器之间的位置可在某一程度上通过等浮电缆的自身张力而固定。另一方面，此为难以通过小型船舶能够牵引的较短等浮电缆来预期。
[0011] 因此，假定这些问题已解决，通过使用小型船舶的三维勘测可为可用的。
[0012] 因此，为了通过使用小型船舶的三维地震勘测通过统一地维持等浮电缆之间的距离且水的深度通过蒸汽机具有较短长度来执行，且通过使用小型船舶的三维地震勘测通过解决其中地震检波器与地震波产生器的相互位置由于潮流不通过较短长度的等浮电缆固定的问题来精确执行，对于执行通过使用小型船舶的三维地震勘测，本发明的申请人提供韩国专利申请案第10-2014-0152208号中的三维地震勘测设备及其使用方法，所述三维地震勘测设备包含拖曳于小型船舶的后部的地震波产生器、连接至小型船舶的前部且安置于地震波产生器的下侧的在小型船舶的行进方向上延伸的线路上的两个线路中的一对支撑杆，和耦合于所述对支撑杆之间以便安置于小型船舶的行进方向上的多个等浮电缆。
[0013] 上文所描述的方法为通过使用能够拖曳于小型船舶且有利地具有勘测的行进方向上的高延伸能力的等浮电缆的方法。然而，所述方法可不完全排除其中等浮电缆并不根据潮流的方向和船舶的导航速度正确地接收张力的情况，以及所述方法可具有其中四个GPS应基本上已安装以正确地识别地震检波器的相互位置的问题。据称对于此的必要问题由具有橡胶软管形状的等浮电缆的灵活性所导致，所述橡胶软管形状能够阻挡勘测的行进方向上的水流。
[0014] 另外，等浮电缆式三维勘测系统可具有等浮电缆之间或与布置于现场情况中的声音源可缠结或绞拧的可能性。
发明内容
[0015] 发明所欲解决的问题
[0016] 为了根据现有技术解决前述问题，本发明的一个目标为提供用于小型船舶的乐高式三维地震勘测设备及使用乐高式三维地震勘测设备的方法，所述乐高式三维地震勘测设备以使用块式框架(地震检波器(非等浮电缆固定至所述框架且附接以用于固定相对位置))的方式设定地震检波器单元，构成这些地震检波器部分以便以乐高式附接在勘测的行进方向上和垂直于行进方向的方向上以促进勘测设备的物理延伸，且能够根据辽阔海域区域的形状和大小调整地震检波器单元的形状和大小以使得三维地震勘测快速且精确地通过使用具有各种形状和大小的辽阔海域区域中的小型船舶来执行。
[0017] 另外，本发明的另一目标为提供用于小型船舶的乐高式三维地震勘测设备及使用乐高式三维地震勘测设备的方法，所述乐高式三维地震勘测设备解决其中勘测装置通过以固定主体式构成地震检波器块中的每一者根据使用等浮电缆的系统中的现场情况绞拧，且使得地震检波器的位置信息甚至在勘测期间完全经由地震检波器之间的固定位置通过使用GPS装置与地震检波器之间的相对位置信息来获得且因此使得关于辽阔海域中的潜水艇表面状况的三维地震勘测通过使用至少两个GPS装置的问题。
[0018] 另外，本发明的又另一目标为提供用于小型船舶的乐高式三维地震勘测设备及使用乐高式三维地震勘测设备的方法，所述乐高式三维地震勘测设备通过用诸如弹性部件的振动吸收材料或硅酮密封于地震检波器与地震检波器壳体之间来提供振动阻止功能以最大限度地降低声音源(其可在由器具制造地震检波器块时经由框架产生和发射)和勘测期间的振动，从而通过减小噪音的入口来改善由三维地震勘测产生的可靠性。
[0019] 技术解决方案
[0020] 根据本发明以实现上文所描述的目标的用于小型船舶的乐高式三维地震勘测设备包含：地震波产生器，拖曳于小型船舶的后部；和地震检波器装置，包含地震检波器块单元和浮力板单元，所述地震检波器块单元通过以乐高式组装多个地震检波器块来制造使得地震检波器区域具有形状和大小，所述多个地震检波器块设定为适用于勘测目的和现场情况，所述浮力板单元安装至地震检波器块单元的上部部分以便通过地震检波器块单元浸没在大海表面下方提供浮力。
[0021] 浮力板单元可包含：浮力板，以由浮力主体材料制成的板的形式制造；地震检波器块部分固定部分，使得地震检波器块单元安置于地震检波器块部分固定部分的底部表面上；和板GPS部分，由已安装至一个或多个浮力板的板GPS构成。
[0022] 地震检波器块可包含：地震检波器块框架部分，界定地震检波器块的框架；和一或多个地震检波器部分，安装至所述地震检波器块框架部分以接收从洋底表面反射的地震波。
[0023] 地震检波器块框架部分可包含：水平杆，具有界定面向彼此的六面体四个表面的四个边；垂直杆，连接及支撑安置于六面体四个表面中面向彼此的至少两个表面上的六面体表面上的水平杆；和连接面板部分，由连接面板构成，所述连接面板具备以预定距离界定的耦合孔以便连接前、后、左和右方向中的一个或多个选定方向上的地震检波器块且因此安装于地震检波器块的前、后、左和右表面上。
[0024] 水平杆或垂直杆可包含用于固定地震检波器部分的地震检波器部分固定支架。
[0025] 地震检波器块框架部分可以进一步包含其中并未界定耦合孔的一个或多个支撑面板，支撑面板耦合以支撑在制造六面体形状时在水平方向上具有更长长度的中心部分。
[0026] 地震检波器部分可包含：一个或多个地震检波器外壳，其中界定一个或多个地震检波器孔，所述一个或多个地震检波器外壳安置于所述船舶的行进方向上的所述地震检波器块框架部分中；和一个或多个地震检波器，安装至所述地震检波器壳体的所述一个或多个地震检波器孔中。
[0027] 地震检波器壳体可包含：上部地震检波器壳体，其中界定地震检波器连接线孔，连接线穿过所述地震检波器连接线孔连接至地震检波器以便将所述地震检波器的所接收信号输出至外部；和下部地震检波器壳体，穿过所述下部地震检波器壳体以界定地震检波器孔，使得所述地震检波器安装至对应于所述地震检波器连接孔的位置，其中所述上部地震检波器壳体以及所述下部地震检波器壳体彼此连接以构成所述地震检波器壳体。
[0028] 设备可以进一步包含参考GPS单元，所述参考GPS单元包含安装至小型船舶或地震波产生器中的参考GPS以提供参考位置。
[0029] 通过使用用于小型船舶的乐高式三维地震勘测设备来勘测乐高式三维地震波的方法，所述乐高式三维地震勘测设备包含拖曳于小型船舶的后部的地震波产生器，和包括地震检波器块单元和浮力板单元的地震检波器装置，所述地震检波器块单元通过以乐高式组装多个地震检波器块来制造使得地震检波器区域具有形状和大小，所述多个地震检波器块设定为适用于勘测目的和现场情况，所述浮力板单元安装至地震检波器块单元的上部部分，以便对浸没在大海表面下方地震检波器块单元的提供浮力，为了实现上文所描述的目标：根据本发明的方法包含：地震检波器装置形成过程，其中具有安装于其中的所述地震检波器的邻近地震检波器块彼此连接以构成成为地震检波器区域的所述地震检波器块单元，由所述浮力板构成的所述浮力板单元安装至地震检波器块单元的上部部分，以及随后构成其中固定所述地震检波器部分的相对位置的所述地震检波器装置；三维地震波发射以及接收过程，其中所述地震波产生器以及所述地震检波器装置连接至所述小型船舶以及在所述地震波产生器和所述地震检波器部分之间的相对位置处固定至彼此并且被拖曳，三维波经发射至所述洋底表面，以及并且接收经反射的三维波接收；和三维地震波分析过程，其中所接收到的三维地震波经分析以通过使用固定所述地震检波器部分的所述相对位置以及GPS信息来获得关于三维潜水艇地质学的信息。
[0030] 三维地震波分析过程通过使用安装至所述浮力板单元的一个板GPS的位置信息以及安装至所述小型船舶或所述地震波产生器的参考GPS的位置信息来执行或通过使用安装至所述浮力板单元的两个或更多个板GPS的位置信息来执行。
[0031] 有利效果
[0032] 具有上文所描述的构造的本发明提供甚至在根据现有技术的大型船舶难以接近及获得的辽阔海域中，三维地震勘测可快速且精确地由小型船舶通过改变三维勘测的地震检波器区域的大小来执行的效果。
[0033] 另外，本发明提供在地震检波器安装至地震检波器块中之后填充填充材料，且因此由水表面产生的减少噪音进入地震检波器，从而改善三维地震勘测的结果的可靠性的效果。
[0034] 另外，本发明提供小型船舶、三维地震波产生器、地震检波器块和浮力板的相对位置固定，且因此关于辽阔海域中的洋底表面的三维地震勘测可通过使用最小数目(最多两个)的GPS来执行的效果。
[0036] 图1为二维和三维地震勘测的示意图。
[0037] 图2为图示根据现有技术的用于小型船舶的固定式地震勘测设备的构造的视图。
[0038] 图3为图示根据本发明的实施例的用于小型船舶的乐高式三维地震勘测设备的构造的视图。
[0039] 图4为图示图3中的构造的地震检波器块(420)的构造的视图。
[0040] 图5为通过另外连接一侧方向上的地震检波器部分(480)构成的地震检波器块框架部分(450)的透视图。
[0041] 图6为地震检波器部分(480)中的下部地震检波器壳体(485)的底视图。
[0042] 图7为图示地震检波器(500)插入且安装至地震检波器部分(480)中的状态的视图。
[0043] 图8为图示地震检波器部分(480)的地震检波器壳体(481)固定至地震检波器块框架部分(450)的状态的视图。
[0044] 图9为浮力板(310)的平面图和底视图。
[0045] 图10为通过将浮力板(310)耦合至通过以乐高式组装地震检波器块(410)制造的地震检波器块框架部分(450)来制造的地震检波器装置(30)的透视图。
[0046] 图11为图示通过使用根据本发明的实施例的用于小型船舶的乐高式三维地震勘测设备来处理三维地震勘测方法的过程的流程图。
具体实施方式
[0047] 下文中将参考附图来更详细描述本发明的实施例。
[0048] 下文中，在本发明的描述中，将排除关于众所周知的功能或配置的详细描述以便不必要地混淆本发明的标的物。
[0049] 由于本发明概念的实施例可经各种修改且具有各种形式，特定实施例例示于附图中且详细地描述于本说明书中。然而，此并不意图将本发明概念的实施例限制于特定实施例内，且应理解实施例包含本发明的构思和技术范畴内的全部更改、等效物和替代物。
[0050] 还将理解，当元件被称作“连接至另一元件”或“与另一元件接合”时，其可直接连接至其它元件或与其它元件接合，或还可存在介入元件。另一方面，应理解当元件被称作“直接连接至另一元件”或“与另一元件直接接合”时，不存在介入元件。描述元件之间关系的其它表达(诸如“在...之间”和“直接在...之间”或“邻近于”和“直接邻近于”)应以同一方式解释。
[0051] 在说明书中，术语仅用于解释特定示例性实施方案且并不限制本发明。除非就上下文而言明确地指示具体情况，单数术语包含复数形式。在说明书中，应理解‘包含’或‘包括’的含义指定存在本说明书中所公开的构件、固定数目、步骤、操作、元件、组件或其组合，但并不预先排除存在或添加一个或多个其它特征、固定数目、步骤、操作、元件、组件其组合的可能性。
[0052] 图3为图示根据本发明的实施例的用于小型船舶的乐高式三维地震勘测设备的构造的视图。
[0053] 如图3中所图示，上文所描述的乐高式三维地震设备(10)包含：震波产生器(20)，拖曳于小型船舶(1)的后部；和地震检波器装置(30)，在其位置相对固定于小型船舶(1)的后部时经拖曳且接收从洋底表面反射的地震波。
[0054] 在上文所描述的构造中，参考GPS单元(2)可安装至小型船舶(1)或地震波产生器(20)以提供完整三维地震设备(10)的参考位置。在图3(a)的情况中，参考GPS单元(2)安装至地震波产生器(20)以用于设定参考位置。当执行潜水艇表面状况的三维地震勘测时，上文所描述的参考GPS单元(2)获得关于地震波产生器(2)的位置的信息，以提供关于地震检波器(500)的参考位置的信息，以用于分析关于地震检波器装置(30)的所接收地震波的三维波。
[0055] 另一方面本发明可如图3(b)中所图示构成以通过使用地震检波器(500)之间的固定相对位置关系来获得安装至构成地震检波器装置(30)的浮力板单元(300)的两个浮力板(310)的两个板GPS(311a)的位置信息和地震检波器(500)的位置信息。
[0056] 地震波产生器(20)经构成以产生及辐射用于获得潜水艇地质学的图像或三维图像的地震波。确切地说，地震波产生器(20)可由气枪、轰鸣器、电火花器、SBP及类似者构成。另外，地震波产生器(20)可经构成以在供应加压空气时产生地震波。尽管在图3的情况中图示一个地震波产生器(20)，但可根据偶发性需求构成两个或更多个地震波产生器。
[0057] 地震检波器装置(30)使得地震检波器(500)的相对位置在三维地震勘测期间固定以便通过使用最小数目(一个或两个)的GPS装置(而非四个GPS装置)来执行三维地震勘测。另外，地震检波器装置(30)可经构成，从而可在前、后、左和右方向上延伸或收缩。
[0058] 为此，地震波产生器(20)和地震检波器装置(30)通过刚性电线(11)和地震检波器块框架部分(450)牢固地固定及连接以便在相对位置关于小型船舶(1)固定的状态中经拖曳。
[0059] 另外，地震检波器装置(30)包含：浮力板单元(300)，将浮力提供至地震检波器装置(30)；和地震检波器块单元(400)，安装于浮力板(300)的底部表面上使得地震检波器(500)安置于水下、接收从洋底表面反射的地震波，以及可在前、后、左和右方向上以乐高式延伸和收缩。
[0060] 图4为图示构成图3的构造的地震检波器块单元(400)的地震检波器块(420)的构造的视图，图5为通过另外连接一侧方向上的地震检波器部分(480)来制造地震检波器块框架部分(450)的透视图，图6为地震检波器部分(480)的下部地震检波器壳体(485)的底视图，图7为图示其中将地震检波器(500)插入及安装至地震检波器部分(480)中的状态的视图，以及图8为图示其中地震检波器部分(480)的地震检波器壳体(481)固定至地震检波器块框架部分(450)的状态的视图。
[0061] 如图4至图8中所图示，地震检波器块(420)包含地震检波器块框架部分(450)和地震检波器部分(480)。
[0062] 如图4中所图示的地震检波器块框架部分(450)包含具有矩形框架结构的框架部分(460)和安装于框架部分(460)的前、后、左和右表面上的连接面板部分(470)，使得地震检波器块(420)在前、后、左和右方向上以乐高式彼此连接。
[0063] 如图4中所图示的框架部分(470)通过连接以下各者来制造：四个水平杆(461)，经提供作为钢管以界定前表面和后表面的连接边缘；多个垂直杆(463)，用于连接安置于由水平杆(461)界定的前、后、左和右表面上的水平杆(461)；和支撑面板(465)，经安装以用于支撑由各种固定件(诸如焊接螺钉(b)和螺母)构成的矩形形状中的框架部分(470)的中心。
[0064] 连接面板部分(470)为通过穿过其中心部分和以预定距离界定为耦合孔的螺钉孔(B)具有四边形形状的四边形环形状面板。另外，连接面板部分(470)由附接至框架部分(460)的每一表面的前表面连接面板(471)、侧面部分连接面板(473)和后表面连接面板(475)构成。上文所描述的构造中的连接面板部分(470)的连接面板(471)、(473)和(475)中的每一者通过经由诸如焊接或螺钉的固定件耦合及固定来附接且固定至框架部分(460)的侧面部分以及前表面和后表面两者。
[0065] 即，地震检波器块框架部分(450)通过将构成连接面板部分(470)的连接面板(471)、(473)和(475)固定及安装至矩形框架部分(460)的每一表面来制造。随后，地震检波器块(420)通过将地震检波器部分(480)安装至地震检波器块框架部分(450)来制造。
[0066] 如图5至图8中所图示的地震检波器部分(480)包含：一个或多个地震检波器外壳(481)，其中一个或多个地震检波器孔(486)经界定且在船舶的行进方向上安置于地震检波器块框架部分(450)上；和地震检波器(500)，安装至地震检波器孔(486)中。
[0067] 如图8中所图示的地震检波器壳体(481)可通过划分为上部地震检波器壳体(482)和下部地震检波器壳体(485)来构成。
[0068] 在上部地震检波器壳体(482)中，以预定距离界定经由地震检波器连接线孔(483)，且用于将所接收地震波发射至外部的连接线通过地震检波器连接线孔(483)。
[0069] 在下部地震检波器壳体(485)中，以预定距离安置穿过下部地震检波器壳体(485)使得地震检波器(500)安装至对应于地震检波器连接线孔(483)中的每一者的位置的地震检波器孔(486)。在地震检波器孔(486)的入口部分中，漏斗部分(486a)通过斜切曲面来界定。漏斗部分(486a)可将从洋底表面反射的地震波收集至地震检波器(500)，且因此改善地震检波器(500)的灵敏性。
[0070] 地震检波器(500)由全向水听器(omni hydrophone)或方向水听器(directional hydrophone)(而非用于等浮电缆的水听器)构成，且可在不使用等浮电缆的情况下构成地震检波器装置(30)以减小地震检波器装置(30)的船舶行进方向上的长度，从而在辽阔海域中执行三维地震勘测。
[0071] 当地震检波器(500)安装至地震检波器壳体(481)的地震检波器孔(486)中时，诸如硅酮(510)的填充构件填充于如图7中所图示的地震检波器孔(486)内。地震检波器(500)通过上文所描述的填充构件牢固地固定以防止经由地震检波器块框架部分(450)发射的振动发射至地震检波器(500)，从而防止或最小化外部噪声进入地震检波器(500)。
[0072] 当上部地震检波器壳体(482)和下部地震检波器壳体(485)经耦合以构成其中凹面界定两端的中心的地震检波器壳体(481)时，地震检波器部分安装孔(489)经界定使得地震检波器块框架部分(450)的地震检波器部分固定支架(464)插入且耦合至如图8中所图示的地震检波器部分安装孔(489)中。
[0073] 上部地震检波器壳体(482)和下部地震检波器壳体(485)具有耦合孔(诸如螺栓孔(B)，经由其诸如螺钉的固定件插入以用于维持耦合状态来制造地震检波器壳体(481))，且螺钉(b)或类似者插入及固定至耦合孔中以紧密地固定上部地震检波器壳体(482)和下部地震检波器壳体(485)，从而制造地震检波器壳体(481)。
[0074] 如图7中所图示，为了将地震检波器部分(480)(其通过在安装地震检波器(500)及组装上部地震检波器壳体(482)和下部地震检波器壳体(485)之后用硅酮(510)密封来制造)安装至地震检波器块框架部分(450)，两侧处的地震检波器部分固定支架(464)中的每一者用由诸如海绵、泡沫构件和橡胶的弹性材料制成的振动吸收构件(600)覆盖。振动吸收构件(600)防止经由地震检波器块框架部分(450)发射的振动发射至地震检波器部分(480)。随后，地震检波器部分(480)安装至地震检波器块框架部分(450)使得通过振动吸收构件(600)覆盖地震检波器部分固定支架(464)插入至两侧处的地震检波器部分安装孔(489)中。随后，通过以螺钉(b)插入至诸如螺栓孔(B)的耦合孔中且随后固定螺母的方式使用固定件来执行固定，地震检波器部分(480)安装至地震检波器块框架部分(450)以制造单元地震检波器块(420)。
[0075] 接着，如图5中所图示，邻近单元地震检波器块(420)通过使用诸如螺钉和螺母的固定件来连接至连接面板部分(470的前表面连接面板(471)、侧面部分连接面板(473)和后表面连接面板(475)，且因此地震检波器块(420)在前、后、左和右方向上以乐高块的方式彼此连接以能够改变地震检波器块单元(400)的形状和大小。
[0076] 图9为浮力板(310)的平面视图(U)和底视图(L)。
[0077] 如图9中所图示，浮力板单元(300)包含以下各者：多个浮力板(310)，安装于地震检波器块单元(400)上使得地震检波器块单元(400)安置于水之下；地震检波器块部分固定部分(340)，设置于浮力板(310)的顶部表面上以便固定至地震检波器块单元(400)；和板GPS部分(311)，由一个或多个板GPS部分(311a)构成以提供用于三维地震勘测的地震检波器装置(30)的参考位置。
[0078] 如图9中所图示，在浮力板(310)中界定固定孔(325)。另外，地震检波器块部分固定部分(340)经由固定孔(325)安装，所述地震检波器块部分固定部分(340)由用于与浮力板(310)的上表面和下表面中的每一者处的地震检波器块单元(400)固定地耦合的上部地震检波器块部分固定部分(340A)和下部地震检波器块部分(340B)构成。在此情况下，上部地震检波器块部分固定部分(340A)和下部地震检波器块部分固定部分(340B)可能未提供，或可构成其中的仅一者。
[0079] 上部地震检波器块部分固定部分(340A)和下部地震检波器块部分固定部分(340B)具有界定于对应于连接面板(471～475)的螺钉孔(B)的位置中的板固定孔(341)，且因此浮力板(310)可通过使用螺钉(b)和螺母来安装至地震检波器块单元(400)。
[0080] 图10为通过将浮力板(310)耦合至地震检波器块框架部分(450)来制造的地震检波器装置(30)的透视图，所述地震检波器块框架部分通过以乐高式连接前、后、左和右方向上的地震检波器块(410)来制造。
[0081] 地震检波器装置(30)(其由浮力板单元(300)和具有上文所描述的图3至图9的构造的地震检波器块单元(400))经由刚性电线(11)连接至小型船舶(1)的地震波产生器(20)，且因此完全制造能够在狭窄海域中执行三维地震勘测的三维地震勘测设备(10)。制造的三维地震勘测设备(10)的地震检波器装置(30)可经改变以具有适合于待通过经由连接面板部分(470)以乐高的方式连接前、后、左和右方向上的地震检波器块(420)勘测的海洋的形状和大小。
[0082] 图11为图示通过使用根据本发明的实施例的用于小型船舶的乐高式三维地震勘测设备来处理三维地震勘测方法的过程的流程图。
[0083] 如图11中所图示，处理三维地震勘测方法的过程可通过包含地震检波器装置形成过程(S10)、三维地震波发射和接收过程(S20)以及三维地震波分析过程(S30)来执行。
[0084] 在地震检波器装置形成过程(S10)中，具有安装于其中的地震检波器部分(480)的邻近地震检波器块(420)由彼此连接以构成成为地震检波器区域的地震检波器块单元(400)，由浮力板(310)构成的浮力板单元(300)安装至地震检波器块单元(400)的上部部分，且构成其中地震检波器部分(480)的相对位置固定的地震检波器装置(30)。以上文所描述的方式制造的地震检波器装置(30)通过使用刚性电线(11)连接至具有地震波产生器(20)的小型船舶(1)的后部。如上文所描述，地震检波器(500)的相对位置通过经由刚性电线(11)将地震波产生器(20)和地震检波器装置(30)连接至小型船舶(1)来固定，且因此地震检波器的位置信息可通过使用较小数目的GPS装置来获得。
[0085] 在三维地震波发射和接收过程(S20)中，地震波产生器(20)和地震检波器装置(30)由小型船舶(1)拖曳，三维地震波经由地震波产生器(20)发射至洋底表面，且从洋底表面反射的三维波通过使用安装至地震检波器块单元(400的每一地震检波器块(420)地震检波器(500)来接收。
[0086] 在三维地震波分析过程(S30)中，所接收三维地震波通过使用固定小型船舶(1)和浮力板(310)的相对位置和关于安装至地震检波器装置(30)的板GPS部分(311)的信息来分析，且因此获得关于三维潜水艇地质学的信息。
[0087] 此处，三维地震波分析过程(S30)通过使用安装至地震检波器装置(30)的两个或更多个板GPS部分(311)来执行，或通过使用从安装至地震检波器装置(30)的一个板GPS部分(311)获得的GPS信息和从安装至小型船舶(1)或地震波产生器(20)的参考GPS单元(2)中的一者获得的GPS信息来执行。在此情况下，由于小型船舶(1)和地震检波器装置(30)的相对位置固定，其它地震检波器的位置可通过使用从较少(即，两个GPS)获得的位置信息来导出，且因此所需GPS的数目降至最低。
[0088] 工业适用性
[0089] 本发明可适用于与狭窄海域中的潜水艇地质学勘测有关的行业领域。
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