一种自钻无缆式海底变形长期观测装置的布放及回收方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106895828A(43)申请公布日2017.06.27(21)申请号201710093474.9(22)申请日2017.02.21(71)申请人青岛海洋地质研究所地址266000山东省青岛市市南区福州南路62号(72)发明人郭磊叶思源袁红明赵广明裴绍峰王锦(74)专利代理机构青岛中天汇智知识产权代理有限公司37241代理人赵翠万桂斌(51)Int.Cl.G01C13/00(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图6页(54)发明名称一种自钻无缆式海底变形长期观测装置的布放及回收方法(57)摘要本发明涉及一种自钻无缆式海底变形长期观测装置的布放及回收方法：(1)装配观测装置；(2)调查船到布放站位，将观测装置自由落体布放；(3)微钻头锥尖触底，启动微电机钻孔；(4)微电机预设工作2-4分钟自停，变形测量缆完全垂直进入沉积物，海床基箱体卡在海床表面，完成现场布放；(5)调查船到布放站位，通过水声释放器甲板单元发送信号，打开本观测装置的水声释放器钩锁，释放挂在水声释放器钩锁上的弹簧扣；(6)弹簧扣被释放后，弹簧将支撑板向上顶开，同时将水密接插件分开，此时，本观测装置的回收部与留置部分离；(7)回收部上浮至海面回收。本发明提高了工作效率，降低了科研成本，减轻了现场观测工作的操作难度。CN106895828ACN106895828A权利要求书1/3页1.一种自钻无缆式海底变形长期观测装置的布放方法，其特征在于，具体为：步骤一：装配完成自钻无缆式海底变形长期观测装置，所述观测装置包括自下向上依次连接的钻头部分、变形测量缆(9)和布放回收部分，所述布放回收部分包括留置部和回收部；所述钻头部分自下向上包括微钻头(20)、支撑管(23)和微控舱(19)，所述支撑管(23)和微控舱(19)贯通连接，微控舱(19)内设有微电机、微控电路及电池，微电机连接微控电路，电池为微电机及微控电路供电，微电机的旋转杆穿过支撑管(23)并与微钻头(20)连接从而带动微钻头(20)的转动，所述支撑管(23)的外周设有配重(10)；所述留置部包括海床基箱体(18)、弹簧(8)和弹簧扣(6)，所述海床基箱体(18)的底部和顶部分别设有容许变形测量缆(9)穿过的通孔，所述变形测量缆(9)的顶端穿过海床基箱体(18)后卡位并连接水密接插件I(16)，海床基箱体(18)的顶部还固定弹簧(8)的一端和弹簧扣(6)的拉绳(24)的一端，拉绳(24)位于弹簧(8)中央；所述回收部包括主控舱(12)、浮体材料(2)、水声定位器(1)、信标机(11)、水声释放器(3)和支撑框架，所述主控舱(12)内设有主控系统、数据采集系统、数据存储器、状态监测系统和电池，主控舱(12)的外周套有浮体材料(2)，主控舱(12)的顶部设置水声定位器(1)和信标机(11)，水声定位器(1)和信标机(11)分别与主控系统连接，主控舱(12)的底部设置水声释放器(3)和水密接插件II(13)，水声释放器(3)和水密接插件II(13)分别与主控系统和数据采集系统连接；主控舱(12)的底部还设置支撑框架，所述支撑框架包括支撑板(17)及连接支撑板(17)和主控舱(12)的支撑杆，水声释放器(3)连接水声释放器钩锁(5)，水声释放器钩锁(5)正下方在支撑板(17)上设有弹簧扣通孔(21)；所述支撑板(17)上还设有水密接插件通孔(22)；所述留置部与回收部通过以下方式连接：水密接插件II(13)从下方穿过水密接插件通孔(22)与水密接插件I(16)连接，弹簧扣(6)从下方穿过弹簧扣通孔(21)与水声释放器钩锁(5)连接；步骤二：调查船到布放站位，将观测装置自由落体布放，在配重(10)和浮体材料(2)的共同作用下，观测装置自身充分调整整体姿态；步骤三：微钻头(20)锥尖触底，启动微电机，开始打通钻孔，此时配重(10)落底，在浮体材料(2)作用下，观测装置整体仍保持垂直状态；伴随微钻头(20)工作，带动变形测量缆(9)垂直进入沉积物中；步骤四：微电机工作，预设工作2-4分钟自停，变形测量缆完全垂直进入沉积物，海床基箱体卡在海床表面，完成现场布放。2.根据权利要求1所述的自钻无缆式海底变形长期观测装置的布放方法，其特征在于，所述步骤三中微钻头(20)触底启动采用以下方法中的任一种：①在微钻头(20)内设置触底开关，借用落地向上的推力启动开关；②在微钻头(20)内设置压力传感器，设置微钻头(20)的压力阈值，当微钻头(20)触底时，压力值超过阈值，启动微钻头(20)；③在微钻头(20)内设置高度计，测量距底高度，设定高度小于0.1cm时，即认为坐底完成，启动微钻头(20)；④在微钻头(20)内设置水深测量仪，当水深数值稳定，即认为坐底成