专利名称：一种固定在铠缆上的声学通信装置的制作方法
技术领域：
本发明关于地球物理勘探技术领域，特别是关于海上油气勘探开发中对深海海底电缆勘探的技术领域，具体的讲是一种固定在铠缆上的声学通信装置。
背景技术：
石油地球物理勘探技术是运用最为广泛的寻找地下储集的石油、天然气的空间分布和内部结构规律的方法之一，通过地震资料记录的岩石声学特征来确定储层岩性分界面，对油气勘探开发具有特别重要的意义。在海上油气勘探开发过程中，尤其是在深海海底的油气勘探过程中，一般情况下，由于不断运动的海水作用，深海海底电缆的漂移情况十分严重，当电缆到达海底时，其实际位置通常情况下与预定位置有较远的差距，因此影响海底地震资料获取以及记录的准确性，进而无法满足海上油气勘探的高精度要求。声学定位以其更高的精度、较低的成本成为精细化地震勘探的重要手段，随着海洋勘探施工中声学二次定位应用的不断普及，铠装地震电缆的施放也有了更高定位精度的需求，但由于铠装电缆的投放方式、直径粗细、软硬程度与目前现有技术中大量使用的常规地震电缆差异较大，因此原有大量使用的、简单捆绑的应答器护壳构造并不适用于铠缆。因此，如何研制具有足够的强度，耐受铠缆投放设备的高强度挤压的新型声学通信设备成为本领域的技术人员需要解决的关键技术问题。只有解决该问题，才能将声学二次定位真正应用于铠缆方式的深海海底电缆勘探中。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种固定在铠缆上的声学通信装置，其可用于声学定位，解决了现有技术中由于铠装电缆的投放方式、直径粗细、软硬程度与目前现有技术中大量使用的常规地震电缆差异较大造成的原有大量使用的、简单捆绑的应答器护壳构造并不适用于铠缆的技术问题。本发明的目的是，提供一种固定在铠缆上的声学通信装置，所述的声学通信装置夹持安装于所述的铠缆上，所述的声学通信装置具体包括声学电路、声学换能器、供电电源以及机械壳体；其中，所述的机械壳体包裹着铠缆，所述的铠缆从所述的机械壳体的中心轴上贯穿通过；所述的机械壳体包括主体、保护罩以及锥卡，所述的主体通过所述的保护罩与所述的锥卡相连接，所述的主体内部形成舱体，用于放置所述的供电电源以及所述的声学电路；所述的主体两端设置有保护罩，用于保护所述的声学换能器不被破坏；所述的保护罩的外侧设置有锥卡，用于固定所述的机械壳体；所述的声学换能器，通过信号线以及信号地线与所述的声学电路相连接，用于接收呼叫信号，将所述的呼叫信号转换为电信号，并发送所述的电信号至所述的声学电路；
所述的声学电路，用于对所述的电信号进行处理，并向所述的声学换能器发送响应信号；所述的声学换能器，还用于接收所述的响应信号，将所述的响应信号转换为声波信号后进行发送；所述的供电电源，用于向所述的声学电路提供电源输入。优选的，所述的锥卡上设置有螺纹孔。优选的，所述的保护罩为锥形栅栏结构。优选的，所述的主体内部设置有密封堵头，用于密封所述的舱体。优选的，所述的密封堵头为圆形。优选的，所述的主体采用不锈钢材料。优选的，所述的主体外围设置有非金属减震护板。优选的，所述的声学电路具体包括采集电路，用于采集所述的声学换能器发送的电信号；放大电路，用于对采集的电信号进行放大处理；滤波电路，用于将放大处理后的电信号进行滤波处理；判断电路，用于判断滤波处理后的电信号是否与所述的声学电路中预设的识别码相符；发送电路，用于当所述的电信号与所述的识别码相符时，发送响应信号至所述的声学换能器。本发明的有益效果在于，提供了一种固定在铠缆上的声学通信装置，其可用于声学定位，通过在机械壳体内设置声学换能器、声学电路、供电电源，并将声学通信装置夹持安装于铠缆上，铠缆从机械壳体的中心轴贯穿通过，解决了现有技术中由于铠装电缆的投放方式、直径粗细、软硬程度与目前现有技术中大量使用的常规地震电缆差异较大造成的原有大量使用的、简单捆绑的应答器护壳构造并不适用于铠缆的技术问题，同时提高了海上油气勘探过程中检波点的定位精度，改善了地震资料的品质，由于采用本发明提供的声学通信装置不需要施放定位炮，减小了地震勘探过程中对海洋环境的污染，对整个海上地震勘探安全和环保发挥了巨大的作用。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的一种固定在铠缆上的声学通信装置中机械壳体的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种固定在铠缆上的声学通信装置的连接示意图。
具体实施例方式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。
图1为本发明实施例提供的一种固定在铠缆上的声学通信装置中的机械壳体的结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种固定在铠缆上的声学通信装置的连接示意图，由图1、图2可知，所述的声学通信装置夹持安装于所述的铠缆上，所述的声学通信装置具体包括声学电路200、声学换能器300、供电电源400以及机械壳体100 ;其中，所述的机械壳体100夹持安装于所述的铠缆上，所述的机械壳体包裹着铠缆，所述的铠缆从所述的机械壳体的中心轴上贯穿通过；所述的机械壳体100包括主体103、保护罩102以及锥卡101，所述的主体103通过所述的保护罩102与所述的锥卡101相连接，所述的主体103内部形成舱体，用于放置所述的供电电源400以及所述的声学电路200 ;所述的主体103两端设置有保护罩102，用于保护所述的声学换能器300不被破坏；所述的保护罩102的外侧设置有锥卡101，用于固定所述的机械壳体100 ；在具体的实施方式中，所述的机械壳体100采用中心全对称结构，所述的锥卡、保护罩以及主体均为如图1所示的对称结构，以保证各向均匀受力，夹持安装于所述的铠缆上，所述的机械壳体包裹着铠缆，所述的铠缆从所述的机械壳体的中心轴上贯穿通过。锥卡101为圆滑过渡的外形，用于固定电缆位置，使保护罩和主体部分不在电缆上来回运动，其上设置有若干个螺纹孔，用于固定机械壳体。保护罩102在具体的实施方式中可为锥形栅栏结构，用于保护声学换能器不被破坏，同时保证正常的声学通信。主体103内部的舱体在具体的实施方式中具体可为密闭的四个舱体，两个舱体用于放置声学电路200，两个舱体用于放置供电电源400，每个舱体均采用圆形密封堵头进行密封。所述的主体采用不锈钢材料，外围设置有非金属减震护板。所述的声学换能器300设置于所述的机械壳体内，具体可安装于机械壳体主体的一个舱体中，密封面朝外一侧为所述的声学换能器的接收面，内侧可通过三芯插头与声学电路相连接。机械壳体中的两端对称的锥卡采用圆滑过渡的外形，能够使整个护壳自然导入绞车辊轮中，扣接方式可方便的夹持安装于铠缆上，壳体包裹着铠缆，铠缆从中心轴上贯穿而过，并且壳体重心分布于销缆上，拖动很平稳。机械壳体整体外表面光洁，不会损伤绞车各机构部件。由于深海处存在的水密问题，因此机械壳体的每个密封面采用圆形密封圈，壳体内部可设置为舱式分布。所述的声学换能器300，通过信号线以及信号地线与所述的声学电路相连接，用于接收呼叫信号，将所述的呼叫信号转换为电信号，并发送所述的电信号至所述的声学电路。在具体的实施方式中，呼叫信号诸如可为脉冲声能和声压信号。所述的声学电路，用于对所述的电信号进行处理，并向所述的声学换能器发送响应信号，具体包括采集电路，用于采集所述的声学换能器发送的电信号；放大电路，用于对采集的电信号进行放大处理；滤波电路，用于将放大处理后的电信号进行滤波处理；判断电路，用于判断滤波处理后的电信号是否与所述的声学电路中预设的识别码相符；发送电路，用于当所述的电信号与所述的识别码相符时，发送响应信号至所述的声学换能器。所述的声学换能器，还用于接收所述的响应信号，将所述的响应信号转换为声波信号后进行发送；所述的供电电源，用于向所述的声学电路提供电源输入。供电电源在具体的实施方式中诸如可通过若干组供电电池组成，设置于机械壳体内部的舱体中。在具体的实施方式中，诸如将八只电池排布在Φ52*50. 5_，最为节省空间尺寸。电池壳体采用金属不锈钢ΤΡ610成型，端盖采用ABS工程塑料注塑成型，电极采用塔式弹簧镀镍，可解决接触问题和配合工艺问题。两边端盖装配时采用ABS胶封合。正负电极装入圆形容器无法定位，采用定位针方式选用Φ5、Φ6πιπι两种球面圆柱体，反向是无法插入连接的。电池金属外壳是为了将检测地线与外壳连接，更加方便使用。下面结合具体的实施例，详细介绍本发明提供的一种声学通信装置。以2011年4月在东方2号船上的测试为例进行说明。要测试声学通信装置的性能，还需要配备的设备有声学主控机、自动收放铠 缆的装置
1、将声学通信装置中声学电路、供电电源、声学换能器装入机械壳体并用堵头密封；2、按照图2的方式将声学通信装置中声学电路、供电电源、声学换能器进行连接；3、用螺丝将机械壳体的各部分按照图1所示的顺序固定于铠缆上；4、将固定有声学通信装置的铠缆在自动收放铠缆的装置上进行收放，查看该声学通信装置的机械强度及结构能否承受铠缆投放设备的高强度挤压，并对自动收放铠缆的装置不造成任何伤害；5、将固定有声学通信装置的铠缆投放在海水中；6、由声学主控机发送呼叫信号，声学通信装置通过声学换能器接收该呼叫信号，并发送给声学电路，声学电路通过内部的采集电路、放大电路、滤波电路、判断电路、发送电路处理该信号，如果判断电路判断出呼叫信号和电路内部的识别码相符，则发送响应信号给声学换能器，声学换能器将响应信号转换为声波发送出去； 7、声学主控机接收该响应信号，完成整个通信过程。声学主控机在距离该声学通信装置的不同位置进行上述步骤，通过能否收到该声学通信装置的响应信号来判断该声学通信装置的声学性能。由上述的测试结果可知，本次进行的深水测试，验证了本发明提供的一种固定在铠缆上的声学通信装置，其结构合理、外形、强度以及安装方式等适应现有技术中的铠缆绞车的收放。铠缆声学通信装置声学性能良好，能够满足深海声学定位的要求。此外，本发明提供的一种固定在铠缆上的声学通信装置，与现有技术中的初至波定位方法相比，不但极大提升了定位的精度，而且施工效率得到很大的提高，为勘探生产节省25%的有效放炮时间，有效节省了海上勘探的成本。通过该发明的使用，检波点的定位精度得到大幅度的提升，地震资料品质得到很大的改善，为高精度海上勘探打下良好的基础。同时采用该装置不需要施放定位炮，减小了地震勘探过程中对海洋环境的污染，对整个海上地震勘探安全和环保发挥了巨大的作用。由此，提供了一种固定在铠缆上的声学通信装置，其可用于声学定位，通过在机械壳体内设置声学换能器、声学电路、供电电源，并将声学通信装置夹持安装于铠缆上，铠缆从机械壳体的中心轴贯穿通过，解决了现有技术中由于铠装电缆的投放方式、直径粗细、软硬程度与目前现有技术中大量使用的常规地震电缆差异较大造成的原有大量使用的、简单捆绑的应答器护壳构造并不适用于铠缆的技术问题，同时提高了海上油气勘探过程中检波点的定位精度，改善了地震资料的品质，由于采用本发明提供的声学通信装置不需要施放定位炮，减小了地震勘探过程中对海洋环境的污染，对整个海上地震勘探安全和环保发挥了巨大的作用。本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种固定在铠缆上的声学通信装置，其特征是，所述的声学通信装置夹持安装于所述的铠缆上，所述的声学通信装置具体包括声学电路、声学换能器、供电电源以及机械壳体；其中，所述的机械壳体包裹着铠缆，所述的铠缆从所述的机械壳体的中心轴上贯穿通过；所述的机械壳体包括主体、保护罩以及锥卡，所述的主体通过所述的保护罩与所述的锥卡相连接，所述的主体内部形成舱体，用于放置所述的供电电源以及所述的声学电路；所述的主体两端设置有保护罩，用于保护所述的声学换能器不被破坏；所述的保护罩的外侧设置有锥卡，用于固定所述的机械壳体；所述的声学换能器，通过信号线以及信号地线与所述的声学电路相连接，用于接收呼叫信号，将所述的呼叫信号转换为电信号，并发送所述的电信号至所述的声学电路；所述的声学电路，用于对所述的电信号进行处理，并向所述的声学换能器发送响应信号;所述的声学换能器，还用于接收所述的响应信号，将所述的响应信号转换为声波信号后进行发送；所述的供电电源，用于向所述的声学电路提供电源输入。
2.根据权利要求1所述的固定在铠缆上的声学通信装置，其特征是，所述的锥卡上设置有螺纹孔。
3.根据权利要求1所述的固定在铠缆上的声学通信装置，其特征是，所述的保护罩为锥形栅栏结构。
4.根据权利要求1所述的固定在铠缆上的声学通信装置，其特征是，所述的主体内部设置有密封堵头，用于密封所述的舱体。
5.根据权利要求1所述的固定在铠缆上的声学通信装置，其特征是，所述的密封堵头为圆形。
6.根据权利要求1所述的固定在铠缆上的声学通信装置，其特征是，所述的主体采用不锈钢材料。
7.根据权利要求1所述的固定在铠缆上的声学通信装置，其特征是，所述的主体外围设置有非金属减震护板。
8.根据权利要求1所述的固定在铠缆上的声学通信装置，其特征是，所述的声学电路具体包括采集电路，用于采集所述的声学换能器发送的电信号；放大电路，用于对采集的电信号进行放大处理；滤波电路，用于将放大处理后的电信号进行滤波处理；判断电路，用于判断滤波处理后的电信号是否与所述的声学电路中预设的识别码相发送电路，用于当所述的电信号与所述的识别码相符时，发送响应信号至所述的声学换能器。
全文摘要
本发明提供一种固定在铠缆上的声学通信装置，所述的声学通信装置夹持安装于所述的铠缆上，所述的声学通信装置具体包括声学电路、声学换能器、供电电源以及机械壳体，其中，所述的机械壳体包括主体、保护罩以及锥卡，所述的主体通过所述的保护罩与所述的锥卡相连接，所述的主体内部形成舱体，用于放置所述的供电电源以及所述的声学电路；所述的保护罩，用于保护所述的声学换能器不被破坏；所述的锥卡，用于固定所述的机械壳体。解决了现有技术中由于铠装电缆的投放方式、直径粗细、软硬程度与目前现有技术中大量使用的常规地震电缆差异较大造成的原有大量使用的、简单捆绑的应答器护壳构造并不适用于铠缆的技术问题。
文档编号G01V1/38GK102998707SQ20121054881
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月17日 优先权日2012年12月17日
发明者易昌华, 任文静, 全海燕, 樊俊明, 方守川, 王海涛, 任之, 王钗, 刘俊, 秦学彬, 何雪梅, 王军, 吴绍玉 申请人:中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司