用于推进器驱动的系绳管理系统的系统和方法与流程

文档序号:21652393发布日期:2020-07-29 03:06阅读:297来源:国知局
用于推进器驱动的系绳管理系统的系统和方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年10月5日提交的美国专利申请no.16/153,236的权益和优先权,其全部内容通过引用合并于此。



背景技术:

可以评估地震数据以获得关于地下特征的信息。该信息可以指示地球的地下部分的地质剖面,例如盐丘、基岩或地层圈,并且可以被解释为表示可能存在或不存在矿物、碳氢化合物、金属或其他元素或沉积物。



技术实现要素:

执行海底地震勘测以检测矿物、碳氢化合物、金属或其他元素或沉积物的存在或不存在可以包括将海底地震数据采集单元放置在海底或海床上。取决于勘测的规模和勘测线之间的宽度,船舶可以进行多次通过,以在海底的特定预定位置部署数百、数千或更多的地震数据采集单元。然而,由于地震勘测的大规模、勘测线之间的宽度以及正在部署的大量地震数据采集单元,在没有由于过多的船舶通过而导致的过多的资源消耗或利用的情况下,在指定位置高效地部署大量地震数据采集单元可能是一个挑战。例如,随着线之间的宽度的增加或线的数量的增加,则部署或放置地震数据采集的船舶和水下运载工具消耗或利用的能量、电池资源或燃料的量也增加。此外,随着部署地震数据采集单元所花费的时间增加,海船消耗的资源量也会增加。因此,由于部署地震数据采集单元的船舶和水下运载工具所利用或消耗的时间和资源的量增加,以节能和省时的方式执行越来越大的地震勘测在技术上可能具有挑战性。

本技术方案的系统和方法提供了一种系统,该系统包括具有推进器的系绳管理系统(“tms”)。tms拴系到水下运载工具上,该运载工具部署海底地震数据采集单元。tms可以通过缆索连接到船舶。当船舶在向前方向上移动时,本技术方案的由推进器驱动的tms可以使tms相对于船舶的运动方向向左侧或向右侧移动,从而使拴系到tms上的水下运载工具可以将海底地震数据采集单元部署在更远位置。通过扩展水下运载工具可以从在向前方向上移动的船舶行进的水平距离,推进器驱动的系绳管理系统可以部署用于具有较宽的线间距的地震勘测的单元,同时减少船舶通过的次数,从而减少了水下运载工具、船舶或地震数据采集单元本身消耗的资源量,因为可以减少作业时间。

本技术方案的至少一个方面涉及一种在海洋环境中执行地震勘测的系统。该系统包括系绳管理系统,所述系绳管理系统通过第一缆索被在第一方向上移动通过水介质的船舶牵引。该系统还包括水下运载工具,所述水下运载工具通过第二缆索连接至所述系绳管理系统,所述水下运载工具在不同于所述第一方向的第二方向上移动,以在海底部署地震数据采集单元。该系统包括推进器,所述推进器耦接到所述系绳管理系统以使所述系绳管理系统在不同于所述第一方向的第三方向上移动。该系统包括控制单元,所述控制单元包括一个或多个处理器,所述控制单元基于跨线位置策略指示推进器在与所述第一方向不同的所述第三方向上移动所述系绳管理系统,以允许所述水下运载工具将所述地震数据采集单元中的至少一个部署在海底上。

控制单元可以当所述水下运载工具在所述第二方向上移动时,确定所述水下运载工具的位置;和基于所述水下运载工具的位置和跨线位置策略指示推进器在第三方向上移动。控制单元可以基于跨线位置策略指示推进器在所述第三方向上移动所述系绳管理系统以扩展所述水下运载工具的部署区。水下运载工具可以在海底的第一位置部署第一地震数据采集单元,并且在将所述第一地震数据采集单元部署在所述第一位置之后并基于跨线位置策略,控制单元可以指示推进器在第三方向上移动所述系绳管理系统,并且在推进器移动所述系绳管理系统之后,所述水下运载工具在海底第二位置部署第二地震数据采集单元。

在将所述第二地震数据采集单元部署在所述第二位置之后并基于跨线位置策略,所述控制单元可以指示推进器在与所述第三方向相反的第四方向上移动所述系绳管理系统;和在由所述推进器使所述系绳管理系统在所述第四方向上的移动之后,所述水下运载工具在海底的第三位置部署第三地震数据采集单元。所述水下运载工具可以在所述水下运载工具的第一部署区内在海底的第一位置部署第一地震数据采集单元。在将所述第一地震数据采集单元部署在所述第一位置之后并基于跨线位置策略,所述控制单元可以指示推进器在所述第三方向上移动所述系绳管理系统。在推进器移动所述系绳管理系统之后,所述水下运载工具可以在第二部署区内在海底的第二位置部署第二地震数据采集单元,所述第二部署区在所述第一部署区的外部。在推进器在所述第三方向上移动所述系绳管理系统之前,所述水下运载工具可以不能访问所述第二部署区。

系绳管理系统可以包括控制单元。水下运载工具可以包括控制单元。所述控制单元远离所述系绳管理系统并且在所述系绳管理系统的外部。该系统可以包括:第二系绳管理系统,所述第二系绳管理系统通过第三缆索被船舶牵引;和第二水下运载工具,所述第二水下运载工具通过第四缆索连接到所述第二系绳管理系统。该系统可包括第二系绳管理系统,所述第二系绳管理系统通过第三缆索被船舶牵引。该系统可以包括第二推进器,所述第二推进器耦接到所述第二系绳管理系统,以在与所述第一方向不同的第四方向上移动所述系绳管理系统。该系统可以包括第二水下运载工具,所述第二水下运载工具通过第四缆索连接至所述第二系绳管理系统,所述第二水下运载工具在与所述第一方向不同的第五方向上移动,以在海底部署第二地震数据采集单元。控制单元可以基于跨线位置策略指示所述第二推进器在与所述第一方向不同的所述第四方向上移动所述第二系绳管理系统,以使所述第二水下运载工具将所述第二地震数据采集单元中的至少一个部署在海底。

跨线位置策略可以被配置为将部署的横向范围扩展至少100米。所述第一方向与所述第二方向和所述第三方向相交。所述第一方向垂直于所述第二方向,并且所述第二方向平行于所述第三方向。

至少一个方面涉及一种在海洋环境中执行地震勘测的方法。该方法包括由船舶通过第一缆索在第一方向上牵引系绳管理系统通过水介质。该方法包括由通过第二缆索连接至所述系绳管理系统的水下运载工具在不同于所述第一方向的第二方向上移动,以在海底部署地震数据采集单元。该方法包括:由耦接到所述系绳管理系统的推进器施加力以使所述系绳管理系统在不同于所述第一方向的第三方向上移动;和由包括一个或多个处理器的控制单元基于跨线位置策略指示推进器在与所述第一方向不同的所述第三方向上移动所述系绳管理系统,以使所述水下运载工具将所述地震数据采集单元中的至少一个部署在海底。

该方法可以包括:当所述水下运载工具在所述第二方向上移动时,确定所述水下运载工具的位置;和基于所述水下运载工具的位置和跨线位置策略指示推进器在所述第三方向上移动。该方法可以包括基于跨线位置策略指示推进器在所述第三方向上移动所述系绳管理系统以扩展所述水下运载工具的部署区。该方法可以包括由所述水下运载工具在海底的第一位置部署第一地震数据采集单元。该方法可以包括:在将所述第一地震数据采集单元部署在所述第一位置之后并基于跨线位置策略,由所述控制单元指示推进器在所述第三方向上移动所述系绳管理系统。该方法可以包括在推进器移动所述系绳管理系统之后,由所述水下运载工具在海底第二位置部署第二地震数据采集单元。

该方法可以包括:在将所述第二地震数据采集单元部署在第二位置之后并基于跨线位置策略,指示推进器在与所述第三方向相反的第四方向上移动所述系绳管理系统;和在由所述推进器使所述系绳管理系统在所述第四方向上进行移动之后,由所述水下运载工具在海底的第三位置部署第三地震数据采集单元。

附图说明

在附图和以下描述中阐述了本说明书中描述的主题的一个或多个实施例的细节。根据说明书、附图和权利要求,本主题的其他特征、方面和优点将变得显而易见。附图不是按比例绘制的。各附图中相同的附图标记和名称表示相同的元件。为清楚起见,并非每个部件都可以在每个图中标记。在图中:

图1是深水地震作业的实施例的等距示意图。

图2示出了根据一个实施例的用于采集地震数据的系统的俯视示意图。

图3示出了根据一个实施例的具有推进系统的系绳管理系统的透视图。

图4描绘了图3所示的系绳管理系统的正面透视图。

图5示出了根据一个实施例的用于部署地震传感器装置的示例系统的框图。

图6示出了根据一个实施例的用于在海床上部署地震传感器装置的示例方法的流程图。

图7a示出了根据一个实施例的示例部署序列中的阶段的示意图。

图7b示出了根据一个实施例的示例部署序列中的阶段的示意图。

图7c示出了根据一个实施例的示例部署序列中的阶段的示意图。

图8示出了根据一个实施例的用于采集地震数据的另一系统的俯视示意图。

图9是根据一个实施例的计算机系统的框图。

具体实施方式

以下是与用于使用水下运载工具将地震节点递送到海底的方法、装置和系统有关各种概念以及其实现的更详细描述。可以以许多方式中的任何一种来实现上面介绍的和下面将更详细讨论的各种概念。

本公开的系统、方法和装置通常涉及将地震数据采集单元或节点递送到海底上的目标位置。在一些情况下,可以通过连接到系绳管理系统的系绳来牵引水下运载工具,该系绳管理系统又通过脐带缆索连接到水面船舶。在部署期间,运载工具可以在海底上的一个或多个目标位置上方行进。当水下运载工具到达目标位置时,水下运载工具可以部署节点。可以使船舶在目标位置的多行或多列上行进以部署所需数量的节点。这会增加与部署节点相关的成本和时间。

在一些示例中,系绳管理系统可以包括推进器,推进器可以由控制单元控制以在与船舶的行进方向不同的方向上移动系绳管理系统。例如,系绳管理系统上的推进器可以允许在相对于船舶的行进方向横向地定向的方向上移动。系绳管理系统的横向移动可以加宽水下运载工具的部署区。在某些情况下,水下运载工具还可包括推进器,其可在与船舶的行进方向横向的方向上移动水下运载工具。系绳管理系统和水下运载工具的横向移动共同可以进一步加宽水下运载工具的部署区。

现在参考图1,示出了由第一船舶5促进的深水地震作业的实施例的等距示意图。数据处理系统可以通过地震操作获得地震数据。虽然该图示出了深水地震作业,但是本文描述的系统和方法可以使用通过拖缆数据,基于陆地的地震作业获得的地震数据。在该示例中,第一船舶5定位在水柱15(也称为“水介质”)的表面10上并且包括支撑操作装置的平台20。平台20的至少一部分包括用于存储地震传感器装置(或地震数据采集单元或节点)的多个传感器装置机架90的空间。传感器装置机架90还可以包括数据取回装置或传感器再充电装置。

平台20还包括附接的一个或多个起重机25a,25b,以便于将操作装置的至少一部分从平台20转移到水柱15,操作装置例如水下运载工具、自主水下运载工具(auv)、自主操作运载工具(aov)、远程操作水下运载工具(rov)或地震传感器装置。水下运载工具可以称为或包括rov35a、auv或aov。例如,耦接到平台20的起重机25a被配置成降低和升高rov35a,rov35a将一个或多个传感器装置30(例如,海底地震计“obs”单元、地震数据采集单元或节点)转移和定位在海床55上。rov35a可以通过系绳46a和脐带缆索44a耦接到第一船舶5,脐带缆索44a向rov35a提供电力、通信和控制。系绳管理系统(tms)50a也耦接在脐带缆索44a和系绳46a之间。通常,tms50a可以用作操作rov35a的中间地下平台。对于在海床55处或附近的大多数rov35a操作,tms50a可以定位在海床55上方约50英尺处并且可以根据需要松出系绳46a以使rov35a在海床55上方自由移动,以便在其上定位和传送地震传感器装置30。海床55可包括或指代大陆架。

起重机25b可以耦接(例如,通过闩锁、锚、螺母和螺栓、螺钉、吸盘、磁铁或其他紧固件)到第一船舶5的船尾或第一船舶5上的其他位置。起重机25a,25b的任何一个可以是适于在海洋环境中操作的任何提升装置或发射和回收系统(lars)。起重机25b可以通过缆索70耦接到地震传感器传送装置100。传送装置100可以是无人机、滑动结构、篮子或能够在其中容纳一个或多个传感器装置30的任何装置。传送装置100可以是被配置为适于容纳和传送一个或多个传感器装置30的盒的结构。传送装置100可以被配置为传感器装置存储架,用于将传感器装置30从第一船舶5传送到rov35a,并且从rov35a传送到第一船舶5。传送装置100可包括车载电源、电动机或变速箱或推进系统。在一些实施例中,传送装置100可以不包括任何整体功率装置或不需要任何外部或内部电源。在一些实施例中,缆索70可以向传送装置100提供电力或控制。在一些实施例中,传送装置100可以在没有外部电源或控制的情况下操作。在一些实施例中,缆索70可包括脐带、系绳、绳索、线、绳等,其配置成支撑、牵引、定位、供电或控制传送装置100。

rov35a可以包括地震传感器装置存储室40,其被配置为在其中存储一个或多个地震传感器装置30以用于部署或取回操作。存储室40可包括存储器、架子或配置成存储地震传感器装置的容器。存储室40还可以包括输送机,例如其上具有地震传感器装置的可移动平台,例如被配置为在其中支撑并移动地震传感器装置30的转盘或线性平台。在一个实施例中,地震传感器装置30可以部署在海床55上并通过可移动平台的操作从其中取回。rov35a可以定位在海床55上方或之上的预定位置处,并且地震传感器装置30在预定位置处被卷起、输送或以其他方式移出存储室40。在一些实施例中,地震传感器装置30可以通过设置在rov35a上的机器人装置60(例如机械臂、末端执行器或操纵器)从存储室40展开和取回。

地震传感器装置30可以被称为地震数据采集单元30或节点30。地震数据采集单元30可以记录地震数据。地震数据采集单元30可包括至少一个地震检波器、至少一个电源(例如,电池、外部太阳能电池板)、至少一个时钟、至少一个倾斜仪、至少一个环境传感器、至少一个地震数据记录器、至少全球定位系统传感器、至少一个无线或有线发射器、至少一个无线或有线接收器、至少一个无线或有线收发器或至少一个处理器中的一个或多个。地震传感器装置30可以是独立的单元,使得所有电子连接都在单元内。在记录期间,地震传感器装置30可以以独立的方式操作,使得节点不需要外部通信或控制。地震传感器装置30可包括若干地震检波器,其被配置为检测由地下岩性地层或碳氢化合物沉积物反射的声波。地震传感器装置30还可以包括一个或多个地震检波器,其被配置为振动地震传感器装置30或地震传感器装置30的一部分,以便检测地震传感器装置30的表面与地面之间的耦接程度。地震传感器装置30的一个或多个部件可以附接到具有多个自由度的万向平台。例如,时钟可以附接到万向平台,以最小化重力对时钟的影响。

例如,在部署操作中,包括一个或多个传感器装置30的第一多个地震传感器装置可以在预装载操作中在第一船舶5上时装载到存储室40中。然后将具有与其耦接的存储室的rov35a降低到水柱15中的水下位置。rov35a可以利用来自第一船舶5上的人员的命令沿着路线操作以自存储室40转移第一多个地震传感器装置30,并且在基于陆地的部署中将各个传感器装置30部署在海床55或地面55或海底55或地面55上的选定位置处。一旦存储室40耗尽第一多个地震传感器装置30,传送装置100(或传送系统100)可用于将第二多个地震传感器装置30作为有效载荷从第一船舶5运送到rov35a。

传送系统100可以在第一船舶5上或附近时预加载第二多个地震传感器装置30。当将合适数量的地震传感器装置30装载到传送装置100上时,传送装置100可以通过起重机25b降低到水柱15中的选定深度。rov35a和传送装置100在地下位置配合,以允许第二多个地震传感器装置30从传送装置100传送到存储室40。当传送装置100和rov35a配合时,包含在传送装置100中的第二多个地震传感器装置30被传送到rov35a的存储室40。一旦重新装载存储室40,rov35a和传送装置100就被拆卸或不配合,并且rov35a可以恢复地震传感器装置的放置。在一个实施例中,在第一船舶5运动时提供存储室40的重新装载。如果在转移第二多个地震传感器装置30之后传送装置100是空的,则传送装置100可以通过起重机25b升高到船舶5,其中重新加载操作用第三多个地震传感器补充传送装置100。然后,当需要重新装载存储室40时,可以将传送装置100降低到选定的深度。该过程可以根据需要重复,直到已经部署了所需数量的地震传感器装置30。

使用传送装置100在地下位置重新装载rov35a减少了将地震传感器装置30放置在海床55上所需的时间或“种植”时间,因为rov35a没有升高并降低到表面10以便地震传感器装置重新装载。此外,由于rov35a可以在表面10下方运行更长时间,因此最小化了用于提升和降低rov35a的装置上的机械应力。rov35a的减小的升降可能在恶劣天气或恶劣的海况下特别有利。因此,可以增强装置的寿命,因为rov35a和相关装置没有升高到表面10上方,这可能导致rov35a和相关装置被损坏,或者造成船舶人员受伤的风险。

同样,在取回操作中,rov35a可以利用来自第一船舶5上的人员的命令来取回先前放置在海床55上的每个地震传感器装置30。将所取回的地震传感器装置30放入到该rov35a的存储室40中。在一些实施例中,rov35a可以顺序地定位在海床55上的每个地震传感器装置30附近,并且地震传感器装置30被卷起、传送或以其他方式从海床55移动到存储室40。在一些实施例中,可以通过设置在rov35a上的机器人装置60从海床55取回地震传感器装置30。

一旦存储室40装满或包含预定数量的地震传感器装置30,传送装置100就可以降低到表面10下方的位置并与rov35a配合。传送装置100可以通过起重机25b降低到水柱15中的选定深度,并且rov35a和传送装置100在地下位置处配合。一旦配合,包含在存储室40中的取回的地震传感器装置30被转移到传送装置100。一旦存储室40耗尽了取回的传感器装置,rov35a和传送装置100就被拆卸并且rov35a取回的传感器装置可以恢复。因此,传送装置100可以将取回到的地震传感器装置30作为有效载荷运送到第一船舶5,从而允许rov35a继续从海床55收集地震传感器装置30。以这种方式,传感器装置取回时间由于rov35a没有因为传感器装置卸载而升高和降低显着降低。此外,与rov35a相关的装置上施加的机械应力被最小化,因为rov35a可以在地下更长时间。

在该实施例中,第一船舶5可以沿第一方向75行进,例如沿+x方向行进,其可以是罗盘方向或其他线性或预定方向。第一方向75还可以解释或包括由波动、水流或风速和风向引起的漂移。在一个实施例中,多个地震传感器装置30在选定位置放置在海床55上,例如在x方向上的多个行rn(示出r1和r2)或在y方向上的列cn(示出了c1,c2,c3和c4),其中n等于整数。在一个实施例中,行rn和列cn定义网格或阵列,其中每行rn包括传感器阵列宽度(x方向)的接收器线或每列cn包括传感器阵列长度(y方向)的接收器线。行中的相邻传感器装置30之间的距离示为距离lr,并且列中相邻传感器装置30之间的距离示为距离lc。虽然示出了基本上正方形的图案,但是可以在海床55上形成其他图案。其他图案包括非线性接收器线或非正方形图案。图案可以是预先确定的或者由其他因素产生,例如海床55的地形。在一些实施例中,距离lr和lc可以基本相等(例如,彼此的正负10%)和可包括约60米至约400米之间的尺寸。在一些实施例中,距离lr和lc可以不同。在一些实施例中,距离lr或lc可包括在约400米至约1100米之间的尺寸。相邻地震传感器装置30之间的距离可以是预定的,或者如上所述由海床55的地形产生。

第一船舶5以一定的速度操作,例如允许的或安全的速度,以操作第一船舶5和由第一船舶5牵引的任何装置。速度可以考虑任何天气状况,例如风速和波浪作用以及水柱15中的水流。船舶的速度也可以由任何由第一船舶5悬挂、附接道第一船舶5或由第一船舶5以其他方式牵引的操作装置来确定。例如,速度通常受rov35a的部件的阻力系数限制,例如tms50a和脐带缆索44a,以及任何天气状况或水柱15中的水流。由于rov35a的部件受到取决于水柱15中的部件的深度的阻力,第一船舶速度可以在小于约1节的范围内操作。例如,当铺设两条接收器线(行r1和r2)时,第一船舶包括介于约0.2节和约0.6节之间的第一速度。在一些实施例中,第一速度包括约0.25节的平均速度,其包括小于0.25节的间歇速度和大于约1节的速度,这取决于天气状况,例如波浪作用、风速或水柱15中的水流。

在地震勘测期间,可以部署一个接收器线,例如行r1。当单个接收器线完成时,第二船舶80可以用于提供源信号。第二船舶80可以设置有源装置85,其可以是能够产生适于获得勘测数据的声学信号或振动信号的装置。源信号传播到海床55,并且一部分信号被反射回地震传感器装置30。第二船舶80可能需要进行每单个接收器线(这个例子中的行r1)的多次通过,例如至少四次通过。在第二船舶80进行通过期间,第一船舶5继续部署第二接收器线。然而,第二船舶80进行通过所涉及的时间可以短于第二接收器线的部署时间。因为在第一船舶5在完成第二接收器线时第二船舶80闲置,这导致地震勘测中的滞后时间。

在一些实施例中,第一船舶5可以利用rov35a来铺设传感器装置以形成任意数量的列中的第一组两个接收器线(行r1和r2),这可以产生高达且包括几英里的每个接收器线的长度。两条接收器线(行r1和r2)可以基本上平行,例如,在+/-20平行度内。当第一船舶5的单向定向通过完成并且第一组(行r1和r2)地震传感器装置30铺设到预定长度时,设置有源装置85的第二船舶80用于提供源信号。第二船舶80可沿两条接收器线进行八次或更多次通过,以完成两行r1和r2的地震勘测。

当第二船舶80沿着两行r1和r2猛冲时,第一船舶5可以转动180度并沿-x方向行进,以便将地震传感器装置30放置在与行r1和r2相邻的另外两行中,从而形成第二组两个接收器线。然后,第二船舶80可沿第二组接收器线进行另一系列通过,同时第一船舶5转动180度以沿+x方向行进以铺设另一组接收器线。该过程可以重复,直到已经勘测了海床55的指定区域。因此,第二船舶80的空闲时间被最小化,因为通过在船舶5的一次通过中部署两排来将用于铺设接收器线的部署时间减少大约一半。

尽管仅示出了两行r1和r2,但是传感器装置30的布局不限于这种配置,因为rov35a可以适于以单向牵引布置多于两行的传感器装置。例如,可以控制rov35a布置在三行和六行传感器装置30之间,或者以单向牵引布置更多数量的行。用于布置传感器阵列的宽度的第一船舶5的“一次通过”行程的宽度通常受到系绳46a的长度或传感器装置30之间的间隔(距离lr)的限制。

图2示出了根据一个实施例的用于采集地震数据的系统200的俯视示意图。该系统包括船舶5、tms50a和水下运载工具215。船舶5、tms50a和水下运载工具215可以分别类似于上面关于图1讨论的船舶5、tms50a和rov35a。水下运载工具215可以指代或包括rov35a、aov或auv的一个或多个部件或功能。水下运载工具215可以被拴系到船舶5,或者被解开并且自主操作,而无需来自船舶5的外部通信或命令。船舶5可以位于洋面上,并且可以在第一方向255上行进,第一方向255相对于包括笛卡尔x、y和z轴的参考系220。在图2所示的示例中,船舶5可以在正y方向上行进。然而,船舶5的行进的第一方向255仅是示例,并且船舶5可以在洋面上的任何方向上行进。脐带缆索44a可以耦接在船舶5和tms50a之间。脐带缆索44a可以类似于在船舶5和tms50a之间连接的图1所示的脐带缆索44a。系绳46a可以耦接在水下运载工具215和tms50a之间。系绳46a可以类似于图1所示的耦接在tms50a和rov35a之间的系绳46a。脐带缆索44a和系绳46a可以提供从船舶5到tms50a和水下运载工具215的动力、通信和控制。此外,脐带缆索44a和系绳46a可以在船舶5的行进方向上拖拉tms50a和水下运载工具215。水下运载工具215可以定位成靠近海底移动,而tms50a可以定位成在海面和海底之间的深度处移动。可以调节脐带缆索44a和系绳46a的长度以适当地定位tms50a和水下运载工具215。

在示例地震传感器部署操作中,船舶5可以在第一方向255上移动,在其后牵引tms50a和水下运载工具215。tms50a和水下运载工具215可以大约在船舶5的正后方移动。结果,当水下运载工具215将地震传感器部署在海底时,地震传感器将共线地沉放在沿船舶5的第一方向255的各个位置处。如果需要在横向于第一方向255的位置处部署附加地震传感器,则船舶5将必须执行另一次部署运行,并调整其行进方向,使其正位于所需部署位置的上方。额外的部署运行会增加部署作业的成本。

在某些情况下,水下运载工具215可以包括推进系统,该推进系统可以允许水下运载工具215相对于船舶5的运动方向横向移动。例如,水下运载工具215可以使用推进系统使水下运载工具215在第二方向245上移动,该第二方向相对于船舶5的第一方向255横向定向并且在船舶5的右侧。当在参考系220中观察时,第二方向245平行于正x方向并正交于第一方向255。但是,第二方向245可以是在正x方向或与第一方向255正交的方向上具有非零分量的任何方向。例如,第二方向245可以相对于第一方向255大约四十五度。在另一个示例中,第二方向可以相对于第一方向255成任何角度。推进系统可以使水下运载工具215还在与第二方向245相反的方向250上向船舶5的左侧移动。此外,类似于第二方向245,方向250可以与第一方向255形成任何角度。

水下运载工具215相对于第一方向255可以横向移动的程度可以基于几个因素,例如,系绳46a的长度、推进系统的功率,船舶5在第一方向255上的速度等。例如,可以将水下运载工具215在船舶5的两侧上可移动的程度定义为第一部署区225。第一部署区225由第一左边界260和第一右边界265界定。第一左边界260可以是在船舶5左侧上水下运载工具215可以将地震传感器装置部署到的最远程度。类似地,第一右边界265可以是在船舶20的右侧上水下运载工具215可以将地震传感器装置部署到的最远程度。因此,具有相对于船舶5的第一方向255横向移动的能力,水下运载工具215可以在第一部署区内的任何地方部署地震传感器装置。应当注意,第一部署区225可以基于以下假设:通过系绳46a将水下运载工具215拴系到的tms50a可以不包括推进系统。

在一些示例中,tms50a还可以包括推进系统。与水下运载工具215的推进系统相似,tms50a的推进系统可以允许tms50a相对于船舶5的第一方向255在横向方向上移动。例如,tms50a可以在第三方向235上移动,第三方向235相对于船舶5的第一方向255横向并且在船舶5的右侧。第三方向235沿着正x方向并且与第一方向255正交。然而,第三方向235可以相对于第一方向255形成任何角度。例如,第三方向235可以相对于第一方向255形成四十五度角。在一些示例中,第三方向235可以形成在正x方向或与第一方向255正交的方向上具有非零大小的任何角度。tms50a的推进系统还可以允许tms50a在与第三方向235相反的方向240上横向地朝船舶5的左侧移动。类似于第三方向235,方向240可以相对于船舶5的第一方向255形成任何角度。在一些示例中,第三方向235可以平行于第二方向245。在一些示例中,第一方向255可以与第二方向245和第三方向235相交。

tms50a相对于船舶5的第一方向255可以横向移动的程度可以基于例如缆索44a的长度、推进系统的功率、船舶5在第一方向255上的速度、系绳46a和水下运载工具215提供的负载等的因素。在横向方向上移动tms50a和水下运载工具215的能力的优点是部署区宽度的潜在增加。例如,如图2所示,在一个示例配置中,tms50a和水下运载工具215均可分别在第三方向235和第二方向245上移动到船舶5的右侧。类似地,在图2所示的另一示例配置中,tms50a和水下运载工具215都可以分别在方向240和方向250上移动到船舶5的左侧。结果,水下运载工具215可以在海底上部署地震传感器装置的程度可以增加tms50a的移动程度。例如,用于部署地震传感器装置的部署区可以从第一部署区225增加到第二部署区230。第二部署区230可以由第二左边界270和第二右边界275界定。第二左边界270距船舶5的横向距离的可以大于第一左边界260距船舶5的横向距离。类似地,第二右边界275距船舶5的横向距离可以大于第一右边界265距船舶5的横向距离。在一些示例中,可以正交于船舶5的第一方向255测量从船舶5到这些边界中的每一个的横向距离。部署区的宽度的增加至少通过tms50a在与船舶5的行进方向(第一方向255)不同的方向上的横向移动来促进。在一些情况下,部署的横向范围至少可以扩展1000米。例如,第二部署区230的横向范围可以比第一部署区225的横向范围大至少1000米。在一些情况下,当第二方向245和第三方向235平行并且正交于第一方向255时可以在最大程度上增加部署区。

为tms50a提供推进的另一个技术优势是减少了系绳长度,否则将需要单独使用较长的系绳来实现部署区的增加。例如,增加部署区的一种方法将是增加缆索44a和系绳46a的长度,并依赖于基于水下运载工具215的推进系统的部署区的增加。但是,缆索44a或系绳46a长度的增加也会增加缆索44a或系绳46a上的应力,从而增加了故障的风险。通过向tms50a提供推进,可以减小缆索44a或系绳46a的长度,而不会相对减小部署区。结果,可以减小缆索44a和系绳46a上的应力以及相关的故障风险。

向tms50a提供推进的又一个技术优点是保持tms50a与其他海底运载工具(例如水下运载工具215)之间的安全分离的能力。在tms50a不包括推进系统的情况下,tms50a和水下运载工具215之间可能会发生碰撞。但是,通过为tms50a提供推进,可以主动控制tms50a的位置,并可以维持tms50a与其他海底运载工具(例如水下运载工具215)之间的安全分离。结果,可以降低tms50a与其他海底运载工具之间碰撞的风险。

图3示出了具有推进系统的系绳管理系统的透视图。图3所示的系统300可用于例如实现图1所示的tms50a。系统300可包括一个或多个转向装置310和一个或多个推进系统105。当推进装置315产生力以使tms50a移动时,转向装置310可使tms50a转向或定向。

推进装置315可包括力产生机构320(或推进器)以产生力,例如螺旋桨、推进器、桨叶、桨、水轮水轮、螺旋式螺旋桨、固定螺距螺旋桨、可变螺距螺旋桨、管道式螺旋桨、方位螺旋桨、水射流、风扇或离心泵。力产生机构320可包括流体推进系统,例如泵喷射、水力喷射或水射流,其可产生用于推进的水射流。力产生机构320可包括机械装置,其具有带有喷嘴的管道式螺旋桨,或离心泵和喷嘴。力产生机构320可以具有纳入口或入口(例如,面对tms50a的底部),其允许水传入推进装置315。水可以通过入口进入推进系统的泵。入口内的水压可以通过泵增加并被迫向后通过喷嘴。推进装置315可包括反转桶(reversingbucket)。通过使用反转桶,可以产生反向推力。随着船舶5的移动减慢,反向推力可以有助于减慢tms50a的移动。

系统300可包括一个或多个推进系统315。推进系统315可与tms50a的一部分集成或机械耦接。推进装置315可内置于tms50a的一部分内。推进装置315可使用例如一个或多个螺钉、螺栓、粘合剂、凹槽、闩锁或销的附接或耦接机构附接到tms50a的该部分。

系统300可以包括多个推进系统。多个推进系统315可以由控制单元中央控制或单独控制。可以独立地激活或同步激活多个推进系统。

系统300可包括位于tms50a的一部分上的推进装置315。例如,推进装置315可位于tms50a的面对与运动方向相反的方向的后端325。推进装置315可位于后端325的中央,在后端325的左侧或后端325的右侧。在一些实施例中,推进装置315可以跨越后端325的宽度。推进装置315可以机械地耦接到后端325,从后端325延伸出,或者集成或内置到后端325中。推进系统315可以可拆卸地机械耦接到后端325。推进系统315可以永久地或固定地机械耦接到后端325。在一些实施例中,后端325可以可拆卸地耦接到tms50a,而推进装置315固定地耦接到后端325或与后端325集成。

tms50a可包括两个推进系统315(或两个推进系统315可附接到后端325)。例如,第一推进系统可以位于后端325的左侧,第二推进系统可以位于后端325的右侧。两个推进系统315可以分离预定距离。预定的分离距离可以有助于允许两个推进系统315在一个方向上移动系统300。例如,预定的分离距离可以允许两个推进系统315通过允许第一推进系统315相对于后端325上的第二推进系统315产生更大的力来转向tms50a。通过产生不同的力量,两个推进系统315可以转向或控制系统300或tms50a的运动方向。

由在tms50a上的两个推进系统315产生的不同的力量可以有助于使系统300在一个方向上定向。例如,两个推进系统315可以促进tms50a在相对于船舶的行进方向的横向方向上移动。例如,参考图2,推进系统315可以促进tms50a在第三方向235、方向240或相对于船舶5的第一方向255成角度的任何方向上移动。

系统300可包括一个或多个转向装置310。转向装置310可指代包括多个部件的转向装置310。转向装置310可以从推进装置315或控制单元110接收指令。转向装置310可以包括例如方向舵。在一些实施例中,转向装置310可包括翅片或流道。例如,转向装置310可包括致动器、弹簧机构或铰链,其可枢转、旋转或改变翅片、流道或方向舵中的一个或多个的定向来转向tms50a。

转向装置310可使用推进装置315或其部件来转向系统300。例如,推进装置315可包括喷嘴和泵喷射。喷嘴可以提供泵喷射的转向。板或方向舵310可以附接到喷嘴上,以便将水流从一侧重新引导到另一侧(例如,左舷和右舷;右和左)。转向装置310可以起到类似于空气推力矢量的作用,以为泵喷射动力系统300提供水介质中增加的灵活性。

图4描绘了图3所示的系绳管理系统的正面透视图。推进装置315可包括前端435和后端325。后端325可包括入口,前端435可包括出口430。水可以进入入口并从出口430流出。推进装置315可以包括通过入口接收水的发动机或泵,并且通过出口430泵出水以形成可以产生力来移动其tms50a的射流。

系统300的力产生机构320可包括一对或多对入口320和出口430。入口320和出口430的对可位于tms50a上。入口320可通过管道或管子连接到出口430。发动机可位于入口320和出口430之间,以产生力来将水吸入入口并将水推出出口,以在期望的方向上推进tms50a或系统300。

尽管图3和图4讨论了与tms有关的推进系统,但是可以实现类似的推进系统以向图2所示的水下运载工具215提供推进。该推进系统可以提供推进以使水下运载工具215在横向于船舶5的行进方向(第一方向255)的方向上移动。提供给tms和rov的侧向推进的组合可以导致用于部署地震传感器装置的部署区加宽。

图5示出了用于部署地震传感器装置的示例系统500的框图。系统500可以包括推进系统505。推进系统505可以包括图3所示的推进装置315的一个或多个系统、部件或功能或与之连接或通信。推进系统505可包括至少一个能量源510、至少一个本地控制单元520、至少一个发动机515、至少一个推进器525和至少一个转向装置530中的一个或多个。推进系统505可以通过网络535与远程控制单元540通信。例如,推进系统505可以通过网络535接收来自远程控制单元540的指令以产生用于使tms50a或水下运载工具215移动的力。本地控制单元520可以接收指令,并且响应于该指令,使发动机515将能量源510提供的能量转换为力。发动机515可将能量或力传递到推进器525,例如螺旋桨或泵。推进器525可包括图3和图4中描绘的推进装置515的一个或多个部件或功能。

能量源510可包括电池、燃料、化石燃料、石油、汽油、天然气、油、煤、燃料电池、氢燃料电池、太阳能电池、波浪发电机、水电或铀原子(或核反应堆的其他燃料来源)。能量源510可以位于tms50a或水下运载工具215上。能量源510可以位于船舶5上,并且船舶5可以通过缆索(例如脐带缆索44a或系绳46a)向发动机1115提供电力。能量源510可包括测量能量源510中剩余的电量或燃料量的传感器或监测器。传感器或监测器可向本地控制单元520提供关于能量源510中剩余的燃料或电力量到的指示。本地控制单元520可以通过减少使用来自能量源的能量产生的力的量来保存能量源510。本地控制单元520可以向远程控制单元540提供剩余燃料量的指示。

推进系统505可包括发动机515。发动机515可将能量源510提供的能量转换成机械能或力。发动机515可以响应于来自本地控制单元520或远程控制单元540的指令将能量源510提供的能量转换成机械能。发动机515可包括马达。发动机515可包括热力发动机、内燃发动机或外燃发动机。发动机515可包括将电能转换成机械运动的电动机。发动机515可包括从核裂变产生热量的核反应堆。发动机515可包括使用压缩空气产生机械运动的气动马达。发动机515可以使用化学能来产生力。

发动机515可以将机械能传递到推进器525。推进器525可以包括能够产生力以使tms50a或水下运载工具215在通过水介质的期望方向上移动的任何装置或机构。推进器525可包括螺旋桨、桨叶、桨、水轮、螺旋式螺旋桨、固定螺距螺旋桨、可变螺距螺旋桨、管道式螺旋桨、方位螺旋桨、水射流、风扇或泵。发动机515可以为推进器525提供机械能以产生力。例如,发动机515可以提供机械能以使螺旋桨自旋或旋转螺旋桨。发动机515可以向泵提供机械能以产生压力以产生水射流,该水射流沿着期望的方向推动或移动tms50a或水下运载工具215。

推进系统505可包括转向装置530(例如,图3所示的转向装置310)。转向装置530可包括方向舵或使用翅片、板或流道作为方向舵。转向装置530可以通过在tms50a或水下运载工具215的一侧上相对于另一侧产生更大的力来使机体转向。例如,tms50a可以具有两个推进系统505或两个推进器315(图3和4),它们分离一定距离。通过通过一个推进器315相对于另一个推进器315产生更大的力,tms50a可以通过水介质转向。推进系统505可以类似地进行操作以使水下运载工具215在期望的方向上移动。

推进系统505可以包括本地控制单元520。在一些实施例中,系统500可以包括本地控制单元520和远程控制单元540。在一些实施例中,系统500可以包括本地控制单元520或远程控制单元540之一。本地控制单元520可以包括图9所示的一个或多个功能或部件。本地控制单元520可以被设计和构造成使发动机515将由能量源510提供的能量转换成机械能,以在与tms50a或水下运载工具215的运动方向相反的反向上远离tms50a或水下运载工具215推动周围的水。发动机515可以使推进器525产生使水沿与机体的期望运动方向相反的方向运动的力。

本地控制单元520可以监测tms50a或水下运载工具215的速度或速率。本地控制单元520可以包括gps传感器、陀螺仪或加速度计。gps传感器可以从gps卫星接收gps信号以确定tms50a或水下运载工具215的位置。gps传感器可以向本地控制单元520或远程控制单元540提供位置信息(例如,纬度和经度坐标)。加速度计可以确定tms50a或水下运载工具215的加速度、速度或速率(例如,结,每小时海里,每小时英里或每小时米)。陀螺仪可以确定tms50a或水下运载工具215的取向。控制单元520可以从这些部件确定位置、速度或取向中的一个或多个。本地控制单元520可以使用该信息来确定移动tms50a或水下运载工具215所产生的力要多大。本地控制单元520可以将该信息提供给远程控制单元540,远程控制单元530又可以处理该信息并将指令提供给本地控制单元520。

远程控制单元540可以在推进系统505的外部。远程控制单元540可以位于船舶5上。远程控制单元540可以向推进系统505提供指令,以使推进系统505移动、引导或减慢tms50a或水下运载工具215。远程控制单元540可以从人接收指示或者可以基于配置、策略或设置来自动生成指示。例如,远程控制单元540可以被配置为指示tms50a或水下运载工具215在相对于船舶5的一部分的预定位置处跟随船舶5。远程控制单元540可以从本地控制单元520接收tms50a或水下运载工具215的位置信息。位置信息可以包括tms50a或水下运载工具215的速度、位置或取向。远程控制单元540可以基于接收的位置、速度或取向信息确定向本地控制单元520提供指令以调整位置、速度或取向。

在一些实施例中,本地控制单元520可以监测tms50a或水下运载工具215的位置、速度和取向,并自动指示推进器525或发动机515产生更多或更少的力来调节速度、取向或方向。本地控制单元520可以监测tms50a或水下运载工具215的取向,并确定机体向侧面倾斜。例如,如果机体被正在调转的船舶5牵引,则tms50a或水下运载工具215可倾斜到一侧。本地控制单元520响应于检测到tms50a或水下运载工具215在与运动方向正交的平面中以大于预定阈值(例如10度、15度、20度、30度、40度)的角度倾斜,可以使tms50a或水下运载工具215转向或推动其以重新定向机体。

在一些实施例中,本地控制单元520可以包括一个或多个传感器,以检测tms50a或水下运载工具215相对于船舶5的位置。例如,控制单元520可以包括接近传感器以检测机体相对于船舶5的位置。在一些实施例中,船舶上的远程控制单元540可以生成信标或ping,本地控制单元520可以检测到该信标或ping以三角测量tms50a或水下运载工具215相对于船舶5的位置。

例如,本地控制单元520可以包括跟随移动通过水介质的物体的指令,或者跟随牵引tms50a或水下运载工具215通过水介质的船舶5的指令。该物体可以包括例如船舶5、浮标、水上运载工具、传送装置或滑动结构。本地控制单元520可以包括传感器,例如相机、位置传感器、运动传感器、接近传感器、换能器、雷达或其他传感器,其允许本地控制单元520确定物体的位置变化并移动tms50a或水下运载工具215以在距物体预定距离处跟随物体。在一些实施例中,远程控制单元540可以向本地控制单元520提供关于船舶5的方向、速度或位置变化的指示。本地控制单元520可以接收船舶5的方向或速度变化的指示,并相应地调整tms50a或水下运载工具215的速度或方向。

网络535可以包括有线或无线网络。网络535可以包括例如来自船舶5的脐带缆索44a或系绳70的线。可以使用一个或多个通信协议通过网络1135传送指令。网络535可以通过有线或无线链路连接。有线链路可以包括数字用户线(dsl)、同轴电缆线或光纤线。无线链路可以包括蓝牙、wi-fi、全球微波接入互操作性(wimax)、红外信道或卫星频带。无线链路还可以包括用于在移动装置之间通信的任何蜂窝网络标准,包括合格为1g、2g,3g或4g的标准。通过满足例如由国际电信联盟维护的规范之类的规范或标准,网络标准可以有资格作为一代或多代移动电信标准。例如,3g标准可以对应于国际移动电信-2000(imt-2000)规范,并且4g标准可以对应于国际移动电信高级(imt-advanced)规范。蜂窝网络标准的示例包括amps、gsm、gprs、umts、lte、lte高级、移动wimax和wimax-advanced。蜂窝网络标准可以使用各种信道接入方法,例如,fdma、tdma、cdma或sdma。在一些实施例中,可以通过不同的链路和标准来发送不同类型的数据。在其他实施例中,可以通过不同的链路和标准来发送相同类型的数据。

网络535可以是任何类型和/或形式的网络。网络535的地理范围可以广泛变化,并且网络104可以是体域网(ban)、个人区域网(pan)、局域网(lan)(例如内联网)、城域网(man)、广域网(wan)或因特网。网络104的拓扑可以是任何形式,并且可以包括例如以下任何一种:点对点,总线,星形,环形,网状或树形。网络535可以是覆盖网络,其是虚拟的并且位于其他网络的一个或多个层之上。网络535可以使用不同的技术和层或协议栈,包括例如以太网协议、网际协议组(tcp/ip)、atm(异步传输模式)技术、sonet(同步光网络)协议或sdh(同步数字系列)协议。tcp/ip互联网协议套件可以包括应用层、传输层、互联网层(包括例如ipv6)或链路层。网络535可以是广播网络、电信网络、数据通信网络或计算机网络的类型。网络535可以包括无线通信技术,例如蓝牙、zigbee或rfid。网络535可以允许使用基于用于wpan的ieee802.15.4标准的小型低功率数字无线电进行通信,例如基于zigbee标准的那些。基于zigbee标准的系统可以使用射频(rf)并提供长电池寿命和安全网络。

图6示出了用于在海床上部署地震传感器装置的示例方法的流程图。方法600可以例如由tms50a或水下运载工具215的本地控制单元520或位于船舶5上的远程控制单元540执行。方法600包括第一方向上牵引系绳管理系统通过水介质(动作605)。作为示例,设置在水介质的表面上的船舶5通过脐带缆索44a耦接至位于水面下的tms50a。控制单元可以指示船舶5在水介质的表面上在第一方向255上行进。由于tms50a被脐带缆索44a牵引在船舶5的后面,所以tms50a也在第一方向255上行进。

方法600包括在第二方向上移动水下运载工具(动作610)。作为示例,图2示出了水下运载工具,例如定位在海床附近的水下运载工具215。水下运载工具215耦接到系绳46a的一端,系绳46a的另一端耦接到tms50a。船舶5在第一方向255上的移动也导致水下运载工具215在第一方向上移动。控制单元可以指示水下运载工具215上的推进器启动,以使得水下运载工具215在第二方向245上移动。在某些情况下,第二方向245可以与船舶5的第一方向255正交。在一些示例中,第二方向245可以相对于船舶5的第一方向255成任何非零角度。控制单元可以指示推进器,例如图3所示的推进系统315或图5所示的推进器525。

方法600包括在第三方向上移动tms(动作615)。tms可以在与船舶的第一方向不同的第三方向上移动。例如,参考图2,控制单元可以指示tms50a中的推进系统在第三方向235上移动tms50a。第三方向235可以与船舶5的第一方向255不同。例如,第三方向235可以相对于第一方向255成非零角度。作为示例,第三方向235可以与船舶5的第一方向255正交。控制单元可以启动tms50a的推进系统,例如图3所示的推进装置315或图5所示的推进器525,以使tms50a在期望的第三方向235上移动。

方法600包括指示推进器在第三方向上移动tms并部署地震数据采集单元(动作620)。作为示例,控制单元可以部分地基于跨线位置策略来指示推进器在第三方向上移动tms。跨线位置策略可以指定利用tms50a中的推进器的条件。在一个示例中,跨线位置策略可以指定第一阈值距离。如果要部署地震数据采集单元的位置的相邻行之间的距离或跨度大于第一阈值距离,则跨线位置策略可以指示tms50a可以利用推进器在横向方向上移动tms50a以协助部署地震数据采集单元。跨线位置策略还可以指定第二阈值距离。如果要部署地震数据采集单元的位置的相邻行之间的跨距也小于第二阈值距离,则该策略可以指示在部署期间使用tms50a的推进器。在一些示例中,第一阈值距离可以包括第一部署区225的宽度,并且第二阈值距离可以包括第二部署区230的宽度。如上所述,第一部署区225的宽度可以指示仅利用水下运载工具215上的推进器可以将地震数据采集单元部署到的程度。如果部署位置的两个相邻行之间的距离比第一部署区225宽,则船舶5可能必须进行两次单独的行程以部署地震数据采集单元。然而,如果部署位置的两个相邻行之间的距离小于第二部署区230的宽度,则控制单元可以启动tms50a的推进系统。控制单元可以指示tms50a和水下运载工具215中的每一个的推进器分别在第三方向和第二方向上移动。当水下运载工具215到达数据采集单元的目标位置时,控制单元可以指示水下运载工具215中的部署机构部署数据采集单元。

tms50a和水下运载工具215在与第一方向不同的方向(例如,在与第一方向正交的方向)上的运动的组合,可以加宽系统的部署区。部署区的加宽允许水下运载工具215针对船舶5的每次通过在海床的更宽区域上部署更多数量的地震数据采集单元。例如,参考图2,第一右边界265对应于当tms50a缺少推进器或推进器未启动时,相对于船舶5的位置的水下运载工具215能够将地震数据采集单元部署到的横向程度。但是,当控制单元指示tms50a上的推进器在第三方向235上移动tms50a时,还在第二方向245上移动的水下运载工具215的程度扩展到第二右边界275。

在一些示例中,当水下运载工具在第二方向上移动时,控制单元可以确定例如水下运载工具215的水下运载工具的位置。例如,参考图2,控制单元可以指示水下运载工具215上的推进器在第二方向245上移动水下运载工具215。当水下运载工具215在第二方向245上移动时,控制单元也可以确定水下运载工具215的位置。基于水下运载工具215的位置和跨线位置策略,控制单元可以指示tms50a中的推进器在第三方向235上移动tms50a。例如,控制单元可以确定地震数据采集单元的部署目标位置在水下运载工具215的第一部署区225之外。控制单元还可以确定在tms50a在第三方向235上移动时水下运载工具215可以到达的目标位置。也就是说,目标位置在第二部署区230内。控制单元然后可以致动tms50a的推动器以在第三方向235上移动tms50a。

图7a、7b和7c示出了示例部署序列的示意图。图7a、7b和7c示出了三个地震数据采集单元的部署:图7a所示的第一阶段710的第一地震数据采集单元705,图7b所示的第二阶段720的第二地震数据采集单元715,以及图7c所示的第三阶段730的第三地震数据采集单元725。在图7a中描绘的第一阶段710,水下运载工具215在海底的第一位置处部署第一地震数据采集单元725。第一、第二和第三地震数据采集单元715、720和725可以包括或指代图1所示的地震数据采集单元30。

第一位置可以是在由第二左边界270和第二右边界275界定的扩展部署区内的任何位置。在部署第一地震数据采集单元705之后,控制单元可以确定第二地震数据采集单元715的目标位置。例如,控制单元可以确定目标位置在第一右边界265和第二右边界275之间。基于第二目标位置和基于跨线位置策略,控制单元可以启动tms50a上的推进器以使tms50a在第三方向235上移动。控制单元还可以指示水下运载工具215上的推进器致动并在第二方向245上移动水下运载工具215。tms50a和水下运载工具215的单独运动或联合运动可导致水下运载工具215被定位在第一右边界265和第二右边界275之间。当水下运载工具215通过船舶5在第一方向上的牵引作用而向前运动时,水下运载工具215可以到达目标位置。在图7b所示的第二阶段720,水下运载工具215到达目标位置并部署第二地震数据采集单元715。

在部署第二地震数据采集单元715之后,控制单元可以确定用于部署第三地震数据采集单元725的第三目标位置。作为示例,控制单元可以确定第三目标位置位于在第一左边界260和第二左边界270之间。控制单元还可以确定水下运载工具215的当前位置不在第三目标位置附近。基于跨线位置策略,控制单元可以指示tms50a上的推进器在图7b中所示的第四方向240上移动tms50a。第四方向240可以与第三方向235相反。结果,tms50a可以从第一右边界265朝向第一左边界260移动。控制单元还可以启动水下运载工具215上的推进器以在与tms50a相同的方向上移动水下运载工具215。控制单元可以继续启动tms50a和水下运载工具215的推进器,直到水下运载工具215的位置与第一左边界260和第二左边界270之间的第三目标位置对齐为止。当在第一方向255上的向前运动使水下运载工具215定位于第三目标位置上方时,控制单元可以指示水下运载工具215部署第三地震数据采集单元725,如图7c所示。

图8示出了根据一个实施例的用于采集地震数据的另一系统800的俯视示意图。系统800包括船舶5、第一tms805、第二tms810、第一rov815(例如,rov35a或水下运载工具215)、第二rov820(例如,rov35a或水下运载工具215)、第一脐带缆索825(例如缆索44a)、第二脐带缆索830(例如缆索44a)、第一系绳835(例如系绳46a)和第二系绳840(例如系绳46a)。图8所示的系统800在许多方面与以上关于图2讨论的系统200相似。但是,尽管系统200包括一对tms50a和水下运载工具215,但是图8所示的系统800包括船舶5牵引两对tms和rov。第一脐带缆索825耦接到船舶5和第一tms805。第二脐带缆索830耦接到船舶20和第二tms810。在一些示例中,第一脐带缆索825和第二脐带缆索830可以连接船舶5上的同一滑轮。在一些示例中,第一脐带缆索825和第二脐带缆索830可以连接船舶5上分开的相应起重机。第一系绳835耦接在第一tms805和第一rov815之间,而第二系绳840耦接在第二tms810和第二rov820之间。

第一tms805、第二tms810、第一rov815和第二rov820中的每一个可以配备有推进系统,例如以上关于图3-5讨论的推进系统。控制单元可以控制tms和rov中的推进器的操作,使得tms和rov可以在横向于运载工具运动的第一方向255的方向上移动。例如,控制单元可以致动第一tms805和第一rov815中的推进器,以使第一tms805和第一rov815相对于第一方向255在左横向方向上移动。第一tms805和/或第一rov815的移动可以允许地震数据采集单元部署超过第一部署区225并进入第二部署区230。

类似地,控制单元可以致动第二tms810和第二rov820的推进系统,以使第二tms810和第二rov820在在船舶5的右侧并且横向于船舶5的第一方向255的方向上移动。包括第二对tms和rov可以增加每单位时间可以部署的地震数据采集单元的数量。

图9是根据实施例的计算机系统900的框图。计算机系统或计算装置900可用于实现系统200、系统300、系统500、系统600或系统800的一个或多个控制单元、传感器、接口或远程控制。计算系统900包括用于传送信息的总线905或其他通信部件,以及耦接到总线905以处理信息的处理器910a-n或处理电路。计算系统900还可以包括一个或多个处理器910或耦接到总线以处理信息的处理电路。计算系统900还包括耦接到总线905以用于存储信息以及由处理器910执行的指令的主存储器915,例如随机存取存储器(ram)或其他动态存储装置。主存储器915也可以用于在处理器910执行指令期间存储地震数据,合并功能数据、图像、报告、调整参数、可执行代码、临时变量或其他中间信息。计算系统900还可包括耦接到总线905以用于存储处理器910的静态信息和指令的只读存储器(rom)920或其他静态存储装置。存储装置925(例如固态装置、磁盘或光盘)耦接到总线905,以用于持久存储信息和指令。

计算系统900可以通过总线905耦接到显示器935或显示装置,例如液晶显示器或有源矩阵显示器,以用于向用户显示信息。输入装置930(例如包括字母数字键和其他键的键盘)可以耦接到总线905,以用于将信息和命令选择传送到处理器910。输入装置930可以包括触摸屏显示器935。输入装置930还可以包括光标控件,例如鼠标、轨迹球或光标方向键,以用于将方向信息和命令选择传送到处理器910并用于控制显示器935上的光标移动。

这里描述的过程、系统和方法可以由计算系统900响应于处理器910执行包含在主存储器915中的指令的布置来实现。这样的指令可以从例如存储装置925的另一个计算机可读介质读取到主存储器915中。包含在主存储器915中的指令的布置的执行使计算系统900执行这里描述的说明性处理。还可以采用多处理布置中的一个或多个处理器来执行包含在主存储器915中的指令。在一些实施例中,可以使用硬连线电路代替软件指令或与软件指令组合以实现说明性实现方式。因此,实施例不限于硬件电路和软件的任何特定组合。

尽管图9中已经描述了示例计算系统,本说明书中描述的主题和功能操作的实施例可以在其他类型的数字电子电路中实现,或者在计算机软件、固件或硬件中实现(包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物),或者在它们中的一个或多个的组合中实现。

本说明书中描述的主题和操作的实施例可以在数字电子电路中实现,或者在计算机软件、固件或硬件中实现(包括本说明书中公开的结构及其结构等同物),或者在其一个或多个的组合中实现。本说明书中描述的主题可以实现为一个或多个计算机程序(例如,计算机程序指令的一个或多个电路),其编码在一个或多个计算机存储介质上以用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。可替代地或另外地,程序指令可以在人工生成的传播信号上编码,例如,机器生成的电、光或电磁信号,其被生成以编码信息以便传输到合适的接收器装置以供数据处理装置执行。计算机存储介质可以是或包括在计算机可读存储装置、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或装置中、或者它们中的一个或多个的组合。此外,虽然计算机存储介质不是传播信号,但是计算机存储介质可以是以人工生成的传播信号编码的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质也可以是或包括在一个或多个单独的组件或介质(例如,多个cd、磁盘或其他存储装置)中。

本说明书中描述的操作可以由数据处理装置对存储在一个或多个计算机可读存储装置上或从其他源接收的数据执行。术语“数据处理装置”或“计算装置”包括用于处理数据的各种装置、装置和机器,包括例如可编程处理器、计算机、片上系统或前述的多个或者其组合。该装置可以包括专用逻辑电路,例如fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)。除了硬件之外,该装置还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码,例如,构成处理器固件的代码、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行时间环境、虚拟机或其中一个或多个的组合。装置和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础结构,例如web服务、分布式计算和网格计算基础结构。

计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言编写,包括编译或解释语言、声明或过程语言,并且可以以任何形式部署,包括作为独立程序或作为适合在计算环境中使用的电路、组件、子程序、对象或其他单元。计算机程序可以但不必对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保存其他程序或数据(例如,存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中,存储在专用于所讨论的程序的单个文件中,或存储在多个协调文件中(例如,存储一个或多个电路、子程序或代码部分的文件)。可以部署计算机程序以在一个计算机上或在位于一个站点上或分布在多个站点上并通过通信网络互连的多个计算机上执行。

作为示例,适合于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器,以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常,处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于根据指令执行动作的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器装置。通常,计算机还将包括或可操作地耦接以从一个或多个大容量存储装置接收数据或将数据传输到一个或多个大容量存储装置,以便存储数据,例如磁盘、磁光盘或光盘。但是,计算机不需要具有这样的装置。此外,计算机可以嵌入在另一个装置中,例如,个人数字助理(pda)、全球定位系统(gps)接收器或便携式存储装置(例如,通用串行总线(usb)闪存驱动器),以仅举几例。适用于存储计算机程序指令和数据的装置包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器装置,包括例如半导体存储器装置,例如eprom、eeprom和闪存装置;磁盘,例如内部硬盘或可移动磁盘;磁光盘;以及cdrom和dvd-rom盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。

为了提供与用户的交互,本说明书中描述的主题的实现方式可以在计算机上实现,计算机具有显示装置,例如crt(阴极射线管)或lcd(液晶显示器)监视器,用于向用户显示信息,以及键盘以及指示装置,例如鼠标或跟踪球,用户可以通过它们向计算机提供输入。其他类型的装置也可用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈,例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈;并且可以以任何形式接收来自用户的输入,包括声学、语音或触觉输入。

虽然本文已经描述和说明了各种发明实施例,但是本领域普通技术人员将容易想到用于执行功能或获得结果或者本文所述的一个或多个优点的各种其他装置或结构,并且每个这样的变化或修改被认为是在本文描述的发明实施例的范围内。更一般地,本领域技术人员将容易理解,本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置旨在是示例性的,并且实际参数、尺寸、材料或配置将取决于使用本发明的教导的特定的一个或多个应用。前述实施例是作为示例呈现的,并且在所附权利要求及其等同物的范围内,可以以不同于具体描述和要求保护的方式实践其他实施例。本文描述的系统和方法涉及本文描述的每个单独的特征、系统、物品、材料或套件。此外,如果这些特征、系统、物品、材料、套件或方法不相互矛盾,则两个或更多个这样的特征、系统、物品、材料、套件或方法的任何组合都包括在本公开的范围内。

上述实施例可以以多种方式中的任何一种来实现。例如,可以使用硬件、软件或其组合来实现实施例。当在软件中实现时,软件代码可以在任何合适的处理器或处理器集合上执行,无论是在单个计算机中提供还是在多个计算机之间分布。

此外,计算机可以具有一个或多个输入和输出装置。除其他之外,这些装置可用于呈现用户界面。可用于提供用户界面的输出装置的示例包括用于输出的视觉呈现的打印机或显示屏和用于输出的可听呈现扬声器或其他声音生成装置。可以用于用户界面的输入装置的示例包括键盘和指示装置,例如鼠标、触摸板和数字化平板电脑。作为另一个例子,计算机可以通过语音识别或其他可听格式接收输入信息。

这些计算机可以通过一个或多个网络以任何合适的形式互连,包括局域网或广域网(例如企业网络)以及智能网络(in)或因特网。这样的网络可以基于任何合适的技术,并且可以根据任何合适的协议进行操作,并且可以包括无线网络、有线网络或光纤网络。

用于实现本文描述的功能的至少一部分的计算机可以包括存储器、一个或多个处理单元(这里也简称为“处理器”)、一个或多个通信接口、一个或多个显示单元以及一个或更多用户输入装置。存储器可以包括任何计算机可读介质,并且可以存储用于实现本文描述的各种功能的计算机指令(这里也称为“处理器可执行指令”)。处理单元可用于执行指令。通信接口可以耦接到有线或无线网络、总线或其他通信装置,并且因此可以允许计算机向其他装置发送通信或从其他装置接收通信。例如,可以提供显示单元以允许用户查看与指令的执行有关的各种信息。例如,可以提供用户输入装置以允许用户在执行指令期间进行手动调整,进行选择,输入数据或各种其他信息,或者以各种方式中的任何一种与处理器交互。

本文概述的各种方法或过程可以被编码为可在采用各种操作系统或平台中的任何一个的一个或多个处理器上执行的软件。另外,这样的软件可以使用许多合适的编程语言或编程或脚本工具中的任何一种来编写,并且还可以编译为在框架或虚拟机上执行的可执行机器语言代码或中间代码。

在这方面,各种发明构思可以体现为计算机可读存储介质(或多个计算机可读存储介质)(例如,计算机存储器、一个或多个软盘、光碟、光盘、磁带、闪存、现场可编程门阵列或其他半导体装置中的电路配置或其他非暂时性介质或有形计算机存储介质),其用一个或多个程序编码,当在一个或多个计算机或其他处理器上执行时,执行实现上面讨论的解决方案的各种实施例的方法。一个或多个计算机可读介质可以是可移动的,使得存储在其上的一个或多个程序可以加载到一个或多个不同的计算机或其他处理器上,以实现如上所述的本解决方案的各个方面。

术语“程序”或“软件”在本文中以一般含义使用,以指代可用于对计算机或其他处理器进行编程以实现以上所讨论的实施例的各个方面的任何类型的计算机代码或计算机可执行指令集。另外,应当理解,根据一个方面,在执行时实现本解决方案的方法的一个或多个计算机程序不需要驻留在单个计算机或处理器上,而是可以以模块化方式在多个不同计算机或处理器之间分布以实现本解决方案的各个方面。

计算机可执行指令可以是由一个或多个计算机或其他装置执行的许多形式,例如程序模块。通常,程序模块包括例程、程序、对象、组件、数据结构或执行特定任务或实现特定抽象数据类型的其他组件。通常,在各种实施例中,可以根据需要组合或分发程序模块的功能。

此外,数据结构可以以任何合适的形式存储在计算机可读介质中。为了简化说明,可以示出数据结构具有通过数据结构中的位置相关的字段。这样的关系同样可以通过为具有在计算机可读介质中的传达字段之间的关系的位置的字段分配存储器来实现。然而,可以使用任何合适的机制来建立数据结构的字段中的信息之间的关系,包括通过使用指针、标签或建立数据元素之间的关系的其他机制。

此外,各种发明构思可以体现为一种或多种方法,已经提供了一个示例。作为方法的一部分执行的动作可以以任何合适的方式排序。因此,可以构造这样的实施例:以不同于所示的顺序执行动作,其可以包括同时执行一些动作,即使在示例性实施例中示出为顺序动作。

除非明确相反指出,否则本说明书和权利要求书中使用的词语“一”和“一个”应理解为表示“至少一个”。对“或”的引用可被解释为包含性的,因此“或”描述的任何术语可指示单个、多于一个和所有所述术语中的任何术语。

如本说明书和权利要求书中所使用的,关于一个或多个要素的列表的短语“至少一个”应理解为表示选自元素列表中的任何一个或多个元素中的至少一个元素,但不一定包括元素列表中具体列出的每个元素中的至少一个元素,并且不排除元素列表中元素的任何组合。该定义还允许除了在短语“至少一个”所指的元素列表内具体标识的元素之外,可选地存在元素,无论是与具体标识的那些元素相关还是不相关。因此,作为非限制性示例,“a和b中的至少一个”(或等效地,“a或b中的至少一个”)在一个实施例中可以指代至少一个a,可选地包括多于一个a,不存在b(并且可选地包括除b之外的元素);在另一个实施方案中,指代至少一个b可选地包括多于一个b,不存在a(并且可选地包括除a之外的元素);在又一个实施方案中,指代至少一个a,可选地包括多于一个a,以及至少一个b,可选地包括多于一个b(和可选地包括其他元素);等等。

在权利要求以及上面的说明书中,所有过渡短语(例如“包括”、“包含”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“由...构成”等等)应理解为开放式的,即意指包括但不限于。只有过渡短语“由...组成”和“基本上由......组成”应分别是封闭或半封闭的过渡短语。

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