一種海洋拖曳線陣控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海洋石油地震勘探技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種海洋拖曳線陣控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，海洋地震勘探通常是通過人工激發(fā)地震波，由拖曳在物探船后面的數(shù)條采集拖纜接收地層反射波。按照地震作業(yè)要求，數(shù)條采集拖纜之間需要在橫向(海平面)上保持設(shè)定間距，縱向(平行于航向且垂直于海平面的平面)上沉放并保持在海面下一定深度。隨著科技的進(jìn)步，物探船拖曳的采集拖纜數(shù)量越來越多，對(duì)拖纜形狀要求也越來越嚴(yán)格；因此需要具有定位、深度及橫向控制功能的一體化控制裝置來調(diào)節(jié)拖纜的纜形、保障采集作業(yè)的順利進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種海洋拖曳線陣控制裝置，能夠自動(dòng)定位、控制采集電纜的間距、深度，使采集電纜始終保持設(shè)定的陣形，保證地震采集作業(yè)順利進(jìn)行。
[0004]為了達(dá)到上述目的，一種海洋拖曳線陣控制裝置，該裝置包括:耐壓殼體、通訊部件、翼板、聲學(xué)接收器、電路部件、驅(qū)動(dòng)部件、電源部件、堵頭、鎖緊機(jī)構(gòu)。
[0005]鎖緊機(jī)構(gòu)，用于固定連接耐壓殼體與拖攬。
[0006]耐壓殼體，用于固定、支撐其他部件，并保持內(nèi)部水密。
[0007]電源部件，用于為海洋拖曳線陣控制裝置供電。
[0008]通訊部件，用于通過位于通訊部件中的深度傳感器測(cè)得拖纜的當(dāng)前深度值；并將當(dāng)前深度值發(fā)送給電路部件。
[0009]聲學(xué)接收器，用于接收拖攬發(fā)出的聲波信號(hào)，并將聲波信號(hào)發(fā)送給電路部件。
[0010]電路部件，用于接收當(dāng)前深度值和聲波信號(hào)；對(duì)當(dāng)前深度值進(jìn)行處理獲得拖纜的當(dāng)前深度信息；對(duì)聲波信號(hào)進(jìn)行處理，生成可提供拖纜的纜型信息的測(cè)距信號(hào)，并采集位于電路部件上的羅經(jīng)測(cè)得的當(dāng)前橫滾值、俯仰值及航向值，處理后得到海洋拖曳線陣控制裝置的姿態(tài)信息。
[0011 ] 通訊部件，還用于將處理后的拖纜的當(dāng)前深度信息、纜型信息、海洋拖曳線陣控制裝置的姿態(tài)信息發(fā)送到船艙控制室；并且將船艙控制室通過將拖纜的纜型信息、深度信息、海洋拖曳線陣控制裝置的姿態(tài)信息與預(yù)定的目標(biāo)信息進(jìn)行對(duì)比之后，計(jì)算得到的海洋拖曳線陣控制裝置的縱向控制翼板、橫向控制翼板需要轉(zhuǎn)動(dòng)的翼板角度下發(fā)給電路部件。
[0012]電路部件，還用于接收通訊部件下發(fā)的角度控制命令，通過驅(qū)動(dòng)部件控制各個(gè)翼板轉(zhuǎn)到設(shè)定角度。
[0013]驅(qū)動(dòng)部件，用于接收到電路部件的控制信息后，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)減速并變換成直線運(yùn)動(dòng)，將直線運(yùn)動(dòng)再變換成翼板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0014]翼板，用于根據(jù)電路部件發(fā)送的角度信息調(diào)節(jié)自身角度。
[0015]優(yōu)選地，耐壓殼體包括圓筒形狀的主體，主體內(nèi)部依次裝配堵頭、電源部件、驅(qū)動(dòng)部件、電路部件和聲學(xué)接收器。
[0016]堵頭及聲學(xué)接收器分別安裝在耐壓殼體的兩端，其上各安裝有密封圈，用于耐壓殼體的主體的內(nèi)腔的密封。
[0017]耐壓殼體還包括位于耐壓殼體外部的兩個(gè)凸臺(tái)，以及位于兩個(gè)凸臺(tái)中間的安裝平面；兩個(gè)凸臺(tái)用于裝配鎖緊機(jī)構(gòu)，安裝平面用于安裝通信部件。
[0018]其中，堵頭及聲學(xué)接收器通過螺釘固定在耐壓殼體的主體的內(nèi)部。
[0019]優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)部件包括:驅(qū)動(dòng)部件外殼、通訊部件接插件、電路板接插件及電源接插件。
[0020]驅(qū)動(dòng)部件外殼是具有4道密封槽的圓筒結(jié)構(gòu)，用于安裝并固定驅(qū)動(dòng)部件的各個(gè)組成零件。
[0021]電路板接插件位于驅(qū)動(dòng)部件一端，用于與電路部件連接。
[0022]電源接插件位于驅(qū)動(dòng)部件的另一端，用于與電源部件連接。
[0023]通訊部件接插件位于驅(qū)動(dòng)部件的圓筒外表面上，用于與通訊部件連接。
[0024]驅(qū)動(dòng)部件還包括:三套各自獨(dú)立的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0025]執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括依次連接的編碼器、電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、絲杠、螺母、翼板軸、電機(jī)外殼。
[0026]翼板包括兩個(gè)縱向控制翼板和一個(gè)橫向控制翼板，兩個(gè)縱向控制翼板包括左縱向控制翼板和右縱向控制翼板；三套各自獨(dú)立的執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別用于控制左縱向控制翼板、右縱向控制翼板和橫向控制翼板。
[0027]優(yōu)選地，翼板軸位于耐壓殼體的中部，通過擋環(huán)安裝在耐壓殼體上，翼板軸為撥叉結(jié)構(gòu)，左縱向控制翼板的翼板軸與右縱向控制翼板的翼板軸成90度夾角，橫向控制翼板的翼板軸豎直向下，與左縱向控制翼板的翼板軸和右縱向控制翼板的翼板軸分別成135度夾角，3個(gè)翼板軸分別與三套執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接；左縱向控制翼板、右縱向控制翼板和橫向控制翼板分別固定連接在以尾部為圓心做轉(zhuǎn)動(dòng)的左縱向控制翼板的翼板軸、右縱向控制翼板的翼板軸和橫向控制翼板的翼板軸的一端，翼板軸的另一端分別置于三套獨(dú)立的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的螺母的擋槽內(nèi)。
[0028]其中，橫向控制翼板內(nèi)具有配重鉛塊。
[0029]優(yōu)選地，編碼器、電機(jī)、減速器裝在電機(jī)的外殼的一端孔口內(nèi)，減速器的輸出軸通過聯(lián)軸器與絲杠軸的一端連接，絲杠軸的另一端與螺母連接，螺母的外殼上有擋槽，翼板軸的端部的撥桿位于所述擋槽內(nèi)，螺母的外殼遠(yuǎn)離絲杠的一端裝有頂簧。
[0030]優(yōu)選地，通信部件包括:通訊部件殼體、通信線圈、深度傳感器、第二接插件。
[0031]通信線圈安裝在通信部件殼體的靠近鎖緊機(jī)構(gòu)中的第一鎖緊機(jī)構(gòu)一端的上孔內(nèi)，深度傳感器安裝在靠近第一鎖緊機(jī)構(gòu)的一端的下孔內(nèi)，通信線圈及深度傳感器的信號(hào)線通過通信部件殼體上的孔與通信部件上的第二接插件連接。
[0032]優(yōu)選地，海洋拖曳線陣控制裝置通過卡環(huán)固定于采集拖纜上；卡環(huán)由鎖緊機(jī)構(gòu)固定，鎖緊機(jī)構(gòu)包括第一鎖緊機(jī)構(gòu)和第二鎖緊機(jī)構(gòu)；第一鎖緊機(jī)構(gòu)布置在耐壓殼體上的遠(yuǎn)離聲學(xué)接收器的一端，第二鎖緊機(jī)構(gòu)布置在耐壓殼體的中部。
[0033]本發(fā)明還提出一種基于海洋拖曳線陣控制裝置的控制方法，該方法包括:
[0034]通過聲學(xué)接收器接收拖攬發(fā)出的聲波信號(hào)并將聲波信號(hào)發(fā)送給電路部件，經(jīng)電路部件處理后生成提供拖纜的纜型信息的測(cè)距信號(hào)。
[0035]通過位于通信部件中的深度傳感器測(cè)得所述拖纜當(dāng)前深度值，并將當(dāng)前深度值發(fā)送給電路部件，經(jīng)電路部件處理后得到拖纜的當(dāng)前深度信息。
[0036]通過位于電路部件上的羅經(jīng)測(cè)得當(dāng)前橫滾值、俯仰值及航向值，經(jīng)電路部件采集處理后得到海洋拖曳線陣控制裝置的姿態(tài)信息。
[0037]將上述的當(dāng)前拖纜的纜型信息、深度信息、海洋拖曳線陣控制裝置的姿態(tài)信息處理后通過通信部件發(fā)送到船艙控制室。
[0038]船艙控制室獲得當(dāng)前拖纜的纜型信息、深度信息、海洋拖曳線陣控制裝置的姿態(tài)信息，并與預(yù)定的目標(biāo)信息進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算海洋拖曳線陣控制裝置的縱向控制翼板、橫向控制翼板需要轉(zhuǎn)動(dòng)的翼板角度。
[0039]通過通信部件將翼板角度的命令下發(fā)給電路部件，電路部件通過驅(qū)動(dòng)部件控制各個(gè)翼板轉(zhuǎn)到設(shè)定角度，并且在縱向控制翼板、橫向控制翼板的轉(zhuǎn)動(dòng)作用下產(chǎn)生縱向控制力及橫向控制力，控制拖纜向設(shè)定方向運(yùn)動(dòng)。
[0040]優(yōu)選地，電路部件通過驅(qū)動(dòng)部件控制各個(gè)翼板轉(zhuǎn)到設(shè)定角度是指:電路部件根據(jù)命令使電機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)改變橫向控制翼板和縱向控制翼板的攻角，產(chǎn)生使海洋拖曳線陣控制裝置向設(shè)定方向運(yùn)動(dòng)的流體動(dòng)力，流體動(dòng)力驅(qū)動(dòng)海洋拖曳線陣控制裝置運(yùn)動(dòng)到設(shè)定的橫向及縱向位置。
[0041]其中，一個(gè)橫向控制翼板和兩個(gè)縱向控制翼板的攻角的大小根據(jù)計(jì)算得到的角度獨(dú)立進(jìn)行控制。
[0042]優(yōu)選地，電機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)改變橫向控制翼板和縱向控制翼板的攻角是指:
[0043]當(dāng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)收到電路部件發(fā)來的控制指令時(shí)，電機(jī)經(jīng)過減速器、聯(lián)軸器帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榕c其連接的螺母的直線運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)螺母向左或者向右運(yùn)動(dòng)；當(dāng)螺母向左或者向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)與其連接的翼板軸繞其軸線旋轉(zhuǎn)，翼板軸的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)固定其上的翼板轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生攻角變化。
[0044]其中，通過控制電機(jī)的速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向、起停位置控制所述翼板的角速度、攻角增減和攻角大小。
[0045]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明包括:耐壓殼體、通訊部件、翼板、聲學(xué)接收器、電路部件、驅(qū)動(dòng)部件、電源部件、堵頭、鎖緊機(jī)構(gòu)。鎖緊機(jī)構(gòu)，用于固定連接耐壓殼體與拖攬。耐壓殼體，用于固定、支撐其他部件，并保持內(nèi)部水密。電源部件