本發(fā)明屬于應(yīng)用地球物理勘探方法，涉及海洋地震勘探、海洋天然電磁場(chǎng)源和可控源電磁勘探技術(shù)，特別涉及一種小型智能海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前的海洋電磁數(shù)據(jù)采集方式，主要有以下三種：

一是獨(dú)立采集站沉底、激發(fā)源拖移，如EMGS、OHM、斯倫貝謝公司等國(guó)際上普遍使用的海底電磁采集站和大功率拖移場(chǎng)源，預(yù)先布設(shè)好采集站，然后在采集站上方拖移激發(fā)，可以同時(shí)完成海洋可控源電磁和大地電磁數(shù)據(jù)采集。

二是采集纜與激發(fā)纜同步拖移，如PGS公司推出的一種拖曳式海洋可控源電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)只采集一個(gè)沿電纜方向的電場(chǎng)分量，不采集任何磁場(chǎng)分量數(shù)據(jù)。但是，沒(méi)有測(cè)量任何磁場(chǎng)分量的海洋電磁場(chǎng)數(shù)據(jù)是不完整的，不利于對(duì)海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)層的電性特征進(jìn)行詳細(xì)的了解和分析。另外，其沿電纜方向分布的電極也不是均勻分布的，靠近采集船附近的電纜上的電極密度要大一些，而遠(yuǎn)離采集船處的電纜上的電極就分布的很稀疏。此外，這一拖曳式海洋可控源電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)僅能分別進(jìn)行時(shí)間域或單個(gè)頻點(diǎn)的頻率域的電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集工作。

三是海洋電磁數(shù)據(jù)采集纜沉底布設(shè)、激發(fā)源拖移，目前還沒(méi)有實(shí)際的應(yīng)用，如公開(kāi)號(hào)為“CN102472829A”的專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種海底電磁電纜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其工作方式是海底電磁電纜(EM OBC–ElectroMagnetic Ocean Bottom Cable)由放纜船是先投放鋪設(shè)到海底，然后由發(fā)射源船拖曳著水下可控電源在距海底一定的距離上前行并向海水中供電(發(fā)射可控電磁波)，由事先投放鋪設(shè)到海底的電磁電纜采集海底電磁數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，放纜船回收海底電磁電纜，投放鋪設(shè)到新的測(cè)量工區(qū)，然后重復(fù)海底電磁信號(hào)的數(shù)據(jù)采集作業(yè)。

申請(qǐng)?zhí)枮椤癈N201310292356.2”的專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種拖曳式海洋可控源電磁和地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)由安置在三條或三條以上拖纜中均勻或不均勻分布的電場(chǎng)傳感器(不極化電極)、三分量感應(yīng)線圈式或三分量磁通門(mén)式磁場(chǎng)傳感器和由水聽(tīng)器或加速度計(jì)構(gòu)成的聲波傳感器組成，用以測(cè)量海洋三分量磁場(chǎng)分量、沿電纜方向和垂直纜方向分布的海洋電場(chǎng)分量E_X和E_Y以及多分量海洋地震數(shù)據(jù)。本發(fā)明可以同時(shí)采集時(shí)間域和頻率域的海洋電磁數(shù)據(jù)，能夠數(shù)倍地提高一次施工海洋電磁和多分量海洋地震數(shù)據(jù)的采集量，有效提高目標(biāo)探測(cè)精度，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用海洋可控源時(shí)頻電磁和海洋地震勘探技術(shù)進(jìn)行海洋礦產(chǎn)及油氣資源和甲烷水合物的聯(lián)合勘探與綜合評(píng)價(jià)。

可控源電磁法應(yīng)用較多，已有方法都是頻率域或時(shí)間域方法。即或是一個(gè)頻點(diǎn)一個(gè)頻點(diǎn)地激發(fā)并測(cè)量，如可控源聲頻大地電磁法(CSAMT)；或是激發(fā)一個(gè)脈沖(方波)測(cè)量其斷電后隨時(shí)間衰減曲線，如長(zhǎng)偏移距瞬變電磁法(LOTEM)。另外，已有方法的測(cè)量參數(shù)僅限于一個(gè)電場(chǎng)、一個(gè)磁場(chǎng)分量，如CSAMT法；或只測(cè)一個(gè)垂直磁場(chǎng)，如LOTEM法。其研究的物性參數(shù)單一，僅限于電阻率參數(shù)。因此，這些方法在解決地質(zhì)問(wèn)題的能力和精度等方面與實(shí)際要求存在差距，難以完滿解決存在的地質(zhì)問(wèn)題。

目前所有正在使用的和公布的沉底式海洋電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)都是采用配重水泥塊將海洋電磁數(shù)據(jù)采集站帶到海底，數(shù)據(jù)采集結(jié)束以后，由甲板上的聲學(xué)控制單元向海底的電磁數(shù)據(jù)采集站發(fā)送控制信號(hào)，啟動(dòng)電磁數(shù)據(jù)采集站的聲學(xué)或機(jī)械釋放裝置，使電磁數(shù)據(jù)采集站與配重水泥塊分離，依靠電磁數(shù)據(jù)采集站上部的玻璃浮球?qū)⒉杉編У胶Ｃ嫔虾筮M(jìn)行回收。這種沉底式采集站體積大、成本高、重量重，無(wú)法大量的在海底布設(shè)高密度的二維海洋電磁數(shù)據(jù)采集測(cè)線或三維測(cè)網(wǎng)。另外采集站投放時(shí)是自由下沉，沒(méi)有定點(diǎn)投放精度控制，回收時(shí)是靠玻璃浮球?qū)⒑Ｑ箅姶挪杉編У胶Ｃ嫔?，施工效率低，還有因聲學(xué)或機(jī)械釋放裝置失靈造成采集站與配重水泥塊無(wú)法分離，導(dǎo)致采集站回收失敗而丟失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以自動(dòng)的從海洋地震電磁勘探船邊下降移動(dòng)到預(yù)先設(shè)置好的海底測(cè)點(diǎn)位置上，進(jìn)行海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集工作，可以同時(shí)采集海洋地震數(shù)據(jù)、海洋大地電磁數(shù)據(jù)的海洋可控源電磁數(shù)據(jù)，能夠數(shù)倍地提高一次行進(jìn)施工的數(shù)據(jù)采集量，有效提高目標(biāo)探測(cè)精度的小型智能海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種小型智能海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括安置在水下的智能采集站和安裝在智能采集站外部的兩對(duì)電場(chǎng)檢測(cè)裝置；所述智能采集站內(nèi)設(shè)有超短基線應(yīng)答器、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、高能充電電池、四分量地震數(shù)據(jù)傳感器單元、四分量地震數(shù)據(jù)采集單元、磁場(chǎng)傳感器、磁場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元和三分量姿態(tài)傳感器；

四分量地震數(shù)據(jù)傳感器單元的輸出端與四分量地震數(shù)據(jù)采集單元相連，磁場(chǎng)傳感器的輸出端與磁場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元連接；

在磁場(chǎng)傳感器旁邊設(shè)置有三分量姿態(tài)傳感器，三分量姿態(tài)傳感器用于記錄磁場(chǎng)傳感器的傾角、方位角和傾向；

超短基線應(yīng)答器用于與超短基線定位系統(tǒng)進(jìn)行通信，將超短基線定位系統(tǒng)發(fā)送的位置信息轉(zhuǎn)發(fā)給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，控制智能采集站移動(dòng)；

所述兩對(duì)電場(chǎng)檢測(cè)裝置相互正交，每對(duì)電場(chǎng)檢測(cè)裝置包括四根可伸縮電場(chǎng)傳感器桿，可伸縮電場(chǎng)傳感器桿的一端固定在智能采集站外殼上，另一端能夠向智能采集站外部延伸；每根可伸縮電場(chǎng)傳感器桿的延伸端固定有一個(gè)或兩個(gè)電場(chǎng)傳感器；可伸縮電場(chǎng)傳感器桿為中空結(jié)構(gòu)，電場(chǎng)傳感器分別通過(guò)可伸縮電場(chǎng)傳感器桿內(nèi)置的導(dǎo)線與電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元相連接；

電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元、磁場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元、三分量姿態(tài)傳感器、超短基線應(yīng)答器和四分量地震數(shù)據(jù)采集單元分別與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相連；高能充電電池分別連接四分量地震數(shù)據(jù)傳感器單元、32位模數(shù)轉(zhuǎn)換器A、四分量地震數(shù)據(jù)采集單元、磁場(chǎng)傳感器、32位模數(shù)轉(zhuǎn)換器B、磁場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元、三分量姿態(tài)傳感器、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和超短基線應(yīng)答器。

進(jìn)一步低，所述智能采集站采用兩個(gè)端面均為圓角矩形的柱形結(jié)構(gòu)，兩對(duì)電場(chǎng)檢測(cè)裝置分別安裝在智能采集站的兩個(gè)端面的中心。智能采集站的每個(gè)端面上對(duì)稱(chēng)地設(shè)有兩個(gè)方向能夠自動(dòng)控制調(diào)整的螺旋槳，螺旋槳分別與安裝在智能采集站內(nèi)部的高能充電電池和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相連。

進(jìn)一步低，所述四分量地震數(shù)據(jù)傳感器單元的包括水聽(tīng)器、三分量動(dòng)圈式檢波器或數(shù)字式檢波器，水聽(tīng)器、三分量動(dòng)圈式檢波器或數(shù)字式檢波器的輸出端分別與帶前置放大器的獨(dú)立的多道32位模數(shù)轉(zhuǎn)換器A相連，32位模數(shù)轉(zhuǎn)換器A將測(cè)量到的地震模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)并存儲(chǔ)在四分量地震數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)。磁場(chǎng)傳感器采用三分量感應(yīng)線圈式磁場(chǎng)傳感器或三分量磁通門(mén)式磁場(chǎng)傳感器，三分量感應(yīng)線圈式磁場(chǎng)傳感器或三分量磁通門(mén)式磁場(chǎng)傳感器的輸出端連接3個(gè)帶前置放大器的獨(dú)立的32位模數(shù)轉(zhuǎn)換器B，32位模數(shù)轉(zhuǎn)換器B將測(cè)量到的三分量磁場(chǎng)模擬信號(hào)H_X、H_Y、H_Z轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并存儲(chǔ)在磁場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)。電場(chǎng)傳感器采用不極化電極對(duì)制成，每個(gè)電極對(duì)之間連接一個(gè)帶前置放大器的獨(dú)立的32位模數(shù)轉(zhuǎn)換器C，32位模數(shù)轉(zhuǎn)換器C將測(cè)量到的電場(chǎng)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并存儲(chǔ)在電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)。

進(jìn)一步低，所述智能采集站內(nèi)設(shè)有搭載近場(chǎng)傳輸技術(shù)的無(wú)線高速數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于傳輸采集到的海洋電磁數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步低，所述高能充電電池采用無(wú)線充電的方式進(jìn)行充電，高能充電電池包括電池模塊和無(wú)線充電模塊。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明提供了一種不使用玻璃浮球和配重水泥塊的小型智能海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在超短基線定位系統(tǒng)的控制和操作下，可以自動(dòng)的從海洋地震電磁勘探船邊下降移動(dòng)到預(yù)先設(shè)置好的海底測(cè)點(diǎn)位置上，進(jìn)行海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集工作；海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有能夠通過(guò)超短基線定位系統(tǒng)的聲波控制和操作，自行離開(kāi)海底上升到海洋地震電磁勘探船邊上進(jìn)行回收，實(shí)現(xiàn)智能數(shù)據(jù)采集工作；

2、本發(fā)明通過(guò)四分量地震數(shù)據(jù)傳感器單元采集海洋四分量地震數(shù)據(jù)，通過(guò)磁場(chǎng)傳感器采集三分量磁場(chǎng)H_X、H_Y、H_Z，通過(guò)電場(chǎng)傳感器采集水平方向電場(chǎng)E_X、E_Y數(shù)據(jù)，可以同時(shí)采集海洋地震數(shù)據(jù)、海洋大地電磁數(shù)據(jù)、時(shí)間域和頻率域的海洋可控源電磁數(shù)據(jù)，能夠數(shù)倍地提高一次行進(jìn)施工的數(shù)據(jù)采集量，有效提高目標(biāo)探測(cè)精度，同事也很大程度上簡(jiǎn)化海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集站的設(shè)計(jì)和制造，大幅度的降低海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集站的生產(chǎn)制造成本，而且其高度的自動(dòng)化程度便于在海上生產(chǎn)的使用和維護(hù)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的小型智能海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的智能采集站側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明的小型智能海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電場(chǎng)傳感器結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖4為本發(fā)明的小型智能海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電場(chǎng)傳感器結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖5為本發(fā)明的小型智能海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作狀態(tài)示意圖；

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-智能采集站，2-電場(chǎng)傳感器，3-螺旋槳，4-電場(chǎng)傳感器桿，5-電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元，6-磁場(chǎng)傳感器，7-磁場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元，8-三分量姿態(tài)傳感器，9-計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，10-超短基線應(yīng)答器，11-高能充電電池，12-四分量地震數(shù)據(jù)傳感器單元，13-四分量地震數(shù)據(jù)采集單元，14-海洋地震電磁勘探船，15-存放和收集框，16-超短基線定位系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種不使用玻璃浮球和配重水泥塊的小型智能海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠同時(shí)測(cè)量海洋四分量地震數(shù)據(jù)(水聽(tīng)器數(shù)據(jù)、三分量地震數(shù)據(jù))、海洋五分量大地電磁(三分量磁場(chǎng)(H_X、H_Y、H_Z)、水平方向電場(chǎng)(E_X、E_Y))和時(shí)頻(時(shí)間域和頻率域)雙域五分量可控源電磁(三分量磁場(chǎng)(H_X、H_Y、H_Z)、水平方向電場(chǎng)(E_X、E_Y))數(shù)據(jù)。這一小型智能海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由安置在一個(gè)水下小型智能采集站中的四分量地震數(shù)據(jù)傳感器單元(水聽(tīng)器、三分量動(dòng)圈式或數(shù)字式檢波器)、四分量地震數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)單元、三分量感應(yīng)線圈式或磁通門(mén)式磁場(chǎng)傳感器、三分量姿態(tài)傳感器和兩對(duì)可伸縮的正交電場(chǎng)傳感器(不極化電極)組成。兩對(duì)可伸縮的正交電場(chǎng)傳感器安裝在水下小型智能采集站的四周，由四根可從水下小型智能采集站內(nèi)部向外水平延伸數(shù)米的可伸縮電場(chǎng)傳感器桿組成，每根桿的最遠(yuǎn)端固定有一個(gè)或兩個(gè)(一個(gè)正常使用，一個(gè)備份)電場(chǎng)傳感器(不極化電極)，每個(gè)電場(chǎng)傳感器通過(guò)伸縮桿內(nèi)置的導(dǎo)線與電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元相連接。四分量地震數(shù)據(jù)傳感器單元采集海洋多分量地震數(shù)據(jù)。兩對(duì)相互正交的電場(chǎng)傳感器(不極化電極)，測(cè)量海底的相互正交的兩個(gè)水平電場(chǎng)分量數(shù)據(jù)(E_X、E_Y)。三分量場(chǎng)磁傳感器通過(guò)與之相連結(jié)的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元來(lái)測(cè)量海底三分量磁場(chǎng)信號(hào)(H_X、H_Y、H_Z)。在三分量磁場(chǎng)傳感器旁邊再安置一個(gè)三分量姿態(tài)傳感器，記錄每個(gè)三分量磁場(chǎng)傳感器的傾角、方位角和傾向，以用于對(duì)記錄的三分量海洋地震和三分量海洋電磁信號(hào)進(jìn)行必要的旋轉(zhuǎn)處理。由兩對(duì)可伸縮的正交電場(chǎng)傳感器和三分量磁場(chǎng)傳感器組成的采集單元同時(shí)記錄海洋大地電磁和可控源電磁信號(hào)。下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

如圖1和圖2所示，一種小型智能海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括安置在水下的智能采集站1和安裝在智能采集站1外部的兩對(duì)電場(chǎng)檢測(cè)裝置；所述智能采集站1內(nèi)設(shè)有超短基線應(yīng)答器10、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)9、高能充電電池11、四分量地震數(shù)據(jù)傳感器單元12、四分量地震數(shù)據(jù)采集單元13、磁場(chǎng)傳感器6、磁場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元7和三分量姿態(tài)傳感器8；

四分量地震數(shù)據(jù)傳感器單元12的輸出端與四分量地震數(shù)據(jù)采集單元13相連，磁場(chǎng)傳感器6的輸出端與磁場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元7連接；

在磁場(chǎng)傳感器6旁邊設(shè)置有三分量姿態(tài)傳感器8，三分量姿態(tài)傳感器8用于記錄磁場(chǎng)傳感器6的傾角、方位角和傾向，以用于對(duì)記錄的三分量海洋地震和電磁信號(hào)進(jìn)行必要的旋轉(zhuǎn)處理；所述的三分量姿態(tài)傳感器8是基于MEMS技術(shù)的高性能三維運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，它包含三軸陀螺儀、三軸加速度計(jì)(即IMU)、三軸電子羅盤(pán)等輔助運(yùn)動(dòng)傳感器，通過(guò)內(nèi)嵌的低功耗ARM處理器輸出校準(zhǔn)過(guò)的角速度，加速度，磁數(shù)據(jù)等，通過(guò)基于四元數(shù)的傳感器數(shù)據(jù)算法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測(cè)量，實(shí)時(shí)輸出以四元數(shù)、歐拉角等表示的零漂移三維姿態(tài)數(shù)據(jù)。

超短基線(USBL)應(yīng)答器10用于與超短基線定位系統(tǒng)進(jìn)行通信，將超短基線定位系統(tǒng)發(fā)送的位置信息轉(zhuǎn)發(fā)給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)9，控制智能采集站1移動(dòng)；

所述兩對(duì)電場(chǎng)檢測(cè)裝置相互正交，每對(duì)電場(chǎng)檢測(cè)裝置包括四根可伸縮電場(chǎng)傳感器桿4，可伸縮電場(chǎng)傳感器桿4的一端固定在智能采集站1外殼上，另一端能夠向智能采集站1外部延伸；每根可伸縮電場(chǎng)傳感器桿4的延伸端固定有一個(gè)或兩個(gè)電場(chǎng)傳感器2；可伸縮電場(chǎng)傳感器桿4為中空結(jié)構(gòu)，電場(chǎng)傳感器2分別通過(guò)可伸縮電場(chǎng)傳感器桿4內(nèi)置的導(dǎo)線與電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元5相連接；

電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元5、磁場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元7、三分量姿態(tài)傳感器8、超短基線應(yīng)答器10和四分量地震數(shù)據(jù)采集單元13分別與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)9相連；高能充電電池11分別連接四分量地震數(shù)據(jù)傳感器單元12、32位模數(shù)轉(zhuǎn)換器A、四分量地震數(shù)據(jù)采集單元13、磁場(chǎng)傳感器6、32位模數(shù)轉(zhuǎn)換器B、磁場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元7、三分量姿態(tài)傳感器8、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)9和超短基線應(yīng)答器10。

進(jìn)一步地，所述智能采集站1采用兩個(gè)端面均為圓角矩形的柱形結(jié)構(gòu)，兩對(duì)電場(chǎng)檢測(cè)裝置分別安裝在智能采集站1的兩個(gè)端面的中心。智能采集站1的每個(gè)端面上對(duì)稱(chēng)地設(shè)有兩個(gè)方向能夠自動(dòng)控制調(diào)整的螺旋槳3，螺旋槳3分別與安裝在智能采集站1內(nèi)部的高能充電電池11和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)9相連。

進(jìn)一步地，所述四分量地震數(shù)據(jù)傳感器單元12的包括水聽(tīng)器、三分量動(dòng)圈式檢波器或數(shù)字式檢波器，水聽(tīng)器、三分量動(dòng)圈式檢波器或數(shù)字式檢波器的輸出端分別與帶前置放大器的獨(dú)立的多道32位模數(shù)轉(zhuǎn)換器A相連，32位模數(shù)轉(zhuǎn)換器A將測(cè)量到的地震模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)并存儲(chǔ)在四分量地震數(shù)據(jù)采集單元13內(nèi)。磁場(chǎng)傳感器6采用三分量感應(yīng)線圈式磁場(chǎng)傳感器或三分量磁通門(mén)式磁場(chǎng)傳感器，三分量感應(yīng)線圈式磁場(chǎng)傳感器或三分量磁通門(mén)式磁場(chǎng)傳感器的輸出端連接3個(gè)帶前置放大器的獨(dú)立的32位模數(shù)轉(zhuǎn)換器B，32位模數(shù)轉(zhuǎn)換器B將測(cè)量到的三分量磁場(chǎng)模擬信號(hào)H_X、H_Y、H_Z轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并存儲(chǔ)在磁場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元7內(nèi)。電場(chǎng)傳感器2采用不極化電極對(duì)制成，每個(gè)電極對(duì)之間連接一個(gè)帶前置放大器的獨(dú)立的32位模數(shù)轉(zhuǎn)換器C，32位模數(shù)轉(zhuǎn)換器C將測(cè)量到的電場(chǎng)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并存儲(chǔ)在電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集單元5內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述智能采集站1內(nèi)設(shè)有搭載近場(chǎng)傳輸技術(shù)的無(wú)線高速數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于傳輸采集到的海洋電磁數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述高能充電電池11采用無(wú)線充電的方式進(jìn)行充電，高能充電電池11包括電池模塊和無(wú)線充電模塊。

本發(fā)明的工作原理為：搭載海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集單元的水下小型智能采集站1內(nèi)安裝有超短基線(USBL)應(yīng)答器10和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)9，在四周安裝有4個(gè)方向可以自動(dòng)控制調(diào)整的螺旋槳3，由智能采集站1內(nèi)置的高能充電電池11驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。采集海洋地震電磁數(shù)據(jù)施工前在每個(gè)智能采集站1的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)9內(nèi)事先設(shè)置好海底測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)位置，智能采集站1可以向下放置到海洋地震電磁勘探船14的水下數(shù)十米深度處的存放和收集框15里，如圖5所示。根據(jù)事先設(shè)置好海底測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)位置由四個(gè)螺旋槳3驅(qū)動(dòng)自行下降移動(dòng)到海底的測(cè)點(diǎn)位置上，安裝在海洋地震電磁勘探船14底部或另一艘船底部的超短基線(USBL)定位系統(tǒng)16向智能采集站1發(fā)射聲波控制信號(hào)，實(shí)時(shí)控制并操縱水下小型智能采集站1下降移動(dòng)到海底的預(yù)先設(shè)定的測(cè)點(diǎn)位置上著陸并進(jìn)行精確定位。

智能采集站1著陸定位后，內(nèi)部的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)9和裝置按照預(yù)先設(shè)定好的程序，將四個(gè)可伸縮的電場(chǎng)傳感器桿4和固定在桿末端的電場(chǎng)傳感器2沿水平方向推出智能采集站1以外數(shù)米，布設(shè)好兩對(duì)相互正交的電場(chǎng)傳感器2，如圖1、圖3、圖4所示，智能采集站1開(kāi)始采集海洋地震數(shù)據(jù)、海洋大地電磁數(shù)據(jù)和時(shí)頻雙域可控源電磁數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集工作結(jié)束后，安裝在海洋地震電磁勘探船14底部或海上另一艘船底部的超短基線(USBL)定位系統(tǒng)16向智能采集站1發(fā)射聲波控制信號(hào)，智能采集站1內(nèi)的超短基線(USBL)應(yīng)答器10接收聲波控制信號(hào)并發(fā)送給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)9，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制智能采集站1移動(dòng)。首先收回沿水平方向推出的可伸縮電場(chǎng)傳感器桿4和電場(chǎng)傳感器2；然后根據(jù)超短基線(USBL)定位系統(tǒng)16發(fā)射的聲波控制操作指令，啟動(dòng)四個(gè)螺旋槳3，根據(jù)事先設(shè)置好的海洋地震電磁勘探船14的坐標(biāo)位置，控制操作智能采集站1自行上升并向海洋地震電磁勘探船14的位置移動(dòng)，此時(shí)下放到海洋地震電磁勘探船14水下數(shù)十米的存放和收集框15將向逐漸靠近的智能采集站1發(fā)出聲控信號(hào)，引導(dǎo)智能采集站1平穩(wěn)的進(jìn)入存放和收集框15，等待統(tǒng)一回收到海洋地震電磁勘探船14上。存放和收集框15回收到海洋地震電磁勘探船14上后，先進(jìn)行清洗，然后通過(guò)安裝在智能采集站1內(nèi)的搭載近場(chǎng)傳輸技術(shù)的無(wú)線高速數(shù)據(jù)傳輸模塊，近距離非接觸的高速下載采集到的海洋地震和電磁數(shù)據(jù)；最后通過(guò)無(wú)線充電的方式給小型智能海洋地震電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)內(nèi)的高能充電電池11進(jìn)行充電，充電結(jié)束后即可投入到下一次的海洋電磁數(shù)據(jù)采集工作中去。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。