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。隨著科技的進步，物探船拖曳的采集拖纜數(shù)量越來越多，對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)順利進行。
[0004]為了達到上述目的，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)動部件、電源部件、堵頭、鎖緊機構(gòu)。
[0005]鎖緊機構(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，并將聲波信號發(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；對當(dāng)前深度值進行處理獲得拖纜的當(dāng)前深度信息；對聲波信號進行處理，生成可提供拖纜的纜型信息的測距信號，并采集位于電路部件上的羅經(jīng)測得的當(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)信息進行對比之后，計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)動部件控制各個翼板轉(zhuǎn)到設(shè)定角度。
[0013]驅(qū)動部件，用于接收到電路部件的控制信息后，將電機的旋轉(zhuǎn)運動減速并變換成直線運動，將直線運動再變換成翼板的旋轉(zhuǎn)運動。
[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凸臺，以及位于兩個凸臺中間的安裝平面；兩個凸臺用于裝配鎖緊機構(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)動部件包括:驅(qū)動部件外殼、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)動部件的各個組成零件。
[0021]電路板接插件位于驅(qū)動部件一端，用于與電路部件連接。
[0022]電源接插件位于驅(qū)動部件的另一端，用于與電源部件連接。
[0023]通訊部件接插件位于驅(qū)動部件的圓筒外表面上，用于與通訊部件連接。
[0024]驅(qū)動部件還包括:三套各自獨立的執(zhí)行機構(gòu)。
[0025]執(zhí)行機構(gòu)包括依次連接的編碼器、電機、減速器、聯(lián)軸器、絲杠、螺母、翼板軸、電機外殼。
[0026]翼板包括兩個縱向控制翼板和一個橫向控制翼板，兩個縱向控制翼板包括左縱向控制翼板和右縱向控制翼板；三套各自獨立的執(zhí)行機構(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個翼板軸分別與三套執(zhí)行機構(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立的執(zhí)行機構(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、減速器裝在電機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構(gòu)中的第一鎖緊機構(gòu)一端的上孔內(nèi)，深度傳感器安裝在靠近第一鎖緊機構(gòu)的一端的下孔內(nèi)，通信線圈及深度傳感器的信號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)由鎖緊機構(gòu)固定，鎖緊機構(gòu)包括第一鎖緊機構(gòu)和第二鎖緊機構(gòu)；第一鎖緊機構(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)出的聲波信號并將聲波信號發(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距信號。
[0035]通過位于通信部件中的深度傳感器測得所述拖纜當(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)信息進行對比，計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)動部件控制各個翼板轉(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)定方向運動。
[0040]優(yōu)選地，電路部件通過驅(qū)動部件控制各個翼板轉(zhuǎn)到設(shè)定角度是指:電路部件根據(jù)命令使電機驅(qū)動執(zhí)行機構(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)定方向運動的流體動力，流體動力驅(qū)動海洋拖曳線陣控制裝置運動到設(shè)定的橫向及縱向位置。
[0041]其中，一個橫向控制翼板和兩個縱向控制翼板的攻角的大小根據(jù)計算得到的角度獨立進行控制。
[0042]優(yōu)選地，電機驅(qū)動執(zhí)行機構(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)行機構(gòu)收到電路部件發(fā)來的控制指令時，電機經(jīng)過減速器、聯(lián)軸器帶動絲杠旋轉(zhuǎn)，絲杠的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)榕c其連接的螺母的直線運動，推動螺母向左或者向右運動；當(dāng)螺母向左或者向右運動時，推動與其連接的翼板軸繞其軸線旋轉(zhuǎn)，翼板軸的旋轉(zhuǎn)帶動固定其上的翼板轉(zhuǎn)動產(chǎn)生攻角變化。
[0044]其中，通過控制電機的速度、轉(zhuǎn)動方向、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)動部件、電源部件、堵頭、鎖緊機構(gòu)。鎖緊機構(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