RU73499U1 - CABLE BOTTOM SEISMOACOUSTIC STATION - Google Patents

Abstract

Предлагаемая полезная модель кабельная донной сейсмоакустической станции (КДСАС) предназначена для выполнения долговременных сейсмологических исследований. Сущность предлагаемого технического решения заключается в создании КДСАС, позволяющей, в течение длительного времени (нескольких лет) проводить в шельфовой зоне (глубина 200-300 м) на границе свала глубин непрерывную регистрацию сейсмоакустических сигналов с трехкомпонентного сейсмодатчика и акустических сигналов с низкочастотного гидрофона и с гирлянды гидрофонов при долговременных сейсмологических исследованиях. При этом кабельная донная станция должна иметь возможность возвращения на поверхность моря для выполнения текущих ремонтно-профилактических работ или для проведения модернизации станции. Применяются бронированный магистральный и легкий сигнальный кабели. На приемный пункт стационара подается непрерывный поток сейсмической информации, а на накопитель информации (НИ) в КДСАС по определенному алгоритму регистрируются только импульсные сигналы (сигналы землетрясения).The proposed utility model cable bottom seismic acoustic station (KDSAS) is designed to perform long-term seismological studies. The essence of the proposed technical solution is to create KDSAS, which allows continuous recording of seismic acoustic signals from a three-component seismic sensor and acoustic signals from a low-frequency hydrophone and from a garland in a shelf zone (depth 200-300 m) at the depths margin hydrophones for long-term seismological studies. At the same time, the cable bottom station should be able to return to the sea surface to carry out ongoing repair and maintenance work or to carry out modernization of the station. The armored trunk and light signal cables are used. A continuous stream of seismic information is supplied to the inpatient facility, and only pulsed signals (earthquake signals) are recorded in the KDSAS according to a certain algorithm to the information storage (NI) in the KDSAS.

Description

Техническое решение относится к конструктивному выполнению средств морских сейсмических исследований и может быть использовано для долговременных сейсмологических исследований.The technical solution relates to the constructive implementation of marine seismic research tools and can be used for long-term seismological studies.

Камчатка, Сахалин и Курильские острова традиционно являются областями высокой сейсмической опасности. Тяжелые последствия катастрофических землетрясений в октябре 1994 г. и в мае 1995 г. на севере Сахалина заставляют искать эффективные методы их прогнозирования.Kamchatka, Sakhalin and the Kuril Islands are traditionally areas of high seismic hazard. The grave consequences of the catastrophic earthquakes in October 1994 and in May 1995 in northern Sakhalin force us to seek effective methods for predicting them.

В настоящее время научной общественностью обсуждаются различные геофизические предвестники сильных землетрясений. Некоторые из предвестников могут быть охарактеризованы следующими событиями.Currently, the scientific community is discussing various geophysical precursors of strong earthquakes. Some of the forerunners can be characterized by the following events.

1. За несколько месяцев до землетрясения образуются сейсмоскоростные аномалии, заключающиеся в том, что отношение скоростей распространения продольных и поперечных сейсмических волн Vp/Vs в очаговой зоне уменьшается, претерпевает минимум и восстанавливается непосредственно перед главным сейсмическим толчком.1. A few months before the earthquake, seismic velocity anomalies are formed, consisting in the fact that the ratio of the propagation velocity of longitudinal and transverse seismic waves Vp / Vs in the focal zone decreases, undergoes a minimum and is restored immediately before the main seismic shock.

2. Количество форшоков (сейсмических толчков, предваряющих главное сейсмическое событие) заметно уменьшается («затишье») за несколько месяцев перед главным сейсмическим событием и восстанавливается перед главным толчком.2. The number of foreshocks (seismic shocks preceding the main seismic event) noticeably decreases ("lull") several months before the main seismic event and is restored before the main shock.

3. В последние сутки перед сильным землетрясением количество слабых форшоков возрастает, а периодичность их повторения приобретает характер близкий к регулярному. В период сейсмической активизации пространственное местоположение слабых форшоков может выстраиваться вдоль активизирующихся или вновь образующихся сейсмических разломов.3. In the last day before a strong earthquake, the number of weak foreshocks increases, and the frequency of their repetition acquires a character close to regular. During the period of seismic activation, the spatial location of weak foreshocks can line up along the activated or newly formed seismic faults.

Названные здесь признаки предвестников катастрофических землетрясений выбраны по принципу возможности их телеметрической регистрации с вынесенных в море гидроакустических и сейсмических измерительных приборов, работающих как в эпицентре землетрясения, так и на больших удалениях от него.The signs of the precursors of catastrophic earthquakes mentioned here were selected on the basis of the possibility of their telemetric recording from hydroacoustic and seismic measuring instruments carried out at sea, operating both at the epicenter of the earthquake and at large distances from it.

Современные сейсмоакустические приборы позволяют уверенно регистрировать как традиционные сейсмические волны (продольные, поперечные), так и третью - гидроакустическую компоненту землетрясения - Т-волну.Modern seismoacoustic devices allow you to confidently register both traditional seismic waves (longitudinal, transverse), and the third - the hydroacoustic component of the earthquake - the T-wave.

Т-волна, распространяющая в подводном звуком канале, практически без энергетических потерь, достигается до сейсмоакустических станций, находящихся на большом удалении от эпицентра землетрясений.A T-wave propagating in an underwater sound channel with practically no energy loss is reached to seismic-acoustic stations located at a great distance from the epicenter of earthquakes.

Сейсмоакустические станции имеют хорошую перспективу регистрации слабых форшоков землетрясений при проведении сейсмологического мониторинга.Seismoacoustic stations have a good prospect of recording weak foreshocks of earthquakes during seismological monitoring.

Все это ставит на повестку вопрос проведения в Охотском и Японском морях долговременных сейсмологических наблюдений за форшоками землетрясений. Для выполнения такого мониторинга необходимы подводные технические средства. К таким техническим средствам можно отнести предлагаемую модель кабельной сейсмоакустической станции (КДСАС).All this puts on the agenda the issue of conducting long-term seismological observations of earthquake foreshocks in the Sea of Okhotsk and the Sea of Japan. To perform such monitoring, underwater technical equipment is needed. Such technical means include the proposed model of cable seismic-acoustic station (KDSAS).

В качестве прототипа, рассмотрим автономную донную сейсмическую станцию [Перунов В.В., Малашенко А.Е., Филимонов В.И., Рожков B.C. Автономная донная сейсмическая станция. Патент ПМ №49286, МПК G01V 1/38, 10.11.2005].As a prototype, consider an autonomous bottom seismic station [Perunov V.V., Malashenko A.E., Filimonov V.I., Rozhkov B.C. Autonomous bottom seismic station. Patent PM No. 49286, IPC G01V 1/38, 11/10/2005].

Автономная донная сейсмическая станция представляет собой глубоководный носитель аппаратуры (НА), состоящий из двух полусфер стянутых болтами на фланцах, для обеспечения герметичности на специальных канавках, прорезанных по кругу, проложены два уплотнительных резиновых кольца. Внутри НА установлены: на верхней полусфере блок системы ориентации, бортовой вычислительный узел (БВУ), устанавливаемый с помощью приборного кольца; на нижней полусфере источник питания, датчик герметичности, трехкомпонентный сейсмодатчик, прибор срочности (ПС) и размыкатель (исполнительная часть вынесена наружу на специальную площадку нижней полусферы). Снаружи на верхней полусфере, на площадке установлены низкочастотный гидрофон, ресивер высокочастотный (приемопередающий гидроакустический датчик), предназначенный для гидроакустической связи, датчик давления (ДД), определяющий текущую глубину погружения станции, антенна радиолокационного отражателя и радиопередатчика, проблесковый маяк (ПМ), антенна спутниковой радионавигационной системы (СРНС). За нижнюю полусферу крепится тренога, изготовленная из металлических труб, жестко стянутая с помощью исполнительной части размыкателя, который затягивается гайкой, на подошву треноги крепятся башмаки балласты. При этом часть треноги возвращается со станцией, а с башмаками балластами остаются на дне. Блок системы ориентации состоит из компасного устройства и датчика наклона. Показания с датчика наклона и с компасного устройства заносятся на локальную память и по команде могут быть переданы на блок гидроакустической связи в бортовом вычислительном узле.An autonomous bottom seismic station is a deep-sea equipment carrier (HA), consisting of two hemispheres tightened by bolts on the flanges, to ensure tightness on special grooves cut in a circle, two rubber sealing rings are laid. Inside the NAS are installed: on the upper hemisphere, an orientation system block, an on-board computing unit (BVU), installed using the instrument ring; on the lower hemisphere, a power source, a tightness sensor, a three-component seismic sensor, an urgency device (PS) and a disconnector (the executive part is brought out to a special platform of the lower hemisphere). Outside, in the upper hemisphere, at the site, there is a low-frequency hydrophone, a high-frequency receiver (transceiver hydroacoustic sensor) designed for hydroacoustic communication, a pressure sensor (DD) that determines the station's current immersion depth, a radar reflector and a radio transmitter antenna, a flashing beacon (PM), a satellite antenna radionavigation system (SRNS). A tripod made of metal pipes is fastened to the lower hemisphere and tightly tightened using the actuator part of the disconnector, which is tightened with a nut; ballast shoes are attached to the sole of the tripod. At the same time, part of the tripod returns with the station, and with ballast shoes they remain at the bottom. The orientation system block consists of a compass device and a tilt sensor. The readings from the tilt sensor and from the compass device are recorded on the local memory and, by command, can be transferred to the sonar unit in the on-board computing unit.

При неоспоримых достоинствах прототип имеет существенный недостаток, заключающийся в ограничении налагаемой источником питания автономной системы на длительность непрерывной работы. Это касается в особенности систем, предназначенных для долговременной регистрации информации.With undeniable advantages, the prototype has a significant drawback, which consists in limiting the imposed by the power source of the autonomous system for the duration of continuous operation. This applies in particular to systems designed for the long-term recording of information.

Для систем, предназначенных для долговременной непрерывной регистрации информации в прибрежных шельфовых районах на границе свала глубин, данный недостаток можно устранить с помощью кабельных донных станций. С помощью проложенных по дну кабелей For systems designed for long-term continuous recording of information in coastal shelf areas at the edge of the depth dump, this drawback can be eliminated with the help of cable bottom stations. Using bottom cables

осуществляется съем информации из станции, передача команд и электропитания на донную станцию.information is removed from the station, commands and power are transmitted to the bottom station.

Предлагаемая полезная модель кабельная донной сейсмоакустической станции (КДСАС) предназначена для выполнения долговременных сейсмологических исследований.The proposed utility model cable bottom seismic acoustic station (KDSAS) is designed to perform long-term seismological studies.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в создании КДСАС, позволяющей в течение длительного времени (нескольких лет) проводить в шельфовой зоне (глубина 200-300 м) на границе свала глубин непрерывную регистрацию сейсмоакустических сигналов с трехкомпонентного сейсмодатчика и акустических сигналов с низкочастотного гидрофона и с гирлянды гидрофонов при долговременных сейсмологических исследованиях.The essence of the proposed technical solution is to create KDSAS, which allows continuous recording of seismic acoustic signals from a three-component seismic sensor and acoustic signals from a low-frequency hydrophone and from a garland of hydrophones in the shelf zone (depth 200-300 m) with long-term seismological studies.

При этом кабельная донная станция должна иметь возможность возвращения на поверхность моря для выполнения текущих ремонтно-профилактических работ или для проведения модернизации станции. Применяются бронированный магистральный и легкий сигнальный кабели. На приемный пункт стационара подается непрерывный поток сейсмической информации, а на накопитель информации (НИ) в КДСАС по определенному алгоритму регистрируются только импульсные сигналы (сигналы землетрясения).At the same time, the cable bottom station should be able to return to the sea surface to carry out ongoing repair and maintenance work or to carry out modernization of the station. The armored trunk and light signal cables are used. A continuous stream of seismic information is supplied to the inpatient facility, and only pulsed signals (earthquake signals) are recorded in the KDSAS according to a certain algorithm to the information storage (NI) in the KDSAS.

КДСАС представляет собой (фиг.1) носитель аппаратуры (НА) 1, состоящий из двух полусфер, стянутых болтами 18 на флянцах 17, для обеспечения герметичности на специальных канавках, прорезанных по кругу, проложены два уплотнительных резиновых кольца 16. Внутри НА 1 установлены: на верхней полусфере блок системы ориентации 5, бортовой вычислительный узел (БВУ) 2, устанавливаемый с помощью приборного кольца 19; на нижней полусфере источник питания 3, датчик герметичности 20, трехкомпонентный сейсмодатчик 4 и размыкатель 6 (исполнительная часть вынесена наружу на специальную площадку нижней полусферы). Снаружи на верхней полусфере, на площадке установлены кабельный ввод 9, с помощью которого осуществляется ввод во внутрь станции комбинированный волоконно-оптический и двух проводной кабель 9-1, низкочастотный гидрофон 10, ресивер 11 высокочастотный (приемопередающий гидроакустический датчик), предназначенный для гидроакустической связи, гирлянды гидрофонов 12-1, поплавок 12-2, гермоввод 12, проблесковый маяк (ПМ) 13, датчик давления (ДД) 14, определяющий глубину погружения кабельной станции, антенна 15 спутниковой радионавигационной системы (СРНС). За нижнюю полусферу крепится тренога 7, изготовленная из металлических труб, жестко стянутая с помощью исполнительной части размыкателя 6-1, который затягивается гайкой 6-2, на подошву треноги крепятся башмаки балласты 8. При этом часть треноги 7-1 возвращается со станцией, а 7-2 с башмаками балластами 8 остаются на дне. Блок системы ориентации 5 состоит из компасного устройства и датчика наклона (на фиг.1 они не показаны). Показания с датчика наклона и с компасного устройства заносятся на локальную память и по команде могут быть переданы на блок управления (контроллер) (поз.29 на фиг.5) в бортовом вычислительном узле 2 для KDSAS is (Fig. 1) a hardware carrier (HA) 1, consisting of two hemispheres tightened by bolts 18 on flanges 17, to ensure tightness on special grooves cut in a circle, two rubber rubber rings are laid 16. Inside HA 1 are installed: on the upper hemisphere, the orientation system block 5, the on-board computing unit (BVU) 2, installed using the instrument ring 19; on the lower hemisphere, a power source 3, a tightness sensor 20, a three-component seismic sensor 4 and a disconnector 6 (the executive part is brought out to a special platform of the lower hemisphere). Outside, in the upper hemisphere, at the site, a cable entry 9 is installed, with the help of which a combined fiber-optic and two-wire cable 9-1, a low-frequency hydrophone 10, a high-frequency receiver 11 (transceiver sonar sensor), designed for sonar communication, are introduced into the station hydrophone garlands 12-1, float 12-2, pressure seal 12, flashing beacon (PM) 13, pressure sensor (DD) 14, which determines the immersion depth of the cable station, antenna 15 of the satellite radio navigation system (SRNS) . For the lower hemisphere, a tripod 7 is mounted, made of metal pipes, rigidly tightened using the actuator part of the disconnector 6-1, which is tightened with a nut 6-2, ballast shoes 8 are attached to the base of the tripod. At the same time, part of the tripod 7-1 returns with the station, and 7-2 with 8 ballast shoes remain at the bottom. The orientation system unit 5 consists of a compass device and a tilt sensor (they are not shown in FIG. 1). The readings from the tilt sensor and from the compass device are recorded on the local memory and, by command, can be transferred to the control unit (controller) (key 29 in figure 5) in the on-board computing unit 2 for

передачи на стационар по кабелю и на борт обеспечивающего судна по гидроакустическому каналу связи.transmission to the hospital by cable and on board the supply vessel via a sonar communication channel.

Блок питания (вторичные источники тока) 3 собран из аккумуляторных батарей, который непрерывно подзаряжается от стационара по электрическому кабелю и выдает необходимый ряд напряжений питаний для различных блоков и узлов кабельной станции. Блок питания установлен таким образом, чтобы центр тяжести собранной станции располагался на нижней полусфере для обеспечения устойчивости кабельной станции на поверхности моря.The power supply unit (secondary current sources) 3 is assembled from rechargeable batteries, which is continuously recharged from the hospital via an electric cable and provides the necessary series of supply voltages for various units and nodes of the cable station. The power supply is installed so that the center of gravity of the assembled station is located on the lower hemisphere to ensure the stability of the cable station on the sea surface.

Датчик герметичности 20 представляет два контакта, которые при взаимодействии с морской водой замыкают цепь. Датчик герметичности располагается на нижней точке нижней полусферы, обеспечивая, таким образом, контроль за герметичностью станции (при обнаружении течи станции замыкает цепь, давая тем самым команду на блок управления исполнительным механизмом размыкателя (поз.35 на фиг.5)).The tightness sensor 20 represents two contacts that, when interacting with seawater, close the circuit. The tightness sensor is located at the lower point of the lower hemisphere, thus ensuring control of the tightness of the station (when a leak is detected, the circuit closes, thereby giving the command to the control unit for the actuator of the circuit breaker (key 35 in figure 5)).

Исполнительный механизм размыкателя электромагнитного типа 6 при подаче импульса тока на обмотку электромагнита втягивает сердечник в стакан, при этом сердечник освобождает хвостовик крюка 6-3 и последний под действием силы растяжения проворачивается вокруг своей оси, освобождая серьгу 6-4. Винт 6-5 и гайка 6-2 предназначены для выборки люфта между всплывающей частью треноги 7-1 и частью 7-2, остающейся на дне, что способствует лучшей передаче сейсмических колебаний из грунта на сейсмодатчики.The actuator of the electromagnetic type 6 breaker, when a current pulse is applied to the electromagnet winding, pulls the core into the glass, while the core releases the hook shank 6-3 and the latter rotates around its axis under the action of tensile force, releasing the earring 6-4. The screw 6-5 and nut 6-2 are designed to select the play between the pop-up part of the tripod 7-1 and the part 7-2 remaining at the bottom, which contributes to better transmission of seismic vibrations from the ground to the seismic sensors.

Легкий комбинированный кабель 9-1 (фиг.2) крепится за возвращаемую раму 7-1 с помощью специальной скобы 9-2. С помощью этой скобы крепится также страховочный фал 9-5. Легкий комбинированный кабель 9-1 имеет длину соответствующей 1.5-2 кратной глубине места, где производится постановка станции. Один конец кабеля 9-1 заведен в КДСС с помощью кабельного ввода 9, а другой конец кабеля 9-1 заведен в муфту-соединитель 9-3, куда с другой стороны заведен бронированный комбинированный кабель 9-4, проведенный со стороны берегового стационара. Муфта-соединитель 9-3 жестко связана с якорем-балластом 8-1. Конец страховочного фала 9-5 закрепляется к балласту 8-1 с помощью кольца 9-6. Такая схема выбрана с целью упрощения и удешевления ремонтно-профилактических работ. Для выполнения этих работ достаточно по команде со стационара или с борта обеспечивающего судна подать команду на отдачу балласта 8. После выполнения команды КДСС отдает балласт 8 и всплывает на поверхность моря. В случае аварийного всплытия, КДСС удерживается в районе постановки якорем-балластом 8-1. Бронированный кабель выбран по причине того, что обычный кабель в прибрежной зоне быстро перетирается вследствие взаимодействия прибойной морской волны и песка, что приводит к выходу кабеля из строя. Такая конструкция заметно облегчает проведение ремонтно-профилактических работ.The lightweight combined cable 9-1 (Fig. 2) is attached to the return frame 7-1 using a special bracket 9-2. With the help of this bracket, a safety rope 9-5 is also attached. The lightweight combined cable 9-1 has a length corresponding to 1.5-2 times the depth of the place where the station is being set up. One end of cable 9-1 is connected to KDSS using cable entry 9, and the other end of cable 9-1 is connected to connector 9-3, where on the other side an armored combined cable 9-4 is inserted from the coastal hospital. The coupling connector 9-3 is rigidly connected to the ballast anchor 8-1. The end of the safety rope 9-5 is fixed to the ballast 8-1 using the ring 9-6. This scheme was chosen in order to simplify and reduce the cost of repair and maintenance work. To carry out these works, it is enough to give a command to return ballast 8 on command from the hospital or from the side of the supplying vessel. After the command is completed, the KDSS gives ballast 8 and floats to the surface of the sea. In the event of an emergency ascent, the KDSS is held in the area of arming with an 8-1 ballast. The armored cable was chosen because a conventional cable in the coastal zone is quickly frayed due to the interaction of the breaking sea wave and sand, which leads to cable failure. This design significantly facilitates the repair and maintenance work.

Гирлянда из 4 эквидистантных низкочастотных гидрофонов (ЭНГ) 12-1 заводится в станцию с помощью кабельного ввода 12. Так как в Охотском море ось подводного звукового канала располагается на A garland of 4 equidistant low-frequency hydrophones (ENGs) 12-1 is brought into the station using cable entry 12. Since in the Sea of Okhotsk the axis of the underwater sound channel is located

глубинах менее 150 м, поэтому ЭНГ 12-1 предполагают устанавливать на шельфе на границе свала с глубинами менее 300 м. Общий вид КДСАС с «гирляндой» ЭНГ приведена на фиг.3. Гирлянда вытягивается в линейку при помощи поплавка 12-2.depths less than 150 m, so ENG 12-1 is supposed to be installed on the shelf at the border of the dump with depths less than 300 m. A general view of KDSAS with a “garland” of ENG is shown in Fig. 3. The garland is pulled into a ruler using a float 12-2.

Бортовой вычислительный узел (БВУ) 2 включает в себя (фиг.4): восьмиканальный блок фильтрации и усиления (ФУ) 21, обеспечивающий фильтрацию сигналов с выходов трехкомпонентных сейсмодатчиков 4, низкочастотного гидрофона 10 и четырехэлементной гирлянды гидрофонов 12-1 в полосе 1-60 Гц и усиления сигналов для их передачи на вход блока восьмиканального аналого-цифрового преобразователя (ЧАЦП) 22; каналы формирователей (КФ) 23, (КФ1) 28; запускающие импульсы ЧАЦП формируются в таймере 25; накопитель информации (НИ) 24, представляющий собой твердотельную (флэш) память с емкостью порядка 2 Гбайт; запуск НИ осуществляется с помощью порогового устройства (ПУ) 26.The on-board computing unit (BVI) 2 includes (Fig. 4): an eight-channel filtering and amplification (FU) block 21, which provides filtering of the signals from the outputs of the three-component seismic sensors 4, low-frequency hydrophone 10, and four-element garland of hydrophones 12-1 in the band 1-60 Hz and amplification of signals for their transmission to the input of the block of an eight-channel analog-to-digital converter (ChATsP) 22; shaper channels (CF) 23, (CF1) 28; ChATsP triggering pulses are generated in the timer 25; information storage (NR) 24, which is a solid-state (flash) memory with a capacity of about 2 GB; the launch of NI is carried out using a threshold device (PU) 26.

Блок ЧАЦП 22 состоит из восьми 12-разрядных АЦП и имеет восемь выходов; выходы ЧАЦП 22 по отдельности подаются на входные каналы формирователя (КФ) 23, (КФ1) 28, где из сигналов с датчиков и гидрофона формируется массив отдельной выборки с длиной в шестнадцатиразрядное слово (информация занимает двенадцать младших разрядов, старшие 14, 15 и 16 разряды формируют номера соответствующих информационных каналов, причем 0 соответствует каналу Р, 1-сейсмическому каналу X, 2-каналу У, 3-каналу Z, 4, 5, 6, 7 - Р каналам гидрофонов гирлянды), на 13 разряд записывается 0. Для каждого информационного канала формируется файл длиной 250 Кбайт (из расчета, что частота квантования равна 200 Гц и при длине реализации 10 мин., объем реализации составляет 480 Кбайт, на остальные 10 Кбайт записывается наименование файла, свободные ячейки забиваются нулями, причем эти 10 Кбайт формируют начало каждого файла). Для устранения потери информации на каждый канал предусмотрен 16-разрядный (старшие 14, 15 и 16 разряды характеризуют номер соответствующего канала, на 13 разряд записывается 0) регистр памяти 27 с объемом памяти 1024 (1К) ячеек, с выхода которого затем подается на соответствующий канал входа блока КФ1 28.ChATsP block 22 consists of eight 12-bit ADCs and has eight outputs; the outputs of ChATsP 22 are separately supplied to the input channels of the shaper (KF) 23, (KF1) 28, where an array of a separate sample with a length of sixteen-bit word is formed from the signals from the sensors and the hydrophone (the information occupies the twelve least significant bits, the highest 14, 15 and 16 bits form the numbers of the corresponding information channels, and 0 corresponds to channel P, 1-seismic channel X, 2-channel U, 3-channel Z, 4, 5, 6, 7 - P to the channels of the hydrophones of the garland), 0 is written to the 13th digit. For each information channel, a file is created with a length of 250 KB (and calculating that frequency of quantization equal to 200 Hz and with a length implement 10 min., the volume of sales is 480 KB, the remaining 10 Kbyte file name is recorded, free cells clogged with zeros, and these 10 bytes form the beginning of each file). To eliminate information loss, a 16-bit channel is provided for each channel (the higher 14, 15 and 16 bits characterize the number of the corresponding channel, 0 is written to 13 bits) memory register 27 with a memory capacity of 1024 (1K) cells, the output of which is then fed to the corresponding channel input block KF1 28.

С выхода КФ 23 информация подается с помощью передатчика 30 через специальные соединители на легкий кабель 9-1 и далее по магистральному кабелю 9-4 на береговой стационар.From the output of KF 23, information is transmitted using the transmitter 30 through special connectors to the light cable 9-1 and then via the main cable 9-4 to the coastal hospital.

Ввод информации в НИ 24 осуществляется по команде с адаптивного порогового устройства 26. На вход порогового устройства 26 подается информация с четвертого канала ЧАЦП 22 соответствующего вертикальной компоненте Z трехкомпонентного сейсмодатчика 4. При превышении на определенную величину (10 дБ) текущего значения сигнала относительно усредненного в течение соответствующей 1К отсчету времени предшествующей текущему времени сигнала, вырабатывается команда на одновременное включение КФ1 28 и НИ 24. Одновременно с выхода порогового устройства 26 подается команда таймеру 25 на формирование кода Information is input into NI 24 by a command from the adaptive threshold device 26. Information from the fourth channel of ChATsP 22 corresponding to the vertical component Z of the three-component seismic sensor 4 is fed to the input of the threshold device 26. If the current signal value is exceeded by a certain amount (10 dB) relative to the average value during corresponding to a 1K countdown of the time preceding the current signal time, a command is issued to simultaneously turn on KF1 28 and NI 24. Simultaneously with the output of the threshold device 26 a command is issued to the timer 25 to generate the code

времени, содержащего год, месяц, часы, минуты, секунды, доли секунды с точностью 0,005 сек, который подается на четыре канала блока ФУ 21 для формирования наименования файла. Длина вводимой реализации 10 минут, выбрана с целью регистрации акустической компоненты (Т-фазы) подводного землетрясения, приходящие в точку регистрации заметно позже сейсмических продольных (Р) и поперечных (S) волн. Если в период ввода информации произошло очередное событие, то с этого момента счетчик вводимых отсчетов обнуляется, и счетчик запускается заново, при этом наименование файла не меняется, т.е. происходит непрерывная регистрация очередного события. Таким образом, в НИ 24 регистрируются все сейсмические события удовлетворяющие выше рассмотренному алгоритму. Таймер 25 представляет цифровой блок, где в качестве тактового генератора использован кварц типа «Гиацинт», с помощью которого формируются, временной код с точностью 0,005 сек и запускающие импульсы с частотой 200 Гц для ЧАЦП 22.the time containing the year, month, hours, minutes, seconds, fractions of a second with an accuracy of 0.005 seconds, which is fed to the four channels of the FU 21 block to form the file name. The length of the introduced implementation is 10 minutes, chosen to record the acoustic component (T-phase) of the underwater earthquake, arriving at the registration point noticeably later than the seismic longitudinal (P) and transverse (S) waves. If another event occurred during the period of entering information, then from that moment the counter of input samples is reset, and the counter is restarted, while the file name does not change, i.e. Continuous registration of the next event occurs. Thus, in NI 24, all seismic events that satisfy the above algorithm are recorded. Timer 25 represents a digital unit where “Hyacinth” type quartz is used as a clock generator, with the help of which a time code with an accuracy of 0.005 sec and triggering pulses with a frequency of 200 Hz are generated for ChATsP 22.

В БВУ 2 располагаются (фиг.5): кроме выше указанного блок управления (БУ) 29, блок управления исполнительным механизмом размыкателя (УИМ) 35, блок гидроакустической связи (ГАС) 34, блок космической навигации (КН) 36.In the BVI 2 are located (Fig. 5): in addition to the above-mentioned control unit (BU) 29, the control unit for the actuator of the disconnector (UIM) 35, the unit for hydroacoustic communication (GAS) 34, the space navigation unit (KN) 36.

Блок управления 29 представляет собой микроконтроллер, который управляет всеми устройствами КДСАС по команде, со стационара полученной по кабельной линии или по команде, полученной по гидроакустическому каналу связи либо по радиоканалу (на поверхности моря). В блоке управления ежедневно в 00 ч 00 м 00 с по Гринвичу производится корректировка времени (обнуление таймера). Обнуление производится со стационара в автоматическом режиме.The control unit 29 is a microcontroller that controls all KDSAS devices on command, from a hospital received via a cable line or by a command received via a hydroacoustic communication channel or via a radio channel (on the sea surface). In the control unit, daily at 00:00 00:00 GMT, the time is adjusted (zeroing the timer). Zeroing is done from the hospital in automatic mode.

По сигналу с датчика давления 14 в надводном положении (при аварийном всплытии) БУ 29 включает проблесковый маяк (ПМ) 13, блок КН 36. В подводном положении по сигналу с датчика давления 14 БУ 29 отключает блок 36 и включает блок ГАС 34.According to the signal from the pressure sensor 14 in the above-water position (during emergency ascent), the BU 29 turns on the flashing beacon (PM) 13, the КН block 36. In the underwater position, according to the signal from the pressure sensor 14, the BU 29 turns off the block 36 and turns on the ГАС block 34.

БУ 29 по команде включает или выключает, блок ГАС 34, исполняет все команды, получаемые, с помощью блока ГАС 34 и при необходимости передает через ГАС 34, с помощью ресивера 11 запрашиваемую информацию. Кроме этого, БУ 29 управляет режимами регистрации НИ 24 по заданной команде.BU 29 on command turns on or off, the GAS block 34, executes all the commands received using the GAS block 34 and, if necessary, transmits the requested information through the GAS 34, using the receiver 11. In addition, the control unit 29 controls the registration modes NI 24 at a given command.

При превышении данных с датчика давления 14 предельной величины, например, 1000 метров, либо при обнаружении течи с помощью датчика герметичности 20, либо по команде, полученной со стационара, либо по команде, полученной по гидроакустическому каналу связи с помощью ресивера 11, либо при превышении угла наклона 30 градусов в блоке системы ориентации 5 блок управления 29 дает команду УИМ 28 на включение исполнительного механизма 6 (т.е. производится сброс балласта).If the data from the pressure transducer 14 is exceeded, for example, 1000 meters, or if a leak is detected by the tightness sensor 20, either by a command received from the hospital, or by a command received through the hydroacoustic communication channel using receiver 11, or if the inclination angle of 30 degrees in the orientation system unit 5, the control unit 29 gives the UIM 28 command to turn on the actuator 6 (i.e., the ballast is reset).

Блок КН 36 с помощью антенны СРНС 15 позволяет обеспечивающему судну, осуществляющему поиск станции, с помощью спутниковой радионавигационной системы, определять местоположение станции.Block KN 36 using the antenna SRNS 15 allows the providing vessel, searching for the station, using the satellite radio navigation system, to determine the location of the station.

Работа КДСАС заключается в следующем. С помощью специального судна-кабелеукладчика прокладывают бронированный магистральный кабель от стационара до места установки КДСАС. Конец бронированного магистрального кабеля 9-4 заводится в муфту-соединитель 9-3. С другой стороны муфты-соединителя 9-3 конец легкого сигнального кабеля 9-1, за кольцо 9-6 крепится страховочный фал 9-5. С помощью фала 9-5 устанавливаем на дно якорь-балласт 8-1.The work of KDSAS is as follows. Using a special cable-laying vessel, an armored trunk cable is laid from the hospital to the KDSAS installation site. The end of the armored trunk cable 9-4 is inserted into the coupling connector 9-3. On the other side of the coupling-connector 9-3, the end of the light signal cable 9-1, for the ring 9-6 is attached a safety rope 9-5. Using the halyard 9-5, we install the anchor-ballast 8-1 on the bottom.

На борту обеспечивающего судна перед постановкой КДСАС проходит полный цикл подготовки, включающий в себя включение и тестирование различных узлов и блоков. После цикла подготовки КДСАС обеспечивающее судно на малом ходу (до 3 узлов) сначала опускается с борта обеспечивающего судна за борт поплавок гирлянды ЭНГ 12-2, затем сама гирлянда 12-1 и в последнюю очередь НА 1 с помощью выносного крана. Герметичный контейнер 1 (фиг.1), выполненный из алюминиевых сплавов, имеет предельную рабочую глубину 1000 м. КДСАС производит придонение на треногу-балласт (7, 8). Через определенное время по команде из БУ 29 в блоке системы ориентации 5 фиксируются показания компасного устройства и датчика наклона, которые заносятся на локальную память блока системы ориентации.On board the supply vessel, before the launch of the KDSAS, a full training cycle takes place, which includes the inclusion and testing of various units and blocks. After the KDSAS preparation cycle, the supply vessel at low speed (up to 3 knots) is first lowered from the side of the supply vessel overboard the ENG 12-2 garland float, then the garland 12-1 itself and, lastly, ON 1 using an external crane. The sealed container 1 (Fig. 1), made of aluminum alloys, has a limiting working depth of 1000 m. KDSAS produces a prong on a ballast tripod (7, 8). After a certain time, at the command of BU 29, in the block of the orientation system 5, the readings of the compass device and the tilt sensor are recorded, which are recorded on the local memory of the block of the orientation system.

Прием сейсмоакустических сигналов производится с помощью низкочастотного гидрофона 10 и с трех сейсмоприемников 4, ориентированных по трем ортогональным направлениям Х, У, Z. После преобразования сигналы Р, X, У, Z непрерывным потоком в цифровом виде подаются на стационар через кабели 9-1 и 9-4.Seismic acoustic signals are received using a low-frequency hydrophone 10 and from three seismic receivers 4, oriented in three orthogonal directions X, Y, Z. After conversion, the signals P, X, Y, Z are continuously transmitted in digital form to the hospital via cables 9-1 and 9-4.

При регистрации сигналов от землетрясений на накопитель (НИ) 24, включается адаптивное пороговое устройство 26, которое обеспечивает с малой вероятностью пропуска регистрацию этих сигналов. По команде с порогового устройства 26 запись сигналов осуществляется на четыре канала НИ 24 с длительностью 10 мин. Каждая реализация имеет файловую структуру, причем наименование файлов соответствует времени вступления сигналов от землетрясения (по каналу Z).When registering signals from earthquakes on the drive (NR) 24, the adaptive threshold device 26 is turned on, which provides with a low probability of missing registration of these signals. At a command from the threshold device 26, the signals are recorded on four channels of NI 24 with a duration of 10 minutes. Each implementation has a file structure, and the file name corresponds to the time of arrival of signals from the earthquake (on channel Z).

При выполнении ремонтно-профилактических работ с обеспечивающего судна подается команда на всплытие на блок ГАС 34 по гидроакустическому каналу связи, эти команды исполняются БУ 29, программное устройство дает команду УИМ 35 на отдачу балласта. В случае не прохождения команд команда на сброс может быть продублирована со стационара по сигнальному кабелю.When performing repair and maintenance work from the supplying vessel, a command is issued to ascend to the GAS block 34 via the sonar communication channel, these commands are executed by the BU 29, the software device gives the UIM 35 command to return the ballast. In case of failure to complete the commands, the reset command can be duplicated from the hospital via a signal cable.

Экстренное всплытие КДСС может быть осуществлено в случае затекания станции по сигналу от датчика герметичности 20, в случае превышения КДСС глубины погружения 1000 м по сигналу от датчика давления 14, в случае превышения величины 30 градусов в датчике наклона блока ориентации 5 и по команде по гидроакустическому каналу связи через блок ГАС 34.Emergency ascent of KDSS can be carried out in case of leakage of the station by a signal from the tightness sensor 20, if the KDSS exceeds an immersion depth of 1000 m by a signal from the pressure sensor 14, if the value exceeds 30 degrees in the tilt sensor of orientation unit 5 and by a command through the hydroacoustic channel communication through the GAS block 34.

В момент отдачи балласта (аварийное всплытие или при выполнении ремонтно-профилактических работ) начинает разворачиваться и для выборки станции на борт обеспечивающего судна. После всплытия станция включает проблесковый маяк 13 (в ночное время). Включаются At the moment of ballast recoil (emergency ascent or during repair and maintenance work), it also begins to unfold to take the station aboard the supply vessel. After surfacing, the station includes a flashing beacon 13 (at night). Are included

спутниковые системы «Гонец» и «ГЛОНАСС». Обнаружив АДСАС, сначала подтягивают с помощью выборочного поплавка 32, затем выбирают на борт судна поплавок 12-2 гирлянды ЭНГ 12-1, далее последовательно все ЭНГ и в последнюю очередь НА 1 станции. После выборки станции выполняют ремонтно-профилактические работы по устранению дефектов, замене блоков и узлов и модернизации станции на борту обеспечивающего судна. После выполнения ремонтно-профилактических работ проводят постановку станции по выше рассмотренной технологии.satellite systems "Messenger" and "GLONASS". Having found an ADSAS, first they are pulled up using a selective float 32, then a 12-2 garland of ENG 12-1 is selected on board the vessel, then all ENGs are sequentially, and lastly, at 1 station. After the station is sampled, repair and maintenance work is carried out to eliminate defects, replace blocks and units, and upgrade the station on board the supply vessel. After carrying out repair and maintenance work, the station is set up according to the above technology.

Claims (3)

1. Кабельная донная сейсмоакустическая станция (КДСАС), включающая в себя блок системы ориентации, бортовой вычислительный узел, источник питания, датчик герметичности, трехкомпонентный сейсмодатчик, низкочастотный гидрофон, ресивер высокочастотный (приемопередающий гидроакустический датчик), датчик давления, антенна радиолокационного отражателя и радиопередатчика, проблесковый маяк, антенна спутниковой радионавигационной системы, размыкатель, отличающаяся тем, что применяются бронированный магистральный и легкий сигнальный кабели предназначенные для подачи электрического питания в блок питания (вторичный источник питания), для подачи команд в блок управления и для съема сейсмоакустической информации из бортового вычислительного узла.1. Cable bottom seismic-acoustic station (KDSAS), which includes an orientation system unit, an on-board computing unit, a power source, a leakproofness sensor, a three-component seismic sensor, a low-frequency hydrophone, a high-frequency receiver (hydro-acoustic transceiver), a pressure sensor, an antenna of a radar reflector and a radio transmitter, flashing beacon, antenna of the satellite radio navigation system, disconnector, characterized in that the armored trunk and light signal cable are used for supplying electrical power to the power supply (secondary power source), for supplying commands to the control unit and the pickup seismic acoustic information from the onboard computer node. 2. КДСАС по п.1, отличающаяся тем, что используется якорь-балласт с муфтой-соединителем.2. KDSAS according to claim 1, characterized in that a ballast anchor with a coupling coupling is used. 3. КДСАС по п.1, отличающаяся тем, что используется гирлянда гидрофонов.

3. KDSAS according to claim 1, characterized in that a garland of hydrophones is used.