RU2734844C1

RU2734844C1 - Method of installation of marine hydrophysical polygon

Info

Publication number: RU2734844C1
Application number: RU2019125298A
Authority: RU
Inventors: Евгений Георгиевич Морозов; Том Анатольевич Дозоров
Original assignee: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова ИО РАН
Priority date: 2019-08-08
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2020-10-23

Abstract

FIELD: vessels and other watercrafts.

SUBSTANCE: initially, two (first and second) seismoacoustic stations, on which flat rudders are rigidly fixed, providing separation of bottom stations due to hydrodynamic forces arising due to movement of water, are lowered from the stern of the ship, from different sides. At the same time the ship bleeds cables connected to the first and the second stations, wound on the common coil of the third station. After development of the cable connecting the first and second stations, the ship reduces speed until the bottom touches the stations, after which a command is issued through hydroacoustic channel to drop rudders from the first and second stations, further, the vessel continues to drive until the cable length on the coil of the third station is equal to the cable length between the anchored first and second stations, after which the vessel drops the third station on the halyard from the stern until the bottom touches it, while simultaneously providing tension of the cables connecting the third station to the first and second stations. After these operations, buoyancy tied to ball is equipped with ballast and circuit breaker.

EFFECT: method is proposed for installation of marine hydrophysical polygon from ship, in which bottom stations are carried overboard, connected to each other by cable, wound on coils.

1 cl, 3 dwg

Description

Настоящее предполагаемое изобретения относится к геофизическим методам исследования. Известны морские геофизические методы исследования, в которых на морском дне располагают сеть гидрофизических станций, соединенных кабелями (1). Известны морские геофизические методы разведки, в которых производится укладка сейсмокос на морском дне с использованием катушек с намотанным кабелем (2). Упомянутые две методики являются как бы общим прототипом данного предложения.The present claimed invention relates to geophysical survey methods. There are known marine geophysical research methods, in which a network of hydrophysical stations connected by cables is located on the seabed (1). Known marine geophysical exploration methods, in which seismic streamers are laid on the seabed using reels with wound cable (2). These two techniques are, as it were, a common prototype of this proposal.

Одним из назначений гидрофизического полигона является определение источников сейсмических (акустических) колебаний, их расположение, мощность и т.п. Для максимально точного определения всех параметров необходимо знать места точек установки датчиков (станций их содержащих) на дне, поэтому, чем точнее будет информация о расположении полигона, тем точнее будет полученная информация. Учитывая, что глубина, на которую нужно поставить станции, может достигать нескольких километров, определить место каждой станции хотя бы с точностью в несколько десятков метров, практически невозможно.One of the purposes of the hydrophysical test site is to determine the sources of seismic (acoustic) vibrations, their location, power, etc. For the most accurate determination of all parameters, it is necessary to know the locations of the installation points of the sensors (stations containing them) at the bottom, therefore, the more accurate the information about the location of the landfill, the more accurate the information will be. Considering that the depth at which the stations must be placed can reach several kilometers, it is practically impossible to determine the location of each station with an accuracy of several tens of meters.

Целью предполагаемого изобретения является повышение точности, измерений путем обеспечения жесткой геометрии полигона на дне океана. Поставленная цель достигается тем, что, с кормы судна, с разных бортов, опускают две (первую и вторую) гидрофизические станции, на которых The purpose of the proposed invention is to improve the accuracy of measurements by providing a rigid geometry of the landfill on the ocean floor. This goal is achieved by the fact that, from the stern of the vessel, from different sides, two (first and second) hydrophysical stations are lowered, at which

жестко закреплены плоские рули, обеспечивающие расхождение донных станций за счет гидродинамических сил, возникающих из-за движения воды относительно корпуса судна, при этом, судно стравливает кабели, соединенные с первой и второй станциями, намотанные на общей катушке третьей станции. После выработки всего кабеля, соединяющего первую и вторую станции, судно уменьшает скорость перемещения относительно воды до момента касания станциями дна, после чего, по гидроакустическому каналу отдается команда на сброс рулей с первой и второй стаций, далее судно продолжает движение до выработки длины кабелей на катушке третьей станции, равной длине кабеля между уже заякаренными первой и второй станциями. Далее судно опускаете кормы третью станцию на буксировочном фале, до момента касания ее дна, одновременно обеспечивая натяжение кабелей, связывающих третью станцию с первой и второй! После этих операций, с кормы сбрасывается привязанная к буксировочному фалу плавучесть, снабженная балластом и размыкателем.flat rudders are rigidly fixed, providing divergence of bottom stations due to hydrodynamic forces arising from the movement of water relative to the ship's hull, while the ship bleeds cables connected to the first and second stations, wound on a common coil of the third station. After running out of the entire cable connecting the first and second stations, the vessel reduces the speed of movement relative to the water until the stations touch the bottom, after which, via the hydroacoustic channel, a command is given to reset the rudders from the first and second stations, then the vessel continues to move until the length of the cables on the coil is exhausted the third station, equal to the length of the cable between the already anchored first and second stations. Next, the vessel lower the stern of the third station on the towing halyard, until it touches its bottom, while maintaining the tension of the cables connecting the third station with the first and second! After these operations, buoyancy tied to the towing halyard, equipped with ballast and a breaker, is released from the stern.

Возможность практической реализации.Possibility of practical implementation.

На чертеже - Фиг. 1 показано судно - 1, которое буксирует кабелями - 2 донные гидрофизические станции - 3 и 4. Станции соединены между собой кабелем - 5, намотанным на катушки (не показаны), расположенные внутри станций. Судно - 1 может двигаться по направлению -V, или стоять на якоре, при наличии морских течений в месте постановки. Главное, обеспечить гидродинамическое взаимодействие рулей - 6, закрепленных на станциях 3 и 4, и обтекающей их, воды. Станции буксируются кабелями - 2, намотанных на катушке станции - 7, находящейся пока на судне. Станции имеют отрицательную плавучесть, и при остановки судна (воды) они опустятся на дно. К моменту In the drawing - FIG. 1 shows a ship - 1, which is towing with cables - 2 bottom hydrophysical stations - 3 and 4. The stations are connected by a cable - 5, wound on spools (not shown) located inside the stations. Vessel - 1 can move in the -V direction, or anchor, if there are sea currents at the anchorage location. The main thing is to ensure the hydrodynamic interaction of rudders - 6, fixed at stations 3 and 4, and the water flowing around them. The stations are towed by cables - 2, wound on the reel of the station - 7, which is still on the ship. The stations have negative buoyancy, and when the vessel (water) stops, they will sink to the bottom. To the moment

касания станциями дна, расстояние между ними будет равно максимально установленному по команде гидроакустического канала, отмеряющего длину кабеля с катушек станций - 3 и 4, а максимальным оно будет от воздействия гидродинамических сил потока воды на рули - 6, установленных под углом 45 градусов к направлению движения судна (воды). Для более надежной фиксации станций, желательно снабдить их штырями, входящими в дно. Позиция касания станциями дна показана на Фиг. 2, буквами D и Р обозначены дно и поверхность соответственно.touching the bottom of the stations, the distance between them will be equal to the maximum set by the command of the hydroacoustic channel measuring the length of the cable from the coils of the stations - 3 and 4, and the maximum it will be from the effect of the hydrodynamic forces of the water flow on the rudders - 6, set at an angle of 45 degrees to the direction of movement ship (water). For a more reliable fixation of the stations, it is advisable to equip them with pins entering the bottom. The position of the stations touching the bottom is shown in FIG. 2, D and P denote the bottom and the surface, respectively.

После фиксации стаций 3 и 4 на дне, подается команда на сброс гидродинамических рулей - 6, и судно продолжит движение до выработки длины кабелей - 2, намотанных на катушке станции -7, равной длине кабеля - 5, т.е. расстоянию между этими станциями. С кормы судна - 1 на фале спускается станция -7 до момента касания ее дна. При этом обеспечивается натяжение кабелей - 2, связывающих станцию -7 со станциями 3 и 4. В результате всех операций на дне образуется абсолютно равносторонний треугольник (полигон), образованный станциями 3, 4 и 7. Он показан на Фиг. 3. С судна сбрасывается плавучесть - 8, привязанная к буксировочному фалу - 9, снабженная, связанным через размыкатель балластом. И на этом установка полигона заканчивается. Разумеется, он фиксируется спутниковой системой.After fixing stations 3 and 4 at the bottom, a command is given to reset the hydrodynamic rudders - 6, and the vessel will continue to move until the length of cables - 2, wound on the reel of station -7, is equal to the length of the cable - 5, i.e. the distance between these stations. Station -7 descends from the stern of the ship-1 on the halyard until it touches the bottom. This ensures the tension of cables - 2, connecting station -7 with stations 3 and 4. As a result of all operations at the bottom, an absolutely equilateral triangle (polygon) is formed, formed by stations 3, 4 and 7. It is shown in Fig. 3. Buoyancy is discharged from the vessel - 8, tied to the towing halyard - 9, equipped with ballast connected through the breaker. And this is where the installation of the landfill ends. Of course, it is recorded by the satellite system.

В зависимость от энергетических возможностей источников питания станций, информация может сниматься по гидроакустическому каналу, или же, после завершения работы полигона, судно приходит в место его расположения, подается команда на отделение балласта от плавучести - 8, и все станции на буксировочном фале - 9 поднимаются на борт судна сопровождения.Depending on the energy capabilities of the power sources of the stations, the information can be collected via the hydroacoustic channel, or, after the completion of the work of the test site, the ship comes to its location, the command is given to separate the ballast from the buoyancy - 8, and all stations on the towing halyard - 9 rise on board the escort vessel.

Таким образом, без применения сложных подводных систем фиксации и позиционирования, достигается поставленная способом цель - установка Thus, without the use of complex underwater fixation and positioning systems, the goal set by the method is achieved - installation

на дне океана сейсмогидроакустического полигона с фиксацией его элементов на дне с точностью не менее нескольких метров.at the ocean floor of a seismic hydroacoustic polygon with fixation of its elements at the bottom with an accuracy of at least several meters.

Источники информации, использованные при составлении заявки:Sources of information used in the preparation of the application:

1. «Средства и методы океанологических исследований» Москва, «Наука» 2005, авторы Г.В. Смирнов и др., с. 61-70.1. "Means and methods of oceanological research" Moscow, "Science" 2005, authors G.V. Smirnov and others, p. 61-70.

2. Патент России №2545092.2. Patent of Russia No. 2545092.

Claims

A method of installing a marine hydrophysical test site from a ship, which consists in carrying out overboard bottom stations connected to each other by a cable wound on reels, characterized in that, in order to ensure a rigid geometry of the location of the test site at the bottom, initially from the stern of the vessel, from different sides , lower two - the first and the second - seismoacoustic stations, on which flat rudders are rigidly fixed, ensuring the divergence of the bottom stations due to hydrodynamic forces arising from the movement of water relative to the ship's hull, while the ship bleeds off the cables of the first and second stations, wound on the common coil of the third station, after the development of the cable connecting the first and second stations, the vessel reduces speed, and, after the stations touch the bottom, a command is given through the hydroacoustic channel to reset the rudders from the first and second stations, then the vessel continues to move until the length of the cables on the coil is exhausted third station, equal to the length of the cable between the already anchored first and w With these stations, after which the vessel lowers from the stern the third station on the towing halyard, until it touches the bottom, while simultaneously providing tension on the cables connecting the third station with the first and second ones, and from the stern, the buoyancy tied to the towing halyard is released, connected with the ballast through the breaker.