一种超浅海域海底高精度重力测量系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种超浅海域海底高精度重力测量系统，包括重力仪系统、水深测量仪、导航定位设备、供电装置，供电装置分别连接重力仪系统、水深测量仪、导航定位设备，重力仪系统包括潜入海底的重力仪，导航定位设备包括定位仪及与定位仪连接的定位仪天线，定位仪天线与重力仪的重心在同一条垂线上。重力仪沉到海底瞬间瞬时读数，以保证测量坐标能尽量真实反映测点坐标。利用本实用新型可满足点位中误差小于10m甚至达到±2m的精度要求。
【专利说明】
一种超浅海域海底高精度重力测量系统
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种超浅海域海底高精度重力测量系统，具体涉及0?50m水深海底高精度重力测量系统，属于重力测量领域。【背景技术】
[0002]目前，超浅(0?50m水深)海域海底高精度重力测量系统主要采用基于CG-3型重力仪开发，受仪器限制，水下自动调平限度为±15°。密封罐为铁铸，相对笨重，维护成本大。该系统存在最大的问题是利用GPS进行水上平面定位，定位精度较差，平面定位精度在± 10m 以上，因而只能应用于小比例尺、低精度重力勘探。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种超浅海域海底高精度重力测量系统；
[0004]本实用新型结构设计合理，通过定位仪及定位方法的改进，将定位精度提高到土 10m以内，可应用于高精度重力测量。
[0005]本实用新型的技术方案为:
[0006]一种超浅海域海底高精度重力测量系统，包括重力仪系统、水深测量仪、导航定位设备、供电装置，所述供电装置分别连接所述重力仪系统、所述水深测量仪、所述导航定位设备，所述重力仪系统包括潜入海底的重力仪，所述导航定位设备包括定位仪及与所述定位仪连接的定位仪天线，所述定位仪天线与所述重力仪的重心在同一条垂线上。[00〇7]由于水下无法定位，所以定位仪天线应与重力仪重心在同一铅垂线上，且在重力仪沉到海底瞬间瞬时读数，以保证测量坐标能尽量真实反映测点坐标。但由于受水流作用， 定位会产生偏差，由现在试验数据看，当水深小于50m时，利用此方法可满足点位中误差小于规范± 10m甚至达到± 2m的精度要求。
[0008]根据本实用新型优选的，所述重力测量系统还包括绞车，所述重力仪系统还包括与所述重力仪通过通讯电缆连接的操控系统，所述绞车、所述操控系统分别连接所述供电装置。
[0009]操控系统对重力仪进行遥控操作，通过将操控系统与重力仪用通讯电缆连接起来，利用绞车将重力仪沉入海底，进行调平及测量读数。为了检查重力仪是否漏水，通过操控系统进行漏水监测，当重力仪漏水时发出报警信号。为了保证重力仪保持恒温状态，操控系统通过通讯电缆对重力仪进行加热，以保证重力仪不受外界温度的影响正常读数。
[0010]根据本实用新型优选的，所述重力测量系统还包括工作船，所述定位仪、所述供电装置、所述操控系统、所述绞车均设置在所述工作船上。
[0011]根据本实用新型优选的，所述水深测量仪包括第一压力传感器、第二压力传感器， 所述第一压力传感器设置在所述操控系统内，所述第二压力传感器设置在所述重力仪内。
[0012]水深测量的原理是将压力传感器感应到的水压力转变为电信号，经电路处理后作为水深变化显示出来。通过公式求取水深:1ι=(Ρ1-Ρ2)Α^。!!表示水深，Pl表示海底的压力，通过第二压力传感器读取，Ρ2表示海面上的压力，通过第一压力传感器读取。
[0013]根据本实用新型优选的，所述重力仪内设有密封仓，所述密封仓为球体，直径为58_62cm。
[0014]密封仓的作用一是隔绝海水对重力仪电子元件及电路的浸泡，二是克服海水流动对重力仪灵敏系统的振动，从而形成稳定的重力测量系统。密封仓可保证在600m水深内不漏水。为了减小重力仪受水流的影响，在密封仓为增加了配重框。
[0015]根据本实用新型优选的，所述重力仪系统为INO sea-floor gravity meter重力仪。
[ΟΟ??] INO sea-floor gravity meter重力仪是加拿大先达利公司最新研制的海底重力仪，该器的灵敏系统仍为石英弹簧结构，它以CG-5全自动重力仪为核心，保证了重力仪的高灵敏度。该仪器可在± 200弧秒内的倾斜状态下读数。
[0017]根据本实用新型优选的，所述定位仪为GPS。
[0018]导航采用手持GPS，将理论测点输入到GPS中后，利用点导航功能进行导航。
[0019]陆地及水深小于2米浅滩平面定位使用SDCORS网络RTK模式，远离陆地海域平面定位采用多功能卫星星基增强系统(MSAS)。
[0020]根据本实用新型优选的，所述供电装置为功率为1kw的三相发电机。
[0021 ]根据本实用新型优选的，所述绞车为液压绞车。
[0022]根据本实用新型优选的，所述工作船的功率为400马力。
[0023]本实用新型的有益效果为:
[0024]本实用新型定位仪天线应与重力仪重心在同一铅垂线上，且在重力仪沉到海底瞬间瞬时读数，以保证测量坐标能尽量真实反映测点坐标，本实用新型通过操控系统对重力仪进行遥控操作，通过将操控系统与重力仪用通讯电缆连接起来，利用绞车将重力仪平稳地沉入海底，进行调平及测量读数，本实用新型将定位精度提高到±10m以下，甚至到达土
2m ο
【附图说明】
[0025]图1为实施例的重力测量系统的结构示意图。
[0026]1、GPS，2、GPS天线，3、发电机，4.操控系统，5、绞车、6、重力仪，7、压力传感器，8、工作船。
【具体实施方式】
[0027]下面结合说明书附图和实施例对本实用新型作进一步限定，但不限于此。
[0028]实施例
[0029]一种超浅海域海底高精度重力测量系统，包括工作船8、GPS1、GPS天线2、INO sea-floorgravity meter重力仪、发电机3、绞车5，INO sea-floor gravity meter重力仪包括重力仪6、操控系统4;
[0030]工作船8上设置GPSl、发电机3、操控系统4、绞车5，重力仪6潜入海底，GPSl通过通讯电缆连接GPS天线2，发电机3通过供电电缆分别连接GPSl、绞车5、操控系统4，操控系统4通过通讯电缆连接重力仪6XPS天线2与重力仪6的重心在一条垂直线上。如图1所示。
[0031]操控系统4对重力仪6进行遥控操作，通过将操控系统4与重力仪6用通讯电缆连接起来，利用绞车5将重力仪6沉入海底，进行调平及测量读数。为了检查重力仪6是否漏水，通过操控系统4进行漏水监测，当重力仪6漏水时发出报警信号。为了保证重力仪6保持恒温状态，操控系统4通过通讯电缆对重力仪6进行加热，以保证重力仪6不受外界温度的影响正常读数。
[0032]GPS天线2应与重力仪6重心在同一铅垂线上，且在重力仪6沉到海底瞬间瞬时读数，以保证测量坐标能尽量真实反映测点坐标。
[0033]INO sea-floor gravity meter重力仪是加拿大先达利公司最新研制的海底重力仪，该器的灵敏系统仍为石英弹簧结构，它以CG-5全自动重力仪为核心，保证了重力仪6的高灵敏度。该仪器可在± 200弧秒内的倾斜状态下读数。
[0034]INO sea-floor gravity meter重力仪还包括自动调平装置、压力感应器7、密封仓；
[0035]自动调平装置由X、Y方向伺服电机组成。通过自动调平装置可将重力仪6调平至土20弧秒内，以保证在水平状态下读数。
[0036]密封仓的作用一是隔绝海水对重力仪6电子元件及电路的浸泡，二是克服海水流动对重力仪6灵敏系统的振动，从而形成稳定的测量系统。密封仓为球体，直径为60cm，可保证在600m水深内不漏水。为了减小重力仪6受水流的影响，在密封仓为增加了配重框。
[0037]重力测量系统还包括水深测量仪，包括两个压力传感器，其中一个压力传感器设置在所述操控系统4内，另一个压力传感器7设置在所述重力仪6内。
[0038]水深测量的原理是将压力传感器7感应到的水压力转变为电信号，经电路处理后作为水深变化显示出来。通过公式求取水深Α=(Ρ1-Ρ2)/ρ8。!!表示水深，Pl表示海底的压力Ρ2表示海面上的压力。
[0039]发电机3为功率为1kw的三相发电机。
[0040]绞车5为液压绞车。
[0041 ]工作船8的功率为400马力。
[0042]本实用新型将定位精度提高到±2m。
【主权项】
1.一种超浅海域海底高精度重力测量系统，包括重力仪系统、水深测量仪、导航定位设 备、供电装置，所述供电装置分别连接所述重力仪系统、所述水深测量仪、所述导航定位设 备，所述重力仪系统包括潜入海底的重力仪，所述导航定位设备包括定位仪及与所述定位 仪连接的定位仪天线，所述定位仪天线与所述重力仪的重心在同一条垂线上。2.根据权利要求1所述的一种超浅海域海底高精度重力测量系统，其特征在于，所述重 力测量系统还包括绞车，所述重力仪系统还包括与所述重力仪通过通讯电缆连接的操控系 统，所述绞车、所述操控系统分别连接所述供电装置。3.根据权利要求2所述的一种超浅海域海底高精度重力测量系统，其特征在于，所述重 力测量系统还包括工作船，所述定位仪、所述供电装置、所述操控系统、所述绞车均设置在 所述工作船上。4.根据权利要求2所述的一种超浅海域海底高精度重力测量系统，其特征在于，所述水 深测量仪包括第一压力传感器、第二压力传感器，所述第一压力传感器设置在所述操控系 统内，所述第二压力传感器设置在所述重力仪内。5.根据权利要求1所述的一种超浅海域海底高精度重力测量系统，其特征在于，所述重 力仪内设有密封仓，所述密封仓为球体，直径为58-62cm。6.根据权利要求1所述的一种超浅海域海底高精度重力测量系统，其特征在于，所述重 力仪系统为INO sea-floor gravity meter重力仪。7.根据权利要求1所述的一种超浅海域海底高精度重力测量系统，其特征在于，所述定 位仪为GPS。8.根据权利要求1-7任一所述的一种超浅海域海底高精度重力测量系统，其特征在于， 所述供电装置为功率为l〇kw的三相发电机。9.根据权利要求2所述的一种超浅海域海底高精度重力测量系统，其特征在于，所述绞 车为液压绞车。10.根据权利要求3所述的一种超浅海域海底高精度重力测量系统，其特征在于，所述 工作船的功率为400马力。
【文档编号】G01V7/16GK205620560SQ201620485470
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】刘洪波, 王恩强, 吴治国, 孔祥明, 韩玉珍, 陈宏杰
【申请人】山东省物化探勘查院