头浮子及方法
【专利摘要】一种头浮子及方法。本发明提供用于连接至拖缆的头部或引入线或者提供关于源的信息的方法和拖缆/源头浮子系统。所述系统包括头浮标、头浮子、连接器和定位设备，所述头浮标构造为在水中漂浮，并且经由缆绳连接至所述拖缆的头部或连接至引入线；所述头浮子构造为在水中漂浮；所述连接件器将所述头浮子连接至所述头浮标；所述定位设备附接至所述头浮子并且构造为确定所述拖缆或者所述源的位置。
【专利说明】头浮子及方法
【技术领域】
[0001]本文所公开的主题的实施方案通常涉及方法和系统，更具体地，涉及用于使与头浮标相关的维修任务得到改进和使其更有效的机构和技术。
【背景技术】
[0002]地震数据采集和处理生成海底或者底土下的地球物理结构的概况(图像)。虽然该概况不提供对于石油和天然气存储的准确位置，但它向本领域受过培训的人员暗示出存在或者不存在石油和天然气存储。因此，提供海底/底土下的结构的高分辨率图像是正在进行的过程。
[0003]为了构建底土 (或地下)的图像，地质学家或地球物理学家通常使用例如放置在表层上的波发射器(源)。对于海洋地震勘测的情况，波发射器被在水表面处或者在水表面下的船拖引。这样的发射器发射经由水(以及底土以用于陆地地震)传播并且被水的各层的表面(反射器)反射的波(例如，声波)。反射至表面的波被接收器(其被同样的船或者用于海洋地震的另外的船拖引或者位于海底)记录为时间的函数。被接收器接收并且记录的信号被称为地震道。基于该地震道，生成了勘测的地下的图像。
[0004]当进行海洋地震勘测时，接收器沿缆绳放置以形成拖缆，并且多个拖缆由船拖引。具有拖引船10的这样的海洋地震勘测如图1所示。拖缆12如图1所示在预定区域上传播(spreading)。这被称为地震传播。为了维持多个拖缆12基本上彼此平行，使用各个前端装置。拖缆12展开至想要的宽度以提供在采集区域上的地质条件的测量。
[0005]前端装置30的实例配置在船10和各个拖缆12之间，并且该装置构造为实现对拖缆头的需要的定位。图1示出前端装置30包括连接在船10和导向板34之间的引入缆绳32。导向板34为这样的结构:当其被拖引以使拖缆保持在相对于拖引船10的航线的横向方向上展开时能够产生必要的提升。间隔线36配置在拖缆12之间，以获得用于拖缆头的位置的基本上直线的轮廓。
[0006]如图2所示，为了维持拖缆12相对于参考平面(例如，水表面)基本平行，传统上，头浮标40连接至拖缆12的头部12A，并且尾浮子42连接在拖缆12的尾部12B。头浮标和尾浮子将浮选配置到拖缆上，即使拖缆是有浮力的中性线(neutral)。头浮标和尾浮子构造为在水表面50漂浮，并且相应的缆绳40A和42A (用于机械的目的)将这些元件连接至拖缆，以将拖缆维持在想要的深度H。
[0007]头浮标40配备有各种设备，例如，用于检测邻近拖缆的位置的声学设备，以及用于确定拖缆的绝对位置的全球定位系统(GPS)设备。为了给设备供电，在拖引船上产生的电力可以经由电缆绳52传递至头浮子40。电缆绳52和缆绳40A通过连接装置54连接至拖缆12。
[0008]有时，头浮子需要维修，这是由于头浮子的设备需要经常检查。这样的维修可以当头浮标在水中展开时，即，在地震勘测期间进行。由于例如大浪、移动的设备、潮湿的环境等等，这样的环境使得工作条件对于维修人员来说是困难的。并且，由于环境条件的不适宜，维修可能是耗时的。
[0009]由于拖缆传播的成本较高，因此已经在水下展开了拖缆传播并且停止地震勘测以维修头浮标是非常不利的。因此，需要提供避免前述问题和缺点的系统和方法，即，简化和/或加快头浮子的维修。
【发明内容】
[0010]根据一个示例性实施方案，存在一种连接至拖缆的头部或引入线的拖缆头浮子系统。该系统包括:(A)头浮标，所述头浮标构造为在水中漂浮并且经由缆绳连接至所述拖缆的头部或者引入线，(B)头浮子，所述头浮子构造为在水中漂浮，(C)连接器，所述连接器将所述头浮子连接至所述头浮标，以及(D)定位设备，所述定位设备在所述头浮子上，并且构造为确定所述拖缆的位置。
[0011]根据另一个示例性实施方案，存在一种与在水下拖引的拖缆的头部或者引入线相关联的头浮子。所述头浮子包括:(A)主体，所述主体构造为在水中漂浮，(B)连接器，所述连接器将所述头浮子连接至头浮标，以及(C)定位设备，所述定位设备附接至所述头浮子，并且构造为确定所述拖缆的位置或者源的位置。所述头浮子不向所述拖缆提供浮选。
[0012]根据另一个示例性实施方案，存在一种用于进行地震勘测的方法。该方法包括:(A)拖引拖缆，(B)将头浮标连接至所述拖缆的头部或者连接至引入线，以及(C)利用所述头浮标拖引头浮子，所述头浮子构造为在水中漂浮。该方法进一步包括利用附接至所述头浮子的定位设备来确定所述拖缆的位置。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]并入说明书中并构成说明书的一部分的所附附图显示一个或多个实施方案，并且与说明书一起说明这些实施方案。在所述附图中:
[0014]图1为传统地震勘测的示意图；
[0015]图2为当在水下展开时拖缆的侧视图；
[0016]图3为根据示例性实施方案的包括主要件和头浮子的头浮子系统的示意图；
[0017]图4为缆绳的横截面图；
[0018]图5为根据示例性实施方案的主要件和头浮子的示意图；
[0019]图6为根据示例性实施方案的主要件和头浮子之间的连接器的示意图；
[0020]图7为根据示例性实施方案的主要件和头浮子之间的另一个连接器的示意图；
[0021]图8为根据示例性实施方案的具有一个或更多头浮标的传播的示意图；
[0022]图9为根据示例性实施方案的用于拖引主要件和头浮子的方法的流程图；
[0023]图10为根据示例性实施方案的用于替换头浮子的方法的流程图；
[0024]图11为连接至地震源的头浮标的示意图；
[0025]图12为根据示例性实施方案的具有水轮发电机和护栅的头浮标的示意图；
[0026]图13为根据示例性实施方案的具有水轮发电机和护栅的另一个头浮标的示意图；
[0027]图14为根据示例性实施方案的具有水轮发电机和护栅的又一个头浮标的示意图；[0028]图15为根据示例性实施方案的具有可旋转的水轮发电机的头浮标的示意图；以及
[0029]图16为计算装置的示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面的示例性实施方案的描述涉及所附附图。在不同的附图中相同的附图标记标识相同的或相似的元件。下面的具体描述不限制本发明。相反地，本发明的范围由所附权利要求书来限定。为了简单起见，参考连接至头浮标的头浮子的术语和结构讨论下面的实施方案。
[0031 ] 在整个说明书中，提及“一个实施方案”或“实施方案”意指结合实施方案描述的特定特征、结构或特性包括于公开的主题的至少一个实施方案中。因此，在整个说明书中的各处出现的短语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”不需要涉及相同的实施方案。此夕卜，特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方案中以任何适当的方式结合。
[0032]根据示例性实施方案，拖缆的头部通过缆绳附接至提供漂浮性的头浮标。头浮子可拆卸地附接至头浮标。头浮子无意向拖缆提供漂浮性。在一个应用中，在头浮子和拖缆之间没有直接连接。传统地在头浮标上的各种设备(例如，声学设备、GPS等)现在被移动到头浮子中。头漂浮仍然向拖缆提供漂浮性。当需要维修设备时，由于设备现在在头浮子上而不在头浮标上，因此头浮子可以与头浮标分离，并且利用工作的头浮子进行替换。
[0033]因此，维修操作实质上从海洋移到了船上，这是由于头浮子可以被拖引到船上，并且可以在船上进行维修，同时不中断地震勘测。因此，通过利用新的实施方案，可以减少地震勘测的停工时间。减少的停工时间可以包括:用于向头浮子发送带有维修人员的小船的时间、用于头浮子从头浮标断开的时间，用于将新的头浮子附接至头浮标的时间，以及用于在船上恢复头浮子的时间。然而，减少的停工时间不包括在头浮子中替换或者固定设备所必须的时间。
[0034]现在参考几个示例性实施方案来更具体地讨论新的特征。根据图3中显示的示例性实施方案，地震勘测系统100包括拖引船102以及至少一个拖缆104。拖缆104利用前端装置106 (例如，将拖缆连接至船的引入线)连接至拖引船102。头浮标110利用缆绳112 (其可既包括提供机械强度的缆绳或链，也包括提供电和/或数据传递的缆绳)附接至在拖缆104的前部104A处的连接部件113，并且尾浮子114利用缆绳116附接至拖缆的尾部104B。缆绳112可以附接至引入线106来代替附接至拖缆的前部104A，并且因此，连接部件113可以在拖缆和引入线106之间。此外，头浮子120通过连接件122附接至头浮标110。连接件122可以可拆卸地连接(如在后面讨论的)，使得在海上时维修人员可以容易地使头浮子从头浮标分离。在一个应用中，连接件可以从维修船130远程控制，以便通过简单的按下有关远程控制的按钮，头浮子自动地与头浮标分离。在另一个应用中，连接件是不可拆卸的，即，其是固定的。
[0035]如在图4中显示的，连接件122可以包括缆绳122A，缆绳122A构造为承担存在于连接件122中的张力。缆绳122A可以分布为如图4所示的单个缆绳或者它可以以各股分布在连接件122之内或之外。数据通信线122B还可以通过连接件122配置，用于支持在头浮子和头浮标或拖缆之间的数据传输。电力线122C还可以通过连接件122配置，用于在头浮子和头浮标之间传输电力。
[0036]在图5中显示的一个示例性实施方案中，拖缆头浮子系统135包括连接至头浮子120的头浮标110。应当注意的是，此处所讨论的头浮子120处于附接至拖缆的头浮标110的情况下。然而，头浮子的新的特征还可以被应用于附接至地震源或另一个地震装置或元件(例如，尾浮标、导向板或引入线)的头浮子。头浮标Iio没有GPS或者声学设备，这是由于该设备移到了头浮子120上。然而，在另一个示例性实施方案中，头浮标110可以包括一个或多个该设备。头浮标110可以具有用于调节缆绳112 (连接至拖缆)的长度的致动器112A，并且没有其他设备。这是用于头浮标110的最小化的设备配置。在另一个应用中，头浮标110可以包括用于给致动器112A供电的电池140。致动器112A例如可以是绞盘。致动器112A用于控制缆绳112的长度，并且因此用于控制附接至缆绳112的拖缆(未示出)的深度。
[0037]此外，在另一个应用中，控制装置142可以配置在头浮标内。控制装置142可以构造为从拖缆104经由缆绳112，或者无线地从拖引船102接收数据，用于控制拖缆的深度位置。因此，在该最后的示例性实施方案中，头浮标110能够调节拖缆或者引入线的深度位置，而与存在或者不存在头浮子无关。
[0038]头浮子120具有主体121，主体121构造为覆盖一个或多个用于确定拖缆相对于其他拖缆的位置和/或其绝对位置的定位装置。这样的定位装置可以包括GPS (或者使用空气为媒质的其他类似的装置)系统150，其提供相对于地球的绝对位置，和/或声学系统(或用于确定其他拖缆的相对位置并且使用水为媒质的其他系统，无源声学监控系统)152，其提供浮标对于拖缆的相对位置或者一个拖缆对于另一个拖缆的位置。在一个应用中，GPS系统150配置在头浮子的顶部上，而声学系统152配置在头浮子的底部上。尽管图5示出了配置在头浮子内的这些装置，但应当注意的是，这些装置可以部分地或者完全地配置在头浮子的外部。其他的装置和/或系统可以如目前讨论地配置在头浮子之上和/或之中。
[0039]例如，电池154可以配置在头浮子之内，以给GPS和声学系统供电。可选地，如果头浮标110不具有电源或者不能直接从拖缆接收电力，则电池154可以通过连接件122向致动器112A提供电力。可以配置控制器156 (例如，处理器和/或存储器)用于控制/协调在头浮子上的GPS、声学系统、电池和其他设备，例如，用于确定何时给电池充电。电池154可以利用配置在浮子的顶部上的太阳能板158，或者燃料电池160，或者利用具有当由船拖引头浮子时旋转的螺旋桨163的发电机(或者水轮发电机)162，或者通过收获海浪的能量的装置，或者通过这些装置的结合来充电。因此，对于该示例性实施方案，从拖缆到头浮标110，不需要电源线，并且通过连接件122到头浮子120。因此，对于该构造，缆绳112不包括传输电力和/或数据的缆绳。对于该实施方案，仍然可以配置数据传输装置161以与船交换数据。数据传输装置161可以是音频调制解调器或者与船的相应的装置和服务器或者计算装置通信的无线电装置。数据传输装置161可以用于实时地与船通信，以共享拖缆的位置(利用GPS150和声学系统152采集的绝对和相对位置)。以这种方式，拖缆可以按要求来定位。就这一点而言，应当注意的是，在船上的中心控制装置可以命令附接至拖缆的鸟状件基于由GPS150和/或声学系统152采集的数据来定位拖缆。在另一个应用中，电力/数据线可以连接在拖缆和头浮子之间。
[0040]头浮子120还可以包括一个或多个用于控制头浮子的方向的鳍片164。鳍片可以连接至致动器166，例如，电动机，用于调节鳍片的方向。鳍片可以竖直或水平设置，或者与头浮子的主体呈想要的角度。可以根据本领域技术人员的认知来将其他设备增加到头浮子。
[0041]回到连接器122，应当注意的是，存在着各种可能性来将头浮标110连接至头浮子120。例如，如图6中显示的，连接器122可以具有固定地附接至头浮子120的第一部分122A，以及固定地附接至头浮标110的第二部分122B。连接器122的每个部分可以具有相应的公/或母部分180A和180B，用于实现部分122A和122B的电和/或机械连接。在一个应用中，公和母连接部分180A和180B可以配置有彼此远远地分离的电装置182A和182B。在一个应用中，现有的头浮标改装为具有连接部分180B，使得例如当头浮标有维修问题时，头浮子可以附接至头浮标。如上所述，当头浮子附接至头浮标时，可以向头浮标提供电源或数据通信能力，尤其是如果头浮标具有一个或多个这些功能的故障时。
[0042]在图7中显示的另一个示例性实施方案中，整个的连接器122附接至头浮标110，并且连接件122的自由端具有连接至相应的部件184B的公或母部件184A，其中部件184B附接至头浮子120。还可能的是整个连接件122连接至头浮子120，并且头浮标110具有用于连接至连接件122的公或母部件。
[0043]头浮子的主体121可以由抗潮湿和腐蚀性环境的材料制成，例如，塑料、复合材料、铝、不绣钢等。主体可以制成为具有腔，在该腔内可以配置所有的或部分的设备。可以为该腔配置检修门以接近用于维修的设备，并且用于保护设备远离液滴。
[0044]关于在图8中所示的根据地震勘测的需要的拖缆104的定位，多个拖缆104的鸟瞰为由船102拖引。作为一个实例，示出两个连接至相应拖缆的头的头浮标110-1和110-2。图8还示出与参考图3-7讨论的那些头浮子相似的两个头浮子120-1和120-2。所述头浮子可以包括GPS系统、本地定位系统、用于与船交换数据的数据传输系统以及电源。图8还示出多个声学收发器190i，其配置为向其他收发器(位于拖缆上和/或其他头浮子上)发送声学信号191，并且确定拖缆相对于彼此的位置。已确定了两个头浮子的绝对位置(利用GPS系统150)以及拖缆相对于头浮子的位置(利用本地定位系统152)，在船上的控制器能够计算/确定拖缆的实际位置并且可以相应地命令鸟状件192i (沿一个或多个拖缆分布)调节拖缆的位置以跟随预定义的路径。
[0045]应当注意的是，在一个示例性实施方案中，可以仅使用一个头浮子来确定拖缆相对于地球的绝对位置。然而，仅利用一个头浮子，整个拖缆布置可能围绕头浮子旋转，因此使得拖缆布置的定位不准确。为了防止这种情况，可以如图8所示地使用至少两个配备有GPS系统、本地定位系统以及数据通信系统的头浮子。为了提高准确度，可以朝向拖缆的尾部配置与头浮子相似地配备的一个或多个尾浮子120a。根据又一个示例性实施方案，代替本地定位系统152或者除本地定位系统152之外，可以使用超短基线(USBL)系统168 (如图5所示)来确定拖缆相对于彼此和/或相对于头浮子的位置。USBL的主体或基体可以安装在一个或多个头浮标(或在船上)，而声波发射器可以安装在一个或多个拖缆上、在源上、在导向板上或在海上、水底、水上等的任何其他设备上。
[0046]如接下来所讨论的，头浮子和头浮标可以用于进行地震勘测。根据图9中显示的示例性实施方案，用于进行地震勘测的方法包括拖引拖缆的步骤900、利用头浮标支撑拖缆的头部或引入线的步骤902、利用头浮标拖引头浮子的步骤904，其中头浮子构造为在水中漂浮，以及利用附接至头浮子的定位设备确定拖缆的位置的步骤906。头浮标可以没有任何定位设备。
[0047]根据图10中显示的另一个示例性实施方案，存在一种用于在水中展开以进行海洋地震勘测的同时替换头浮子的方法。该方法包括拖引拖缆的步骤1000、利用头浮标支撑拖缆的头部或引入线的步骤1002、利用头浮标拖引头浮子的步骤1004，其中头浮子构造为在水中漂浮，以及从头浮标分离头浮子以进行维修的步骤1006。替代地，步骤1006可以包括将头浮子(如果头浮子足够小)移动到维修船上而不使其与头浮标分离。
[0048]已经关于将至少一个头浮子配置为靠近连接至拖缆的头浮标讨论上面的实施方案。然而，新的实施方案同样适用于连接至地震源的头浮标，如在图11中显示的。其他的可能性包括将头浮子附接至导向板(或者防水雷器(paravan))以监控导向板的位置，因此有助于监控拖缆，或者将头浮子加入到沿宽拖引(wide-tow)滑动的滑动器，或者加入到在宽拖引上预先放置的附接件。导向板在本领域是已知的，例如被用于将拖缆的头与彼此间隔开。
[0049]在图11中的系统200示出了拖引地震源204的船202。地震源204可以包括多个子阵列，一个子阵列具有浮子206和多个枪状物208。与在之前的实施方案中讨论的头浮子相似的头浮子210通过连接件212附接至浮子206。对于该实施方案，头浮子210可以包括用于提供地震源或附接至源或在源的周围的其他设备的更准确的位置的声学系统214。声学系统214可以是超短基线(USBL)装置，其能够声学定位水下目标。声学系统214还可以配置在头浮子120上。
[0050]参考图12讨论水轮发电机162和其新特征。图12示出了头浮子300，头浮子300可以具有参考头浮子120讨论的组件的全部或部分。为了简单起见，图12仅示出了水轮发电机162和其螺旋桨163。然而,可以具有多于一个的水轮发电机。例如，在一个实施方案中，头浮子具有两个对称地位于头浮子的主体上的发电机，并且两个水轮发电机的螺旋桨可以构造为在相反的方向上旋转，以减小/消除在头浮子上产生的转矩。应当注意的是，如果头浮子沿轴X前进，则螺旋桨163可以如图中所示地在水轮发电机之后，或者在水轮发电机之前。水轮发电机162可以增加护栅302来围住螺旋桨163，以保护其远离残骸、海洋生物(例如，海龟)等。护栅302可以制造为具有尺寸小于应避开的动物和/或残骸的尺寸的开口。在另一个实施方案中，护栅302的形状制成为促使残骸和/或动物越过它(例如，空气动力学形状)。在又一个示例性实施方案中，附接机构304可以用于将护栅302附接至水轮发电机162，并且附接机构304可以构造为相对于水轮发电机162旋转。以这种方式，控制器156可以命令附接结构304旋转以清洁护栅302。附接机构可以通过由其自身的电动机来激活，其自身的电动机由头浮子的电池、水轮发电机或者通过这两者来供电。
[0051]在图13中显示的另一个实施方案中，头浮子400具有护栅402，当沿行驶方向X前进时护栅402位于叶轮163的前面。护栅402可以通过部分404附接至头浮子400的主体401。在一个应用中，电动机406配置在头浮子400内，并且附接至部分404，以使护栅402向后和向前旋转。电动机406可以使护栅沿箭头408旋转。在一个应用中，电动机可以使护栅402在每个方向上旋转10度(也可以使用其他角度)。以这种方式，护栅可以被清洁。
[0052]此外，部分404可以防止残骸和/或海洋生物被困于头浮子的主体401和水轮发电机162之间。在一个应用中，部分404是简单的杆。然而,在另一个应用中，部分404是网。护栅402可以具有不同的形状。在图13中示出的一个实例包括两个网表面(平面的或者弯曲的)，其在部分404处连接在一起。可以使用用于护栅的其他形状。在另一个应用中，部分404不与头浮子400的主体401接触。在这种情况下，护栅可以附接至水轮发电机，如已经在上面讨论的。
[0053]在图14中显示的又一个示例性实施方案中，护栅502可以附接至头浮子500的主体501或者水轮发电机。护栅502可以包括物理上附接至主体或者附接至水轮发电机，或者附接至两者的固定栅板504以及配置成极为邻近固定栅板504的活动栅板506。固定栅板504可以附接成与头浮子的主体具有角度，以促进海藻、残骸等的清除。活动栅板506可以配置在固定栅板504之内或之外。为了简单起见，图14示出了单个的活动栅板506。然而，可以靠近固定栅板配置多于一个的活动栅板。
[0054]活动栅板506构造为相对于固定栅板504旋转。因此，活动栅板和固定栅板可以具有圆柱形状。一个或多个船桨512可以位于活动栅板506上，以产生在水流作用下的旋转运动。活动栅板506可以通过各种机构(例如，每个栅板具有接合其他栅板的轨道(track)的轨道)靠近固定栅板504固定住。可以在固定栅板上配置更多的活动栅板，以覆盖大部分的固定栅板。然而，活动栅板应当能够不碰触水轮发电机而旋转。图14示出了仅围住螺旋桨的护栅502。在另一个示例性实施方案中，护栅可以设计成也围住水轮发电机162。固定栅板504可以利用附接件508附接至头浮子的主体501。在另一个应用中，固定栅板504可以利用附接件510附接至水轮发电机162。在又一个示例性实施方案中，固定栅板504可以既附接至头浮子的主体，也附接至水轮发电机。
[0055]在又一个实施方案中，控制器156可以构造为监控由水轮发电机产生的电力，并且当该电力下降到预定阈值以下时(其表明残骸或其他物体正降低到螺旋桨的水流)，命令附接机构304或电动机406使护栅旋转，以达到清洁的目的。
[0056]在图15中显示的再一个示例性实施方案中，头浮子600可以具有围绕水轮发电机162的叶轮163分布的护栅602。为了移动(旋转、平移或两者)护栅(可以固定地附接至水轮发电机162)，整个水轮发电机可以通过位于头浮子600的主体601之内的电动机604旋转。对于所有的以上讨论的实施方案，控制器156可以协调护栅的旋转、由水轮发电机产生的电力的测量，与船的通信等等。
[0057]在又一个示例性实施方案中，存在与在水下拖引的拖缆的头部或引入线相关联的头浮子。头浮子包括构造为在水中漂浮的主体；将头浮子连接至头浮标的连接器；以及附接至头浮子并且构造为确定拖缆的位置或者源的位置的定位设备。头浮子不向拖缆提供浮选。在一个应用中，头浮标没有任何定位设备，并且头浮标构造为经由缆绳连接至拖缆的头部或者连接至引入线。在另一个应用中，连接器包括第一连接部件和第二连接部件，第一连接部件和第二连接部件构造为彼此分离以将头浮标与头浮子分开。定位设备可以包括构造为确定拖缆相对于邻近的拖缆的位置的声学系统；和/或构造为确定拖缆的绝对位置的全球定位系统。头浮子可以进一步包括构造为产生电能的电源；以及构造为与拖引拖缆的船交换数据的数据传输装置。电源构造为向头浮标供电，并且在拖缆或者引入线和头浮标之间没有电力线。头浮子可以包括至少一个用于控制行驶方向的鳍片。
[0058]在一个应用中，头浮子不直接附接至拖缆或弓I入线。头浮子也可包括构造为通过使螺旋桨旋转产生电能的水轮发电机，以及用于保护螺旋桨远离残骸和/或海洋生物的护栅。护栅构造为相对于头浮子的主体移动，以清洁护栅。头浮子还可以包括用于感测由水轮发电机产生的电力以及用于基于感测的电力控制护栅的移动的控制器。
[0059]以上讨论的方法可以在运行的专用装置(例如，专用网络或者计算机或者云计算网络等)中实施以被执行。可以使用软件和硬件的结合来实现事件相关的横向的各向同性轴和/或相关联的倾斜模型。现在参考图16来讨论可以实施以上讨论的示例性实施方案中的一个或多个的专用机。
[0060]适于执行在示例性实施方案中描述的活动的示例性计算安排1600可以包括服务器1601。这样的服务器1601可以包括中心处理器(CPU) 1602，中心处理器1602联接至随机存取存储器(RAM) 1604并且联接至只读存储器(ROM) 1606。R0M1606还可以是其他类型的存储媒质来存储程序，例如可编程ROM (PR0M)，可擦除PROM (EPROM)等。处理器1602可以通过输入/输出(I/O)电路1608和总线1610与其他的内部组件和外部组件通信，以提供控制信号等等。处理器1602根据软件指令和/或固件指令实现在本领域已知的各种功倉泛。
[0061]服务器1601还可以包括一个或多个数据存储装置，包括硬盘和软盘驱动器1612、CD-ROM驱动器1614，以及能够读取和/或存储例如DVD等的信息的其他硬件。在一个实施方案中，用于实现以上所讨论的步骤的软件可以存储和分布在CD-R0M1616、可移除媒质1618或能够便携式存储信息的其他形式的媒质上。这些存储媒质可以插入例如⑶-ROM驱动器1614、硬盘驱动器1612等设备中，并且被这些设备读取。服务器1601可以联接至显示器1620，其可以是任何类型的已知显示器或者演示屏，例如LCD、等离子显示器、阴极射线管(CRT)等。配置用户输入接口 1622，包括一个或多个用户接口机构，例如鼠标、键盘、麦克风、触摸板、触摸屏、声音识别系统等。
[0062]服务器1601可以经由网络联接至其他的计算装置，例如固网电信和/或无线终端以及相关联的应用。服务器可以是如全球区域网(GAN)(例如因特网1628)的大网络配置中的部分，其允许末级连接至各种固网电信和/或移动客户端/监视装置。
[0063]如本领域技术人员将会理解的，示例性实施方案可以作为方法在无线通信设备、计算网络中体现，或者在计算机程序产品中体现。因此，示例性实施方案可以采用完全的硬件实施方案或者结合硬件和软件方面的实施方案的形式。此外，示例性实施方案可以采用存储在具有在媒质中体现的计算机可读指令的计算机可读存储媒质上的计算机程序产品的形式。可以使用任何适当的计算机可读媒质，包括硬盘、CD-ROM、数字通用光盘(DVD)、光存储装置，或磁存储装置(例如软盘或磁带)。计算机可读媒质的其他非限制性实例包括闪存类型存储器或其他已知的存储器。
[0064]公开的示例性实施方案提供了一种系统和方法，用于减少与头浮子的设备维修相关的停工时间。应当理解的是，该描述无意限制本发明。相反，示例性实施方案旨在覆盖包含在由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的变化、改变和等同替代。此外，在示例性实施方案的具体描述中，提出了许多特定细节以全面地理解该要求保护的发明。然而，本领域技术人员将了解可在无这些特定细节的情况下实现各个实施方案。
[0065]尽管在特定组合的实施方案中描述了当前示例性实施方案的特征和元件，但在没有实施方案或各种组合的实施方案的其他特征和元件的情况下，在有或者没有本文公开的其他特征和元件的情况下，每个特征或元件可以单独使用。[0066]本书面描述使用公开的主题的实例，以使任何本领域技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及进行任何包含的方法。本主题的专利范围由权利要求来限定，并且包括对于本领域技术人员来说可能出现的其他实例。这样的其他实例有意在权利要求的范围内。
【权利要求】
1.一种拖缆头浮子系统，其连接至拖缆的头部或连接至引入线，所述系统包括: 头浮标，所述头浮标构造为在水中漂浮，并且经由缆绳连接至拖缆的头部或者连接至引入线； 头浮子，所述头浮子构造为在水中漂浮； 连接器，所述连接器将所述头浮子连接至所述头浮标；以及 定位设备，所述定位设备在所述头浮子上，并且构造为确定所述拖缆的位置。
2.根据权利要求1的拖缆头浮子系统，其中所述头浮标和所述头浮子都构造为在水表面处漂浮，并且所述连接器是能拆卸的连接器。
3.根据权利要求1的拖缆头浮子系统，其中所述连接器包括第一连接部件和第二连接部件，所述第一连接部件和所述第二连接部件构造为与彼此分离以使所述头浮标与所述头浮子分开。
4.根据权利要求1的拖缆头浮子系统，其中所述头浮标进一步包括: 致动器装置，所述致动器装置构造为致动所述缆绳以调节所述拖缆的给定深度。
5.根据权利要求4的拖缆头浮子系统，其中所述头浮标进一步包括: 电池，所述电池连接至所述致动器装置，并且构造为致动所述致动器装置。
6.根据权利要求1的拖缆头浮子系统，其中所述定位设备包括: 声学系统，所述声学系统构造为确定所述拖缆相对于邻近的拖缆的位置；和/或 全球定位系统，所述全球定位系统构造为确定所述拖缆的绝对位置。
7.根据权利要求6的拖缆头浮子系统，其中所述头浮子进一步包括: 电源，所述电源构造为产生电能；以及 数据传输装置，所述数据传输装置构造为与拖引所述拖缆的船交换数据。
8.根据权利要求7的拖缆头浮子系统，其中所述电源为电池、太阳能板、燃料电池、波浪能量转换器或水轮发电机中的一个。
9.根据权利要求1的拖缆头浮子系统，其中所述头浮子进一步包括: 水轮发电机，所述水轮发电机构造为通过使螺旋桨旋转产生电能；以及 护栅，所述护栅用于保护所述螺旋桨远离残骸和/或海洋生物。
10.一种用于提供与在水下拖引的地震源相关的位置信息的头浮子，所述头浮子包括: 主体，所述主体构造为在水中漂浮； 连接器，所述连接器将所述头浮子连接至所述地震源的浮子；以及定位设备，所述定位设备附接至所述头浮子，并且构造为确定所述地震源或地震拖缆的位置。
【文档编号】B63B21/66GK103852792SQ201310629476
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2012年11月30日
【发明者】H·通基亚 申请人:地球物理集团公司