通用自沉浮式海底地震仪,仪器舱球(3)和浮力舱球(4)刚性连接形成一个整体，器舱球(3)上安装GPS/卫星通信双天线(1)和水声压力传感器(2)，浮力舱球(4)上安装浮力皮囊(5)，仪器舱球(3)由外部的壳体和内部的测试功能模块构成，测试功能模块包括地震仪(8)和常平装置(10)，浮力舱球(4)内部安装内皮囊(26)和液压装置；仪器利用海水浮力上浮至海面或下落到海底，仪器在数据传输完成后自行下沉继续进行数据探测，能够大量节省仪器回收所耗费的时间，大幅度节省数据回收和仪器再次投放的成本，可操作性和控制精确都得到保证，大幅度降低仪器的能耗，显著提高海底测量仪器舱的回收率及可靠性。
1.通用自沉浮式海底地震仪,包括GPS/卫星通信双天线(1)、水声压力传感器(2)、仪器舱球(3)、浮力舱球(4)、浮力皮囊(5)、内皮囊(26)、液压装置、地震仪(8)和常平装置(10)；
其特征在于，仪器舱球(3)和浮力舱球(4)刚性连接形成一个整体，其中，仪器舱球(3)上安装GPS/卫星通信双天线(1)和水声压力传感器(2)，浮力舱球(4)上安装浮力皮囊(5)，仪器舱球(3)由外部的壳体和内部的测试功能模块构成，测试功能模块包括地震仪(8)和常平装置(10)，同时，浮力舱球(4)内部安装内皮囊(26)和液压装置，外皮囊(24)、内皮囊(26)和液压装置之间由管线连通，仪器舱球(3)和浮力舱球(4)内均安装有电池组，仪器舱球(3)中的测试功能模块和浮力舱球(4)中的液压装置之间有控制线路连接；仪器舱球(3)和浮力舱球(4)共同协调自沉浮方式完成仪器投放、仪器回收、测量和数据回收。
2.如权利要求1所述的通用自沉浮式海底地震仪，其特征在于，在仪器舱球(3)和浮力舱球(4)投放时，通过浮力舱球(4)改变自身的浮力，从而能够调整仪器下落的速度，使得仪器能够以较小的速度在海底着地；在海底进行测量时，可以通过浮力舱球(4)调整仪器与海底的耦合度；在数据回收时，采用GPS和卫星通信双天线(1)通讯，存储的数据通过卫星通信发送给数据接收中心，同时报告位置信息以及仪器的电池信息，并根据剩余电池电量安排仪器回收，当接收到数据中心数据传输完成后的指令后删除存储的数据以节省存储空间，仪器在数据传输完成后自行下沉继续进行数据探测。
3.如权利要求1所述的通用自沉浮式海底地震仪，其特征在于，在浮力舱球(4)和仪器舱球(3)中都装有电池组，两个舱球通过能够在深海使用的电线和数据线相连，实现电池的共享，仪器舱球(3)中安装水声及控制电路板(12)上内置的电源管理模块能实时地监督电池的电能储量。
4.如权利要求1所述的通用自沉浮式海底地震仪，其特征在于，仪器舱球(3)顶部外安装水声压力传感器(2)，在水声压力传感器(2)上侧安装GPS/卫星通信双天线(1)；仪器舱球(3)的外部的壳体由仪器舱塑料外壳(6)和仪器舱玻璃内壳(7)构成，仪器舱球(3)内部的测试功能模块包括地震仪(8)、常平装置(10)、采集器系统、水声及控制电路板(12)、仪器舱电池组(13)和水声通讯模块，仪器舱电池组(13)以电池组压条(14)固定在仪器舱电池托盘(16) 上，仪器舱电池托盘(16)安装在仪器舱电池板支架(9)顶部，仪器舱电池板支架(9)固定在仪器舱球(3)内下部，在仪器舱电池板支架(9)内侧固定地震仪(8)，在仪器舱电池板支架(9)底部安装常平装置(10)，在仪器舱电池组(13)上方安装水声及控制电路板(12)，水声通讯模块和采集器系统集成在水声及控制电路板(12)上；仪器舱塑料外壳(6)和仪器舱玻璃内壳(7)上部安装仪器舱真空气嘴(11)。
5.如权利要求4所述的通用自沉浮式海底地震仪，其特征在于，仪器舱塑料外壳(6)和仪器舱玻璃内壳(7)均由上下二组半球对合构成，而且在这二组半球之间安装仪器舱O型环(15)进行密封分隔。
6.如权利要求1所述的通用自沉浮式海底地震仪，其特征在于，浮力舱球(4)是控制海底地震仪自沉浮的执行机构，浮力舱球(4)由上部的浮力舱玻璃内壳(18)和作为浮力舱玻璃内壳(18)保护罩的浮力舱塑料外壳(17)，以及底部的浮力皮囊(5)构成，浮力皮囊(5)包括外皮囊(24)和外皮囊(24)外侧的皮囊保护罩(23)；在浮力舱玻璃内壳(18)内安装有内皮囊(26)、浮力舱电池组(27)和液压装置，浮力舱球(4)内的下部安装液压装置，浮力舱球(4)内的上部安装浮力舱电池组(27)，在浮力舱电池组(27)上侧安装内皮囊(26)；其中，液压装置通过液压装置托盘(21)安装在浮力舱球(4)内的下部；液压装置包括液压控制模块(33)、浮力电机(22)、浮力齿轮箱(31)和双向齿轮泵(32)，浮力舱球(4)底部装有短距离声呐测距装置(30)；液压装置托盘(21)上侧安装双向齿轮泵(32)，在双向齿轮泵(32)底部安装液压控制模块(33)，双向齿轮泵(32)与其旁边竖立固定在液压装置托盘(21)上的浮力齿轮箱(31)连接，浮力齿轮箱(31)上部横向连接浮力电机(22)；内皮囊(26)外的浮力舱玻璃球内壳(18)和浮力舱塑料外壳(17)上安装有浮力舱真空气嘴(25)；浮力舱电池组(27)固定在浮力舱电池托盘(20)上，浮力舱电池托盘(20)固定在浮力舱电池板支架(19)顶部，在浮力舱电池组(27)和浮力舱电池托盘(20)之间安装电池组压条(28)，浮力舱电池板支架(19)安装在液压装置托盘(21)上方。
7.如权利要求6所述的通用自沉浮式海底地震仪，其特征在于，浮力舱玻璃内壳(18)和浮力舱塑料外壳(17)均由上下二组半球对合构成，而且在这二组半 球之间安装浮力舱O型环(29)进行密封分隔。
8.如权利要求6所述的通用自沉浮式海底地震仪，其特征在于，短距离声呐测距仪器(30)最大测距范围50-100m，测量仪器到海底的距离。
9.如权利要求5或8所述的通用自沉浮式海底地震仪，其特征在于，使用方法，包括：
1)选择好投放地点，把通用自沉浮式海底地震仪调试好，投放到目标地点海中，在仪器下落过程中，由水声压力传感器(2)测量入水的深度并计算出下落的速度，由短距离声呐测距装置(30)测量正在下落的仪器到海底的距离，当仪器接近海底时，由液压控制模块(33)根据水声压力传感器(2)得到的下落速度控制仪器的浮力来调整下落的速度，实现仪器以较小的速度在海底着地；仪器在海底着地后，通过改变自身浮力调整仪器与海底地面的耦合程度，以能够更精确的测量地震信号；
2)在数据回收时，浮力舱球(4)中的液压装置把内皮囊(26)中的油压入外皮囊(24)中，使仪器的总体积增大，从而使仪器的总体浮力大于重力，仪器利用浮力自动上浮至海面，然后通过卫星通信向数据接收中心传输探测的数据以及GPS定位信息和自身电量信息；当接收到数据中心数据传输完成的指令后删除存储的数据，仪器开始下沉，浮力舱球(4)中的液压装置把外皮囊(24)中的油压入浮力舱球(4)的内皮囊(26)中，使仪器的总体积减小从而使仪器的总体浮力小于重力，仪器在重力的作用下下沉至海底继续进行测量工作；
3)在仪器回收时，在仪器所在的位置附近海域，通过声呐系统发出回收信号，仪器接到信号后，浮力舱球(4)的液压装置向外皮囊(24)中压油使仪器的总体积增大从而使仪器的总体浮力大于重力，仪器利用海水浮力上浮至海面，然后通过卫星通信发送其由GPS得到的精确位置信息，能够快速的打捞上船，相比于现有的回收方式，能够大量节省仪器回收所耗费的时间。
通用自沉浮式海底地震仪
技术领域
[0001] 本发明涉及IPC分类中的G01V地球物理的探测技术设备或装置，属于海洋地球物理勘测领域，尤其是通用自沉浮式海底地震仪。
背景技术
[0002] 现在，海洋深水油气勘探、海洋残留盆地勘探以及对海底天然气水合物的勘探研究受到广泛关注，与此同时，海底数字地震仪作为这些勘探作业中的重要仪器，对其性能和指标的要求也越来越高，比如，要更适应大于3000m的水深、提高分辨率和连续工作时间等。
[0003] 现有技术中，海底地震仪下沉到海底和上浮到海面，均广泛使用均使用沉藕架-脱钩机构的传统沉浮技术来实现，其上浮一般利用单舱球或多舱球自身的浮力，这以技术虽然比较成熟，但是限制了仪器自身的总重量，以至于难以搭载更多的探测仪器，也因此阻碍海底地震仪实现更多的功能，或者安装更多的电池实现长时间的观测；而且，在对海底地震仪进行数据回收时，必须将仪器打捞上船，这使数据回收具有很高的成本；仪器再次投放时需要重新安装沉藕架和脱钩机构，这使仪器再次投放不便于操作，且具有较高的成本。
[0004] 一方面，相关测量仪器改进技术迅速发展，在中国专利申请中，新的专利申请不断公开，例如：
[0005] 申请号为200810117385.4的七通道多功能海底地震仪；其中公开的常平装置、地震仪、采集器系统以及仪器舱球电池组较为新颖而且具有应用价值。
[0006] 而另一方面，对于仪器的沉浮实现改进技术却公开较少。
[0007] 中国专利申请200920223086.9一种沉浮式海底地震仪的释放机构，包括释放机构、锚组件、连接板，释放机构包括熔丝盘和熔丝，熔丝盘的两端各嵌设熔丝拉块，熔丝拉块上设绕线桩，熔丝盘上设有正负电极、绕线桩、压片，熔丝经由负电极绕过各绕线桩，将各熔丝拉块与熔丝盘固定在一起；锚组件由耦合架、配重架组成，耦合架通过钢丝绳与释放机构的熔丝盘连接；连接板放置在耦合架上，连接板与熔丝盘固定；当给释放机构中的电极通电后，负电极熔丝就开始发生电腐蚀反应，直至最后断开。断开后，熔丝拉块就和整个释放机构分离，这样连接在熔丝拉块上的耦合架也与整个沉浮式海底地震仪分离。
[0008] 中国专利申请201020657768.3涉及一种深海座底释放装置,主要由沉耦架、支撑筒、推力弹簧、空爆脱钩机构、连接拉杆、压板、连接支撑柱等组成。支撑筒固定连接在沉耦架的底板上，推力弹簧装入支撑筒中；空爆脱钩机构与压板固定连接在一起，连接支撑柱将空爆脱钩机构与压板固定在海底地震仪测量仪器舱底部，连接拉杆的上端与空爆脱钩机构内的柱销连接，连接支撑柱装入支撑筒内压缩推力弹簧后，连接拉杆下端与沉耦架的底板固定相连。
[0009] 另外，在这一技术领域中，为了研究近海区域的微震,有技术人员设计出一种新的自浮式或沉浮式海底地震仪(OBS)，该OBS系统有一个外径为57cm的用高强度铝合金制作的球形容器，内装一台垂直向和一台水平向检波器,在深达6000里的海底可以安全地进行地震观测；被放大的地震信号和时间编码直接记录在四道盒式磁带上,记录时间达一个月，记录和回放系统的频率响应在1-15Hz的频率内(-3dB)是平的；锚的释放和检波器的锁紧通过水声指示信号操作。
[0010] 前述改进技术其浮沉原理也仍未突破现有沉藕架-脱钩机构的传统，所以所列相关的缺陷并未能克服解决。
发明内容
[0011] 本发明的目的是提供一种通用自沉浮式海底地震仪，实现数据回收成本低、方便海上投放与回收，并且易于重复投放。
[0012] 本发明的目的将通过以下技术措施来实现：包括GPS/卫星通信双天线、水声压力传感器、仪器舱球、浮力舱球、浮力皮囊、内皮囊、液压装置、地震仪和常平装置；仪器舱球和浮力舱球刚性连接形成一个整体，其中，仪器舱球上安装GPS/卫星通信双天线和水声压力传感器，浮力舱球上安装浮力皮囊，仪器舱球由外部的壳体和内部的测试功能模块构成，测试功能模块包括地震仪和常平装置，同时，浮力舱球内部安装内皮囊和液压装置，外皮囊、内皮囊和液压装置之间由管线连通，仪器舱球和浮力舱球内均安装有电池组，仪器舱球中的测试功能模块和浮力舱球中的液压装置之间有控制线路连接；仪器舱球和浮力舱球共同协调自沉浮方式完成仪器投放、仪器回收、测量和数据回收。
[0013] 尤其是，在仪器舱球和浮力舱球投放时，通过浮力舱球改变自身的浮力，从而能够调整仪器下落的速度，使的仪器能够以较小的速度在海底着地。在海底进行测量时，可以通过浮力舱球调整仪器与海底的耦合度。在数据回收时，采用GPS和卫星通信双天线通讯，存储的数据通过卫星通信发送给数据接收中心，同时报告位置信息以及仪器的电池信息，并根据剩余电池电量安排仪器回收，当接收到数据中心数据传输完成后的指令后删除存储的数据以节省存储空间，仪器在数据传输完成后自行下沉继续进行数据探测。
[0014] 尤其是，在浮力舱球和仪器舱球中都装有电池组，两个舱球通过能够在深海使用的电线和数据线相连，实现电池的共享，仪器舱球中安装水声及控制电路板上内置的电源管理模块能实时地监督电池的电能储量。
[0015] 尤其是，仪器舱球和浮力舱球各有一个而且上、下设置，其中，仪器舱球位于浮力舱球上部。
[0016] 尤其是，仪器舱球顶部外安装水声压力传感器，在水声压力传感器上侧安装GPS/卫星通信双天线；仪器舱球的外部的壳体由仪器舱塑料外壳和仪器舱玻璃内壳构成，仪器舱球内部的测试功能模块包括地震仪、常平装置、采集器系统、水声及控制电路板、仪器舱电池组和水声通讯模块，仪器舱电池组以电池组压条固定在仪器舱电池托盘上，仪器舱电池托盘安装在仪器舱电池板支架顶部，仪器舱电池板支架固定在仪器舱球内下部，在仪器舱电池板支架内侧固定地震仪，在仪器舱电池板支架底部安装常平装置，在仪器舱电池组上方安装水声及控制电路板，水声通讯模块和采集器系统集成在水声及控制电路板上；仪器舱塑料外壳和仪器舱玻璃内壳上部安装仪器舱真空气嘴。仪器舱塑料外壳和仪器舱玻璃内壳均由上下二组半球对合构成，而且在这二组半球之间安装仪器舱O型环进行密封分隔。仪器舱球内通过仪器舱真空气嘴排空。
[0017] 尤其是，浮力舱球是控制海底地震仪自沉浮的执行机构，浮力舱球由上部的浮力舱玻璃内壳和作为浮力舱玻璃内壳保护罩的浮力舱塑料外壳，以及底部的浮力皮囊构成，浮力皮囊包括外皮囊和外皮囊外侧的皮囊保护罩。在浮力舱玻璃内壳内安装有内皮囊、浮力舱电池组和液压装置，浮力舱球内的下部安装液压装置，浮力舱球内的上部安装浮力舱电池组，在浮力舱电池组上侧安装内皮囊。其中，液压装置通过液压装置托盘安装在浮力舱球内的下部。液压装置包括液压控制模块、浮力电机、浮力齿轮箱和双向齿轮泵，浮力舱球底部装有短距离声呐测距装置。液压装置托盘上侧安装双向齿轮泵，在双向齿轮泵底部安装液压控制模块，双向齿轮泵与其旁边竖立固定在液压装置托盘上的浮力齿轮箱连接，浮力齿轮箱上部横向连接浮力电机。内皮囊外的浮力舱玻璃球内壳和浮力舱塑料外壳上安装有浮力舱真空气嘴。浮力舱电池组固定在浮力舱电池托盘上，浮力舱电池托盘固定在浮力舱电池板支架顶部，在浮力舱电池组和浮力舱电池托盘之间安装安装电池组压条，浮力舱电池板支架安装在液压装置托盘上方。浮力舱玻璃内壳和浮力舱塑料外壳均由上下二组半球对合构成，而且在这二组半球之间安装浮力舱O型环进行密封分隔。
[0018] 尤其是，短距离声呐测距仪器最大测距范围50-100m，测量仪器到海底的距离。
[0019] 尤其是，使用方法，包括：
[0020] 1)选择好投放地点，把本发明实施例中的通用自沉浮式海底地震仪调试好，投放到目标地点海中，在仪器下落过程中，由水声压力传感器测量入水的深度并计算出下落的速度，由短距离声呐测距装置测量正在下落的仪器到海底的距离，当仪器接近海底时，由液压控制模块根据水声压力传感器得到的下落速度控制仪器的浮力来调整下落的速度，实现仪器以较小的速度在海底着地。仪器在海底着地后，通过改变自身浮力调整仪器与海底地面的耦合程度，以能够更精确的测量地震信号。
[0021] 2)在数据回收时，浮力舱球中的液压装置把内皮囊中的油压入外皮囊中，使仪器的总体积增大，从而使仪器的总体浮力大于重力，仪器利用浮力自动上浮至海面，然后通过卫星通信向数据接收中心传输探测的数据以及GPS定位信息和自身电量信息。当接收到数据中心数据传输完成的指令后删除存储的数据，仪器开始下沉，浮力舱球中的液压装置把外皮囊中的油压入浮力舱球的内皮囊中，使仪器的总体积减小从而使仪器的总体浮力小于重力，仪器在重力的作用下下沉至海底继续进行测量工作。
[0022] 3)在仪器回收时，在仪器所在的位置附近海域，通过声呐系统发出回收信号，仪器接到信号后，浮力舱球的液压装置向外皮囊中压油使仪器的总体积增大从而使仪器的总体浮力大于重力，仪器利用海水浮力上浮至海面，然后通过卫星通信发送其由GPS得到的精确位置信息，能够快速的打捞上船，相比于现有的回收方式，能够大量节省仪器回收所耗费的时间。
[0023] 本发明的优点和效果：在仪器投放和回收时，采用自浮沉方式，浮力舱球的液压装置在外皮囊和内皮囊之间进行液压操作，使仪器的总体积增大或缩小，以改变仪器的总体浮力与重力的对比关系，仪器利用海水浮力上浮至海面或下落到海底，仪器在数据传输完成后自行下沉继续进行数据探测，相比于现有的回收方式，能够大量节省仪器回收所耗费的时间，大幅度节省数据回收和仪器再次投放的成本，可操作性和控制精确都得到保证，大幅度降低仪器的能耗，显著提高海底测量仪器舱的回收率及可靠性，使用灵活、结构紧凑、工作可靠。
附图说明
[0024] 图1是本发明是实施例1中的自沉浮式海底地震仪结构示意图。
[0025] 图2是实施例1中的仪器舱球结构图。
[0026] 图3是实施例1中的浮力舱球结构图。
[0027] 附图标记包括：GPS/卫星通信双天线1、水声压力传感器2、仪器舱球3、浮力舱球4、浮力皮囊5、仪器舱塑料外壳6、仪器舱玻璃内壳7、地震仪8、仪器舱电池板支架9、常平装置10、仪器舱真空气嘴11、水声及控制电路板12、仪器舱电池组13、电池组压条14、仪器舱O型环15、仪器舱电池托盘16、浮力舱塑料外壳17、浮力舱玻璃内壳18、浮力舱电池板支架19、浮力舱电池托盘20、液压装置托盘21、浮力电机22、皮囊保护罩23、外皮囊24、浮力舱真空气嘴
25、内皮囊26、浮力舱电池组27、电池组压条28、浮力舱O型环29、短距离声呐测距装置30、浮力齿轮箱31、双向齿轮泵32、液压控制模块33。
具体实施方式
[0028] 本发明原理在于，研究现有海底地震仪使用沉藕架-脱钩机构，发现应用后使得仪器设备的数据回收成本高、不便于再次投放、观测时间短等问题，而放弃现有的常规技术选择，采用固定配装浮力舱结构，实现仪器自身可以完整实现多次自浮沉投放或回收作业。
[0029] 本发明包括：GPS/卫星通信双天线1、水声压力传感器2、仪器舱球3、浮力舱球4、浮力皮囊5、内皮囊26、液压装置、地震仪8和常平装置10。
[0030] 本发明由固定连接的仪器舱球3和浮力舱球4两个主要部分构成，其中，仪器舱球3的主要壳体和浮力舱球4的部分壳体均包括内外套装的塑料舱球和玻璃舱球两部分，其间刚性连接形成一个整体以便于同时投放和回收，并且能够减少仪器在水下工作时的相互干扰。
[0031] 本发明中，在仪器舱球3和浮力舱球4投放时，通过浮力舱球4改变自身的浮力，从而能够调整仪器下落的速度，使的仪器能够以较小的速度在海底着地，从而避免了仪器在海底着地时由于速度过大陷入地面造成无法回收的情况。
[0032] 本发明中，在海底进行测量时，可以通过浮力舱球4调整仪器与海底的耦合度，仪器能够更精确的测量地震信号。
[0033] 本发明工作时，具有多种数据回收模式，能够做到大地震的准实时性数据回收。在数据回收时，仪器上浮后使用卫星通信传输数据，采用GPS和卫星通信双天线1通讯，存储的数据通过卫星通信发送给数据接收中心，同时报告位置信息以及仪器的电池信息，并根据剩余电池电量安排仪器回收，当接收到数据中心数据传输完成后的指令后删除存储的数据以节省存储空间，仪器在数据传输完成后自行下沉继续进行数据探测。这大幅度节省数据回收的成本，同时，节省仪器再次投放的成本。
[0034] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0035] 实施例1：如附图1所示，仪器舱球3和浮力舱球4刚性连接形成一个整体，其中，仪器舱球3上安装GPS/卫星通信双天线1和水声压力传感器2，浮力舱球4上安装浮力皮囊5，仪器舱球3由外部的壳体和内部的测试功能模块构成，测试功能模块包括地震仪8和常平装置10，同时，浮力舱球4内部安装内皮囊26和液压装置，外皮囊24、内皮囊26和液压装置之间由管线连通，仪器舱球3和浮力舱球4内均安装有电池组，仪器舱球3中的测试功能模块和浮力舱球4中的液压装置之间有控制线路连接；仪器舱球3和浮力舱球4共同协调自沉浮方式完成仪器投放、仪器回收、测量和数据回收。
[0036] 前述中，在浮力舱球4和仪器舱球3中都装有电池组，两个舱球通过能够在深海使用的电线和数据线相连，实现电池的共享，仪器舱球3中水声及控制电路板12内置的电源管理模块能实时地监督电池的电能储量。当电池组能量低于某一预定值，地震仪8会关闭除了水声通信之外的所有耗电设备，使地震仪8在海底滞留一年以上的时间仍能正常回收。电池的共享使得仪器在海底工作的时间能够达到到3～5年；同时，仪器舱球3能够向浮力舱球4的液压控制模块33传输控制信号，以控制仪器的上浮或下沉。
[0037] 前述中，仪器舱球3和浮力舱球4各有一个而且上、下设置，其中，仪器舱球3位于浮力舱球4上部。仪器舱球3和浮力舱球4刚性连接形成一个整体，以便于同时投放和回收，并且能够减少仪器在水下工作时的相互干扰。
[0038] 前述中，如附图2所示，仪器舱球3顶部外安装水声压力传感器2，在水声压力传感器2上侧安装GPS/卫星通信双天线1；仪器舱球3的外部的壳体由仪器舱塑料外壳6和仪器舱玻璃内壳7构成，仪器舱球3内部的测试功能模块包括地震仪8、常平装置10、采集器系统、水声及控制电路板12、仪器舱电池组13和水声通讯模块，仪器舱电池组13以电池组压条14固定在仪器舱电池托盘16上，仪器舱电池托盘16安装在仪器舱电池板支架9顶部，仪器舱电池板支架9固定在仪器舱球3内下部，在仪器舱电池板支架9内侧固定地震仪8，在仪器舱电池板支架9底部安装常平装置10，在仪器舱电池组13上方安装水声及控制电路板12，水声通讯模块和采集器系统集成在水声及控制电路板12上。仪器舱塑料外壳6和仪器舱玻璃内壳7上部安装仪器舱真空气嘴11。仪器舱塑料外壳6和仪器舱玻璃内壳7均由上下二组半球对合构成，而且在这二组半球之间安装仪器舱O型环15进行密封分隔。仪器舱球3内通过仪器舱真空气嘴11排空。
[0039] 前述中，如附图3所示，浮力舱球4是控制海底地震仪自沉浮的执行机构，浮力舱球4由上部的浮力舱玻璃内壳18和作为浮力舱玻璃内壳18保护罩的浮力舱塑料外壳17，以及底部的浮力皮囊5构成，浮力皮囊5包括外皮囊24和外皮囊24外侧的皮囊保护罩23。在浮力舱玻璃内壳18内安装有内皮囊26、浮力舱电池组27和液压装置，浮力舱球4内的下部安装液压装置，浮力舱球4内的上部安装浮力舱电池组27，在浮力舱电池组27上侧安装内皮囊26。
其中，液压装置通过液压装置托盘21安装在浮力舱球4内的下部。液压装置包括液压控制模块33、浮力电机22、浮力齿轮箱31和双向齿轮泵32，浮力舱球4底部装有短距离声呐测距装置30。液压装置托盘21上侧安装双向齿轮泵32，在双向齿轮泵32底部安装液压控制模块33，双向齿轮泵32与其旁边竖立固定在液压装置托盘21上的浮力齿轮箱31连接，浮力齿轮箱31上部横向连接浮力电机22。内皮囊26外的浮力舱玻璃球内壳18和浮力舱塑料外壳17上安装有浮力舱真空气嘴25。浮力舱电池组27固定在浮力舱电池托盘20上，浮力舱电池托盘20固定在浮力舱电池板支架19顶部，在浮力舱电池组27和浮力舱电池托盘20之间安装安装电池组压条28，浮力舱电池板支架19安装在液压装置托盘21上方。浮力舱玻璃内壳18和浮力舱塑料外壳17均由上下二组半球对合构成，而且在这二组半球之间安装浮力舱O型环29进行密封分隔。
[0040] 本实施例中，短距离声呐测距装置30测距范围50-100m，正常情况下，当测距失败没有信号返回时，说明距离海底很远，当有信号返回时，说明仪器接近海底，仪器能够以较低的速度在海底着地，避免由于仪器下落速度过快使仪器陷入海底地面造成无法回收的情况。
[0041] 本实施例中，仪器舱球3和浮力舱球4在海底落地并开始测量时，可以通过浮力舱球4改变浮力的大小以调整仪器与地面的耦合度，能够更精确的探测自然地震。
[0042] 本发明实施例中，仪器舱球3设置多种数据回收模式，在工作时，按照实际需求选用以上一种或二种以上数据回收模式：A、在接收到一定数量的地震信号后进行数据回收；如：探测到100个地震信号回收一次；B、在确定的时间间隔进行一次数据回收；如：一个月回收一次；C、在确定的日期进行数据回收；如：指定某些日期进行数据回收；D、在接收到一定震级以上的地震信号后进行数据回收；如：接收到7.5级地震信号后进行数据回收，能够做到大地震信号的准实时性数据回收。
[0043] 本发明实施例中，常平装置10保证地震仪8能够以正确的姿态工作，其组成有姿态传感器、姿态调整电机和常平环等。地震仪8选用姿控宽带地震仪。水声通讯模块采用8位元FSK数字编码，接收甲板上发送的释放指令码，反馈给水声及控制电路板12，完成仪器上浮的控制指令发送，水声通讯模块最大通讯距离可达10,000米。水声压力传感器2接收声呐信号并传送给水声通讯模块进行通讯；同时，通过测量水压来反演水深，在下沉过程中每隔一定的时间测量一次水深，得到仪器的下落速度，并把下沉速度发送给浮力舱球4中的液压控制模块33，在接近海底时提高测量的频率，为仪器以很小的速度在海底着地提供支持。
[0044] 本发明实施例中，内皮囊26为浮力舱球4内部存储油的装置，当需要增大浮力时，液压装置将内皮囊26中的油压入外皮囊24中；当需要减小浮力时，液压装置将外皮囊24内的油压入内皮囊26中。内皮囊26配有油量检测装置，并把油量信息发送给液压控制模块33。在仪器投放前，需要计算仪器的重力和浮力，以得到内皮囊26有多少油量时仪器的重力和浮力时相等，以便仪器调整下落速度，并且在仪器探底进行探测时能够为调整与海底的耦合度提供参考数值。
[0045] 本发明实施例中，液压控制模块33接收外部控制信号以对浮力电机22、浮力齿轮箱31和双向齿轮泵32进行控制，当需要增大浮力时，浮力电机22、浮力齿轮箱31和双向齿轮泵32将内皮囊26中的油压入外皮囊24中，从而增大仪器的总体积，使仪器的浮力增大；当需要减小浮力时，浮力电,22、浮力齿轮箱31和双向齿轮泵32将外皮囊24内的油压入内皮囊26中，从而减小仪器的总体积，使仪器的浮力减小。
[0046] 本发明实施例中，仪器舱电池组13和浮力舱电池组27电池型号相同，例如采用四枚10AH锂电池，锂电池平行摆放或按环状固定，每个锂电池单独带保护器，不仅可以给浮力舱球自身设备供电，同样可以为仪器舱球供电，从而能够提高仪器的观测时间。地震仪8通过单片机对每个电池的充放电状态和电压进行检测，并能通过交互界面显示。仪器舱电池组13和浮力舱电池组27充电通过仪器舱球3上的插座进行，用户可以了解每个电池的充电电量、充电时间等信息。通过专用的充电器，用户可以在数小时内完成对处于海底的仪器的充电工作。每次充电操作用户都能掌握充电前后电池电压状态，以及充电电量等信息，能及时发现电池失效或性能降低的情况。从而对失效电池及时进行更换，或根据电池性能降低的情况缩短仪器在海底工作的时间。
[0047] 本发明实施例中，为了降低能耗，使用低功率的短距离声呐测距仪器30，短距离声呐测距仪器30最大测距范围50-100m，测量仪器到海底的距离。
[0048] 本发明实施例中，皮囊保护罩23为下底开口的桶装塑料保护罩，对外皮囊24进行一定的保护，同时在仪器落到海底进行工作时，皮囊保护罩23底部与海底地面接触，根据实际情况调整仪器的浮力以改变皮囊保护罩23与海底耦合的情况，能够更精准的测量地震信号。
[0049] 在本实施例中，采集器系统对水声压力传感器2进行信号采集与存储。采集器系统功耗仅有0.2W，可以满足长期海底观测的需要。
[0050] 本实施例中，GPS和卫星通信双天线1选用铱星通信或北斗星通信通过卫星通信，向数据接收中心传输探测到的地震数据。
[0051] 本发明实施例的使用方法，包括：
[0052] 1)选择好投放地点，把本发明实施例中的通用自沉浮式海底地震仪调试好，投放到目标地点海中，在仪器下落过程中，由水声压力传感器2测量入水的深度并计算出下落的速度，由短距离声呐测距装置30测量正在下落的仪器到海底的距离，当仪器接近海底时，由液压控制模块33根据水声压力传感器2得到的下落速度控制仪器的浮力来调整下落的速度，实现仪器以较小的速度在海底着地。仪器在海底着地后，通过改变自身浮力调整仪器与海底地面的耦合程度，以能够更精确的测量地震信号。
[0053] 2)在数据回收时，浮力舱球4中的液压装置把内皮囊26中的油压入外皮囊24中，使仪器的总体积增大，从而使仪器的总体浮力大于重力，仪器利用浮力自动上浮至海面，然后通过卫星通信向数据接收中心传输探测的数据以及GPS定位信息和自身电量信息。当接收到数据中心数据传输完成的指令后删除存储的数据，仪器开始下沉，浮力舱球4中的液压装置把外皮囊24中的油压入浮力舱球4的内皮囊26中，使仪器的总体积减小从而使仪器的总体浮力小于重力，仪器在重力的作用下下沉至海底继续进行测量工作。
[0054] 3)在仪器回收时，在仪器所在的位置附近海域，通过声呐系统发出回收信号，仪器接到信号后，浮力舱球4的液压装置向外皮囊24中压油使仪器的总体积增大从而使仪器的总体浮力大于重力，仪器利用海水浮力上浮至海面，然后通过卫星通信发送其由GPS得到的精确位置信息，能够快速的打捞上船，相比于现有的回收方式，能够大量节省仪器回收所耗费的时间。
