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导航传感器技术助力海洋地震探测

行业上下游中国仪表网2012年12月13日 08:42人气:19906

  一种新的数字式罗盘可以提供一幅清晰的海底地质全景图。NCS SubSea公司主要为石油天然气行业提供探测、导航定位服务,评估和核准Sparton导航勘探开发,并提供集成导航传感器,应用于第一个组合导航系统即P-Cable高分辨率多道地震拖缆系统,该技术研发的目的是为石油天然气生产者提供大约2,000米海底高分辨率地质图像,这些信息是非常有价值的,由于它不仅能够解释潜在的危险源,还能提供古河道、断层泥及相似特征。
  
  在研发导航及定位技术中,NCS公司将海底系统与几何学紧密结合起来,能够精准、持续地为P-Cable地震系统与深水辅助设备提供一个实时定位及形状分析。为了实现这一目标,该公司知道必须从“零”开始,不希望使用任何现有的产品。
  
  产品需求
  
  对导航系统进行评估,首先需要对产品进行明确定义,以确保产品的选择满足多分量地震技术应用的各种挑战。例如,导航系统的要求主要有:低成本、低功耗、体积小、高准精度,X、Y和Z的实时数据输出,并经得起元件的鲁棒性和应用环境的多变性;快速更新率。
  
  随着MEMS传感器技术的出现,数字罗盘以性价比的优势居于领导地位,并提供了许多与设计相关的优势,保持了精准航向的方式。数字罗盘通常由磁力仪(用于测量接地的磁场确定磁北极)、加速度计(作为倾斜传感器用于弥补由于横摇和纵摇带来磁力仪方向变化)。此外,数字罗盘还可以扩充到使用陀螺仪(角速率传感器用于弥补磁干扰和动态环境)。
  
  设计罗盘
  
  重要的是,基于MEMS的数字罗盘设计须符合产品的要求,并经选定测试。据测试结果表明,正是因为其体积非常小与三轴基准输出量,海底系统和NCS才最终选择了数字罗盘。另外一个最关键之处在于该产品的信息层的能力,该数字罗盘顺着一个拖线阵也称为两个转向器之间的交联电缆,可以在相隔6.25米或者12.5米之间集成,提供必要的水平扬程并传递电缆信息。数字罗盘保存钛盖,可以作为地震拖缆的附壁点进行服务。这些地震拖缆使数字罗盘归并到它们的尾翼,满足另一个关键设计的要求,因此,它们不得不满足现有拖缆发射空间。
  
  该数字罗盘提供了精准、可靠的航向信息,移交给主干信息层,并允许系统使用那些航向信息与GPS定位共同实时传输交联电缆和地震拖缆的真实形状。同时,要考虑的一个重要设计就是使罗盘能够在含水的装备内集成,并连接外部设备。对此,数字罗盘是不可行的,这是由于设备的紧密间距的限制。Sparton元件满足了海底钻井的挑战,甚至允许用于含水设备的更小空间。
  
  效率前景
  
  NCS公司技术产品研发负责人EddieMajzlik表示,我们能够比较容易与Sparton工作人员沟通与交流,不仅在技术层面上,更重要是我们有共同理念,很好地理解了我们的需求,符合了作业要求,最终,这为我们提供了三轴数字罗盘,规模小、功能大,很好地满足了海洋开发环境,且允许相互传输数据及信息层。
  
  NCS海底公司和P-Cable技术人员比较看好该技术,并相信Sparton在未来的技术发展中起着至关重要的作用。
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