一種基于多傳感器的地震臨震監(jiān)測(cè)探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地震監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，并且特別涉及一種基于多傳感器的地震臨震監(jiān)測(cè)探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)位于地震帶的交匯部位，地理位置決定了地震頻發(fā)且部分震災(zāi)較為嚴(yán)重，給人民生活帶來(lái)極大影響和重大經(jīng)濟(jì)損失。因此地震監(jiān)測(cè)技術(shù)一直是研宄的熱點(diǎn)。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，李建坤提出的一種地震預(yù)報(bào)儀(CN96101094.0)，利用儀器對(duì)周?chē)h(huán)境的聲音進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和頻譜分析，一旦發(fā)現(xiàn)聲音頻譜的主要特征與儀器內(nèi)存儲(chǔ)的地聲頻譜相同或接近，則儀器自動(dòng)發(fā)出地震報(bào)警信號(hào)。黃曾新等提出的地震前兆微觀綜合測(cè)量?jī)x(CN200510024084.3)，利用儀器進(jìn)行地應(yīng)力測(cè)量、地電測(cè)量、磁場(chǎng)測(cè)量、地溫測(cè)量等，根據(jù)其測(cè)量變化進(jìn)行分析和報(bào)警。潘銀茂提出的一種新型地震檢測(cè)器(CN97231336.2)，利用磁鐵同性相斥產(chǎn)生磁彈性使磁鐵懸浮在空中，受到地震波作用時(shí)，磁鐵在線圈中作相對(duì)切割磁力線運(yùn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即為輸出信號(hào)源。
[0004]但現(xiàn)有的地震監(jiān)測(cè)儀器和設(shè)備普遍具有以下缺點(diǎn):(I)檢測(cè)的地震前兆信號(hào)單一；(2)安裝在地表附近，未考慮地表層的濾波效果；(3)成本高、地表層以下不易于安裝、不適于多點(diǎn)分布。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于多傳感器的地震臨震監(jiān)測(cè)探頭，包括:傳聲頭、磁傳感器、隔磁柱、傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱、傳感器組、探頭蓋、供電及信號(hào)電纜，其中，所述傳聲頭與所述地震臨震監(jiān)測(cè)探頭為一體成型，位于所述地震臨震監(jiān)測(cè)探頭的底端，所述磁傳感器和所述隔磁柱均固定于所述地震臨震監(jiān)測(cè)探頭內(nèi)，所述磁傳感器的信號(hào)線穿過(guò)所述隔磁柱連接至所述傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱，所述傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱固定在所述隔磁柱上，所述傳感器組固定于所述地震臨震監(jiān)測(cè)探頭內(nèi)，其信號(hào)線均連接至所述傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱，所述探頭蓋旋緊于所述地震臨震監(jiān)測(cè)探頭頂部，所述供電及信號(hào)電纜穿過(guò)所述探頭蓋。
[0006]優(yōu)選地，所述地震臨震監(jiān)測(cè)探頭為柱形腔體。
[0007]優(yōu)選地，所述傳聲頭為錐形結(jié)構(gòu)。
[0008]優(yōu)選地，所述傳聲頭為實(shí)心結(jié)構(gòu)。
[0009]優(yōu)選地，灌入熱導(dǎo)體膠將所述磁傳感器固定于所述地震臨震監(jiān)測(cè)探頭內(nèi)部。
[0010]優(yōu)選地，所述隔磁柱為直徑小于所述地震臨震監(jiān)測(cè)探頭內(nèi)徑的圓柱體，包括位于軸心的隔磁柱孔，用于將所述磁傳感器的信號(hào)線穿過(guò)，以及位于所述隔磁柱孔兩側(cè)的固定孔，用于將所述傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱固定在所述隔磁柱上。
[0011]優(yōu)選地，所述傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱用于對(duì)所述磁傳感器和所述傳感器組的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，并將預(yù)處理后的信號(hào)經(jīng)由所述供電及信號(hào)電纜傳輸至地面系統(tǒng)。
[0012]優(yōu)選地，用螺絲將所述傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱固定在所述隔磁柱上。
[0013]優(yōu)選地，所述傳感器組包括壓電陶瓷傳感器組、MEMS麥克風(fēng)傳感器組、集成石英晶振溫度傳感器以及電容式微機(jī)械加速度傳感器。
[0014]優(yōu)選地，所述探頭蓋包括電纜防水接口，用于將所述供電及信號(hào)電纜穿過(guò)，以及位于所述電纜防水接口兩側(cè)的固定端，用于將所述電纜防水接口固定在所述探頭蓋上。
[0015]總體而言，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0016]1、檢測(cè)地震前兆信號(hào)全面，包括地聲、地溫、地磁以及機(jī)械振動(dòng)等地震前兆信號(hào)；
[0017]2、實(shí)心的錐形傳聲頭傳聲效果好，錐形形狀容易與基巖或土壤緊密接觸，易于安裝與地表層以下150-200m處；
[0018]3、探頭采用一體成型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有良好的密閉性，保護(hù)其內(nèi)部的各組傳感器及電路在安裝于地表層下時(shí)不致?lián)p壞；
[0019]4、傳感器安裝在探頭內(nèi)壁，傳聲性好且考慮了地表層的濾波效果；
[0020]5、成本低、適于多點(diǎn)分布。
【附圖說(shuō)明】
[0021]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提供的基于多傳感器的地震臨震監(jiān)測(cè)探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例提供的隔磁柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例提供的探頭蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0026]圖1所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的基于多傳感器的地震臨震監(jiān)測(cè)探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，地震臨震監(jiān)測(cè)探頭為柱形腔體，包括與探頭為一體錐形的實(shí)心錐形傳聲頭1、磁傳感器2、隔磁柱3、傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱4、傳感器組5、探頭蓋6、供電及信號(hào)電纜7。在本發(fā)明實(shí)施例中，將磁傳感器2放入探頭的柱形腔體內(nèi)并將其固定，例如灌入導(dǎo)熱膠體進(jìn)行固定。將隔磁柱3旋入探頭的柱形腔體，并將磁傳感器2的信號(hào)線穿過(guò)隔磁柱3連接至傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱4。用例如螺絲將傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱4固定在隔磁柱3上。將傳感器組5固定在探頭的柱形腔體內(nèi)壁，例如用導(dǎo)電硅膠進(jìn)行固定。傳感器組5可包括例如壓電陶瓷傳感器組、MEMS麥克風(fēng)傳感器組、集成石英晶振溫度傳感器、電容式微機(jī)械加速度傳感器組等。傳感器組5內(nèi)各組傳感器的信號(hào)線均連接至傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱4，由其進(jìn)行傳感信號(hào)預(yù)處理，并將處理后的信號(hào)經(jīng)由供電及信號(hào)電纜7傳輸至地面系統(tǒng)。將供電及信號(hào)電纜7穿過(guò)探頭蓋6，然后將探頭蓋6旋緊。
[0027]圖2所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的隔磁柱的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，隔磁柱3為直徑略小于探頭柱形腔體內(nèi)徑的圓柱體，包括位于軸心的隔磁柱孔301，用于將磁傳感器2的信號(hào)線穿過(guò)，以及位于隔磁柱孔301兩側(cè)的固定孔302，用于將傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱4固定在隔磁柱3上。在本發(fā)明實(shí)施例中，隔磁柱3的直徑為10cm，高度為3cm ;隔磁柱孔301的直徑為2cm ;固定孔302的直徑為1cm。
[0028]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例提供的探頭蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，探頭蓋6包括電纜防水接口 601，用于將供電及信號(hào)電纜7穿過(guò)，并保護(hù)探頭安裝于地下時(shí)其內(nèi)部的各組傳感器及電路不致?lián)p壞，以及位于電纜防水接口 601兩側(cè)的固定端602，用于將電纜防水接口 601固定在探頭蓋6上。
[0029]本發(fā)明提供的基于多傳感器的地震臨震監(jiān)測(cè)探頭，其檢測(cè)地震前兆信號(hào)全面，包括地聲、地溫、地磁以及機(jī)械振動(dòng)等地震前兆信號(hào)；實(shí)心的錐形傳聲頭傳聲效果好，錐形形狀容易與基巖或土壤緊密接觸，易于安裝與地表層以下150-200m處；探頭采用一體成型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有良好的密閉性，保護(hù)其內(nèi)部的各組傳感器及電路在安裝于地表層下時(shí)不致?lián)p壞；傳感器安裝在探頭內(nèi)壁，傳聲性好且考慮了地表層的濾波效果；成本低、適于多點(diǎn)分布。
[0030]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于多傳感器的地震臨震監(jiān)測(cè)探頭，其特征在于，包括:傳聲頭、磁傳感器、隔磁柱、傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱、傳感器組、探頭蓋、供電及信號(hào)電纜，其中，所述傳聲頭與所述地震臨震監(jiān)測(cè)探頭為一體成型，位于所述地震臨震監(jiān)測(cè)探頭的底端，所述磁傳感器和所述隔磁柱均固定于所述地震臨震監(jiān)測(cè)探頭內(nèi)，所述磁傳感器的信號(hào)線穿過(guò)所述隔磁柱連接至所述傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱，所述傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱固定在所述隔磁柱上，所述傳感器組固定于所述地震臨震監(jiān)測(cè)探頭內(nèi)，其信號(hào)線均連接至所述傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱，所述探頭蓋旋緊于所述地震臨震監(jiān)測(cè)探頭頂部，所述供電及信號(hào)電纜穿過(guò)所述探頭蓋。
2.如權(quán)利要求1所述的基于多傳感器的地震臨震監(jiān)測(cè)探頭，其特征在于，所述地震臨震監(jiān)測(cè)探頭為柱形腔體。
3.如權(quán)利要求1所述的基于多傳感器的地震臨震監(jiān)測(cè)探頭，其特征在于，所述傳聲頭為錐形結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的基于多傳感器的地震臨震監(jiān)測(cè)探頭，其特征在于，所述傳聲頭為實(shí)心結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于多傳感器的地震臨震監(jiān)測(cè)探頭，其特征在于，灌入熱導(dǎo)體膠將所述磁傳感器固定于所述地震臨震監(jiān)測(cè)探頭內(nèi)部。
6.如權(quán)利要求1所述的基于多傳感器的地震臨震監(jiān)測(cè)探頭，其特征在于，所述隔磁柱為直徑小于所述地震臨震監(jiān)測(cè)探頭內(nèi)徑的圓柱體，包括位于軸心的隔磁柱孔，用于將所述磁傳感器的信號(hào)線穿過(guò)，以及位于所述隔磁柱孔兩側(cè)的固定孔，用于將所述傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱固定在所述隔磁柱上。
7.如權(quán)利要求1所述的基于多傳感器的地震臨震監(jiān)測(cè)探頭，其特征在于，所述傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱用于對(duì)所述磁傳感器和所述傳感器組的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，并將預(yù)處理后的信號(hào)經(jīng)由所述供電及信號(hào)電纜傳輸至地面系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求1所述的基于多傳感器的地震臨震監(jiān)測(cè)探頭，其特征在于，用螺絲將所述傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱固定在所述隔磁柱上。
9.如權(quán)利要求1所述的基于多傳感器的地震臨震監(jiān)測(cè)探頭，其特征在于，所述傳感器組包括壓電陶瓷傳感器組、MEMS麥克風(fēng)傳感器組、集成石英晶振溫度傳感器以及電容式微機(jī)械加速度傳感器。
10.如權(quán)利要求1所述的基于多傳感器的地震臨震監(jiān)測(cè)探頭，其特征在于，所述探頭蓋包括電纜防水接口，用于將所述供電及信號(hào)電纜穿過(guò)，以及位于所述電纜防水接口兩側(cè)的固定端，用于將所述電纜防水接口固定在所述探頭蓋上。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種基于多傳感器的地震臨震監(jiān)測(cè)探頭，屬于地震監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括傳聲頭、磁傳感器、隔磁柱、傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱、傳感器組、探頭蓋、供電及信號(hào)電纜，其中，傳聲頭與地震臨震監(jiān)測(cè)探頭為一體成型，位于地震臨震監(jiān)測(cè)探頭的底端，磁傳感器和隔磁柱均固定于地震臨震監(jiān)測(cè)探頭內(nèi)，磁傳感器的信號(hào)線穿過(guò)隔磁柱連接至傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱，傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱固定在隔磁柱上，傳感器組固定于地震臨震監(jiān)測(cè)探頭內(nèi)，其信號(hào)線均連接至傳感預(yù)處理電路系統(tǒng)箱，探頭蓋旋緊于地震臨震監(jiān)測(cè)探頭頂部，供電及信號(hào)電纜穿過(guò)探頭蓋。本發(fā)明傳感器安裝在探頭內(nèi)壁，傳聲性好且考慮了地表層的濾波效果，且成本低、適于多點(diǎn)分布。
【IPC分類(lèi)】G01V1-18
【公開(kāi)號(hào)】CN104536038
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410836651
【發(fā)明人】曾敬武, 雍姍姍, 張國(guó)新, 王新安, 王丹
【申請(qǐng)人】深圳市微納集成電路與系統(tǒng)應(yīng)用研究院
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日