一種基于多傳感器的地震臨震監測探頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及地震監測技術領域，并且特別涉及一種基于多傳感器的地震臨震監測探頭。
【背景技術】
[0002]中國位于地震帶的交匯部位，地理位置決定了地震頻發且部分震災較為嚴重，給人民生活帶來極大影響和重大經濟損失。因此地震監測技術一直是研宄的熱點。
[0003]在現有技術中，李建坤提出的一種地震預報儀(CN96101094.0)，利用儀器對周圍環境的聲音進行連續自動監測和頻譜分析，一旦發現聲音頻譜的主要特征與儀器內存儲的地聲頻譜相同或接近，則儀器自動發出地震報警信號。黃曾新等提出的地震前兆微觀綜合測量儀(CN200510024084.3)，利用儀器進行地應力測量、地電測量、磁場測量、地溫測量等，根據其測量變化進行分析和報警。潘銀茂提出的一種新型地震檢測器(CN97231336.2)，利用磁鐵同性相斥產生磁彈性使磁鐵懸浮在空中，受到地震波作用時，磁鐵在線圈中作相對切割磁力線運動，線圈中產生感應電動勢，即為輸出信號源。
[0004]但現有的地震監測儀器和設備普遍具有以下缺點:(I)檢測的地震前兆信號單一；(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、不適于多點分布。

【發明內容】

[0005]為解決上述技術問題，本發明提供一種基于多傳感器的地震臨震監測探頭，包括:傳聲頭、磁傳感器、隔磁柱、傳感預處理電路系統箱、傳感器組、探頭蓋、供電及信號電纜，其中，所述傳聲頭與所述地震臨震監測探頭為一體成型，位于所述地震臨震監測探頭的底端，所述磁傳感器和所述隔磁柱均固定于所述地震臨震監測探頭內，所述磁傳感器的信號線穿過所述隔磁柱連接至所述傳感預處理電路系統箱，所述傳感預處理電路系統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測探頭內，其信號線均連接至所述傳感預處理電路系統箱，所述探頭蓋旋緊于所述地震臨震監測探頭頂部，所述供電及信號電纜穿過所述探頭蓋。
[0006]優選地，所述地震臨震監測探頭為柱形腔體。
[0007]優選地，所述傳聲頭為錐形結構。
[0008]優選地，所述傳聲頭為實心結構。
[0009]優選地，灌入熱導體膠將所述磁傳感器固定于所述地震臨震監測探頭內部。
[0010]優選地，所述隔磁柱為直徑小于所述地震臨震監測探頭內徑的圓柱體，包括位于軸心的隔磁柱孔，用于將所述磁傳感器的信號線穿過，以及位于所述隔磁柱孔兩側的固定孔，用于將所述傳感預處理電路系統箱固定在所述隔磁柱上。
[0011]優選地，所述傳感預處理電路系統箱用于對所述磁傳感器和所述傳感器組的信號進行預處理，并將預處理后的信號經由所述供電及信號電纜傳輸至地面系統。
[0012]優選地，用螺絲將所述傳感預處理電路系統箱固定在所述隔磁柱上。
[0013]優選地，所述傳感器組包括壓電陶瓷傳感器組、MEMS麥克風傳感器組、集成石英晶振溫度傳感器以及電容式微機械加速度傳感器。
[0014]優選地，所述探頭蓋包括電纜防水接口，用于將所述供電及信號電纜穿過，以及位于所述電纜防水接口兩側的固定端，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，相較于現有技術，本發明的技術方案具有以下有益效果:
[0016]1、檢測地震前兆信號全面，包括地聲、地溫、地磁以及機械振動等地震前兆信號；
[0017]2、實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構設計，具有良好的密閉性，保護其內部的各組傳感器及電路在安裝于地表層下時不致損壞；
[0019]4、傳感器安裝在探頭內壁，傳聲性好且考慮了地表層的濾波效果；
[0020]5、成本低、適于多點分布。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是本發明一實施例提供的基于多傳感器的地震臨震監測探頭的結構示意圖。
[0023]圖2是本發明一實施例提供的隔磁柱的結構示意圖。
[0024]圖3是本發明一實施例提供的探頭蓋的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0026]圖1所示為本發明一實施例提供的基于多傳感器的地震臨震監測探頭的結構示意圖。如圖1所示，地震臨震監測探頭為柱形腔體，包括與探頭為一體錐形的實心錐形傳聲頭1、磁傳感器2、隔磁柱3、傳感預處理電路系統箱4、傳感器組5、探頭蓋6、供電及信號電纜7。在本發明實施例中，將磁傳感器2放入探頭的柱形腔體內并將其固定，例如灌入導熱膠體進行固定。將隔磁柱3旋入探頭的柱形腔體，并將磁傳感器2的信號線穿過隔磁柱3連接至傳感預處理電路系統箱4。用例如螺絲將傳感預處理電路系統箱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壁，例如用導電硅膠進行固定。傳感器組5可包括例如壓電陶瓷傳感器組、MEMS麥克風傳感器組、集成石英晶振溫度傳感器、電容式微機械加速度傳感器組等。傳感器組5內各組傳感器的信號線均連接至傳感預處理電路系統箱4，由其進行傳感信號預處理，并將處理后的信號經由供電及信號電纜7傳輸至地面系統。將供電及信號電纜7穿過探頭蓋6，然后將探頭蓋6旋緊。
[0027]圖2所示為本發明一實施例提供的隔磁柱的結構示意圖。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的信號線穿過，以及位于隔磁柱孔301兩側的固定孔302，用于將傳感預處理電路系統箱4固定在隔磁柱3上。在本發明實施例中，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是本發明一實施例提供的探頭蓋的結構示意圖。如圖3所示，探頭蓋6包括電纜防水接口 601，用于將供電及信號電纜7穿過，并保護探頭安裝于地下時其內部的各組傳感器及電路不致損壞，以及位于電纜防水接口 601兩側的固定端602，用于將電纜防水接口 601固定在探頭蓋6上。
[0029]本發明提供的基于多傳感器的地震臨震監測探頭，其檢測地震前兆信號全面，包括地聲、地溫、地磁以及機械振動等地震前兆信號；實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構設計，具有良好的密閉性，保護其內部的各組傳感器及電路在安裝于地表層下時不致損壞；傳感器安裝在探頭內壁，傳聲性好且考慮了地表層的濾波效果；成本低、適于多點分布。
[0030]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于多傳感器的地震臨震監測探頭，其特征在于，包括:傳聲頭、磁傳感器、隔磁柱、傳感預處理電路系統箱、傳感器組、探頭蓋、供電及信號電纜，其中，所述傳聲頭與所述地震臨震監測探頭為一體成型，位于所述地震臨震監測探頭的底端，所述磁傳感器和所述隔磁柱均固定于所述地震臨震監測探頭內，所述磁傳感器的信號線穿過所述隔磁柱連接至所述傳感預處理電路系統箱，所述傳感預處理電路系統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測探頭內，其信號線均連接至所述傳感預處理電路系統箱，所述探頭蓋旋緊于所述地震臨震監測探頭頂部，所述供電及信號電纜穿過所述探頭蓋。
2.如權利要求1所述的基于多傳感器的地震臨震監測探頭，其特征在于，所述地震臨震監測探頭為柱形腔體。
3.如權利要求1所述的基于多傳感器的地震臨震監測探頭，其特征在于，所述傳聲頭為錐形結構。
4.如權利要求3所述的基于多傳感器的地震臨震監測探頭，其特征在于，所述傳聲頭為實心結構。
5.如權利要求1所述的基于多傳感器的地震臨震監測探頭，其特征在于，灌入熱導體膠將所述磁傳感器固定于所述地震臨震監測探頭內部。
6.如權利要求1所述的基于多傳感器的地震臨震監測探頭，其特征在于，所述隔磁柱為直徑小于所述地震臨震監測探頭內徑的圓柱體，包括位于軸心的隔磁柱孔，用于將所述磁傳感器的信號線穿過，以及位于所述隔磁柱孔兩側的固定孔，用于將所述傳感預處理電路系統箱固定在所述隔磁柱上。
7.如權利要求1所述的基于多傳感器的地震臨震監測探頭，其特征在于，所述傳感預處理電路系統箱用于對所述磁傳感器和所述傳感器組的信號進行預處理，并將預處理后的信號經由所述供電及信號電纜傳輸至地面系統。
8.如權利要求1所述的基于多傳感器的地震臨震監測探頭，其特征在于，用螺絲將所述傳感預處理電路系統箱固定在所述隔磁柱上。
9.如權利要求1所述的基于多傳感器的地震臨震監測探頭，其特征在于，所述傳感器組包括壓電陶瓷傳感器組、MEMS麥克風傳感器組、集成石英晶振溫度傳感器以及電容式微機械加速度傳感器。
10.如權利要求1所述的基于多傳感器的地震臨震監測探頭，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電纜穿過，以及位于所述電纜防水接口兩側的固定端，用于將所述電纜防水接口固定在所述探頭蓋上。
【專利摘要】本發明提供一種基于多傳感器的地震臨震監測探頭，屬于地震監測技術領域。本發明包括傳聲頭、磁傳感器、隔磁柱、傳感預處理電路系統箱、傳感器組、探頭蓋、供電及信號電纜，其中，傳聲頭與地震臨震監測探頭為一體成型，位于地震臨震監測探頭的底端，磁傳感器和隔磁柱均固定于地震臨震監測探頭內，磁傳感器的信號線穿過隔磁柱連接至傳感預處理電路系統箱，傳感預處理電路系統箱固定在隔磁柱上，傳感器組固定于地震臨震監測探頭內，其信號線均連接至傳感預處理電路系統箱，探頭蓋旋緊于地震臨震監測探頭頂部，供電及信號電纜穿過探頭蓋。本發明傳感器安裝在探頭內壁，傳聲性好且考慮了地表層的濾波效果，且成本低、適于多點分布。
【IPC分類】G01V1-18
【公開號】CN104536038
【申請號】CN201410836651
【發明人】曾敬武, 雍姍姍, 張國新, 王新安, 王丹
【申請人】深圳市微納集成電路與系統應用研究院
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月26日