一种用于地震观测的流动观测装置的制作方法

本发明创造涉及一种地震观测装置，尤其是一种用于地震观测的流动观测装置。

背景技术：

如今地震流动观测基本采用地震计数采一体化观测设备，出厂由包装箱承载，使用时现场取出就地安放，普遍采用亚克力材质或普通金属盖简单防护，流动观测设备、通讯设备、集成方案、辅助设备等各不相同，且均未考虑对流动观测设备的综合防护，包括保温、防水、防风等，此外各集成方式不一、线路混杂、安装不够简便。因此，有必要设计一种用于地震观测的流动观测装置，能够对地震计起到足够的防护作用，且便于各个组成设备的后期维护。

技术实现要素：

发明创造目的在于：提供一种用于地震观测的流动观测装置，能够对地震计起到足够的防护作用，且便于各个组成设备的后期维护。

技术方案：本发明创造所述的用于地震观测的流动观测装置，包括圆筒形壳体、顶盖板、一体式地震计、蓄电池、控制箱、无线路由、gps模块以及太阳能供电组件；

在圆筒形壳体的内部由两个活动分隔结构分隔为上层空间、中层空间以及下层空间；一体式地震计位于下层空间内，并固定安装在底部安装板上；在底部安装板的下侧面上竖向设置有贯穿圆筒形壳体筒底部的传动杆；在传动杆的下端上固定安装有圆锥形撑板，且圆锥形撑板的锥顶向下；在底部安装板的圆周边缘上间隔安装有四个防护泡沫块，且防护泡沫块贴紧下层空间的圆周内壁；

蓄电池位于中层空间内；控制箱、无线路由以及gps模块位于上层空间内；顶盖板盖合在圆筒形壳体的上端筒口上，并在顶盖板的边缘处设有包围在圆筒形壳体上端筒口上的围挡；

在控制箱内设有控制器、太阳能充电电路以及蓄电池放电电路；控制器分别与一体式地震计、无线路由以及gps模块电连接；太阳能供电组件通过太阳能充电电路为蓄电池充电；蓄电池通过蓄电池放电电路为控制器、一体式地震计、无线路由以及gps模块供电。

进一步地，活动分隔结构包括固定圆环和分隔支撑板；固定圆环水平固定安装在圆筒形壳体的圆周内壁上；固定圆环的内环边设置为斜坡支撑面，分隔支撑板的圆周边缘设置为倾斜支撑边；倾斜支撑边支撑于斜坡支撑面上。

进一步地，蓄电池固定安装在对应层的分隔支撑板上，并在蓄电池上设有中层提拉把手；控制箱固定安装在对应层的分隔支撑板上，并在控制箱上设有上层提拉把手；在顶盖板的上侧面上设有两个顶部提拉把手、一根天线调节套管以及一个用于与太阳能供电组件输电线缆相接插的线缆插头；太阳能充电电路与线缆插头电连接；天线调节套管竖向安装在顶盖板上，并在安装处设有天线线孔；在天线调节套管上插装有天线升降管，并在天线调节套管的管壁上螺纹旋合安装有高度锁定螺栓，且高度锁定螺栓的螺杆端部按压在天线升降管的管壁上；在天线升降管的上端设有天线安装板，在天线安装板上安装有gps天线以及无线通信天线；gps天线和无线通信天线的电连接线依次贯穿天线安装板、天线升降管、天线调节套管以及天线线孔后进入上层空间内分别与gps模块和无线路由电连接。

进一步地，在分隔支撑板的圆周边缘处还至少设有过线槽口；在固定圆环上水平摆动式安装有锁定摆杆；在锁定摆杆的下侧边上设有用于按压分隔支撑板的弹性按压垫。

进一步地，防护泡沫块由侧边撑板以及一体式设置于侧边撑板上的竖向支撑块构成；在竖向支撑块的侧边设有支撑槽口，底部安装板的圆周边缘嵌入支撑槽口中；竖向支撑块的下侧面支撑于圆筒形壳体的筒底部内壁上。

进一步地，侧边撑板的板面设置为与圆筒形壳体下层空间内壁相贴近的弧形面；在圆筒形壳体的下层空间内壁上设有四个限位挡块；侧边撑板的上下侧边限位于限位挡块与圆筒形壳体的筒底部之间；在底部安装板的圆周边缘设有便于竖向支撑块贯穿的贯穿槽口。

进一步地，圆筒形壳体的筒底部设置为圆锥台，并在圆锥台的下侧面中心处设有圆形凹陷槽；传动杆竖向贯穿圆形凹陷槽的槽底部，并在贯穿处设有弹性密封圈；底部安装板安装在防护泡沫块上时，圆锥形撑板嵌入圆形凹陷槽内；防护泡沫块取出后，传动杆下移使得圆锥形撑板下降至圆形凹陷槽外。

进一步地，太阳能供电组件包括太阳能电池板以及太阳能支架；太阳能支架由升降机构和角度调节机构组成；角度调节机构安装在升降机构上，有升降机构调节角度调节机构的升降高度；太阳能电池板安装在角度调节机构上，由角度调节机构对太阳能电池板的角度进行调节。

进一步地，升降机构包括地面支撑板、插装套管、升降杆以及升降锁定结构；插装套管竖向安装在地面支撑板的上侧面中心处，升降杆的下端插装于插装套管内；角度调节机构安装在升降杆的上端上；在地面支撑板的下侧面中心处设有中心锥刺插杆，在地面支撑板的下侧面边缘设有防旋转锥刺插杆；在升降杆的杆壁上竖向设置有条形限位槽，在条形限位槽中间隔设置有卡扣棘齿；在插装套管的上管口处设有环状支撑盘；升降锁定结构包括两块侧边支撑板、横向矩形板、四根支撑压簧、一根回弹压簧以及一根滑移锁杆；两块侧边支撑板竖向安装在环状支撑盘上，且升降杆位于两块侧边支撑板之间；在横向矩形板的中部横向设置有矩形贯穿孔，并在矩形贯穿孔的两侧长度边孔壁上横向滑槽；滑移锁杆的两端滑动式嵌入安装在两侧的横向滑槽中；在横向矩形板的两侧宽度边缘处均竖向设有一个减震导向孔；在两块侧边支撑板上均竖向设置有矩形导向孔，横向矩形板的两侧宽度边缘分别嵌入两侧的矩形导向孔中；在两个矩形导向孔中均竖向设置有导向柱，且导向柱贯穿对应位置处的减震导向孔；四根支撑压簧两两分别套设在两根导向柱上，且位于同一导向柱上的两根支撑压簧分别弹性支撑在横向矩形板的上下侧面上；在横向矩形板的一侧宽度端面上横向插装有两根驱动插杆，两根驱动插杆分别伸入两个横向滑槽中与滑移锁杆的两端固定安装；两根驱动插杆分别与两个横向滑槽相平行，并在两根驱动插杆的外端部上安装有推压板；升降杆竖向贯穿矩形贯穿孔，在滑移锁杆上设有锁定棘齿；回弹压簧安装在推压板与横向矩形板的宽度端面之间，回弹压簧用于推动滑移锁杆横移使得锁定棘齿嵌于条形限位槽内与卡扣棘齿相啮合。

进一步地，角度调节机构包括顶部安装板、角度调节螺杆、横移滑块以及推拉驱动杆；太阳能电池板的下侧边通过铰接支座铰接安装在顶部安装板上；在顶部安装板的上侧面上设有t形滑槽，在横移滑块的下侧面上设有滑动式安装在t形滑槽中的t形滑块；角度调节螺杆通过螺杆支座旋转式安装在顶部安装板的上侧面上；在横移滑块上设有驱动螺纹孔，角度调节螺杆螺纹旋合安装在驱动螺纹孔上，用于推动横移滑块沿t形滑槽滑移；推拉驱动杆的上端通过背面铰接座铰接安装在太阳能电池板的背面；推拉驱动杆的下端铰接安装在横移滑块上；在顶部安装板的下侧面中心处设有上套管，升降杆的上端插装在上套管中；在上套管的管壁上螺纹旋合安装有紧固螺栓，且紧固螺栓的螺杆端部按压在升降杆的上端杆壁上。

本发明创造与现有技术相比，其有益效果是：利用防护泡沫块能够实现底部安装板的缓冲式固定安装，从而对一体式地震计在运输过程中的进行有效防护；将一体式地震计安装在圆筒形壳体内，在埋入观测坑后也能够利用圆筒形壳体对一体式地震计进行有效防护；利用底部安装板上、传动杆以及圆锥形撑板能够将外部的震动传递到内部的一体式地震计上，确保震动的传动性能；利用传动杆来内外传动，避免直接安装在圆筒形壳体上时其他设备带来的震动影响，增强震动传递的可靠性；利用活动分隔结构进行内部分隔安装，能够便于对防护泡沫块的拆卸和安装，同时便于内部各个设备的维护。

附图说明

图1为本发明创造的整体局部剖视结构示意图；

图2为本发明创造的太阳能供电组件结构示意图；

图3为本发明创造的横向矩形板上各个组件安装结构示意图；

图4为本发明创造的四个防护泡沫块与底部安装板的安装结构示意图；

图5为本发明创造的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明创造技术方案进行详细说明，但是本发明创造的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：

如图1-5所示，本发明创造公开的用于地震观测的流动观测装置包括：圆筒形壳体1、顶盖板2、一体式地震计32、蓄电池23、控制箱9、无线路由11、gps模块12以及太阳能供电组件；

在圆筒形壳体1的内部由两个活动分隔结构分隔为上层空间、中层空间以及下层空间；一体式地震计32位于下层空间内，并固定安装在底部安装板25上；在底部安装板25的下侧面上竖向设置有贯穿圆筒形壳体1筒底部的传动杆27；在传动杆27的下端上固定安装有圆锥形撑板28，且圆锥形撑板28的锥顶向下；在底部安装板25的圆周边缘上间隔安装有四个防护泡沫块，且防护泡沫块贴紧下层空间的圆周内壁；

蓄电池23位于中层空间内；控制箱9、无线路由11以及gps模块12位于上层空间内；顶盖板2盖合在圆筒形壳体1的上端筒口上，并在顶盖板2的边缘处设有包围在圆筒形壳体1上端筒口上的围挡15；

在控制箱9内设有控制器、太阳能充电电路以及蓄电池放电电路；控制器分别与一体式地震计32、无线路由11以及gps模块12电连接；太阳能供电组件通过太阳能充电电路为蓄电池23充电；蓄电池23通过蓄电池放电电路为控制器、一体式地震计32、无线路由11以及gps模块12供电；在顶盖板2上设有电源开关，电源开关串接在蓄电池23与蓄电池放电电路的电连接线缆上。

利用防护泡沫块能够实现底部安装板25的缓冲式固定安装，从而对一体式地震计32在运输过程中的进行有效防护；将一体式地震计32安装在圆筒形壳体1内，在埋入观测坑后也能够利用圆筒形壳体1对一体式地震计32进行有效防护；利用底部安装板25上、传动杆27以及圆锥形撑板28能够将外部的震动传递到内部的一体式地震计32上，确保震动的传动性能；利用传动杆27来内外传动，避免直接安装在圆筒形壳体1上时其他设备带来的震动影响，增强震动传递的可靠性；利用活动分隔结构进行内部分隔安装，能够便于对防护泡沫块的拆卸和安装，同时便于内部各个设备的维护。

进一步地，活动分隔结构包括固定圆环3和分隔支撑板5；固定圆环3水平固定安装在圆筒形壳体1的圆周内壁上；固定圆环3的内环边设置为斜坡支撑面4，分隔支撑板5的圆周边缘设置为倾斜支撑边6；倾斜支撑边6支撑于斜坡支撑面4上。利用斜坡支撑面4和倾斜支撑边6的配合，能够使得分隔支撑板5被平稳支撑，且能够防止横向平移窜动。

进一步地，蓄电池23固定安装在对应层的分隔支撑板5上，并在蓄电池23上设有中层提拉把手24；控制箱9固定安装在对应层的分隔支撑板5上，并在控制箱9上设有上层提拉把手10；在顶盖板2的上侧面上设有两个顶部提拉把手14、一根天线调节套管17以及一个用于与太阳能供电组件输电线缆相接插的线缆插头16；太阳能充电电路与线缆插头16电连接；天线调节套管17竖向安装在顶盖板2上，并在安装处设有天线线孔；在天线调节套管17上插装有天线升降管18，并在天线调节套管17的管壁上螺纹旋合安装有高度锁定螺栓19，且高度锁定螺栓19的螺杆端部按压在天线升降管18的管壁上；在天线升降管18的上端设有天线安装板20，在天线安装板20上安装有gps天线21以及无线通信天线22；gps天线21和无线通信天线22的电连接线依次贯穿天线安装板20、天线升降管18、天线调节套管17以及天线线孔后进入上层空间内分别与gps模块12和无线路由11电连接。利用天线调节套管17、天线升降管18以及高度锁定螺栓19能够对天线的安装高度进行调节，降低遮挡的可能性，确保通信信号强且稳定。

进一步地，在分隔支撑板5的圆周边缘处还至少设有过线槽口13；在固定圆环3上水平摆动式安装有锁定摆杆7；在锁定摆杆7的下侧边上设有用于按压分隔支撑板5的弹性按压垫8。利用锁定摆杆7以及端部的弹性按压垫8能够对分隔支撑板5进行限位按压。

进一步地，防护泡沫块由侧边撑板34以及一体式设置于侧边撑板34上的竖向支撑块33构成；在竖向支撑块33的侧边设有支撑槽口36，底部安装板25的圆周边缘嵌入支撑槽口36中；竖向支撑块33的下侧面支撑于圆筒形壳体1的筒底部内壁上。利用竖向支撑块33上的支撑槽口36能够实现对底部安装板25的圆周边缘卡位，从而对底部安装板25进行隔离支撑，防止碰撞到圆筒形壳体1的内壁，确保一体式地震计32在运输过程中的安全性。

进一步地，侧边撑板34的板面设置为与圆筒形壳体1下层空间内壁相贴近的弧形面；在圆筒形壳体1的下层空间内壁上设有四个限位挡块35；侧边撑板34的上下侧边限位于限位挡块35与圆筒形壳体1的筒底部之间；在底部安装板25的圆周边缘设有便于竖向支撑块33贯穿的贯穿槽口26。利用侧边撑板34的弧形面能够与下层空间内壁相贴近，从而对底部安装板25的横向进行限位固定，利用侧边撑板34的上下侧边限位于限位挡块35与圆筒形壳体1的筒底部之间从而对底部安装板25的竖向位置进行限位；从而在运输过程中将一体式地震计32牢固限位在圆筒形壳体1内实现有效防护。

进一步地，圆筒形壳体1的筒底部设置为圆锥台29，并在圆锥台29的下侧面中心处设有圆形凹陷槽30；传动杆27竖向贯穿圆形凹陷槽30的槽底部，并在贯穿处设有弹性密封圈31；底部安装板25安装在防护泡沫块上时，圆锥形撑板28嵌入圆形凹陷槽30内；防护泡沫块取出后，传动杆27下移使得圆锥形撑板28下降至圆形凹陷槽30外。利用圆锥台29能够便于圆筒形壳体1底部在安装时容易夯实；利用圆锥形撑板28嵌入圆形凹陷槽30内，能够在搬运过程中防止圆锥形撑板28损坏。

进一步地，太阳能供电组件包括太阳能电池板44以及太阳能支架；太阳能支架由升降机构和角度调节机构组成；角度调节机构安装在升降机构上，有升降机构调节角度调节机构的升降高度；太阳能电池板44安装在角度调节机构上，由角度调节机构对太阳能电池板44的角度进行调节。

进一步地，升降机构包括地面支撑板37、插装套管38、升降杆39以及升降锁定结构；插装套管38竖向安装在地面支撑板37的上侧面中心处，升降杆39的下端插装于插装套管38内；角度调节机构安装在升降杆39的上端上；在地面支撑板37的下侧面中心处设有中心锥刺插杆60，在地面支撑板37的下侧面边缘设有防旋转锥刺插杆61；在升降杆39的杆壁上竖向设置有条形限位槽58，在条形限位槽58中间隔设置有卡扣棘齿59；在插装套管38的上管口处设有环状支撑盘51；升降锁定结构包括两块侧边支撑板52、横向矩形板53、四根支撑压簧54、一根回弹压簧56以及一根滑移锁杆63；两块侧边支撑板52竖向安装在环状支撑盘51上，且升降杆39位于两块侧边支撑板52之间；在横向矩形板53的中部横向设置有矩形贯穿孔62，并在矩形贯穿孔62的两侧长度边孔壁上横向滑槽；滑移锁杆63的两端滑动式嵌入安装在两侧的横向滑槽中；在横向矩形板53的两侧宽度边缘处均竖向设有一个减震导向孔65；在两块侧边支撑板52上均竖向设置有矩形导向孔，横向矩形板53的两侧宽度边缘分别嵌入两侧的矩形导向孔中；在两个矩形导向孔中均竖向设置有导向柱，且导向柱贯穿对应位置处的减震导向孔65；四根支撑压簧54两两分别套设在两根导向柱上，且位于同一导向柱上的两根支撑压簧54分别弹性支撑在横向矩形板53的上下侧面上；在横向矩形板53的一侧宽度端面上横向插装有两根驱动插杆57，两根驱动插杆57分别伸入两个横向滑槽中与滑移锁杆63的两端固定安装；两根驱动插杆57分别与两个横向滑槽相平行，并在两根驱动插杆57的外端部上安装有推压板55；升降杆39竖向贯穿矩形贯穿孔62，在滑移锁杆63上设有锁定棘齿64；回弹压簧56安装在推压板55与横向矩形板53的宽度端面之间，回弹压簧56用于推动滑移锁杆63横移使得锁定棘齿64嵌于条形限位槽58内与卡扣棘齿59相啮合。利用插装套管38、升降杆39、卡扣棘齿59以及锁定棘齿64能够实现对升降杆39的插装高度进行调节；利用四根支撑压簧54能够实现横向矩形板53的弹性支撑，从而对升降杆39上端支撑的角度调节机构进行减震式安装，确保在剧烈震动情况下也能够避免太阳能电池板44震动损坏，使得蓄电池23能够长效供电。

进一步地，角度调节机构包括顶部安装板40、角度调节螺杆50、横移滑块46以及推拉驱动杆47；太阳能电池板44的下侧边通过铰接支座43铰接安装在顶部安装板40上；在顶部安装板40的上侧面上设有t形滑槽，在横移滑块46的下侧面上设有滑动式安装在t形滑槽中的t形滑块48；角度调节螺杆50通过螺杆支座49旋转式安装在顶部安装板40的上侧面上；在横移滑块46上设有驱动螺纹孔，角度调节螺杆50螺纹旋合安装在驱动螺纹孔上，用于推动横移滑块46沿t形滑槽滑移；推拉驱动杆47的上端通过背面铰接座45铰接安装在太阳能电池板44的背面；推拉驱动杆47的下端铰接安装在横移滑块46上；在顶部安装板40的下侧面中心处设有上套管41，升降杆39的上端插装在上套管41中；在上套管41的管壁上螺纹旋合安装有紧固螺栓42，且紧固螺栓42的螺杆端部按压在升降杆39的上端杆壁上。利用上套管41和紧固螺栓42来固定升降杆39的上端，从而便于旋转调节顶部安装板40；利用角度调节螺杆50、横移滑块46以及推拉驱动杆47能够对太阳能电池板44的倾斜角度进行调节。

本发明创造公开的用于地震观测的流动观测装置中，控制器可采用现有的单片机控制模块，例如arm单片机模块，能够接收gps模块12以及一体式地震计32发送的数据，并通过无线路由11将数据转发出去；gps模块12采用现有的gps接收模块，用于获取坐标信息和时间；一体式地震计32采用现有的一体式地震计，用于采集地震波数据；无线路由11采用工业级4g路由器，用于将采集数据快速传输至上位机；太阳能充电电路采用与太阳能电池板44相配套的充电电路，均为现有产品和电路；蓄电池放电电路采用现有的电池充电电路；线缆插头16采用专业航空插头。

本发明创造公开的用于地震观测的流动观测装置在运输时，需要将四个防护泡沫块安装在底部安装板25的圆周边缘上，从而对一体式地震计32进行固定，防止运输过程中发生晃动碰撞；在运输至安装地点后，在指定位置挖掘浅层观测坑，再通过顶部提拉把手14将顶盖板2取下，再通过上层提拉把手10将上层的分隔支撑板5以及控制箱9、无线路由11、gps模块12一并取出，再通过中层提拉把手24将中层的分隔支撑板5以及蓄电池23一并取出，再滑移各个防护泡沫块从贯穿槽口26中取出，使得一体式地震计32在重力作用下向下移动，将圆锥形撑板28推出圆形凹陷槽30外；再将流动观测装置竖向安放于观测坑之中，将取出的中层设备和上层设备再放置于圆筒形壳体1内，并通过锁定摆杆7锁定分隔支撑板5，最后盖紧顶盖板2。

旋转调节流动观测装置，使顶盖板2顶部的指北标志指北，从而确保一体式地震计32同样指北；利用水平仪调节一体式地震计32的水平性；在保持水平和指北的状态下逐步向浅层观测坑内回填土，使得圆锥形撑板28被夯实接触牢固，同时圆筒形壳体1也被牢固夯实。

再在浅层观测坑附近安装太阳能供电组件，使得中心锥刺插杆60以及防旋转锥刺插杆61插装在相应的位置处，在现场的光线情况进行调节：(1)松开紧固螺栓42再旋转调节上套管41，使得太阳能电池板44的水平朝向角度，再旋紧紧固螺栓42使得角度固定；(2)再通过旋转角度调节螺杆50，从而由横移滑块46推动推拉驱动杆47，对太阳能电池板44的倾斜角度进行调节，从而满足现场获得较好的光线照射；(3)再按压推压板55使得锁定棘齿64与卡扣棘齿59相脱离，从而手动提拉升降杆39，将升降杆39抬高至相应位置，确保太阳能电池板44能够获得较好的光线照射；最后将太阳能电池板44的输电线缆接插在线缆插头16上，实现太阳能电池板44通过太阳能充电电路向蓄电池23充电。

最后开启电源开关，蓄电池23通过蓄电池放电电路给流动观测装置的各个内部设备提供稳定直流电压源，无线路由11通过vpn拨号连接地震行业内网，并将一体式地震计32的观测数据实时传输；在观察现场使用上位机电脑连接无线路由11的wifi信号，控制一体式地震计32实施开摆操作，之后正常工作。

在观测结束后，回收流动观测装置：现场使用上位机电脑连接控制器，控制一体式地震计32实施锁摆操作，关闭电源开关，从浅层观测坑中取出流动观测装置，打开顶盖板2，取出上层和中层的各个设备，再将各个防护泡沫块从贯穿槽口26处插入，再将底部安装板25安装在支撑槽口36处，侧边撑板34的上下侧边限位于限位挡块35与圆筒形壳体1的筒底部之间实现底部安装板25固定，再依次装回中层和上层的各个设备，再盖好顶盖板2；最后将展开状态的太阳能供电组件再回收起来。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明创造，但其不得解释为对本发明创造自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明创造的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。