一种基于多传感器的地震临震监测探头的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地震监测技术领域，并且特别涉及一种基于多传感器的地震临震监测探头。
【背景技术】
[0002]中国位于地震带的交汇部位，地理位置决定了地震频发且部分震灾较为严重，给人民生活带来极大影响和重大经济损失。因此地震监测技术一直是研宄的热点。
[0003]在现有技术中，李建坤提出的一种地震预报仪(CN96101094.0)，利用仪器对周围环境的声音进行连续自动监测和频谱分析，一旦发现声音频谱的主要特征与仪器内存储的地声频谱相同或接近，则仪器自动发出地震报警信号。黄曾新等提出的地震前兆微观综合测量仪(CN200510024084.3)，利用仪器进行地应力测量、地电测量、磁场测量、地温测量等，根据其测量变化进行分析和报警。潘银茂提出的一种新型地震检测器(CN97231336.2)，利用磁铁同性相斥产生磁弹性使磁铁悬浮在空中，受到地震波作用时，磁铁在线圈中作相对切割磁力线运动，线圈中产生感应电动势，即为输出信号源。
[0004]但现有的地震监测仪器和设备普遍具有以下缺点:(I)检测的地震前兆信号单一；(2)安装在地表附近，未考虑地表层的滤波效果；(3)成本高、地表层以下不易于安装、不适于多点分布。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供一种基于多传感器的地震临震监测探头，包括:传声头、磁传感器、隔磁柱、传感预处理电路系统箱、传感器组、探头盖、供电及信号电缆，其中，所述传声头与所述地震临震监测探头为一体成型，位于所述地震临震监测探头的底端，所述磁传感器和所述隔磁柱均固定于所述地震临震监测探头内，所述磁传感器的信号线穿过所述隔磁柱连接至所述传感预处理电路系统箱，所述传感预处理电路系统箱固定在所述隔磁柱上，所述传感器组固定于所述地震临震监测探头内，其信号线均连接至所述传感预处理电路系统箱，所述探头盖旋紧于所述地震临震监测探头顶部，所述供电及信号电缆穿过所述探头盖。
[0006]优选地，所述地震临震监测探头为柱形腔体。
[0007]优选地，所述传声头为锥形结构。
[0008]优选地，所述传声头为实心结构。
[0009]优选地，灌入热导体胶将所述磁传感器固定于所述地震临震监测探头内部。
[0010]优选地，所述隔磁柱为直径小于所述地震临震监测探头内径的圆柱体，包括位于轴心的隔磁柱孔，用于将所述磁传感器的信号线穿过，以及位于所述隔磁柱孔两侧的固定孔，用于将所述传感预处理电路系统箱固定在所述隔磁柱上。
[0011]优选地，所述传感预处理电路系统箱用于对所述磁传感器和所述传感器组的信号进行预处理，并将预处理后的信号经由所述供电及信号电缆传输至地面系统。
[0012]优选地，用螺丝将所述传感预处理电路系统箱固定在所述隔磁柱上。
[0013]优选地，所述传感器组包括压电陶瓷传感器组、MEMS麦克风传感器组、集成石英晶振温度传感器以及电容式微机械加速度传感器。
[0014]优选地，所述探头盖包括电缆防水接口，用于将所述供电及信号电缆穿过，以及位于所述电缆防水接口两侧的固定端，用于将所述电缆防水接口固定在所述探头盖上。
[0015]总体而言，相较于现有技术，本发明的技术方案具有以下有益效果:
[0016]1、检测地震前兆信号全面，包括地声、地温、地磁以及机械振动等地震前兆信号；
[0017]2、实心的锥形传声头传声效果好，锥形形状容易与基岩或土壤紧密接触，易于安装与地表层以下150-200m处；
[0018]3、探头采用一体成型的结构设计，具有良好的密闭性，保护其内部的各组传感器及电路在安装于地表层下时不致损坏；
[0019]4、传感器安装在探头内壁，传声性好且考虑了地表层的滤波效果；
[0020]5、成本低、适于多点分布。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本发明一实施例提供的基于多传感器的地震临震监测探头的结构示意图。
[0023]图2是本发明一实施例提供的隔磁柱的结构示意图。
[0024]图3是本发明一实施例提供的探头盖的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0026]图1所示为本发明一实施例提供的基于多传感器的地震临震监测探头的结构示意图。如图1所示，地震临震监测探头为柱形腔体，包括与探头为一体锥形的实心锥形传声头1、磁传感器2、隔磁柱3、传感预处理电路系统箱4、传感器组5、探头盖6、供电及信号电缆7。在本发明实施例中，将磁传感器2放入探头的柱形腔体内并将其固定，例如灌入导热胶体进行固定。将隔磁柱3旋入探头的柱形腔体，并将磁传感器2的信号线穿过隔磁柱3连接至传感预处理电路系统箱4。用例如螺丝将传感预处理电路系统箱4固定在隔磁柱3上。将传感器组5固定在探头的柱形腔体内壁，例如用导电硅胶进行固定。传感器组5可包括例如压电陶瓷传感器组、MEMS麦克风传感器组、集成石英晶振温度传感器、电容式微机械加速度传感器组等。传感器组5内各组传感器的信号线均连接至传感预处理电路系统箱4，由其进行传感信号预处理，并将处理后的信号经由供电及信号电缆7传输至地面系统。将供电及信号电缆7穿过探头盖6，然后将探头盖6旋紧。
[0027]图2所示为本发明一实施例提供的隔磁柱的结构示意图。如图2所示，隔磁柱3为直径略小于探头柱形腔体内径的圆柱体，包括位于轴心的隔磁柱孔301，用于将磁传感器2的信号线穿过，以及位于隔磁柱孔301两侧的固定孔302，用于将传感预处理电路系统箱4固定在隔磁柱3上。在本发明实施例中，隔磁柱3的直径为10cm，高度为3cm ;隔磁柱孔301的直径为2cm ;固定孔302的直径为1cm。
[0028]图3是本发明一实施例提供的探头盖的结构示意图。如图3所示，探头盖6包括电缆防水接口 601，用于将供电及信号电缆7穿过，并保护探头安装于地下时其内部的各组传感器及电路不致损坏，以及位于电缆防水接口 601两侧的固定端602，用于将电缆防水接口 601固定在探头盖6上。
[0029]本发明提供的基于多传感器的地震临震监测探头，其检测地震前兆信号全面，包括地声、地温、地磁以及机械振动等地震前兆信号；实心的锥形传声头传声效果好，锥形形状容易与基岩或土壤紧密接触，易于安装与地表层以下150-200m处；探头采用一体成型的结构设计，具有良好的密闭性，保护其内部的各组传感器及电路在安装于地表层下时不致损坏；传感器安装在探头内壁，传声性好且考虑了地表层的滤波效果；成本低、适于多点分布。
[0030]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于多传感器的地震临震监测探头，其特征在于，包括:传声头、磁传感器、隔磁柱、传感预处理电路系统箱、传感器组、探头盖、供电及信号电缆，其中，所述传声头与所述地震临震监测探头为一体成型，位于所述地震临震监测探头的底端，所述磁传感器和所述隔磁柱均固定于所述地震临震监测探头内，所述磁传感器的信号线穿过所述隔磁柱连接至所述传感预处理电路系统箱，所述传感预处理电路系统箱固定在所述隔磁柱上，所述传感器组固定于所述地震临震监测探头内，其信号线均连接至所述传感预处理电路系统箱，所述探头盖旋紧于所述地震临震监测探头顶部，所述供电及信号电缆穿过所述探头盖。
2.如权利要求1所述的基于多传感器的地震临震监测探头，其特征在于，所述地震临震监测探头为柱形腔体。
3.如权利要求1所述的基于多传感器的地震临震监测探头，其特征在于，所述传声头为锥形结构。
4.如权利要求3所述的基于多传感器的地震临震监测探头，其特征在于，所述传声头为实心结构。
5.如权利要求1所述的基于多传感器的地震临震监测探头，其特征在于，灌入热导体胶将所述磁传感器固定于所述地震临震监测探头内部。
6.如权利要求1所述的基于多传感器的地震临震监测探头，其特征在于，所述隔磁柱为直径小于所述地震临震监测探头内径的圆柱体，包括位于轴心的隔磁柱孔，用于将所述磁传感器的信号线穿过，以及位于所述隔磁柱孔两侧的固定孔，用于将所述传感预处理电路系统箱固定在所述隔磁柱上。
7.如权利要求1所述的基于多传感器的地震临震监测探头，其特征在于，所述传感预处理电路系统箱用于对所述磁传感器和所述传感器组的信号进行预处理，并将预处理后的信号经由所述供电及信号电缆传输至地面系统。
8.如权利要求1所述的基于多传感器的地震临震监测探头，其特征在于，用螺丝将所述传感预处理电路系统箱固定在所述隔磁柱上。
9.如权利要求1所述的基于多传感器的地震临震监测探头，其特征在于，所述传感器组包括压电陶瓷传感器组、MEMS麦克风传感器组、集成石英晶振温度传感器以及电容式微机械加速度传感器。
10.如权利要求1所述的基于多传感器的地震临震监测探头，其特征在于，所述探头盖包括电缆防水接口，用于将所述供电及信号电缆穿过，以及位于所述电缆防水接口两侧的固定端，用于将所述电缆防水接口固定在所述探头盖上。
【专利摘要】本发明提供一种基于多传感器的地震临震监测探头，属于地震监测技术领域。本发明包括传声头、磁传感器、隔磁柱、传感预处理电路系统箱、传感器组、探头盖、供电及信号电缆，其中，传声头与地震临震监测探头为一体成型，位于地震临震监测探头的底端，磁传感器和隔磁柱均固定于地震临震监测探头内，磁传感器的信号线穿过隔磁柱连接至传感预处理电路系统箱，传感预处理电路系统箱固定在隔磁柱上，传感器组固定于地震临震监测探头内，其信号线均连接至传感预处理电路系统箱，探头盖旋紧于地震临震监测探头顶部，供电及信号电缆穿过探头盖。本发明传感器安装在探头内壁，传声性好且考虑了地表层的滤波效果，且成本低、适于多点分布。
【IPC分类】G01V1-18
【公开号】CN104536038
【申请号】CN201410836651
【发明人】曾敬武, 雍姗姗, 张国新, 王新安, 王丹
【申请人】深圳市微纳集成电路与系统应用研究院
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月26日