一种节点式地震仪的制作方法

1.本发明涉及地震监测技术领域，特别涉及一种节点式地震仪。


背景技术：

2.地震勘探方法利用地震仪接收人工震源激发的地震波，可以直观的了解地下地质构造，具有勘探深度大、施工效率高的优点，在矿产资源勘探行业中起着举足轻重的作用。随着矿产资源需求的增加和易开采资源的减少，地震勘探方法对勘探装备的要求也越来越高，“深部开采、智能开采、绿色开采”是未来我国矿产资源开采理念的三大发展方向。然而，在地质条件复杂的地区，传统的有缆遥测地震仪器由于大线连接，导致排列布设困难，具有施工成本高，勘探效率低，维护困难等问题，需要解决地震探测仪器装备的复杂环境适应性所面临的技术难题。便携式节点地震仪是一体化集成式的地震采集系统，一般独立的节点便可以完成地震数据采集任务，省去了布置大线的繁琐，通常情况下，节点内部电池可以支撑整个施工过程，不必频繁的更换供电模块，给勘探工作带来很大的便利。同时，便携式的节点设备也意味着更灵活的勘探方案设计和更广的勘探范围。节点地震仪凭借着其仪器排布的灵活性、高精度的数据采集和高效率的施工等特点越来越多地应用在复杂地质勘探环境中，是实现“地壳结构透明”的新利器。
3.目前我国的节点式地震仪器长期依赖进口，国产节点式地震采集系统与国外先进的仪器具有很大差距。在复杂的地质勘探环境进行大规模的地震勘探时，现有节点式地震采集仪器排列布设和野外维护困难，工作效率低，尤其是在被动源地震探测方法中，需要仪器采集微弱的地脉动信号，勘探周期长达几天或十几天，现有仪器的噪声和功耗性能难以适应不断更新的地震探测方法。除此之外，国内节点式地震仪器大部分是采用内部时钟进行仪器授时，随着采集时间的增加，采集站上晶体振荡器的频率漂移将带来显著的时间误差积累，因此需要研究大规模地震勘探环境下不受节点数量限制和勘探时间限制的高精度无线多节点时间同步系统。由于节点地震仪采集的数据需要施工完毕后经过回收装置下载合成才能观测到数据质量，滞后的数据获取极大影响了施工效率，具有封闭性的技术缺陷，需要研究无线实时数据质量监控系统以便在地震数据采集过程中对勘探情况进行评估。
4.盲采式盲采式节点系统主要由野外采集系统和数据回收系统组成。野外采集系统是一个独立且自主运行的节点，运营商可以根据自己的要求选择内置或外置检波器，采集系统通常将gps用于所有节点的同步和授时。根据gps精准定位和授时技术，节点地震仪自动采集地震数据并对数据进行精确时间标记，然后将其存储到大容量非易失性存储器中。通常，锂电池内置在盲采式节点系统中，为节点的每个功能单元提供电源，这种电池可以连续地自主工作，支持节点收集10天甚至更长的地震数据。盲采式节点系统通常在内部大容量存储设备(即sd卡，tf卡，cf卡，emmc或ssd)中存储大量地震数据，然后执行集中式数据回收。在实际工作中，节点带有尾椎，尾椎可以部分或全部插入地面，既可以改善地面耦合，又可以减少环境噪声对采集数据的干扰。
5.与有缆地震仪相比，盲采式节点系统省去了大线传输，大大提高了勘探效率，节省
了大量的人力和运营成本。但是由于缺乏有效的监测手段，其无法在施工期间为操作员提供仪器状态的监视，施工质量和效率难以保证，亟需提供一种新的节点式地震仪。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种检测数据精准，适配不同地形检测且电量可视的节点式地震仪。
7.为了实现上述发明目的，本发明一种节点式地震仪采用的如下技术方案：
8.一种节点式地震仪，包括：自上而下依次设置的采集仓、电池仓、检测器腔和尾椎，其中，
9.采集仓包括分体拼合而成的第一壳体和第二壳体，第一壳体内封装有gps安装区域和zigbee天线，第二壳体内封装有电路板，电路板的外周通过橡胶块固定于第二壳体内壁，电路板对地震数据进行采集之后存储在存储设备中，并且通过zigbee天线进行地震仪间的通讯，以及地震仪与pc端的通讯；
10.电池仓的上部与采集仓第二壳体相连接，下部位于检波器仓中，该电池仓内封装有xy-l30a控制模块、数字显示模块、充电箱、电池包，其中，xy-l30a控制模块与数字显示模块连接，电池包通过充电箱内的xy-l30a控制模块进行充电，同时传送数字显示模块，显示出充电状态及电量；
11.检测器腔包括一包裹住电池仓下端的防护壳，防护壳对着电池仓外侧壁的一侧设置有凹槽，凹槽内设置压抵电池仓的防水条，防护壳底部填充发泡板，该发泡板与防护壳外之间设置有尾椎零件，并位于检测器腔室底部；
12.尾椎与检测器腔底部的尾椎零件相连接，尾椎零件在检波器仓体内，通过尾椎与大地耦合。盲采式节点系统省去了大线传输，大大提高了勘探效率，节省了大量的人力和运营成本；xy-l30a控制模块与数字显示模块连接，电池包通过充电箱内的xy-l30a控制模块进行充电，同时传送数字显示模块，显示出充电状态及电量，充电快、显示电量准确率高，大大缩短了电池包充电的有效时间，利于野外施工生产，节约了生产成本。
13.本发明一种节点式地震仪的进一步改进在于，存储设备为sd卡、tf卡、cf卡、emmc或ssd中的一种。
14.本发明一种节点式地震仪的进一步改进在于，xy-l30a控制模块与数字显示模块连接，充电箱与电池包连接。
15.本发明一种节点式地震仪的进一步改进在于，发泡板为epdm发泡板，用于对电池进行防震处理。
16.本发明一种节点式地震仪的进一步改进在于，检测器腔外侧对着尾椎的一侧，周向设置有定位爪。尾椎可以部分或全部插入地面，既可以改善地面耦合，又可以减少环境噪声对采集数据的干扰。
17.本发明一种节点式地震仪的进一步改进在于，第一壳体的外表面为半球状，第一壳体的外表面形成有若干凹面。用于反射灯光便于仪器后续收回。
18.本发明一种节点式地震仪的进一步改进在于，第二壳内壁形成有竖向加强条，橡胶块与竖向加强条压抵，橡胶块对着加强条的一侧设置有匹配加强条的槽。设置加强条，用于增加整体地震仪的结构强度，且能够设置橡胶块稳固电池板。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
20.1、盲采式节点系统省去了大线传输，大大提高了勘探效率，节省了大量的人力和运营成本；xy-l30a控制模块与数字显示模块连接，电池包通过充电箱内的xy-l30a控制模块进行充电，同时传送数字显示模块，显示出充电状态及电量，充电快、显示电量准确率高，大大缩短了电池包充电的有效时间，利于野外施工生产，节约了生产成本。
21.2、检测器腔外侧对着尾椎的一侧，周向设置有定位爪。尾椎可以部分或全部插入地面，既可以改善地面耦合，又可以减少环境噪声对采集数据的干扰。
22.3、橡胶块对着加强条的一侧设置有匹配加强条的槽。设置加强条，用于增加整体地震仪的结构强度，且能够设置橡胶块稳固电池板。
23.4、第一壳体的外表面为半球状，第一壳体的外表面形成有若干凹面。用于反射灯光便于仪器后续收回。
附图说明
24.图1为本发明的一方向示意图；
25.图2为本发明的另一方向示意图。
26.其中，100采集仓，110第一壳体，120第二壳体，130电路板，131橡胶块，132加强条，200电池仓，300检测器腔，310发泡板，320尾椎零件，321定位爪，400尾椎。
具体实施方式
27.下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本技术所附权利要求所限定的范围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“外周面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.此外，术语“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
31.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.如图1-2所示，一种节点式地震仪，包括：自上而下依次设置的采集仓100、电池仓200、检测器腔300和尾椎400，其中，
33.采集仓100包括分体拼合而成的第一壳体110和第二壳体120，第一壳体110内封装有gps安装区域和zigbee天线，第二壳体120内封装有电路板130，电路板130的外周通过橡胶块131固定于第二壳体120内壁，电路板130对地震数据进行采集之后存储在存储设备中，并且通过zigbee天线进行地震仪间的通讯，以及地震仪与pc端的通讯；
34.电池仓200的上部与采集仓100第二壳体120相连接，下部位于检波器仓中，该电池仓200内封装有xy-l30a控制模块、数字显示模块、充电箱、电池包，其中，xy-l30a控制模块与数字显示模块连接，电池包通过充电箱内的xy-l30a控制模块进行充电，同时传送数字显示模块，显示出充电状态及电量；
35.检测器腔300包括一包裹住电池仓200下端的防护壳，防护壳对着电池仓200外侧壁的一侧设置有凹槽，凹槽内设置压抵电池仓200的防水条，防护壳底部填充发泡板310，该发泡板310与防护壳外之间设置有尾椎零件320，并位于检测器腔300室底部；
36.尾椎400与检测器腔底部的尾椎零件320相连接，尾椎零件320在检波器仓体内，通过尾椎与大地耦合。盲采式节点系统省去了大线传输，大大提高了勘探效率，节省了大量的人力和运营成本；xy-l30a控制模块与数字显示模块连接，电池包通过充电箱内的xy-l30a控制模块进行充电，同时传送数字显示模块，显示出充电状态及电量，充电快、显示电量准确率高，大大缩短了电池包充电的有效时间，利于野外施工生产，节约了生产成本。
37.具体的，存储设备为sd卡、tf卡、cf卡、emmc或ssd中的一种。
38.具体的，xy-l30a控制模块与数字显示模块连接，充电箱与电池包连接。
39.具体的，发泡板310为epdm发泡板310，用于对电池进行防震处理。
40.具体的，检测器腔300外侧对着尾椎的一侧，周向设置有定位爪321。尾椎可以部分或全部插入地面，既可以改善地面耦合，又可以减少环境噪声对采集数据的干扰。
41.具体的，第一壳体110的外表面为半球状，第一壳体110的外表面形成有若干凹面。用于反射灯光便于仪器后续收回。
42.具体的，第二壳内壁形成有竖向加强条132，橡胶块131与竖向加强条132压抵，橡胶块131对着加强条132的一侧设置有匹配加强条132的槽。设置加强条132，用于增加整体地震仪的结构强度，且能够设置橡胶块131稳固电池板。
43.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。

技术特征：
1.一种节点式地震仪，其特征在于，包括：自上而下依次设置的采集仓、电池仓、检测器腔和尾椎，其中，所述采集仓包括分体拼合而成的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体内封装有gps安装区域和zigbee天线，所述第二壳体内封装有电路板，电路板的外周通过橡胶块固定于第二壳体内壁，电路板对地震数据进行采集之后存储在存储设备中，并且通过zigbee天线进行地震仪间的通讯，以及地震仪与pc端的通讯；所述电池仓的上部与采集仓第二壳体相连接，下部位于检波器仓中，该电池仓内封装有xy-l30a控制模块、数字显示模块、充电箱、电池包，其中，所述xy-l30a控制模块与数字显示模块连接，电池包通过充电箱内的xy-l30a控制模块进行充电，同时传送数字显示模块，显示出充电状态及电量；所述检测器腔包括一包裹住电池仓下端的防护壳，所述防护壳对着电池仓外侧壁的一侧设置有凹槽，凹槽内设置压抵电池仓的防水条，所述防护壳底部填充发泡板，该发泡板与防护壳外之间设置有尾椎零件，并位于检测器腔室底部；所述尾椎与所述检测器腔底部的尾椎零件相连接，尾椎零件在检波器仓体内，通过所述尾椎与大地耦合。2.根据权利要求1所述的一种节点式地震仪，其特征在于：所述存储设备为sd卡、tf卡、cf卡、emmc或ssd中的一种。3.根据权利要求1所述的一种节点式地震仪，其特征在于：所述xy-l30a控制模块与数字显示模块连接，充电箱与电池包连接。4.根据权利要求1所述的一种节点式地震仪，其特征在于：所述发泡板为epdm发泡板，用于对电池进行防震处理。5.根据权利要求1所述的一种节点式地震仪，其特征在于：所述检测器腔外侧对着尾椎的一侧，周向设置有定位爪。6.根据权利要求1所述的一种节点式地震仪，其特征在于：所述第一壳体的外表面为半球状，所述第一壳体的外表面形成有若干凹面。7.根据权利要求1所述的一种节点式地震仪，其特征在于：所述第二壳内壁形成有竖向加强条，所述橡胶块与所述竖向加强条压抵，橡胶块对着加强条的一侧设置有匹配加强条的槽。

技术总结
本发明公开了地震监测领域内的，特别涉及一种节点式地震仪，包括依次设置的采集仓、电池仓、检测器腔和尾椎，采集仓包括分体拼合而成的第一壳体和第二壳体，第一壳体内封装有GPS安装区域和ZigBee天线，第二壳体内封装有电路板，电路板对地震数据进行采集之后存储在存储设备中，并且通过Zigbee天线进行地震仪间的通讯，以及地震仪与PC端的通讯；电池仓内封装有XY-L30A控制模块、数字显示模块、充电箱、电池包，其中，XY-L30A控制模块与数字显示模块连接，电池包通过充电箱内的XY-L30A控制模块进行充电，同时传送数字显示模块，显示出充电状态及电量；检测器腔包括一防护壳，防护壳连接尾椎，尾椎与大地耦合。本发明检测数据精准，适配不同地形检测且电量可视。适配不同地形检测且电量可视。适配不同地形检测且电量可视。


技术研发人员：鲍晓龙
受保护的技术使用者：中国煤炭地质总局物测队
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/8/24