[实用新型]地震传感器阵列装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及地震传感器阵列装置，具体涉及利用可连续运动陆用地震传感器阵列(Continuous Land Streamer)进行实时数据采集的装置。

背景技术

地震勘探和声波无损检测是以弹性波为测试信号的地球物理方法，测试信号可以是人工激发或者自然激发的信号源(震源)所发出的弹性波(地震波)，信号透过地下介质，通过反射、折射等传播方式到达接收传感器阵列，由传感器(检波器)把携带有目标信息的弹性波转换成电信号并由地震仪器或数字信号采集器记录下来，再通过信号数据处理和分析，确定出检测目标的几何形状和物理特征。

传统的陆用地震数据采集方法是采用人工插置检波器的方法，其效率很低。寻找一种高效快速的陆用地震检波器接收阵列，一直是地震勘探所热衷的课题。近十几年，美国国家科学基金(NSF)，能源部(DOE)基金，国防部(DOD)基金，更是在相关课题上给予大力资助。其中由美国蒙大拿科技和PFM制造公司(Montana Tech and PFMManufacturing)承担的美国国家科学基金会资助的小公司技术转化项目(SBTT2003-2005)，沿用了海洋地震勘探彩色浮标带的陆用传感器阵列(Land Streamer)，实现了四排陆用传感器阵列(Land Streamer)并联组合的面积阵列。由于该方法采用大动力拖车，直接拖动传感器托带，因此对地面条件要求很高，一般只适用于平滑的地面，而且所能拖曳的传感器面积阵列非常有限。而美国堪萨斯大学近10年研究的3D小面积检波器阵列AutoJuggie装置及美国专利US6532190B2的地震传感器阵列，主要是采用人力或液压机械装置插植检波器阵列，但由于检波器置于刚性支架上，不仅要求地面平坦，刚性支架也会产生钢管波干扰，影响测量精度，探测面积同样极为有限。除此之外，瑞士的ETH，丹麦的COWI，美国堪萨斯地质测量，瑞典的Ramboll等公司都发展了基于拖带或拖缆的陆用传感器阵列(land Streamers)。

鉴于地表条件的复杂性，尽管各国在相关的课题上每年都在加大开发力度，但目前尚没有可以在大面积的测试范围上进行连续移动测试的接触式弹性波接收系统。

发明内容

本实用新型针对以上现有技术的不足，其目的在于提供一种能够在大面积的测试范围上进行快速测量，也可实现连续移动测量，且能够与地面实现紧密耦合的地震传感器阵列装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

地震传感器阵列装置，包括地震传感器、采集卡和计算机，其特征在于该阵列装置通过履带滚动前行，所述地震传感器排列设置在履带上，构成可滚动行进的连续地震传感器阵列。

所述履带与探测面接触部分上的相应地震传感器阵列，接收接触面弹性波信号，并将振动信号转换成电信号，再通过采集卡和滑动连接器将信号有线传送到所述计算机或地震记录仪记录，或通过无线通信装置，将信号无线传送到所述计算机或地震记录仪记录。

所述地震传感器的前端凸出于履带外周，其上设触地鞋。

所述地震传感器为单分量传感器、二分量传感器、三分量传感器或多分量传感器；所采集的弹性波为纵波、横波和面波。

所述触地鞋形状为柱形、圆锥形、三角锥形、多角锥形、凸台形或凸球形。

所述履带为橡胶履带、金属履带或其他材料组成的连续环带。

所述履带为椭圆形履带、三角形履带或多角形履带运动系统。

当信号有线传输时，所述滑动连接器与所述地震传感器对应联接，所述滑动连接器由运动导体和固定导体组成，运动导体固定在履带内侧，随履带运动，固定导体固定在履带架上，两导体滑动接触，实现电信号连接。

当信号无线传输时，所述采集卡内设无线信号发射器，所述计算机或地震记录仪内设无线信号接收器，或在履带架上设无线信号接收器再通过信号传输线送到计算机或地震记录仪。

所述地震传感器阵列可通过串行连接，组成更大的传感器阵列，实现大排列纵测线测量。

所述地震传感器阵列可通过并行连接或并行加串行组合连接，实现面积阵列，从而实现三维地震数据采集。

所述探测面是指地面、月球表面、建筑物基础面或其他固体物的探测表面。

所述阵列装置由动力源拖曳，所述动力源为机械动力源、电动力源或人工动力源。

本实用新型的数据采集方法如下：

a、地震传感器通过其触地鞋及履带压紧作用，使之与探测面紧密耦合；

b、随着履带的滚动，地震传感器阵列滚动前行，交替接触探测面，实现整条测线的测量；