[发明专利]移动式传感器插置装置

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理勘探设备，具体涉及可移动的传感器插置装置。发明实现后可替代目前人工插置的方法，极大提高传感器的插置效率、勘探精度以及成倍降低地震勘探成本。

背景技术

传统的地球物理勘探方法中，为获得人工激发或自然激发信号源的回波，需要将大量的传感器或电极通过人工插置的方式垂直安置于地下，然后通过现场组网的方式将遍布于被测区域内的传感器或电极连接于采集仪器上。最重要的是人工插置是用手将传感器插入地下或使用设备钻孔或挖坑等方式置入传感器，会造成填埋方向、垂直度无法保证，并且由于是二次作业无法使土壤与传感器可靠耦合，造成耦合效果差。同时根据勘探测量的需要，在一次测量采集完成后，还需将已插置好的传感器或电极拔出，然后移动到相邻的区域进行下次采集。随着现代勘探技术的发展，对勘探精度的要求越来越高，对传感器及电极的插置密度及重叠次数也越来越高。在这种情况下人工插置的成本也越来越高，同时，大量的线材插拔也使得人工插置的可靠性越来越低。到目前为止，在勘探应用中针对大面积人工插置传感器的高成本和低可靠性问题，仍未找到一种完美的解决方案。

发明内容

本发明针对人工插置传感器高成本低可靠性的现状，提供了一种可移动的传感器插置装置，相对于人工插置传感器，本发明具有插置传感器快速简便、连接可靠并保证传感器与地面紧密耦合的特点，并在陆地地震勘探领域革命性地实现连续移动测量。

本发明公开的实施方案涉及一种移动式传感器插置装置，由行走系统﹑往复式插置系统﹑自动控制系统组成，往复式插置系统及自动控制系统均装载于行走系统，自动控制系统控制行走系统的运动，并控制往复式插置系统中传感器17的插入地下及收回，当传感器17插入地下时，由往复式插置系统中的往复式气动活塞总成2持续加压来保持传感器17与被测目标的紧密耦合。该移动式传感器插置装置的行走系统中还可包括停车系统和垂直校正系统，因为地震勘探中要求传感器插入方向为重力加速度方向而非与被测面垂直，因此对于不同的被测面环境需要作角度调整。系统工作时，小车由被牵引状态，通过行走系统中的停车系统控制刹车，使小车准确定位于测试区域，同时自动控制系统通过垂直校正系统校准传感器插入方向，启动往复式插置系统将传感器插入被测点，传感器在预定的压力下进入静止采集状态保持与被测面竖直紧密耦合并实施数据采集，再由自动控制系统控制往复式插置系统将传感器收回，然后行走系统松开刹车，本系统装置再次回到可被牵引行进状态，进入下一轮插置采集流程。

所述的行走系统，其停车系统中停车控制动力来自气动、液压、电动、弹簧等多种动力。

所述的行走系统，根据不同的地形环境可采用各种材质的轮胎、三角带、雪橇、沙撬等方式。

所述的往复式插置系统，除采用实例中的压缩空气为动力源外，也可采用其他气源如压缩二氧化碳、氮气等。

所述的往复式插置系统中，其结构除本实例中所述的往复式气动活塞总成外，也可以使用具有相同或类似功能的总成结构，包含但不限于电动往复式推杆、电动齿轮齿条、电动活塞机构、液压式往复式活塞，电动、液压、气动弹簧、电磁铁往复式装置等。其插置行程、压力及速度均可以根据实际情况由用户自行调整。

所述的自动控制系统是由单片机、电源、三维重力传感器、可控自动校准垂直云台、气路电磁开关所组成的控制系统，可以在一定范围内保证传感器按照规定的方向准确插置。

所述的软连接系统为往复式气动活塞总成与传感器之间的连接，为避免整车系统对传感器的影响而采用声波阻尼系数大且具备一定强度的材料如橡胶、硅胶、尼龙、聚氨酯等材料。

所述的传感器可以为地震勘探使用的检波器、电法仪使用的电极以及其他需要插置并拔出的装置。

所述的移动插置系统装置可以单个或多个使用，动力供给可以每个单元单独配备也可多个单元共用。

所述的移动插置系统装置也可根据需要，自行配备动力，通过自控或遥控方式按预置要求进行移动插置。