[实用新型]一种便携式城市地质异常地震探测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及地震勘探技术领域，尤其是一种便携式城市地质异常地震探测系统及其探测方法。

背景技术

城市地下空间施工，造成地层扰动与水土流失，引起城市地面塌陷与地下工程损伤,特别是地表50米以浅的异常体探测越来越重要。国内外对引起道路地表塌陷的地下空洞、不密实带、脱空等的探测的手段主要是工程钻探和地球物理探测两类技术。

钻探是最常用的手段，能够直接反应局部的地下介质情况，但钻探施工周期长，效率低，对地下管线有损伤风险，钻探为“一孔之见”，难以对地下介质进行连续完整的描述，对地下异常的横向分辨有局限性，且受到施工作业区域限制。

目前，地下异常体探测中常用的物探手段有探地雷达和地震勘探，探地雷达法主要基于高频电磁波在介质中传播和在电性突变界面上的反射特性，进行无损探测的一种物探方法，探地雷达分辨率高、效率高；由于含水地层对电磁波吸收作用强，难以探测潜水面下的地层变化，探测深度局限在潜水面以上。地震勘探是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析人工地震产生的地震波在地下的传播规律，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法，主要利用地下不同界面之间具有波阻抗差异。传统的反射地震勘探方法存在以下不足：（1）实际探测施工时多为人工激发接收观测模式，在探测精度要求较高时，需要增大测线的分布密度，以增加对地下目标体的覆盖次数，造成工程量增大，施工效率较低；（2）由于城市道路地面多为沥青或混凝土路面，导致检波器耦合性差，数据采集质量不高；（3）激发震源受地面情况影响较大，人工锤击力不均匀，导致探测效果欠佳；

发明内容

本实用新型的首要目的在于提供一种50米以内探测深度、分辨率高并能提高工作效率的便携式城市地质异常地震探测系统。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种便携式城市地质异常地震探测系统，包括地震信号接收装置、无线地震采集基站、外触发装置、手持式Pad终端、震源装置，所述地震信号接收装置采用由若干个滚轮式地震传感器构成通过多连杆支架连接构成的线性可移动的传感器级联体，所述滚轮式地震传感器的滚轴内设置检波器芯体，滚轮式地震传感器安装在多连杆支架的下方，多连杆支架上分别安装无线地震采集基站和外触发装置，震源装置设置在多连杆支架的旁侧中部，形成线性可移动中间激发双边接受地震观测系统；所述震源装置与外触发装置通过导线连接，所述无线地震采集基站分别与检波器芯体、外触发装置相连接，无线地震采集基站通过WiFi天线与手持式Pad终端通讯。

所述滚轮式地震传感器由滚轮与滚轴构成，滚轮与滚轴之间由黄油润滑，滚轴上安装1～3个检波器芯体，当滚轮式地震传感器安装一个检波器芯体时，该检波器芯体的分量为垂直分量或水平分量；当滚轮式地震传感器安装两个检波器芯体时，两个检波器芯体为两个水平分量，或者为一个水平分量一个垂直分量；当滚轮式地震传感器安装三个检波器芯体时，一个竖直分量(P)和水平面上相互垂直的两个水平分量 (SH、SV)；便于接受由纵波震源引发的来此地下的散射纵波（P-P）和来此地下的转换横波(P-SH、P-SV)；滚轴式传感器质量不低于1.5Kg,达到自重耦合地面的要求；

所述多个检波器芯体通过航插头与无线地震采集基站对应的传感器接口相连，所述外触发装置的航插头与无线地震采集基站对应的触发接口相连；所述无线地震采集基站包括无线地震基站主体及WiFi天线，WiFi天线安装于地震基站主体的上方，无线地震基站主体安装在基站支架上，基站支架安装在多连杆支架上。

所述检波器芯体为单分量，检波器芯体的灵敏度方向为垂直方向，检波器芯体通过滚轮自重与地面耦合；与之匹配的震源装置纵向激发地震波，并通过所述滚轮式地震传感器采集地震信号，经所述无线地震基站采集地震信号后，通过WiFi传输至手持式Pad终端。

所述检波器芯体为单分量或双分量时，检波器芯体的灵敏度方向为水平方向，检波器芯体及外部触轮通过自重与地面耦合；与之匹配的震源装置横向激发地震波，并通过所述滚轮式地震传感器采集地震信号，经所述无线地震基站采集地震信号后，通过WiFi传输至手持式Pad终端。