一种物勘传感器

摘要

本发明提供的一种物勘传感器，包括电源单元、控制单元、检波器、存储单元、A/D转换单元、无线信号传输单元、线圈和充电管理单元。检波器将接收到的地震波转换为模拟信号并传输给A/D转换单元，A/D转换单元将模拟信号转换为数字信号并传输给控制单元，控制单元将数字信号存储至存储单元，存储单元通信连接无线信号传输单元，线圈通过一开关电路连接电源单元。本发明提供的物勘传感器在勘探过程中不会主动进行数据传输，能够极大的减少功耗，延长物勘传感器的使用时间，充电时，通过线圈对物勘传感器进行无线充电，且当线圈与外部充电装置无线连接，开始耦合时，控制单元通过无线信号传输单元主动传输存储单元内的数据，操作简单。

说明书

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，尤其涉及一种物勘传感器。

背景技术

物勘传感器是一种通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件的物理勘探传感器，主要应用于石油勘探、地震数据采集、矿产资源评估和工程勘探等领域中。

现有的物勘传感器在勘探过程中会实时进行数据的收集与传输，而数据传输功耗大，十分耗电，需要工作人员频繁地将物勘传感器取出进行充电；且充电时需要拆开物勘传感器，取出内部锂电池进行充电，操作繁琐。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种物勘传感器，在勘探过程中不会主动进行数据传输，当电源单元外接充电装置时才开始自动进行数据传输，能够极大的减少功耗，延长物勘传感器的使用时间，且通过无线方式进行充电，操作简单方便。

为解决上述技术问题，本发明的物勘传感器采用了如下技术方案：

一种物勘传感器，包括壳体，壳体内设置有电源单元、控制单元、检波器、存储单元、A/D转换单元和无线信号传输单元；电源单元分别向控制单元、检波器、存储单元、A/D转换单元和无线信号传输单元供电；检波器将接收到的地震波转换为模拟信号并传输给A/D转换单元；A/D转换单元将模拟信号转换为数字信号并传输给控制单元；控制单元将数字信号存储至存储单元；其特征在于，壳体内还设置有线圈和充电管理单元；电源单元还向充电管理单元供电；存储单元通信连接无线信号传输单元；线圈通过一开关电路连接电源单元；控制单元电性连接充电管理单元；线圈与外部充电装置无线连接，发生耦合时，控制单元通过无线信号传输单元传输存储单元内的数据。

进一步地，控制单元、检波器、存储单元、A/D转换单元、线圈、充电管理单元和无线信号传输单元均设置于一L型电路板上。将电路板设计为L型，能够节约安装空间，提高结构紧凑性。

特别地，L型电路板上还设置有GPS单元；GPS单元电性连接控制单元。GPS单元能够对每个物勘传感器进行定位，以获取其位置信息，便于后期根据每个物勘传感器的位置信息对不同的物勘传感器上传的数据信息进行分类整理，此外GPS单元还能够对所有物勘传感器同时进行授时，保证所有物勘传感器能够同步采集数据。

特别地，L型电路板上还设置有蓝牙单元；蓝牙单元电性连接控制单元。蓝牙单元能够接收控制单元传输的数据，远程广播物勘传感器的运行状态参数，检查人员可以在物勘传感器附近通过手机或平板连接蓝牙单元，接收物勘传感器的工作状态，包括电源单元的实时电量、存储单元的实时剩余存储空间和GPS单元的实时信号状态，以便在物勘传感器出现故障时及时处理，保证勘探工作的正常进行。

具体地，壳体包括主体、顶壳和固定件；主体通过固定件与顶壳固定连接，固定件包括至少三个固定装置。通过至少三个固定装置能够实现主体与顶壳的多重固定，极大地提高了主体与顶壳的连接处的紧固性与结构刚性。

具体地，固定装置为相配合的弧形定位槽和弧形定位板，弧形定位槽和弧形定位板分别固定安装在主体和顶壳上。

具体地，固定装置还可以为相配合的安插孔和安插件，安插孔与安插件分别固定安装在主体和顶壳上。

具体地，固定装置为相配合的第一螺孔和第二螺孔，第一螺孔与第二螺孔分别固定安装在主体和顶壳上。

本发明的有益效果为：本发明提供的物勘传感器在勘探过程中不会主动进行数据传输，能够极大的减少功耗，延长物勘传感器的使用时间，当物勘传感器剩余电量不足时，可将其取出，并通过无线方式对物勘传感器进行充电，当线圈与外部充电装置耦合时，控制单元通过无线信号传输单元传输存储单元内的数据，操作简单。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更佳明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明提供的一种物勘传感器的简要电路结构图；

图2是本发明提供的一种物勘传感器的正视图；

图3是本发明提供的一种物勘传感器的主体仰视图；

图4是本发明提供的一种物勘传感器的主体立体图；

图5是本发明提供的一种物勘传感器的顶壳俯视图；

图6是本发明提供的一种物勘传感器的顶壳立体图；

图7是本发明提供的一种物勘传感器的L型电路板简要结构示意图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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，仅是为了便于描述本发明的简化描述，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。如出现术语“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，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。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要注意的是，本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。当在本说明书中如使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的说明，显然所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对附图中提供的本发明实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1

本发明提供的实施例1在具体实施时，参照图1至图7，弧形定位槽11设置于主体1与顶壳2连接处的开口的外圈，主体1的连接面上实际设置有两个安插孔12和四个第一螺孔13，弧形定位槽11的横截面整体呈“工”字型，该设计增加了弧形定位槽11的长度及其与弧形定位板21的连接面积，因此更能提高物勘传感器的稳固性，两个安插孔12对称设置在“工”字弧形定位槽11腰部两侧；第一螺孔13也两两对称设置在“工”字弧形定位槽11腰部两侧，顶壳2上对应弧形定位槽11设置了相适配的弧形定位板21，对应安插孔12设置了相适配的安插件22，使用时，将电源单元3和L型电路板4装进主体1后，将弧形定位板21卡合进弧形定位槽11中，同时安插件22也卡合进安插孔12中，由此实现了主体1与顶壳2的连接，最后通过螺钉将第一螺孔13与第二螺孔23连接起来，进行第三重固定，大大增加了物勘传感器的紧固性，又由于弧形定位槽11内设置有防水o圈，物勘传感器的密封性与防水性也得到了极大提升，L型的电路板设计能够节约安装空间，提高结构紧凑性。除此之外，主体1和顶壳2之间的固定装置可以均采用弧形定位板21和弧形定位槽11相配合，也可以均采用安插孔12和安插件22相配合，也可以只通过若干对第一螺孔13和第二螺孔23固定，或是任选其中两种方式进行固定。

装配好物勘传感器后，需要将物勘传感器埋入地下，主体1和顶壳2配合形成的结构插入地面后能够加强与大地之间的耦合。如果是在地质较硬的地区，在此过程中需要给物勘传感器的主体1顶部持续施加很大的力，容易造成主体1损坏，因此在主体1顶部的内壁增设了蜂窝状第一加强筋17，蜂窝状加强筋具有不易变形，强度大的特点，能够增强主体1顶部的结构刚性。除此之外，为了保证在埋物勘传感器的过程中，施加的力也不会影响主体1的侧壁，且埋入之后，主体1侧壁也难以收到周围的泥土挤压而变形，将主体1的一个面设置为具有向外凸起的弧度的支撑面15，以减小应力集中，支撑面15的相对面为用于方便线圈46进行无线充电的感应面16，感应面16为平面，在安装L型电路板4时，将线圈贴合感应面16，方便线圈进行无线充电。主体1的另外两个侧面为凹面14，凹面14能够减小主体1的体积，使其更加紧凑。为了进一步加强主体1侧面的结构强度与抗形变能力，凹面14的内壁上设置有第二加强筋141，支撑面15的内壁上设置有第三加强筋151。

物勘传感器在投入勘探工作时，由电源单元3为控制单元41、检波器42、存储单元43、A/D转换单元44、无线信号传输单元供电45、充电管理单元47、GPS单元48和蓝牙单元49供电，蓝牙单元49能够接收控制单元41传输的数据，远程广播物勘传感器的运行状态参数，检查人员可以在物勘传感器附近通过手机或平板连接蓝牙单元，接收物勘传感器的工作状态，包括电源单元3的实时电量、存储单元43的实时剩余存储空间和GPS单元48的实时信号状态，以便在物勘传感器出现故障时及时处理，保证勘探工作的正常进行。并通过GPS单元48对每个物勘传感器进行定位与授时，以获取其位置信息，便于后期对不同的物勘传感器上传的数据信息进行分类整理，并保证所有物勘传感器能够同步采集数据。检波器42检测到地震波后将地震波转换为模拟信号并传输给A/D转换单元44，A/D转换单元44将模拟信号转换为数字信号并传输给所述控制单元41，控制单元41将数字信号存储至存储单元43，在物勘传感器工作一段时间后，通过蓝牙单元49实时检测电源单元3的剩余电量，存储单元43的剩余容量或GPS单元48的信号状态，如果电源单元3的剩余电量不足，需要将物勘传感器挖出进行充电，本发明提供的物勘传感器将线圈46贴合感应面16放置，充电时只需将物勘传感器放入适配的无线充电盒中，即可自动打开线圈46与电源单元3之间的开关电路，对电源单元3进行充电，在充电过程中，充电管理单元47可实时监测电源单元3的温度，当电源单元3的温度较高时，充电管理单元47降低充电速率，以进行充电模式优化，避免温度过高损坏电源单元3。当电源单元3开始充电后，会向控制单元41发送一个反馈信息，控制单元41接收到反馈信息后，通过无线信号传输单元45传输存储单元43内的数据。整个过程简单方便，易于操作，无线信号传输单元45在勘探时常关，通常只在电源单元3接入外部电源后才会进行数据传输，大大减小了物勘传感器在勘探时的功耗，延长了物勘传感器的使用时间，且保证了物勘传感器的密封性，使物勘传感器在泥土中不易被泥水渗透侵蚀，延长了物勘传感器的使用寿命，减少了维护成本。如果额外开设接口，则会影响物勘传感器的密闭性。

实施例2

本发明实施例2提供的物勘传感器用壳体，参照图3及图5，主体1底面的“工”字弧形定位槽11腰部两侧还分别设置有两个第一减重槽5，同样的，顶壳2对应处也设置有第二减重槽6，减重槽的设置能够在一定程度上减轻物勘传感器的质量，节约一定的生产成本，且L型电路板4上的卡板7可插合进第二减重槽6，以将L型电路板固定。此外，主体1的顶部还设置有导光孔18，导光孔18处设置有信号灯，电源单元3为信号灯供电，使其保持常亮，便于后期工作人员寻找物勘传感器。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。