本实用新型实施例提供了一种地震波触发设备及地震波触发、检测系统。包括:锤头、锤柄;所述锤柄包括能量触发装置、传感器以及活塞;所述活塞与所述锤头固定连接,所述传感器安装在所述锤头侧,所述能量触发装置通过固定导向杆与所述活塞固定连接,所述能量触发装置通过所述固定导向杆将能量传递给所述活塞,以使所述活塞带动所述锤头做活塞运动。通过本实用新型,有效的解决击打力量出入太大问题,提高了锤击击震点的命中率,提高了使用者的安全。
1.一种地震波触发设备,其特征在于,包括:锤头、锤柄;所述锤柄包括能量触发装置、传感器以及活塞;所述活塞与所述锤头固定连接,所述传感器安装在所述锤头侧,所述能量触发装置通过固定导向杆与所述活塞固定连接,所述能量触发装置通过所述固定导向杆将能量传递给所述活塞,以使所述活塞带动所述锤头做活塞运动。
2.根据权利要求1所述的地震波触发设备,其特征在于,所述能量触发装置包括能量收集装置、能量释放装置以及能量储存装置,所述能量存储装置与所述能量收集装置、能量释放装置连接,所述能量释放装置与所述固定导向杆连接。
3.根据权利要求2所述的地震波触发设备,其特征在于,所述能量存储装置为发条装置,所述发条装置与所述能量释放装置以及所述能量收集装置通过齿轮轴连接,所述能量收集装置包括能量输入齿轮组、转动手柄,所述转动手柄通过所述输入齿轮组与所述齿轮轴固定连接。
4.根据权利要求2所述的地震波触发设备,其特征在于,所述能量存储装置为空气压缩器。
5.根据权利要求1所述的地震波触发设备,其特征在于,所述传感器为无线传感器,所述无线传感器中包括无线通信模块。
6.根据权利要求1所述的地震波触发设备,其特征在于,所述锤柄还包括减震装置,所述减震装置安装在所述锤柄的震动节点上。
7.根据权利要求6所述的地震波触发设备,其特征在于,所述减震装置包括:外壳、弹簧和两块一端安装有连接器的橡胶块,所述弹簧的两端通过所述连接器分别连接一块所述橡胶块,所述弹簧与所述橡胶块安装在所述外壳内。
8.根据权利要求1所述的地震波触发设备,其特征在于,所述设备还包括连接导向杆,所述活塞通过所述连接导向杆与所述锤头连接。
9.根据权利要求1所述的地震波触发设备,其特征在于,所述能量触发装置还包括一个或者多个触动弹簧阀,所述触动弹簧阀处于舒张状态时,挤压在所述活塞上;当所述触动弹簧阀处于压缩状态时,与所述活塞分离。
10.一种地震波触发、检测系统,其特征在于,包括:基站、主机和无线接收检波器,以及权利要求1至9任一项所述的地震波触发设备,所述地震波触发设备与所述基站、所述无线检波器与所述基站通过无线连接,所述基站与所述主机连接。技术领域
本实用新型涉及地震波应用技术领域,尤其涉及一种地震波触发设备及地震波触发、检测系统。
背景技术
为了土木建筑施工、市政交通施工更安全,施工计划安排的更合理,或者为了更好地开展地球物理的研究,更全面的了解地质情况,通常会进行超前地质预报。其中,TRT(Tunnelxa0Reflectionxa0Tomography,隧道反射断层扫描)超前地质预报技术被广泛应用。TRT技术是根据锤击触发击震点产生地震波,当地震波遇到地质岩层界面或不连续岩体分界面等声学阻抗时,一部分地震波信号反射回来,被传感器接收,通过层析扫描成像技术判释地质体的性质和位置及规模。现有技术中提供了一种超前地质预报系统,包括:人工锤、基站、主机、传感器、接收检波器。其中,传感器与基站通过数据线连接,基站与主机同样通过数据线连接,传感器安装在人工锤锤头附近;在具体实施时,预先确定好击震点以及接收检波器,通过挥动人工锤击打击震点产生地震波,传感器将接收到能量通过数据线传输给基站,接收检波器将收集到的地震波传输给基站,以便基站再将接收到的数据传输给主机处理,判释出地质体的性质。上述现有技术中的超前地质预报系统至少存在如下的缺点:通过人工挥动人工锤击打震点产生地震波,释放的能量较大,且锤较重,会对手臂产生很大的震动,易使手臂受到伤害和产生不适感觉;每次击打的力量也是不同的,人工锤不能准确落到击震点处,影响击震效果;同时由于传感器与基站之间是通过数据线连接的,由于现场复杂通常会需要很长的数据线,造成施工不便;在锤击时,由于人工用力不均匀,易造成连接线接触不良或接线易断,而且数据线长容易降低触发信号的传输效率,易造成触发信号的不稳定,不能将良好的触发信号传输到基站,降低了操作效率,影响了现场工程的进度。实用新型内容本实用新型的实施例提供了一种地震波触发设备及地震波触发、检测系统,能够有效的解决击打力量出入太大问题,提高了锤击击震点的命中率,提高了使用者的安全。为了实现上述目的,本实用新型采取了如下技术方案。一种地震波触发设备,包括:锤头、锤柄;所述锤柄包括能量触发装置、传感器以及活塞;所述活塞与所述锤头固定连接,所述传感器安装在所述锤头侧,所述能量触发装置通过固定导向杆与所述活塞固定连接,所述能量触发装置通过所述固定导向杆将能量传递给所述活塞,以使所述活塞带动所述锤头做活塞运动。优选地,所述能量触发装置包括能量收集装置、能量释放装置以及能量储存装置,所述能量存储装置与所述能量收集装置、能量释放装置连接,所述能量释放装置与所述固定导向杆连接。优选地,所述能量存储装置为发条装置,所述发条装置与所述能量释放装置以及所述能量收集装置通过齿轮轴连接,所述能量收集装置包括能量输入齿轮组、转动手柄,所述转动手柄通过所述输入齿轮组与所述齿轮轴固定连接。优选地,所述能量存储装置为空气压缩器。优选地,所述传感器为无线传感器,所述无线传感器中包括无线通信模块。优选地,所述锤柄还包括减震装置,所述减震装置安装在所述锤柄的震动节点上。优选地,所述减震装置包括:外壳、弹簧和两块一端安装有连接器的橡胶块,所述弹簧的两端通过所述连接器分别连接一块所述橡胶块,所述弹簧与所述橡胶块安装在所述外壳内。优选地,所述设备还包括连接导向杆,所述活塞通过所述连接导向杆与所述锤头连接。优选地,所述能量触发装置还包括一个或者多个触动弹簧阀,所述触动弹簧阀处于舒张状态时,挤压在所述活塞上;当所述触动弹簧阀处于压缩状态时,与所述活塞分离。一种地震波触发、检测系统,包括:基站、主机和无线接收检波器,以及所述的地震波触发设备,所述地震波触发设备与所述基站、所述无线检波器与所述基站通过无线连接,所述基站与所述主机连接。由上述本实用新型的实施例提供的技术方案可以看出,本实用新型实施例通过以能量触发装置代替人工挥锤,通过无线传输方式代替有线传输方式,降低了使用人员在使用时的危险,提高了击中锤击点的命中率,以及提供了比较稳定的能量使得锤击的能量相差不大,提高了检测数据的准确性。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
图1为本实用新型实施例一提供的一种地震波触发设备的结构示意图;图中包括:锤头1、锤柄2、能量触发装置3、能量收集装置31、能量输入齿轮组311、转动手柄312、能量释放装置32、能量释放齿轮321、卡槽322、能量储存装置33、固定导向杆34、滑片35、齿轮轴36、固定连接杆37、传感器4、活塞5、活塞连接件51、减震装置6、外壳61、橡胶块62、连接器63、弹簧64、触动弹簧发7、连接导向杆8;图2为本实用新型实施例二提供的一种地震波触发、检测系统的结构示意图;图2中包括:地震波触发设备901、基站902、主机903、无线接收检波器904、接收检波器点905、击震点906、检测地点907。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能解释为对本实用新型的限制。本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。为便于对本实用新型实施例的理解,下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明,且各个实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。实施例一本实用新型实施例提供了一种地震波触发设备,其具体实现结构如图1所示,具体可以包括:锤头1以及锤柄2;其中,锤柄2包括能量触发装置3、传感器4以及活塞5;锤头1与活塞5固定连接,传感器安装在锤头1侧,能量触发装置3通过固定导向杆34与活塞5固定连接,具体的,固定导向杆34通过滑片35与活塞5连接,滑片35通过固定连接杆37与活塞5连接;活塞5通过活塞连接件51安装在锤柄2内。在具体使用时,提前将能量触发装置储存好能量,在能量释放过程中,通过能量触发装置3释放能量,带动固定导向杆34沿杆的延长线方向推出,由于固定导向杆34与活塞5固定连接,活塞5又与锤头1固定连接,进而带动活塞5将锤头1推出,以达到锤击的目的。锤头1击中目标后,锤头1发出的能量信息由锤头1一侧的传感器4接收,并传输到基站,再由基站转交主机处理,进而得到需要的数据信息。这样,由于能量是提前储存在能量触发装置内的,所以每次储存的能量大小相差不大,降低了由于人工轮锤造成力量大小的不确定性;又由于在进行锤击时,可以通过连接导向杆8进行瞄准,同时锤头活动的范围不像人工挥锤的范围大,击中目标的不准确性,同时提高了工作人员的安全性。在实际应用中,如图1所示,上述设备中的能量触发装置3可以包括,能量收集装置31、能量释放装置32以及能量储存装置33,其中,能量储存装置33与能量收集装置31、能量释放装置32连接,能量释放装置32与固定导向杆34连接。通过能量收集装置31收集能量,存储在能量存储装置33内,在具体使用时,能量存储装置33通过能量释放装置32,将能量释放,进而通过固定导向杆34以及活塞5将锤头1推出。在实际应用中,上述的能量存储装置33可以为发条装置33,如图1所示,发条装置33与能量释放装置32以及能量收集装置31通过齿轮轴36连接,其中的能量收集装置31还可以包括能量输入齿轮组311、转动手柄312,转动手柄312通过能量输入齿轮组311与齿轮轴36固定连接,能量输入齿轮组311可以包括一个棘轮,以保证齿轮轴36不会反转。这样,通过转动手柄312带动能量输入齿轮组311转动以及齿轮轴36转动,由于齿轮36与发条装置33固定,进而将发条装置33中的发条旋紧,以达到存储能量的目的。相应的,能量释放装置32可以包括能量释放齿轮321,能量释放齿轮321通过卡槽322与齿轮轴36固定,在能量释放齿轮321远离齿轮轴36的一侧与固定导向杆34连接,通过能量释放齿轮321的转动能够带动固定导向杆34的推出与拉回。在能量释放时,也就是发条装置33中旋紧的发条释放的过程中,发条装置33带动齿轮轴36,齿轮轴36带动与之固定的能量释放装置32转动,能量释放装置32利用旋转力将固定导向杆34推出,进而带动活塞5将锤头1推出。另外,上述能量存储装置33还可以为空气压缩器,相应的,能量收集装置33为压缩手柄,能量释放装置33为空气压缩器出气孔处的挡板,其中挡板与固定导向杆34连接。在具体应用时,通过压缩手柄将空气压缩器中的气体压缩,达到一定的压力,将能量存储;在能量释放时,也就是气体压缩器释放被压缩的气体的过程中,气体从出气孔排除,推动出气孔附近的挡板前进,进而将与挡板连接的固定导向杆推出,从而带动活塞将锤头推出。本领域技术人员应能理解上述能量存储装置的应用类型仅为举例,其他现有的或今后可能出现的能量存储装置应用类型如可适用于本实用新型实施例,也应包含在本实用新型保护范围以内,并在此以引用方式包含于此。在实际应用中,上述设备中的传感器4可以为无线传感器,无线传感器中包括无线通讯模块,这样就可以将传感器接收到的能量信息通过无线通讯模块以无线信号的形式传输。这样,既能避免数据信息由于数据线的损坏造成数据损失或者信号中断,又能够减小设备的体积,在现场使用时,避免由于线路繁多造成的安全隐患。另外,在实际应用中,本实用新型实施例还可以包括减震装置6,减震装置6安装在锤柄的震动节点A-1处,震动节点为设备提供的使用人员手握处与能量触发装置之间。在具体使用时,由于锤击造成的反作用力,经过减震装置6吸收后,减小了作用在手上的力,进而降低了造成人员伤害的几率。同时,由于减震装置6的作用,使得上述设备受到反作用力后的震动减缓,从而减小了对能量信息以及反射地震波的影响,提高了设备的精度。其中,如图1所示,减震装置6可以包括外壳61、两块一端安装有连接器63的橡胶块62、弹簧64,弹簧64的两端通过连接器63分别连接一块橡胶块62,组装好的弹簧64以及橡胶块62都安装在外壳61内。在具体使用时,使用人员手握外壳61,由于锤击造成的反作用力到达减震装置6处,经由橡胶块61的吸收以及弹簧64的缓解,从而减小了作用在使用人员手上的力。本领域技术人员应能理解上述减震装置的结构类型仅为举例,其他现有的或今后可能出现的减震装置的结构类型如可适用于本实用新型实施例,也应包含在本实用新型保护范围以内,并在此以引用方式包含于此。在实际应用中,上述设备还可以包括连接导向杆8,如图1所示,活塞5通过连接导向杆8与锤头1连接。这样,在锤头被推出时,可以使锤头1以直线被推出,提高了锤击到锤击点的精度。另外,在实际应用中,上述设备还可以包括一个或多个触动弹簧阀7,当触动弹簧阀7处于舒张状态时,挤压在活塞5上;当触动弹簧阀7处于压缩状态时,与活塞5分离。进而,通过控制触动弹簧发7来控制能量触发装置3的能量释放。例如,为了针对不同的地质强度,可以通过触动弹簧阀7设置三个档位,能量级别分别为高、中、低。具体的实现方式可以有多种,下面结合具体方式做详细介绍:方式一,设置三个弹簧阀,当弹簧阀处于舒张状态下时,三个弹簧阀牢牢挤住活塞,使得活塞不能够来回滑动,当其中一个弹簧阀弹起时,该弹簧阀处于压缩状态,不再挤压住活塞,此时活塞能够受到固定导向杆的作用力将锤头推出,但是此状态还有两个弹簧阀是挤压在活塞上的,所以由于挤压力抵消了一部分能量,减小了锤头锤击的能量;同理当同时弹起两个弹簧阀时,只有一个弹簧阀挤压在活塞上,锤头锤击的能量较前一状态稍大些,当三个弹簧阀全部同时弹起时,此时释放的能量最大。方式二,方式一中的三个弹簧阀可以由一个具有四个状态的一个弹簧阀代替,当弹簧阀处于第一状态时,弹簧阀给活塞的挤压力最大,此时阻力大于能量释放装置释放的力,锤头不能弹出,其他三个状态弹簧阀给活塞的挤压力依次减小,原理与方式一相同。具体实施方式还有多种,这里不在一一赘述。在具体实施应用中,本实施例中的能量触发装置3还可以包括杠杆、弹簧。其中杠杆组包括能量输入端以及能量输出端,能量输出端与固定导向杆连接,同时弹簧的一端与杠杆固定连接,另一端固定在设备的上,当通过能量输入端使得弹簧处于拉伸状态时,杠杆的另一端,也就是能量输出端通过固定导向杆使得活塞处于收缩状态。释放杠杆能量输入端,此时弹簧开始收缩,杠杆受到弹簧的弹力作用,使得杠杆能量输出端带动固定导向杆,将活塞以及锤头推出。在实际应用中,还可以包括多根杠杆,分别对应弹力不同的弹簧,进而达到针对不同的需要释放不同能量的目的。本实施例通过地震波触发设备进行地震波触发,提高了锤击精度,同时由于系统中采用无线传输,减小了系统的体积,同时提高了现场检测人员的安全,降低了由于数据线损坏等原因造成的数据信息丢失的情况。实施例二本实用新型实施例还提供了一种地震波触发、检测系统,其具体实现结构如图2所示,具体可以包括:权利要求1至9任一项所述的地震波触发设备901、基站902、主机903以及无线接收检波器904,地震波触发设备901与基站902、无线检波器904与基站902通过无线连接,基站902与主机903连接。在具体触发和检测过程中,首先需要进行检测现场的布置,确定出击震点906以及接收检波器点905,并将无线接收检波器904安装在接收检波器点905处,通过控制地震波触发设备901,使得锤头锤击在击震点906处后,地震波触发设备901中的无线传感器将接收到的击震的能量信息通过无线模块发送给基站902,基站902通过无线信号接收装置接收,并转输给主机903;无线接收检波器904将接收到的地震波以及地震波的反射波信息,通过无线模块发送给基站902,并传输给主机903;主机903通过数据处理系统以及基站传输的数据便可判释得出,检测地点907以及周围的地质情况。综上所述,本实用新型实施例通过以能量触发装置代替人工挥锤,确保触发设备能够以较稳定的能量触发地震波,同时还提供了减震装置,减缓了锤击时受到反作用力的作用而导致的锤体的震动,从而降低了对手臂的伤害,同时也减小了由于锤体震动所导致的对数据信息的影响,又由于,以无线传输方式代替有线传输方式,降低了由于线路复杂造成的安全隐患,同时减小了设备体积,以及降低了由于人工用力不均匀,造成连接线接触不良或接线易断,或数据线长容易导致的触发信号的传输效率低的情况,从而提高了数据的准确性,提高了现场工程的进度。本领域普通技术人员可以理解:附图只是一个实施例的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。本领域普通技术人员可以理解:实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分布于实施例的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件,也可以进一步拆分成多个子部件。以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。