专利汇可以提供智能地震剖面勘探系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 描述了一种对表面以下的介质进行非侵入式物理分析、并显示出结果的综合性系统。该系统检测剪切波的速度,对它们进行分析,并显示出结果。该系统包括三个单元:传感组件, 能量 脉冲发生器和用户计算 接口 。,下面是智能地震剖面勘探系统专利的具体信息内容。
1.一种用于获得表面以下介质的特征的剖面勘探系统,所述剖面勘 探系统包括多个系统部件,这些部件通过通信接口交换消息,所述系统部 件包括:
a.能量脉冲发生器,用以向所述表面发送能量脉冲,它包括发生器 通信装置,用以与其它系统部件交换所述消息。
b.包括传感器的传感组件,每个所述传感器都包括加速度计,用以 检测所述表面上的由所述能量脉冲引起的加速度,并产生表示所述加速度 的信号,每个所述传感器都包括接口通信装置,用以发送所述代表所述加 速度的信号,并通过所述通信接口与其它系统部件交换消息;以及
c.用户计算接口,它包括:接口通信装置,用以接收所述代表所述 加速度的信号,并通过所述通信接口与其它系统部件交换所述消息;以及 接口处理器,用以对所述接到的代表所述加速度的信号进行处理,产生所 述表面以下的所述介质的所述特征。
2.根据权利要求1所述的剖面勘探系统,其中每一个所述系统部件 都包括用于产生消息的处理器,其中各个系统部件中的通信装置能够直接 将所述消息从每个所述传感器和所述脉冲发生器传递给所述用户计算接 口,反之亦然。
3.根据权利要求1所述的剖面勘探系统,其中每个所述系统部件都 包括用于产生消息的处理器,其中各个系统部件中的通信装置能够向其它 系统部件传递所述消息。
4.根据权利要求3所述的剖面勘探系统,其中各个系统部件中的通 信装置能够与所述剖面勘探系统外部的通信装置通信。
5.根据权利要求4所述的剖面勘探系统,其中各系统部件中的通信 装置包括天线、光学收发器、与通信电缆相连的连接器中的至少一个。
6.根据权利要求5所述的剖面勘探系统,其中所述用户计算接口包 括接口处理器,用以产生包括指令和数据中的至少一种的消息。
7.根据权利要求6所述的剖面勘探系统,其中每个所述传感器都包 括传感器处理器,所述脉冲发生器包括发生器处理器,所述传感器和发生 器处理器用来处理所述来自所述用户计算接口的所述消息。
8.根据权利要求7所述的剖面勘探系统,其中每个所述系统部件包 括与其各处理器相连的存储器装置,用以存储指令和数据中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的剖面勘探系统,其中所述数据包括唯一的 系统部件标识。
10.根据权利要求9所述的剖面勘探系统,其中每个所述系统部件都 包括电源。
11.根据权利要求10所述的剖面勘探系统,其中每个所述系统部件 还包括与其各自的处理器相连的定位电路。
12.根据权利要求11所述的剖面勘探系统,其中所述定位电路包括 陀螺仪和全球定位系统中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的剖面勘探系统,其中所述用户计算接口还 包括显示器,用以显示所述表面以下的所述介质的所述特征。
14.根据权利要求13所述的剖面勘探系统,其中所述用户计算接口 还包括用于接收来自用户指令的用户输入装置。
15.根据权利要求14所述的剖面勘探系统,其中所述输入装置包括 键盘、鼠标、触摸屏、和语音识别装置中的至少一种。
16.一种用于检测表面上的加速度的传感器,所述传感器通过通信接 口与计算装置交换消息,所述传感器包括:
a.加速度计,用以输出代表所述加速度的信号;以及
b.包括发射电路的接口单元,所述接口单元接收代表所述加速度的 信号,并对其进行调制,以便向所述计算装置发送。
17.根据权利要求1所述的传感器,其中所述加速度计包括半导体基 板。
18.根据权利要求2所述的传感器,其中所述半导体基板包括应变 仪、电容器和压电装置中的至少一种。
19.根据权利要求1所述的传感器,其中所述接口单元还包括用于放 大所述电信号的放大单元。
20.根据权利要求4所述的传感器,其中所述代表所述加速度的信号 包括模拟电信号,其中所述接口单元还包括模数转换器,用以将所述模拟 电信号转换成数字信号。
21.根据权利要求5所述的传感器,其中所述接口单元还包括控制电 路,用以控制所述放大单元的放大电平和所述模数转换器的动态范围中的 至少一个。
22.根据权利要求5所述的传感器,其中所述接口单元还包括频率滤 波器,用以对所述模拟的电信号进行滤波。
23.根据权利要求4所述的传感器,还包括电源,用以向所述基板和 所述接口单元供电。
24.根据权利要求4所述的传感器,其中向所述基板和所述接口单元 供电的电源设置在所述传感器外部。
25.根据权利要求2所述的传感器,其中所述的半导体基板包括直接 刻蚀在所述半导体基板上的应变仪、沉积放置在所述半导体基板上的应变 仪、以及粘结在所述半导体基板上的应变仪的至少一种。
26.根据权利要求2所述的传感器,其中所述半导体基板包括两个应 变仪组件和两个匹配电阻,它们构成了惠斯登电桥,所述两个应变仪组件 位于所述惠斯登电桥的两个相对支路上,所述两个匹配电阻位于所述惠斯 登电桥的另外两个相对支路上。
27.根据权利要求11所述的传感器,其中两个所述应变仪组件中的 每一个都包括两个并联连接的应变仪。
28.根据权利要求12所述的传感器,其中所述基板包括与所述两个 匹配电阻之一并联设置的校正电阻。
29.根据权利要求1所述的传感器,其中所述发射电路包括天线、和 光学收发器中的至少一个,用以传递通过所述通信接口的所述调制信号和 消息中的至少一种。
30.根据权利要求14所述的传感器,它还包括与所述加速度计和所 述接口单元相连的处理器,用以对它们进行控制和管理。
31.根据权利要求15所述的传感器,它还包括与所述处理器相连的 存储器装置,用以存储代表所述加速度的所述信号采样和用于操纵所述处 理器的指令中的至少一种。
32.根据权利要求16所述的传感器,其还包括与所述处理器装置相 连的定位电路。
33.根据权利要求17所述的传感器,其中所述定位电路包括陀螺仪 和全球定位系统中的至少一种。
34.一种传感组件,它至少包括两个如权利要求16所述的传感器。
35.根据权利要求19所述的传感组件,其中所述至少两个传感器彼 此相通信。
36.根据权利要求20所述的传感器组件,其中所述存储器装置存储 着所述至少两个传感器的每一个的唯一标识符。
37.一种用于检测表面上的加速度的传感器,所述传感器通过通信接 口与计算装置交换消息,所述传感器包括:
a.包括加速度计的基板,所述加速度计用于输出代表所述加速度的 信号;
b.与所述基板相结合的质量块,所述质量块响应所述加速度而移 动;以及
c.包括发射电路的接口单元,所述接口单元接收代表所述位移的所 述信号,并对它进行调制,以便发送给所述计算装置。
38.根据权利要求22所述的传感器,其中所述加速度计包括半导体 基板。
39.根据权利要求23所述的传感器,其中所述半导体基板包括一开 口,开口中支持着所述质量块。
40.根据权利要求22所述的传感器,它还包括:
a.支持着所述半导体基板的外壳;以及
b.安装在所述外壳和所述质量块之间的阻尼装置。
41.根据权利要求25所述的传感器,其中所述阻尼装置包括耐疲劳 材料。
42.根据权利要求26所述的传感器,其中所述耐疲劳材料至少包括 氯丁橡胶和硅树脂中的一种。
43.根据权利要求27所述的传感器,它还包括位于所述阻尼装置和 所述外壳之间的震动吸收元件。
44.根据权利要求25所述的传感器,其中所述外壳包括底板,该底 板提供了所述传感器和所述表面之间的物理界面。
45.根据权利要求29所述的传感器,其中所述外壳还包括安装在所 述底板上的罩壳。
46.根据权利要求31所述的传感器,其中所述外壳还包括密封地安 装在所述罩壳上的顶盖。
47.根据权利要求29所述的传感器,其中所述底板包括将所述传感 器与所述表面结合起来的结合装置。
48.根据权利要求32所述的传感器,其中所述结合装置包括螺纹连 接、粘接剂、砝码、磁性材料装置、以及爆裂驱动型锚定装置中的至少一 种。
49.根据权利要求33所述的传感器,其中所述外壳包括导电表面, 用于基本屏蔽所述传感器不受电磁干扰。
50.根据权利要求34所述的传感器,其中所述发射电路包括天线、 IR扩散器中的至少一个,用以传递所述通过所述通信接口的调制信号和消 息中的至少一种。
51.根据权利要求33所述的传感器,它还包括与所述加速度计和所 述接口相连的处理器,用以对它们进行控制和管理。
52.根据权利要求36所述的传感器,它还包括与所述处理器相连的 存储器装置,用以存储采集的所述电信号和操纵所述处理器的指令中的至 少一种。
53.根据权利要求37所述的传感器,它还包括与所述处理器装置相 连的定位电路。
54.根据权利要求38所述的传感器,其中所述定位电路至少包括陀 螺仪和全球定位系统中的一种。
55.一种至少包括两个如权利要求22所述的传感器的传感组件。
56.根据权利要求40所述的传感组件,其中所述至少两个传感器是 彼此通信联系的。
57.根据权利要求41所述的传感组件,其中所述存储器装置存储着 所述至少两个传感器的每一个的唯一标识符。
58.用于检测表面上的位移的传感器,所述传感器与计算装置通信联 系,它包括:半导体基板,该基板集成了用于输出代表所述位移的电信号 的半导体应变仪;放大器单元,用以放大所述电信号;以及控制电路,用 以控制放大电平。
59.根据权利要求43所述的传感器,其中所述电信号包括模拟电信 号,其中所述半导体基板还集成了将所述模拟电信号转化成数字信号的模 数转换器,其中所述控制电路控制着所述模数转换器的动态范围。
60.用于向表面发送能量脉冲的能量脉冲发生器,所述发生器通过通 信接口与计算装置交换消息,所述发生器包括:
a.外壳;
b.在所述外壳内以可移动方式至少安装在静止位置、锁定位置和冲 击位置之间的冲击组件,借此,所述冲击组件在所述冲击位置向所述表面 发送所述能量脉冲;以及
c.与所述冲击组件相结合的能量存储装置,借此,所述能量存储装 置在所述锁定位置能向所述冲击组件释放特定量的能量,由此所述特定量 的能量一释放出来,所述冲击组件就从所述锁定位置移到所述冲击位置, 然后回到所述静止位置;
其中所述计算装置控制着所述特定量能量向所述冲击组件的释放。
61.根据权利要求1所述的发生器,它还包括安装在所述外壳内的电 源,所述电源向所述能量存储装置提供特定量的能量。
62.根据权利要求2所述的发生器,其中所述计算装置控制着所述电 源,由此也控制着特定量的能量。
63.根据权利要求3所述的发生器,其中所述电源包括电动机组件。
64.根据权利要求4所述的发生器,所述电动机组件包括气动机、液 压机、电动机、和机械机中的至少一种。
65.根据权利要求1所述的发生器,它还包括安装在所述外壳内的释 放机构,用以在所述计算装置的控制下以可释放的方式锁定所述冲击组 件。
66.根据权利要求6所述的发生器,其中所述释放机构还包括与所述 冲击组件接触、并且可在锁定位置和未锁定位置之间移动的卡锁。
67.根据权利要求7所述的发生器,其中所述释放机构还包括与所述 卡锁结合的电磁阀,用以控制所述卡锁的移动。
68.根据权利要求7所述的发生器,其中所述卡锁还包括应变测量装 置和用于监测所述能量存储装置中存储的能量的加速度计中的至少一个。
69.根据权利要求1所述的发生器,其中所述能量存储装置包括偏置 装置。
70.根据权利要求10所述的发生器,其中所述偏置装置包括弹簧。
71.根据权利要求11所述的发生器,其中所述冲击组件包括安装在 一个轴部件上的冲击头,其中所述弹簧安装在所述冲击头和所述外壳之 间。
72.根据权利要求1所述的发生器,它还包括安装在所述外壳上的结 合装置,用以实现所述发生器与所述表面的结合。
73.根据权利要求14所述的发生器,其中所述结合装置包括螺纹连 接、粘接剂、砝码、磁性材料和爆裂驱动型锚定装置中的至少一种。
74.根据权利要求1所述的发生器,其中所述冲击组件包括安装在轴 部件上的冲击头。
75.根据权利要求1所述的发生器,它还包括安装在所述外壳内的发 生器通信装置,所述通信装置可通过所述通信接口与所述计算装置交换消 息。
76.根据权利要求16所述的发生器,其中所述通信装置包括天线和 光学收发器中的至少一种。
77.根据权利要求17所述的发生器,其中所述外壳包括导电表面, 用以基本屏蔽所述通信装置不受电磁干扰。
78.根据权利要求1所述的发生器,它还包括安装在外壳内的控制电 路,用以监测所述能量存储装置释放出的实际量的能量。
79.根据权利要求3所述的发生器,它还包括安装在所述外壳内的释 放结构,用以在所述计算装置的控制下以可释放的方式锁定所述冲击组 件。
80.根据权利要求20所述的发生器,它还包括与所述电源和所述释 放机构中的至少一个相连的处理器,用以对它们进行控制和管理。
81.根据权利要求21所述的发生器,其中所述释放机构还包括用于 监测所述能量存储装置中存储的能量的应变测量装置。
82.根据权利要求22所述的发生器,它还包括与所述处理器相连的 存储器装置,用以存储在所述能量存储装置内存储的能量采样和用于操纵 所述处理器的指令中的至少一种。
83.根据权利要求25所述的发生器,其中所述存储器存储了所述发 生器的唯一标识符。
84.根据权利要求21所述的发生器,它还包括与所述处理器相连的 存储器,用以存储所述能量存储装置中存储的能量采样和用于操纵所述处 理器的指令中的至少一种。
85.根据权利要求25所述的发生器,其中所述存储器存储着所述发 生器的唯一标识符。
86.根据权利要求26所述的发生器,其中所述发生器与其它装置是 通信联系的。
87.根据权利要求21所述的发生器,它还包括与所述处理器相连的 定位电路。
88.根据权利要求28所述的发生器,其中所述定位电路包括陀螺仪 和全球定位系统中的至少一种。
本发明涉及对表面以下的介质进行非侵入测试的领域。具体而言,本 发明涉及能获得表面以下介质的机械特性的智能剖面勘测系统。
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