[发明专利]探测浅埋物体的地表激励装置和方法

说明书

本发明提供了探测浅埋物体的地表激励装置和方法，包括：该装置包括传感器阵列、激振器和固定装置，传感器阵列包括多个传感器；多个传感器依次设置在地表上，激振器设置在地表，并通过螺栓或固定夹具与固定装置相连接，多个传感器构成的测线与激振器的水平振动方向垂直；该方法包括通过激振器产生的激励信号在探测剖面中辐射，分别经过地表和探测目标，反射得到地表振动信号；通过传感器采集地表振动信号；对地表振动信号的横波进行分析，确定探测目标的位置，可以抑制除横波外的其它模式的地震波的干扰，并且不受环境因素的影响，实现对埋地物体的准确定位，采集准确率高。

技术领域

本发明涉及物探技术领域，尤其是涉及探测浅埋物体的地表激励装置和方法。

背景技术

声学方法是埋地物体探测的重要方法之一，特别针对非金属物体或者含水量高的土壤环境有着独特优势。传统的声学方法已在深埋物体探测中广泛应用，然而该方法对浅埋物体探测的效果并不理想。原因是：其一，地表声源将激发多种模式的地震波，包括体波(即纵波和横波)与表面波，各种模式的声波波速不同，传播方式也不同，导致地表传感器采集的信号是多种模式的直达波信号以及反射波信号的叠加，因此无法正确成像；其二，地表土壤环境复杂，填土质地和土壤中水饱和程度将改变声波的传播特性，甚至于导致模式转换，进而影响探测准确度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供探测浅埋物体的地表激励装置和方法，可以抑制除横波外的其它模式的地震波的干扰，并且不受环境因素的影响，实现对埋地物体的准确定位，采集准确率高。

第一方面，本发明实施例提供了探测浅埋物体的地表激励装置，所述装置包括传感器阵列、激振器和固定装置，所述传感器阵列包括多个传感器；

所述多个传感器依次设置在地表上，所述激振器设置在地表，并通过螺栓或固定夹具与所述固定装置相连接，所述多个传感器构成的测线与所述激振器的水平振动方向垂直。

进一步的，所述固定装置包括底座和多个固定部件，所述底座与所述多个固定部件相连接。

进一步的，所述固定装置还包括多个连接部件，所述连接部件包括所述螺栓，所述固定部件通过所述螺栓与所述底座相连接。

进一步的，所述固定部件通过焊接的方式与所述底座相连接。

进一步的，所述激振器产生的激励信号的频率的高频上限对应的波长的一半不小于所述固定装置中所述底座的宽度。

进一步的，所述底座包括凸起和水平尺安放槽。

进一步的，所述固定部件的形状包括棒状、棱柱状和棱片状。

进一步的，所述固定部件的直径小于10毫米，所述固定部件底部的面积小于4平方毫米。

进一步的，所述传感器包括地震检波器和加速度计。

第二方面，本发明实施例提供了探测浅埋物体的地表激励方法，应用于如上所述的探测浅埋物体的地表激励装置，所述探测浅埋物体的地表激励装置包括激振器和传感器，所述方法包括：

通过所述激振器产生的激励信号在探测剖面中辐射，分别经过地表和探测目标，反射得到地表振动信号；

通过所述传感器采集所述地表振动信号；

对所述地表振动信号的横波进行分析，确定探测目标的位置。