[发明专利]基于可控震源的无缆地震仪触发时标快速定位方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种地球物理勘探中的无缆地震仪，尤其是涉及配合可控震源，基于GPS和同步触发信号快速定位无缆地震仪中有效地震数据的方法。

背景技术：

常用于地球物理勘探的数字地震仪主要有两类：有缆遥测地震仪和无缆存储式地震仪。有缆遥测地震仪在野外实际应用中占主导地位，其主要特征是完全由有线系统发送指令和传输数据，国际上各大知名地震仪生产和研发企业都推出了较有代表性的产品。近年来，随着地震勘探从传统的二维、小范围的方式向三维、高分辨率、大尺度的方向发展，对地震勘探的精度要求越来越高，地震勘探仪器的采集道数也越来越多，对于万道以上的有缆地震采集仪器，其电缆的管理和维护都将是非常困难的，并且需要花费大量的成本，所以目前很多专家预测无缆存储式地震仪将是下一步地震勘探仪器的发展方向。

无缆地震仪是一种特殊类型的地震仪，其特征是轻便，没有大线；每个采集站根据任务设置，持续接收地震数据并自动存储；数据回收时，通过专门的数据回收系统将所有的地震数据从采集站中取出。基于无缆地震仪的地震勘探系统通常包括四大部分，即震源部分、采集部分、数据回收部分、中央控制主机。其中数据回收部分是无缆地震仪的核心技术之一，其性能指标决定着整个系统的实际应用能力。无缆地震仪由于采集时间长，采样率高，所以存储的原始地震数据量一般会比较大，并且当采用成百甚至上千台无缆地震仪同时进行长时间探测时，数据量会达到非常高的级别。以2k采样率为例，每台无缆地震仪可以带4道，采集1000道需要250台无缆地震仪，250台无缆地震仪同时工作24小时，总数据量将超过640GB，若采用百兆的网络设备进行数据回收，即便传输速率始终保持在峰值(100mbps)，则至少也需要超过14个小时全部回收完毕。这显然无法满足实际应用的需求，并且回收的数据中，只有不到10％的有效数据，而其他大部分都是无效的冗余数据。因此，比较有效的方式，就是采用适当的策略，快速、精确地定位触发时标，确定有效数据起始时刻和持续时长，只回收有效的地震数据，这样在提高了数据回收效率的同时，也有效地节约了地震仪和控制主机中的存储空间。地震数据统一回收和处理的前提是必须保证严格的时钟同步，GPS时钟同步的方式可以精确地为所有无缆地震仪同步时钟，但是，由于依赖GPS秒脉冲信号的同步校准，所以在现有条件下，我们能够获取的时刻信息往往只能精确到秒时刻，其它的触发时刻则难以控制。如何将地震数据触发时标精确到符合需求的时间量级、如何传输和存储时标信息和振动持续时长、如何排除空炮和废炮等都是需要解决的问题。因此，针对上述需求，需对可控震源部分进行有效改进，增加震源控制箱和电台，采用一套完善的触发时标获取和传输的策略进行系统管理，以保证后期有效的数据回收。

发明内容：

本发明的目的就是针对上述无缆地震数据冗余量过大、严重影响数据传输及处理效率的问题，提供一种将GPS和同步触发信号应用于基于可控震源的无缆地震仪触发时标快速定位方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

基于可控震源的无缆地震仪触发时标快速定位方法，可控震源是由控制箱的扫描信号控制器分别连接触发时标记录器和功率放大器，触发时标记录器与电台连接，功率放大器与激振体连接构成。

触发时标记录器是由时长信号经扫描时长存储器连接数据发送单元，高精度晶体振荡器经微秒计数单元和微秒存储器连接数据发送单元，GPS单元经整秒存储器连接数据发送单元，GPS单元连接微秒计数单元，触发信号连接微秒计数单元、GPS单元和数据发送单元构成。

基于可控震源的无缆地震仪触发时标快速定位方法，包括触发过程、接收过程和数据回收过程三过程：

A、触发过程：先将可控震源移动至炮点，

初始化→参数设置→记录扫描时长→触发→获取触发时标→发送；

B、接收过程：开始→接收→记录电子班报→排除空炮废炮→结束；

C、数据回收过程：开始→连接无缆地震仪至回收箱→导入电子班报→定位至有效数据起始点→回收。

有益效果，根据GPS信息和同步触发信号，快速定位触发时标，回收时精确定位有效地震数据起始采样点，截取有效时长，从而节省大量的数据传输时间和数据存储空间，并且自动化的处理方式也可节约大量的人力和物力。

附图说明：

图1为可控震源结构图。

图2为触发时标记录器结构图。

图3为触发过程流程图。

图4为接收过程流程图。

图5为数据回收过程流程图。

具体实施方式：