[实用新型]全数字化工程双源面波勘探数据采集与处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及公共安全领域的重大生产事故预警与救援技术产品，特别涉及一种全数字化工程双源面波勘探数据采集与处理系统。

背景技术

以往使用的面波仪采用作为拾振器的检波器，只能采集人工源面波信号，不能用以采集天然源面波信号，且探测深度仅为地表以下20m～40m。用地脉动仪辅以低频摆采集天然源面波信号，但不能用以采集人工源面波信号，且探测深度不足100m。目前市场尚没有既能采集人工源面波信号，又能采集天然源面波信号的勘探数据采集与处理系统。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种即既能采集人工源面波信号，又能采集天然源微震信号；既能处理人工源地震数据，又能处理天然源微震数据，探测深度自地表以下至300m，甚至可达1000m以下深度的全数字化工程双源面波勘探数据采集与处理系统。

本实用新型的技术方案是，一种全数字化工程双源面波勘探数据采集与处理系统，其特点是，采用数字化低频检波器作为拾振器，该系统包括主机、数字化低频检波器、电缆接口单元、操作控制单元、数传电缆、震源触发线总成和电瓶电缆总成，由多个数字化低频检波器组成一串数据链，所述数据链通过数传电缆接入电缆接口单元的输入端，电缆接口单元输出端通过数传电缆连接主机的输入端，主机的输出端连接操作控制单元的输入端，震源触发线总成连接人工源和主机，电瓶电缆总成连接电瓶、主机和数据链；所述数字化低频检波器采集人工源面波信号和天然源面波信号，并将采集信息进行模数转换；模拟增量变化信号转化为数字信号，数字信号通过数传电缆经电缆接口单元传输到主机，主机将接收到传输数据进行包括存储和绘图的数据处理，并同时对采集的数据进行屏幕回收显示。

所述的数字化低频检波器为密封结构，在数字化低频检波器顶部的两侧连接有数据传输电缆的接口，在数字化低频检波器下部为一锥体，数字化低频检波器上部内设有芯体，在所述芯体的上端设有模数转换的微处理器，芯体的两侧置有感应线圈，芯体通过弹簧固定在锥体的上部，当插入地面的锥体受到地震信号的震动时，弹簧带动芯体振动，芯体相对感应线圈而振动，通过切割磁力线产生一个模拟增量变化信号，微处理器将检测到模拟增量变化信号转化为数字信号，数字信号通过数据传输电缆的接口传输到电缆接口单元。

所述数字化低频检波器芯体频率≤4.5Hz。

所述的数传电缆的传输速率为100Mbps；网络中，每个数字化低频检波器都有独立的IP地址。

所述数字化低频检波器上设有的微处理器包含有0dB～36dB～60dB的前置放大元件；在采集到微弱的微动信号后即进行信号放大和24位△-∑A/D转换。

所述数据采集通过以下方法实现：

作为拾振器的数字化低频检波器将采集到的信号进行模数转换；将多个数字化低频检波器串联组成同样数字道结构的数据链；每个电缆接口单元连接数字化低频检波器数据链，数传电缆将每个数据链的数据以二维SEG-Y格式传输并记录在磁介质上，所述的电缆接口单元里设有一个存储器的计算机；通过操作控制单元，在主机上接收到传输来的数据并进行数据的存储和绘图，同时对采集的数据进行屏幕回放显示。

所述的全数字化工程双源面波勘探数据处理流程为：人工源和天然源面波数据处理→图形交互定义任意形状排列参数→高分辨率面波频散曲线提取→震源方位角分析→频散曲线合并→视速度剖面图制作→反演，其中，面波数据中提取频散曲线的方法有基于空间相关分析的SPAC方法、基于二维波场变换的F-K法即频散-波数法。

所述的基于空间相关分析的SPAC方法，其基本原理是，给定一组被动源面波接收点，其中一个点位于中心，其余点等角度分布在圆周上，假设中心点C（0,0）与圆周上任一点X（r,                                                ）接收的角频率为的面波信号分别为u（0,0，