[发明专利]地震物理模型实验系统及其模拟数据采集方法和装置

权利要求书

1.一种地震物理模型实验系统的模拟数据采集方法，其特征在于，应用于一种地震物理模型实验系统，包括：地震物理模型、模拟采集控制系统、激发换能器、接收换能器和液体槽装置，所述地震物理模型的底面为平面，且所述地震物理模型置于填充有液体的所述液体槽装置中；所述液体槽装置中的液体平面高于所述地震物理模型；所述激发换能器和接收换能器与所述液体平面完全接触，且接触平面与所述液体平面高度相同；所述激发换能器和接收换能器均与所述模拟采集控制系统连接；

所述激发换能器，用于向所述地震物理模型发射第一超声波信号；

所述接收换能器，用于接收所述地震物理模型反射的第二超声波信号；

所述模拟采集控制系统，用于控制激发换能器的超声波发射端处于预先设置的激发点坐标，并控制接收换能器的超声波接收端处于预先设置的接收点坐标，并从所述第二超声波信号中采集时间信息，形成第一离散时间序列；

所述液体槽装置中的液体为一预设恒定温度的水；

所述方法包括：

在水平方向上建立平面直角坐标系；

接收一次实验的实验坐标信息，所述实验坐标信息包括在液体平面上的激发点坐标和接收点坐标；

控制激发换能器的超声波发射端处于所述激发点坐标，并控制接收换能器的超声波接收端处于所述接收点坐标；

控制所述激发换能器向地震物理模型发射第一超声波信号；

控制接收换能器接收地震物理模型反射的第二超声波信号；

以预先设置的采样间隔和采样点数从所述第二超声波信号中采集时间信息，形成第一离散时间序列；

对所述第一离散时间序列进行校正，生成第二离散时间序列；

根据多次实验的所述第二离散时间序列生成地震物理模型实验模拟数据；

对所述第一离散时间序列进行校正，生成第二离散时间序列，包括：

根据第一超声波旅行时间差、第二超声波旅行时间差和所述采样间隔确定一校正参数；所述校正参数为：其中，dt为所述采样间隔；表示的值采用四舍五入方式取整数；

根据所述第一离散时间序列与所述校正参数，生成所述第二离散时间序列；所述第二离散时间序列为：

其中，s_i′(j)为第i次实验的第二离散时间序列的第j个采样点的离散时间值；s_i(j+k)为第i次实验的第一离散时间序列的第j+k个采样点的离散时间值；M为所述采样点数。

2.根据权利要求1所述的地震物理模型实验系统的模拟数据采集方法，其特征在于，还包括：

确定所述激发点坐标处的地震物理模型表面的第一高程数据，并确定所述接收点坐标处的地震物理模型表面的第二高程数据；

确定当前液体平面的第三高程数据。

3.根据权利要求2所述的地震物理模型实验系统的模拟数据采集方法，其特征在于，还包括：

确定当前超声波信号在液体槽装置的液体中的传播速度。

4.根据权利要求3所述的地震物理模型实验系统的模拟数据采集方法，其特征在于，还包括：

根据所述第一高程数据、第三高程数据和超声波信号在液体槽装置的液体中的传播速度，确定当前的激发换能器的超声波发射端到地震物理模型表面之间的液体层引起的第一超声波旅行时间差；

所述第一超声波旅行时间差为：其中，h₀为所述第三高程数据；v₀为超声波信号在液体槽装置的液体中的传播速度；(sx_i,sy_i)为当前第i次实验的激发点坐标；为第i次实验的第一高程数据。

5.根据权利要求4所述的地震物理模型实验系统的模拟数据采集方法，其特征在于，还包括：

根据所述第二高程数据、第三高程数据和超声波信号在液体槽装置的液体中的传播速度，确定当前的接收换能器的超声波接收端到地震物理模型表面之间的液体层引起的第二超声波旅行时间差；

所述第二超声波旅行时间差为：其中，(rx_i,ry_i)为当前第i次实验的接收点坐标；为第i次实验的所述第二高程数据。