CN103487828B - 自动检查地震辅助道的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于自动检查地震辅助道的方法，该方法包括：从地震记录数据库中读取在相应时钟地震辅助道的选定时间窗口内的参考信号道的数据和验证地震辅助道的数据；根据参考信号道的数据和验证地震辅助道的数据分别计算所述参考信号道第一个脉冲的起跳点时间和所述验证地震辅助道第一个脉冲的起跳点时间；计算所述参考信号道第一个脉冲的起跳点时间与所述验证地震辅助道第一个脉冲的起跳点时间之间的时差并将该时差与规定时差进行比较；以及如果该时差大于所述规定时差，则指示地震采集记录系统同步异常。

Description

自动检查地震辅助道的方法

技术领域

本发明涉及地球物理领域，具体地，涉及一种自动检查地震采集辅助道的方法。

背景技术

在地震采集施工中，地震记录的辅助道非常重要。从其工作的状态可判断出野外整个激发、接收、记录系统的同步状态。

地震辅助道（TB道）一般用来记录激发接收设备是否同步的脉冲信息，并不记录地震波的反射信息。一般所说的地震辅助道包含时钟TB道、参考信号道与验证TB道（如图1所示）。时钟TB道一般是0ms时刻起跳，表示记录系统在引爆炮井炸药的同时开始接收并记录数据的工作；参考信号道是记录系统产生的一个模拟脉冲信号，而验证TB道是记录系统给爆炸机发出引爆指令，爆炸机引爆雷管后返回记录系统的一个脉冲信号，如果没有这个脉冲或参考信号道的脉冲与验证TB道的脉冲时差超过一定范围，表示传输过程中丢失脉冲，或爆炸机工作不正常。如果TB道时差连续超过规定时间范围或根本没有验证TB道脉冲信号，则表示爆炸机工作不正常，需要检修。

目前在地震采集项目施工中，均采用热敏纸绘图方式将这些辅助道绘制在每炮记录中，质量控制人员凭肉眼观察判断有无TB道脉冲。TB道的有无可以用肉眼进行判断，但验证TB道与参考信号道的时差是无法用肉眼看出的。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于自动检查地震辅助道的方法，该方法能够自动检查地震辅助道的工作状态，借此判断地震采集记录系统是否同步异常。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于自动检查地震辅助道的方法，该方法包括：从地震记录数据库中读取在相应时钟地震辅助道的选定时间窗口内的参考信号道的数据和验证地震辅助道的数据；根据参考信号道的数据和验证地震辅助道的数据分别计算所述参考信号道第一个脉冲的起跳点时间和所述验证地震辅助道第一个脉冲的起跳点时间；计算所述参考信号道第一个脉冲的起跳点时间与所述验证地震辅助道第一个脉冲的起跳点时间之间的时差；以及将该时差与规定时差进行比较，并输出比较结果。

通过上述技术方案，可以自动检查地震辅助道的工作状态，借此判断地震采集记录系统是否同步异常。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1示出了示意性的地震辅助道；

图2示出了典型的地震记录；

图3示出了自动检查参考信号道与验证TB起跳脉冲并计算其时差的示意性流程图；

图4示出了自动检查有无时钟TB起跳时间的示例流程图；以及

图5是绘制地震辅助道的自动检查结果的示意性图示。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图2示出了典型的地震记录。如图2所示，横方向上按道顺序排列，纵方向上是时间序列。左边第一道就是时钟TB，在0ms有一个起跳脉冲。第二道是参考信号道，1000ms附近有一脉冲。第三道为验证TB，应该与参考信号道一样，在1000ms附近有一起跳脉冲。

每道数据是按采样点的时间先后顺序排列的。假设本次采集的采样间隔是1ms，那么，第一个数据表示是该道的0ms时间的振幅值，第二个数据表示该道1ms时间的振幅值，以此类推。在没有脉冲的时间段，样点数据是非常小（趋近于0）的浮点数；而接收到脉冲的样点数据与脉冲出现前的数据比值是很大的。本申请提出的方法基于这一事实。

本发明的总的构思是定义一个相应时钟TB道的选定时间窗口。例如，如图2所示，时间窗口可以例如为1000ms。在该选定时间窗口内读取脉冲起跳信息，如果没有脉冲，则返回一个大值。如果有脉冲，则计算时差。最后可以将一定时间（例如，年、月、日）所有炮点记录的数据以图表（例如折线图）的方式显示出来，供质量监控人员快速判断记录设备的工作状态。

具体来说，根据本发明的一个实施方式，提供了一种用于自动检查地震辅助道的方法，该方法可以包括：

从地震记录数据库中读取在相应时钟地震辅助道的选定时间窗口内的参考信号道的数据和验证地震辅助道的数据；

根据参考信号道的数据和验证地震辅助道的数据分别计算所述参考信号道第一个脉冲的起跳点时间和所述验证地震辅助道第一个脉冲的起跳点时间；

计算所述参考信号道第一个脉冲的起跳点时间与所述验证地震辅助道第一个脉冲的起跳点时间之间的时差；以及

将该时差与规定时差进行比较，并输出比较结果。

如果比较结果为该时差大于所述规定时差，则判断并指示地震采集记录系统同步异常。

地震记录数据库可以包括以下信息中的至少一者：

所述时钟地震辅助道的采样点对应的时间、振幅、以及该时钟地震辅助道的采样间隔；

所述参考信号道的采样点对应的时间、振幅、以及该参考信号道的采样间隔；以及

所述验证地震辅助道的采样点对应的时间、振幅、以及该验证地震辅助道的采样间隔。

在本发明的一个实施方式中，上述计算所述参考信号道第一个脉冲的起跳点时间可以包括：

从所述参考信号道的起始采样点开始，将下一个采样点的振幅值与当前采样点的振幅值的第一比值与第一预定阈值进行比较；以及

如果该第一比值大于该第一预定阈值，则确定该当前采样点对应的时间为所述参考信号道第一个脉冲的起跳点时间。

如果在所述选定时间窗口内没有满足所述第一比值大于所述第一预定阈值的采样点，则指示没有参考信号道起跳脉冲。

在本发明的一个实施方式中，计算所述验证地震辅助道第一个脉冲的起跳点时间可以包括：

从所述验证地震辅助道的起始采样点开始，将该验证地震辅助道的下一个采样点的振幅值与当前采样点的振幅值的第二比值与第二预定阈值进行比较；以及

如果该第二比值大于该第二预定阈值，则确定该验证地震辅助道的当前采样点对应的时间为所述验证地震辅助道第一个脉冲的起跳点时间。

如果在所述选定时间窗口内没有满足所述第二比值大于所述第二预定阈值的验证地震辅助道的采样点，则指示没有验证地震道起跳脉冲。

图3示出了上述自动检查参考信号道与验证TB起跳脉冲并计算其时差的示意性流程图。如图3所示，从地震记录数据库中读取参考信号道数据和验证TB道数据，并分别形成数组A[n]和B[n]，其中，A和B分别可以表示参考信号道和验证TB道的振幅值，n可以表示参考信号道和验证TB道的采样点数。分别针对参考信号道和验证TB道给定阈值、采样间隔、脉冲起跳点对应采样点序号N，这里N是给定的初始值。在图3中，针对参考信号道和验证TB道的给定阈值和采样间隔可以是相同的，因此这两个道可以共用一个给定阈值ε和采样间隔s。但是本领域技术人员可以理解，针对参考信号道和验证TB道的ε和/或s可以不同。

在图3中，i表示采样点的序号，i=N-10表示从哪个采样点（即定义起始采样点）开始查找起跳点，此处定义为N-10，是为了减少查找工作量。本领域技术人员可以理解，这里N-10只是示例性的，并不用于限定本发明的范围。在图3中，计算下一个采样点的振幅值与当前采样点的振幅值的比值，如下：

针对参考信号道；以及

针对验证TB道。

如果E大于预定阈值ε，则说明此时的i对应的采样点是起跳点，并计算该起跳点对应的时间，则有：

参考信号道起跳时间t1=（i+1）×采样间隔s；

验证TB道起跳时间t2=（i+1）×采样间隔s。

如果针对参考信号道的被选择的所有采样点的E小于ε，则说明没有找到参考信号道起跳脉冲（如果没有这个脉冲，则说明地震记录系统的编码器可能故障），此时可以给t1赋予一个值，例如如图3中的-1000ms。同理，如果针对验证TB道的被选择的所有采样点的E小于ε，则说明没有找到验证TB道起跳脉冲（即本炮为无验证TB信号炮，原因可能是爆炸机故障或验证TB信号通过无线传输过程中遇到严重干扰而丢失。），此时可以给t2赋予一个值，例如如图3中的0ms。这里-1000ms和0ms是为了表示未找到相应起跳脉冲而赋予的值，这两个值之差可以对应上述定义的选定时间窗（1000ms）。但是本领域技术人员可以理解，还可以赋予其他的值，只要能够判断出是没有参考信号道起跳脉冲和/或没有验证TB道起跳脉冲即可。

另外需要说明的是，图3中的i＞N+50只是示意性的，这里50是个估计数，只要能够将参考信号道和/或验证TB道的脉冲结束位置包含在图3所示的循环计算中，就还可以是别的数。

在计算上述t1和t2后，可以计算时差Δt=t2-t1。根据该时差可以做出如下判断，如果Δt大于规定的时差（例如1ms），则说明记录系统同步有问题。

所述规定的时差可以根据地震勘探行业规范来规定。

另外，在进行质量控制工作时，还需要首先查看时钟TB道是否是在0时刻起跳。因此根据本发明的一个实施方式，提供的方法还可以包括：

从所述地震记录数据库中读取所述相应时钟地震辅助道的数据；

根据所述相应时钟地震辅助道的数据计算所述时钟地震辅助道的起跳点时间；以及

根据计算出的所述时钟地震辅助道的起跳点时间来判断该时钟地震辅助道是否是在0时刻起跳。

在本发明的一个实施方式中，计算所述时钟地震辅助道的起跳点时间可以包括：

从所述时钟地震辅助道的起始采样点开始，将该时钟地震辅助道的下一个采样点的振幅值与当前采样点的振幅值的第三比值与第三预定阈值进行比较；以及

如果该第三比值大于该第三预定阈值，则确定该时钟地震辅助道的当前采样点对应的时间为所述时钟地震辅助道的起跳时间。

其中，如果满足所述第三比值大于第三预定阈值的时钟地震辅助道的采样点是起始采样点，则判断所述时钟地震辅助道是在0时刻起跳。

图4示出了自动检查有无时钟TB起跳时间的示例流程图。图4中计算时钟TB道的起跳时间与图3中的类似。

如图4所示，从地震记录数据库中读取时钟TB道的数据，例如该时钟TB道的采样点的个数、每个采样点对应的时间、以及采样点的振幅值等。之后形成数组C[n]，其中，C表示时钟TB道的振幅值，n表示采样点个数。给定预定阈值ε和采样间隔s。之后从起始采样点开始计算下一个采样点i+1的振幅值与当前采样点i的振幅值的比值的绝对值，这里i可以表示采样点的序号，如下：

$E=\left|\frac{C[i+1]}{C\left[i\right]}\right|$

之后将比值的绝对值E与预定阈值ε进行比较，如果E＞ε，则说明采样点i是时钟TB道的起跳点，此时计算该采样点i对应的起跳点时间t，如下：

t=（i+1）×采样间隔s。

如果没有满足E＞ε的采样点，则说明没有时钟TB道起跳点。

在图4中的i＞50的功能与图3中的i＞N+50相同，都是为了定义循环的次数并涵盖脉冲结束位置。

可以对多个炮执行上述的方法，最后可以形成辅助道自动检查结果图，如图5所示。在图5中，文件号是指炮的编号。在图5中可以以文字显示时钟TB道是否是在0ms时刻起跳，是否存在参考信号道和验证TB道等。

上述方法可以通过软件程序的方式来实施。适用的编程语言例如有VB、VC、Fortran等高级语言。

通过应用本发明的实施方式提供的方法，能够自动查找各时钟TB道起跳时间并绘制成图，快速提供记录系统是否同步工作的信息。自动计算验证TB道与参考信号道的时差并绘制时差折线图，快速查出哪些炮的时差超越规范要求。这样，可以使检查结果更加客观，而且工作效率更高，反馈信息更及时，由此地震采集质量更加可靠。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于自动检查地震辅助道的方法，该方法包括：

从地震记录数据库中读取在相应时钟地震辅助道的选定时间窗口内的参考信号道的数据和验证地震辅助道的数据；

根据参考信号道的数据和验证地震辅助道的数据分别计算所述参考信号道第一个脉冲的起跳点时间和所述验证地震辅助道第一个脉冲的起跳点时间；

计算所述参考信号道第一个脉冲的起跳点时间与所述验证地震辅助道第一个脉冲的起跳点时间之间的时差；以及

将该时差与规定时差进行比较，并输出比较结果。

2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括如果所述比较结果为所述时差大于所述规定时差，则判断地震采集记录系统同步异常。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，计算所述参考信号道第一个脉冲的起跳点时间包括：

从所述参考信号道的起始采样点开始，将下一个采样点的振幅值与当前采样点的振幅值的第一比值与第一预定阈值进行比较；以及

如果该第一比值大于该第一预定阈值，则确定该当前采样点对应的时间为所述参考信号道第一个脉冲的起跳点时间。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，如果在所述选定时间窗口内没有满足所述第一比值大于所述第一预定阈值的采样点，则指示没有参考信号道起跳脉冲。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，计算所述验证地震辅助道第一个脉冲的起跳点时间包括：

从所述验证地震辅助道的起始采样点开始，将该验证地震辅助道的下一个采样点的振幅值与当前采样点的振幅值的第二比值与第二预定阈值进行比较；以及

如果该第二比值大于该第二预定阈值，则确定该验证地震辅助道的当前采样点对应的时间为所述验证地震辅助道第一个脉冲的起跳点时间。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，如果在所述选定时间窗口内没有满足所述第二比值大于所述第二预定阈值的验证地震辅助道的采样点，则指示没有验证地震道起跳脉冲。

7.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：

从所述地震记录数据库中读取所述相应时钟地震辅助道的数据；

根据所述相应时钟地震辅助道的数据计算所述时钟地震辅助道的起跳点时间；以及

根据计算出的所述时钟地震辅助道的起跳点时间来判断该时钟地震辅助道是否是在0时刻起跳。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，计算所述时钟地震辅助道的起跳点时间包括：

从所述时钟地震辅助道的起始采样点开始，将该时钟地震辅助道的下一个采样点的振幅值与当前采样点的振幅值的第三比值与第三预定阈值进行比较；以及

如果该第三比值大于该第三预定阈值，则确定该时钟地震辅助道的当前采样点对应的时间为所述时钟地震辅助道的起跳时间。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，如果满足所述第三比值大于第三预定阈值的时钟地震辅助道的采样点是起始采样点，则判断所述时钟地震辅助道是在0时刻起跳。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述地震记录数据库包括以下信息中的至少一者：

所述时钟地震辅助道的采样点对应的时间、振幅、以及该时钟地震辅助道的采样间隔；

所述参考信号道的采样点对应的时间、振幅、以及该参考信号道的采样间隔；以及

所述验证地震辅助道的采样点对应的时间、振幅、以及该验证地震辅助道的采样间隔。