CN104155683A - 一种高效采集中的震源监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是地震勘探技术的采集震源监控方法，在地震队营地配置一个基站和主机，架设天线，在震源和基站都安装数传电台，建立震源与基地的通讯；通过数传电台把震源实时位置、扫描参数、属性传回基地，基地主系统对多台震源车进行生产统计和效率进行统计。本发明能满足现场高效采集要求，有效实时监控野外多台震源同时施工，控制中心可以实时监控多台震源的位置、GPS状态、每个震次的出力、畸变、相位信息，提高了效率和品质，放炮优质率达到了99%以上，日平均效率达到了5200炮以上。

Description

一种高效采集中的震源监控方法
技术领域
本发明涉及地震勘探技术，是一种高效采集中的震源监控方法。
背景技术
随着地震勘探采集技术的发展,高效采集技术越来越得到广泛的应用,现有的地震勘探高效采集技术中,由于参与作业的可控震源数目增多,因此对震源的监控一直是个薄弱的环节,常规的使用地震仪器进行采集的项目中,一般是利用仪器进行震源的实时监控和生产管理;如,当前常用的Sercel408、Sercel428系列等，可以对震源的状态和位置等进行监控，但，如果震源数目过多，而且采取自由的独立扫描方式，也就是震源不受仪器控制的采集方式，这样的情况下，这些地震仪器就束手无策，无法实现对震源的监控。
发明内容
本发明目地是提供一种对可控震源的实时位置、实时状态，采集质量、采集效率、任务分配各方面实施远程监控的高效采集中的震源监控方法。
本发明采用以下步骤实现：
在地震队营地配置一个基站和主机，架设天线，在震源和基站都安装数传电台，建立震源与基地的通讯；
通过数传电台把震源实时位置、每次扫描的状态参数、属性情况传回基地，在基地对传回的数据进行实时分析和处理；
包括如下内容：
1）在基站主机建立基地主系统，基地主系统包括卫片和地理信息图层；基站主机包括基站的硬件系统和软件系统。
所述的硬件系统包括：控制中心服务器、数传电台及电台通信塔，数传电台通过馈线与通信塔上的高增益天线相连接，所述的数传电台还通过高速串口数据线和控制中心服务器相连接，控制中心服务器与工区各个位置的震源车建立星形无线通信网络。
所述的基站建在空旷地，高增益天线高度要保证通信距离正常。
所述的软件系统包括SPS（炮点、检波点、及炮检关系文件）及震源禁区数据管理程序，各个震源车通过软件系统同步炮点及禁区数据。
所述的震源车包括电脑主机和数字地震导航系统，电脑主机通过数据线连接GPS接收机和高速串口，高速串口连接数传电台，接收标准格式的GPS位置数据，用于更新震源当前位置。
所述的GPS接收机为天宝系列接收机。
所述的数传电台速率为19200bps，8n1方式。
所述的地理信息图层包括：野外工区的地形、管线、公路和建筑设施地表物；这些地理信息图层以ArcGis格式生成即可。
2）基地主系统加载观测系统信息和工区的炮点信息文件，在底图展现出工区所有理论炮点位置；
3）基站主机通过数传电台将信息文件传给野外震源，实现交互通讯；
所述的交互通讯是：当基地主系统根据地表的条件进行划分，通过数传电台把个炮点信息文件或任务发送给不同震源时，震源会收到并执行自己的炮点任务；
所述的基地主系统实施修改、追加或删除信息文件，并对任意历史事件进行轨迹回放。
4）震源数传电台实时将震源的位置，偏离理论、工作参数炮点的方向和距离传回基地主系统；
所述的震源的位置由安装在震源上的GPS获得；
所述的工作参数是：震源的工作状态，任务进度以及效率，扫描的属性参数曲线、机械属性；
所述的扫描的属性参数是：从震源控制箱体（如DSD）得到每次扫描的信息，通过处理得到震源每次扫描的状态和质量，包括相位、出力、畸变情况；
所述的机械属性是：过载信息震源的机械性能信息；
5）基地主系统得到震源的工作状态、施工进度的完成的炮点和未完成的炮点信息，了解任务进度以及效率实时监控，对多台震源车进行生产统计和效率进行统计。
本发明经测试能很好的满足现场高效采集要求，有效实时监控野外多台震源同时施工；震源操作手可以很好的监控自己震源的状态、震次的质量、状态等。同时，控制中心可以实时监控多台震源的位置、GPS状态、每个震次的出力、畸变、相位信息等。同时，通过进行任务的交互式管理和无线发送，实现对震源的远程有效管理和组织。大大提高了效率和品质，放炮优质率达到了99%以上，日平均效率达到了5200炮以上。
附图说明
图1是震源监控和生产管理原理图；
图2是震源实时GPS状态和状态属性监控图；
图3是震源在洼地（图中封闭曲线区域）施工效果图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明。
实验实施项目工区总面积约1800平方公里，总炮数约725000炮。主要采集参数如表1所示，
表1项目参数表
工区面积 1800平方公里
工区炮数 725000炮
震源台数 15台(正常施工)+3台(备用)
炮点网格 50m＊50m
震源扫描长度 12s
基地与震源的最大距离 40公里
电台类型 摩托罗拉电台
GPS差分方式 Oministar
采用18台震源进行采集，每台震源独立扫描，无不相干，进行自主式采集。如图1所示，震源#1—#N利用卫星GPS导航进行导航施工,震源的信息可以无线发回到控制中心,控制中心又同时可以把放炮任务无线传给野外震源#1—#N，查线车在发现问题是进行维护。
在地震队营地配置一个基站和主机，架设天线，在震源和基站都安装数传电台，建立震源与基地的通讯；
通过数传电台把震源实时位置、每次扫描的状态参数、属性情况传回基地，在基地对传回的数据进行实时分析和处理；
包括如下内容：
1）在基站主机建立基地主系统，基地主系统包括卫片和地理信息图层；基站主机包括基站的硬件系统和软件系统。
所述的硬件系统包括：控制中心服务器、数传电台及电台通信塔，数传电台通过馈线与通信塔上的高增益天线相连接，所述的数传电台还通过高速串口数据线和控制中心服务器相连接，控制中心服务器与工区各个位置的震源车建立星形无线通信网络。
所述的基站建在空旷地，高增益天线高度要保证通信距离正常。
所述的软件系统由SPS（炮点、检波点、及炮检关系文件）文件输入、炮点显示、震源禁区文件输入、震源禁区缓冲区设置几个模块组成，用以和各个震源同步炮点及禁区数据。
所述的震源包括电脑主机和数字地震导航系统，数字地震导航系统由炮点显示、地表物图层显示、禁区图形显示、GPS实时定位、报警组成。电脑主机通过数据线连接GPS接收机和高速串口，高速串口连接数传电台，接收标准格式的GPS位置数据，用于更新震源当前位置。
所述的GPS接收机为天宝系列接收机。
所述的数传电台速率为19200bps，8n1方式。
所述的地理信息图层包括：野外工区的地形、管线、公路和建筑设施地表物；这些地理信息图层以ArcGis格式生成即可。
2）基地主系统加载观测系统信息和工区的炮点信息文件，在底图展现出工区所有理论炮点位置；
3）基站主机通过数传电台将信息文件传给野外震源，实现交互通讯；
所述的交互通讯是：当基地主系统根据地表的条件进行划分，通过数传电台把个炮点信息文件或任务发送给不同震源时，震源会收到并执行自己的炮点任务；
所述的基地主系统实施修改、追加或删除信息文件，并对任意历史事件进行轨迹回放。
4）震源数传电台实时将震源的位置，偏离理论、工作参数炮点的方向和距离传回基地主系统；
所述的震源的位置由安装在震源上的GPS获得；
所述的工作参数是：震源的工作状态，任务进度以及效率，扫描的属性参数曲线、机械属性；
所述的扫描的属性参数是：从震源控制箱体（如DSD）得到每次扫描的信息，通过处理得到震源每次扫描的状态和质量，包括相位、出力、畸变情况如图2所示，上面的表格显示每台震源的实时GPS工作状态情况，质量异常情况，下面的三个图是把异常扫描的Force(出力)、Phase(相位)、Dist(畸变)以图形方式实时显示出来。
所述的机械属性是：过载信息震源的机械性能信息；
5）基地主系统得到震源的工作状态、施工进度、完成的炮点和未完成的炮点信息，了解任务进度以及效率实时监控，对多台震源车进行生产统计和效率进行统计。
经过该系统实施下的震源的高效采集从质量和效率上都得到了很好的保证，图3所示是震源在特殊地表条件和特殊情形下作业的效果图，可以看到，在洼地的地方震源除了4个白点没有采集外，其他炮点都进行了采集。

Claims (13)

1.一种高效采集中的震源监控方法，特点是采用以下步骤实现：
在地震队营地配置一个基站和主机，架设天线，在震源和基站都安装数传电台，建立震源与基地的通讯；通过数传电台把震源实时位置、每次扫描的状态参数、属性情况传回基地，在基地对传回的数据进行实时分析和处理；特点是包括如下内容：
1）在基站主机建立基地主系统，基地主系统包括卫片和地理信息图层；基站主机包括基站的硬件系统和软件系统；
2）基地主系统加载观测系统信息和工区的炮点信息文件，在底图展现出工区所有理论炮点位置；
3）基站主机通过数传电台将信息文件传给野外震源，实现交互通讯；
4）震源数传电台实时将震源的位置，偏离理论、工作参数炮点的方向和距离传回基地主系统；
5）基地主系统得到震源的工作状态、施工进度的完成的炮点和未完成的炮点信息，了解任务进度以及效率实时监控，对多台震源车进行生产统计和效率进行统计。
2.根据权利要求1的方法，特点是步骤1）所述的硬件系统包括：控制中心服务器、数传电台及电台通信塔，数传电台通过馈线与通信塔上的高增益天线相连接，数传电台还通过高速串口数据线和控制中心服务器相连接，控制中心服务器与工区各个位置的震源建立星形无线通信网络。
3.根据权利要求1的方法，特点是步骤1）所述的基站建在空旷地，高增益天线高度要保证通信距离正常。
4.根据权利要求1的方法，特点是步骤1）所述的软件系统包括SPS及震源禁区数据管理程序，各个震源车通过软件系统同步炮点及禁区数据。
5.根据权利要求2的方法，特点是所述的震源包括电脑主机和数字地震导航系统，电脑主机通过数据线连接GPS接收机和高速串口，高速串口连接数传电台，接收标准格式的GPS位置数据，用于更新震源当前位置。
6.根据权利要求5的方法，特点是所述的GPS接收机为天宝系列接收机。
7.根据权利要求2的方法，特点是所述的数传电台速率为19200bps，8n1方式。
8.根据权利要求1的方法，特点是步骤1）所述的地理信息图层包括：野外工区的地形、管线、公路和建筑设施地表物；这些地理信息图层以ArcGis格式生成即可。
9.根据权利要求1的方法，特点是步骤3）所述的交互通讯是：当基地主系统根据地表的条件进行划分，通过数传电台把个炮点信息文件或任务发送给不同震源时，震源会收到并执行自己的炮点任务。
10.根据权利要求1的方法，特点是步骤4）所述的震源的位置由安装在震源上的GPS获得。
11.根据权利要求1的方法，特点是步骤4）所述的工作参数是：震源的工作状态，任务进度以及效率，扫描的属性参数曲线、机械属性。
12.根据权利要求1的方法，特点是步骤4）所述的扫描的属性参数是：从震源控制箱体（如DSD）得到每次扫描的信息，通过处理得到震源每次扫描的状态和质量，包括相位、出力、畸变情况。
13.根据权利要求1的方法，特点是步骤4）所述的机械属性是：过载信息震源的机械性能信息。
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