CN105572729A - 一种分布式地震仪数据解编方法 - Google Patents

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朱海兰
何良
韩晓光
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Abstract

本发明提供了一种分布式地震仪数据解编方法,包括数据采集数据筛查、截取及转换、数据融合及输出步骤，本发明可以快速的将大量数据解编为任意给定记录时长的不同炮集地震记录数据，并以标准SEG-Y格式文件存储，有效支持分布式地震仪(采集站)的工作方式，使得地震勘探野外工作仪器装置更轻便，施工更简便、成本更低。

Description

一种分布式地震仪数据解编方法
技术领域
本发明涉及属于地球物理探测技术领域，具体涉及分布式地震仪中所记录的数据的一种分布式地震仪数据解编方法。
背景技术
针对国内煤矿复杂的地质条件，对煤矿井下进行物探研究时，根据现场需要在现场分布式布置多个槽波地震仪，多个地震仪在地震信号采集过程中，一方面，各个独立的地震仪持续采集地震数据并以二进制格式文件存储，以时间命名每一段数据文件；另一方面，触发记录仪记录震源触发时间，并将炮点激发时间以二进制格式记录在文件中，由于在整个多台分布式地震仪(采集站)所采集记录的数据属于海量数据，在后期需要进行解编成不同炮集地震数据，以便根据触发记录仪记录的震源激发时间，在多台分布式地震仪持续记录的二进制格式地震数据文件中进行筛查、截取及融合，并以国际通用地震数据SEG-Y格式的不同炮集记录数据输出。
发明内容
根据上述阐述，本发明的目的在于提供一种分布式地震仪数据解编方法，适用于分布式地震仪(采集站)所采集记录的海量数据的后期解编处理，并以国际通用地震数据SEG-Y格式的不同炮集记录数据输出。
本发明提供如下的技术方案：
一种分布式地震仪数据解编方法，包括以下步骤：
A、数据采集：首先，通过GPS连接对分布式地震仪和触发记录仪进行授时；其次，将多台分布式地震仪按照施工设计布置到指定位置进行地震数据的持续采集。
B、数据筛查、截取及转换：对步骤A中地震仪采集数据进行筛查，在筛查出的二进制格式数据文件中，依次以触发记录仪记录的每一炮的炮点激发时间记为时间起点，按照任意给定的记录时长，对二进制地震数据进行截取和转换；
C、数据融合及输出：依据国际标准地震数据SEG-Y格式置入地震文件头文件，将步骤B中截取出的炮集数据转换为标准地震数据格式，且将多个共炮点数据按照采集站编号及观测系统进行拼接，将数据融合成为不同炮的单炮炮集记录。
上述技术方案中，所述步骤A中，也可以进行相对授时，即以一台触发记录仪为参考站，通过连接触发记录仪和采集站之间的GPS授时端口，完成同步授时。
上述技术方案中，所述一台触发记录仪亦可以给另一台触发记录仪授时。如上所述，即可完成整个分布式地震仪系统的时间同步工作。
上述技术方案中，所述步骤A中，分布式地震仪将采集到的数据进行数字化并存储为二进制格式的地震数据；触发记录仪通过互感器连接起爆器进而记录震源触发时间等信息。
本发明提供的一种用于分布式地震仪(采集站)所记录的大量数据的快速解编方法，其可以快速的将大量数据解编为任意给定记录时长的不同炮集地震记录数据，并以标准SEG-Y格式文件存储，有效支持分布式地震仪(采集站)的工作方式，使得地震勘探野外工作仪器装置更轻便，施工更简便、成本更低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为分布式地震仪工作原理示意图；
图2为数据筛查截取流程示意图；
图3为触发记录仪记录的数据实例；
图4为采集站记录的数据实例；
图5为解编后的实际单炮地质剖面记录。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据图1-图5所示，本发明公布实施例一种分布式地震仪数据解编方法，实施例采用河北邯郸煤矿某工区进行测试，地面工程地震勘探时，炮点偏移距为30m，道间距为5m，共布设16道检波器进行数据接收，其工作方法与常规浅层地震勘探方法一致，其按照以下步骤：
A、数据采集：首先，通过GPS连接对分布式地震仪和触发记录仪进行授时，两仪器内部的恒温晶振保证分布式地震仪(采集站)与触发记录仪在工作过程中时间始终保持一致；其次，结合实际施工设计，将多台分布式地震仪按照施工设计布置到指定位置进行地震数据的持续采集，地震仪在采集过程中持续记录地震信号和时标等信息，并以二进制数据格式存储到文件中，触发记录仪通过互感器连接起爆器，当起爆器释放电流时，互感器产生感应电流脉冲传递到触发记录仪中，触发记录仪记录感应电流脉冲时间，即炮点激发时间，采集站采集到的数据及时标信息以二进制数据存储在采集站中；触发记录仪记录放炮时间，时间精确至0.001ms。
采集站与触发记录仪记录的数据文件部分格式见下表1—4：
见图4所示，表1采集站记录文件头的部分格式定义：。
偏移 字节数 含义 注释
0-5 6 设备序列号 ASCII码
6 2 采集站采样率 二进制数据
8 2 一个数据文件的大小 二进制数据
10 12 GPS授时的世界时间信息 二进制数据
见图4所示，表2采集站记录数据部分格式定义：
偏移 字节数 含义 注释
0 6 系统定时器(systick)的时标信息 二进制数据
5 6 Reserved
12 6132 四通道数据块 二进制数据
见图3所示，表3触发记录仪记录文件头的部分格式定义：
偏移 字节数 含义 注释
0 6 设备序列号 ASCII码
6 1 一个时间文件的大小 二进制数据
7 12 GPS授时的世界时间信息 二进制数据
见图3所示，表4触发记录仪记录数据部分格式定义：
偏移 字节数 含义 注释
0-5 6 系统定时器(systick)的时标信息 二进制数据
6 2 炮点时间次序 二进制数据
8-11 4 Reserved
B、数据筛查、截取及转换处理：施工结束后，对持续采集的地震数据进行数据筛查、截取及转换处理，通过对步骤A中地震仪采集数据进行筛查，通过触发记录仪记录的震源触发时间比对采集站文件中的时标信息进行批量实现，在筛查出的二进制格式数据文件中，依次以触发记录仪记录的每一炮的炮点激发时间记为时间起点，按照任意给定的记录时长，实施例采集数据时长选取为1s，对二进制地震数据进行截取。如地震仪存储的某一个数据文件时间在触发记录仪记录的炮点时间之后，且前一个文件记录的时间在触发记录仪记录的炮点时间之前或恰好相等，则该文件与上一个文件为包含有有效地震数据的文件；如其它情况，则继续进行文件筛选。
C、数据融合及输出：依据国际标准地震数据SEG-Y格式置入地震文件头文件，将步骤B中截取出的炮集数据转换为标准地震数据SEG-Y格式，见表5，且将多个共炮点数据按照采集站编号及观测系统进行拼接，将数据融合成为不同炮的单炮炮集记录，见表6。
表5标准地震数据SEG-Y格式
表6SEG-Y格式炮集记录
数据编号 炮号 道号 文件名
1 1 1～20 912-1.sgy
2 2 1～20 912-2.sgy
3 3 1～20 912-3.sgy
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种分布式地震仪数据解编方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、数据采集：首先，通过GPS连接对分布式地震仪和触发记录仪进行授时；其次，将多台分布式地震仪按照施工设计布置到指定位置进行地震数据的持续采集。
B、数据筛查、截取及转换：对步骤A中地震仪采集数据进行筛查，在筛查出的二进制格式数据文件中，依次以触发记录仪记录的每一炮的炮点激发时间记为时间起点，按照任意给定的记录时长，对二进制地震数据进行截取和转换；
C、数据融合及输出：依据国际标准地震数据SEG-Y格式置入地震文件头文件，将步骤B中截取出的炮集数据转换为标准地震数据格式，且将多个共炮点数据按照采集站编号及观测系统进行拼接，将数据融合成为不同炮的单炮炮集记录。
2.根据权利要求1所述一种分布式地震仪数据解编方法，其特征在于：所述步骤A中，也可以进行相对授时，即以一台触发记录仪为参考站，通过连接触发记录仪和采集站之间的GPS授时端口，完成同步授时。
3.根据权利要求2所述一种分布式地震仪数据解编方法，其特征在于：一台触发记录仪亦可以给另一台触发记录仪授时。
4.根据权利要求2所述一种分布式地震仪数据解编方法，其特征在于：所述步骤A中，分布式地震仪将采集到的数据进行数字化并存储为二进制格式的地震数据；触发记录仪通过互感器连接起爆器进而记录震源触发时间等信息。
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