CN112666597B - 可控震源扫描方法和装置 - Google Patents

Abstract

本说明书提供可控震源扫描方法和装置；可控震源扫描方法包括：确定建筑物的敏感频段；通过减小预定施工扫频信号的敏感频段的振幅，得到目标信号的频变特性和各个频段的振幅；根据目标信号的频变特性和各个频段的振幅控制可控震源输出目标信号；根据响应目标信号得到的震动测试数据，确定建筑物的施工安全距离。目标信号对应的施工安全距离相比于预定施工扫频信号对应的施工安全距离要小。在施工安全距离减小的情况下，根据建筑物的施工安全距离确定的施工范围增加，因此可以布置更多的测试炮点，提高了形成的地震数据的质量。

Description

可控震源扫描方法和装置

技术领域

本申请涉及地震勘探技术领域，具体涉及一种可控震源扫描方法和装置，一种介质和一种电子设备。

背景技术

地震勘探中，可控震源激发的能量以扫频信号形式导入到地表，使得能量以地震波的形式传输。在地震波传输过程中，地表或者地下的建筑物可能随地震波振动。为了避免建筑物破坏，国家标准中设置有各种建筑物的爆破振动安全允许标准。实际作业中，施工方多选择标准中特定建筑物允许震动的下限值作为限定值，以避免扫频信号产生的地震波对建筑物造成破坏。

为避免对建筑物造成的破坏，地震勘探时需要确定距离建筑物的最小安全距离。确定安全距离后，实际的作业方法包括以下两种：(1)仅在建筑物安全距离外进行施工作业；(2)在建筑物安全距离之外采用可控震源全力作业，而在安全距离之内减小可控震源的震动出力作业。第一种方法可能无法得到足够的采样数据，而第二种方法虽然可以提供足够的采样数据；但是因为减少了震源的出力，有用信号的振幅较低，采样数据的信噪比降低。

发明内容

本说明书提供一种可控震源扫描方法，用于减小施工安全距离、增加测试区块覆盖率。

本说明书提供一种可控震源扫描方法，包括：

确定建筑物的敏感频段；

通过减小预定施工扫频信号的敏感频段的振幅，得到目标信号的频变特性和各个频段的振幅；

根据所述目标信号的频变特性和各个频段的振幅控制可控震源输出所述目标信号；

根据响应所述目标信号得到的震动测试数据，确定所述建筑物的施工安全距离；所述施工安全距离用于确定可控震源输出所述目标信号的范围。

可选的，所述确定建筑物的敏感频段，包括：

控制可控震源输出测试扫频信号；所述测试扫频信号用于使建筑物产生符合安全要求的振动；

根据基底振动数据和所述敏感部位振动数据，确定所述建筑物的敏感频段；

所述基底振动数据由测试建筑物基底响应所述测试用扫频信号形成的振动得到；所述敏感部位振动数据由测试建筑物敏感部位响应所述测试用扫频信号形成的振动得到。

可选的，所述方法还包括：

使用所述可控震源输出所述预定施工扫频信号；

根据响应预定施工扫频信号生成的震动测试数据，确定保证建筑物产生符合安全要求的振动的测试距离和对应的可用扫频信号；

所述使用可控震源输出测试扫频信号，包括：

使可控震源在至少距离所述建筑物所述测试距离的位置处，输出与所述测试距离对应的可用扫频信号作为所述测试扫频信号。

可选的，所述使用可控震源输出测试扫频信号前，包括：

根据施工区块的地质特性，按照经验数据确定保证建筑物产生符合安全要求的振动的测试距离和对应的可用扫频信号；

所述使用可控震源输出测试扫频信号，包括：

使可控震源在至少距离所述建筑物所述测试距离的位置处，输出与所述测试距离对应的可用扫频信号作为测试用扫频信号。

可选的，根据基底振动数据和敏感部位振动数据，确定所述建筑物的敏感频段，包括：

分别对所述基底振动数据和所述敏感部位振动数据进行时频转换，得到基底频域数据和敏感部位频域数据；

根据所述基底频域数据和所述敏感部位频域数据，确定所述建筑物的敏感频段。

可选的，所述目标信号的频变特性包括目标信号在敏感频段的频变速率和扫描时间；

通过减小预定施工扫频信号的敏感频段的振幅，得到目标信号的频变特性和各个频段的振幅，包括：

减小预定施工扫频信号中敏感频段的振幅，得到所述目标信号在敏感频段的限制振幅；

在保证功率谱密度不变的前提下，根据所述限制振幅确定所述目标信号在敏感频段的频变速率和扫描时间。

可选的，所述敏感频段包括振幅过渡频段和位于所述振幅过渡频段之间的振幅恒定频段；

通过减小预定施工扫频信号的敏感频段的振幅，得到所述目标信号在敏感频段的限制振幅，包括：

按照预设比例限制所述预定施工扫频信号在所述振幅恒定频段的振幅，得到所述振幅恒定频段对应的限制振幅；

根据所述预定施工扫频信号的振幅和所述振幅恒定频段对应的限制振幅，确定所述振幅过渡频段中各个频率对应的限制振幅。

可选的，所述确定所述振幅过渡频段中各个频率对应的限制振幅，包括：

根据所述预定施工扫频信号的振幅和所述振幅恒定频段对应的限制振幅，使所述振幅过渡频段中各个频率对应的振幅等间隔变化，得到所述振幅过渡频段中各个频率对应的限制振幅。

可选的，所述方法还包括：在所述安全距离外设置炮点，并使用可控震源输出所述目标信号。

本说明书还提供一种可控震源扫描装置，包括：

敏感频段确定单元，用于确定建筑物的敏感频段；

目标信号确定单元，用于通过减小预定施工扫频信号的敏感频段的振幅，得到目标信号的频变特性和各个频段的振幅；

目标信号输出控制单元，用于根据所述目标信号的频变特性和各个频段的振幅控制可控震源输出所述目标信号；

安全距离确定单元，用于根据响应所述目标信号得到的震动测试数据，确定所述建筑物的施工安全距离；所述施工安全距离用于确定可控震源输出所述目标信号的范围。

可选的，所述敏感频段控制单元包括：

扫频信号输出控制模块，用于控制可控震源输出测试扫频信号；所述测试扫频信号用于使建筑物产生符合安全要求的振动；

敏感频段确定模块，用于根据基底振动数据和所述敏感部位振动数据，确定所述建筑物的敏感频段；

所述基底振动数据由测试建筑物基底响应所述测试用扫频信号形成的振动得到；所述敏感部位振动数据由测试建筑物敏感部位响应所述测试用扫频信号形成的振动得到。

本说明书提供一种介质，所述介质存储有多条指令，所述指令适用于由处理器加载并执行如前所述的可控震源扫描方法。

本说明书提供一种电子设备，包括存储器和处理器；所述存储器存储有多条指令；所述指令适用于由所述处理器加载并执行如前所述的可控震源扫描方法。

本说明书提供的可控震源扫描方法，减小了用于地震测试的目标信号在建筑物敏感频段的振幅，继而减小了建筑物在地震测试过程中的振动幅度。因为建筑物的安全标准仅和建筑物本身特性相关，其并不会变化，所以在采用目标信号的情况下，相比于采用预定施工扫频信号的情况下，可控震源可以布置到更为接近建筑物的区域处，也就是目标信号对应的施工安全距离相比于预定施工扫频信号对应的施工安全距离要小。

在施工安全距离减小的情况下，根据建筑物的施工安全距离确定的施工范围增加，因此可以布置更多的测试炮点，在安全距离之外的测试炮点位置均可以采用目标信号进行施工作业，提高了形成的地震数据的质量。

附图说明

图1是实施例提供的可控震源扫描方法流程图；

图2是实施例提供的确定建筑物敏感频段的方法流程图；

图3是实施例提供的一种确定测试扫频信号的方法流程图；

图4是实施例提供的目标信号的振幅特性示意图；

图5是实施例提供的目标信号的频变特性示意图；

图6是实施例提供的目标信号的功率谱密度变化示意图；

图7是实施例提供的可控震源扫描方法的流程图；

图8是实施例测定的距离震源不同距离的质点速度曲线图；

图9是实施例提供的建筑物的基底振动在三个方向上的波形图；

图10是实施例提供的建筑物的敏感部位振动在三个方向上的波形图；

图11是实施例提供的建筑物的基底振动在三个方向的频谱图；

图12是实施例提供的建筑物的敏感部位振动在三份方向的频谱图；

图13是实施例提供的可控震源扫描装置的结构示意图；

图14是实施例提供的电子设备的示意图；

其中：11-敏感频段确定单元，12-目标信号确定单元，13-目标信号输出控制单元，14-安全距离确定单元；21-处理器，22-存储器，23-输入部件，24-输出部件，25-电源，26-通信模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

本申请实施例提供一种可控震源扫描方法，用于根据建筑物的特性修正预定用于施工的扫频信号，得到目标信号，并测试在目标信号情况下针对前述建筑的施工安全距离。

本实施例提供的确定的施工安全距离的方法主要用于具有建筑物等基础设施，并且需要通过地震物理勘探确定地层特性的区块。

前述基础设施及可以包括诸如楼宇、水坝和隧道等常规建筑物，也可以包括诸如永久性岩石高边坡等利用自然环境设置的建筑物。不同类型的建筑物的振动安全标准，可以通过查找相关的国家标准或者行业标准得到，例如可以通过查找《GB6722-2014》查到。后文叙述的方法中即通过相关的测试数据参照标准确定建筑物的安全距离。

图1是实施例提供的可控震源扫描方法流程图。如图1所示，本说明实施例提供的方法包括步骤S101-S104。

S101：确定建筑物的敏感频段。

建筑物的敏感频段为诸如使建筑物产生较强共振特性的频段，其由建筑物的材料类型、建筑物的结构特性等因素确定。如果外界震动在敏感频段内具有较大的振幅，外界震动传递至建筑物时将使得建筑物出现较大幅度的振动速度和振动幅度。

建筑物的敏感频段确定方法包括以下几种。

(1)实际测试方法。即利用各个频段的震动对建筑物进行测试，并通过测试建筑物振动特性的方法确定敏感频段。此方法在后文中将展开说明。

(2)模型仿真方法。即利用建筑物的结构参数、材料参数等构建模型，利用模型仿真确定敏感频段；此方法可以在具有建筑物建造数据信息的情况下实施。当然，在一些应用中，可能在建筑物设计阶段，即已经通过模型仿真的方法确定了建筑物的敏感频段，因此在此情况下也可以直接获得敏感频段。

(3)经验判断的方法。此方法主要针对一些较为普遍、结构特性较为简单的建筑物，例如诸如土窑洞、院墙等结构简单的建筑物。经验判断方法由具有足够经验的技术人员根据建筑物的尺寸、材料特性确定建筑物的敏感频段。

S102：通过减小预定施工扫频信号的敏感频段的振幅，得到目标信号的频变特性和各个频段的振幅。

预定施工扫频信号是在作业区块施工前，根据预达到的测试目标预先确定的一个扫频信号。

在步骤S101确定了建筑物的敏感频段后，步骤S102可以根据建筑物的敏感频段对预定施工扫频信号进行修正，以得到目标信号的频变特性和各个频段的振幅。

步骤S102对预定施工扫频信号中不同类型的频段采用了不同的处理方法：针对敏感频段，减小其对应的振幅至特定的振幅；对于除敏感频段外的其他频段，则不改变其振幅，使其保持预定施工扫频信号的特性。

应当注意，步骤S102中并不是利用可控震源实际输出预定施工扫频信号后，再对已经实际输出的扫频信号进行滤波处理得到目标信号；而是在对控制可控震源的指标数据进行修改，得到使得可控震源输出目标信号的指标数据。步骤S102采用的表述是为了更为简洁地说明本实施例的方案。

作为一种更为准确的表述，步骤S102可被解释为：针对用于使得可控震源输出预定施工扫频信号的控制信号f(x)，对其进行修正，得到修正后的控制信号f′(x)。在随后的步骤中，采用修正后的控制信号f′(x)控制可控震源工作后，可控震源输出的震动信号在敏感频段的振幅相比于预定施工扫频信号在敏感频段的振幅减小，而在非敏感频段保持与预定施工扫频信号相同的特性。

S103：根据目标信号的频变特性和各个频段的振幅控制可控震源输出目标信号。

步骤S103是采用步骤S102确定的频变特性和各个频段的振幅控制可控震源输出目标信号的过程。

应当注意，为了避免造成建筑物损坏，步骤S103应当在作业区块内的空旷进行。

S104：根据响应目标信号得到的震动测试数据，确定可控震源到建筑物的施工安全距离。施工安全距离用于确定可控震源输出所述目标信号的范围

在执行步骤S103时，在施工区块内距离可控震源的不同距离分别布置检波器。在可控震源输出前述的目标信号后，各个检波器分别检测到所处位置处的震动波，生成震动测试数据。根据震动测试数据，可以确定在距离可控震源不同距离时的震动特性数据。

将震动特性数据和建筑物的震动安全标准比较，可以确定建筑物对应的施工安全距离，即采用目标信号作为震动信号，保证建筑物安全时可控震源到建筑物的最小距离。

结合步骤S101-S104可知，因为目标信号中对应建筑物敏感频段的频段振幅被降低，所以在采用目标信号进行测试时，建筑物因为响应敏感频段内震动而产生的振动振幅相比于响应预定施工扫频信号的振动振幅要小。

因为建筑物的安全标准仅和建筑物本身特性相关，并且其并不会变化，所以在采用目标信号的情况下，相比于采用预定施工扫频信号的情况下，可控震源可以布置到更为接近建筑物的区域处，也就是目标信号对应的施工安全距离相比于预定施工扫频信号对应的施工安全距离要小。

在施工安全距离减小的情况下，根据建筑物的施工安全距离确定的施工范围增加，因此可以布置更多的测试炮点位置，并且在测试炮点位置可以采用目标信号进行施工作业，提高了形成的地震数据的质量。

在前文已经提及，可以采用实际测试的方法确定建筑物的敏感频段。图2是实施例提供的确定建筑物敏感频段的方法流程图。在一个具体应用中，通过实际测试确定建筑物的敏感频段的方法包括步骤S201-S203。

S201：控制可控震源输出测试扫频信号。

此处，应当注意，可控震源输出的测试扫频信号要保证使建筑物产生符合安全要求的振动。

S202：检测建筑物基底和敏感部位响应测试用扫频信号产生的振动，得到基底振动数据和敏感部位振动数据。

因为建筑物的基底直接和大地接触，并且以大地为约束，所以建筑物的基底振动数据直接反应传输至建筑物基底处的震动数据，并没有受到建筑物特性的影响。

而建筑物的敏感部位振动反应了震动数据传递至建筑，被建筑物特性影响后的振动。

根据建筑物的不同，建筑物敏感部位可能发生变化。针对一些建筑物，其敏感部位可能是建筑物的顶部；针对另外一些建筑物，其敏感部位可能是内部核心支撑构件。因此，需要根据建筑物的结构和材料类型确定敏感部位，再布置测试敏感部位振动数据的检波器。

S203：根据基底振动数据和敏感部位振动数据，确定建筑物的敏感频段。

在确定建筑物的基底振动数据和敏感部位振动数据后，比对二者可以确定建筑物的敏感频段。

根据基底震动数据和敏感部位振动数据，确定建筑物的敏感频段包括以下步骤S2031和S2302。

S2031：分别对所述基底振动数据和所述敏感部位振动数据进行时频转换，得到基底频域数据和敏感部位频域数据；

S2032：根据所述基底频域数据和所述敏感部位频域数据，确定所述建筑物的敏感频段。

针对前述S201已经说明，可控震源输出的测试扫频信号要保证使建筑物产生符合安全要求的振动，因此需要保证在一个确定的测试距离输出特定强度范围内的测试扫频信号。确定测试扫频信号的方法至少包括以下两种。

第一种方法

图3是实施例提供的一种确定测试扫频信号的方法流程图。第一种确定测试扫频信号的方法包括步骤S301-S304。

S301：使用可控震源输出预定施工扫频信号。

应当注意，为了保证建筑物的安全，步骤S301应当在施工区块的空旷区域使用可控震源输出预定施工扫频信号。

S302：根据响应预定施工扫频信号生成的震动测试数据，确定保证建筑物产生符合安全要求的振动的测试距离和对应的可用扫频信号。

施工区域的空旷区域、距离可控震源不同距离处布置有检波器。各个检波器响应预定施工扫频信号生成对应的震动数据。通过查找建筑物对应的安全标准数据，就可以确定使得建筑物产生符合安全要求的测试距离和对应的可用扫频信号。

S303：选择符合安全要求的测试距离和对应的可用扫频信号。

步骤S303是在步骤S302确定的所有的可用扫频信号中选择一个作为测试扫频信号，并确定输出测试扫频信号的测试距离。

S304：使可控震源在至少距离建筑物测试距离的位置处，输出测试扫频信号。

第二种方法

第二种方法是主要由经验丰富的技术人员参照历史积累数据、施工区块的地质特性确定，包括步骤S401和S402。

S401：根据施工区块的地质特性，按照经验数据确定保证建筑物产生符合安全要求的振动的测试距离和对应的可用扫频信号。

S402：使可控震源在至少距离建筑物测试距离的位置处，输出与测试距离对应的可用扫频信号作为测试用扫频信号。

第二种方法主要用于确定一些结构简单、或者结构特定的建筑物对应的可用扫频信号。

为了确保得到施工区块内的地震测试数据具有较高的信噪比，各个频段的能量分布应当均匀。为了实现前述目标，本申请实施例中，目标信号的频变特性包括目标信号的频变速率和扫描时间。对应的敏感频段内的扫描特性包括敏感频段的频变速率和扫描时间。对应的，前述的步骤S101包括步骤S1011和S1012。

S1011：通过减小预订施工扫频信号中敏感频段的振幅，得到目标信号在敏感频段的限制振幅。

S1012：在保证功率谱不变的前提下，根据限制振幅确定目标信号在敏感频段的频变速率和扫描时间。

根据已有资料显示，具有恒定振幅包络线的扫频信号的频变速率和其功率谱密度之间呈现如下述公式的相关关系。

其中A_i为第i个频点的振幅，为第i个拼点的频变速率，P为期望的功率谱密度。

在确定敏感频段的限制振幅后，即可以根据前述的公式一确定敏感频段的频变速率和对应的扫描时间。

本申请实施例中，敏感频段包括振幅过渡频段和振幅恒定频段。振幅过渡频段位于两个振幅过渡频段之间。在敏感频段包括振幅过渡频段和振幅恒定频段的情况下，前述的步骤S1011又可以细分为S1011a和S1011b。

S1011a：按照预设比例限制预定施工扫频信号在振幅恒定频段的振幅，得到振幅恒定频段对应的限制振幅。

S1011b：根据预定施工扫频信号的振幅和振幅恒定频段对应的限制振幅，确定振幅过渡频段中各频率对应的限制振幅。

具体实施中，前述的S1011b可以为：根据预定施工扫频信号的振幅恒定频段对应的限制振幅，使振幅过渡频段中各个频率对应的振幅等间隔地变化，确定振幅过渡频段中各频率对应的限制振幅。

图4是实施例提供的目标信号的振幅特性示意图，其示出了采用前述方法确定的目标信号的振幅特性。图5是实施例提供的目标信号的频变特性示意图，其示出了目标信号的时频特性。结合前述的振幅特性和时频特性，目标信号可以保持功率谱密度不变；图6是实施例提供的目标信号的功率谱密度变化示意图，可以看出在主要频段，各个频点的功率谱密度相同。

除了提供前述的可控震源扫描方法外，本申请实施例还提供一种可控震源扫描方法。可控震源扫描方法用于在具有建筑物的工作区块内进行地震测试作业；具体的，可控震源扫描方法在前述方法确定的安全距离外设置炮点，并使用可控震源输出目标信号。

以下就本申请实施例提供的一种可控震源扫描方法进行介绍。图7是实施例提供的可控震源扫描方法的流程图。如图7所示，本实施例提供的可控震源扫描方法包括步骤S501-S510。

S501：使用可控震源输出预定施工扫频信号。

步骤S501中，选取施工区块内的典型区域，典型区域内并没有建筑物等敏感设施，并且便于摆放可控震源和检波器。其中检波器沿着可控震源为原点的射线间隔布置。本申请实施例中，典型区域的半径为50.0m的空旷区域，检波器间隔5.0m设置。

随后，可控震源输出预定施工扫频信号。

在步骤S501中，可能采用多台可控震源组成组合震源，此时应当选择多个可控震源的组合中心作为前述射线的原点。

S502：获取各个检波器检测得到的地震数据，确定距离震源不同距离的质点速度曲线。

图8是实施例测定的距离震源不同距离的质点速度曲线图。其反应了在前述震动条件下，距离震源不同位置处的地表震动速度，也就反应此预定施工扫频信号在此区域的震动能量。

S503：根据距离震源不同距离的质点速度曲线，确定可控震源针对建筑物的测试距离和测试扫频信号。

本申请实施例，确定测试距离为10.0m，选定的测试扫频信号的振幅为预定施工扫频信号的振幅的20％。

S504：采用可控震源在距离建筑物的测试距离处输出测试扫频信号。

步骤S504是在距离建筑物10.0米的地方，采用可控震源输出振幅为预定施工扫频信号振幅20％的测试扫频信号。

S505：检测建筑物基底和敏感部位响应测试用扫频信号产生的振动，得到基底振动数据和敏感部位振动数据。

S506：根据基底振动数据和敏感部位振动数据，确定建筑物的敏感频段。

图9是实施例提供的建筑物的基底振动在三个方向上的波形图；图10是实施例提供的建筑物的敏感部位振动在三个方向上的波形图。通过图9和图10比较可以确定，因为建筑物特性的影响，基底震动数据和敏感部位振动数据并不相同。

图11是实施例提供的建筑物的基底振动在三个方向的频谱图；图12是实施例提供的建筑物的敏感部位振动在三份方向的频谱图。通过图11和图12的比较，结合本领域技术人员的经验数据，可以确定待测试建筑物的敏感频段在15-35Hz区段。

S507：通过减小预定施工扫频信号的敏感频段的振幅，得到目标信号的频变特性和各个频段的振幅。

S508：根据目标信号的频变特性和各个频段的振幅控制可控震源输出目标信号。

步骤S508是采用步骤S509确定的频变特性和各个频段的振幅控制可控震源输出目标信号的过程。

应当注意，为了避免造成建筑物损坏，步骤S508应当在作业区块内的空旷进行。

S509：根据响应目标信号得到的震动测试数据，确定可控震源到建筑物的施工安全距离。

S510：使用可控震源扫描方法在施工安全距离外设置炮点，并使用可控震源输出目标信号。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种可控震源扫描装置，可以用于实现上述实施例所描述的方法，如下面的实施例。由于可控震源扫描装置解决问题的原理与前述方法相似，因此可控震源扫描装置的实施可以参见前述方法实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图13是实施例提供的可控震源扫描装置的结构示意图。如图12所示，前述装置包括敏感频段确定单元11、目标信号确定单元12、目标信号输出控制单元13和安全距离确定单元14。

敏感频段确定单元11用于确定建筑物的敏感频段。

目标信号确定单元12用于通过减小预定施工扫频信号的敏感频段的振幅，得到目标信号的频变特性和各个频段的振幅。

目标信号输出控制单元13用于根据所述目标信号的频变特性和各个频段的振幅控制可控震源输出所述目标信号。

安全距离确定单元14用于根据响应所述目标信号得到的震动测试数据，确定所述建筑物的施工安全距离。

在一个具体应用中，所述敏感频段控制单元可以包括扫频信号输出控制模块和敏感频段确定模块。扫频信号输出控制模块用于控制可控震源输出测试扫频信号；所述测试扫频信号用于使建筑物产生符合安全要求的振动；敏感频段确定模块用于根据基底振动数据和所述敏感部位振动数据，确定所述建筑物的敏感频段；前述所述基底振动数据由测试建筑物基底响应所述测试用扫频信号形成的振动得到；所述敏感部位振动数据由测试建筑物敏感部位响应所述测试用扫频信号形成的振动得到。

在一个具体实施例中，前述装置还可以包括测试扫频信号确定模块，其用于控制可控震源输出预定施工扫频信号，以及用于根据响应预定施工扫频信号生成的震动测试数据，确定保证建筑物产生符合安全要求的振动的测试距离和对应的可用扫频信号；前述的扫频信号输出控制模块控制可控震源在至少距离建筑物测试距离的位置处，输出与测试距离对应的可用扫频信号作为测试扫频信号。

具体实施应用中，敏感频段确定模块具体用于分别对基底振动数据和敏感部位振动数据进行时频转换，得到基底频域数据和敏感部位频域数据；根据基底频域数据和敏感部位频域数据，确定建筑物的敏感频段。

实际应用中，目标信号的频变特性包括目标信号在敏感频段的频变速率和扫描时间；对应的，目标信号确定单元包括振幅确定模块和频变特性确定模块。振幅确定模块用于通过减小预定施工扫频信号中敏感频段的振幅，得到目标信号在敏感频段的限制振幅；振幅确定模块用于在限制振幅被振幅确定模块确定后，在保证功率谱密度不变的前提下，根据限制振幅确定目标信号在敏感频段的频变速率和扫描时间。

本说明书实施例中，敏感频段包括振幅过渡频段和位于振幅过渡频段之间的振幅恒定频段；前述振幅确定模块用于按照预设比例限制预定施工扫频信号在振幅恒定频段的振幅，得到振幅恒定频段对应的限制振幅；根据预定施工扫频信号的振幅和振幅恒定频段对应的限制振幅，确定振幅过渡频段中各个频率对应的限制振幅。

在一个具体方案中，振幅确定模块具体用于根据预定施工扫频信号的振幅和振幅恒定频段对应的限制振幅，使振幅过渡频段中各个频率对应的振幅等间隔变化，得到振幅过渡频段中各个频率对应的限制振幅。

除了提供前述的方法和装置外，本实施还提供一种实现前述方法的电子设备，以及存储实现前述方法程序的存储介质。

图14是实施例提供的电子设备的示意图。如图14所示，电子设备包括处理器21和存储器22，存储器22和处理器21二者电性连接。

实际应用中，存储器22可以是固态存储器，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器还可以是计算机设备领域已知的其他存储器。

在一应用中，处理器21可以加载存储在存储器22或者其他与电子设备连接的设备存储的程序，实现前文提及的可控震源扫描方法。

请参照图14，本实施例提供的电子设备中，除了前述的处理器21和存储器22外，还包括包括输入部件23和输出部件24。

输入部件23用于获取各种地震测试数据，以及技术人员设定的控制指令数据。

输出部件24用于输出控制可控震源工作的信号，以及输出测试结果。

此外，电子设备还应当包括电源25；可能的情况下，还可以包括实现和其他电子设备联系的通信模块26。

本申请的实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的确定施工安全距离方法全部步骤，并且在执行上述方法时可以达到前述的效果。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的但不限于具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种可控震源扫描方法，其特征在于，包括：

确定建筑物的敏感频段；

通过减小预定施工扫频信号的敏感频段的振幅，得到目标信号的频变特性和各个频段的振幅；

根据所述目标信号的频变特性和各个频段的振幅控制可控震源输出所述目标信号；

根据响应所述目标信号得到的震动测试数据，确定所述建筑物的施工安全距离；所述施工安全距离用于确定可控震源输出所述目标信号的范围；

所述敏感频段包括振幅过渡频段和位于所述振幅过渡频段之间的振幅恒定频段；所述目标信号的频变特性包括目标信号在敏感频段的频变速率和扫描时间；

所述通过减小预定施工扫频信号的敏感频段的振幅，得到目标信号的频变特性和各个频段的振幅，包括：

减小预定施工扫频信号中敏感频段的振幅，得到所述目标信号在敏感频段的限制振幅，并包括：

按照预设比例限制所述预定施工扫频信号在所述振幅恒定频段的振幅，得到所述振幅恒定频段对应的限制振幅；

根据所述预定施工扫频信号的振幅和所述振幅恒定频段对应的限制振幅，确定所述振幅过渡频段中各个频率对应的限制振幅，并包括：

根据所述预定施工扫频信号的振幅和所述振幅恒定频段对应的限制振幅，使所述振幅过渡频段中各个频率对应的振幅等间隔变化，得到所述振幅过渡频段中各个频率对应的限制振幅；

在保证功率谱密度不变的前提下，根据所述限制振幅确定所述目标信号在敏感频段的频变速率和扫描时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定建筑物的敏感频段，包括：

控制可控震源输出测试扫频信号；所述测试扫频信号用于使建筑物产生符合安全要求的振动；

根据基底振动数据和敏感部位振动数据，确定所述建筑物的敏感频段；

所述基底振动数据由测试建筑物基底响应所述测试扫频信号形成的振动得到；所述敏感部位振动数据由测试建筑物敏感部位响应所述测试扫频信号形成的振动得到。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

控制可控震源输出所述预定施工扫频信号；

根据响应所述预定施工扫频信号生成的震动测试数据，确定保证建筑物产生符合安全要求的振动的测试距离和对应的可用扫频信号；

控制可控震源输出测试扫频信号，包括：

控制可控震源在至少距离所述建筑物所述测试距离的位置处，输出与所述测试距离对应的可用扫频信号作为所述测试扫频信号。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制可控震源输出测试扫频信号前，包括：

根据施工区块的地质特性，按照经验数据确定保证建筑物产生符合安全要求的振动的测试距离和对应的可用扫频信号；

所述控制可控震源输出测试扫频信号，包括：

使可控震源在至少距离所述建筑物所述测试距离的位置处，输出与所述测试距离对应的可用扫频信号作为测试扫频信号。

5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，根据基底振动数据和敏感部位振动数据，确定所述建筑物的敏感频段，包括：

分别对所述基底振动数据和所述敏感部位振动数据进行时频转换，得到基底频域数据和敏感部位频域数据；

根据所述基底频域数据和所述敏感部位频域数据，确定所述建筑物的敏感频段。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在所述安全距离外设置炮点，并使用可控震源输出所述目标信号。

7.一种可控震源扫描装置，其特征在于，包括：

敏感频段确定单元，用于确定建筑物的敏感频段；

目标信号确定单元，用于通过减小预定施工扫频信号的敏感频段的振幅，得到目标信号的频变特性和各个频段的振幅；

目标信号输出控制单元，用于根据所述目标信号的频变特性和各个频段的振幅控制可控震源输出所述目标信号；

安全距离确定单元，用于根据响应所述目标信号得到的震动测试数据，确定所述建筑物的施工安全距离；所述施工安全距离用于确定可控震源输出所述目标信号的范围；

所述敏感频段包括振幅过渡频段和位于所述振幅过渡频段之间的振幅恒定频段；所述目标信号的频变特性包括目标信号在敏感频段的频变速率和扫描时间；

所述目标信号确定单元，具体用于减小预定施工扫频信号中敏感频段的振幅，得到所述目标信号在敏感频段的限制振幅，并包括：按照预设比例限制所述预定施工扫频信号在所述振幅恒定频段的振幅，得到所述振幅恒定频段对应的限制振幅；根据所述预定施工扫频信号的振幅和所述振幅恒定频段对应的限制振幅，确定所述振幅过渡频段中各个频率对应的限制振幅，并包括：根据所述预定施工扫频信号的振幅和所述振幅恒定频段对应的限制振幅，使所述振幅过渡频段中各个频率对应的振幅等间隔变化，得到所述振幅过渡频段中各个频率对应的限制振幅；在保证功率谱密度不变的前提下，根据所述限制振幅确定所述目标信号在敏感频段的频变速率和扫描时间。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述敏感频段确定单元包括：

扫频信号输出控制模块，用于控制可控震源输出测试扫频信号；所述测试扫频信号用于使建筑物产生符合安全要求的振动；

敏感频段确定模块，用于根据基底振动数据和敏感部位振动数据，确定所述建筑物的敏感频段；

所述基底振动数据由测试建筑物基底响应所述测试扫频信号形成的振动得到；所述敏感部位振动数据由测试建筑物敏感部位响应所述测试扫频信号形成的振动得到。

9.一种介质，所述介质存储有多条指令，所述指令适用于由处理器加载并执行如权利要求1-6任一项所述的可控震源扫描方法。

10.一种电子设备，其特征在于：包括存储器和处理器；

所述存储器存储有多条指令；所述指令适用于由所述处理器加载并执行如权利要求1-6任一项所述的可控震源扫描方法。