CN112859157B - 震源控制系统 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种震源控制系统，包括：地震资料采集系统、与地震资料采集系统连接的第一VSC控制器以及可控震源设备，第一VSC控制器设置有第一网络通讯模块，第一网络通讯模块将接收到的地震资料采集系统发送的可控震源控制信号通过互联网转发至所述可控震源设备，可控震源设备根据可控震源控制信号执行对应的振动工作；第一VSC控制器还设置有接收GPS信号的第一GPS通讯模块，地震资料采集系统根据第一GPS通讯模块发送的GPS信号执行时间校对操作，并在时间校对操作完成后采集可控震源设备振动工作生成的初始地震资料；本申请能够有效避免无线通讯环境干扰，提升震源控制信号传输效率和可靠性。

Description

震源控制系统
技术领域
本申请涉及地质勘探领域，具体涉及一种震源控制系统。
背景技术
目前可控震源激发控制方式是地震采集仪器通过无线电台通讯技术，配合电台中继转发器实现可控震源的激发控制。大多数情况下地震勘探施工地形复杂，无线电台通讯距离10-15公里范围，无线电台信道带宽一般为12.5kp，地震采集仪器可控制的可控震源激发范围和激发数量已经成为制约可控震源高效采集技术发展的瓶颈。尤其是在城区这种建筑密集，无线通讯环境干扰复杂的区域无线电台通讯距离完全受限环境而且误码率较高，严重制约着可控震源的施工效率。
高效采集技术对仪器与震源的通讯能力及距离要求越来越高。虽然目前可控震源激发控制仍采用无线电台通讯技术，配合电台中级转发器，可以满足目前的生产需求，但是无线电台通讯带宽及距离还是制约可控震源高效采集技术发展的瓶颈。尤其是在城区这种建筑密集，无线通讯环境干扰复杂的区域无线电台通讯严重制约着可控震源的施工效率。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种震源控制系统，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
针对现有技术中的问题，本申请提供一种震源控制系统，能够有效避免无线通讯环境干扰，提升震源控制信号传输效率和可靠性。
为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：
第一方面，本申请提供一种震源控制系统，包括：地震资料采集系统、与所述地震资料采集系统连接的第一VSC控制器以及可控震源设备，所述第一VSC控制器设置有第一网络通讯模块，所述第一网络通讯模块将接收到的所述地震资料采集系统发送的可控震源控制信号通过互联网转发至所述可控震源设备，所述可控震源设备根据所述可控震源控制信号执行对应的振动工作；所述第一VSC控制器还设置有接收GPS信号的第一GPS通讯模块，所述地震资料采集系统根据所述第一GPS通讯模块发送的所述GPS信号执行时间校对操作，并在时间校对操作完成后采集所述可控震源设备振动工作生成的初始地震资料。
进一步地，所述可控震源设备上设置有第二VSC控制器，所述第二VSC控制器上设置有第二网络通讯模块，所述第二网络通讯模块用于接收所述第一VSC控制器的第一网络通讯模块通过互联网发送的所述可控震源控制信号，所述可控震源设备根据所述可控震源控制信号执行对应的振动工作。
进一步地，所述可控震源设备上还设置有振动机构和与所述振动机构电连接的振动控制器，所述振动控制器与所述第二VSC控制器电连接，用于接收所述第二VSC控制器发送的所述可控震源控制信号并根据所述可控震源控制信号控制所述振动机构执行对应的振动工作。
进一步地，所述第二VSC控制器还设置有第二GPS通讯模块，所述第二GPS通讯模块与所述振动控制器连接，所述振动控制器根据所述第二GPS通讯模块发送的GPS信号执行时间校对操作，并在时间校对操作完成后采集所述振动机构的震源振动信息，并将所述震源振动信息通过所述第二VSC控制器发送至所述第一VSC控制器，以使所述地震资料采集系统根据所述第一VSC控制器发送的所述震源振动信息从所述初始地震资料中提取目标地震资料。
进一步地，所述地震资料采集系统包括设置在目标工区内用于传感所述可控震源设备振动工作生成的初始地震资料的地震检波器。
进一步地，所述地震资料采集系统还包括与所述地震检波器信号连接的地震勘探仪，所述地震勘探仪用于记录所述初始地震资料。
进一步地，所述可控震源设备为可控震源车。
进一步地，所述第一VSC控制器上还设置有第一主控模块，所述第一主控模块分别与所述第一网络通讯模块和所述第一GPS通讯模块连接。
进一步地，所述第一VSC控制器上还设置有数据转换模块，所述第一主控模块与所述第一网络通讯模块通过所述数据转换模块连接。
进一步地，所述第一VSC控制器上还设置有电平转换模块，所述第一主控模块与所述第一GPS通讯模块通过所述电平转换模块连接。
由上述技术方案可知，本申请提供一种震源控制系统，通过设置VSC控制器与地震资料采集系统连接，通过VSC控制器上设置的网络通讯模块将地震资料采集系统发送的可控震源控制信号通过互联网转发至可控震源设备，以使可控震源设备根据可控震源控制信号执行对应的振动工作，由于网络通讯模块通过互联网与可控震源设备进行通讯，不再受无线通讯环境干扰的影响，且通讯距离大、通讯过程稳定可靠，因此提升了震源控制信号传输效率和可靠性，且VSC控制器上还设置有GPS通讯模块，能够根据接收到的GPS信号进行时间校对，确保地震资料采集系统采集到的初始地震资料的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请所述震源控制系统的结构示意图之一；
图2为本申请所述震源控制系统的结构示意图之二；
图3为本申请所述震源控制系统的结构示意图之三。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
考虑到目前可控震源激发控制方式是地震采集仪器通过无线电台通讯技术，配合电台中继转发器实现可控震源的激发控制。大多数情况下地震勘探施工地形复杂，无线电台通讯距离10-15公里范围，无线电台信道带宽一般为12.5kp，地震采集仪器可控制的可控震源激发范围和激发数量已经成为制约可控震源高效采集技术发展的瓶颈。尤其是在城区这种建筑密集，无线通讯环境干扰复杂的区域无线电台通讯距离完全受限环境而且误码率较高，严重制约着可控震源的施工效率。
为了能够有效避免无线通讯环境干扰，提升震源控制信号传输效率和可靠性，本申请提供一种震源控制系统的实施例，参见图1，本实施例中，所述震源控制系统具体包含：地震资料采集系统1、与所述地震资料采集系统1连接的第一VSC控制器2以及可控震源设备5，所述第一VSC控制器2设置有第一网络通讯模块3。
可选地，所述地震资料采集系统1可以为现有的能够采集目标工区震动信息(即初始地震资料)的信息采集系统，所述地震资料采集系统1既包括用于感应和传输目标工区震动信息的硬件设备，也包括用于存储和处理目标工区震动信息的处理器和软件程序。
可选地，所述第一VSC控制器2上集成有第一网络通讯模块3，所述第一网络通讯模块3可以为现有的能够连接互联网并通过互联网向对应的端口传输数据的信息传输芯片和信息传输电路。
可选地，所述可控震源设备5能够制造机械震源，可以为通过振动器连续冲击地面而产生地震波动的特种汽车，所述可控震源设备5振动时的振动频率和振动时间可以人为控制。
所述第一网络通讯模块3将接收到的所述地震资料采集系统1发送的可控震源控制信号通过互联网转发至所述可控震源设备5，以使所述可控震源设备5根据所述可控震源控制信号执行对应的振动工作；
可选地，所述可控震源设备5可以接收所述第一网络通讯模块3通过互联网传输来的可控震源控制信号，例如在所述可控震源设备5上安装信号接收装置，且信号接收装置的网络端口与所述第一网络通讯模块3的网络端口对应，所述可控震源设备5根据所述可控震源控制信号可以执行对应的振动工作，例如根据所述可控震源控制信号中的振动频率和振动时间控制振动机构10振动工作。
所述第一VSC控制器2还设置有接收GPS信号的第一GPS通讯模块4，所述地震资料采集系统1根据所述第一GPS通讯模块4发送的所述GPS信号执行时间校对操作，并在时间校对操作完成后采集所述可控震源设备5振动工作生成的初始地震资料。
可选地，所述第一VSC控制器2上还集成设置有第一GPS通讯模块4，所述第一GPS通讯模块4可以为现有的能够接收卫星传来的GPS信号的GPS通讯芯片和GPS通讯电路，所述第一GPS通讯模块4将接收到的所述GPS信号传输至与所述第一VSC控制器2连接的所述地震资料采集系统1，以使所述地震资料采集系统1根据所述GPS信号执行时间校对操作，并在时间校对操作完成后采集所述可控震源设备5振动工作生成的初始地震资料，由于所述地震资料采集系统1的时间准确，其采集并保存的初始地震资料中具有准确的地震波走时数据。
从上述描述可知，根据本申请实施例提供的震源控制系统，通过设置VSC控制器与地震资料采集系统1连接，通过VSC控制器上设置的网络通讯模块将地震资料采集系统1发送的可控震源控制信号通过互联网转发至可控震源设备5，以使可控震源设备5根据可控震源控制信号执行对应的振动工作，由于网络通讯模块通过互联网与可控震源设备5进行通讯，不再受无线通讯环境干扰的影响，且通讯距离大、通讯过程稳定可靠，因此提升了震源控制信号传输效率和可靠性，且VSC控制器上还设置有GPS通讯模块，能够根据接收到的GPS信号进行时间校对，确保地震资料采集系统1采集到的初始地震资料的准确性。
作为一种优选地实施方式，所述可控震源设备5上设置有第二VSC控制器6，所述第二VSC控制器6上设置有第二网络通讯模块7，所述第二网络通讯模块7用于接收所述第一VSC控制器2的第一网络通讯模块3通过互联网发送的所述可控震源控制信号，以使所述可控震源设备5根据所述可控震源控制信号执行对应的振动工作。
可选地，由于所述可控震源设备5能够接收所述第一网络通讯模块3通过互联网发送来的可控震源控制信号，因此所述可控震源设备5可以通过设置第二VSC控制器6以接收该可控震源控制信号，相应的，所述第二VSC控制器6上设置有第二网络通讯模块7，且所述第二网络通讯模块7与所述第一网络通讯模块3的网络端口对应。
作为一种优选地实施方式，所述可控震源设备5上还设置有振动机构10和与所述振动机构10电连接的振动控制器9，所述振动控制器9与所述第二VSC控制器6电连接，用于接收所述第二VSC控制器6发送的所述可控震源控制信号并根据所述可控震源控制信号控制所述振动机构10执行对应的振动工作。
可选地，所述振动机构10在所述振动控制器9的控制下能够连续冲击地面以产生地震波动，所述振动机构10可以为一与大地紧密耦合的振动平板，以反作用方式向目标工区地下传送一组连续振动的弹性波信号，所述振动控制器9与所述第二VSC控制器6电连接，用于接收所述第二VSC控制器6发送的所述可控震源控制信号并根据所述可控震源控制信号控制所述振动机构10执行对应的振动工作。
作为一种优选地实施方式，所述第二VSC控制器6还设置有第二GPS通讯模块8，所述第二GPS通讯模块8与所述振动控制器9连接，所述振动控制器9根据所述第二GPS通讯模块8发送的GPS信号执行时间校对操作，并在时间校对操作完成后采集所述振动机构10的震源振动信息，并将所述震源振动信息通过所述第二VSC控制器6发送至所述第一VSC控制器2，以使所述地震资料采集系统1根据所述第一VSC控制器2发送的所述震源振动信息从所述初始地震资料中提取目标地震资料。
可选地，所述第二VSC控制器6上还集成设置有第二GPS通讯模块8，所述第二GPS通讯模块8可以为现有的能够接收卫星传来的GPS信号的GPS通讯芯片和GPS通讯电路，所述第二GPS通讯模块8将接收到的所述GPS信号传输至与所述振动控制器9，以使所述振动控制器9进行时间校对操作，由于所述振动控制器9不仅能够向所述振动机构10发送可控震源控制信号，还可以通过接收设置在所述振动机构10上的传感器发送的震源振动信息(即所述振动机构10的实际振动状态，例如实际振动频率、实际振动时间)，由于所述振动控制器9已经经过时间校对操作，因此其采集到的震源振动信息也具有准确的时间标记。
可选地，所述振动控制器9将所述震源振动信息通过所述第二VSC控制器6发送至所述第一VSC控制器2，所述第一VSC控制器2将所述震源振动信息发送给所述地震采集系统，由于所述地震资料采集系统1采集得到的所述初始地震资料中具有多种干扰数据，难以从中辨别与振动机构10振动工作对应的地震波数据，因此所述地震资料采集系统1可根据所述震源振动信息，即振动机构10实际振动状态，从初始地震资料中准确得提取出目标地震资料，提升地震资料获取效率和准确性。
作为一种优选地实施方式，所述地震资料采集系统1包括设置在所述目标工区内用于传感所述可控震源设备5振动工作生成的初始地震资料的地震检波器，还包括与所述地震检波器信号连接的地震勘探仪，所述地震勘探仪用于记录所述初始地震资料。
作为一种优选地实施方式，参见图2和图3，所述第一VSC控制器2上还设置有第一主控模块11，所述第一主控模块11分别与所述第一网络通讯模块3和所述第一GPS通讯模块4连接，其中，所述第一主控模块11为Spartan-3E型赛灵思FPGA(现场可编码门阵列)芯片，所述第一网络通讯模块3为EC20型网络集成芯片，所述第一GPS通讯模块4为LEA-M8T型GPS集成芯片。
可选地，所述第一VSC控制器2上还设置有数据转换模块12，所述第一主控模块11与所述第一网络通讯模块3通过所述数据转换模块12连接，其中，所述数据转换模块12为FT245R型USB到并行双向数据传输转换芯片。
可选地，所述第一VSC控制器2上还设置有电平转换模块13，所述第一主控模块11与所述第一GPS通讯模块4通过所述电平转换模块13连接，其中，所述电平转换模块13为MAX232型串口电平转换芯片。
以上所述仅为本申请示意性的具体实施方式，并非用以限定本申请的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本申请的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本申请保护的范围。

Claims (4)

1.一种震源控制系统，其特征在于，地震资料采集系统、与所述地震资料采集系统连接的第一VSC控制器以及可控震源设备，所述第一VSC控制器设置有第一网络通讯模块，所述第一网络通讯模块将接收到的所述地震资料采集系统发送的可控震源控制信号通过互联网转发至所述可控震源设备，所述可控震源设备根据所述可控震源控制信号执行对应的振动工作；
所述第一VSC控制器还设置有接收GPS信号的第一GPS通讯模块，所述地震资料采集系统根据所述第一GPS通讯模块发送的所述GPS信号执行时间校对操作，并在时间校对操作完成后采集所述可控震源设备振动工作生成的初始地震资料；
所述第一VSC控制器上还设置有第一主控模块，所述第一主控模块分别与所述第一网络通讯模块和所述第一GPS通讯模块连接，所述第一VSC控制器上还设置有数据转换模块，所述第一主控模块与所述第一网络通讯模块通过所述数据转换模块连接，所述第一VSC控制器上还设置有电平转换模块，所述第一主控模块与所述第一GPS通讯模块通过所述电平转换模块连接；
所述可控震源设备上设置有第二VSC控制器，所述第二VSC控制器上设置有第二网络通讯模块，所述第二网络通讯模块用于接收所述第一VSC控制器的第一网络通讯模块通过互联网发送的所述可控震源控制信号，所述可控震源设备根据所述可控震源控制信号执行对应的振动工作；
所述可控震源设备上还设置有振动机构和与所述振动机构电连接的振动控制器，所述振动控制器与所述第二VSC控制器电连接，用于接收所述第二VSC控制器发送的所述可控震源控制信号并根据所述可控震源控制信号控制所述振动机构执行对应的振动工作；
所述第二VSC控制器还设置有第二GPS通讯模块，所述第二GPS通讯模块与所述振动控制器连接，所述振动控制器根据所述第二GPS通讯模块发送的GPS信号执行时间校对操作，并在时间校对操作完成后采集所述振动机构的震源振动信息，并将所述震源振动信息通过所述第二VSC控制器发送至所述第一VSC控制器，以使所述地震资料采集系统根据所述第一VSC控制器发送的所述震源振动信息从所述初始地震资料中提取目标地震资料。
2.根据权利要求1所述的震源控制系统，其特征在于，所述地震资料采集系统包括设置在目标工区内用于传感所述可控震源设备振动工作生成的初始地震资料的地震检波器。
3.根据权利要求2所述的震源控制系统，其特征在于，所述地震资料采集系统还包括与所述地震检波器信号连接的地震勘探仪，所述地震勘探仪用于记录所述初始地震资料。
4.根据权利要求1所述的震源控制系统，其特征在于，所述可控震源设备为可控震源车。
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