CN117970430A - 陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法、设备及介质。该方法包括：根据野外施工时的激发计划，设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划；所述节点采集站按照所述计划采集并传输一部分关键的采集数据作为质控数据。通过利用全球定位授时功能，根据野外施工时的激发计划，手工或者自动设置节点采集站的数据采集与传输计划，从而实现以低能耗的方式采集并回收一部分关键的采集数据做为质控数据，来保证节点采集中野外的工作质量。

Description

陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法、设备及介质

技术领域

本发明属于油气及煤层气地震勘探与开发领域，涉及一种陆上节点地震数据采集中多模式质控数据的获取方法、电子设备及存储介质。

背景技术

地震勘探是目前油气资源勘探最主要的方法技术之一。它利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析人工地震产生的地震波在地下的传播规律，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。

在实际生产中，地震勘探包括三个环节：采集、处理和解释。第一个环节也是最重要的环节是野外采集工作。这个环节的任务是在地质工作和其他物探工作初步确定的有含油气希望的探区布置测线(接收点或者检波点)，人工激发(在炮点或者激发点)地震波，并用野外地震仪把地震波传播的情况记录下来。这一阶段的成果是得到一张张记录了地面振动情况的数字式“磁带”，即原始地震数据。

高品质的野外采集数据是提高地震勘探精度的基础和关键，加强野外采集质量控制保证地震资料品质，对完成勘探任务意义重大。

目前，野外评价工作主要集中在主要施工方法检查(排列、观测系统及物理点检查、工作量确认)与炮记录品质评价两个方面。前者主要检查观测系统与地震数据一致性，后者主要通过交互记录回放，观察初至、记录道、层位反射等，即以人工抽查、肉眼观察的方式来定性分析地震资料的品质，有时甚至需要借助于室内处理资料。

另外，这些方法是基于已采集到的地震数据。在传统有缆的情况下，地震数据可以实现实时传输，此时每一炮所对应的接收排列都将所记录的地震数据(记录长度是事先定好的)通过电缆实时传输至采集站或者中央控制单元，工作人员再结合SPS文件，将这一炮的数据按照偏移距大小排列，形成单炮记录，然后抽查、评价分析单炮记录。

虽然有缆地震仪是目前国内外广泛应用的地震勘探仪器，但是大量的线缆使得其在野外布设困难，难以满足高密度、大道数、三维结构和复杂地形环境的深部资源勘探需求。因此，有缆地震采集方式正在被节点采集代替。

节点采集技术是指每个单独的节点采集站完成地震信号的拾取、模数转换、数据存储及集中下载记录数据等步骤，按照精确的时序进行连续采集，最终将生成的原始地震数据储存在节点采集站上。

其中每个节点系统都具有独立的全球定位装置，能够在内置电源的支持之下，在复杂区域进行连续采集作业，而且可以自主记录采集数据，有效克服了传统的有线仪器的缺陷。

但是节点采集方式中，基于无线通讯技术的数据传输稳定性难以得到有效的保证，且通信距离有限，因而只适合小范围内的地震勘探工作。目前采用的节点采集技术中，大批量实时地震数据传输是十分奢侈的，其实现成本十分高昂。

因此，节点地震仪在工作时，先将采集到的地震数据存储起来，等作业结束后，再统一回收。这种自存储的工作方式能比较好的满足当前高密度、大道距的深部资源勘探需求，然而由于其缺乏有效的现场质量实时监控手段，地震采集数据的质量难以得到保证。

目前的节点地震采集中，有时会增加少量的、分布范围有限的无线辅助节点或者有缆辅助道，由这些辅助接收点实时传输数据，用于质量监控。这样的数据被称为质控数据，数量比较少，而且质控数据与实际采集的数据并不是同一个数据。

发明内容

本发明提供一种陆上节点地震采集中多模式质控数据的获取方法，在节点地震数据采集系统中引入全球定位和5G通讯技术，利用全球定位授时功能，以低能耗的方式回收一部分关键的采集数据，实现质控数据的获取，从而实现对震数据质量实时监控，来保证节点采集中野外的工作质量。

为实现上述目的，本发明提供一种陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法，包括：

根据野外施工时的激发计划，设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划；

所述节点采集站按照所述计划采集并传输一部分关键的采集数据作为质控数据。

进一步地，设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划包括：

将节点采集站设置为工作模式，在工作模式下，所述节点采集站以较高频次接收全球定位卫星信号，采集并记录各种数据；

按照野外施工时的激发计划，设置所述节点采集站的传输时间和需要传输的数据。

进一步地，按照野外施工时的激发计划，将即将激发的炮点附近的部分节点采集站设置为工作模式，将其余节点采集站设置为空闲模式。

进一步地，设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划包括分批次将节点采集站设置为工作模式，包括：

按照激发计划，将即将激发的炮点附近的预定数量的节点采集站设置为工作模式，并且设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据；

按照激发计划，把下一批将激发的炮点附近的、处于空闲模式的预定数量的节点采集站设置为工作模式，并设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据；

依此遍历，不重复地依次按照激发计划，分批次将施工周期内所有炮点附近的、处于空闲模式的预定数量的节点采集站设置为工作模式，并设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据。

进一步地，设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划还包括：

初始化时将所有节点采集站设置为工作模式；

按照激发计划，把即将激发的炮点附近的预定数量的节点采集站设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据。

进一步地，设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划还包括：

设置时间阈值和距离阀值；

当节点采集站的全球定位时间减去炮点起爆时间的差值小于时间阀值，并且节点采集站与炮点之间的距离小于距离阀值时，将所述节点采集站设置为工作模式，并设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据。

进一步地，设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划还包括：

按照激发计划，在节点采集站内预先设置与该节点采集站相关的炮点的炮线号和炮点桩号，并设置时间阈值；

当所述节点采集站接收到炮点的全球定位信息时，比较即将激发的炮点起爆时间与节点采集站的全球定位时间，如果节点采集站的全球定位时间减去炮点起爆时间的差值小于所述时间阀值，且设置的与该节点采集站相关的炮点的炮线号和炮点桩号与即将激发的炮点的炮线号和炮点桩号一致，则将所述节点采集站设置为工作模式，并设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据。

进一步地，所述节点采集站接收节点采集站的全球定位信息以及炮点的全球定位信息，炮点的全球定位信息包含炮点位置和炮号，以及每一个炮点的精确起爆时间。

本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：

存储器，存储有可执行指令；

处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现所述的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法。

本发明提供一种陆上节点地震数据采集中质控数据的获取方法，在节点地震数据采集系统中引入全球定位信息和5G通讯技术，利用全球定位信息授时功能，根据野外施工时的激发计划，设置节点采集站的数据采集与传输计划，从而实现以低能耗的方式采集并回收一部分关键的采集数据作为质控数据，来保证节点采集中野外的工作质量。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1为根据本发明实施例的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法的流程图。

图2为根据本发明实施例的设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划的流程图。

图3为根据本发明另一实施例的设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划的流程图。

图4为根据本发明另一实施例的设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划的流程图。

图5为根据本发明另一实施例的设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划的流程图。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本发明提供的方法在节点地震数据采集系统中引入全球定位和5G通讯技术，利用全球定位授时功能，以低能耗的方式回收一部分关键的采集数据，实现质控数据的获取。该方法包括野外节点初始化设置、数据记录及数据传输。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

参照图1所示，本实施例提供一种陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法，包括：根据野外施工时的激发计划，设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划；所述节点采集站按照所述计划采集并传输一部分关键的采集数据作为质控数据。

具体地，设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划包括：将节点采集站设置为工作模式，在工作模式下，所述节点采集站以较高频次接收全球定位卫星信号，采集并记录各种数据；按照野外施工时的激发计划，设置所述节点采集站的传输时间和需要传输的数据。

节点野外采集的数据包括两部分：由全球定位装置获得的炮检点信息和由节点地震仪采集的地震数据。全球定位装置可以包括接收GPS、北斗等卫星信号的装置。

每个节点地震仪中都内置有5G模组用于通信和数据传输，各个构成部分均可以通过5G网络作为无线通讯方式。并且每个节点和爆炸机都具有独立的全球定位装置，用全球定位高精度时钟作为同步信号，控制起爆、记录系统。炮点全球定位系统得到炮点位置和炮号，并用全球定位时钟标定每一个炮点的精确起爆时间，将这些信息存储用于以后数据回收。节点使用全球定位作为时钟源，连续采集记录，采集结束后，利用二者所共同使用的全球定位时间截取地震数据。

节点采集站的线号和桩号可以由操作人员通过手持终端输入，并同时激活节点采集站或者将节点采集站设置为工作模式。当节点采集站内的全球定位接收器被启动，开始接收全球定位卫星的同步信号，以及节点采集站的全球定位位置信息，测线号和检波点桩号，并将这些数据以及节点状态信息，例如存储空间、电池电量等存储于存储器中，例如存储在SD卡内。

为了回收SD卡中的部分数据用于质控，首先，SD卡中的数据以时间为单位形成存储文件。例如，当操作人员通过手持终端激活节点采集站时，每一个小时的数据形成一个文件，并且用全球定位时间形成文件名称。

此外，为了回收SD卡中的部分数据用于质控，当操作人员通过手持终端激活节点采集站时，可以按照现场采集工作部署情况，将部分节点采集站设置为工作模式，而将其余节点采集站设置为空闲模式。例如，可以将即将激发的炮点附近的节点采集站设置为工作模式。也可以在激活节点采集站时，将所有的节点都设置为工作模式。

在工作模式下，节点采集站以较高频次接收全球定位卫星信号，采集并记录各种数据。在空闲模式下，节点采集站仅仅以较低频次记录并接收全球定位卫星信号，并不采集和记录地震数据。

这些记录在节点采集站内的SD卡上的数据文件按照传输计划，通过5G网络传输至云端数据服务器，然后由地震采集数据质量监控人员从云端数据服务器下载使用。

这样，利用实时传输回来的节点地震数据，就可以对激发前的外界噪声进行监控，也可以对节点工作状态进行监控，还可以对震源激发信号(能量)进行监控，还可以对采集的到地震数据质量进行监控。

实施例二

参照图2所示，本实施例提供的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法，其中设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划包括分批次将节点采集站设置为工作模式。具体地：按照激发计划，将即将激发的炮点附近的预定数量的节点采集站设置为工作模式，并且设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据；按照激发计划，把下一批将激发的炮点附近的、处于空闲模式的预定数量的节点采集站设置为工作模式，并设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据；依此遍历，不重复地依次按照激发计划，分批次将施工周期内所有炮点附近的、处于空闲模式的预定数量的节点采集站设置为工作模式，并设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据。

当操作人员通过手持终端激活节点采集站时或者将节点采集站设置为工作模式时，可以按照现场采集工作部署情况，即激发计划，设置节点采集站的传输时间和需要传输的数据。例如，可以将即将激发的若干炮点附近的(按距离从小到大)1000个节点采集站设置为一小时后传输数据，而且传输的数据也仅仅是前一小时内记录的采集数据。下一批依旧是按照激发计划(时间)，把即将激发的若干炮点附近的、处于空闲模式的1000个节点采集站设置工作模式，并进一步设置一小时后传输数据，而且传输的数据也仅仅是前一小时内记录的采集数据。依此遍历，不重复地依次按照施工激发计划，设置施工周期内所有炮点附近的、处于空闲状态的节点采集站，节点采集站的传输时间和需要传的数据。

实施例三

参照图3所示，本实施例提供的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法，其中设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划还包括：初始化时将所有节点采集站设置为工作模式；按照激发计划，把即将激发的炮点附近的预定数量的节点采集站设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据。

例如，如果初始化时，即操作人员通过手持终端激活节点采集站时或者将节点采集站设置为工作模式时，是将所有的节点都设置为工作模式，则仅仅设置节点采集站的数据传输计划，即把将激发的若干炮点附近的1000个节点采集站设置为一小时后传输数据，而且传输的数据也仅仅是前一小时内记录的采集数据。

实施例四

参照图4所示，本实施例提供的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法，其中设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划还包括：设置时间阈值和距离阀值；当节点采集站的全球定位时间减去炮点起爆时间的差值小于时间阀值，并且节点采集站与炮点之间的距离小于距离阀值时，将所述节点采集站设置为工作模式，并设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据。

具体地，仅仅依赖初始化时，一次完成所有节点采集站的数据传输计划设置，快捷方便。但是在实际施工时，由于种种原因会导致激发计划改变。因此需要及时地随着激发计划地改变而更改节点采集站的数据传输计划。这时，依然可以采用人工的方式，即操作人员通过手持终端更改节点采集站的数据传输计划，但是这会耗费很大的人力。为此，本实施例进一步提出一种自动设置方案，及时地随着激发计划来设置节点采集站的数据传输计划。

在这种方案下，初始化时，依旧是操作人员通过手持终端激活节点采集站并设置节点采集站的工作模式。但是在自动模式下，节点采集站不仅仅需要接收全球定位卫星的同步信号，以及节点采集站的全球定位位置信息，同时还需要接收炮点全球定位信息。炮点全球定位信息包含炮点位置和炮号，以及每一个炮点的精确起爆时间。当节点采集站接收到炮点全球定位信息时，会比较炮点起爆时间与节点采集站的全球定位时间，同时还会根据节点采集站和炮点的位置信息计算节点采集站与炮点之间的距离。

在初始化时，选择自动模式时，可以设置时间和距离的阀值，例如时间阀值为10分钟，距离阀值为1000米。当节点采集站的全球定位时间减去炮点起爆时间的差值小于时间阀值，并且，节点采集站与炮点之间的距离小于距离阀值时，则可以像前面手工设置节点采集站的数据传输计划一样来设置节点采集站的工作状态和数据传输计划。

实施例五

参照图5所示，本实施例提供的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法，其中设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划还包括：按照激发计划，在节点采集站内预先设置与该节点采集站相关的炮点的炮线号和炮点桩号，并设置时间阈值；当所述节点采集站接收到炮点的全球定位信息时，比较即将激发的炮点起爆时间与节点采集站的全球定位时间，如果节点采集站的全球定位时间减去炮点起爆时间的差值小于所述时间阀值，且设置的与该节点采集站相关的炮点的炮线号和炮点桩号与即将激发的炮点的炮线号和炮点桩号一致，则将所述节点采集站设置为工作模式，并设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据。

例如，直接利用节点采集站的测线号和检波点桩号以及炮点的炮线号和炮点桩号，在初始化时设置时间阀值的同时，按照施工设计的排列部署方案，在节点采集站内设置好与该节点采集站相关的炮点的炮线号和炮点桩号。当节点采集站接收到炮点全球定位信息时，比较即将激发的炮点起爆时间与节点采集站的全球定位时间，同时比较事先设置好的与该节点采集站相关的炮点的炮线号和炮点桩号与即将激发的炮点的炮线号和炮点桩号。如果节点采集站的全球定位时间减去炮点起爆时间的差值小于时间阀值，并且，与该节点采集站相关的炮点的炮线号和炮点桩号与即将激发的炮点的炮线号和炮点桩号匹配，则可以像前面手工设置节点采集站的数据传输计划一样来设置该节点采集站的工作状态和数据传输计划，从而完成排列的自动部署。

实施例六

本实施例提供一种电子设备，电子设备包括：

存储器，存储有可执行指令；

处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现上述提供的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法，包括：根据野外施工时的激发计划，设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划；所述节点采集站按照所述计划采集并传输一部分关键的采集数据作为质控数据。

实施例七

本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述提供的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法，包括：根据野外施工时的激发计划，设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划；所述节点采集站按照所述计划采集并传输一部分关键的采集数据作为质控数据。

上述计算机可读存储介质包括但不限于：光存储介质(例如：CD－ROM和DVD)、磁光存储介质(例如：MO)、磁存储介质(例如：磁带或移动硬盘)、具有内置的可重写非易失性存储器的媒体(例如：存储卡)和具有内置ROM的媒体(例如：ROM盒)。

综上所述，本发明提出了一种可根据局部网格单元的介质速度、网格阶数、网格尺寸确定每一个单元的局部时间步长，再将局部时间步长的计算与全局同步的间断有限元地震波数值模拟方法，提高了模拟效率。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法，其特征在于，包括：

根据野外施工时的激发计划，设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划；

所述节点采集站按照所述计划采集并传输一部分关键的采集数据作为质控数据。

2.根据权利要求1所述的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法，其特征在于，设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划包括：

将节点采集站设置为工作模式，在工作模式下，所述节点采集站以较高频次接收全球定位卫星信号，采集并记录各种数据；

按照野外施工时的激发计划，设置所述节点采集站的传输时间和需要传输的数据。

3.根据权利要求2所述的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法，其特征在于，按照野外施工时的激发计划，将即将激发的炮点附近的部分节点采集站设置为工作模式，将其余节点采集站设置为空闲模式。

4.根据权利要求2所述的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法，其特征在于，设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划包括分批次将节点采集站设置为工作模式，包括：

按照激发计划，将即将激发的炮点附近的预定数量的节点采集站设置为工作模式，并且设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据；

按照激发计划，把下一批将激发的炮点附近的、处于空闲模式的预定数量的节点采集站设置为工作模式，并设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据；

依此遍历，不重复地依次按照激发计划，分批次将施工周期内所有炮点附近的、处于空闲模式的预定数量的节点采集站设置为工作模式，并设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据。

5.根据权利要求2所述的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法，其特征在于，设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划还包括：

初始化时将所有节点采集站设置为工作模式；

按照激发计划，把即将激发的炮点附近的预定数量的节点采集站设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据。

6.根据权利要求2所述的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法，其特征在于，设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划还包括：

设置时间阈值和距离阀值；

当节点采集站的全球定位时间减去炮点起爆时间的差值小于时间阀值，并且节点采集站与炮点之间的距离小于距离阀值时，将所述节点采集站设置为工作模式，并设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据。

7.根据权利要求2所述的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法，其特征在于，设置节点采集站的数据采集计划与数据传输计划还包括：

按照激发计划，在节点采集站内预先设置与该节点采集站相关的炮点的炮线号和炮点桩号，并设置时间阈值；

当所述节点采集站接收到炮点的全球定位信息时，比较即将激发的炮点起爆时间与节点采集站的全球定位时间，如果节点采集站的全球定位时间减去炮点起爆时间的差值小于所述时间阀值，且设置的与该节点采集站相关的炮点的炮线号和炮点桩号与即将激发的炮点的炮线号和炮点桩号一致，则将所述节点采集站设置为工作模式，并设置为预定时间后传输数据，传输的数据为预定时间内记录的采集数据。

8.根据权利要求6或7所述的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法，其特征在于，所述节点采集站接收节点采集站的全球定位信息以及炮点的全球定位信息，炮点的全球定位信息包含炮点位置和炮号，以及每一个炮点的精确起爆时间。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

存储器，存储有可执行指令；

处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现权利要求1-8任一项所述的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的陆上节点地震数据采集中质控数据获取方法。