CN104122586B - 一种地震勘探无线节点数据监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是地震勘探无线节点采集项目节点采集的数据有效的分析和监控的方法，将节点原始数据按照工区和测线整理，利用GPS真实坐标值和节点放样理论坐标值以图形方式显示，把PDOP、HDOP、Phase和卫星信息以图形方式显示，通过邻近节点对比检查异常值，确定环境或硬件质量干扰因素，实现对节点监控。本发明从节点采集的机理入手，对节点下载的数据进行处理，形成有形化的信息，为判断节点的采集状态和质量提供了良好的手段，达到对节点监控质量的目的。

Description

一种地震勘探无线节点数据监控方法
技术领域
本发明是针对地震勘探无线节点采集项目的,对节点采集的数据进行有效的分析和监控。
背景技术
随着地震勘探采集区域的多元化发展，常规仪器有线采集暴露出越来越多的弊端，需要的采集人力和成本很高，同时，在复杂地表和高风险地区的施工有很大难度。无线节点采集不但占用人员数量少，同时在复杂地表可以很自如灵活的摆放，减少了跨越和攀爬，在高风险地区体现的尤为明显，由于野外暴露目标小，在高风险地区不易丢失和减少人员伤亡。
所以，这种集无线、自主、节点式采集于一身的采集方式逐渐登上舞台，成为未来地震采集的一个重要趋势。当前，Sercel、ION、OYO等公司陆续推出了自己的节点采集设备产品，节点采集的现场应用需要一定的质量控制方法和体系进行配套，但目前配套的质控体系并不健全，没有成熟的针对性的质控方法。
发明内容
本发明目的是提供一种形成有形化的信息以供用户判断节点的采集状态和质量，达到对节点监控的一种地震勘探无线节点数据质量监控技术。
本发明通过以下步骤实现：
1)野外采集地震数据，将节点下载得到的原始数据分别按照工区和测线整理；所述的整理是将同一条测线的数据放在一起。
2)利用野外采集的GPS(全球定位***)记录文件计算真实坐标；
所述的计算真实坐标步骤是：
首先，用一个自由半径圆搜索散点区域，落在圆内的散点个数最多的区域为散点集中的区域；
然后，用缩小的半径在散点集中的区域进行二次搜索，选择散点个数最多的区域将散点集中区域缩小；散点数最多的圆的圆心为散点聚焦中心，散点聚焦中心的坐标就是节点的真实坐标值；
所述的自由半径为1-3米。
所述的缩小的半径为0.2-0.6米。
3)将真实坐标值和节点放样时的室内设计的理论坐标值一并以图形方式显示，得到节点在野外的位置状况；
4)把节点数据中的PDOP(位置精度因子)、HDOP(水平坐标精度的误差程度)、Phase(相位)和卫星数信息以图形方式显示，通过邻近节点对比检查异常值，确定环境或硬件质量干扰因素；
所述的图形方式显示是以横轴代表时间，纵轴代表该时间对应的值。
所述的图形方式是通过Excel、Surfer或Coreldraw等简单程序实现。
所述的确定环境或硬件质量干扰因素是：进行异常值对比检查以及临近点检查，某个节点的卫星数目少，周围临近节点卫星接收数目都正常，判断不是天气环境原因，是设备故障；
如果周围节点卫星数目也都少，判断是天气或地形原因造成，节点本身硬件质量没有问题。
5)将节点GPS数据中温度和电瓶信息以步骤4)所述的图形方式显示， 与临近节点的对比，确定掉电比较快的电瓶并更换；
6)将节点的均方根振幅以步骤4)所述的图形方式显示，确定节点在采集期间野外的环境噪音和震源信号强度以及环境噪音水平随着昼夜周期变化情况；
7)把节点连续采集的原始数据按炮点的线号、桩号、坐标、扫描时间、扫描类型、相位、出力、畸变、GPS质量因子信息按列分开，生成SIT(Super Information Table超级信息表)文件；
将SIT文件和节点每天的数据文件计算生成共检波点道集或共炮点道集数据；
步骤7)所述的计算生成方法是：利用SIT文件中的每炮的放炮时间，在节点数据对应时间中截取相应的数据段，然后根据炮点的位置信息，把相应的数据段放在对应的空间位置中去，就形成了共检波点道集，把共检波点道集进行道序重排，可以形成共炮点道集；
8)对共检波点道集数据或共炮点道集数据沿时间坐标进行时间切片抽取，生成每个节点的不同时间深度和间隔的时间切片，显示出节点的采集效果、周围介质的各向同性或各向异性情况，实现对节点监控。
本发明从节点采集的机理入手，对节点下载的数据进行处理，形成有形化的信息，为判断节点的采集状态和质量提供了良好的手段，达到对节点监控质量的目的。
附图说明
图1是对节点数据的位置质控结果；
图2是对节点PDOP值监控结果；
图3是对节点温度监控结果；
图4是对节点环境噪音水平的监控结果；
图5是震源信息的SIT表格式文件，图5(a)是左半部分，图5(b)是右半部分；
图6是节点采集数据的时间切片显示结果。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明。
通过以下步骤实现：
1)野外采集地震数据，将节点下载得到的原始数据分别按照工区和测线整理；所述的整理是将同一条测线的数据放在一起。
2)利用野外采集的GPS(全球定位***)记录文件计算真实坐标；
所述的计算真实坐标步骤是：
首先，用一个自由半径圆搜索散点区域，落在圆内的散点个数最多的区域为散点集中的区域；
然后，用缩小的半径在散点集中的区域进行二次搜索，选择散点个数最多的区域将散点集中区域缩小；散点数最多的圆的圆心为散点聚焦中心，散点聚焦中心的坐标就是节点的真实坐标值；
所述的自由半径为1-3米。
所述的缩小的半径为0.2-0.6米。
3)将真实坐标值和节点放样时的室内设计的理论坐标值一并以图形方式显示，得到节点在野外的位置状况；如图1所示，是显示一条测线上多个节点的坐标对比图，每个节点坐标图形里，横轴代表经度，纵轴代表纬 度，图上方有节点的序列号，线号和桩号。
4)把节点数据中的PDOP(位置精度因子)、HDOP(水平坐标精度的误差程度)、Phase(相位)和卫星数信息以图形方式显示，然后通过邻近节点对比检查异常值，确定环境或硬件质量干扰因素；
所述的图形方式显示是以横轴代表时间，纵轴代表该时间对应的值。图2是PDOP的图形显示，横轴代表时间(几月几号)，纵轴代表PDOP值的大小。
所述的图形方式是通过Excel、Surfer或Coreldraw等简单程序实现。
所述的确定环境或硬件质量干扰因素是：进行异常值对比检查以及临近点检查，某个节点的卫星数目少，周围临近节点卫星接收数目都正常，判断不是天气环境原因，是设备故障；
如果周围节点卫星数目也都少，判断是天气或地形原因造成，节点本身硬件质量没有问题。
5)将节点GPS数据中温度和电瓶信息以步骤4)所述的图形方式显示，与临近节点的对比，确定掉电比快的电瓶并更换；图3所示是节点温度的图形显示，横轴代表时间，纵轴代表温度。
6)将节点的均方根振幅以步骤4)所述的图形方式显示，确定节点在采集期间野外的环境噪音和震源信号强度以及环境噪音水平随着昼夜周期变化情况；图4是某个节点的均方根振幅图形显示，横轴代表时间，纵轴代表均方根振幅值。
7)把节点连续采集的原始数据按炮点的线号、桩号、坐标、扫描时间、扫描类型、相位、出力、畸变、GPS质量因子信息按列分开，生成SIT(Super Information Table-超级信息表)文件；图5是一个SIT表例子，分成左右两部分显示，表中每一行代表一次扫描的信息。
将SIT文件和节点每天的数据文件计算生成共检波点道集或共炮点道集数据；
步骤7)所述的计算生成方法是：利用SIT文件中的每炮的放炮时间，在节点数据对应时间中截取相应的数据段，然后根据炮点的位置信息，把相应的数据段放在对应的空间位置中去，就形成了共检波点道集，把共检波点道集进行道序重排，可以形成共炮点道集；
8)对共检波点道集数据或共炮点道集数据沿时间坐标进行时间切片抽取，生成每个节点的不同时间深度和间隔的时间切片，显示出节点的采集效果、周围介质的各向同性或各向异性情况，实现对节点监控。
图6是某个节点不同时间深度的切片显示，可以看到每一个节点采集的数据都是个同心圆环，代表了记录了来自不同方向的震源能量都是比较均匀的。时间深度越大圆的半径越大，能量就越弱(颜色就越浅)。
本发明可以选择各种节点装置，如GSR(节点设备)，采集参数如下表所示。
表1采集参数表
节点类型 GSR
节点网格 200m*200m
道数 5700
记录方式 连续记录
采样率 2ms
数据类型 Segd

Claims (9)

1.一种地震勘探无线节点数据监控方法，特点是通过以下步骤实现：
1)野外采集地震数据，将节点下载得到的原始数据分别按照工区和测线整理；
2)利用野外采集的全球定位***记录文件计算真实坐标；
3)将真实坐标值和节点放样时的室内设计的理论坐标值一并以图形方式显示，得到节点在野外的位置状况；
4)把节点数据中的位置精度因子、水平坐标精度的误差程度、相位和卫星数信息以图形方式显示，通过邻近节点对比检查异常值，确定环境或硬件质量干扰因素；
5)将节点全球定位***数据中温度和电瓶信息以步骤4)所述的图形方式显示，与临近节点的对比，确定掉电比较快的电瓶并更换；
6)将节点的均方根振幅以步骤4)所述的图形方式显示，确定节点在采集期间野外的环境噪音和震源信号强度以及环境噪音水平随着昼夜周期变化情况；
7)把节点连续采集的原始数据按炮点的线号、桩号、坐标、扫描时间、扫描类型、相位、出力、畸变、位置精度因子信息按列分开，生成超级信息表文件；
将超级信息表文件和节点每天的数据文件计算生成共检波点道集或共炮点道集数据；
8)对共检波点道集数据或共炮点道集数据沿时间坐标进行时间切片抽取，生成每个节点的不同时间深度和间隔的时间切片，显示出节点的采集效果、周围介质的各向同性或各向异性情况，实现对节点监控。
2.根据权利要求1的方法，特点是步骤1)所述的整理是将同一条测线的数据放在一起。
3.根据权利要求1的方法，特点是步骤2)所述的计算真实坐标步骤是：
首先，用一个自由半径圆搜索散点区域，落在圆内的散点个数最多的区域为散点集中的区域；
然后，用缩小的半径在散点集中的区域进行二次搜索，选择散点个数最多的区域将散点集中区域缩小；散点数最多的圆的圆心为散点聚焦中心，散点聚焦中心的坐标就是节点的真实坐标值。
4.根据权利要求3的方法，特点是所述的自由半径为1-3米。
5.根据权利要求3的方法，特点是所述的缩小的半径为0.2-0.6米。
6.根据权利要求1的方法，特点是步骤4)所述的图形方式显示是以横轴代表时间，纵轴代表该时间对应的值。
7.根据权利要求1的方法，特点是步骤4)所述的图形方式是通过Excel、Surfer或Coreldraw程序实现。
8.根据权利要求1的方法，特点是步骤4)所述的确定环境或硬件质量干扰因素是：进行异常值对比检查以及临近点检查，某个节点的卫星数目少，周围临近节点卫星接收数目都正常，判断不是天气环境原因，是设备故障；
如果周围节点卫星数目也都少，判断是天气或地形原因造成，节点本身硬件质量没有问题。
9.根据权利要求1的方法，特点是步骤7)所述的计算生成方法是：利用超级信息表文件中的每炮的放炮时间，在节点数据对应时间中截取相应的数据段，然后根据炮点的位置信息，把相应的数据段放在对应的空间位置中去，就形成了共检波点道集，把共检波点道集进行道序重排，可以形成共炮点道集。
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