虚拟地震采集系统天空仿真及漫游实现

鉴于野外地震采集具有系统庞大、仪器昂贵、成本高、风险大等诸多不利因素,开发虚拟地震采集仿真系统无疑对于地震采集实验教学和人才培训等具有重要的现实意义.天空仿真是虚拟地震采集系统野外作业工区视景仿真的重要内容.按照简单、快速、高效的原则,在详细阐述天空仿真和漫游实现方法的基础上,借助于vC++6.0和OpenGL平台,实现了晴天、阴天、雾天等多种静态自然景象的仿真开发,同时实现了步行和飞行两种模式的漫游功能.仿真结果真实感强、渲染速度快、交互性能良好,对于提升虚拟地震采集仿真系统的逼真度和沉浸感具有一定的实用价值.     

高保真高分辨率遥测地震勘探采集系统研制及应用

矿产资源勘探尤其是金属矿勘探具有地质条件复杂、勘探深度大、分辨率要求高等特点.常规地震勘探技术与装备难以满足复杂地形高精度三维地震勘探需求.针对该技术难题,研发一套高保真、高分辨率轻便分布式混合遥测地震勘探系统迫在眉睫.鉴于此本文开发了信号高保真高分辨率数据采集技术、实时通讯及采集单元无址链接技术和多媒介混合遥测技术等一系列关键技术.成功研制出SE863单站单道分布式混合遥测地震数据采集系统,该系统由31位高分辨率采集单元链、集3 G/4 G无线通讯及有线通讯的交叉数据管理站、便携式主控站以及测控软件组成.支持二维、三维高密度地震反射波勘探、散射成像、天然源透射成像等地震数据采集工作.利用该套系统与428XL地震数据采集系统进行同步对比,并将该系统交付第三方使用完成了1 km²三维地震勘探实验,结果表明该系统设备轻便、性能稳定、分辨率高、数据质量好,是我国具有完全自主知识产权的高精度轻便分布式地震勘探技术装备,大大增强了我国地震勘探技术核心竞争力.     

一种高精度地震数据采集单元的系统设计与实现

随着国民经济的发展,矿产资源的勘探迫在眉睫.金属矿地表地质和地下地质的特殊性,勘探具有勘探深度大、分辨率高等特点,常规地震勘探技术不适用于金属矿勘探.因此,必须研制轻便、低成本的高精度地震仪器.而地震数据的采集是地震勘探的重要技术环节,采集单元的技术指标对野外采集的质量至关重要,而数据采集单元的指标高低,绝大部分取决于模数转换单元的选取,因此,本文重点对模数转换单元进行了设计,采用高精度的24位Σ-Δ型ADC进行数据的采集,在分辨率和动态范围上都有了突破,然后采用基于CPLD的数字逻辑设计方式对地震数据进行处理,在硬件方面成功的降低了该采集站电路设计的硬件规模,降低了成本和功耗,然后通过RS-485的数据传输方式进行远程传输,从而将采集数据传送到PC主机.与此同时,在硬件方面,也对整个电路的规模进行了系统优化,并进行了实验仿真,验证了逻辑功能的正确性,增强了系统的可靠性.     

蒙城野外站不同频带地震计性能评价

通过对蒙城野外站FSS-3M、FBS-3A、BBVS-60、BBVS120与JCZ-1T 5套地震计系统记录台基噪声功率谱密度计算,并通过对仪器系统记录的典型地震震相分析,比较几种不同频带地震计系统的性能差异及记录地震事件的优越性,为野外站地震记录震相分析、仪器维护、地震速报等提供有力的数据支持,具有深远的现实意义。     

基于Android平台的分布式无线微震采集站布站与监控软件研究与实现

由于地震勘探仪器呈现小型化、无线化、智能化发展趋势,传统操作平台无法满足便携式勘探仪器使用需要.因此本文利用Android移动设备便携性、普及性高,用户基础好的特点,实现了基于Android平台的无线微震采集站布站与监控软件.该软件在大范围野外施工中,为施工人员提供包括定位、测距、测角、网络监测等全程可视化布站功能,同时提供监测施工中小型、大型微震采集站阵列实时网络情况,以及采集站状态的智能控制、数据实时监控等功能.经过施工测试,软件稳定性好、便携性高,极大提高野外施工效率.     

一种低成本无缆地震仪采集站的研制

随着电子技术的发展,许多新技术被应用到地球物理仪器之中.其中,无缆地震仪采集站具有重量轻、易搬运的特点,适宜应用于如森林、沼泽、沙漠等地面状况复杂的区域,可以在复杂地质条件下方便地进行地震数据采集,是未来地震仪发展的方向.本研究研发了一种低成本无缆地震仪采集站,通过分析无缆地震仪的发展方向,确定了采集站的设计方案,该系统采用了微功耗设计,GPS授时同步与低成本晶振相结合的时钟机制,并设计了基于多项分解的软件滤波器提高24位Σ-ΔADC的动态范围,其低成本、小体积、低功耗的特点使其非常适用于复杂区域下的资源勘探,并可应用于高密度、宽方位等物探新技术当中.     

城市建筑物震害三维模拟在GIS中的应用

将地理信息系统(GIS)技术用于震害预测在国内外都有较为广泛和成熟的研究。大多数的研究都是基于二维GIS技术的应用,以图表的形式显示震害预测结果,不能够直观地显示建筑物空间特征。本文以砖混结构建筑为例,总结了不同震害等级的震害特征,将提取的震害特征和建筑物纹理合成,利用Google SketchUp三维建模和ArcGIS Engine开发实现震害三维显示。本文给出了利用三维模拟技术在震害预测研究中的一种方法和思路,旨在为震后应急救援、虚拟救援训练和地震科普教学等方面提供帮助。     

基于ADS1281的单通道无缆存储式地震仪的设计

针对高精度地震数据采集的需求,设计并实现了一种单通道无缆存储式地震仪.为了提升系统在噪声,动态范围,功耗等方面的性能,该地震仪采用了32位模数转换芯片——ADS1281,结合STM32、GPS模块、SD卡等单元,可以实现32位地震数据采集以及自存储.该仪器采用单站单道,独立存储,集中回收的工作方式,以提高地震数据采集系统的数据可靠性以及整个采集系统的道数扩展能力.最后,通过测试实验验证了仪器的功能.     

FBS-3A型反馈式宽频带地震计的传递函数

FBS-3A型反馈式宽频带地震计是目前广泛使用的一种地震计．对其传递函数开展相关研究，对仪器的使用、观测数据的分析，以及仪器的设计开发具有十分重要的实际意义．本文运用系统分析方法，从阐明仪器的工作原理入手，详尽地推导了该地震计的传递函数（包括标定过程的传递函数和测量过程的传递函数）；在此基础上，分析了其零、极点在复频域的分布情况，从而提供了将该地震计系统从一个高阶系统简化成为一个二阶系统的依据．此外，还以传递函数为基础，对该地震计的频率特性进行了数学仿真计算.      

地震监测仪器综合管理系统的设计与应用

随着地震监测建设力度的增加,地震监测系统主要涵盖了测震、形变、流体、磁电等四大学科的地震观测仪器.分析现有的仪器运维管理工作状况,存在着仪器组成复杂、配套设备繁杂、观测项目众多、维修更新管理落后等问题,结合江苏省地震观测仪器管理运维的实际情况,采用PHP语言开发了基于MySQL关系型数据库的地震监测仪器综合管理系统,初步实现了对地震监测仪器的运维监控和维修管理的网络化和实时化,该综合管理系统已在江苏省地震监测中心服务器上运行2年,取得较好的效果.     

海底地震仪自噪声分析

海底地震仪是海上观测天然地震的主要手段,仪器所记录到的噪声分为环境噪声和仪器噪声。本文利用2018年9月3日—2019年7月1日期间浯屿岛海底地震观测台所采集到的数据,对海洋环境下的强震型海底地震采集站和宽频带海底地震采集站进行仪器自噪声分析,利用两道互相关模型,采用加窗平均周期图法计算功率谱,通过1/3倍频程积分作平滑处理,得到仪器自噪声功率谱密度图。对比分析相同型号仪器的自噪声功率谱,发现相同仪器的自噪声变化趋势一致,但自噪声大小有差异,且这种差异对于不同仪器、相同仪器的不同分量也存在不同。     

胜利探区隐蔽油气藏高精度勘探地震采集技术进展

为满足隐蔽油气藏老油田进一步勘探开发对地震成像精度的要求,胜利油田不断研究、发展和完善高精度地震采集技术和方法,来提高野外原始地震资料品质.在胜利探区,针对复杂岩性隐蔽油气藏勘探的实际需求,对影响地震资料品质的高密集空间采样观测系统设计、近地表结构探测与建模方法、新型炸药震源研制与激发技术、数字检波器接收及低噪声施工等地震采集技术环节进行了重点研究,取得了一系列成果,进一步发展和完善了高精度、高密度地震采集技术系列.在胜利油田YX、B12和LJ等多个地区的应用显著提高了原始地震资料的品质.     

当前地震勘探仪器的应用技术分析

本文对当前地震数据采集记录系统(地震仪器)的结构与使用状况进行了分类和分析．介绍了408UL、IMAGE、ARIES、BOX、IT等目前最常用的几种大型有线或无线地震仪器;介绍了目前地震仪器采用的∑-△型的ADC技术、网络遥测技术、多进制数字调制技术、蜂窝技术以及GPS时钟同步技术等多种新技术．从目前地震勘探所面临的环境及保护、勘探成本、勘探效益、勘探精度等问题出发,阐述了仪器所面,临的道数和传感器等问题,认为地震仪器应该向传感、定位、采集、传输一体化的高度智能自由组合系统发展。     

基于陆态网络的重力数据管理系统开发与应用

在地震前兆台网技术系统的基础上,开发一套基于陆态网络的重力数据管理系统,以期实现对陆态网络重力仪器自动测试连接、实时监控仪器状态并自动采集仪器数据,最终达到福建区域所有类型的重力仪器数据汇集管理应用。     

海底节点(OBN)地震勘探:进展与成果

海底节点(OBN)在有效弥补拖缆地震(TS)的勘探盲区、提供多波和宽方位角数据、定点和重复性等方面具有优势,成为海洋地震勘探的新技术方法.近十年来,OBN勘探技术和装备得到了快速发展,节点地震仪的性能进一步被优化,海底工作的时间和水深得到大幅度提升;智能自动化节点地震勘探系统走向实用,显著地提高了采集工作效率;针对OBN资料的特点,目前已研发了位置校正、上行/下行波场分离、镜像偏移、PS波成像与速度建模等处理方法,提高了成像品质,推动了OBN地震勘探在海洋油气田调查、地震识别和油气藏开发过程中的动态监测(4D)等方面的应用进程.本文重点介绍了 OBN方法原理、工作特点、发展历程和应用实例,分析了 OBN技术的发展方向.     

地震预警仪器研究

地震发生时,会导致巨大人员伤亡和财产损失,而地震预报目前尚难以实现,因此,地震预警就成为世界各国研究开发的主题,而地震预警仪器更是研究重点。本文通过分析地震预警的原理,介绍了目前世界主要地震预警仪器,同时对地震预警仪器进行了系统的分析,指出新型智能化地震安全控制系统具有灵活、方便和经济实用的优点。     

极点和零点——数字地震学基础(英文,续4)

9 数字地震图的反演和仿真滤波 前面讨论的主要是滤波器问题,也就是已知系统特性时,对任意输入信号系统的输出.下面,将讨论仿真问题,即将数字记录转变为其他不同地震仪的记录.这个问题很重要,因为它能使我们用已经习惯的观测系统的处理方式来处理地震纪录.仿真主要针对一些标准的仪器类型进行.由于仪器的类型不止一种,所以在分析不同类型的地震波时必须考虑仪器的类型.例如,许多地震学家认为,对于高频的近震体波,短周期仪器(A类)的记录最易于分析;长周期的体波和远震的面波,长周期仪器(B类)的记录最易于分析;而区域范围内地震的体波和面波,则中等周期仪器(C类)的记录最合适.另外,伍德-安德森地震仪在确定近震震级方面具有特殊的历史地位.     

水力压裂微地震井地联合监测系统及仪器

水力压裂技术是油气田增产和低渗透油田开发的有效技术手段,通过监测油层裂缝延展过程中产生的微地震事件,能够有效地判断裂缝走向.现有的井中监测方法存在成本较高、施工难度大的问题;地面监测存在信号信噪比低、垂向分辨能力差等问题.本文采用井地联合微地震监测的方法,在地面布置采集仪器的同时,选择邻近的单口监测井放置井中仪器,对微地震事件进行联合监测定位.采用联合监测的方法,在水平方向和垂直方向上都能够获得较好的监测视角,对比单一监测方法提高了微地震事件的定位精度.在此方法的基础上研制的井地联合微地震监测仪器系统,解决了现有仪器系统在进行联合监测时通讯链路不通的问题,实现了在压裂施工现场对微地震联合监测数据的实时回收、处理及结果呈现.应用本系统在大庆油田进行现场监测,获取的微地震事件对压裂裂缝进行了有效评价;通过对已知射孔点进行反演定位,采用井地联合监测将定位误差由地面监测的32 m降低至14 m,验证了本文技术的有效性.     

三维地震解释技术在油田开发中的应用

在油田的开发部署研究中,三维地震解释技术的应用研究是必不可少的内容.辽河油田复杂的地质条件以及油田规模应用水平井决定了只有应用地震这样密集的信息资料,才有可能较为准确地刻画地下地质体,落实微构造、小断层;在地震反演结果不能准确预测薄储层的横向变化的情况下,才有可能实现薄储层预测,进行储层追踪,指导水平井钻井.利用地震解释技术进行薄储层预测和小断层识别的实例充分展现了精细地震解释技术的价值.随着地震解释技术,尤其是四维地震的不断发展,其在油田开发中的应用日益广泛.将地震与地质、测井、开发等结合起来,形成综合研究技术才是油田开发所需技术的发展趋势.     

陆上地震数据采集系统通讯技术现状及展望

通讯技术是地震数据采集工作中的关键技术之一,直接影响着采集系统规模的大小与工作效率的高低.按照采集工作中应用的通讯技术不同,目前陆上地震数据采集系统分为三类:有线地震数据采集系统、无线地震数据采集系统、混合式地震数据采集系统.文章在三类系统中选择7种具有代表性的产品,对比这7种产品所使用的组网方式、通讯协议及其在通讯方面的性能,分析目前陆上地震数据采集系统中常用的通讯技术的优点与不足,并由此总结了当前陆上地震数据采集工作对通讯技术的需求,提出在陆上地震数据采集中应用一种基于簇树结构的复用传输技术的想法.