VSAT应急通讯系统在西北艰险地区地质调查中的应用

基于VSAT小站的应急通讯系统针对野外地质调查工作特点,遵循任务牵引、技术先进、机动灵活、平战结合原则进行系统设计与架构,可实现网络数据交换与传输、视讯会商、语音通话及传真等功能。在西北艰险地区开展了基于地质调查工作的系统测试与应用,实现了野外现场视频、语音信号与西安中心固定站的实时传输,同时实现了与北京地质力学研究所卫星便携站和视频会议终端双向视频的实时传输互联。      

无线视频监控系统

充分利用现有的无线资源，采用无线收发技术，研制和开发出一套无线视频监控系统，实现远程监控图像采集和传送，改变传统的短距离有线视频监控的方式。通过各个远程监控点的视频摄像机对不同目标进行视频监控，同时通过无线收发设备自动将远程监控点的现场视频状况以图像的方式传送到监控中心，进行录像和数据管理，实现对学校不同位置进行远程的图像监控和管理，以便做到发现问题及时处理，更好地维护校园的安全。     

远程视频监控系统在钻井安全生产中应用

野外施工钻机分布比较分散,遍布全国各地,钻机周围的环境比较复杂。在施工过程中,因得不到及时有效的监督,造成了在钻井生产过程中经常发生安全生产事故,为安全生产留下了隐患。远程视频监控系统是一个集日常生产管理、安全防范、事故防范以及事故应急救援指挥为一体的综合性动态视频监控系统平台,它是将计算机网络、通讯技术、视频压缩技术和决策支持系统等现代科技融为一体的视频信息采集系统。在实际应用时,局生产处设立生产安全总调度指挥中心平台,各队生产处建立生产安全调度指挥中心分支平台,各队各台钻机建立信息采集前端。该系统的应用,逐步提高了安全管理水平,有效的遏制了违规操作、违规上岗现象;钻探辅助时间大幅度降低,钻进综合效率也大幅度提高,收到了较好的效果。     

根据试验视频确定石灰岩中的位移场

根据室内石灰岩抗压强度试验拍摄得到的彩色视频图像与试验数据,使用数字图像相关分析技术,在对原始彩色视频图像进行可读格式转换、灰度变换、傅里叶变换基础上,利用最大相关匹配技术与小变形假设实现了石灰岩视频图像中不同位置相对位移的计算,通过循环计算得到整个石灰岩试样中的位移场与试样中各点位置的变化过程。本文方法对分析岩石变形和破坏机理具有一定的参考价值。     

煤矿掘进工作面低照度视频增强技术研究

针对煤矿掘进工作面视频光照较低、亮度不均、纹理模糊、噪声较多等问题,提出一种煤矿掘进工作面低照度视频增强算法。首先,利用卷积的可分离性将视频图像进行一维水平卷积与垂直卷积,再利用完美反射法实现视频图像自动白平衡,并使用图像混合增强技术提高视频图像整体亮度。然后,基于大气散射模型与暗通道先验方法,通过递归分割将图像分割为高光区、中间调和暗调区,并求取对应区间通道像素最大值,将其3者均值作为大气光照估计值,引入调节因子对透射率进行调整优化,并使用拉普拉斯锐化操作,增加图像高频成分、抑制图像低频成分,提高图像对比度。最后,基于改进的大气散射模型对掘进工作面低照度视频进行去雾处理。实验结果表明,视频增强算法能够对煤矿掘进工作面低照度视频进行实时增强、去雾处理,避免了视频图像暗淡、失真、模糊和突变等问题。相较于Retinex算法、ALTM算法和暗通道先验算法,视频增强算法大幅度提高了视频图像的信息熵、标准差和平均梯度,且具有较好的实时处理速度,能够为掘进工作面视频的目标识别、目标跟踪、目标监测和图像分割等后续处理提供优质、可靠的支撑。      

多线程技术在伽玛全谱仪软件系统中的应用

介绍了采用多线程实现的ＣＤ－１０型野外伽玛全谱仪的软件系统,以串口这时通讯为例,说明多线程的使用方法及程步骤。     

东北地区野外地质工作中北斗卫星技术应用研究

东北地区野外地质工作地点分散,通讯不畅;进入陌生区危险性大;流动性大,管理不便。将北斗卫星技术引入东北地区野外地质调查,建立基于北斗卫星系统的野外-驻地-中心三级网络,不仅可以实现无人区和无通讯信号工作区野外地质调查人员与外界的通讯,还可以进行有策略的多路线业务互动。存放于北斗卫星服务系统中的安全预警预案数据库,可以有针对性地对有安全诉求的终端所在区域推送安全须知和突发事件处置方案。野外作业人员通过北斗卫星蓝牙接入模块,在通讯信号覆盖不到的区域也可以第一时间获取到重要的通知、公告等信息。系统在东北地区的示范应用效果良好。      

GPS远程监控系统在旋挖钻机上的应用

结合目前中国最大的移动通讯网络,利用CAN总线的通讯技术将GPS远程监控系统与旋挖钻机电控系统融为一体,对车辆进行远程监控,对其实时动态信息获取具有重要意义。介绍了GPS远程监控系统在旋挖钻机上应用的硬件设备、程序设计、数据传输流程以及该系统在NR系列旋挖钻机上的应用效果及实现的功能目标。     

基于MPI多通讯域的地震波频率域二维正演并行算法研究

地震波场频率域正演是频率域全波形反演的基础。针对反演计算量巨大的问题,利用频率域二维波形正演算法中频率和炮点计算的独立性,开发出粗细粒度结合的MPI并行算法:粗粒度为频率并行,细粒度为单个频率解方程并行。实现方法是将正演频率分组放入不同的MPI通讯域内,每个通讯域内单个频率求解方程过程,采用基于MPI的MUMPS(多波前大规模并行稀疏直接解法器)软件包并行加速。模型测试结果表明:MPI多通讯域并行算法计算结果正确,计算效率显著提高,加速效果稳定。     

岩土工程亿级单元有限元模型可扩展并行计算

讨论了亿万单元有限元模型的可扩展并行计算方法。从软件和硬件两个方面提出了前处理、并行计算方法、程序算法、后处理实现等核心问题的解决方案。采用网格加密方法生成一亿单元的有限元模型,利用对偶原始有限元撕裂内联法（FETI-DP）求解系统方程。基于图论理论建立了子区域间的通讯拓扑关系,实现了子区域间点对点通讯,避免速度慢、通信量大的全局通讯。在自主开发程序基础上,增加相应模块,采用面向对象编程技术和MPI消息传递库开发程序。对一个一亿多单元的工程实例运用5 000核并行计算,得到了超线性加速比。计算结果在专用图形工作站上进行后处理,显示和交互操作速度良好。研究在两方面实现了突破：一是将模型规模提高到了一亿多单元;二是同时调用了5 000个计算核来并行运算,并得到了很高效率。高分辨率有限元并行模拟研究成果可为岩土工程中结构特别复杂、计算区域特别大、地质情况复杂等模拟提供很好的技术方法和实现手段。     

“蓝牙”技术与数字地震监测

“蓝牙”技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范 ,它以低成本的近距离无线连接为基础 ,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。它将给数字遥测地震台网的通讯技术带来一场新的革命。本文通过介绍“蓝牙”技术的基本原理 ,分析数字遥测地震台网的通讯要求 ,展望“蓝牙”技术在地震台网中的应用前景。     

高分辨率地震勘探采集方法研究

第四系地质对高频成分的吸收,使地震视频率大大降低。地震激发点和接收点避开第四系地层,尤其是近地表层,情况就会大幅改观。     

基于VSAT小站的应急保障系统在东昆仑地区的示范应用

论述了VSAT系统的组成结构、系统在东昆仑地区试验的内容以及试验中所取得的经验和遇到的问题,其中试验内容主要包含了VSAT便携站卫星电话试验,音视频传输试验,单兵、便携站、固定站点对点测试及联机测试等。基于VSAT小站的应急保障系统在东昆仑试验区可实现的主要功能包括野外现场与指挥中心间的VOIP语音、计算机数据及图像视频的通信;各地质工作节点间的视讯会议或视频会商;野外临时作业现场之间的语音视频通信与数据支持等,为应急保障系统的进一步研建工作提供了科学依据。      

Parallel visualization of seismic wave propagation

Today parallel visualization of massive datasets from observation and numerical simulation of seismic waves is one of the major goals of geoscience community. A majority of these datasets are time-varying volume data (TVVD), also known as 4D field data. The difficulty of visualizing them on distributed parallel system mainly lies in the algorithm designing for distributed preprocessing of raw datasets, hierarchical point-to-point or collective communication implementation based on distributed data allocation, synchronous volume rendering techniques. In this work we present viable solutions for preprocessing of raw data sets, novel algorithms of parallel rendering and display matrix. Our main objective is focused on the parallel visualization of results coming from full 4D seismic wave propagation simulations.     

南海北部神狐海域新近系以来沉积相及水合物成藏模式

广州海洋地质调查局自2000年以来在南海北部陆坡区相继开展了多个航次的天然气水合物资源的调查及研究工作, 取得了非常丰富的地震资料.在对这些地震资料精细解释的基础上, 识别出了6种典型的地震相: 透镜状前积相、丘状前积相、V字型充填相、席状平行相、底辟—气烟囱状杂乱相、丘状杂乱相; 并由此分析出3种类型的沉积相: 深水浊积相、滑塌相、峡谷水道相.结合似海底反射(BSR) 在研究区范围内的分布, 研究BSR与各沉积相之间的空间位置关系, 由此分析出了3种水合物成藏模式: 断层沟通浊积扇体成藏模式、断层沟通峡谷水道成藏模式、断层沟通峡谷水道及滑塌扇体成藏模式.      

Bayesian estimation of reservoir properties—effects of uncertainty quantification of 4D seismic data

This paper shows a history matching workflow with both production and 4D seismic data where the uncertainty of seismic data for history matching comes from Bayesian seismic waveform inversion. We use a synthetic model and perform two seismic surveys, one before start of production and the second after 1 year of production. From the first seismic survey, we estimate the contrast in slowness squared (with uncertainty) and use this estimate to generate an initial estimate of porosity and permeability fields. This ensemble is then updated using the second seismic survey (after inversion to contrasts) and production data with an iterative ensemble smoother. The impact on history matching results from using different uncertainty estimates for the seismic data is investigated. From the Bayesian seismic inversion, we get a covariance matrix for the uncertainty and we compare using the full covariance matrix with using only the diagonal. We also compare with using a simplified uncertainty estimate that does not come from the seismic inversion. The results indicate that it is important not to underestimate the noise in seismic data and that having information about the correlation in the error in seismic data can in some cases improve the results.     

Separated determination of the velocity structure and earthquake hypocenter parameters on the basis of the differentiated approach

The problem of seismic tomography, in its linearized statement, is characterized by models consisting of many parameters for velocity structures and hypocenters. The standard approach solves this problem by simultaneously finding both seismic parameters. In the present communication, we present evidence that the velocity structure can be determined at fixed values of the earthquake hypocenter parameters. Instead of the standard approach, we use differential one, which allows us to built inversion solutions stable in relation to significant noise, including errors in the hypocenter parameters as well. We conclude that the greater the number of hypocenters involved in inversion, the better the tomography result. This conclusion is proved by testing the Tjornes fault zone in the northeast of Iceland.     

The Magellan mound province in the Porcupine Basin

The Magellan mound province is one of the three known provinces of carbonate mounds or cold-water coral banks in the Porcupine Seabight, west of Ireland. It has been studied in detail using a large and varied data set: 2D and 3D seismic data, sidescan sonar imagery and video data collected during ROV deployment have been used to describe the mounds in terms of origin, growth processes and burial. The aim of this paper is to present the Magellan mounds and their setting in an integrated, holistic way. More than 1,000 densely spaced and mainly buried mounds have been identified in the area. They all seem to be rooted on one seismic reflection, suggesting a sudden mound start-up. Their size and spatial distribution characteristics are presented, together with the present-day appearance of the few mounds that reach the seabed. The underlying geology has been studied by means of fault analysis and numerical basin modelling in an attempt to identify possible hydrocarbon migration pathways below or in the surroundings of the Magellan mounds. Although conclusive evidence concerning the processes of mound initiation proves to be elusive, the results of both fault analysis and 2D numerical modelling failed to identify, with confidence, any direct pathways for focused hydrocarbon flow to the Magellan province. Diffuse seepage however may have taken place, as drainage area modelling suggests a possible link between mound position and structural features in the Hovland-Magellan area. During mound development and growth, the interplay of currents and sedimentation seems to have been the most important control. Mounds which could not keep pace with the sedimentation rates were buried, and on the few mounds which maintained growth, only a few corals survive at present.     

碳酸盐岩喀斯特溶洞和裂缝系统的地震模拟与预测

提出了有助于确定碳酸盐岩裂缝带和喀斯特溶洞系统空间分布的地震正演模拟和预测方法。地震正演方法包含两个关键步骤，一是利用弹性波动方程计算含缝洞介质的有效弹性参数，另一步骤是根据有效弹性参数构成的等效地质模型，用单程声学波动方程进行波场延拓。数值模拟和实际地震数据的例子说明，将地震正演剖面与地震偏移剖面相结合进行对比分析有可能识别和预测碳酸盐岩地层中的缝洞发育带。