本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探領(lǐng)域，特別是涉及一種地震勘探無線節(jié)點檢波器采集數(shù)據(jù)的篩選和壓縮方法。

背景技術(shù)：

1、地震勘探中所有地震勘探數(shù)據(jù)都需要依照一定格式存儲于存儲介質(zhì)中，以便于現(xiàn)場進(jìn)行質(zhì)量控制以及后期處理、解釋等工序。按照儀器類型不同，數(shù)據(jù)獲取過程也存在一定差異，如有線檢波器的全部數(shù)據(jù)，使用線纜從采集設(shè)備匯總至地震勘探儀器主機(jī)，現(xiàn)場實時生成地震勘探原始數(shù)據(jù)，并進(jìn)行質(zhì)量控制，依照生產(chǎn)安排的周期上交進(jìn)行處理、解釋；無線節(jié)點檢波器的數(shù)據(jù)在采集過程中實時將連續(xù)數(shù)據(jù)(激發(fā)和待命時期內(nèi)的全部數(shù)據(jù))存儲在設(shè)備自身的存儲器中，完成激發(fā)采集工序后，全部節(jié)點設(shè)備回收至數(shù)據(jù)下載設(shè)備中再將全部數(shù)據(jù)下載，再根據(jù)主機(jī)記錄中的激發(fā)時間將連續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分離，合成為地震勘探原始數(shù)據(jù)。目前通用的地震數(shù)據(jù)存儲格式為32位浮點數(shù)據(jù)，即每個地震勘探數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)樣點占32個二進(jìn)制位。

2、傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探依賴于大量線纜把檢波器采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降卣饍x。由于線纜沉重和布設(shè)不便等原因，無需線纜的無線節(jié)點檢波器正在地質(zhì)勘探中得到越來越多的應(yīng)用。在傳統(tǒng)有線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，地震儀操作員可以實時看到炮點激發(fā)之后各個節(jié)點檢波器采集的數(shù)據(jù)，從而判斷采集數(shù)據(jù)是否滿足要求。這種實時決策在某些場景下非常重要，例如沿著公路布設(shè)檢波器時，如果炮點激發(fā)時恰好有大貨車經(jīng)過，對采集信號的干擾可能非常大，導(dǎo)致當(dāng)前炮成為廢炮。此時如果不能及時進(jìn)行補(bǔ)測，整體采集質(zhì)量可能會受到極大影響。

3、當(dāng)前野外采集數(shù)據(jù)施工時，無線節(jié)點檢波器先在施工現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，等到施工間歇期再由專用設(shè)備集中導(dǎo)出所有節(jié)點檢波器采集的數(shù)據(jù)。在這種方式下，地震儀不能實時獲得每個檢波器的數(shù)據(jù)，無法判斷當(dāng)前炮激發(fā)后檢波器的采集質(zhì)量，導(dǎo)致廢炮數(shù)據(jù)不能及時補(bǔ)測，從而大幅降低勘探數(shù)據(jù)質(zhì)量。由于無線節(jié)點檢波器數(shù)量較多，每炮激發(fā)之后所有節(jié)點檢波器采集的數(shù)據(jù)總量較大。如果把每個節(jié)點檢波器采集的數(shù)據(jù)都實時通過無線網(wǎng)絡(luò)回傳至地震儀，會導(dǎo)致無線網(wǎng)絡(luò)傳輸負(fù)擔(dān)過重，同時也會消耗大量節(jié)點能量，經(jīng)濟(jì)上并不劃算。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提出的方法主要是對節(jié)點檢波器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和壓縮，在保證地震儀操作員能根據(jù)回傳數(shù)據(jù)實時做出是否補(bǔ)測決定的基礎(chǔ)上，盡可能減少所需回傳的數(shù)據(jù)量，以降低無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸負(fù)擔(dān)，并減少節(jié)點能量消耗。

2、本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種地震勘探無線節(jié)點檢波器采集數(shù)據(jù)的篩選和壓縮方法，包括以下步驟：

4、s1，設(shè)定需要回傳數(shù)據(jù)的檢波器占總檢波器數(shù)量的比例，然后對所有檢波器進(jìn)行篩選來確定需要回傳數(shù)據(jù)的檢波器。

5、進(jìn)一步地，還包括步驟：

6、s2，在節(jié)點檢波器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換并存儲之后，對量化后的離散數(shù)據(jù)進(jìn)行二次抽取壓縮，即每隔n個采樣數(shù)據(jù)均勻抽取一個樣點數(shù)據(jù)作為待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

7、進(jìn)一步地，還包括步驟：

8、s3，將待傳輸?shù)母呔葦?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為低精度數(shù)據(jù)，再通過無線網(wǎng)絡(luò)回傳。

9、進(jìn)一步地，所述需要回傳數(shù)據(jù)的檢波器占總檢波器數(shù)量的比例為5％-30％。

10、進(jìn)一步地，所述檢波器的篩選方式為手動設(shè)定、隨機(jī)指定算法隨機(jī)指定中的一種或兩者組合。

11、進(jìn)一步地，所述手動設(shè)定為由地震儀操作員在數(shù)據(jù)采集之前指定比例，手動設(shè)定需要回傳數(shù)據(jù)的檢波器。

12、進(jìn)一步地，所述隨機(jī)指定算法隨機(jī)指定為使用隨機(jī)指定算法按設(shè)定比例隨機(jī)指定需要回傳數(shù)據(jù)的檢波器。

13、進(jìn)一步地，所述低精度數(shù)據(jù)為16位浮點數(shù)據(jù)。

14、進(jìn)一步地，所述n的取值為5-20。優(yōu)選為10。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

16、本發(fā)明一種地震勘探無線節(jié)點檢波器采集數(shù)據(jù)的篩選和壓縮方法，本發(fā)明能夠?qū)o線檢波器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和壓縮并實時生成一個采集數(shù)據(jù)的稀疏副本，從而能夠壓縮需要通過無線自組織網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，使得采集數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)實時回傳至地震儀成為可能，從而輔助地震儀操作員及時做出是否需要補(bǔ)測的決定，大幅提高勘探數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種地震勘探無線節(jié)點檢波器采集數(shù)據(jù)的篩選和壓縮方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種地震勘探無線節(jié)點檢波器采集數(shù)據(jù)的篩選和壓縮方法，其特征在于，還包括步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種地震勘探無線節(jié)點檢波器采集數(shù)據(jù)的篩選和壓縮方法，其特征在于，還包括步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種地震勘探無線節(jié)點檢波器采集數(shù)據(jù)的篩選和壓縮方法，其特征在于，所述需要回傳數(shù)據(jù)的檢波器占總檢波器數(shù)量的比例為5％-30％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種地震勘探無線節(jié)點檢波器采集數(shù)據(jù)的篩選和壓縮方法，其特征在于，所述檢波器的篩選方式為手動設(shè)定、隨機(jī)指定算法隨機(jī)指定中的一種或兩者組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種地震勘探無線節(jié)點檢波器采集數(shù)據(jù)的篩選和壓縮方法，其特征在于，所述手動設(shè)定為由地震儀操作員在數(shù)據(jù)采集之前指定比例，手動設(shè)定需要回傳數(shù)據(jù)的檢波器。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種地震勘探無線節(jié)點檢波器采集數(shù)據(jù)的篩選和壓縮方法，其特征在于，所述隨機(jī)指定算法隨機(jī)指定為使用隨機(jī)指定算法按設(shè)定比例隨機(jī)指定需要回傳數(shù)據(jù)的檢波器。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種地震勘探無線節(jié)點檢波器采集數(shù)據(jù)的篩選和壓縮方法，其特征在于，所述低精度數(shù)據(jù)為16位浮點數(shù)據(jù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種地震勘探無線節(jié)點檢波器采集數(shù)據(jù)的篩選和壓縮方法，其特征在于，所述n的取值為5-20。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種地震勘探無線節(jié)點檢波器采集數(shù)據(jù)的篩選和壓縮方法，包括以下步驟：S1，設(shè)定需要回傳數(shù)據(jù)的檢波器占總檢波器數(shù)量的比例，然后對所有檢波器進(jìn)行篩選來確定需要回傳數(shù)據(jù)的檢波器；S2，對量化后的離散數(shù)據(jù)進(jìn)行二次抽取壓縮，作為待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；S3，將待傳輸?shù)母呔葦?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為低精度數(shù)據(jù)，再通過無線網(wǎng)絡(luò)回傳。本發(fā)明能夠?qū)崟r生成一個采集數(shù)據(jù)的稀疏副本，使得采集數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)實時回傳至地震儀成為可能，從而輔助地震儀操作員及時做出是否需要補(bǔ)測的決定，大幅提高勘探數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：馮振杰,王琳琳,申慶超,李陽,吳昊,曹領(lǐng),李朝政,吳晶晶,孫南,張陽
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安陽工學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9