一种震源激发装置、地震数据采集系统及方法与流程

本发明涉及地震勘探技术领域，尤其涉及一种震源激发装置、地震数据采集系统及方法。

背景技术：

地震勘探指的是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。

在地表以人工方法激发地震波，在向地下传播时，遇到介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波，由于接收到的地震波与震源特性、检波点的位置、地震波所经过的地下岩层的性质和结构有关，因此，通过对接收到的地震波进行处理和解释，可以推断地下岩层的性质和形态。

为了保证地震勘探结果的准确性，需要保证震源激发与地震数据采集的同步进行，而现有技术暂无有效方法。因此，保证震源激发与地震数据采集的同步进行进而保证地震勘探结果的准确性成为了亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种震源激发装置、地震数据采集系统及方法。

第一方面，本发明实施例提供一种震源激发装置，包括：

壳体，所述壳体中设置有震动传感器、定位器、计时器和信号发射器；其中，

所述震动传感器分别与所述定位器和所述计时器电连接，所述定位器和所述计时器均与所述信号发射器电连接；

所述震动传感器，用于在感知到外界震动大于预设震动阈值后，分别向所述定位器和所述计时器发送第一控制信号；

所述定位器，用于在接收到所述第一控制信号后，获取当前位置信息，并发送至所述信号发射器；

所述计时器，用于在接收到所述第一控制信号后，获取当前时间信息，并发送至所述信号发射器；

所述信号发射器，用于在接收到所述当前位置信息和所述当前时间信息后，向地面地震数据采集装置发送第二控制信号，以使得所述地面地震数据采集装置在接收到所述第二控制信号后，进行地震数据采集。

进一步地，所述信号发射器，还用于在接收到所述当前位置信息和所述当前时间信息后，向所述地面地震数据采集装置发送所述当前位置信息和所述当前时间信息，以使得所述地面地震数据采集装置对所述当前位置信息和所述当前时间信息进行存储。

进一步地，所述壳体中还设置有填充物，且所述壳体与所述填充物均为铅球质地。

进一步地，所述壳体为球状或圆饼状；其中，

壳体为球状的震源激发装置，用于激发反射波和折射波；

壳体为圆饼状的震源激发装置，用于激发面波。

进一步地，所述定位器为gps定位器。

进一步地，所述信号发射器的通信方式为无线通信。

第二方面，本发明实施例提供一种地震数据采集系统，包括：

第一方面所述的震源激发装置，以及地面地震数据采集装置。

进一步地，所述地面地震数据采集装置，包括：

信号接收器、检波器和存储器；其中，

所述信号接收器分别与所述检波器和所述存储器电连接，所述检波器与所述存储器电连接；

所述信号接收器，用于接收所述震源激发装置发送的第二控制信号，并发送至所述检波器，并用于接收所述震源激发装置发送的当前位置信息和当前时间信息，并发送至所述存储器；

所述检波器，用于在接收到所述第二控制信号后，进行地震数据采集，并发送至所述存储器；

所述存储器，用于存储所述当前位置信息、所述当前时间信息和采集到的地震数据。

第三方面，本发明实施例提供一种地震数据采集方法，包括：

若震源激发装置中的震动传感器感知到外界震动大于预设震动阈值，则分别向所述震源激发装置中的定位器和计时器发送第一控制信号；

若所述定位器接收到所述第一控制信号，则获取当前位置信息，并发送至所述震源激发装置中的信号发射器；

若所述计时器接收到所述第一控制信号，则获取当前时间信息，并发送至所述信号发射器；

若所述信号发射器接收到所述当前位置信息和所述当前时间信息，则向地面地震数据采集装置发送第二控制信号；

若所述地面地震数据采集装置接收到所述第二控制信号，则进行地震数据采集。

进一步地，还包括：

若判断获知地震数据采集完成，则控制所述定位器获取当前位置信息，以根据所述当前位置信息对所述震源激发装置进行回收。

本发明实施例提供的一种震源激发装置、地震数据采集系统及方法，通过在震源激发装置壳体内设置震动传感器、定位器、计时器和信号发射器，能够使得在震源激发装置与地面发生碰撞也即激发了人工地震时，产生一系列信号以最终控制地面地震数据采集装置进行地震数据采集，从而保证了震源激发与地震数据采集的同步进行，进而保证了地震勘探结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种震源激发装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种地震数据采集方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种震源激发装置的结构示意图，如图1所述，该装置包括：

壳体1，所述壳体中设置有震动传感器11、定位器12、计时器13和信号发射器14；其中，

所述震动传感器11分别与所述定位器12和所述计时器13电连接，所述定位器12和所述计时器13均与所述信号发射器14电连接；

所述震动传感器11，用于在感知到外界震动大于预设震动阈值后，分别向所述定位器12和所述计时器13发送第一控制信号；

所述定位器12，用于在接收到所述第一控制信号后，获取当前位置信息，并发送至所述信号发射器14；

所述计时器13，用于在接收到所述第一控制信号后，获取当前时间信息，并发送至所述信号发射器14；

所述信号发射器14，用于在接收到所述当前位置信息和所述当前时间信息后，向地面地震数据采集装置发送第二控制信号，以使得所述地面地震数据采集装置在接收到所述第二控制信号后，进行地震数据采集。

具体地，采用无人飞行器在空中向地面投放的震源也即本发明实施例中的震源激发装置，该装置落地时会与地面产生强烈的碰撞，进而激发人工地震。

为了保证震源激发与地震数据采集的同步，本发明实施例提供的震源激发装置的外壳中设置有震动传感器、定位器、计时器以及信号发射器。其中，震动传感器为能够感知外界震动大小的仪器，当其感知到的外界震动大于预设震动阈值时，控制定位器和计时器开始工作。

需要说明的是，预设震动阈值根据实际情况设定，只要当震动传感器感知到的外界震动大于预设震动阈值，则认为震源激发装置与地面发生碰撞也即激发了人工地震。

震动传感器通过向定位器和计时器发送第一控制信号来控制定位器和计时器开始工作。可以理解的是，若定位器和计时器只有在高电平下才开始工作，则第一控制信号可以为高电平信号，此处仅为第一控制信号的一种示例，本发明实施例对其具体内容不作限定。

定位器开始工作，指的是记录其自身当前所处的位置，可以理解的是，由于定位器位于震源激发装置中，因此，定位器的当前位置也可以认为是震源激发装置的当前位置，也即，震源激发装置落地的位置。

同样地，计时器开始工作，指的是记录当前时间，也即震源激发装置落地的时间。

当定位器获得当前位置后，将其发送给信号发射器，当计时器获得当前时间后，将其发送给信号发射器。

信号发射器接收到定位器发送的当前位置信息和当前时间信息后，控制地面地震数据采集装置进行地震数据采集。需要说明的是，信号发射器通过向地面地震数据采集装置发送第二控制信号来控制地面地震数据采集装置开始工作。可以理解的是，若地面地震数据采集装置只有在高电平下才开始工作，则第二控制信号可以为高电平信号，此处仅为第二控制信号的一种示例，本发明实施例对其具体内容不作限定。

本发明实施例提供的震源激发装置，通过在其壳体内设置震动传感器、定位器、计时器和信号发射器，能够使得在震源激发装置与地面发生碰撞也即激发了人工地震时，产生一系列信号以最终控制地面地震数据采集装置进行地震数据采集，从而保证了震源激发与地震数据采集的同步进行，进而保证了地震勘探结果的准确性。

基于上述任一实施例，所述信号发射器，还用于在接收到所述当前位置信息和所述当前时间信息后，向所述地面地震数据采集装置发送所述当前位置信息和所述当前时间信息，以使得所述地面地震数据采集装置对所述当前位置信息和所述当前时间信息进行存储。

具体地，信号发射器不仅向地面地震数据采集装置发送使其开始工作的第二控制信号，还向其发送定位器采集到的当前位置以及计时器记录的当前时间。这样做的好处在于能够使得地面地震数据采集装置中存储更丰富的地震勘探相关数据，为了后期的数据整理即勘探分析做准备。

基于上述任一实施例，所述壳体中还设置有填充物，且所述壳体与所述填充物均为铅球质地。

具体地，由上述实施例可知，震源激发装置的壳体中设置有震动传感器、定位器、计时器和信号发射器，而在壳体内除去上述仪器之外的其他空隙，还设置有填充物，在本发明实施例中，将填充物以及壳体均优选为铅球质地的材料。这样做的好处在于，增加整个震源激发装置的重量，使得其与地面的碰撞更加激励，进而产生更好的激发效果，得到更准确的勘探结果。

基于上述任一实施例，所述壳体为球状或圆饼状；其中，

壳体为球状的震源激发装置，用于激发反射波和折射波；

壳体为圆饼状的震源激发装置，用于激发面波。

具体地，由于不同形状的震源激发装置在与地面发生碰撞时，能够产生不同类型的地震波，因此，在本发明实施例中，可以将其形状根据不同的勘探要求进行不同的设置。例如，将震源激发装置的壳体设置为球状，以激发反射波和折射波，又例如，将震源激发装置的壳体设置为圆饼状，以激发面波。需要说明的是，球状和圆饼状仅为壳体形状的两种示例，本发明实施例对壳体形状不作具体限定。

基于上述任一实施例，本发明实施例中的定位器为gps定位器。

基于上述任一实施例，本发明实施例中的信号发射器的通信方式为无线通信。

基于上述任一实施例，本发明实施例提供一种地震数据采集系统，包括：

上述的震源激发装置，以及地面地震数据采集装置。

需要说明的是，震源激发装置已在上述实施例中详细说明，此处不再进行赘述。

基于上述任一实施例，所述地面地震数据采集装置，包括：

信号接收器、检波器和存储器；其中，

所述信号接收器分别与所述检波器和所述存储器电连接，所述检波器与所述存储器电连接；

所述信号接收器，用于接收所述震源激发装置发送的第二控制信号，并发送至所述检波器，并用于接收所述震源激发装置发送的当前位置信息和当前时间信息，并发送至所述存储器；

所述检波器，用于在接收到所述第二控制信号后，进行地震数据采集，并发送至所述存储器；

所述存储器，用于存储所述当前位置信息、所述当前时间信息和采集到的地震数据。

基于上述任一实施例，本发明实施例提供一种基于上述地震数据采集装置的地震数据采集方法，图2为本发明实施例提供的一种地震数据采集方法流程图，如图2所示，该方法包括：

步骤201，若震源激发装置中的震动传感器感知到外界震动大于预设震动阈值，则分别向所述震源激发装置中的定位器和计时器发送第一控制信号；

步骤202，若所述定位器接收到所述第一控制信号，则获取当前位置信息，并发送至所述震源激发装置中的信号发射器；

步骤203，若所述计时器接收到所述第一控制信号，则获取当前时间信息，并发送至所述信号发射器；

步骤204，若所述信号发射器接收到所述当前位置信息和所述当前时间信息，则向地面地震数据采集装置发送第二控制信号；

步骤205，若所述地面地震数据采集装置接收到所述第二控制信号，则进行地震数据采集。

具体地，本发明实施例提供的地震数据采集方法具体通过上述的地震数据采集系统执行，本发明实施例对此不再进行赘述。本发明实施例提供的装置，通过在地震采集装置壳体内设置震动传感器、定位器、计时器和信号发射器，能够使得在震源激发装置与地面发生碰撞也即激发了人工地震时，产生一系列信号以最终控制地面地震数据采集装置进行地震数据采集，从而保证了震源激发与地震数据采集的同步进行，进而保证了地震勘探结果的准确性。

基于上述任一实施例，本发明实施例提供的地震数据采集方法，还包括：

若判断获知地震数据采集完成，则控制所述定位器获取当前位置信息，以根据所述当前位置信息对所述震源激发装置进行回收。

具体地，在地震数据采集完成后，根据震源激发装置中的gps定位仪对震源激发装置进行定位，确定其当前位置进行人工回收，实现重复使用。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。