深部地层探测“地下+地面”融合数据处理方法和装置

本发明涉及数据采集和处理领域，尤其涉及深部地层探测“地下+地面”融合数据处理方法。

背景技术：

1、随着地下结构工程建设迅猛发展，工程地质勘查需求益日激增。对地下结构工程状况进行探测，可以预先知晓地下结构工程的状况，方便正确安排地下工作，也能提前预知地下结构工程是否异常，对其安全风险进行评估，避免更大的隐患和损失。

2、专利cn112761638a：确定煤层走向及煤层厚度的方法、数据传输设备及系统，提供了一种确定煤层走向及煤层厚度的方法、数据传输设备及系统，当钻铤在井下钻进时，获得由随钻测量设备发送的井身轨迹数据以及由伽玛探测设备发送的地层伽玛数据；对井身轨迹数据及地层伽玛数据共同编码，将共同编码后的井身轨迹数据及地层伽玛数据通过单芯传输发送至上位机，以使上位机对地层伽玛数据及井身轨迹数据进行分析，确定煤层厚度及煤层走向；如此，当钻铤在井下钻进时，可以实时获取到井身轨迹数据及地层伽玛数据，进而根据地层伽玛数据及井身轨迹数据确定煤层厚度及煤层走向，实时指导钻铤沿煤层钻进；这样无需频繁开分支即可确定出煤层厚度及煤层走向，降低施工难度，提高煤矿开采效率。

3、该发明中随钻测量设备可以获取地下煤层厚度和走向的数据，但数据传处理方式简单，传输方法单一，受地层影响较大。并且随钻测量的数据内容以物探数据为主，没法直观地反应地下情况。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了深部地层探测“地下+地面”融合数据处理方法，包括以下步骤：

2、s1、采用地下智能探杆进行地下多源数据采集，并对多源数据进行预处理，得到原始数字信号，采用地下存储器保存原始数字信号，采用地表设备接收连续探测深度数据，并提取连续探测深度数据中探测深度与时间之间的对应关系数据；

3、s2、对原始数字信号进行高码率或低码率压缩，并将压缩后的信号调制为模拟信号，得到高码率压缩后并调制的模拟信号和低码率压缩后并调制的模拟信号；

4、s3、高码率压缩后并调制的模拟信号经功率驱动以电力载波形式在通缆钻杆中传输后输出；低码率压缩后并调制的模拟信号经功率驱动以电力载波形式先进入第一节通缆钻杆中传输，而后在中继短节复采，再发射进入第二节通缆钻杆经解调后输出；

5、s4、当通缆钻杆和中继短节中间出现断路时，提取地下存储器保存原始数字信号中原始数字信号数据与时间的对应关系数据，将数据与时间的对应关系数据以及探测深度与时间之间的对应关系数据之间进行数据同步和数据融合后输出；

6、s5、将s3和s4两部分输出数据进行合并，作为最后的数据输出。

7、进一步地，步骤s1中，地下多源数据包括激光雷达、摄像头、声呐、电子罗盘采集的信号。

8、进一步地，步骤s1中，对多源数据进行预处理的方式为：多源数据经过采样，量化、滤波得到原始数字信号。

9、进一步地，步骤s2中，设置一个阈值，数据量大于该阈值的原始数字信号采用低码率压缩，数据量小于该阈值的原始数字信号采用高码率压缩。

10、进一步地，步骤s2中，高码率压缩后并调制的模拟信号和低码率压缩后并调制的模拟信号为二次编码串行数据。

11、本发明还提出深部地层探测“地下+地面”融合数据处理装置，包括：

12、处理器；

13、存储器，其上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序；

14、其中，所述计算机程序被所述处理器执行时实现深部地层探测“地下+地面”融合数据处理方法。

15、本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

16、本发明提供深部地层探测“地下+地面”融合数据处理方法，提出的深部地层探测“地下+地面”融合数据处理方法相比于背景技术中的方法更加具有可行性。采用智能探杆进行地下多源数据采集，处理为原始数字信号，采用地下存储器保存原始数字信号，采用地表设备获取连续深度数据；对原始数字信号进行高码率或低码率压缩，并调制；经功率驱动以电力载波形式在传输线路传输，首先在通缆钻杆中传输后输出，或先进入第一节通缆钻杆中传输，而后在中继短节复采，再发射进入第二节通缆钻杆后输出；当传输线路断路，将数据与时间的对应数据以及探测深度与时间之间的对应数据进行数据同步和数据融合，最后和传输线路的输出数据作为最后的数据输出，根据地下条件不同，可使用地上或地下不同的数据传输方式，且可采集数据量大，种类多，可视性强，能更加直观得反应地底的情况。并且能实现对地底的实时监视，实现智能探杆测量数据在时间上和深度上的连续性。

技术特征：

1.深部地层探测“地下+地面”融合数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的深部地层探测“地下+地面”融合数据处理方法，其特征在于，步骤s1中，地下多源数据包括激光雷达、摄像头、声呐、电子罗盘采集的信号。

3.根据权利要求1所述的深部地层探测“地下+地面”融合数据处理方法，其特征在于，步骤s1中，对多源数据进行预处理的方式为：多源数据经过采样，量化、滤波得到原始数字信号。

4.根据权利要求1所述的深部地层探测“地下+地面”融合数据处理方法，其特征在于，步骤s2中，设置一个阈值，数据量大于该阈值的原始数字信号采用低码率压缩，数据量小于该阈值的原始数字信号采用高码率压缩。

5.根据权利要求1所述的深部地层探测“地下+地面”融合数据处理方法，其特征在于，步骤s2中，高码率压缩后并调制的模拟信号和低码率压缩后并调制的模拟信号为二次编码串行数据。

6.深部地层探测“地下+地面”融合数据处理装置，其特征在于，所述装置包括：

技术总结
本发明公开了深部地层探测“地下+地面”融合数据处理方法，包括采用智能探杆进行地下多源数据采集，处理为原始数字信号，采用地下存储器保存原始数字信号，采用地表设备获取连续深度数据；对原始数字信号进行高码率或低码率压缩，并调制；经功率驱动以电力载波形式在通缆钻杆中传输后输出，或先进入第一节通缆钻杆中传输，而后在中继短节复采，再发射进入第二节通缆钻杆后输出；当传输线路断路，将数据与时间的对应数据以及探测深度与时间之间的对应数据进行数据同步和数据融合，最后和传输线路的输出数据作为最后的数据输出。可采集数据量大，种类多，可视性强，能更加直观得反应地底的情况。

技术研发人员：焦玉勇,沈鹿易,王子雄,闫雪峰,胡郁乐,韩增强,王益腾,周杰,陈双源,王超
受保护的技术使用者：中国地质大学（武汉）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16