本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地震儀系統(tǒng)延遲測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

地震儀系統(tǒng)延遲時(shí)間是地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，反映了地震采集系統(tǒng)記錄信號(hào)的起始時(shí)刻的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，是衡量系統(tǒng)時(shí)間采集精度的重要因素之一。

通常采用的地震儀系統(tǒng)延遲測(cè)試方法為：將每個(gè)檢波器間隔相同的距離(道間距)插在地面上，雷管偏移量(炮檢距)和道間距相同，淺坑引爆雷管，采集每道檢波器檢測(cè)到的震動(dòng)波形。在采集到的震動(dòng)波形上讀取震動(dòng)初至?xí)r間，然后以相同的炮檢距和道間距為橫軸，以每道檢波器檢測(cè)到的震動(dòng)初至?xí)r間為縱軸作圖，連接各時(shí)間點(diǎn)作直線，與縱軸相交，其截距即地震儀系統(tǒng)延遲時(shí)間。

上述方法雖然應(yīng)用了統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理，擺脫了對(duì)個(gè)別孤立時(shí)間值判別讀取準(zhǔn)確性的依賴。但是，其前提是在排列范圍內(nèi)，到達(dá)每個(gè)通道的地震波的速度恒定不變，并且道間距和炮檢距需要嚴(yán)格相等。因此，實(shí)際應(yīng)用中，由于受到測(cè)試地區(qū)的限制，最終會(huì)造成計(jì)算出的地震儀系統(tǒng)延遲時(shí)間值出現(xiàn)較大的誤差，另外，采用上述方法操作比較繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種地震儀系統(tǒng)延遲測(cè)試方法，可有效解決上述問(wèn)題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種地震儀系統(tǒng)延遲測(cè)試方法，包括以下步驟：

步驟1，在同一條直線上，按從一側(cè)向另一側(cè)方向，依次選取位置P3、位置P1和位置P2；

在位置P1設(shè)置第1檢波器；在位置P2設(shè)置第2檢波器；在位置P3設(shè)置激發(fā)源；

步驟2，所述激發(fā)源、所述第1檢波器和所述第2檢波器均連接到主機(jī)，構(gòu)成地震儀系統(tǒng)；

步驟3，當(dāng)?shù)卣饍x系統(tǒng)上電啟動(dòng)后，激發(fā)源發(fā)出震動(dòng)信號(hào)；

步驟4，主機(jī)檢測(cè)到震動(dòng)信號(hào)已發(fā)出時(shí)，向所述第1檢波器和所述第2檢波器發(fā)送采集震動(dòng)信號(hào)波形的通知消息；

所述第1檢波器在接收到該通知消息時(shí)，立即采集并記錄震動(dòng)信號(hào)，得到第1震動(dòng)波形圖；

所述第2檢波器在接收到該通知消息時(shí)，立即采集并記錄震動(dòng)信號(hào)，得到第2震動(dòng)波形圖；

步驟5，對(duì)所述第1震動(dòng)波形圖進(jìn)行解析，提取得到第1震動(dòng)初至?xí)r間t₁；對(duì)所述第2震動(dòng)波形圖進(jìn)行解析，提取得到第2震動(dòng)初至?xí)r間t₂；按公式△t＝t₂-t₁計(jì)算得到本次測(cè)量得到的時(shí)間差△t；

步驟6，重復(fù)步驟3-步驟5，進(jìn)行多次測(cè)量，由此得到多個(gè)時(shí)間差△t；將所得到的多個(gè)時(shí)間差△t取平均值，得到

步驟7，關(guān)閉第1檢波器；將激發(fā)源設(shè)置于所述位置P1，仍保持第2檢波器設(shè)置于位置P2；

步驟8，地震儀系統(tǒng)上電后，激發(fā)源發(fā)出震動(dòng)信號(hào)；

步驟9，主機(jī)檢測(cè)到震動(dòng)信號(hào)已發(fā)出時(shí)，向所述第2檢波器發(fā)送采集震動(dòng)信號(hào)波形的通知消息；

步驟10，所述第2檢波器在接收到該通知消息時(shí)，立即采集并記錄震動(dòng)信號(hào)，得到第2’震動(dòng)波形圖；

步驟11，對(duì)所述第2’震動(dòng)波形圖進(jìn)行解析，提取得到本次測(cè)量得到的第2’震動(dòng)初至?xí)r間t₂’；

步驟12，重復(fù)步驟8-步驟11，進(jìn)行多次測(cè)量，由此得到多個(gè)第2’震動(dòng)初至?xí)r間t₂’；將所得到的多個(gè)第2’震動(dòng)初至?xí)r間t₂’取平均值，得到

步驟13，計(jì)算即最后的地震儀系統(tǒng)延遲時(shí)間。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明提供的地震儀系統(tǒng)延遲測(cè)試方法，解決了傳統(tǒng)地震儀系統(tǒng)延遲測(cè)試方法存在較大誤差和實(shí)施困難的問(wèn)題，保證了地震采集系統(tǒng)記錄信號(hào)的起始時(shí)刻的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明步驟2得到的第1檢波器、第2檢波器和激發(fā)源的布置圖；

圖2為本發(fā)明步驟5中對(duì)震動(dòng)波形圖進(jìn)行解析的原理示意圖；

圖3為本發(fā)明步驟7得到的激發(fā)源和第2檢波器的布置圖；

圖4為本發(fā)明步驟11中對(duì)震動(dòng)波形圖進(jìn)行解析的原理示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中步驟4得到的第1震動(dòng)波形圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中步驟4得到的第2震動(dòng)波形圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

本發(fā)明提供的地震儀系統(tǒng)延遲測(cè)試方法，包括以下步驟：

步驟1，在同一條直線上，按從一側(cè)向另一側(cè)方向，依次選取位置P3、位置P1和位置P2；

此處，可以按照?qǐng)D1所示方向，按從左向右方向依次選取位置P3、位置P1和位置P2；當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，也可以按照從右向左方向依次選取位置P3、位置P1和位置P2，其實(shí)現(xiàn)原理完全相同。

在位置P1設(shè)置第1檢波器；在位置P2設(shè)置第2檢波器；在位置P3設(shè)置激發(fā)源；

步驟2，所述激發(fā)源、所述第1檢波器和所述第2檢波器均連接到主機(jī)，構(gòu)成地震儀系統(tǒng)，即得到圖1所示的第1檢波器、第2檢波器和激發(fā)源的布置圖。

步驟3，當(dāng)?shù)卣饍x系統(tǒng)上電啟動(dòng)后，激發(fā)源發(fā)出震動(dòng)信號(hào)；

步驟4，主機(jī)檢測(cè)到震動(dòng)信號(hào)已發(fā)出時(shí)，向所述第1檢波器和所述第2檢波器發(fā)送采集震動(dòng)信號(hào)波形的通知消息；

所述第1檢波器在接收到該通知消息時(shí)，立即采集并記錄震動(dòng)信號(hào)，得到第1震動(dòng)波形圖；

所述第2檢波器在接收到該通知消息時(shí)，立即采集并記錄震動(dòng)信號(hào)，得到第2震動(dòng)波形圖；

步驟5，對(duì)所述第1震動(dòng)波形圖進(jìn)行解析，提取得到第1震動(dòng)初至?xí)r間t₁；對(duì)所述第2震動(dòng)波形圖進(jìn)行解析，提取得到第2震動(dòng)初至?xí)r間t₂；按公式△t＝t₂-t₁計(jì)算得到本次測(cè)量得到的時(shí)間差△t；

參考圖2，為本步驟對(duì)震動(dòng)波形圖進(jìn)行解析的原理示意圖。

步驟6，重復(fù)步驟3-步驟5，進(jìn)行多次測(cè)量，由此得到多個(gè)時(shí)間差△t；將所得到的多個(gè)時(shí)間差△t取平均值，得到

步驟7，關(guān)閉第1檢波器；將激發(fā)源設(shè)置于所述位置P1，仍保持第2檢波器設(shè)置于位置P2，即得到如圖3所示的激發(fā)源和第2檢波器的布置圖。

步驟8，地震儀系統(tǒng)上電后，激發(fā)源發(fā)出震動(dòng)信號(hào)；

步驟9，主機(jī)檢測(cè)到震動(dòng)信號(hào)已發(fā)出時(shí)，向所述第2檢波器發(fā)送采集震動(dòng)信號(hào)波形的通知消息；

步驟10，所述第2檢波器在接收到該通知消息時(shí)，立即采集并記錄震動(dòng)信號(hào)，得到第2’震動(dòng)波形圖；

步驟11，對(duì)所述第2’震動(dòng)波形圖進(jìn)行解析，提取得到本次測(cè)量得到的第2’震動(dòng)初至?xí)r間t₂’；

參考圖4，為本步驟對(duì)第2’震動(dòng)波形圖進(jìn)行解析的原理示意圖。

步驟12，重復(fù)步驟8-步驟11，進(jìn)行多次測(cè)量，由此得到多個(gè)第2’震動(dòng)初至?xí)r間t₂’；將所得到的多個(gè)第2’震動(dòng)初至?xí)r間t₂’取平均值，得到

步驟13，計(jì)算即最后的地震儀系統(tǒng)延遲時(shí)間。

在本發(fā)明上述方案中，為了使檢測(cè)到的震動(dòng)波形幅度變化微小，所選取的位置P1和位置P2的間隔需要滿足：間隔不宜過(guò)大，需要能夠保證檢波器接收到一定強(qiáng)度的震動(dòng)信號(hào)；同時(shí)，間隔也不宜過(guò)小，需要保證當(dāng)激發(fā)點(diǎn)移到位置P1時(shí)，位于位置P2的檢波器能夠采集到有效的震動(dòng)信號(hào)。

本發(fā)明所公開的上述方案中，在計(jì)算的過(guò)程中，由于第1檢波器和第2檢波器在同一時(shí)刻開始采集震動(dòng)數(shù)據(jù)，所以，檢測(cè)到的震動(dòng)信號(hào)初至?xí)r間差值△t只與兩檢波器的距離和震動(dòng)信號(hào)的傳播速度有關(guān)，與地震儀系統(tǒng)延遲時(shí)間無(wú)關(guān)；而在計(jì)算的過(guò)程中，所得到的震動(dòng)初至信號(hào)時(shí)間t₂’受地震儀系統(tǒng)延遲時(shí)間的影響。

進(jìn)一步的，由于所代表的時(shí)間差為震動(dòng)信號(hào)在位置P1和位置P2之間傳輸時(shí)間差，且不包含地震儀系統(tǒng)延遲時(shí)間；而所代表的時(shí)間差同樣為震動(dòng)信號(hào)在位置P1和位置P2之間傳輸時(shí)間差，但包含有地震儀系統(tǒng)延遲時(shí)間。因此， 即為地震儀系統(tǒng)延遲時(shí)間。另外，由于位置P1和位置P2的位置始終固定不變，震動(dòng)信號(hào)在位置P1和位置P2之間傳播的速度不變，可排除由于速度問(wèn)題對(duì)地震儀系統(tǒng)延遲的影響，減小了誤差。另外，本發(fā)明所采用的和均為多次測(cè)量取平均值，應(yīng)用了統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理，提高了所測(cè)地震儀系統(tǒng)延遲時(shí)間的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

由于在地震勘探中對(duì)地層結(jié)構(gòu)和厚度的判斷都是以地震波的旅行時(shí)間為基礎(chǔ)的，采集系統(tǒng)延時(shí)的準(zhǔn)確度直接影響到地震資料處理時(shí)對(duì)地下層位判斷的正確性，因而成為了地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)必須考核的重要指標(biāo)之一，在儀器的年檢月檢和使用前都要進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試校正。自△-Σ技術(shù)的24位地震儀問(wèn)世以來(lái)，淘汰了傳統(tǒng)的模擬濾波器而采用了先進(jìn)靈活的數(shù)字濾波器技術(shù)。目前地震儀器普遍采用的數(shù)字濾波方式有最小相位濾波(Minimum phase filter)和線性相位濾波(linearphase filter)兩種，其實(shí)現(xiàn)方法都建立在相應(yīng)的數(shù)學(xué)算法基礎(chǔ)上，不同的儀器采用的算法不盡相同，選擇的濾波因子也不盡相同，因此出現(xiàn)了不同儀器的系統(tǒng)延遲時(shí)間各不相同，即使是同一種儀器，在不同的錄制因素下，其系統(tǒng)延遲測(cè)試結(jié)果也不相同。采用本發(fā)明提供的對(duì)地震儀系統(tǒng)延遲的測(cè)試方法，不必考慮儀器內(nèi)部采用何種濾波器，也不用考慮儀器采用的算法和選擇的濾波因子，操作簡(jiǎn)單，適用范圍廣。此外，相對(duì)于取相同道間距與炮檢距的方法而言，本發(fā)明對(duì)測(cè)試地點(diǎn)的要求降低，實(shí)用性強(qiáng)，測(cè)試方便，準(zhǔn)確度高。

以下介紹一個(gè)具體實(shí)施例：

本實(shí)施例提供一種地震儀系統(tǒng)延遲的測(cè)試方法，包括如下步驟：

步驟1，如圖1所示，在同一條直線上，按從左向右方向，依次選取位置P3、位置P1和位置P2；

在位置P1設(shè)置第1檢波器；在位置P2設(shè)置第2檢波器；在位置P3設(shè)置激發(fā)源；

其中，位置P3和位置P1的距離為2m；位置P1和位置P2的間距為3m。

步驟2，激發(fā)源、第1檢波器和第2檢波器均連接到主機(jī)；得到圖2所示布局圖。

步驟3，地震儀系統(tǒng)上電后，激發(fā)點(diǎn)發(fā)出震動(dòng)信號(hào)；主機(jī)檢測(cè)到震動(dòng)信號(hào)已發(fā)出，向所述第1檢波器和所述第2檢波器發(fā)送采集震動(dòng)信號(hào)波形的通知消息；

步驟4，第1檢波器在接收到該通知消息時(shí)，立即采集并記錄震動(dòng)信號(hào)，得到圖5所示第1震動(dòng)波形圖；并提取檢測(cè)到的震動(dòng)初至?xí)r間t₁；

第2檢波器在接收到該通知消息時(shí)，立即采集并記錄震動(dòng)信號(hào)，得到圖6所示第2震動(dòng)波形圖；并提取檢測(cè)到的震動(dòng)初至?xí)r間t₂；

求出時(shí)間差△t；

步驟5，激發(fā)點(diǎn)、第1檢波器和第2檢波器的位置保持不變，重復(fù)上述測(cè)量步驟

3次，分別求出時(shí)間差△t，取其平均值記為測(cè)得數(shù)據(jù)如表1所示：

表1距1號(hào)檢波器左2m處三次激發(fā)測(cè)試結(jié)果表單位：ms

步驟5，如圖3所示，將激發(fā)點(diǎn)設(shè)置在位置2；第2檢波器的位置保持不變，即：激發(fā)點(diǎn)與第2檢波器的間距為3m；

步驟6，關(guān)閉第1檢波器，地震儀系統(tǒng)上電后，激發(fā)點(diǎn)發(fā)出震動(dòng)信號(hào)，主機(jī)檢測(cè)到震動(dòng)信號(hào)已發(fā)出，向第2檢波器發(fā)送采集震動(dòng)信號(hào)波形的通知消息；

第2檢波器開始采集震動(dòng)信號(hào)波形，得到圖6所示震動(dòng)波形圖，并提取檢測(cè)到的震動(dòng)初至?xí)r間t2’；

步驟7,重復(fù)步驟6，激發(fā)點(diǎn)與第2檢波器位置保持不變，測(cè)量3次，取其平均值記為測(cè)得數(shù)據(jù)如表2所示：

表2在1號(hào)檢波器處三次激發(fā)測(cè)試結(jié)果表單位：ms

步驟8，計(jì)算即最后的地震儀系統(tǒng)延遲時(shí)間。如表1、表2中數(shù) 據(jù)所示，計(jì)算得到即地震儀的系統(tǒng)延遲時(shí)間為0.17ms。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護(hù)范圍。