垂直地震剖面零偏激发炮群的自动识别系统技术方案

公开了一种垂直地震剖面零偏激发炮群的自动识别系统，该系统可以包括：空中采集模块，用于从空中采集地形地物数据，地形地物数据为模拟信号数据；地面控制模块，用于在地面操控空中采集模块；模数转换模块，用于将所述模拟信号数据转换成数字信号数据，并将数字信号数据形成数据体；立体测图模块，用于将数据体反演为地面点的三维坐标，生成地面高程模型；自动识别模块，用于基于所述高程模型，识别炮群的中心坐标；阵列坐标生成模块，用于根据炮群的中心坐标，生成炮群的坐标阵列。其优点在于大幅度提高施工质量，克服人工野外踏勘的局限性和盲目性。

Automatic recognition system of zero offset artillery group in vertical seismic profiles

A vertical seismic profile bias excitation automatic recognition system of artillery is disclosed, the system can include: air collecting module for collecting data, terrain data from the air, the terrain for analog signal data; the ground control module for collecting module in ground air control; ADC module, used for the simulation the data signal is converted into digital signal and digital signal data, data form data; stereo mapping module for data inversion for 3D coordinates of ground points, generating elevation model; automatic recognition module for the elevation model based on the coordinates of the center of recognition artillery group; array coordinate generation module for according to the coordinates of the center of artillery, artillery group coordinates array generation. The utility model has the advantages of greatly improving the construction quality, to overcome the limitation and blindness of the artificial field reconnaissance.

【技术实现步骤摘要】
垂直地震剖面零偏激发炮群的自动识别系统
本专利技术涉及地震勘探领域，更具体地，涉及一种垂直地震剖面零偏激发炮群的自动识别系统。
技术介绍
在地震勘探领域，井中地震勘探是一种常规且重要的勘探技术。其中，VSP(VerticalSeismicProfiling)，即垂直地震剖面，是一种地震观测系统，对应于地面物探，属于井中地震勘探领域。VSP的方法是在地表附近的一些点上激发地震波，在沿勘探井孔不同深度布置的多级多分量检波点上进行观测，获得地震剖面资料。观测方式主要有零井源距(零偏)、非零井源距(非零偏)、WALKAWAY、3D-VSP等，其中绝大部分观测方法采用零井源距，即零偏观测系统。图1示出了现有技术的一种零偏地震观测系统示意图。零偏观测系统激发井布置的限制条件较多，包括范围的限制：以大井为中心，大井井深的1/20米的半径范围；高差的限制：高差要小，避免分段静校正；施工条件限制：炮井附近必须有水源，以及仪器车通视条件要好。在地形地貌复杂地区布置炮群更困难，经常发生位置难以确定的现象。目前的方法是靠人工野外踏勘来选择位置，其主要缺点包括：局限性，没有整体感，方位和范围难把握；盲目性，受地形地貌的影响，难以进行优劣比较，无法准确估算目标范围的高差值，工程设计不能最优化；难度高，有些位置和屏障难以到达和穿越，工作量大，人员安全难以保障，增加野外施工风险。因此，有必要开发一种能够大幅度提高施工质量、减少工作量、提高工作人员安全性以及克服人工野外踏勘主观局限性和盲目性问题的系统。公开于本专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术提出了一种垂直地震剖面零偏激发炮群的自动识别系统，其能够通过高空采集地形地物数据和位置测量，达到提高工作人员安全、提高施工质量、减少工作量的目的，以及克服人工野外踏勘主观局限性和盲目性的问题。根据本专利技术提出了一种垂直地震剖面零偏激发炮群的自动识别系统，所述自动识别系统包括：空中采集模块，用于从空中采集地形地物数据，所述地形地物数据为模拟信号数据；地面控制模块，用于在地面操控所述空中采集模块；模数转换模块，用于将所述模拟信号数据转换成数字信号数据，并将所述数字信号数据形成数据体；立体测图模块，用于基于所述空中采集模块的三维坐标将所述数据体反演为地面点的三维坐标，生成地面数字高程模型；自动识别模块，用于基于所述高程模型，识别所述炮群的中心坐标；阵列坐标生成模块，用于根据所述中心坐标，生成所述炮群的坐标阵列。优选地，所述空中采集模块包括：遥控无人机、摄像机、GPS接收机。优选地，所述地面控制模块用于操控所述遥控无人机的飞行姿态和摄像机的拍摄参数。优选地，所述GPS接收机是测量型接收机。优选地，所述空中采集模块还包括云台，所述云台用于安装所述摄像机以及调整所述摄像机的拍摄角度。优选地，所述数据体包括所述地形地物的立体像对。优选地，所述立体测图模块基于所述立体像对中对应的两张相片的内方位元素(f,x0,y0)、外方位元素(Xs,Ys,Zs,ψ,ω,κ)、像点在像平面坐标系中的坐标(Xi,Yi)将所述像点反演为地面点的三维坐标(xi,yi,zi)，其中f表示所述摄像机的焦距，x0,y0分别表示像主点在像平面坐标系中的x坐标和y坐标，Xs,Ys,Zs分别表示通过所述GPS接收机定位的所述摄像机的三维坐标，ψ,ω,κ分别表示所述遥控无人机的滚动角、俯仰角和转向角。优选地，所述阵列坐标生成模块根据所述垂直地震剖面炮群的中心坐标、纵坐标跨度、横坐标跨度及炮点编号生成所述炮群的坐标阵列。优选地，所述无人机的飞行方向与所述立体像对的像主点连线成45度夹角。根据本专利技术的垂直地震剖面零偏激发炮群的自动识别系统优点在于：通过高空采集地形地物数据和位置测量(特别是通过GPS控制测量)，精准还原地形模型，更易把握系统识别的方位和范围，克服人工野外踏勘的局限性；采用遥控无人机作为运载平台，通过摄像机从空中拍摄高精度目标区域地形地物的立体像对，并且采用与无人机飞行方向成45°的拍摄方向，增加立体像对的重叠范围；通过DEM(DigitalElevationModel)，即地面数字高程模型反映地表起伏、障碍位置以及通行难易，能够减少野外施工的风险，保证工作人员安全；结合VSP零偏观测系统的设计要求，自动识别激发群炮的中心位置，计算炮群的坐标阵列，大幅度提高施工质量，克服人工野外踏勘的盲目性；石油勘探的井中地震，特别是VSP零偏观测系统中，激发炮井的位置选择受限于很多条件，如炮群选择的范围、范围内的高差、施工的条件(打炮井的水源、炮井与仪器车的通视情况)等，本专利技术的VSP零偏激发炮群的自动识别系统可以获得精准的地形地物数据体，为大幅度优化工程质量，提高施工的安全性，降低工作的难度创造了条件。本专利技术的系统具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本专利技术的特定原理。附图说明通过结合附图对本专利技术示例性实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了现有技术的一种零偏地震观测系统示意图。图2示出了本专利技术的一个具体实施例的VSP零偏激发炮群自动识别系统的示意图。图3示出了本专利技术的一个具体实施例的立体像对方向及重叠部分示意图。图4示出了本专利技术的一个具体实施例的立体观测示意图。附图标记说明：1、空中采集模块；2、地面控制模块；3、模数转换模块；4、立体测图模块；5、自动识别模块；6、阵列坐标生成模块；7、计算机；8、数据体；9、数字高程模型；10、VSP零偏激发炮群中心坐标；11、VSP零偏激发炮群坐标阵列。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术。虽然附图中显示了本专利技术的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。根据本专利技术的垂直地震剖面零偏激发炮群的自动识别系统，包括：空中采集模块，用于从空中采集地形地物数据，地形地物数据为模拟信号数据；地面控制模块，用于在地面操控空中采集模块；模数转换模块，用于将模拟信号数据转换成数字信号数据，并将数字信号数据形成数据体；立体测图模块，用于基于所述空中采集模块的三维坐标将数据体反演为地面点的三维坐标，生成地面数字高程模型；自动识别模块，用于基于高程模型，识别垂直地震剖面炮群的中心坐标；阵列坐标生成模块，用于根据中心坐标，生成炮群的坐标阵列。本专利技术实施例的优点在于通过高空采集地形地物数据和位置测量，精准还原地形模型，更易把握系统识别的方位和范围，克服人工野外踏勘的局限性；通过地面数字高程模型反映地表起伏、障碍位置以及通行难易，能够减少野外施工的风险，保证工作人员安全；结合VSP零偏观测系统的设计要求，自动识别激发群炮的中心位置，计算炮群的坐标阵列，大幅度提高施工质量，克服人工野外踏勘的盲目性。作为优选方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直地震剖面零偏激发炮群的自动识别系统，所述自动识别系统包括：空中采集模块，用于从空中采集地形地物数据，所述地形地物数据为模拟信号数据；地面控制模块，用于在地面操控所述空中采集模块；模数转换模块，用于将所述模拟信号数据转换成数字信号数据，并将所述数字信号数据形成数据体；立体测图模块，用于基于所述空中采集模块的三维坐标将所述数据体反演为地面点的三维坐标，生成地面数字高程模型；自动识别模块，用于基于所述高程模型，识别所述炮群的中心坐标；阵列坐标生成模块，用于根据所述中心坐标，生成所述炮群的坐标阵列。

【技术特征摘要】
1.一种垂直地震剖面零偏激发炮群的自动识别系统，所述自动识别系统包括：空中采集模块，用于从空中采集地形地物数据，所述地形地物数据为模拟信号数据；地面控制模块，用于在地面操控所述空中采集模块；模数转换模块，用于将所述模拟信号数据转换成数字信号数据，并将所述数字信号数据形成数据体；立体测图模块，用于基于所述空中采集模块的三维坐标将所述数据体反演为地面点的三维坐标，生成地面数字高程模型；自动识别模块，用于基于所述高程模型，识别所述炮群的中心坐标；阵列坐标生成模块，用于根据所述中心坐标，生成所述炮群的坐标阵列。2.根据权利要求1所述的垂直地震剖面零偏激发炮群的自动识别系统，其中，所述空中采集模块包括：遥控无人机、摄像机、GPS接收机。3.根据权利要求2所述的垂直地震剖面零偏激发炮群的自动识别系统，其中，所述地面控制模块用于操控所述遥控无人机的飞行姿态和摄像机的拍摄参数。4.根据权利要求2所述的垂直地震剖面零偏激发炮群的自动识别系统，其中，所述GPS接收机是测量型接收机。5.根据权利要求2所述的垂直地震剖面零偏激发炮群的自动识别系统，其中，所述空中采集模块还包括云台，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱雪文，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11