一种基于无人飞行器投放震源的地震勘探系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种基于无人飞行器投放震源的地震勘探系统。包括：位于无人飞行器中的震源投放装置和若干个震源，以及位于地面的地震数据采集装置；其中，所述震源投放装置，用于在空中向地面投放震源；所述震源，用于在与地面碰撞时激发人工地震；所述地震数据采集装置，用于在所述震源激发人工地震时，进行地震数据采集。本发明专利技术实施例提供的地震勘探系统，通过在无人飞行器中搭载震源投放装置和若干个震源，使得震源投放装置在空中向地面投放震源，能够实现复杂地表环境传统地震勘探震源无法开展工作或激发效果差的勘探区实现震源投放，进而实现快速、高质量地震勘探地震数据采集。

A seismic exploration system based on unmanned aerial vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人飞行器投放震源的地震勘探系统
本专利技术涉及地震勘探
，尤其涉及一种基于无人飞行器投放震源的地震勘探系统。
技术介绍
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。在现有技术中，难以在复杂地表条件（地形起伏剧烈、交通困难和高密度植被覆盖等）传统地震勘探震源难以到达和开展工作的地区，实现快速、经济、智能化地震数据采集。因此，提出一种基于能够在复杂地表条件进行快速、经济、智能化地震数据采集的地震勘探方法成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术实施例提供一种基于无人飞行器投放震源的地震勘探系统。第一方面，本专利技术实施例提供一种基于无人飞行器投放震源的地震勘探系统，包括：位于无人飞行器中的震源投放装置和若干个震源，以及位于地面的地震数据采集装置；其中，所述震源投放装置，用于在空中向地面投放震源；所述震源，用于在与地面碰撞时激发人工地震；所述地震数据采集装置，用于在所述震源激发人工地震时，进行地震数据采集。进一步地，所述无人飞行器为低空多旋翼无人飞行器，且所述无人飞行器中还设置有飞行控制系统、无刷电机、推进器和电子调节器；其中，所述无刷电机与所述无人飞行器的任一机臂连接，位于所述任一机臂的上方，所述无刷电机与所述任一机臂对应的机翼连接；所述推进器与所述任一机臂连接，位于所述任一机臂的下方；所述无刷电机与所述电子调节器连接，所述电子调节器与所述飞行控制系统连接，所述推进器与所述电子调节器连接。进一步地，所述无人飞行器中还设置有重量传感器和定位装置。进一步地，所述震源投放装置，包括：影像仪、激光测距仪、激发条件选择模块、激发点计算定位模块和投放模块；其中，所述影像仪，用于当所述无人飞行器飞行至预设震源激发点位置对应的空中采集点位置处时，采集预设地面范围内的影像数据，并发送至所述激发条件选择模块；所述激发条件选择模块，用于基于人工智能识别技术，根据所述影像数据，识别所述预设地面范围内的介质类型及分布区域，并根据选定的介质类型从对应的分布区域中确定目标震源激发点位置；所述激发点计算定位模块，用于根据所述目标震源激发点位置，确定震源的空中投放点位置；所述投放模块，用于当所述无人飞行器飞行至所述空中投放点位置处时，进行震源投放；所述激光测距仪，用于与所述定位装置配合，为所述无人飞行器提供导航，以使得所述无人飞行器根据导航飞行至所述空中采集点位置和所述空中投放点位置。进一步地，所述震源，包括：壳体，所述壳体中震动传感器、定位器、计时器和无线信号发射器；其中，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，控制所述定位器记录当前位置，并控制所述计时器记录当前时间；所述定位器，用于在记录当前位置后发送至所述无线信号发射器；所述计时器，用于在记录当前时间后发送至所述无线信号发射器；所述无线信号发射器，用于在接收到当前位置和当前时间后，控制所述地震数据采集装置进行地震数据采集。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，用于激发反射波和折射波；壳体为圆饼状的震源，用于激发面波。进一步地，所述地震数据采集装置，包括：无线信号接收器、地震数据接收模块和地震数据存储模块。进一步地，还包括：位于地面的多个无线地震仪；每个所述无线地震仪，用于采集并存储自身对应区域内的地震数据；所述无人飞行器中搭载有地震数据无线收集装置，所述地震数据无线收集装置，用于在所述无人飞行器沿飞行航线飞行时，依次从所述多个无线地震仪中，获取地震数据。进一步地，所述地震数据无线收集装置，还用于在从所述多个无线地震仪中完成地震数据的获取后，将所有地震数据发送至主控制器，以使得所述主控制器得出地震勘探结果。本专利技术实施例提供的一种基于无人飞行器投放震源的地震勘探系统，通过在无人飞行器中搭载震源投放装置和若干个震源，使得震源投放装置在空中向地面投放震源，能够实现复杂地表环境传统地震勘探震源无法开展工作或激发效果差的勘探区实现震源投放，进而实现快速、高质量地震勘探地震数据采集，并且，由于无人飞行器的载重大，因此可以同时负载多个震源进行定点激发，实现高覆盖次数和快速激发，进而实现低成本高密度地震激发和地震数据采集，提高地震数据的信噪比和探测分辨率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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为本专利技术实施例提供的一种基于无人飞行器投放震源的地震勘探系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种无人飞行器的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种地震勘探系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种基于无人飞行器投放震源的地震勘探系统的结构示意图，如图1所述，该系统包括：位于无人飞行器1中的震源投放装置2和若干个震源3，以及位于地面4的地震数据采集装置5；其中，所述震源投放装置2，用于在空中向地面投放震源3；所述震源3，用于在与地面4碰撞时激发人工地震；所述地震数据采集装置5，用于在所述震源3激发人工地震时，进行地震数据采集。具体地，本专利技术实施例提供的地震勘探系统中引入了无人飞行器1，并在无人飞行器1中搭载震源投放装置2和若干个震源3，从而使得震源投放装置2能够在空中向地面投放震源3，这样做的好处就在于能够在传统地震勘探震源无法开展工作或激发效果差的勘探区域，实现震源投放以完成震源激发，同时，在地面设置地震数据采集装置5，能够使得在震源激发的同时进行地震数据采集，保证了快速、高质量的地震数据采集。需要说明的是，本专利技术实施例中的无人飞行器1为大载重且能够快速垂直起降的低空多旋翼无人飞行器，该无人飞本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无人飞行器投放震源的地震勘探系统，其特征在于，包括：/n位于无人飞行器中的震源投放装置和若干个震源，以及位于地面的地震数据采集装置；其中，/n所述震源投放装置，用于在空中向地面投放震源；/n所述震源，用于在与地面碰撞时激发人工地震；/n所述地震数据采集装置，用于在所述震源激发人工地震时，进行地震数据采集。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于无人飞行器投放震源的地震勘探系统，其特征在于，包括：
位于无人飞行器中的震源投放装置和若干个震源，以及位于地面的地震数据采集装置；其中，
所述震源投放装置，用于在空中向地面投放震源；
所述震源，用于在与地面碰撞时激发人工地震；
所述地震数据采集装置，用于在所述震源激发人工地震时，进行地震数据采集。


2.根据权利要求1所述的地震勘探系统，其特征在于，所述无人飞行器为低空多旋翼无人飞行器，且所述无人飞行器中还设置有飞行控制系统、无刷电机、推进器和电子调节器；其中，
所述无刷电机与所述无人飞行器的任一机臂连接，位于所述任一机臂的上方，所述无刷电机与所述任一机臂对应的机翼连接；
所述推进器与所述任一机臂连接，位于所述任一机臂的下方；
所述无刷电机与所述电子调节器连接，所述电子调节器与所述飞行控制系统连接，所述推进器与所述电子调节器连接。


3.根据权利要求1所述的地震勘探系统，其特征在于，所述无人飞行器中还设置有重量传感器和定位装置。


4.根据权利要求1所述的地震勘探系统，其特征在于，所述震源投放装置，包括：
影像仪、激光测距仪、激发条件选择模块、激发点计算定位模块和投放模块；其中，
所述影像仪，用于当所述无人飞行器飞行至预设震源激发点位置对应的空中采集点位置处时，采集预设地面范围内的影像数据，并发送至所述激发条件选择模块；
所述激发条件选择模块，用于基于人工智能识别技术，根据所述影像数据，识别所述预设地面范围内的介质类型及分布区域，并根据选定的介质类型从对应的分布区域中确定目标震源激发点位置；
所述激发点计算定位模块，用于根据所述目标震源激发点位置，确定震源的空中投放点位置；
所述投放模块，用于当所述无人飞行器飞行至所述空中投放点位置处时，进行震源投放；
所述激光测距仪，用于与所述定位装置配合，为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱荣毅，杨煜坤，钱潇驰，李建，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11