《可控震源技術(shù)》PPT課件

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1、可控震源技術(shù)●可控震源工作原理簡述●可控震源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)●可控震源施工參數(shù)●噪聲編輯與變權(quán)疊加●可控震源一致性檢驗●可控震源新技術(shù)概念介紹●可控震源記錄特點可控震源工作原理簡述一、前言●震源功能：在地表或地表層釋放能量，形成向地下傳播的彈性波?！裾鹪搭愋停褐劐N、槍擊、氣槍、電火花、陸地最常用的炸藥和可控震源?！裾ㄋ帲焊吣芰克查g釋放，含的頻率成分從低頻到高頻非常豐富，很接近脈沖震源?！窨煽卣鹪矗旱驼穹㈤L時間作用積累高能量，頻率成分可控。二、連續(xù)函數(shù)的表示法●從數(shù)學(xué)上講，任一周期函數(shù)或非周期連續(xù)函數(shù)都有時間域和頻率域兩種表示法。

2、●時域表示法：振動幅度隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系?！耦l域表示法：振動幅度隨頻率f變化的函數(shù)關(guān)系。●兩種表示法從不同側(cè)面描述同一個事物，可以互為轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)手段即傅立葉變換與反傅立葉變換。三、脈沖震源與變頻掃描信號1.脈沖震源●特點：能量瞬間釋放，在極短時間振幅達(dá)到最大（時域）；具有無限帶寬，頻率從0～∞Hz，頻帶內(nèi)振幅相等（頻域）?！駡D示：2.變頻掃描信號●任一非周期振動可以分解為若干不同頻率的簡諧振動或者由若干不同頻率的簡諧振動合成：3.變頻掃描信號的特點●低振幅，通過延續(xù)時間積累能量（總激發(fā)能量是激發(fā)時間的積累）?！駫?/p>

3、描信號頻譜越寬，相關(guān)子波越窄（延續(xù)時間短），分辨率越高。●相關(guān)子波為零相位子波，t0點對應(yīng)振幅極值點，在子波的對稱中心。四、相關(guān)●相關(guān)物理意義：把延續(xù)時間很長的掃描信號壓縮成延續(xù)時間很短的有限帶寬脈沖信號?！裣嚓P(guān)過程：參考（導(dǎo)航）掃描信號沿時間軸滑動，逐次與地震道信號進(jìn)行相關(guān)運算。時移值為采樣率、整個時移長度為監(jiān)聽時間（即傳統(tǒng)的記錄長度）?！裣嚓P(guān)數(shù)學(xué)運算：多項式乘加運算（時域）；復(fù)數(shù)乘法運算（頻域）?！裣嚓P(guān)子波只含有掃描信號的頻域，相關(guān)有很強的濾波作用。可控震源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一、前言●可控震源系統(tǒng)包括：機械、電子兩大部分?！窨煽?/p>

4、震源電子部分包括：編碼掃描發(fā)生器、電控箱體、相關(guān)器。二、編碼掃描發(fā)生器（DPG）主要功能：●產(chǎn)生用于相關(guān)的參考掃描信號；●遙控DSD參數(shù)裝載；●控制震源振動并與儀器數(shù)據(jù)采集同步；●接收DSD振動過程質(zhì)量狀態(tài)數(shù)據(jù)。三、電控箱體（DSD）主要功能：●產(chǎn)生與參考掃描信號完全一致的本機掃描信號；●控制振動器振動；●對震源輸出實施實時QC數(shù)據(jù)分析，產(chǎn)生狀態(tài)信息。四、相關(guān)器主要功能：●相關(guān)運算：包括時域到頻域的傅立葉變換；復(fù)數(shù)乘法運算；頻域到時域的反傅立葉變換。五、VE432系統(tǒng)的特點●可以同時產(chǎn)生四種掃描信號，控制四組震源生產(chǎn)；●可

5、以設(shè)定存儲32種基本掃描信號；●掃描信號類型包括：線性、非線性（對數(shù)、指數(shù)、脈沖）、偽隨機、用戶自定義；●可以實現(xiàn)所有先進(jìn)的可控震源應(yīng)用技術(shù)：偽隨機碼掃描、多組震源交替掃描或滑動掃描、分段掃描、編碼掃描；●全數(shù)字自適應(yīng)伺服系統(tǒng)，通過最優(yōu)控制技術(shù)達(dá)到減小相位誤差、降低輸出信號畸變、控制最大基值力輸出的效果；●具備自動檢測功能，生成的QC數(shù)據(jù)體可以實時或事后分析：相位、畸變、基值力輸出。六、VE432啟動時序儀器發(fā)出FO后，DPG延遲100ms，其間電臺完成收/發(fā)轉(zhuǎn)換，然后發(fā)200ms全1，再發(fā)T0信息，延遲一段時間（由DPG

6、測量的DPG與DSD之間傳遞信息的無線電延遲）產(chǎn)生TB信號和參考掃描，同時電臺進(jìn)行發(fā)/收轉(zhuǎn)換；DSD收到DPG同步碼后產(chǎn)生本機掃描，掃描結(jié)束，電臺轉(zhuǎn)換為發(fā)射狀態(tài)，發(fā)送狀態(tài)。可控震源施工參數(shù)一、掃描信號類型1.線性：掃描信號頻率變化的速率在掃描期間恒定不變。●最常用的類型，一般用升頻。●在振動過程中對系統(tǒng)的約束要求少?！窦ぐl(fā)能量在整個頻帶內(nèi)均勻分布。2.非線性：掃描信號頻率變化的速率是時間的函數(shù)。●激發(fā)能量在整個頻帶內(nèi)分布不均勻，一般是將低頻端能量向高頻端轉(zhuǎn)移，能量強化的頻段掃描信號變化速率小。●非線性掃描主要用于對大地吸收

7、振幅衰減的補償。3.偽隨機：隨機方式生成，存儲在存儲器中反復(fù)使用的信號?！駛卧肼?、非嚴(yán)格單調(diào)信號，其頻率在激發(fā)頻帶內(nèi)是隨機的。●同樣激發(fā)幅度、掃描長度產(chǎn)生的能量比傳統(tǒng)掃描信號小（小6dB）?！癫淮嬖谥C振頻率，對建筑物破壞小。二、頻帶寬度●決定了分辨率，終了頻率/起始頻率應(yīng)大于2個倍頻程，一般取3個?！駭U展頻帶寬度時，低頻端比高頻端效果大。三、起始頻率●避開面波?！袷軝C械響應(yīng)限制，下限一般為6Hz，超過下限工作時，要采取振幅限制措施。四、終了頻率●主要根據(jù)勘探頻率上限確定?！裾鹪礃?biāo)稱250Hz，實際生產(chǎn)達(dá)不到，一般不超過16

8、0Hz。五、掃描長度●決定了激發(fā)能量，與炸藥震源的炸藥量相當(dāng)?！袷苁┕ば屎痛鎯ζ魅萘肯拗?。六、斜坡●相關(guān)會產(chǎn)生振幅譜振鈴的吉布斯效應(yīng)，使相關(guān)子波的旁瓣加大，理論研究表明對掃描信號的起始和終了振幅進(jìn)行約束，可以降低吉布斯效應(yīng)?！裥逼抡穹s束函數(shù)有線性、正弦、余弦等，余弦函數(shù)最好（新型系統(tǒng)推薦使用布萊克曼