[發(fā)明專利]一種地震采集數(shù)據(jù)的壓縮及傳輸方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210418513.5
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN103792570B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李守才;王躍;梅有仁;馬國慶;董健;袁昊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院
• 主分類號: G01V1/22
• 分類號: G01V1/22;G01V1/28
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所 11218
• 代理人: 劉明華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地震勘探領(lǐng)域，特別地涉及一種地震采集數(shù)據(jù)的壓縮方法和傳輸方法。

背景技術(shù)

地震儀是地震勘探的關(guān)鍵設(shè)備，其技術(shù)水平、性能指標(biāo)和應(yīng)用效果均直接關(guān)系到地震采集數(shù)據(jù)的效果。隨著微電子技術(shù)等多種技術(shù)的不斷發(fā)展，地震儀信號的傳輸方式發(fā)生了很大的變化，由純模擬信號到模擬、數(shù)字分段傳輸，再到如今的純數(shù)字信號傳輸；道數(shù)也越來越多，從最初的十幾道發(fā)展到幾千、幾萬道。

隨著地球物理相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，對地震勘探儀器的要求越來越高，從最初的幾道、幾十道，發(fā)展到幾千道、幾萬道，甚至幾十萬道。然而，隨著地震道數(shù)的不斷增加，不斷增多的地震采集數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)的存儲和傳輸成為制約地球物理勘探裝備中的一個瓶頸，研究如何解決地震采集數(shù)據(jù)的存儲和傳輸成為研制地球物理勘探裝備的一項關(guān)鍵技術(shù)。

通過分析各種地震儀的結(jié)構(gòu)和采集數(shù)據(jù)的特點，我們設(shè)計了一種無損的地震數(shù)據(jù)壓縮、存儲和傳輸方法，解決地震數(shù)據(jù)傳輸中的問題，這樣縮短數(shù)據(jù)傳輸和存儲時間，提高工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明主要用于地震勘探、微地震監(jiān)測、被動源勘探的采集裝備中。本發(fā)明的目的在于：從地震儀誕生開始，接收信號的道數(shù)越來越多，已從最初的十幾道發(fā)展到幾千、幾萬道。由于地震勘探施工的特點，數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)制約了地震勘探設(shè)備的發(fā)展。隨著地震道數(shù)的不斷增加，需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不斷增加，而地震數(shù)據(jù)傳輸時，不允許使用有損壓縮的方法。我們根據(jù)地震采集設(shè)備中使用24Bit的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片（A/D）,在沒有人工激勵信號或者偶然事件產(chǎn)生振動信號時，在一定時段內(nèi)地震采集設(shè)備采集的數(shù)據(jù)中，部分高位信號相同的特點，在一幀存儲或傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中，對于相同的部分只處理一次，在采集單元中可以有效節(jié)省存儲空間，存儲更多數(shù)據(jù)；在數(shù)據(jù)傳輸中，減少數(shù)據(jù)量，提供傳輸效率。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種地震采集數(shù)據(jù)的壓縮及傳輸方法，包括以下步驟：

（1）每幀數(shù)據(jù)內(nèi)采樣點數(shù)一定時，不同采集單元的數(shù)據(jù)長度是變化的；

（2）每幀采樣點可變，但在同一個系統(tǒng)中，所有采集單元在同一時刻

對應(yīng)的數(shù)據(jù)幀包含的采樣點是一定的；

（3）每幀前六個字節(jié)固定，為0x00、0x00、0x00、0xff、0xff、0xff，第七個字節(jié)為標(biāo)志字節(jié)，記錄傳輸幀標(biāo)志；采樣輸入保持電路保證了0和最大值不會相鄰出現(xiàn)；

（4）標(biāo)志字節(jié)：使用三個bit表示傳輸位數(shù)，對應(yīng)的數(shù)據(jù)8~24bit；

（5）每個樣點最少8bit，以4bit遞進，最多24bit，編碼和解編時避免復(fù)雜的計算；

（6）采集單元內(nèi)加非易失數(shù)據(jù)存儲器，保證不能實時傳輸時采集數(shù)據(jù)不丟失；

（7）存儲的每個采樣點的最高位一定是符號位，確保進行壓縮時采集數(shù)據(jù)的極性不會改變。

所述的步驟（6）進一步包括：

（6.0）采集單元從接收到同步信號開始，對一定數(shù)值的采樣數(shù)據(jù)進行比較，以4位為一單位；

(6.1)比較標(biāo)志lb1為1，轉(zhuǎn)步驟（6.6）；

（6.2）首先比較高4位，即采集數(shù)據(jù)中除符號位外，最高的四位,記為（D22~D19），如果不全部相同，則設(shè)置標(biāo)志lb1為1，按照24位進行記錄，轉(zhuǎn)步驟（6.6）；否則，在輔助信息中記錄原最高的四位(D22~D19)，

為便于說明，增加一個附表10，表示輔助信息中高位值數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，共兩個字節(jié)，16位；

采集數(shù)據(jù)中除符號位外的最高四位(D22~D19),記錄在輔助信息中的HD15~HD12，而在記錄或傳輸數(shù)據(jù)時，將不再為最高四位（D22~D19）保留位置，也可以說壓縮掉了四位；

采集單元在采集數(shù)據(jù)時，每個樣點由二進制的24位組成，附表9所示，其中D23表示信號極性，信號為“+”時，該位為“0”，信號為“-”時，該位為“1”；D22、D21、……、D0是真值，表示信號的幅度大小，D22為最高位，D0為最低位；

附表9????24bit地震數(shù)據(jù)格式