[發(fā)明專利]圓形7節(jié)點交互式微動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及流程

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910317210.6
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110031892A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳旭;王成;陳曦微;代永文;孟慶明;王國義;房師濤;鄭懿;郭柏里;梁居祥;賈丁;汪愛鴻;張文;葉至盛;陳立炯;芮庚豪;蔣蔚;賀蕾銘;黃駿;靳山;文多祥;從會濤;吳政隆
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電建集團鐵路建設(shè)有限公司
• 主分類號: G01V1/18
• 分類號: G01V1/18;G01V1/24;G01V1/30
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑

1.圓形7節(jié)點交互式微動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于：包括7個地震記錄儀組成的臺陣，其中6個地震記錄儀均布在同一個虛擬圓的圓周上，1個地震記錄儀設(shè)置在虛擬圓的圓心處；

臺陣的直徑應(yīng)不小于目標頻段中的最大波長。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形7節(jié)點交互式微動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于：從任意方向看，測點間距不應(yīng)小于目標頻段中最短波長的一半，以減小波數(shù)域的混頻誤差。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形7節(jié)點交互式微動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于：測點間距的最大間距取5～6倍的目標頻段的最大波長。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形7節(jié)點交互式微動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于：目標頻段中最大波長和最小波長與場地特征參數(shù)有關(guān)，需利用場地下方三十米平均橫波波速Vs₃₀和自振動周期T_G來確定：λ＝0.05×V_S30×T_G。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的圓形7節(jié)點交互式微動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于：虛擬圓的半徑為：

Δx_min＝λ_min/2

Δx_max＝5λ_max～6λ_max

式中：λ_min、λ_max最小波長和最大波長

Δx_min、Δx_max觀測臺陣的最小半徑和最大半徑。

6.基于權(quán)利要求1-5任一所述圓形7節(jié)點交互式微動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集流程，其特征在于：微動數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場環(huán)境評估應(yīng)包含以下幾項內(nèi)容：

(1)測區(qū)空間情況：獲取測區(qū)高精度平面圖及地下管線分布圖等，根據(jù)區(qū)域內(nèi)部地形條件及地上地下建構(gòu)筑物分布情況進行網(wǎng)格劃分，排查環(huán)境不良區(qū)域，為優(yōu)化側(cè)線設(shè)置提供參考；

(2)干擾源分析：固定頻率干擾源，如工業(yè)機械，水泵，發(fā)電機等，應(yīng)嚴格避免在此類干擾源附近進行數(shù)據(jù)采集；隨機干擾源，如汽車等，應(yīng)增加該點位數(shù)據(jù)記錄時間以保證有足夠的信號長度進行后期去噪處理；

(3)測區(qū)地表條件：測點地表是否允許儀器直接放置，應(yīng)嚴格避免將儀器直接放置在泥地，長草地，液體浸潤的土地等松軟地表上；若測點地形條件無法直接放置儀器如峭壁，斜坡等，則應(yīng)使用沙袋等人工耦合物用以固定儀器，應(yīng)避免使用木板，泡沫等；

(4)地表及地下淺層構(gòu)筑物分析：測點附近是否存在建筑物，樹木等，地下淺層是否存在停車場、地下管道等；原則上應(yīng)避免在上述物體附近采集數(shù)據(jù)；

(5)天氣條件：當風速大于5m/s時應(yīng)停止數(shù)據(jù)采集；避免在雨中進行數(shù)據(jù)采集；氣象擾動，應(yīng)避免在低氣壓環(huán)境中采集數(shù)據(jù)；

進行現(xiàn)場環(huán)境評估時需做好現(xiàn)場記錄，填寫信息記錄表。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采集流程，其特征在于：為了獲取高質(zhì)量微動數(shù)據(jù)，需根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境評估結(jié)果合理的設(shè)置測量參數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的采集流程，其特征在于：根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境評估結(jié)果合理的設(shè)置測量參數(shù)具體應(yīng)按照規(guī)范流程進行數(shù)據(jù)采集,規(guī)范流程包括儀器準備階段和數(shù)據(jù)采集階段。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的采集流程，其特征在于：

儀器準備階段：

1)選擇參數(shù)合適的地震信號采集裝置：儀器采樣率應(yīng)遠遠大于最高目標頻率的2倍；最低有效頻率應(yīng)遠低于最低目標頻率；

2)儀器校準：進行儀器一致性測試，測試儀器之間的相關(guān)性，信號時間延遲等參數(shù)，并進行校正；

3)根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境評估結(jié)果確定數(shù)據(jù)采集測線走向及點位排布，并在測試點位上布設(shè)七節(jié)點圓形臺陣。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的采集流程，其特征在于：

數(shù)據(jù)采集階段：

S1開啟設(shè)備：檢查地震記錄儀電量是否充足、存儲卡容量是否充足，確保GPS信號穩(wěn)定，等待GPS時鐘自動完成同步，指示燈處于閃爍狀態(tài)，確定Bluetooth模塊連接正常，指示儀器完成時間校準并開始數(shù)據(jù)采集；

S2儀器方位：按照測點排布設(shè)計方案，將各儀器按圓形臺陣方式依次布置在各測試點位，儀表盤正北方向與實際正北方向調(diào)節(jié)一致；

S3儀器調(diào)平：調(diào)節(jié)儀器旋鈕，使水平指示盤內(nèi)小氣泡居中，調(diào)至儀器水平擺放，以有效接收微動信號；

S4開始采集：記錄測點起止測試時間，單個測點數(shù)據(jù)采集時間不少于20分鐘；

S5現(xiàn)場施工備注：測試過程中對每個測試點做好測試環(huán)境記錄，對現(xiàn)場周圍的人工活動進行記錄，觀測并記錄觀測現(xiàn)場周圍是否出現(xiàn)大型干擾源、中小型干擾源；對測點進行拍照；

S6儀器實時監(jiān)控：在數(shù)據(jù)采集過程中應(yīng)對地震記錄儀的工作狀態(tài)信號燈進行實時監(jiān)控，如發(fā)現(xiàn)信號燈異常應(yīng)做及時處理，做好記錄并重新補測該點位；

S7現(xiàn)場數(shù)據(jù)監(jiān)測：在布置完臺陣儀器后，開啟數(shù)據(jù)傳輸模塊，連接數(shù)據(jù)監(jiān)測終端，數(shù)據(jù)傳輸模塊通過藍牙傳輸方式將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)監(jiān)測終端，實現(xiàn)探測數(shù)據(jù)實時傳送，并使用數(shù)據(jù)監(jiān)測終端監(jiān)測各個臺陣獲取的數(shù)據(jù)；通過數(shù)據(jù)信號波形及現(xiàn)場干擾源情況分析判斷數(shù)據(jù)質(zhì)量；

判斷數(shù)據(jù)是否合格，對數(shù)據(jù)不合格的測點進行重測；

S8整理歸檔：包括數(shù)據(jù)文件的讀取和存檔，野外記錄歸檔。