JP6324290B2 - Data recording apparatus and data collecting apparatus - Google Patents
Data recording apparatus and data collecting apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP6324290B2 JP6324290B2 JP2014216827A JP2014216827A JP6324290B2 JP 6324290 B2 JP6324290 B2 JP 6324290B2 JP 2014216827 A JP2014216827 A JP 2014216827A JP 2014216827 A JP2014216827 A JP 2014216827A JP 6324290 B2 JP6324290 B2 JP 6324290B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- data recording
- vibration
- vibrator
- recording device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
本発明は、物理探査システムを構成する受振器などのセンサー装置が取得したデータの記録装置およびデータ処理技術に関する。 The present invention relates to a data recording device and a data processing technique for data acquired by a sensor device such as a geophone that constitutes a physical exploration system.
石油・天然ガス等の地下資源を採掘するためには、地下資源が存在する場所を特定する地下資源探査を行う必要がある。石油・天然ガス等の地下資源探査は例えば次のように段階を経て進める。まず、第1段階として、広域地質評価と呼ばれる評価を行う。広域地質評価では、探査対象地域の航空写真や衛星写真の解析、重力や磁力の分布等の調査を行い、地下深部における地下資源存在の可能性を評価して探査対象エリアを絞り込む。次に第2段階として、その絞り込んだエリアで物理探査を行う。物理探査とは、地表に対し人工的に物理現象を発生させて、その反応を測定することで地下の状態を解析する探査方法である。絞り込んだエリアで物理探査を用い、地下構造の解析および評価を行う。 In order to mine underground resources such as oil and natural gas, it is necessary to conduct underground resource exploration to identify the location where the underground resources exist. Exploration of underground resources such as oil and natural gas proceeds through the following steps, for example. First, as a first stage, an evaluation called wide area geological evaluation is performed. In the wide-area geological evaluation, analysis of aerial photographs and satellite photographs of the exploration target area, investigation of the distribution of gravity and magnetic force, etc. are performed, and the possibility of the existence of underground resources in the deep underground is evaluated to narrow down the exploration target area. Next, as a second stage, physical exploration is performed in the narrowed area. Geophysical exploration is an exploration method that analyzes the state of the ground by artificially generating physical phenomena on the surface and measuring their reactions. Analyze and evaluate the underground structure using geophysical exploration in the narrowed area.
物理探査において地下の地質構造を知るための有効な方法が反射法地震探査である。反射法地震探査は、地表に対し人工的な振動を与え、その振動により発生した弾性波が地中を伝播して地層境界面で反射することで発生した反射波を地表に設置した受振器で観測・記録し、反射波が観測されるまでの時間や反射波の振幅の変化を解析することで、地下構造を再現し把握する手法である。 Reflective seismic exploration is an effective method for understanding geological structures underground in geophysical exploration. The seismic reflection method is a geophone that applies artificial vibrations to the surface of the earth and the reflected waves generated by the elastic waves generated by the vibrations propagating through the ground and reflected at the boundary of the strata. It is a method to reproduce and grasp the underground structure by observing and recording, and analyzing changes in the time until the reflected wave is observed and the amplitude of the reflected wave.
この反射法地震探査を実施する際のシステムは、人工的に振動を発生させる震源、振動を観測する受振器、観測した振動を記録するデータ記録装置、記録されたデータを収集するデータ収集装置で構成される。 The system used to perform this seismic reflection survey is an epicenter that artificially generates vibration, a geophone that observes the vibration, a data recording device that records the observed vibration, and a data collection device that collects the recorded data. Composed.
震源は、振動を発生させるエネルギー源のことである。ダイナマイト等の衝撃によりパルス状の波形を発生させる方法があるが、地表の損傷や安全上の問題があるため市街地ではダイナマイトの使用は難しい。そこで、非爆薬型震源としてバイブレータ方式が用いられる。バイブレータ方式は、地表面に振動装置を接触して振動させる方法である。バイブレータ方式では、地下の物性に応じて振動の周波数を設定し、弱い振動を数秒から数十秒印加する。バイブレータによって数秒から数十秒の長い時間弱い振動を複数回印加することによる振動エネルギーは、データ処理によりダイナマイト等の衝撃で発生するパルス状の振動エネルギーと同等となる。
受振器は、微小な振動を観測できるセンサーを搭載しており、観測した振動を、振動に応じたデータに変換するものである。
データ記録装置は受振器で観測した振動のデータを記録する装置である。データ収集装置は複数のデータ記録装置に記録されたデータを収集する装置である。
An epicenter is an energy source that generates vibration. Although there is a method of generating a pulse waveform by impact of dynamite or the like, dynamite is difficult to use in urban areas due to ground damage and safety problems. Therefore, the vibrator system is used as a non-explosive type epicenter. The vibrator method is a method in which a vibrating device is brought into contact with the ground surface to vibrate. In the vibrator system, the frequency of vibration is set according to the physical properties of the underground, and weak vibration is applied for several seconds to several tens of seconds. The vibration energy generated by applying a weak vibration for a long time of several seconds to several tens of seconds by a vibrator is equivalent to the pulsed vibration energy generated by an impact such as dynamite by data processing.
The geophone is equipped with a sensor that can observe minute vibrations, and converts the observed vibrations into data corresponding to the vibrations.
The data recording device is a device for recording vibration data observed by a geophone. The data collection device is a device that collects data recorded in a plurality of data recording devices.
受振器が観測し、データ記録装置に記録され、データ収集装置が収集したデータは、計算機が設置された処理センタに送られる。処理センタでは、補正処理、相関処理、重合処理など複数の処理によりデータを解析し、地層の境界面を算出することで、地下構造図を作成する。なお、受振器は反射波以外に、地表面に沿って伝わる表面波や、風雨や自動車、作業者の歩行に起因する振動波も観測し、それらはノイズとなって反射波に重畳されている。データの解析では、ノイズを低減するような処理を行う必要がある。 The data received by the geophone, recorded in the data recording device, and collected by the data collecting device is sent to the processing center where the computer is installed. In the processing center, data is analyzed by a plurality of processes such as a correction process, a correlation process, and a superposition process, and a boundary surface of the formation is calculated to create an underground structure map. In addition to reflected waves, the geophone also observes surface waves that travel along the ground surface, and vibration waves that are caused by wind, rain, automobiles, and workers walking, and these are superimposed on the reflected waves as noise. . In data analysis, it is necessary to perform processing that reduces noise.
また、受振器が観測したデータをデータ収集装置が収集するために、受振器とデータ記録装置とデータ収集装置間にデータ収集ネットワークが必要である。
データ収集ネットワークの一つとして、有線通信ネットワークシステムがある。有線通信ネットワークシステムは、受振器同士、受振器とデータ記録装置間、およびデータ記録装置とデータ収集装置間をケーブルで接続し、リアルタイムにデータをデータ収集装置に集約するシステムである。有線通信ネットワークシステムは、リアルタイムにデータを確認することができる利点があるが、装置間を接続するケーブル量が膨大となり、運搬に多くの労力がかかる。また探査エリアに受振器やケーブルを配備する作業量も大きくなるという問題がある。さらに、ケーブルの損傷による交換やケーブル内部の断線を確認する等のメンテナンスにかかる作業量も非常に大きくなるという問題もある。
In addition, in order for the data collection device to collect data observed by the geophone, a data collection network is required between the geophone, the data recording device, and the data collection device.
One of the data collection networks is a wired communication network system. The wired communication network system is a system in which data is collected in a data collection device in real time by connecting the geophones, between the geophone and the data recording device, and between the data recording device and the data collection device. The wired communication network system has an advantage that data can be confirmed in real time, but the amount of cables for connecting the devices becomes enormous, and a lot of labor is required for transportation. In addition, there is a problem that the amount of work for installing geophones and cables in the exploration area increases. In addition, there is a problem that the amount of work required for maintenance such as replacement due to cable damage and confirmation of disconnection inside the cable becomes very large.
近年では、分析の精度を上げるために、探査エリアに受振器を数千から数万個設置するような探査システムの構築が主流となっている。受振器を数万個用いるような探査システムを有線通信ネットワークシステムで構築すると、上述の問題が更に深刻となる。 In recent years, in order to improve the accuracy of analysis, the construction of exploration systems in which thousands to tens of thousands of geophones are installed in the exploration area has become mainstream. If a survey system that uses tens of thousands of geophones is constructed with a wired communication network system, the above problem becomes more serious.
この問題を解決するため、受振器同士および、データ記録装置とデータ収集装置間をケーブル接続せず、受振器とデータ記録装置を独立させた、ケーブルフリーシステムと呼ばれるシステムが開発されている。ケーブルフリーシステムは、受振器とデータ記録装置を探査エリアに一定期間設置し観測を行う。この間、受振器が取得したデータをデータ記録装置に蓄積し続ける。一定期間データ取得を行った後に受振器とデータ記録装置を回収し、データ記録装置に蓄積されたデータをデータ収集装置が収集するシステムである。ケーブルフリーシステムでは、ケーブルの運搬やメンテナンスに対する作業量が大幅に低減される。 In order to solve this problem, a system called a cable-free system has been developed in which the geophone and the data recording device are independent from each other, and the geophone and the data recording device are not connected by a cable. The cable-free system installs a geophone and a data recording device in the exploration area for a certain period of time. During this time, the data acquired by the geophone is continuously stored in the data recording device. This is a system in which after receiving data for a certain period, the geophone and the data recording device are collected, and the data collecting device collects data accumulated in the data recording device. The cable-free system greatly reduces the amount of work for cable transportation and maintenance.
しかし、ケーブルフリーシステムでは、探査エリアにおけるデータ取得期間が終了して取得したデータをデータ収集装置が収集するまで、データが正常に取得できたかどうかを確認することができない。つまり、受振器やデータ記録装置の故障や、受振器の設置方法の不備等により取得したデータが解析に利用できない等の問題が判明するのは、データ収集後であり、データ取得期間中はデータの正常性を確認できない。このため、多数の受振器にてデータ取得に不備があった場合、データの再取得が必要となる。 However, in the cable-free system, it is not possible to confirm whether or not the data has been normally acquired until the data collection device collects the data acquired after the data acquisition period in the exploration area ends. In other words, problems such as failure of the geophone or data recording device, or inaccuracy of the data acquired due to inadequate installation of the geophone are found after data collection. Cannot confirm the normality of. For this reason, when there is a deficiency in data acquisition in many geophones, it is necessary to re-acquire data.
そこで、受振器およびデータ記録装置に無線通信機能を実装させることで、データ取得期間中であっても、データを無線通信を用いてデータ収集装置に集約させる、無線通信を用いた物理探査データ収集システムが提案されている。
例えば特許文献1では、受振器1から受振器2、受振器3へと順に無線通信を用いてデータを転送するような受振器間のデータリレー転送方法が提案されている。
Therefore, the geophysical exploration data collection using the wireless communication is made possible by implementing the wireless communication function in the geophone and the data recording device so that the data is collected to the data collecting device using the wireless communication even during the data acquisition period. A system has been proposed.
For example,
無線通信を用いた物理探査データの収集システムは、データ記録装置が、データ収集装置に送信するデータの種類に応じて2種類に分けられる。一つは取得したデータそのものを送信するシステムで、もう一つはクオリティコントロール(QC:Quality Control)情報と呼ばれる受振器およびデータ記録装置の稼動状況、例えば電池残量や動作状態に関する情報だけを送信するシステムである。 The physical exploration data collection system using wireless communication is classified into two types according to the type of data that the data recording device transmits to the data collection device. One is a system that transmits the acquired data itself, and the other is only the information on the operating status of the geophone and data recording device, such as quality control (QC) information, such as the remaining battery level and operating status. System.
データそのものを送信するシステムには、データ収集装置がデータを確認することでデータの正常性が確認できるという利点がある。一方、無線通信で送信するデータ容量が大きく、データ記録装置の消費電力が増大するという課題がある。1台の受振器およびデータ記録装置が取得するデータの量は1日あたり数ギガバイトとなる。データ記録装置が無線通信を用いてデータ収集装置へ送信するデータ量が膨大であるため、データ記録装置の無線通信にかかる消費電力が大きくなってしまう。膨大なデータを送信するために、受振器およびデータ記録装置には大容量の電池が必要となり、装置のコストや重量が上がってしまう。 The system that transmits the data itself has an advantage that the normality of the data can be confirmed by the data collection device confirming the data. On the other hand, there is a problem that the data capacity to be transmitted by wireless communication is large and the power consumption of the data recording apparatus is increased. The amount of data acquired by one geophone and data recording device is several gigabytes per day. Since the amount of data transmitted from the data recording device to the data collection device using wireless communication is enormous, power consumption for wireless communication of the data recording device increases. In order to transmit enormous amounts of data, a large capacity battery is required for the geophone and the data recording device, which increases the cost and weight of the device.
QC情報だけを送信するシステムの場合、データ収集装置がデータそのものを確認することなくQC情報により受振器およびデータ記録装置の動作状態が確認できるという利点がある。しかし、動作状態は確認できても、データ収集装置はデータそのものの正常性を確認できないという課題がある。 In the case of a system that transmits only QC information, there is an advantage that the operation state of the geophone and the data recording device can be confirmed by the QC information without the data collecting device confirming the data itself. However, there is a problem that even if the operation state can be confirmed, the data collection device cannot confirm the normality of the data itself.
データの正常性は、受振器およびデータ記録装置で取得したデータから反射波を復元し、反射波の振幅や到達タイミングなどの情報を抽出することにより確認できる。しかし、前述したように、受振器およびデータ記録装置で取得される反射波には多くのノイズが重畳しているため、反射波とノイズのSN比を向上させるような処理を行わなければ振幅や到達タイミングなどの情報を抽出することができない。 The normality of the data can be confirmed by restoring the reflected wave from the data acquired by the geophone and the data recording device and extracting information such as the amplitude and arrival timing of the reflected wave. However, as described above, since a lot of noise is superimposed on the reflected wave acquired by the geophone and the data recording device, the amplitude and the amplitude or the noise must be improved unless processing for improving the SN ratio of the reflected wave and the noise is performed. Information such as arrival timing cannot be extracted.
本発明は、データ記録装置が、データ収集装置にデータを送信する物理探査システムにおいて、データ記録装置が、データ収集装置に無線通信で送信するデータ容量を削減し、データ記録装置における消費電力を低減させることを目的とする。 The present invention relates to a physical exploration system in which a data recording device transmits data to a data collection device, and the data recording device reduces the data capacity transmitted by wireless communication to the data collection device, thereby reducing power consumption in the data recording device. The purpose is to let you.
また、本発明は、データ記録装置が、データ収集装置にQC情報を送信する物理探査システムにおいて、データ収集装置でデータの正常性確認を行えるようにすることを目的とする。 It is another object of the present invention to enable a data recording apparatus to check the normality of data in a physical exploration system that transmits QC information to the data collecting apparatus.
上記課題を解決するために、本発明においては、バイブレータが予め設定された開始時刻、継続時間情報に基づいて発生させた同一パターンの複数回の振動を、受振器が観測し、受振器が観測した複数の振動波データを記録するデータ記録装置が、記録した複数の振動波データを、複数の振動波データに分割し、分割した各振動波データを加算処理し、分割数分の1に削減し、データ収集装置へ送信するようにした。 In order to solve the above problems, in the present invention, the geophone observes multiple vibrations of the same pattern generated by the vibrator based on the preset start time and duration information, and the geophone observes A data recording device that records a plurality of vibration wave data, divides the recorded plurality of vibration wave data into a plurality of vibration wave data, and adds each of the divided vibration wave data to reduce the number of divisions And sent to the data collection device.
また、本発明においては、受振器が観測した複数の振動波データを記録したデータ記録装置から、振動波データを収集するデータ収集装置が、バイブレータの振動パターンに関する情報を複数のデータ記録装置に送信し、複数のデータ記録装置から、振動パターンを用いて相互相関処理を行った結果得られた振動波の振幅および到達時間情報を受信するようにした。 In the present invention, a data collection device that collects vibration wave data from a data recording device that records a plurality of vibration wave data observed by the geophone transmits information related to the vibration pattern of the vibrator to the plurality of data recording devices. In addition, vibration wave amplitude and arrival time information obtained as a result of cross-correlation processing using vibration patterns are received from a plurality of data recording devices.
本発明によれば、データ記録装置内において、受振器が観測した信号のSN比を向上させるデータ処理を行うことができ、その処理により無線通信で送信するデータ容量を低減でき、無線通信で送信における電力消費を低減できる。
また、本発明によれば、受振器および/またはデータ記録装置が、データ収集装置にQC情報を送信する物理探査システムにおいて、データ収集装置でデータの正常性確認を行うことが可能となる。
According to the present invention, it is possible to perform data processing for improving the signal-to-noise ratio of a signal observed by a geophone in a data recording apparatus, and the data capacity to be transmitted by wireless communication can be reduced by the processing and transmitted by wireless communication. Power consumption can be reduced.
In addition, according to the present invention, in a physical exploration system in which the geophone and / or the data recording device transmit QC information to the data collecting device, it is possible to check the normality of the data with the data collecting device.
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明が適用される物理探査システム全体の構成を説明する。
図1は、本発明の一実施例における物理探査システムの構成を説明する図である。
First, the configuration of the entire physical exploration system to which the present invention is applied will be described.
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a physical exploration system in one embodiment of the present invention.
物理探査システムは、地表に振動を印加するバイブレータ101、振動を測定する受振器102、受振器が測定したデータを内部の記録領域に格納するデータ記録装置103、データ記録装置103に格納されたデータを収集するデータ収集装置104、データ記録装置が、内部に格納したデータをデータ収集装置に送信する際にデータ送信を中継する中継装置105で構成される。図1において、データ記録装置103aは、バイブレータの近傍に位置し、データ記録装置103bは、バイブレータの遠方に位置する。
図1に示した例では、受振器102とデータ記録装置103間は有線回線で接続され、データ記録装置103と中継装置105間は無線通信を行い、中継装置105とデータ収集装置104は有線回線で接続される構成を例として示している。これ以外にも、受振器102とデータ記録装置103間、中継装置105とデータ収集装置104間も、無線回線で接続される構成としてもよい。
The geophysical exploration system includes a vibrator 101 that applies vibration to the ground surface, a
In the example shown in FIG. 1, the
中継装置105は、Wi−Fi(登録商標)やZigBee(登録商標)などの方式で無線通信する機能と、光ファイバもしくは同軸ケーブルを用いた有線通信を行う機能を持ち、データ記録装置103と無線通信を行う。
The
データ収集装置104は、光ファイバもしくは同軸ケーブルを用いた有線通信を行う機能を持ち、中継装置105と通信を行う。また、データ収集装置104は、データを収集する機能と、バイブレータ101およびデータ記録装置103を制御する機能を持つ。データ収集装置104は、これらの装置を制御するためのパラメータをデータ記録装置103には中継装置105を介して送信し、バイブレータ101には無線通信を用いて送信する。データ収集装置104とバイブレータ101間の無線通信は、データ記録装置103と中継装置105間の無線通信とは異なる無線通信方式を用いてもよい。
The
バイブレータ101は、地表に振動を印加する機能の他に、GPS(Global Positioning System)信号などから時刻情報や位置情報を取得する機能と、取得した時刻情報と位置情報を管理する機能、無線通信を行う機能を持ち、データ収集装置104と通信を行う。バイブレータ101は、データ収集装置104から送信されたパラメータに基づいた振動を地表に印加する。
The vibrator 101 has a function of acquiring time information and position information from a GPS (Global Positioning System) signal, a function of managing the acquired time information and position information, and wireless communication in addition to a function of applying vibration to the ground surface. It has a function to perform and communicates with the
図2は、本発明の一実施例におけるデータ記録装置の構成を説明する図である。
データ記録装置103は、メムス(MEMS:Micro Electro Mechanical Systems)を用いた受振器とのインタフェースとなる受振器IF(MEMS)208、ジオフォンを用いた受振器とのインタフェースとなる受振器IF(ジオフォン)209、受振器IF(ジオフォン)209から入力されたジオフォンが観測した速度情報のアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換部210、デジタル信号に変換した速度情報に伝達関数をかけて加速度情報に変換する伝達関数部211、受振器IF208が受信したデータおよび伝達関数部211が加速度情報に変換したデータを保存する取得データ格納部215、取得データ格納部215に保存されたデータに分割や加算や乗算等の演算処理を行う演算部206、演算部206での処理結果等を格納する演算データ格納部201、演算データ格納部201に格納されたデータをWi−Fi(登録商標)やZigBee(登録商標)などの無線方式を用いて中継装置に送信する無線送信部203、中継装置からの無線通信信号を受信しデータの復調を行う無線受信部202、復調したデータからパラメータを取り出し格納するパラメータ格納部204、GPS信号を受信するGPS信号受信部207、受信したGPS信号から抽出した時刻情報を管理する時刻管理部205、データ記録装置103の各部を駆動させるための電池213、電池213を充電する際の外部装置とのインタフェースとなる充電IF214、取得データ格納部215内のデータを取り出す際の外部装置とのインタフェースとなる外部装置IF212、から構成される。
FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of a data recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
The data recording device 103 includes a geophone IF (MEMS) 208 serving as an interface with a geophone using a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), and a geophone IF serving as an interface with a geophone. 209, an A /
図3は、本発明の一実施例におけるデータ収集装置の構成を説明する図である。
データ収集装置104は、バイブレータを制御するためのパラメータを格納するパラメータ格納部(バイブレータ)301、中継装置105との通信のインタフェースとなる有線IF302、有線IFで受信したデータを格納するデータ格納部303、格納されたデータを表示する表示部304、バイブレータとの無線通信を行う無線送受信部305、データ記録装置103を制御するためのパラメータを格納するパラメータ格納部(データ記録装置)306から構成される。
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the data collection device according to an embodiment of the present invention.
The
次に、本実施例における、受振器102、データ記録装置103、データ収集装置104、バイブレータ101、中継装置105の動作を、振動印加前、振動印加途中、振動印加後の3ステップに分けて説明する。
Next, the operations of the
まず、バイブレータ101による振動印加前における各装置の動作について説明する。
探査エリアに、受振器102、データ記録装置103、中継装置105、データ収集装置104、バイブレータ101を配備する。
データ収集装置104は、オペレータが設定したバイブレータ101が地表に印加する振動の印加回数、各回の印加開始時刻、各回の印加時間長をパラメータ格納部(バイブレータ)301に格納している。バイブレータに関するパラメータは、予め設定しておいてもよいし、探査エリアの状況に合わせて、設定し直すことも可能である。また、データ収集装置104は、バイブレータ101が地表に印加する振動の印加回数、各回の印加開始時刻、各回の印加時間長、データ記録装置103がデータを取得する際のサンプリング時間をパラメータ格納部(データ記録装置)306に格納している。データ収集装置104はパラメータ格納部(バイブレータ)301にある情報をバイブレータ101に、パラメータ格納部(データ記録装置)306にある情報をデータ記録装置103に送信する。
バイブレータ101は、データ収集装置104から送信された振動の印加回数、各回の印加開始時刻、各回の印加時間長を取得し保持する。
データ記録装置103は、データ収集装置104から送信されたパラメータと、その他にGPS信号から得たデータ記録装置103の位置情報をパラメータ格納部204に格納する。
図4(a)に、本発明の一実施例におけるデータ記録装置のパラメータ格納部のデータ格納イメージ図を示す。
図4(b)に、本発明の一実施例におけるデータ収集装置のパラメータ格納部(バイブレータ)のデータ格納イメージ図を示す。
またデータ記録装置103は、GPS信号から得た時刻情報を時刻管理部205に格納する。
First, the operation of each device before applying vibration by the vibrator 101 will be described.
The
The
The vibrator 101 acquires and holds the number of times of application of vibration transmitted from the
The data recording device 103 stores the parameter transmitted from the
FIG. 4A shows a data storage image diagram of the parameter storage unit of the data recording apparatus in one embodiment of the present invention.
FIG. 4B is a data storage image diagram of the parameter storage unit (vibrator) of the data collection device according to the embodiment of the present invention.
Further, the data recording device 103 stores time information obtained from the GPS signal in the
次に、バイブレータ101による振動印加途中における各装置の動作について説明する。
バイブレータ101は、データ収集装置から予め無線通信により受信し、バイブレータ内部に保持している印加回数、各回の印加開始時刻、各回の印加時間長に従って、地表に振動を印加する。
データ記録装置103は、データ記録装置103内のパラメータ格納部204に格納された振動の印加開始時刻と印加時間長とサンプリング時間に従い、初回振動開始から最終振動回の印加時間長後の予め設定した時間まで受振器が観測した振動波データを取得し続け、データ記録装置103の取得データ格納部215に保存する。
Next, the operation of each device during vibration application by the vibrator 101 will be described.
Vibrator 101 receives vibration from the data collection device in advance by wireless communication, and applies vibration to the ground surface according to the number of times of application, the start time of each application, and the length of each application time held in the vibrator.
The data recording device 103 follows the application start time, the application time length, and the sampling time of the vibration stored in the
最後に、バイブレータ101による振動の印加後における各装置の動作について説明する。
データ記録装置103は取得した振動波データに後述する前処理を行った後、振動波データとデータ記録装置103の位置情報を無線通信を用いて中継装置105に送信する。中継装置105は有線通信を用いてデータ収集装置104に振動波データと位置情報を送信することで、データ収集装置104はデータを収集する。
本実施例では、データ記録装置103が前処理を実施することにより、無線送信するデータ量を削減している。
Finally, the operation of each device after application of vibration by the vibrator 101 will be described.
The data recording device 103 performs preprocessing, which will be described later, on the acquired vibration wave data, and then transmits the vibration wave data and the position information of the data recording device 103 to the
In this embodiment, the data recording apparatus 103 performs preprocessing, thereby reducing the amount of data to be transmitted wirelessly.
次に前処理の方法について説明する。
図5は、本発明の一実施例におけるデータ記録装置が行う前処理を説明する図である。
バイブレータ101は、全く同じ振動パターンを再現し、その振動パターンを複数回印加することができる。そのため、受振器102は、全く同じパターンの反射波にノイズが重畳した振動波を観測することになる。また、図5に示すように、データ記録装置103に保存されたデータをバイブレータの各振動印加開始時刻を先頭に分割すると、それぞれの分割データの同じ位置に反射波データが含まれることになる。
Next, a preprocessing method will be described.
FIG. 5 is a diagram for explaining preprocessing performed by the data recording apparatus according to the embodiment of the present invention.
Vibrator 101 can reproduce the same vibration pattern and apply the vibration pattern a plurality of times. For this reason, the
データ記録装置103の演算部206は、取得データ格納部215に保存されたデータを、バイブレータの各振動印加開始時刻を先頭にデータを分割し(S501)、それらのデータを足し合わせ、演算データ格納部201に加算データとして格納する(S502)。データ記録装置103は以上の前処理を行い、生成した加算データを中継装置105に送信する。
The
反射波のパターンは毎回同じである一方、ノイズは回毎に異なる。従って上記の加算処理により、反射波部分が強められたデータを生成することができ、データの有効性を失わずにデータ量を1/印加回数に削減することができる。また、反射波部分が強められることにより、反射波とノイズのSN比が向上する。 The reflected wave pattern is the same each time, while the noise is different each time. Therefore, by the above addition processing, data with an enhanced reflected wave portion can be generated, and the amount of data can be reduced to 1 / number of applications without losing the validity of the data. Further, by enhancing the reflected wave portion, the SN ratio of the reflected wave and noise is improved.
データ記録装置103の取得データ格納部215に保存されたデータは、データ記録装置103を探査エリアから回収した後に、外部装置IF212から出力することで収集される。
受振器がジオフォンである場合、上述の前処理の前に、伝達関数処理部211にて受振器の観測データであり相対速度を絶対加速度に変換する処理を行う。
本実施例における受振器102とデータ記録装置103は、一体型の装置であってもよい。
The data stored in the acquired
When the geophone is a geophone, before the above-described preprocessing, the transfer
The
実施例2では、データ記録装置における前処理として、別の処理を用いることによるデータの削減方法について説明する。
本実施例における全体のシステム構成は実施例1と同じであるため、説明を省略する。
In the second embodiment, a data reduction method using another process as a preprocess in the data recording apparatus will be described.
Since the overall system configuration in the present embodiment is the same as that in the first embodiment, description thereof is omitted.
本実施例における各装置の動作について、振動印加前、振動印加途中、振動印加後の3ステップに分けて説明する。なお、実施例1と同じ動作をする部分については、説明を省略する。 The operation of each device in the present embodiment will be described in three steps before application of vibration, during application of vibration, and after application of vibration. Note that the description of the same operation as that of the first embodiment is omitted.
まず、振動印加前における各装置の動作について、実施例1で記した動作以外について説明する。
バイブレータ101は、GPS信号からバイブレータ101の位置情報を取得し、取得した位置情報を無線通信を用いてデータ収集装置104へ送信する。データ収集装置104は、実施例1のパラメータに加えて、バイブレータ101から送信された位置情報をパラメータ格納部(バイブレータ)301に格納し、パラメータ格納部(データ記録装置)306には、実施例1のパラメータに加えて、バイブレータによる振動の反射波が探査エリアを伝播する想定伝播速度を格納する。想定伝搬速度については後述する。
図6(a)に、本発明の一実施例におけるデータ収集装置のバイブレータ用パラメータ格納部のデータ格納イメージ図を示す。
図6(b)に、本発明の一実施例におけるデータ記録装置のパラメータ格納部のデータ格納イメージ図を示す。
図6(c)に、本発明の一実施例におけるデータ記録装置の演算データ格納部のデータ格納イメージ図を示す。
First, the operation of each device before applying vibration will be described except for the operation described in the first embodiment.
Vibrator 101 acquires the position information of vibrator 101 from the GPS signal, and transmits the acquired position information to
FIG. 6A shows a data storage image diagram of the vibrator parameter storage unit of the data collection device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6B shows a data storage image diagram of the parameter storage unit of the data recording apparatus in one embodiment of the present invention.
FIG. 6C shows a data storage image diagram of the operation data storage unit of the data recording apparatus in one embodiment of the present invention.
データ収集装置104は、パラメータ格納部(バイブレータ)301にある情報をバイブレータ101に、パラメータ格納部(データ記録装置)306にある情報をデータ記録装置103に送信する。この時のデータ収集装置104のパラメータ格納部301(バイブレータ)は、図6(a)に示すように、バイブレータの位置情報と、バイブレータが振動を印加する回毎の印加開始時刻、印加時間長の情報を格納している。
データ記録装置103のパラメータ格納部204は、図6(b)に示すように、サンプリング時間、バイブレータの位置情報、データ記録装置の位置情報、想定伝搬速度に加え、バイブレータが振動を印加する回毎の印加開始時刻、印加時間長の情報を持つ。
The
As shown in FIG. 6 (b), the
データ記録装置103における実施例1で記した以外の動作として、演算部206は、パラメータ格納部204にあるデータ記録装置103自身がGPS信号から取得したデータ記録装置103の位置情報と、データ収集装置104から送信されてきたバイブレータ101の位置情報を用いて、データ記録装置103とバイブレータ101の距離を算出し、演算データ格納部201に格納する。そして演算部206は、算出したデータ記録装置103とバイブレータ101の距離と反射波の想定伝播速度を基に、バイブレータによる振動の反射波がデータ記録装置103の位置に到達する伝播時間と反射波到達予想時刻を算出し、演算データ格納部201に格納する。伝播速度は一般的な地震波の伝播速度から求まるが、地下の構造や物質により異なるため、伝播時間と到達予測時刻の演算に用いる想定伝播速度は、探査エリアで想定される伝播速度よりも速い速度を用いる。
As operations other than those described in the first embodiment in the data recording device 103, the
振動印加途中と振動印加後の前処理以外の各装置の動作については、実施例1と同じであるため、説明は省略する。 Since the operation of each device other than during the vibration application and the pretreatment after the vibration application is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
次に図7を用いて、本実施例における前処理の方法について説明する。
本実施例では、図7に示すように、データ記録装置103の演算部206は、取得データ格納部215に保存されているデータを、パラメータ格納部204に格納された各振動印加回の反射波の到達予想時刻を先頭に分割し(S701)、分割したデータを足し合わせることで、反射波部分が強められたデータを生成する。そして演算部206は、足し合わせにより生成したデータを加算データとして演算データ格納部201に格納する(S702)。
図6(c)に、本発明の一実施例におけるデータ記録装置の演算データ格納部の格納データのイメージを示す。
図6(c)に示すように、データ記録装置の演算データ格納部にはバイブレータとデータ記録装置の距離の演算結果と、印加回数毎の反射波到達予測時刻の計算結果と、反射波の到達予想時刻を先頭に分割し、分割したデータを足し合わせた加算データを格納している。
データ記録装置103は以上の前処理を行い、生成した加算データを中継装置105に送信する。
Next, a preprocessing method in the present embodiment will be described with reference to FIG.
In this embodiment, as shown in FIG. 7, the
FIG. 6C shows an image of data stored in the operation data storage unit of the data recording apparatus according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 6 (c), the calculation data storage unit of the data recording device stores the calculation result of the distance between the vibrator and the data recording device, the calculation result of the predicted arrival time of the reflected wave for each application count, and the arrival of the reflected wave. The estimated data is divided at the head, and added data obtained by adding the divided data is stored.
The data recording device 103 performs the above preprocessing, and transmits the generated addition data to the
図7に示すように、各振動印加回の反射波の到達予想時刻は、バイブレータの遠方に位置するデータ記録装置103bにおいては、バイブレータの近傍に位置するデータ記録装置103aよりも遅くなる。図7では、データ記録装置に記録されたデータを、各振動印加回の反射波の到達予想時刻を先頭とし、バイブレータにおける次回の振動の開始時刻までの時間長で分割する例を示している。分割データ長は、振動の開始時刻間隔に基づいて設定する他、振動の印加時間長に基づいて設定することも考えられる。
このようにバイブレータとの距離に応じてデータの分割開始タイミングを変えることで、実施例1で生成したデータよりもさらに反射波到達までのノイズ部分のデータ量を削減することができる。
As shown in FIG. 7, the estimated arrival time of the reflected wave at each vibration application time is later in the data recording device 103b located far from the vibrator than in the
In this way, by changing the data division start timing according to the distance from the vibrator, the data amount of the noise part until the reflected wave arrives can be reduced more than the data generated in the first embodiment.
実施例3では、本発明のデータ記録装置におけるデータの前処理方法の別の例について説明する。
本実施例における全体のシステム構成は、実施例1および2と同じであるため説明は省略する。
本実施例におけるデータ記録装置130は、実施例1で記した機能部の他に、演算データ格納部201に格納されたデータから振幅や時刻情報などを抽出する反射波検出部801を持つ。
図8は、本発明の一実施例におけるデータ記録装置の構成を説明する図である。
本実施例における各装置の動作について、バイブレータによる振動印加前、振動印加途中、振動印加後の3ステップに分けて説明する。
In the third embodiment, another example of the data preprocessing method in the data recording apparatus of the present invention will be described.
Since the overall system configuration in the present embodiment is the same as that in the first and second embodiments, description thereof is omitted.
In addition to the functional units described in the first embodiment, the data recording apparatus 130 according to the present embodiment includes a reflected wave detection unit 801 that extracts amplitude, time information, and the like from data stored in the calculation
FIG. 8 is a diagram for explaining the configuration of a data recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
The operation of each device in the present embodiment will be described in three steps before application of vibration by the vibrator, during application of vibration, and after application of vibration.
振動印加前における各装置の動作について、実施例2と異なる部分の動作について説明する。
図9(a)は、本発明の一実施例におけるデータ収集装置のパラメータ格納部のデータ格納イメージを説明する図である。 図9(b)は、本発明の一実施例におけるデータ記録装置のパラメータ格納部のデータ格納イメージを説明する図である。
本実施例では、データ収集装置104のパラメータ格納部(バイブレータ)301に、実施例2に記したパラメータに加えて、バイブレータ101が印加する振動パターンに関する情報も格納する。そして、データ収集装置104は、バイブレータ101が印加する振動パターンに関する情報を、パラメータ格納部(データ記録装置)306にも格納する。データ収集装置104は、データ収集装置104内のパラメータ格納部(バイブレータ)301にある情報をバイブレータ101に送信し、また、パラメータ格納部(データ記録装置)306にある情報をデータ記録装置130に送信する。この結果、本実施例においては、データ記録装置130のパラメータ格納部204には、図9(b)に示すように、バイブレータが振動を印加する回数毎に、印加開始時刻、印加時間長、さらにはサンプリング時間、バイブレータの位置情報、データ記録装置の位置情報が格納される他、本実施例ではバイブレータの振動パターンが格納される。
振動パターンに関する情報として、本実施例ではバイブレータ101が印加する振動波形データを格納するが、バイブレータ101が印加する振動波形を生成するために必要なパラメータ値、もしくは事前に定義しておいた振動パターンの選択などの情報でもよい。
Regarding the operation of each device before the application of vibration, the operation of a portion different from the second embodiment will be described.
FIG. 9A is a diagram illustrating a data storage image of the parameter storage unit of the data collection device according to the embodiment of the present invention. FIG. 9B is a diagram for explaining a data storage image of the parameter storage unit of the data recording apparatus according to the embodiment of the present invention.
In this embodiment, the parameter storage unit (vibrator) 301 of the
In this embodiment, vibration waveform data applied by the vibrator 101 is stored as information related to the vibration pattern. However, parameter values necessary for generating the vibration waveform applied by the vibrator 101 or vibration patterns defined in advance are stored. Information such as selection may be used.
振動印加途中と振動印加後の前処理以外の各装置の動作については、実施例2と同じであるため、説明は省略する。 Since the operation of each device other than during the vibration application and the pretreatment after the vibration application is the same as that of the second embodiment, the description thereof is omitted.
本実施例における前処理の方法について説明する。
バイブレータ101が地表に印加する振動は、地下を伝播することで振幅が小さく多くのノイズが重畳した反射波としてデータ記録装置130で取得される。しかし、本実施例では、データ記録装置130はパラメータ格納部204にバイブレータ101の振動パターンの情報を有しており、バイブレータ101が印加する振動パターンは特定できている。そのため、データ記録装置130で取得したデータとバイブレータ101が印加した振動パターンの相互相関処理を行うことでデータ記録装置130が取得データから反射波の到達タイミングを得ることができる。
A preprocessing method in this embodiment will be described.
The vibration applied to the ground surface by the vibrator 101 is acquired by the data recording device 130 as a reflected wave having a small amplitude and a large amount of noise superimposed by propagating underground. However, in this embodiment, the data recording device 130 has information on the vibration pattern of the vibrator 101 in the
ここで、相互相関処理について説明する。
図10は、相互相関処理について説明する図である。
2つの波形データのうち、データ記録装置130が取得した振動波データをf(t)、バイブレータ101が印加する振動波データをg(t)、Nをデータ数とすると、相互相関関数S(τ)は、次式で表される。
Here, the cross-correlation process will be described.
FIG. 10 is a diagram for explaining the cross-correlation process.
Of the two waveform data, when the vibration wave data acquired by the data recording device 130 is f (t), the vibration wave data applied by the vibrator 101 is g (t), and N is the number of data, the cross-correlation function S (τ ) Is expressed by the following equation.
例として、図10(a)にバイブレータによる印加振動波形g(t)を、図10(b)にデータ記録装置の振動波形f(t)を示す。ここで、f(t)はg(t)を時間Δtだけずらしたものとする。この二つの相互相関を取ることで、図10(c)に示すパルス波形を得ることができる。このパルス波形から、2つの振動波データは時間Δtずれた点で高い相関があることがわかる。なお、時間Δtはデータ記録装置130の位置までの反射波の伝播時間を意味する。
また、相互相関により得られた(c)に示すパルス波形のエネルギーは、(b)に示す長時間の小さい振幅の振動波が持つ振動エネルギーと等価であることを意味する。つまり、パルス波形の振幅はデータ記録装置130で取得した反射波の振幅である。以上から、相互相関処理でパルス波形を得ることで、データ記録装置130にて取得した反射波の振幅および到達時刻が特定できる。
As an example, FIG. 10A shows the vibration waveform g (t) applied by the vibrator, and FIG. 10B shows the vibration waveform f (t) of the data recording apparatus. Here, f (t) is obtained by shifting g (t) by time Δt. By taking these two cross-correlations, the pulse waveform shown in FIG. 10C can be obtained. From this pulse waveform, it can be seen that the two vibration wave data are highly correlated at a point shifted by time Δt. The time Δt means the propagation time of the reflected wave to the position of the data recording device 130.
Further, the energy of the pulse waveform shown in (c) obtained by the cross-correlation means that it is equivalent to the vibration energy of the long-time vibration wave having a small amplitude shown in (b). That is, the amplitude of the pulse waveform is the amplitude of the reflected wave acquired by the data recording device 130. From the above, the amplitude and arrival time of the reflected wave acquired by the data recording device 130 can be specified by obtaining a pulse waveform by cross-correlation processing.
本実施例におけるデータ記録装置130では、上記の相互相関処理を演算部206にて行う。詳細には、演算部206は、実施例2で記した動作に従い、取得データ格納部215に保存されたデータを分割して足し合わせて加算データを生成し、演算データ格納部201に格納する。次に、演算部206は、パラメータ格納部204にある振動パターンに関する情報を基に、バイブレータ101が印加した振動波データを生成し、演算データ格納部201に格納する。そして演算部206は、演算データ格納部201に格納されている加算データとバイブレータの振動波データの相互相関処理を行い、反射波のパルス波形データを生成し、演算データ格納部201に格納する。
In the data recording apparatus 130 in the present embodiment, the cross-correlation process is performed by the
データ記録装置130の反射波検出部801は、演算データ格納部201の反射波のパルス波形データから、単位時間あたりの振幅の変化量が予め設定した値よりも大きい箇所を変化量の大きい順に複数点特定し、それぞれの箇所における振幅値とデータ先頭からのずれ時間を抽出することにより反射波の振幅と到達時刻情報を得る。そして、反射波検出部801は抽出した振幅と到達時刻の情報を演算データ格納部201に格納する。また、パラメータ格納部204に格納されている位置情報を演算データ格納部201に格納する。
図11に、本発明の一実施例におけるデータ記録装置の演算データ格納部のデータ格納イメージを示す。
本実施例では、データ記録装置130の演算データ格納部201には、バイブレータとデータ記録装置の距離の演算結果、印加回毎の反射波到達予想時刻の演算結果、データ収集装置から送信されてきたバイブレータの振動波形データ、データ記録装置自身が取得した位置情報、加算データの他、相互相関処理により抽出した、反射波のパルス波形データ、反射波の振幅、反射波の到達時刻、が格納されている。
The reflected wave detection unit 801 of the data recording device 130 includes a plurality of locations in which the amount of change in amplitude per unit time is greater than a preset value in descending order of the amount of change from the pulse waveform data of the reflected wave in the calculation
FIG. 11 shows a data storage image of the operation data storage unit of the data recording apparatus in one embodiment of the present invention.
In this embodiment, the calculation
データ記録装置130は以上の前処理を行い、演算データ格納部201に格納された反射波の振幅と反射波の到達時刻情報およびデータ記録装置の位置情報を中継装置105に送信する。中継装置105はそれらデータをデータ収集装置104に送信する。
このように、データ記録装置130が送信するデータは反射波の振幅と到達時刻情報とデータ記録装置の位置情報だけであるため、送信するデータ量を実施例2よりもさらに小さくすることができる。
The data recording device 130 performs the above preprocessing, and transmits the amplitude of the reflected wave, the arrival time information of the reflected wave, and the position information of the data recording device stored in the operation
As described above, since the data transmitted by the data recording device 130 is only the amplitude of the reflected wave, the arrival time information, and the position information of the data recording device, the amount of data to be transmitted can be further reduced as compared with the second embodiment.
なお本実施例では、実施例2に従って加算データを生成したが、実施例1に従って生成した加算データを用いてもよい。 In this embodiment, the addition data is generated according to the second embodiment, but the addition data generated according to the first embodiment may be used.
実施例4では、データ収集装置におけるデータの正常性の確認方法について説明する。
図12は、本発明の一実施例におけるデータ収集装置の構成を説明する図である。
データ収集装置140は、実施例1の図3と異なる部分として、データ格納部303に格納されたデータの比較を行うデータ比較部1201を有する。
In the fourth embodiment, a method for confirming the normality of data in the data collection device will be described.
FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of the data collection device according to an embodiment of the present invention.
The
データ収集装置140におけるデータ記録装置にて取得したデータの正常性の確認方法について説明する。
データ収集装置140は、実施例3にてデータ記録装置130から送信された反射波の振幅と到達時刻情報および位置情報をデータ格納部303に格納し、それを表示部304に表示する。
A method for confirming the normality of the data acquired by the data recording device in the
The
図13は、本発明の一実施例におけるデータ収集装置の表示部の表示イメージを説明する図である。 図の中心にあるバツ印はバイブレータ101の位置を表し、バツ印の周囲にある円はデータ記録装置130を表す。
各円の大きさは各データ収集装置が観測した反射波の振幅の大きさを表しており、データ記録装置130が観測した反射波の振幅が大きいほど半径を大きく表示する。各円の内側の色もしくはパターンは、反射波の到達時刻を表しており、図13では、バイブレータによる振動印加開始時刻からの時間が経過するほど色が薄くなるように表示する。
FIG. 13 is a diagram illustrating a display image of the display unit of the data collection device according to an embodiment of the present invention. A cross mark in the center of the figure represents the position of the vibrator 101, and a circle around the cross mark represents the data recording device 130.
The size of each circle represents the amplitude of the reflected wave observed by each data collection device, and the radius is displayed larger as the amplitude of the reflected wave observed by the data recording device 130 is larger. The color or pattern inside each circle represents the arrival time of the reflected wave. In FIG. 13, the color or pattern is displayed so that the color becomes lighter as time elapses from the vibration application start time by the vibrator.
これにより、バイブレータ101周辺のデータ記録装置は、バイブレータによる振動印加開始時刻から早い時間で大きい振幅の反射波を観測したことを表すことができ、バイブレータ101から遠方のデータ記録装置は、バイブレータによる振動印加開始時刻から一定時間経過後に弱い振幅の反射波を観測したことを表すことができる。 Accordingly, the data recording device around the vibrator 101 can indicate that a reflected wave having a large amplitude is observed at an early time from the vibration application start time by the vibrator, and the data recording device far from the vibrator 101 can vibrate by the vibrator. It can be expressed that a reflected wave having a weak amplitude was observed after a lapse of a certain time from the application start time.
データ収集装置140のデータ比較部1201は、データ格納部303に格納されているデータ記録装置の位置情報から隣接する複数台のデータ記録装置でグループを設定する。そして、グループ内のデータ記録装置の反射波の振幅と到達時刻情報を比較し、振幅の大きさや到達時刻の差が予め設定した範囲を超える場合に、表示部にデータ取得に不備がある可能性のあるグループを表示させる。
The data comparison unit 1201 of the
図14は、本発明の一実施例におけるデータ収集装置の表示部の表示イメージを説明する図である。
図14においても、図13と同様に、図の中心にあるバツ印はバイブレータ101の位置を、バツ印の周囲にある円はデータ記録装置130を表し、各円の大きさは各データ収集装置が観測した反射波の振幅が大きいほど半径を大きく、反射波の到達時刻については、振動印加開始時刻からの時間が経過するほど色が薄くなるように表示している。図14の一点鎖線は、振幅の大きさや到達時刻の差が予め設定した範囲を超えるために、データ取得に不備がある可能性のあるデータ記録装置のグループを示している。
図14に表示例を示すような可視的な表示を行うことにより、グループ内のデータ記録装置が取得したデータに不備がある可能性を容易に判断できる。
以上のようにデータ収集装置140にて、データ記録装置で取得したデータの正常性を確認することができる。
FIG. 14 is a diagram illustrating a display image of the display unit of the data collection device according to an embodiment of the present invention.
Also in FIG. 14, as in FIG. 13, the cross mark in the center of the figure represents the position of the vibrator 101, the circle around the cross mark represents the data recording device 130, and the size of each circle represents the size of each data collection device The radius is increased as the amplitude of the reflected wave observed is increased, and the arrival time of the reflected wave is displayed so that the color becomes lighter as time elapses from the vibration application start time. The alternate long and short dash line in FIG. 14 indicates a group of data recording devices that may have a deficiency in data acquisition because the difference in amplitude or arrival time exceeds a preset range.
By performing a visual display as shown in FIG. 14, it is possible to easily determine the possibility that the data acquired by the data recording device in the group is deficient.
As described above, the
以上説明したように、データ記録装置が、データ収集装置にQC情報だけを送信する物理探査システムにおいても、データ記録装置が受振器およびデータ記録装置で取得した反射波のSN比を向上させて反射波の振幅や到達タイミングなどの情報を抽出し、その情報をデータ収集装置に送信することで、データ収集装置でデータの正常性確認を行うことができる。 As described above, even in a physical exploration system in which the data recording device transmits only QC information to the data collection device, the data recording device improves the S / N ratio of the reflected wave acquired by the geophone and the data recording device and reflects it. By extracting information such as wave amplitude and arrival timing and transmitting the information to the data collection device, the data collection device can check the normality of the data.
101 バイブレータ
102 受振器
103、130 データ記録装置
104、140 データ収集装置
105 中継装置
201 演算データ格納部
202 無線受信部
203 無線送信部
204 パラメータ格納部
205 時刻管理部
206 演算部
207 GPS信号受信部
208 受振器IF(MEMS)
209 受振器IF(ジオフォン)
210 A/D変換部
211 伝達関数処理部
212 外部装置IF
213 電池
214 充電IF
215 取得データ格納部
301 パラメータ格納部(バイブレータ)
302 有線IF
303 データ格納部
304 表示部
305 無線送受信部
306 パラメータ格納部(データ記録装置)
801 反射波検出部
1201 データ比較部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101
209 Geophone IF
210 A /
213 Battery 214 Charging IF
215 Acquired
302 Wired IF
303
801 Reflected wave detection unit 1201 Data comparison unit
Claims (3)
前記振動波データは、バイブレータが、予め設定された開始時刻、継続時間情報に基づいて発生させた同一パターンの複数回の振動に基づくものであり、
前記データ記録装置は、記録した複数回の振動の振動波データを、前記開始時刻を先頭とする振動波データに分割し、分割した各振動波データを加算処理することでデータ量を分割数分の1に削減し、前記データ収集装置へ送信し、
前記データ記録装置および前記バイブレータは位置情報取得部と前記データ収集装置とのデータ送受信部を有し、
前記データ記録装置は、前記位置情報取得部で取得したデータ記録装置自身の位置情報と、前記データ収集装置を介して受信した前記バイブレータの位置情報に基づいてデータ記録装置とバイブレータの距離を算出するとともに、振動波の伝播速度から振動波がデータ記録装置に到達する到達予想時刻を算出し、
前記算出した振動波の到達予想時刻を先頭とし、各回振動の開始時刻間隔と前記到達予想時刻に基づき予め定めた時間長の振動波データに分割し、前記分割した振動波データの加算処理を行うことを特徴とするデータ記録装置。 A data recording device that records a plurality of vibration wave data observed by a geophone and transmits the recorded vibration wave data to a data collection device,
The vibration wave data is based on a plurality of vibrations of the same pattern generated by a vibrator based on preset start time and duration information,
The data recording device divides the vibration wave data of a plurality of vibrations recorded into vibration wave data starting at the start time, and adds each divided vibration wave data to divide the data amount by the number of divisions. Reduced to 1 and sent to the data collection device ,
The data recording device and the vibrator have a data transmission / reception unit between a position information acquisition unit and the data collection device,
The data recording device calculates a distance between the data recording device and the vibrator based on the position information of the data recording device itself acquired by the position information acquisition unit and the position information of the vibrator received via the data collection device. At the same time, the estimated arrival time when the vibration wave reaches the data recording device is calculated from the propagation speed of the vibration wave,
Dividing into vibration wave data having a predetermined length of time based on the start time interval of each vibration and the estimated arrival time with the estimated arrival time of the vibration wave as the head, and adding the divided vibration wave data A data recording apparatus.
前記データ収集装置から、前記バイブレータの振動パターン情報を予め受信し、 From the data collection device, previously received vibration pattern information of the vibrator,
前記複数回の振動の振動波データに対して、前記振動パターンを用いて相互相関処理を行うことにより、データ記録装置における振動波データの振幅および到達時間を算出し、算出した振動波データの振幅および到達時間を前記データ収集装置に送信することを特徴とするデータ記録装置。 The amplitude of the vibration wave data and the arrival time in the data recording apparatus are calculated by performing cross-correlation processing on the vibration wave data of the plurality of vibrations using the vibration pattern, and the amplitude of the calculated vibration wave data And a time of arrival to the data collection device.
前記振動波データは、バイブレータが予め設定された開始時刻、継続時間情報に基づいて発生させた同一パターンの複数回の振動に基づくものであり、 The vibration wave data is based on a plurality of vibrations of the same pattern generated based on the start time and duration information set in advance by the vibrator,
前記データ収集装置は、前記バイブレータの振動パターンに関する情報を有するとともに前記振動パターンに関する情報を前記複数のデータ記録装置に送信し、 The data collection device has information on the vibration pattern of the vibrator and transmits information on the vibration pattern to the plurality of data recording devices,
前記複数のデータ記録装置から、振動パターンを用いて相互相関処理を行った結果得られた振動波の振幅および到達時間情報を受信し、 From the plurality of data recording devices, receiving the amplitude and arrival time information of the vibration wave obtained as a result of performing the cross-correlation processing using the vibration pattern,
前記複数のデータ記録装置から、さらに各データ記録装置の位置情報を受信し、Further receiving position information of each data recording device from the plurality of data recording devices,
該位置情報に基づいて前記複数のデータ記録装置をグループ分けし、グループ内のデータ記録装置から受信した振幅および到達時間情報を比較することで、前記複数のデータ記録装置の取得データの正常性の判断を行うことを特徴とするデータ収集装置。 By grouping the plurality of data recording devices based on the position information and comparing the amplitude and arrival time information received from the data recording devices in the group, the normality of the acquired data of the plurality of data recording devices A data collection device characterized by making a judgment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014216827A JP6324290B2 (en) | 2014-10-24 | 2014-10-24 | Data recording apparatus and data collecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014216827A JP6324290B2 (en) | 2014-10-24 | 2014-10-24 | Data recording apparatus and data collecting apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016085084A JP2016085084A (en) | 2016-05-19 |
JP6324290B2 true JP6324290B2 (en) | 2018-05-16 |
Family
ID=55973614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014216827A Expired - Fee Related JP6324290B2 (en) | 2014-10-24 | 2014-10-24 | Data recording apparatus and data collecting apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6324290B2 (en) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE48320T1 (en) * | 1982-12-29 | 1989-12-15 | Amoco Corp | WIRELESS SEISMIC DIGITAL FIELD RECORDER WITH FACILITIES FOR PROCESSING OF SEISMIC SIGNALS ON SITE. |
US4725992A (en) * | 1985-12-03 | 1988-02-16 | Amoco Corporation | Adaptive seismometer group recorder having enhanced operating capabilities |
US4885724A (en) * | 1986-03-04 | 1989-12-05 | Amoco Corporation | Cableless seismic digital field recorder having on-site seismic data processing capabilities |
JPS646784A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-11 | Hanshin Consultants Kk | Shearing waveform generator |
JP3136000B2 (en) * | 1992-08-27 | 2001-02-19 | 川崎地質株式会社 | Control Method of Sweep Source in Ground Exploration |
FR2766580B1 (en) * | 1997-07-24 | 2000-11-17 | Inst Francais Du Petrole | METHOD AND SYSTEM FOR TRANSMITTING SEISMIC DATA TO A REMOTE COLLECTION STATION |
US7225662B2 (en) * | 2004-08-27 | 2007-06-05 | Schlumberger Technology Corporation | Geophone calibration technique |
JP5186538B2 (en) * | 2010-07-12 | 2013-04-17 | 株式会社フジタ | Natural mountain exploration method |
-
2014
- 2014-10-24 JP JP2014216827A patent/JP6324290B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016085084A (en) | 2016-05-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhan | Distributed acoustic sensing turns fiber‐optic cables into sensitive seismic antennas | |
CN105765408B (en) | For analyzing the method and system of the layer above mining site tunnel located underground | |
JP6902614B2 (en) | Internal structure grasping system | |
Picozzi et al. | Interferometric analysis of strong ground motion for structural health monitoring: the example of the L’Aquila, Italy, seismic sequence of 2009 | |
CN103534615A (en) | Subsurface monitoring using distributed acoustic sensors | |
CN101470211A (en) | Identification of q factor using s coda generated by microseism event | |
KR102209749B1 (en) | Method and system for generating earthquake acceleration time history | |
Parolai et al. | On‐site early warning and rapid damage forecasting using single stations: Outcomes from the REAKT project | |
JP6239482B2 (en) | Geophysical exploration system and data recording apparatus | |
Biondi et al. | Using telecommunication fiber infrastructure for earthquake monitoring and near‐surface characterization | |
CN103364823B (en) | Vibration source real-time positioning and analysis system | |
Xie et al. | Seismic monitoring of rockfalls using distributed acoustic sensing | |
JP2014215229A (en) | Signal processor and signal processing method | |
JP2015092180A (en) | Geological exploration system | |
US11846569B2 (en) | Utility pole integrity assessment by distributed acoustic sensing and machine learning | |
du Toit et al. | Can DAS be used to monitor mining induced seismicity? | |
KR102290181B1 (en) | Microseism monitoring system for sensing collapse of mine pit | |
JP6324290B2 (en) | Data recording apparatus and data collecting apparatus | |
Fantini et al. | Investigating rock mass failure precursors using a multi-sensor monitoring system: preliminary results from a test-site (Acuto, Italy) | |
CN117266842B (en) | Ground stress testing method based on microseismic monitoring | |
CN104020488A (en) | Wireless-distributed-type elastic wave reflector detection device, system and method | |
KR101386255B1 (en) | Apparatus for measuring earthquake magnitude and distance and method for measuring the same | |
JPH10319128A (en) | Passive-type underground structure probing device | |
JP5186538B2 (en) | Natural mountain exploration method | |
JP5679804B2 (en) | Geological exploration system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20170110 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20170112 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170119 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170920 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170926 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171116 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180313 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180410 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6324290 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |