一种地震数据采集勘探时间的校准方法和装置

摘要

本申请提供一种地震数据采集勘探时间的校准方法和装置。该方法包括：获取卫星授时系统的第一当前时间作为本地时钟第一时间，初始化本地晶振计数值；到达预设校准时间时，判断卫星信号是否有效；当卫星信号无效时，本地晶振计数，利用计数值对地震数据进行采集时间标记；在预设校准时间且卫星信号有效时，获取授时系统第二当前时间，记录本地晶振当前计数值，确定当前计数值的当前本地晶振时间；根据第一当前时间、第一时间、第二当前时间、当前本地晶振时间和当前计数值计算得到单次计数误差时间；利用单次计数误差时间对待校准地震数据的本地晶振时间进行时间校准。利用本申请实施例提供的技术方案可以准确的确定地震数据采集勘探的时间。

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种地震数据采集勘探时间的校准方法和 装置。

背景技术

地震勘探作业中，要求在震源激发时刻和数据采集时刻必须保持严格的时间一致性，一 般要求误差不得超过一个采样间隔。近年来，卫星授时技术逐步融入到地震数据采集勘探过 程中，卫星授时系统可以为地震数据采集设备提供基准时间。

现有技术中具有卫星授时功能的地震数据采集设备大都采用来自卫星的标准时间信息 对本地时钟进行直接校准的工作方式，达到同步地震数据采集勘探时间的目的。但野外勘探 施工环境复杂，在某些施工区域会出现无法接收到卫星信号或卫星信号不稳定的现象。这就 会导致地震数据采集设备无法及时地进行本地时钟的校准，对地震数据标记的标准时间准确 与否将完全取决于本地晶振精度，高精度的本地晶振成本高，且当长时间无法接收到来自卫 星授时系统的标准时间信息后，地震采集设备将无法正常工作。

因此，现有技术中亟需一种地震数据采集勘探时间的校准方法，可以低成本地解决地震 数据采集设备对卫星信号依赖性高的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种地震数据采集勘探时间的校准方法和装置，可以准确的确定 地震数据采集勘探的时间。

本申请提供的地震数据采集勘探时间的校准方法和装置是这样实现的：

一种地震数据采集勘探时间的校准方法，所述方法包括：

获取卫星授时系统的第一当前时间，将所述第一当前时间作为本地时钟的第一时间，初 始化本地晶振的计数值；

到达预设校准时间时，判断卫星信号是否有效；

当所述判断的结果为卫星信号无效时，所述本地晶振进行计数，利用所述本地晶振的计 数值对地震数据进行采集时间标记；

在到达所述预设校准时间且所述卫星信号有效时，获取所述授时系统的第二当前时间， 记录所述本地晶振的当前计数值，确定所述当前计数值对应的当前本地晶振时间；

根据所述第一当前时间、所述第一时间、所述第二当前时间、所述当前本地晶振时间和 所述当前计数值计算得到单次计数误差时间；

确定待校准地震数据的本地晶振时间，利用所述单次计数误差时间和所述待校准地震数 据对应的计数值对所述待校准地震数据的本地晶振时间进行时间校准，得到所述待校准地震 数据校准后的采集勘探时间。

在一个优选的实施例中，到达预设校准时间时，判断卫星信号是否有效之后，所述方法 还包括：

当所述判断的结果为卫星信号有效时，获取卫星授时系统的当前时间，将所述当前时间 作为所述卫星授时系统的第一当前时间，将所述当前时间作为所述本地时钟的第一时间，初 始化所述本地晶振的计数值。

在一个优选的实施例中，所述确定所述当前计数值对应的当前本地晶振时间包括：

根据所述本地晶振的当前计数值、所述本地晶振的频率和所述本地时钟的第一时间计算 得到所述当前本地晶振时间。

在一个优选的实施例中，所述根据所述第一当前时间、所述第一时间、所述第二当前时 间、所述当前本地晶振时间和所述当前计数值计算得到单次计数误差时间的计算公式如下：

$t_0=\frac{(t_{s2}-t_{s1})-(t_2^{\prime }-t_1)}{{\mathrm{Count}}_1}$

上式中，t₀表示所述单次计数误差时间；t_s2表示所述第二当前时间；t_s1表示所述第一 当前时间；t'₂表示所述当前本地晶振时间；t₁表示所述第一时间；Count₁表示所述当前计 数值。

在一个优选的实施例中，所述确定待校准地震数据的本地晶振时间包括：

根据所述待校准地震数据对应的计数值、所述本地晶振的频率和所述本地时钟的第一时 间计算得到待校准地震数据的本地晶振时间。

在一个优选的实施例中，所述利用所述单次计数误差时间和所述待校准地震数据对应的 计数值对所述待校准地震数据的本地晶振时间进行时间校准，得到所述待校准地震数据校准 后的采集勘探时间的计算公式如下：

t＝t₀*Count_d+t_d

上式中，t表示所述待校准地震数据的采集勘探时间；t₀表示所述单次计数误差时间； Count₁表示所述待校准地震数据对应计数值，t_d表示所述待校准地震数据的本地晶振时 间。

一种地震数据采集勘探时间的校准装置，所述装置包括：

第一数据处理模块，用于获取卫星授时系统的第一当前时间，将所述第一当前时间作为 本地时钟的第一时间，初始化本地晶振的计数值；

判断模块，用于到达预设校准时间时，判断卫星信号是否有效；

第二数据处理模块，用于当所述判断的结果为卫星信号无效时，所述本地晶振进行计数， 利用所述本地晶振的计数值对地震数据进行采集时间标记；

第三数据处理模块，用于在到达所述预设校准时间且所述卫星信号有效时，获取所述授 时系统的第二当前时间，记录所述本地晶振的当前计数值，确定所述当前计数值对应的当前 本地晶振时间；

计算模块，用于根据所述第一当前时间、所述第一时间、所述第二当前时间、所述当前 本地晶振时间和所述当前计数值计算得到单次计数误差时间；

第四数据处理模块，用于确定待校准地震数据的本地晶振时间，利用所述单次计数误差 时间和所述待校准地震数据对应的计数值对所述待校准地震数据的本地晶振时间进行时间 校准，得到所述待校准地震数据校准后的采集勘探时间。

在一个优选的实施例中，在判断模块判断卫星信号是否有效之后，所述装置还包括：

第五数据处理模块，用于当所述判断的结果为卫星信号有效时，获取卫星授时系统的当 前时间，将所述当前时间作为所述卫星授时系统的第一当前时间，将所述当前时间作为所述 本地时钟的第一时间，初始化所述本地晶振的计数值。

在一个优选的实施例中，所述第三数据处理模块包括：

第一计算单元，用于根据所述本地晶振的当前计数值、所述本地晶振的频率和所述本地 时钟的第一时间计算得到所述当前本地晶振时间。

在一个优选的实施例中，所述计算模块的计算公式如下：

$t_0=\frac{(t_{s2}-t_{s1})-(t_2^{\prime }-t_1)}{{\mathrm{Count}}_1}$

上式中，t₀表示所述单次计数误差时间；t_s2表示所述第二当前时间；t_s1表示所述第一 当前时间；t'₂表示所述当前本地晶振时间；t₁表示所述第一时间；Count₁表示所述当前计 数值。

在一个优选的实施例中，所述第四数据处理模块包括：

第二计算单元，用于根据所述待校准地震数据对应的计数值、所述本地晶振的频率和所 述本地时钟的第一时间计算得到待校准地震数据的本地晶振时间。

在一个优选的实施例中，所述第四数据处理模块的计算公式如下：

t＝t₀*Count_d+t_d

上式中，t表示所述待校准地震数据的采集勘探时间；t₀表示所述单次计数误差时间； Count₁表示所述待校准地震数据对应计数值，t_d表示所述待校准地震数据的本地晶振时 间。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例在地震数据采集设备连续采集 记录过程中，当能够接收到卫星信号，可以使用卫星授时系统的时间信息对本地时钟进行校 准时。当无法接收到卫星信号时，可以在预设校准时间，使用本地晶振计数值对地震数据进 行临时采集时间标记。然后在预设校准时间且能够接收到卫星信号时，可以使用卫星授时系 统的时间信息对本地时钟进行校准的同时，可以根据当前和前一次卫星授时系统的时间信息 以及对应的本地晶振计数值等计算得到单次计数误差时间。最后，可以利用所述单次计数误 差时间和卫星信号无效时采集的待校准地震数据对应计数值对待校准地震数据的本地晶振 时间进行时间校准，得到校准后的待校准地震数据的采集勘探时间。与现有技术相比，可以 低成本提高地震数据采集勘探的时间精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记 载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的地震数据采集勘探时间的校准方法的一种实施例的流程图

图2是本申请提供的地震数据采集勘探时间的校准方法的另一种实施例的流程图；

图3是本申请提供的地震数据采集勘探时间的校准装置的一种示意图；

图4是本申请提供的地震数据采集勘探时间的校准装置的另一种示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中 的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅 是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人 员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

下面以几个具体的例子详细说明本申请实施例的具体实现。

以下首先介绍本申请一种地震数据采集勘探时间的校准方法的一种实施例。图1是本申 请提供的地震数据采集勘探时间的校准方法的一种实施例的流程图，本申请提供了如实施例 或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操 作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执 行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执 行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。具体的如图1所示，所述方法 可以包括：

S110：获取卫星授时系统的第一当前时间，将所述第一当前时间作为本地时钟的第一时 间，初始化本地晶振的计数值。

在本申请中，可以获取卫星授时系统的第一当前时间，将所述第一当前时间作为本地时 钟的第一时间，初始化本地晶振的计数值。

在实际应用中，所述卫星授时系统可以包括但不限于卫星授时系统GPS或北斗卫星授时 系统。

在实际应用中，所述本地晶振可以包括但不限于压控晶振。

S120：到达预设校准时间时，判断卫星信号是否有效。

在本申请中，可以到达预设校准时间时，判断卫星信号是否有效。具体的，在实际应用 中可以预先根据选用的所述本地晶振的精度等参数设置校准周期，所述预设校准时间可以根 据预先设置的校正周期确定。比如，所述校准周期可以为10S，相应的，每隔10S到达所述 预设校准时间时，可以判断卫星信号是否有效。

S130：当所述判断的结果为卫星信号无效时，所述本地晶振进行计数，利用所述本地晶 振的计数值对地震数据进行采集时间标记。

在本申请中，当步骤S120判断的结果为卫星信号无效时，所述本地晶振可以开始进行 计数，并利用所述本地晶振的计数值对地震数据进行采集时间标记。具体的，所述本地晶振 的计数值可以采用溢出次数和当前计数值的方式表示。

S140：在到达所述预设校准时间且所述卫星信号有效时，获取所述授时系统的第二当前 时间，记录所述本地晶振的当前计数值，确定所述当前计数值对应的当前本地晶振时间。

在本申请中，在步骤S130之后，可以在到达所述预设校准时间且所述卫星信号有效时， 获取所述授时系统的第二当前时间，记录所述本地晶振的当前计数值，确定所述当前计数值 对应的当前本地晶振时间。

具体的，所述确定所述当前计数值对应的当前本地晶振时间可以包括：

根据所述本地晶振的当前计数值、所述本地晶振的频率和所述本地时钟的第一时间计算 得到所述当前本地晶振时间。

具体的，所述根据所述本地晶振的当前计数值、所述本地晶振的频率和所述本地时钟的 第一时间计算得到所述当前本地晶振时间的据算公式可以如下所示：

$t_2^{\prime }=\frac{{\mathrm{Count}}_1}{f}+t_{s1}$

上式中，t'₂表示所述当前本地晶振时间；t_s1表示所述第一当前时间；Count₁表示所述 当前计数值；f表示所述本地晶振的频率。

进一步的，所述本地晶振的频率可以使用所述本地晶振的温度参数进行调整。

S150：根据所述第一当前时间、所述第一时间、所述第二当前时间、所述当前本地晶振 时间和所述当前计数值计算得到单次计数误差时间。

在本申请中，在步骤S140之后，可以根据所述第一当前时间、所述第一时间、所述第 二当前时间、所述当前本地晶振时间和所述当前计数值计算得到单次计数误差时间。

具体的，所述根据所述第一当前时间、所述第一时间、所述第二当前时间、所述当前本 地晶振时间和所述当前计数值计算得到单次计数误差时间的计算公式可以如下：

$t_0=\frac{(t_{s2}-t_{s1})-(t_2^{\prime }-t_1)}{{\mathrm{Count}}_1}$

上式中，t₀表示所述单次计数误差时间；t_s2表示所述第二当前时间；t_s1表示所述第一 当前时间；t'₂表示所述当前本地晶振时间；t₁表示所述第一时间；Count₁表示所述当前计 数值。

S160：确定待校准地震数据的本地晶振时间，利用所述单次计数误差时间和所述待校准 地震数据对应的计数值对所述待校准地震数据的本地晶振时间进行时间校准，得到所述待校 准地震数据校准后的采集勘探时间。

在本申请中，在步骤S150之后，可以确定待校准地震数据的本地晶振时间，利用所述 单次计数误差时间和所述待校准地震数据对应的计数值对所述待校准地震数据的本地晶振 时间进行时间校准，得到所述待校准地震数据校准后的采集勘探时间。

具体的，所述确定待校准地震数据的本地晶振时间可以包括：

根据所述待校准地震数据对应的计数值、所述本地晶振的频率和所述本地时钟的第一时 间计算得到待校准地震数据的本地晶振时间。

具体的，所述根据所述待校准地震数据对应的计数值、所述本地晶振的频率和所述本地 时钟的第一时间计算得到待校准地震数据的本地晶振时间的计算公式可以如下：

$t_d=\frac{{\mathrm{Count}}_d}{f}+t_{s1}$

上式中，t_d表示待校准地震数据的本地晶振时间；t_s1表示所述第一当前时间；Count_d表示所述待校准地震数据对应的计数值；f表示所述本地晶振的频率。

进一步的，所述本地晶振的频率可以使用所述本地晶振的温度参数进行调整。

具体的，所述利用所述单次计数误差时间和所述待校准地震数据对应的计数值对所述待 校准地震数据的本地晶振时间进行时间校准，得到所述待校准地震数据校准后的采集勘探时 间的计算公式可以如下：

t＝t₀*Count_d+t_d

上式中，t表示所述待校准地震数据的采集勘探时间；t₀表示所述单次计数误差时间； Count₁表示所述待校准地震数据对应计数值，t_d表示所述待校准地震数据的本地晶振时 间。

图2是本申请提供的地震数据采集勘探时间的校准方法的另一种实施例的流程图，在一 些实施例中，在步骤S120之后，如图2所示，所述方法还包括：

S170：当所述判断的结果为卫星信号有效时，获取卫星授时系统的当前时间，将所述当 前时间作为所述卫星授时系统的第一当前时间，将所述当前时间作为所述本地时钟的第一时 间，初始化所述本地晶振的计数值。

由此可见，本申请一种地震数据采集勘探时间的校准方法的实施例提供的技术方案在地 震数据采集设备连续采集记录过程中，当能够接收到卫星信号，可以使用卫星授时系统的时 间信息对本地时钟进行校准时；当无法接收到卫星信号时，可以在预设校准时间，使用本地 晶振计数值对地震数据进行临时采集时间标记，然后在预设校准时间且能够接收到卫星信号 时，可以使用卫星授时系统的时间信息对本地时钟进行校准的同时，可以根据当前和前一次 卫星授时系统的时间信息以及对应的本地晶振计数值等计算得到单次计数误差时间，最后， 可以利用所述单次计数误差时间和卫星信号无效时采集的待校准地震数据对应计数值对待 校准地震数据的本地晶振时间进行时间校准，得到校准后的待校准地震数据的采集勘探时 间。与现有技术相比，可以低成本提高地震数据采集勘探的时间精确度。

图3是本申请提供的地震数据采集勘探时间的校准装置的一种示意图，本申请另一方面 还提供一种地震数据采集勘探时间的校准装置，如图3所示，所述装置300可以包括：

第一数据处理模块310，可以用于获取卫星授时系统的第一当前时间，将所述第一当前 时间作为本地时钟的第一时间，初始化本地晶振的计数值；

判断模块320，可以用于到达预设校准时间时，判断卫星信号是否有效；

第二数据处理模块330，可以用于当所述判断的结果为卫星信号无效时，所述本地晶振 进行计数，利用所述本地晶振的计数值对地震数据进行采集时间标记；

第三数据处理模块340，可以用于在到达所述预设校准时间且所述卫星信号有效时，获 取所述授时系统的第二当前时间，记录所述本地晶振的当前计数值，确定所述当前计数值对 应的当前本地晶振时间；

计算模块350，可以用于根据所述第一当前时间、所述第一时间、所述第二当前时间、 所述当前本地晶振时间和所述当前计数值计算得到单次计数误差时间；

第四数据处理模块360，可以用于确定待校准地震数据的本地晶振时间，利用所述单次 计数误差时间和所述待校准地震数据对应的计数值对所述待校准地震数据的本地晶振时间 进行时间校准，得到所述待校准地震数据校准后的采集勘探时间。

图4是本申请提供的地震数据采集勘探时间的校准装置的另一种示意图，在一个优选的 实施例中，如图4所示，在判断模块判断卫星信号是否有效之后，所述装置300还可以包括：

第五数据处理模块370，可以用于当所述判断的结果为卫星信号有效时，获取卫星授时 系统的当前时间，将所述当前时间作为所述卫星授时系统的第一当前时间，将所述当前时间 作为所述本地时钟的第一时间，初始化所述本地晶振的计数值。

在一个优选的实施例中，所述第三数据处理模块340可以包括：

第一计算单元，可以用于根据所述本地晶振的当前计数值、所述本地晶振的频率和所述 本地时钟的第一时间计算得到所述当前本地晶振时间。

在一个优选的实施例中，所述计算模块350的计算公式可以如下：

$t_0=\frac{(t_{s2}-t_{s1})-(t_2^{\prime }-t_1)}{{\mathrm{Count}}_1}$

上式中，t₀表示所述单次计数误差时间；t_s2表示所述第二当前时间；t_s1表示所述第一 当前时间；t'₂表示所述当前本地晶振时间；t₁表示所述第一时间；Count₁表示所述当前计 数值。

在一个优选的实施例中，所述第四数据处理模块360可以包括：

第二计算单元，用于根据所述待校准地震数据对应的计数值、所述本地晶振的频率和所 述本地时钟的第一时间计算得到待校准地震数据的本地晶振时间。

在一个优选的实施例中，所述第四数据处理模块360的计算公式可以如下：

t＝t₀*Count_d+t_d

上式中，t表示所述待校准地震数据的采集勘探时间；t₀表示所述单次计数误差时间； Count₁表示所述待校准地震数据对应计数值，t_d表示所述待校准地震数据的本地晶振时 间。

由此可见，本申请一种地震数据采集勘探时间的校准方法和装置的实施例提供的技术方 案在地震数据采集设备连续采集记录过程中，当能够接收到卫星信号，可以使用卫星授时系 统的时间信息对本地时钟进行校准时；当无法接收到卫星信号时，可以在预设校准时间，使 用本地晶振计数值对地震数据进行临时采集时间标记，然后在预设校准时间且能够接收到卫 星信号时，可以使用卫星授时系统的时间信息对本地时钟进行校准的同时，可以根据当前和 前一次卫星授时系统的时间信息以及对应的本地晶振计数值等计算得到单次计数误差时间， 最后，可以利用所述单次计数误差时间和卫星信号无效时采集的待校准地震数据对应计数值 对待校准地震数据的本地晶振时间进行时间校准，得到校准后的待校准地震数据的采集勘探 时间。与现有技术相比，可以低成本提高地震数据采集勘探的时间精确度。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实 施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于系统实施例而 言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分 说明即可。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而 不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。