一种节点地震仪海量数据提取系统及提取方法技术方案

本发明专利技术公开了一种节点地震仪海量数据提取系统及提取方法，节点地震仪海量数据提取系统包括有数据管理计算机和多个数据下载计算机，多个节点地震仪分为多组，每组节点地震仪内的多个节点地震仪均与对应的一个数据下载计算机进行通讯连接，多个数据下载计算机均与数据管理计算机进行通讯连接。本发明专利技术通过数据下载计算机下载节点地震仪单站数据文件中的有效数据段并上传给数据管理计算机进行集中管理分析，可以大大降低下载的数据量，避免对无效数据进行存储造成的时间浪费和存储空间的浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种节点地震仪海量数据提取系统及提取方法
本专利技术涉及地质勘探数据提取
，具体是一种节点地震仪海量数据提取系统及提取方法。
技术介绍
节点地震仪也称无缆自存储式地震仪，相对有缆地震仪而言，各个节点地震仪之间没有传输线，使得施工便利性大大提高。各个节点地震仪独立记录，采用卫星授时和本地时钟守时相结合的方式进行同步，数据保存在各个节点地震仪的内部存储器中。在施工结束后，将节点地震仪存储的数据进行下载回收，根据震源系统的炮点日志文件，对其中的有效数据进行提取。节点地震仪在施工过程中持续进行采集，会产生大量的数据，目前大多数节点地震仪的续航时间约一个月，内部存储空间为8GB至64GB。由于文件系统对单个文件大小的限制以及对数据存储安全方面的考虑，节点地震仪一般会在一次持续数据采集过程中使用多个数据文件进行存储，每一个节点地震仪至少会产生数百个单站数据文件。节点地震仪虽然具有高效施工的便利性，但炮点之间依然由于震源移动或切换而产生时间空隙，在作业开始和收工阶段，也会有大量的时间不在进行有效采集，这些时间内节点地震仪采集到的就是无用数据。随着勘探精度的要求越来越高，油气资源勘探对地震采集道数的需求不断增加，野外接收道数从最早的数百、数千道发展到现在的数万道级别，大道数的主动源地震勘探中节点地震仪的使用越来越普及。节点地震仪通常为单站单道，即一个节点地震仪只采集一道数据，由于每一个节点地震仪中都保存了数百个单站数据文件，总文件数达到了百万级，从这些海量的单站数据文件中提取有效的放炮数据会消耗相当大的计算资源。按照常规的方法进行数据提取时需要先将节点地震仪内的数据文件下载到服务器上，为此服务器需要安装超大容量的RAID磁盘阵列来保存这些海量数据。由于节点地震仪的低功耗特性，其运算能力有限，在数据下载时的单站速率也有限，单个节点地震仪的数据下载通常耗时约数分钟，当数千个节点地震仪通过多个数据下载架同时下载时，至少需要数小时才能将数据下载完成。下载完成后，使用数据管理工具对这些数据进行分析提取得到单炮数据文件。然而这些数据中只有在放炮时间点的数据才是有效的，其他的是无用数据，使用这种方式进行数据提取不仅浪费存储空间，也浪费大量时间在无用数据的下载上。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种节点地震仪海量数据提取系统及提取方法，解决现有的数据提取方法效率低和占用大量存储空间的问题。本专利技术的技术方案为：一种节点地震仪海量数据提取系统，包括有数据管理计算机和多个数据下载计算机，多个节点地震仪分为多组，每组节点地震仪内的多个节点地震仪均与对应的一个数据下载计算机进行通讯连接，所述的多个数据下载计算机均与数据管理计算机进行通讯连接；所述的数据管理计算机包括有管理模块，分别与管理模块连接的参数输入设置模块、上位通讯模块、信息管理显示模块、参数数据库模块和数据缓存模块，以及与数据缓存模块连接的存储模块；每个数据下载计算机均包括有下载控制模块，分别与下载控制模块连接的节点地震仪通讯模块、下位通讯模块和下载信息显示模块；每组节点地震仪内的多个节点地震仪均与对应的一个数据下载计算机的节点地震仪通讯模块连接，每个数据下载计算机的下位通讯模块均与数据管理计算机的上位通讯模块进行通讯连接。所述的每组节点地震仪内的多个节点地震仪均连接到对应的一个数据下载架上，每个数据下载架均与对应的一个数据下载计算机进行通讯连接。一种节点地震仪海量数据提提取方法，具体包括有以下步骤：(1)、通过数据管理计算机的参数输入设置模块导入观测系统文件、节点地震仪部署文件和炮点日志文件，读取并解析上述文件内容并保存在参数数据库模块中；(2)、数据管理计算机的管理模块从参数数据库模块中查询每一个炮点的共炮点道集对应的节点地震仪编号、接收点编号信息，建立炮点道集映射表并存储于参数数据库模块中；(3)、数据下载计算机与数据管理计算机建立通讯通信，获取记录长度和所有炮点的放炮时间、炮点编号；(4)、数据下载计算机依次获取每个节点地震仪采集数据文件的文件头信息，根据文件起始时间、文件时长和单炮记录长度、各个炮点的放炮时间，判断此采集数据文件中是否存在有效的放炮数据；(5)、当此采集数据文件中存在有效的放炮数据，数据下载计算机则向节点地震仪请求下载此采集数据文件中的有效数据段，将炮点编号、节点地震仪编号和有效数据段发送给数据管理计算机；(6)、数据管理计算机根据炮点编号从炮点道集映射表中查找此炮点的接收点节点地震仪编号列表，然后在接收点节点地震仪编号列表中查找此节点地震仪编号是其中的第几道，根据道序号、每道字节数、炮点时间、数据段时间来计算偏移量，存储模块将数据按照偏移量写入单炮数据文件中。所述的步骤(1)中，观测系统文件包含炮点文件、接收点文件和关系文件；所述的炮点文件包含所有设计炮点的编号、坐标信息；所述的接收点文件包含所有设计的接收点的编号、坐标信息；所述的关系文件包含设计炮点对应的接收点编号范围；所述的观测系统文件解析后分别存入设计炮点记录表、接收点记录表和关系记录表中，并保存在参数数据库模块中。所述的步骤(1)中，节点地震仪部署文件包含在每一个接收点进行作业部署时，这个接收点所使用的节点地震仪的编号及部署时间信息；所述的节点地震仪部署文件解析后存入部署记录表并保存在参数数据库模块中。所述的步骤(1)中，炮点日志文件包含每一个实际炮点的精确放炮时间及其放炮位置的炮点编号和坐标信息；所述的炮点日志文件解析后存入实际炮点记录表并保存在参数数据库模块中。所述的步骤(2)中，数据管理计算机建立炮点道集映射表的具体步骤为：a、从参数数据库模块的实际炮点记录表中查询所有的实际炮点信息；b、从参数数据库模块的设计炮点记录表中查询这些实际炮点是否是设计炮点；c、从参数数据库模块的关系记录表中查询每一个炮点编号对应的接收点编号范围；d、从参数数据库模块的接收点记录表中查询符合上述炮点对应的接收点编号范围的所有接收点编号；e、从参数数据库模块的部署记录表中查找在上述炮点放炮时间、从节点地震仪部署文件中查找上述接收点编号的接收点所使用的节点地震仪的编号；f、将每个炮点的炮点信息，炮点对应的节点地震仪编号列表、接收点信息列表存入炮点道集映射表中。所述的炮点道集映射表内的数据为二级Map数据结构，即Map(炮点信息、Map(节点地震仪编号、接收点信息))；其中，第一级Map的键为炮点信息，值为第二级Map数据，第二级Map数据的键为节点地震仪编号，值为接收点信息；炮点信息包括炮点编号、放炮时间，炮点坐标，接收点信息包括接收点编号、道序号、接收点坐标；从炮点道集映射表中进行数据查询时，使用炮点信息和节点地震仪编号二级查询条件，即可查得此节点地震仪所对应的接收点信息。所述的步骤(4)中，所述的数据下载计算机确定采集数据文件中是否存在有效的放炮数据的步骤为：假设炮点x的放炮时间为Tx，记录长度为Lx，文件起始时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节点地震仪海量数据提取系统，其特征在于：包括有数据管理计算机和多个数据下载计算机，多个节点地震仪分为多组，每组节点地震仪内的多个节点地震仪均与对应的一个数据下载计算机进行通讯连接，所述的多个数据下载计算机均与数据管理计算机进行通讯连接；/n所述的数据管理计算机包括有管理模块，分别与管理模块连接的参数输入设置模块、上位通讯模块、信息管理显示模块、参数数据库模块和数据缓存模块，以及与数据缓存模块连接的存储模块；/n每个数据下载计算机均包括有下载控制模块，分别与下载控制模块连接的节点地震仪通讯模块、下位通讯模块和下载信息显示模块；每组节点地震仪内的多个节点地震仪均与对应的一个数据下载计算机的节点地震仪通讯模块连接，每个数据下载计算机的下位通讯模块均与数据管理计算机的上位通讯模块进行通讯连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种节点地震仪海量数据提取系统，其特征在于：包括有数据管理计算机和多个数据下载计算机，多个节点地震仪分为多组，每组节点地震仪内的多个节点地震仪均与对应的一个数据下载计算机进行通讯连接，所述的多个数据下载计算机均与数据管理计算机进行通讯连接；
所述的数据管理计算机包括有管理模块，分别与管理模块连接的参数输入设置模块、上位通讯模块、信息管理显示模块、参数数据库模块和数据缓存模块，以及与数据缓存模块连接的存储模块；
每个数据下载计算机均包括有下载控制模块，分别与下载控制模块连接的节点地震仪通讯模块、下位通讯模块和下载信息显示模块；每组节点地震仪内的多个节点地震仪均与对应的一个数据下载计算机的节点地震仪通讯模块连接，每个数据下载计算机的下位通讯模块均与数据管理计算机的上位通讯模块进行通讯连接。


2.根据权利要求1所述的一种节点地震仪海量数据提取系统，其特征在于：所述的每组节点地震仪内的多个节点地震仪均连接到对应的一个数据下载架上，每个数据下载架均与对应的一个数据下载计算机进行通讯连接。


3.根据权利要求1所述的一种节点地震仪海量数据提取系统的提取方法，其特征在于：具体包括有以下步骤：
(1)、通过数据管理计算机的参数输入设置模块导入观测系统文件、节点地震仪部署文件和炮点日志文件，读取并解析上述文件内容并保存在参数数据库模块中；
(2)、数据管理计算机的管理模块从参数数据库模块中查询每一个炮点的共炮点道集对应的节点地震仪编号、接收点编号信息，建立炮点道集映射表并存储于参数数据库模块中；
(3)、数据下载计算机与数据管理计算机建立通讯通信，获取记录长度和所有炮点的放炮时间、炮点编号；
(4)、数据下载计算机依次获取每个节点地震仪采集数据文件的文件头信息，根据文件起始时间、文件时长和单炮记录长度、各个炮点的放炮时间，判断此采集数据文件中是否存在有效的放炮数据；
(5)、当此采集数据文件中存在有效的放炮数据，数据下载计算机则向节点地震仪请求下载此采集数据文件中的有效数据段，将炮点编号、节点地震仪编号和有效数据段发送给数据管理计算机；
(6)、数据管理计算机根据炮点编号从炮点道集映射表中查找此炮点的接收点节点地震仪编号列表，然后在接收点节点地震仪编号列表中查找此节点地震仪编号是其中的第几道，根据道序号、每道字节数、炮点时间、数据段时间来计算偏移量，存储模块将数据按照偏移量写入单炮数据文件中。


4.根据权利要求3所述的提取方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，观测系统文件包含炮点文件、接收点文件和关系文件；所述的炮点文件包含所有设计炮点的编号、坐标信息；所述的接收点文件包含所有设计的接收点的编号、坐标信息；所述的关系文件包含设计炮点对应的接收点编号范围；所述的观测系统文件解析后分别存入设计炮点记录表、接收点记录表和关系记录表中，并保存在参数数据库模块中。


5.根据权利要求4所述的提取方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，节点地震仪部署文件包含在每...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡鑫，杨阳，俞小露，陈静，
申请(专利权)人：合肥球幔智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34