滑动扫描可控震源地震数据谐波干扰的消除方法

滑动扫描技术由于缩短了相邻两炮的滑动时间,使得采集效率得到很大提高,同时也使得后一炮中的谐波畸变对前一炮的基波产生影响,降低了地震资料的质量。对扫描信号进行时频分析,利用基波及谐波相关后的特征,设计出提取谐波的算子。将该算子作用于相关前原始地震记录,可以提取记录中的高阶谐波。实际资料处理前、后的时频分析验证了该方法的效果。

可控震源滑动扫描谐波干扰压制方法

可控震源滑动扫描是高密度地震勘探中的一种高效采集技术,但它在大幅度提高野外地震数据采集作业效率的同时,其固有的谐波干扰也严重地影响了地震资料品质。目前常用的滑动扫描谐波干扰压制方法是模型法,即基于震源力信号设计谐波预测算子,求取相关后记录中的谐波干扰,将求得的谐波干扰从被干扰区域中剔除。然而在实际地震数据采集中由于设备等原因往往缺失震源力信号,因此无法应用模型法压制谐波。本文基于准噶尔西北缘玛西1井三维震源力信号的实际数据,尝试应用独立同步扫描邻炮干扰压制方法滤除滑动扫描资料上的谐波干扰,取得了令人满意的处理效果。

基于能量差异的滑动扫描数据谐波压制方法

随着高密度采集需求日趋增加,出现了高效、高保真、环保的可控震源勘探技术。滑动扫描采集虽然缩短了相邻两炮的滑动时间,采集效率得到很大提高,但也使后一炮中的谐波畸变对前一炮的基波产生影响,降低了地震资料的质量。通过分析可控震源谐波的产生机理,提出一种基于能量差异分频谐波压制方法。地震资料处理和叠加成像结果表明,该方法在有效压制谐波噪声的同时,能够较好地保护有效信号,提高资料信噪比。

滑动扫描地震数据谐波干扰压制技术与应用

滑动扫描作为一种重要的可控震源高效采集技术已广泛应用,但其面临的首要问题是谐波干扰对地震资料的影响。目前常用的模型法滑动扫描谐波干扰压制方法是基于震源力信号设计谐波预测算子求取相关后记录中的谐波干扰,将求得的谐波干扰从被干扰区域中剔除。在实际地震采集数据中,有时由于仪器限制导致震源力信号的缺失,因此无法应用该方法压制谐波。本文针对具备力信号信息及GPS时间的模型法滑动扫描谐波干扰压制方法和无以上野外采集信息的情况为例,尝试应用独立同步扫描邻炮干扰压制方法进行分析和处理试验,取得较好的应用效果。

基于LabVIEW的机械系统频率特性谐波扫描法测试实验系统

为了改善控制工程基础实验课以验证性实验为主之现状，设计开发了以LabVIEW为平台的机械系统频率特性测试的谐波扫描法实验系统。实验内容包括方案设计、传感器应用、信号采集与分析以及控制理论知识。该实验丰富了机械类控制工程基础实验内容，巩固了学生的基础理论知识。教学实践证明效果显著。

应用离散余弦变换的去谐波扫描技术

通常在处理环节消除可控震源产生的谐波干扰会对有效信号产生不良影响;而去谐波扫描技术将这一过程提前到激发阶段,即通过改造原设计信号,实现在激发过程中使输出的谐波噪声最小,从而提高输出信号的精度和信噪比。现有去谐波扫描技术中,硬件方面主要通过对重锤信号与平板信号非线性二次拟合求取改正量实时控制伺服阀,以提高响应精度减少畸变,此方式存在改造复杂、地面响应与振子系统之间畸变改进不明显的缺陷;软件方面是通过利用平板信号与重锤信号的差异拟合校正扫描信号,但也难以精确估计地面耦合产生的畸变。为此,提出一种基于力信号与预设扫描信号在谐波域的差异实现去谐波的新方法(AHS),即先将输出目标设定为设计扫描信号;校正差异函数由力信号和预设扫描信号的离散余弦变换(DCT)谐波分量得到,因此该算法更直接地反映了谐波畸变带来的变化。所提方法是通过软件校正实现的,方便快捷,初步应用即取得良好效果。

双相移滑动扫描谐波压制方法

纯相移谐波压制滤波法作为去除可控震源高次谐波的一种简便、高效的方法,在处理复杂信号时却对白噪声和相邻炮信号的处理能力稍显不足,因此未能投入实际应用。为了将简捷的相移法用于实际地震数据处理,提出双相移谐波压制滤波法。该方法在对纯相移法原有相移曲线进行微调和润色的同时,针对纯相移法无法处理的这部分信号再进行一次相移。使用模型信号对比了纯相移法与双相移法谐波压制效果,验证了双相移法抗噪方面的优势。将双相移法应用于滑动扫描信号并分析其使用条件,分析对于不同起止扫描频率信号的适用性。考虑到实际地震数据往往由各种强弱不等的反射组成,建立地下多次反射模型,同时考虑更偏向实际情况的信号起止频率比,讨论双相移法的适用性。将该方法应用于实际数据处理,并与纯相移法进行比较,结果表明双相移法谐波滤除效果更好,具有一定的推广价值。

滑动扫描谐波分析

可控震源激发在地震勘探中占有重要的位置,其激发类型也已由以前的单点激发发展到现在的多源激发,而使用滑动扫描技术能够提高多源激发的效率。滑动扫描方法的基本思想是采用多组可控震源实现无等待扫描激发,即一组震源在扫描激发过程尚未完全结束,另一组震源已经开始启动扫描激发。但是滑动扫描激发也不可避免地产生谐波干扰。文中在简单介绍了滑动扫描技术的基础上,分析了谐波畸变的分布特征,讨论了通过合理地设置滑动时间,减少谐波畸变对地震资料品质的影响,可大幅度提高地震作业效率的方法,并用实例进行了说明。

滑动扫描谐波的现场压制方法

高密度宽方位三维勘探在成为主流地震勘探技术的同时,也带来激发成本的大幅度提高。应用滑动扫描能有效降低激发成本,提高施工效率。但可控震源激发本身存在的谐波因采用滑动而不可避免地干扰了相邻炮记录,因此压制谐波成为确保滑动扫描采集地震资料品质的前提。本文从可控震源激发的基本原理出发,分析了谐波产生的机理、谐波干扰的能量级别,并有针对性地设计滑动扫描相关参数,侧重压制滑动扫描产生的能量较强的二、三次谐波。试验及滑动扫描实际采集的地震资料显示本文的谐波压制方法效果良好。

滑动扫描记录中压制谐波干扰方法

提出一种适用于滑动扫描的纯相移滤波方法。通过对记录或者统计得到的可控震源力信号进行分解,得到各次谐波分量,然后通过对地震道记录按照各次谐波的相移量进行纯相移处理。对相移后的结果,设计合适的滤波器,消除谐波。结果表明,所提方法稳定、高效、易于实现,只需要知道可控震源力信号和每一炮的初至时间,就可以在滑动扫描记录中有效消除谐波干扰,适用于对野外采集数据进行实时处理。

滑动扫描地震数据的谐波干扰压制

滑动扫描是一种日趋成熟且应用广泛的可控震源高效采集技术。然而,滑动扫描采集技术受谐波干扰影响,当勘探目标为弱反射层或薄层时,谐波影响更是不可忽略。本文基于力信号设计谐波预测算子求取相关后记录中的谐波干扰,然后将求得的谐波干扰从被干扰区域中剔除,则可压制相关后滑动扫描记录中的谐波干扰,且对有效信号不产生影响。由于该方法可用于相关后数据,相对于常规采集来说,只需额外记录各震次的震源力信号和扫描启动时间即可。理论模型试算和实际应用的结果均表明,该方法效果良好。

基于测试信号法的HVDC谐波阻抗扫描方法研究

谐波阻抗扫描是高压直流输电(HVDC)中谐波谐振分析、交流或直流滤波器设计等工作的重要手段。采用电路叠加定理说明了适用于HVDC谐波阻抗扫描的测试信号法。基于测试信号法基本原理及其在HVDC应用研究中的进展,提出测试信号法应用于HVDC谐波阻抗扫描的谐波源幅值选择方法和用于减小谐波源初相位影响的改进扫描方法。最后,以CIGRE First Benchmark模型为例,在PSCAD/EMTDC仿真平台上定量分析了谐波源幅值、谐波源初相位对谐波阻抗扫描的影响,以验证所提出的方法可用于进一步提高HVDC谐波阻抗扫描结果的可靠性,为实际直流输电工程设计提供参考。

组合扫描压制谐波畸变

在可控震源采集过程中 ,由于地表条件不同 ,机械驱动装置的非线性及震动装置与大地的耦合问题 ,会产生不同阶次的谐振干扰信号 ,这种谐振干扰信号与基波信号在频率上呈倍数关系 ,混杂于原始记录中。对谐波干扰压制的通常做法是进行变相位扫描 ,利用不同于各次子扫描的相位 ,使谐波干扰在相关求和中得到压制。本文介绍一种压制谐波干扰的方法——组合扫描。该方法的谐波干扰随扫描频宽的降低而减少 ,当扫描频宽达到一倍频程时 ,谐波干扰消失。利用组合扫描压制谐波干扰的基本思想就是合理地设计各个子扫描频宽 ,达到消除谐波干扰的目的。

双频超声及组织谐波成像与CT扫描在输尿管结石诊断中的应用

目的探讨低、高频超声、组织谐波成像与CT在输尿管结石诊断中的应用价值,以提高输尿管结石诊断符合率。方法对316例输尿管结石患者进行低、高频超声及组织谐波成像检查,并与CT扫描对照诊断。结果316例中输尿管上段结石81例,二维超声、组织谐波成像显示率分别为90%、98%,输尿管中段结石42例,二维超声、组织谐波成像显示率分别为67%、93%,输尿管膀胱壁段结石193例,二维超声、组织谐波成像显示率分别为89%、99%;其中132例进行CT扫描,上、中、下段结石显示率分别为60%、51%、85%。超声能显示0.3 cm结石,高频超声能显示结石最小为0.2 cm。CT较难显示0.3 cm以下的低密度结石。结论低、高频超声在输尿管结石诊断中可优势互补,组织谐波成像能显著提高二维图像质量,提高输尿管结石检出率,在输尿管中段结石诊断中有极高的应用价值,优于二维超声显像及CT扫描。

分段扫描压制谐波干扰的效果分析

在可控震源激发的地震采集资料中,由于震源机械驱动装置的非线性及震动装置与大地的耦合状况等因素,扫描信号会产生不同类型的谐波畸变,在相关地震记录上形成谐波干扰带。准噶尔盆地不同工区在升频线性扫描记录上常见到与初至折射波的1/2次谐波和强面波的2次、1/2次谐波。这些干扰在一定程度上影响了地震资料质量。针对上述问题,采用分段扫描的方法对谐波进行了压制,对分段扫描压制谐波干扰的软件模拟及野外单炮对比的应用效果做出分析,说明分段扫描压制谐波的效果较好。

基于自适应步长的电力系统谐波谐振快速分析方法

随着电力系统的快速发展,其规模越来越大、节点数量越来越多,频率扫描法和模态分析法作为目前应用最为广泛的两种谐波谐振分析方法,计算效率亟须提升。在传统方法的基础上,文中分别提出基于自适应步长的频率扫描法和基于自适应步长的模态分析法。首先,通过设置相应判据自适应改变扫描步长,使扫描区间能够快速到达谐振频率点附近,大幅减少了计算量;然后,在谐振频率点附近使用二次插值法确定谐振频率,保证了谐振频率计算精度;最后,以IEEE 14节点、IEEE 39节点和IEEE 118节点系统为例进行分析。结果表明,与传统方法相比,所提两种方法在保证谐振频率精度的同时可大幅提高运算速度,验证了所提方法的准确性和高效性。

可控震源动态扫描时距规则定量优化设计及应用

可控震源动态扫描地震数据采集过程中,相邻多组震源震动时产生的地震波会相互干涉,从而影响地震数据采集品质。合理设计采集时距规则可以降低可控震源高效采集时震源相互干涉的影响,同时平衡原始数据采集品质和可控震源高效采集施工效率。以往动态扫描时距规则设计时,对资料处理过程中高效采集噪声的压制效果考虑较少,并且时距规则的设计缺乏统一量化标准。首次将高效采集噪声压制效果引入动态扫描时距规则设计中,对现场不同地表类型采集的可控震源相关前记录采用互相关法获取高效采集噪声信息,以环境噪声能量、干涉时空位置和干涉区域能量比值为阈值建立量化统一的时距规则设计标准,形成了可控震源动态扫描时距规则定量优化设计方法。动态扫描时距规则定量优化设计方法优化了现场试验方案,降低了试验工作量,与地震数据处理信噪分离技术相适应优化滑动时间参数,定量与定性相结合设计时距规则避免了以频率扫描为主的常规定性分析方法带来的人为主观歧义。该方法不受勘探区地表特征约束,能够在保障地震数据品质条件下最大限度地提高可控震源采集施工效率,是对可控震源高效采集配套技术的补充和完善,有助于“两宽一高”地震采集技术的推广应用。

可控震源地震数据谐波滤除方法

本文分析了可控震源滑动扫描中各种谐波产生的原因,指出高次谐波是其中最严重的谐波干扰类型;通过原理分析及数值试验探讨了滑动扫描方法,并基于高次谐波与原始激发信号在各频段的能量呈线性关系这个假设建立了谐波滤除的数学模型;利用参考信号倍增法生成各次谐波,并用各次谐波相关对比法估算各次谐波的能量比。将本文滤除谐波算法应用于实际数据处理,所得结果表明该方法不仅滤除谐波效果好,而且运算速度快。

可控震源分频同时扫描采集方法实现与应用

提高可控震源生产效率面临着滑动扫描存在谐波干扰强、多震源同时激发会产生较强邻炮干扰、距离分离同时扫描需要大量设备等困难,此外地震数据质量的提高和采集成本的控制也受到这些因素的影响。引入分频同时扫描(Frequency Separated Simultaneous Sweep,FS3)技术,利用不同频率信号之间互不相干的特性,将一个目标扫描信号分离成若干个不同或相关性很小的频带的子信号,从而实现无邻炮干扰或其干扰最小的同时扫描。该方法激发时不受距离限制,提高了生产效率;为特定频带(特别是低频)增加激发能量创造了条件,减少了由非线性扫描带来的谐波干扰;可以使各频带能量输出均匀,从而实现合成记录的能量均衡,为后期取得优质的地震资料奠定了较好的基础。

基于电力系统分析软件ETAP的电网谐波分析

针对目前电力系统中由于非线性负荷的使用以及某些可再生能源发电系统的接入导致的谐波问题,首先介绍了电力系统仿真分析软件ETAP的主要功能和特点,然后在ETAP中建立算例模型并对其进行谐波仿真分析,同时也在另外两款仿真分析软件EMTDC和PSASP上对算例模型建模并导出谐波分析图谱,通过对照进一步说明ETAP在谐波分析中的优缺点。然后在原算例模型的基础上修改其中的高压网络短路容量、减少变压器投运数量、改变变压器阻抗以及增加电动机和无源负荷容量等参数,将仿真所得数据同理论计算结果对比,并分析这些参数的变化给系统并联谐振点的位置和幅值,以及谐波畸变程度造成的影响。结果表明,由于ETAP软件在谐波仿真方面的卓越性能,在面临大规模系统的规划和电能质量评估方面的问题时,利用ETAP进行预先的谐波仿真分析可以辅助建立有效的方案降低系统中的谐波畸变程度,并利用谐振分析可以有效地避开谐振位置,从而提高电力系统的电能质量。