[发明专利]一种实现海上地球物理勘探的综合控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及海上地球物理勘探技术，尤指一种实现海上地球物理勘探的综合控制方法和装置。

背景技术

随着海上石油和天然气勘探和生产的快速发展，对海上地球物理勘探的综合控制的自动化和集成化提出了更高的要求。海上地球物理勘探的综合控制，用于协调和控制海上的各种设备在预定的时间内完成各自工作，从而指挥实施海上油气勘探。由于海上地球物理勘探涉及各种机械的、电子的、声学的设备和其它类型的设备，设备的种类复杂、数量庞大、且控制精度要求高，因此海上地球物理勘探的综合控制方法是非常复杂和高精度的调度方法，需要高精度控制以及高度的自动化和集成化。

通常，海上地球物理勘探的综合控制系统用于控制、通信或协调多个独立的设备或设备构成的系统，包括：物探船、拖缆，枪控系统、检波器记录系统、综合记录系统、导航工作站、各种传感器以及GPS卫星等。其中，物探船主要用于拖曳拖缆并承载各种设备或系统；拖缆为用于连接记录物探信息的检波器的电缆，通常物探船拖曳多个拖缆，每个拖缆上包括多个检波器；枪控系统用于控制地震源响炮以产生地球物理勘探所需的地震波，其中地震源通常由多个子震源构成，通常控制同一个地震源的各子震源同时响炮；检波器记录系统是由多个检波器构成的记录系统，用于记录地震波经地下界面反射产生的反射波信息，实际作业中将这种反射波信息称为炮记录；导航工作站用于完成综合控制所需信息的高精度计算。该综合控制系统与各种传感器进行通信以获取相关信息，例如物探船对水的速度，并与GPS卫星进行通信以获取相关信息。

现有的海上地球物理勘探的综合控制系统，基于秒级的时间精度进行调度和控制，时间精度不高，且在时间校准前缺少时间有效性判断功能或者时间有效性判断功能的准确度不高，存在使用无效时间进行时间校准的风险，从而无法满足高精度和高可靠的综合控制的需求；另外，现有的海上地球物理勘探的综合控制系统集成度不高，需要多个分立系统共同配合实现综合控制，增加了设计、调试和部署的复杂度，从而很难满足海上地球物理勘探的综合控制的高自动化和高集成度的需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种实现海上地球物理勘探的综合控制方法和装置，能够有效提高综合控制的精度和可靠度，从而满足海上地球物理勘探的高精度、高可靠度的综合控制的需求。

为了达到本发明目的，本发明公开了一种实现海上地球物理勘探的综合控制方法，包括：

综合控制装置周期性获取GPS时间信息、GPS位置信息和传感器信息；

所述综合控制装置根据获得的GPS时间信息以及预先设定的偏差阈值判断所述GPS时间信息的有效性，并进行基准间隔更新和精密时间校准；

所述综合控制装置根据获得的GPS位置信息、传感器信息和精密时间，标记第一综合信息和第二综合信息中各信息的获得时刻，并发送经标记的第一综合信息和第二综合信息给导航工作站；

所述综合控制装置获取枪控启动信息，提取响炮指令并发送给枪控系统；获取枪控同步信息，并发送记录信息给综合记录系统。

所述GPS时间信息为周期性信息，包括GPS脉冲和GPS绝对时间；

所述判断GPS时间信息的有效性，并进行基准间隔更新和精密时间校准的步骤具体包括：

根据获得的GPS脉冲，计算GPS脉冲间隔及其与维护的基准间隔的偏差；

根据获得的偏差、和预先设定的偏差阈值，确定所述GPS脉冲是否为有效；

当所述GPS脉冲有效时，根据有效的GPS脉冲间隔和GPS绝对时间，进行基准间隔更新和精密时间校准。

所述基准间隔更新包括：计算所述基准间隔与所述GPS脉冲间隔的平均值，并将该平均值作为所述基准间隔，其中，所述基准间隔预先设置为GPS脉冲周期对应的所述精密时钟周期的数量。

所述精密时间包括秒级以上时间和秒及以下时间；

所述精密时间校准包括：使用所述GPS脉冲对应的GPS绝对时间更新所述秒级以上时间，且从零重新开始所述秒级以下时间的计数。

所述GPS位置信息为周期性信息；

所述传感器信息为周期性信息至少包括：物探船的对地速度、对水速度和方向、以及拖缆的深度和拖缆之间的距离；

所述第一综合信息包括：所述物探船的对地速度、对水速度、位置和方向以及获取这些信息的各时刻；

所述第二综合信息包括：拖缆的深度和拖缆之间的距离以及获取这些信息的各时刻；

枪控启动信息包含各地震源的响炮时刻的信息；

枪控同步信息包括各地震源中各子震源的响炮时刻间隔；