[发明专利]被动地震监测数据压缩方法及控制系统

权利要求书

1.一种被动地震监测数据压缩方法，其特征在于：通过以下步骤实现：

（1）、地震事件的识别：当地震信号在地震事件发生前后的能量出现比较明显的区别时，根据短时间窗内地震信号的振幅特征平均值与长时间窗内地震信号的振幅特征平均值的比值R来识别地震事件，当该比值R大于一个设定的阀值T，并且连续大于该阀值T的R值的数量GW大于临界窗口TW时，则判定地震事件发生；

（2）地震事件的截取：对已经识别的地震事件进行截取，将有效地震事件信号从地震原始信号中分离出来；

（3）地震监测数据的压缩：采用steim-2编码实现地震监测数据的无损压缩。

2.根据权利要求1所述的被动地震监测数据压缩方法，其特征在于：所述步骤（1）的地震事件识别的具体步骤为：

A．初始化，T为阈值，T初始化为4，TW为临界窗口大小，TW初始化为30， iF为事件中第一个大于阈值T的点的索引，iF初始化为-1，GW为R值连续大于阈值T的数量，GW初始化为0，i为R值序列索引，i初始化为0，TK为原始数据采样点数；

B．从开始连续计算原始数据中短时间窗内地震信号的振幅特征平均值与长时间窗内地震信号的振幅特征平均值的比值，并保存于数组R中；

C. 在R值序列中判断第i个R值是否大于阈值T，如果大于阈值T，则转到D步骤，否则令GW=0，iF=-1,i加1，转到G步骤；

D. GW加1，i加1，如果iF等于-1，则令iF=i，转到E步骤；

E．如果GW大于TW，则地震事件发生，转到F步骤，否则，转到C步骤；

F．调用事件截取函数,该函数返回值为iGA，令i=iGA，令GW=0，iF=-1,转到G步骤；

G．如果i>=TK则算法结束，否则转到C步骤。

3.根据权利要求2所述的被动地震监测数据压缩方法，其特征在于：所述步骤（1）的地震事件识别的具体步骤的计算过程为：

A、计算短时间窗内地震信号的振幅特征平均值：从地震数据采集设备中连续读取                                                个地震原始信号的振幅值，按照式（1）计算,

           （1）

其中，是地震信号的振幅特征值，由公式（2）计算得到，为短时间窗内所包含的记录个数,

           （2）

                  （3）

式（2）中为地震原始信号的振幅值，是振幅和其一阶导数的加权因子，由式（3）计算得到；

B、计算长时间窗内地震信号的振幅特征平均值：从地震数据采集设备中在短时间窗后连续读取个地震原始信号的振幅值，按照式（4）计算，    （4）

其中，是地震信号的振幅特征值，由公式（5）计算得到，为长时间窗内所包含的记录个数，

                     （5）

                             （6）

式（5）中为地震原始信号的振幅值，是加权因子，由式（6）计算得到；

C、计算短时间窗振幅特征平均值与长时间窗振幅特征平均值的比值，按照式（7）计算，

                                        （7）

D、地震事件识别：根据地震数据采集设备中的设置值，从地震数据采集设备中读取10000个以上点的原始数据，连续计算这些点的R值，接着计算R值的平均值RV，然后在R值序列中，从起始位置依次逐一判断，如果R值连续超过预先设定阈值的点数GW超过临界窗口TW，则认为该段信号为地震事件，在判断事件的过程中要记录事件的第一个R值大于阈值点的位置为iF。