阅读说明：本技术 可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法及装置 (Vibroseis vehicle vibrator flat plate and vehicle body interference early warning method and device ) 是由 马磊 陶知非 宋晓伟 于 2019-03-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法及装置,该方法包括：分别获取检测到的振动器平板的重力轴向量和车身的重力轴向量在三维坐标系的分量；根据所述分量计算出所述振动器平板和所述车身之间的夹角,并确定出所述振动器平板相对于所述车身的倾斜方向；根据所述倾斜方向确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值；若所述振动器平板与所述车身之间的夹角大于所述阈值,发送警报信息。本发明解决了现有技术无法对振动器平板与可控震源车身产生干涉进行预警的技术问题。(The invention discloses a vibroseis vehicle vibrator flat plate and vehicle body interference early warning method and a device, wherein the method comprises the following steps: respectively acquiring components of the detected gravity axis vector of the vibrator flat plate and the gravity axis vector of the vehicle body in a three-dimensional coordinate system; calculating an included angle between the vibrator flat plate and the vehicle body according to the component, and determining the inclination direction of the vibrator flat plate relative to the vehicle body; determining a threshold value of an included angle between the vibrator flat plate and the vehicle body according to the inclination direction; and if the included angle between the vibrator flat plate and the vehicle body is larger than the threshold value, sending alarm information. The invention solves the technical problem that the prior art cannot generate interference between a vibrator flat plate and a vibroseis vehicle body to perform early warning.)

可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法及装置

技术领域

本发明涉及地震勘探领域，具体而言，涉及一种可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法及装置。

背景技术

在地震勘探施工中可控震源作为主要的激发源被广泛应用，其振动器平板与大地间的耦合情况直接影响地震数据的质量。目前，可控震源施工环境多为沙漠、戈壁、草原等复杂地形，施工时常出现振动器平板与地面产生夹角的情况，造成平板与大地耦合不良，震动畸变增大，进而影响施工质量及效率。同时如果平板在下方时其下方有大个体坚硬异物则会导致平板产生较大倾斜，造成平板与可控震源车身产生干涉，造成可控震源设备的损坏。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法及装置，以解决现有技术无法对振动器平板与可控震源车身产生干涉进行预警的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法，该方法包括：

分别获取检测到的振动器平板的重力轴向量和车身的重力轴向量在三维坐标系的分量；

根据所述分量计算出所述振动器平板和所述车身之间的夹角，并确定出所述振动器平板相对于所述车身的倾斜方向；

根据所述倾斜方向确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值；

若所述振动器平板与所述车身之间的夹角大于所述阈值，发送警报信息。

可选的，所述确定出所述振动器平板相对于所述车身的倾斜方向，包括：

根据所述分量确定出所述振动器平板的重力轴向量和所述车身的重力轴向量的差向量。

可选的，所述根据所述倾斜方向确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值，包括：

根据所述差向量确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值。

可选的，所述根据所述差向量确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值，包括：

当所述差向量的Y轴分量的绝对值大于或等于X轴分量的绝对值时，确定所述阈值为第一阈值，所述第一阈值的取值范围为10至20度，其中，Y轴方向为车身方向；

当所述差向量的Y轴分量的绝对值小于X轴分量的绝对值时，确定所述阈值为第二阈值，所述第二阈值的取值范围为10至15度。

可选的，所述确定出所述振动器平板相对于所述车身的倾斜方向，包括：

根据所述分量确定出所述振动器平板的重力轴向量和所述车身的重力轴向量的X轴分量差值及Y轴分量差值。

可选的，所述根据所述倾斜方向确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值，包括：

根据所述X轴分量差值及Y轴分量差值确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值。

可选的，所述根据所述X轴分量差值及Y轴分量差值确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值，包括：

当所述Y轴分量差值的绝对值大于或等于X轴分量差值的绝对值时，确定所述阈值为第一阈值，所述第一阈值的取值范围为10至20度，其中，Y轴方向为车身方向；

当所述Y轴分量差值的绝对值小于X轴分量差值的绝对值时，确定所述阈值为第二阈值，所述第二阈值的取值范围为10至15度。

可选的，该方法还包括：

判断所述振动器平板与所述车身之间的夹角是否高于预设的理想耦合效果极限角度；

若高于所述理想耦合效果极限角度，发送提示信息。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种可控震源车振动器平板与车身干涉预警装置，该装置包括：

重力轴分量获取单元，用于分别获取检测到的振动器平板的重力轴向量和车身的重力轴向量在三维坐标系的分量；

夹角及倾斜方向确定单元，用于根据所述分量计算出所述振动器平板和所述车身之间的夹角，并确定出所述振动器平板相对于所述车身的倾斜方向；

夹角阈值确定单元，用于根据所述倾斜方向确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值；

警报单元，用于在所述振动器平板与所述车身之间的夹角大于所述阈值时发送警报信息。

可选的，所述夹角及倾斜方向确定单元包括：

差向量确定模块，用于根据所述分量确定出所述振动器平板的重力轴向量和所述车身的重力轴向量的差向量。

可选的，所述夹角阈值确定单元包括：

第一阈值确定模块，用于根据所述差向量确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值。

可选的，所述第一阈值确定模块包括：

第一确定子模块，用于当所述差向量的Y轴分量的绝对值大于或等于X轴分量的绝对值时，确定所述阈值为第一阈值，所述第一阈值的取值范围为10至20度，其中，Y轴方向为车身方向；

第二确定子模块，用于当所述差向量的Y轴分量的绝对值小于X轴分量的绝对值时，确定所述阈值为第二阈值，所述第二阈值的取值范围为10至15度。

可选的，所述夹角及倾斜方向确定单元包括：

分量差值确定模块，用于根据所述分量确定出所述振动器平板的重力轴向量和所述车身的重力轴向量的X轴分量差值及Y轴分量差值。

可选的，所述夹角阈值确定单元包括：

第二阈值确定模块，用于根据所述X轴分量差值及Y轴分量差值确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值。

可选的，所述第二阈值确定模块包括：

第三确定子模块，用于当所述Y轴分量差值的绝对值大于或等于X轴分量差值的绝对值时，确定所述阈值为第一阈值，所述第一阈值的取值范围为10至20度，其中，Y轴方向为车身方向；

第四确定子模块，用于当所述Y轴分量差值的绝对值小于X轴分量差值的绝对值时，确定所述阈值为第二阈值，所述第二阈值的取值范围为10至15度。

可选的，该装置还包括：

耦合效果判断模块，用于判断所述振动器平板与所述车身之间的夹角是否高于预设的理想耦合效果极限角度；

提示信息发送模块，用于在所述夹角高于所述理想耦合效果极限角度时发送提示信息。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法中的步骤。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在计算机处理器中执行时实现上述可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法中的步骤。

本发明的有益效果为：本发明实施例提供了一种可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法，通过对加装在振动器平板和车身的检测重力轴分量的传感器数据可以实时计算并分析平板和车身相对水平面倾斜的角度，实时计算平板和车身之间的夹角，并在夹角超过阈值时向操作人员进行预警，从而实现了指导振动器平板的下放，改善了振动器平板与大地耦合情况以及提高了设备使用的安全性。本发明有效提高了可控震源在复杂地形施工的效率和质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明实施例可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法的第一流程图；

图2是本发明实施例确定振动器平板与车身之间夹角阈值的方法的第一流程图；

图3是本发明实施例确定振动器平板与车身之间夹角阈值的方法的第二流程图；

图4是本发明实施例确定振动器平板与车身之间夹角阈值的方法的第三流程图；

图5是本发明实施例确定振动器平板与车身之间夹角阈值的方法的第四流程图；

图6是本发明实施例可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法的第二流程图；

图7是本发明实施例可控震源车振动器平板与车身干涉预警装置的第一结构框图；

图8是本发明实施例夹角及倾斜方向确定单元的组成结构框图；

图9是本发明实施例夹角阈值确定单元的组成结构框图；

图10是本发明实施例第一阈值确定模块的组成结构框图；

图11是本发明实施例第二阈值确定模块的组成结构框图；

图12是本发明实施例可控震源车振动器平板与车身干涉预警装置的第二结构框图；

图13是本发明实施例重力轴和三维坐标系间夹角示意图；

图14是本发明实施例平面坐标系示意图；

图15是本发明实施例重力轴分量传感器安装位置示意图；

图16是本发明实施例计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是本发明实施例可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法的第一流程图，如图1所示，本实施例的可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法包括步骤S101至步骤S104。

步骤S101，分别获取检测到的振动器平板的重力轴向量和车身的重力轴向量在三维坐标系的分量。在本发明的实施例中，在可控震源车的振动器平板和车身处均设置了检测重力轴分量的传感器，以根据重力轴分量实时检测平板和车身相对于地面的倾斜角度，以及实时确定出平板和车身之间的夹角。在本发明的实施例中，振动器平板的重力轴向量和车身的重力轴向量均为以坐标原点为起点的向量，振动器平板的重力轴向量在三维坐标系的分量为振动器平板的重力轴向量在振动器平板的三维坐标系中的分量；车身的重力轴向量在三维坐标系的分量为车身的重力轴向量在车身的三维坐标系中的分量。在本发明中，振动器平板和车身的重力轴始终垂直于水平面，当地面平行于水平面时，振动器平板和车身的重力轴向量在各自三维坐标系的Z轴上；当地面存在角度时，振动器平板的三维坐标系和车身的三维坐标系会发生偏转，此时重力轴向量会与三维坐标系的Z轴存在一定角度，即为振动器平板和车身与地面的倾斜角。在本发明的实施例中，重力轴在三维坐标系的分量包括X轴分量、Y轴分量和Z轴分量。

图15是本发明实施例重力轴分量传感器安装位置示意图，如图15所示，在本发明的一可选实施例中，振动器平板200和车身300上的重力轴分量传感器的安装位置如箭头所指位置。如图15所示，可控震源车车头100和车身300采用铰接的连接方式，振动器平板200吊装在车身上并与车身柔性连接。当振动器平板200未下放到地面时，其与车身300相对于地面的倾斜角度相同，当平板压在地面时，如果地面不平，此时平板的倾斜角度与车身300的倾斜角度存在一个夹角，当该夹角过大时，振动器平板200在震动时可能会与车身300发生碰撞，造成设备损坏，这就称为平板与车身发生干涉。

步骤S102，根据所述分量计算出所述振动器平板和所述车身之间的夹角，并确定出所述振动器平板相对于所述车身的倾斜方向。在本发明实施例中，在得到振动器平板的重力轴向量在三维坐标系中的分量以及车身的重力轴向量在三维坐标系的分量后，可以根据该分量计算出振动器平板的重力轴向量与车身的重力轴向量之间的夹角，该夹角即为振动器平板和车身之间的夹角。在本发明实施例中，计算振动器平板的重力轴向量与车身的重力轴向量之间的夹角时，需要先将两重力轴向量放在同一三维坐标系中，进而可以根据现有的计算公式计算得出两向量之间的夹角。

在本发明的实施例中，振动器平板相对于车身的倾斜方向，可以由振动器平板的重力轴向量和车身的重力轴向量的差向量在三维坐标系中所处的象限来表示。在本发明的另一可选实施例中，振动器平板相对于车身的倾斜方向，可以由振动器平板的重力轴向量和车身的重力轴向量的差向量在由Y轴和X轴形成的平面坐标系中的投影所处的象限来表示。

在本发明的可选实施例中，在得到振动器平板和车身的重力轴在三维坐标系的分量后，还可以根据重力轴向量在三维坐标系的分量分别计算出振动器平板和车身与地面的倾斜角。在本发明的实施例中，振动器平板和车身与地面的倾斜角可以为其重力轴与三维坐标系的Z轴的夹角。

图13是本发明实施例重力轴向量和三维坐标系间夹角示意图，如图13所示，重力轴向量在X轴的分量为a、在Y轴的分量为b，在Z轴的分量为d，重力轴与Z轴的夹角为α，可以通过以下计算步骤得出：

a²+b²＝c² (1)

由式(1)可以得到c的值

由式(2)可计算出角度α，在计算时a、b、c、d都取标量值，角度α就是一个空间椎体锥角的一半。

步骤S103，根据所述倾斜方向确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值。在本发明的实施例中，振动器平板与车身的夹角的阈值不是一个定值，需要由振动器平板相对于车身的倾斜方向确定出。在本发明实施例中，当振动器平板相对于车身的倾斜方向偏向靠近车身的方向时，较不容易发生设备损坏，因此振动器平板与车身的夹角的阈值可以设置的较大。而当振动器平板相对于车身的倾斜方向偏向远离车身的方向时，其两者较容易碰撞，容易发生设备损坏，因此振动器平板与车身的夹角的阈值需要设置的较小。

步骤S104，若所述振动器平板与所述车身之间的夹角大于所述阈值，发送警报信息。在本发明的实施例中，在振动器平板下放时，可以实时判断振动器平板与车身之间的夹角大于阈值，在夹角大于阈值时向操作人员发出警报，以辅助操作人员进行平板下放。

由以上描述可以看出，本发明通过对加装在振动器平板和车身的检测重力轴分量的传感器数据可以实时计算并分析平板和车身相对水平面倾斜的角度，实时计算平板和车身之间的夹角，并在夹角超过阈值时向操作人员进行预警，从而实现了指导振动器平板的下放，改善了振动器平板与大地耦合情况以及提高了设备使用的安全性。本发明有效提高了可控震源在复杂地形施工的效率和质量。

图2是本发明实施例确定振动器平板与车身之间夹角阈值的方法的第一流程图，如图2所示，发明实施例确定振动器平板与车身之间夹角阈值的方法包括步骤S201和步骤S202。

步骤S201，根据所述分量确定出所述振动器平板的重力轴向量和所述车身的重力轴向量的差向量。在本发明实施例中，计算差向量时，需要先将振动器平板和车身重力轴向量放在同一三维坐标系中，进而计算两重力轴向量之差得出差向量。在本发明实施例中，由于振动器平板和车身重力轴向量均为以坐标原点为起点的向量，因此其两者的差向量也为以坐标原点为起点的向量。该差向量在三维坐标系的坐标可以反映出振动器平板相对于车身的倾斜方向。

步骤S202，根据所述差向量确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值。在本发明的实施例中，可以通过判断差向量的X轴分量和Y轴分量的大小，来确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值。如图15所示，在本发明中，Y轴方向为车身方向，X轴方向为车身左右两侧的方向。当差向量更偏向Y轴方向时，即差向量的Y轴分量大于X轴分量时，振动器平板与车身之间较不容易发生干涉，因此振动器平板与车身的夹角的阈值可以设置的稍大一些；而当差向量更偏向X轴方向时，即差向量的X轴分量大于Y轴分量时，振动器平板与车身之间较容易发生干涉，容易造成设备损坏，因此振动器平板与车身的夹角的阈值需要设置的小一些。

图3是本发明实施例确定振动器平板与车身之间夹角阈值的方法的第二流程图，如图3所示，上述步骤S202，根据所述差向量确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值，具体可以包括步骤S301和步骤S302。

步骤S301，当所述差向量的Y轴分量的绝对值大于或等于X轴分量的绝对值时，确定所述阈值为第一阈值，所述第一阈值的取值范围为10至20度，其中，Y轴方向为车身方向。

步骤S302，当所述差向量的Y轴分量的绝对值小于X轴分量的绝对值时，确定所述阈值为第二阈值，所述第二阈值的取值范围为10至15度。

在本发明中，Y轴方向为车身方向，X轴方向为车身左右两侧的方向。当所述差向量的Y轴分量的绝对值大于或等于X轴分量的绝对值时，即所述差向量更偏向Y轴时，振动器平板相对于车身的倾斜方向更偏向车身，此时振动器平板与车身之间较不容易发生干涉，因此振动器平板与车身的夹角的阈值可以设置的稍大一些；而当所述差向量的Y轴分量的绝对值小于X轴分量的绝对值时，即所述差向量更偏向X轴时，振动器平板相对于车身的倾斜方向更偏向车身左右两侧的方向，此时，振动器平板与车身之间较容易发生干涉，容易造成设备损坏，因此振动器平板与车身的夹角的阈值需要设置的小一些。

在本发明的实施例中，也可以通过所述差向量在X轴与Y轴形成的平面坐标系上的投影与Y轴的角度来确定振动器平板与所述车身的夹角的阈值。图14是本发明实施例平面坐标系示意图，由于所述差向量在三维坐标系中为以坐标原点为起点的向量，因此所述差向量在X轴与Y轴形成的平面坐标系上的投影也为以平面坐标系的坐标原点为起点的向量。当所述投影与Y轴之间的夹角小于或等于45度时，说明所述差向量更偏向Y轴时，振动器平板相对于车身的倾斜方向更偏向车身，此时选用较大的第一阈值；而当所述投影与Y轴之间的大于45度时，说明所述差向量更偏向X轴时，振动器平板相对于车身的倾斜方向更偏向车身左右两侧的方向，此时选用较小的第二阈值。

图4是本发明实施例确定振动器平板与车身之间夹角阈值的方法的第三流程图，如图4所示，本发明实施例的确定振动器平板与车身之间夹角阈值的方法包括步骤S401和步骤S402。

步骤S401，根据所述分量确定出所述振动器平板的重力轴向量和所述车身的重力轴向量的X轴分量差值及Y轴分量差值。

在本发明中，Y轴方向为车身方向，X轴方向为车身左右两侧的方向。振动器平板的重力轴向量和车身的重力轴向量的X轴分量差值及Y轴分量差值能够反映出振动器平板相对于车身的倾斜方向。

步骤S402，根据所述X轴分量差值及Y轴分量差值确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值。

在本发明的实施例中，当所述Y轴分量差值的绝对值大于所述X轴分量差值的绝对值时，说明振动器平板相对于车身的倾斜方向更偏向于车身方向，此时振动器平板与车身之间较不容易发生干涉，因此振动器平板与车身的夹角的阈值可以设置的稍大一些；而当所述Y轴分量差值的绝对值小于所述X轴分量差值的绝对值时，说明振动器平板相对于车身的倾斜方向更偏向于车身的左右两侧方向，此时振动器平板与车身之间较容易发生干涉，容易造成设备损坏，因此振动器平板与车身的夹角的阈值需要设置的小一些。

图5是本发明实施例确定振动器平板与车身之间夹角阈值的方法的第四流程图，如图5所示，上述步骤S402的根据所述X轴分量差值及Y轴分量差值确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值，具体包括步骤S501和步骤S502。

步骤S501，当所述Y轴分量差值的绝对值大于或等于X轴分量差值的绝对值时，确定所述阈值为第一阈值，所述第一阈值的取值范围为10至20度，其中，Y轴方向为车身方向。

步骤S502，当所述Y轴分量差值的绝对值小于X轴分量差值的绝对值时，确定所述阈值为第二阈值，所述第二阈值的取值范围为10至15度。

在本发明中，Y轴方向为车身方向，X轴方向为车身左右两侧的方向。当所述Y轴分量差值的绝对值大于或等于X轴分量差值的绝对值时，即振动器平板相对于车身的倾斜方向更偏向车身方向，此时振动器平板与车身之间较不容易发生干涉，因此振动器平板与车身的夹角的阈值可以设置的稍大一些；而当所述Y轴分量差值的绝对值小于X轴分量差值的绝对值时，即振动器平板相对于车身的倾斜方向更偏向车身左右两侧的方向，此时，振动器平板与车身之间较容易发生干涉，容易造成设备损坏，因此振动器平板与车身的夹角的阈值需要设置的小一些。

在本发明的实施例中，上述第一阈值和第二阈值由实际工作经验总结出。第一阈值的取值范围为10至20度，优选为15度。第二阈值的取值范围为10至15度，优选为10度。

图6是本发明实施例可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法的第二流程图，如图6所示，本发明可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法还包括步骤S601和步骤S602。

步骤S601，判断所述振动器平板与所述车身之间的夹角是否高于预设的理想耦合效果极限角度。

步骤S602，若高于所述理想耦合效果极限角度，发送提示信息。

本发明为了达到平板与地面具有较好的耦合，还实时判断振动器平板与车身之间的夹角是否高于预设的理想耦合效果极限角度，并在夹角高于理想耦合效果极限角度时向操作人员发出提示信息。在本发明的实施例中，该理想耦合效果极限角度可以为5度，当夹角高于理想耦合效果极限角度时平板与地面的耦合效果较差。

在本发明的可选实施例中，在可控震源车的车头处也加装检测重力轴分量的传感器以检测车头的倾斜角度，车头和车身的倾斜角度可以表征整车相对水平面面倾斜程度，用于提示驾驶员当前可控震源行驶的地面坡度，确保可控震源车行驶在安全的地面坡度。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种可控震源车振动器平板与车身干涉预警装置，可以用于实现上述实施例所描述的可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法，如下面的实施例所述。由于可控震源车振动器平板与车身干涉预警装置解决问题的原理与可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法相似，因此可控震源车振动器平板与车身干涉预警装置的实施例可以参见可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法的实施例，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图7是本发明实施例可控震源车振动器平板与车身干涉预警装置的第一结构框图，如图7所示，本发明实施例可控震源车振动器平板与车身干涉预警装置包括：重力轴分量获取单元1、夹角及倾斜方向确定单元2、夹角阈值确定单元3、以及警报单元4。

重力轴分量获取单元1，用于分别获取检测到的振动器平板的重力轴向量和车身的重力轴向量在三维坐标系的分量。

在本发明的实施例中，在可控震源车的振动器平板和车身处均设置了检测重力轴分量的传感器，以根据重力轴分量实时检测平板和车身相对于地面的倾斜角度，以及实时确定出平板和车身之间的夹角。在本发明的实施例中，振动器平板的重力轴向量和车身的重力轴向量均为以坐标原点为起点的向量，振动器平板的重力轴向量在三维坐标系的分量为振动器平板的重力轴向量在振动器平板的三维坐标系中的分量；车身的重力轴向量在三维坐标系的分量为车身的重力轴向量在车身的三维坐标系中的分量。在本发明中，振动器平板和车身的重力轴始终垂直于水平面，当地面平行于水平面时，振动器平板和车身的重力轴向量在各自三维坐标系的Z轴上；当地面存在角度时，振动器平板的三维坐标系和车身的三维坐标系会发生偏转，此时重力轴向量会与三维坐标系的Z轴存在一定角度，即为振动器平板和车身与地面的倾斜角。在本发明的实施例中，重力轴在三维坐标系的分量包括X轴分量、Y轴分量和Z轴分量。

夹角及倾斜方向确定单元2，用于根据所述分量计算出所述振动器平板和所述车身之间的夹角，并确定出所述振动器平板相对于所述车身的倾斜方向。

在本发明实施例中，在得到振动器平板的重力轴向量在三维坐标系中的分量以及车身的重力轴向量在三维坐标系的分量后，可以根据该分量计算出振动器平板的重力轴向量与车身的重力轴向量之间的夹角，该夹角即为振动器平板和车身之间的夹角。在本发明实施例中，计算振动器平板的重力轴向量与车身的重力轴向量之间的夹角时，需要先将两重力轴向量放在同一三维坐标系中，进而可以根据现有的计算公式计算得出两向量之间的夹角。

在本发明的实施例中，振动器平板相对于车身的倾斜方向，可以由振动器平板的重力轴向量和车身的重力轴向量的差向量在三维坐标系中所处的象限来表示。在本发明的另一可选实施例中，振动器平板相对于车身的倾斜方向，可以由振动器平板的重力轴向量和车身的重力轴向量的差向量在由Y轴和X轴形成的平面坐标系中的投影所处的象限来表示。

夹角阈值确定单元3，用于根据所述倾斜方向确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值。

在本发明的实施例中，振动器平板与车身的夹角的阈值不是一个定值，需要由振动器平板相对于车身的倾斜方向确定出。在本发明实施例中，当振动器平板相对于车身的倾斜方向偏向靠近车身的方向时，较不容易发生设备损坏，因此振动器平板与车身的夹角的阈值可以设置的较大。而当振动器平板相对于车身的倾斜方向偏向远离车身的方向时，其两者较容易碰撞，容易发生设备损坏，因此振动器平板与车身的夹角的阈值需要设置的较小。

警报单元4，用于在所述振动器平板与所述车身之间的夹角大于所述阈值时发送警报信息。在本发明的实施例中，在振动器平板下放时，可以实时判断振动器平板与车身之间的夹角大于阈值，在夹角大于阈值时向操作人员发出警报，以辅助操作人员进行平板下放。

由以上描述可以看出，本发明通过对加装在振动器平板和车身的检测重力轴分量的传感器数据可以实时计算并分析平板和车身相对水平面倾斜的角度，实时计算平板和车身之间的夹角，并在夹角超过阈值时向操作人员进行预警，从而实现了指导振动器平板的下放，改善了振动器平板与大地耦合情况以及提高了设备使用的安全性。本发明有效提高了可控震源在复杂地形施工的效率和质量。

图8是本发明实施例夹角及倾斜方向确定单元的组成结构框图，如图8所示，本发明实施例倾角及倾斜方向确定单元2包括：差向量确定模块201和分量差值确定模块202。

差向量确定模块201，用于根据所述分量确定出所述振动器平板的重力轴向量和所述车身的重力轴向量的差向量。

在本发明实施例中，计算差向量时，需要先将振动器平板和车身重力轴向量放在同一三维坐标系中，进而计算两重力轴向量之差得出差向量。在本发明实施例中，由于振动器平板和车身重力轴向量均为以坐标原点为起点的向量，因此其两者的差向量也为以坐标原点为起点的向量。该差向量在三维坐标系的坐标可以反映出振动器平板相对于车身的倾斜方向。

分量差值确定模块202，用于根据所述分量确定出所述振动器平板的重力轴向量和所述车身的重力轴向量的X轴分量差值及Y轴分量差值。

在本发明的实施例中，可以通过判断差向量的X轴分量和Y轴分量的大小，来确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值。在本发明中，Y轴方向为车身方向，X轴方向为车身左右两侧的方向。当差向量更偏向Y轴方向时，即差向量的Y轴分量大于X轴分量时，振动器平板与车身之间较不容易发生干涉，因此振动器平板与车身的夹角的阈值可以设置的稍大一些；而当差向量更偏向X轴方向时，即差向量的X轴分量大于Y轴分量时，振动器平板与车身之间较容易发生干涉，容易造成设备损坏，因此振动器平板与车身的夹角的阈值需要设置的小一些。

图9是本发明实施例夹角阈值确定单元的组成结构框图，如图9所示，本发明实施例夹角阈值确定单元3包括：第一阈值确定模块301和第二阈值确定模块302。

第一阈值确定模块301，用于根据所述差向量确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值。

第二阈值确定模块302，用于根据所述X轴分量差值及Y轴分量差值确定出所述振动器平板与所述车身的夹角的阈值。

在本发明中，Y轴方向为车身方向，X轴方向为车身左右两侧的方向。当所述差向量的Y轴分量的绝对值大于或等于X轴分量的绝对值时，即所述差向量更偏向Y轴时，振动器平板相对于车身的倾斜方向更偏向车身，此时振动器平板与车身之间较不容易发生干涉，因此振动器平板与车身的夹角的阈值可以设置的稍大一些；而当所述差向量的Y轴分量的绝对值小于X轴分量的绝对值时，即所述差向量更偏向X轴时，振动器平板相对于车身的倾斜方向更偏向车身左右两侧的方向，此时，振动器平板与车身之间较容易发生干涉，容易造成设备损坏，因此振动器平板与车身的夹角的阈值需要设置的小一些。

在本发明的实施例中，也可以通过所述差向量在X轴与Y轴形成的平面坐标系上的投影与Y轴的角度来确定振动器平板与所述车身的夹角的阈值。图14是本发明实施例平面坐标系示意图，由于所述差向量在三维坐标系中为以坐标原点为起点的向量，因此所述差向量在X轴与Y轴形成的平面坐标系上的投影也为以平面坐标系的坐标原点为起点的向量。当所述投影与Y轴之间的夹角小于或等于45度时，说明所述差向量更偏向Y轴时，振动器平板相对于车身的倾斜方向更偏向车身，此时选用较大的第一阈值；而当所述投影与Y轴之间的大于45度时，说明所述差向量更偏向X轴时，振动器平板相对于车身的倾斜方向更偏向车身左右两侧的方向，此时选用较小的第二阈值。

图10是本发明实施例第一阈值确定模块的组成结构框图，如图10所示，本发明实施例第一阈值确定模块301包括：第一确定子模块3011和第二确定子模块3012。

第一确定子模块3011，用于当所述差向量的Y轴分量的绝对值大于或等于X轴分量的绝对值时，确定所述阈值为第一阈值，所述第一阈值的取值范围为10至20度，其中，Y轴方向为车身方向；

第二确定子模块3012，用于当所述差向量的Y轴分量的绝对值小于X轴分量的绝对值时，确定所述阈值为第二阈值，所述第二阈值的取值范围为10至15度。

在本发明中，Y轴方向为车身方向，X轴方向为车身左右两侧的方向。振动器平板的重力轴向量和车身的重力轴向量的X轴分量差值及Y轴分量差值能够反映出振动器平板相对于车身的倾斜方向。在本发明的实施例中，当所述Y轴分量差值的绝对值大于所述X轴分量差值的绝对值时，说明振动器平板相对于车身的倾斜方向更偏向于车身方向，此时振动器平板与车身之间较不容易发生干涉，因此振动器平板与车身的夹角的阈值可以设置的稍大一些；而当所述Y轴分量差值的绝对值小于所述X轴分量差值的绝对值时，说明振动器平板相对于车身的倾斜方向更偏向于车身的左右两侧方向，此时振动器平板与车身之间较容易发生干涉，容易造成设备损坏，因此振动器平板与车身的夹角的阈值需要设置的小一些。

图11是本发明实施例第二阈值确定模块的组成结构框图，如图11所示，本发明实施例第二阈值确定模块302包括：第三确定子模块3021和第四确定子模块3022。

第三确定子模块3021，用于当所述Y轴分量差值的绝对值大于或等于X轴分量差值的绝对值时，确定所述阈值为第一阈值，所述第一阈值的取值范围为10至20度，其中，Y轴方向为车身方向；

第四确定子模块3022，用于当所述Y轴分量差值的绝对值小于X轴分量差值的绝对值时，确定所述阈值为第二阈值，所述第二阈值的取值范围为10至15度。

在本发明中，Y轴方向为车身方向，X轴方向为车身左右两侧的方向。当所述Y轴分量差值的绝对值大于或等于X轴分量差值的绝对值时，即振动器平板相对于车身的倾斜方向更偏向车身方向，此时振动器平板与车身之间较不容易发生干涉，因此振动器平板与车身的夹角的阈值可以设置的稍大一些；而当所述Y轴分量差值的绝对值小于X轴分量差值的绝对值时，即振动器平板相对于车身的倾斜方向更偏向车身左右两侧的方向，此时，振动器平板与车身之间较容易发生干涉，容易造成设备损坏，因此振动器平板与车身的夹角的阈值需要设置的小一些。

在本发明的实施例中，上述第一阈值和第二阈值由实际工作经验总结出。第一阈值的取值范围为10至20度，优选为15度。第二阈值的取值范围为10至15度，优选为10度。

图12是本发明实施例可控震源车振动器平板与车身干涉预警装置的第二结构框图，如图12所示，本发明实施例可控震源车振动器平板与车身干涉预警装置还包括：耦合效果判断模块5和提示信息发送模块6。

耦合效果判断模块5，用于判断所述振动器平板与所述车身之间的夹角是否高于预设的理想耦合效果极限角度。

提示信息发送模块6，用于在所述夹角高于所述理想耦合效果极限角度时发送提示信息。

本发明为了达到平板与地面具有较好的耦合，还实时判断振动器平板与车身之间的夹角是否高于预设的理想耦合效果极限角度，并在夹角高于理想耦合效果极限角度时向操作人员发出提示信息。在本发明的实施例中，该理想耦合效果极限角度可以为5度，当夹角高于理想耦合效果极限角度时平板与地面的耦合效果较差。

在本发明的可选实施例中，在可控震源车的车头处也加装检测重力轴分量的传感器以检测车头的倾斜角度，车头和车身的倾斜角度可以表征整车相对水平面面倾斜程度，用于提示驾驶员当前可控震源行驶的地面坡度，确保可控震源车行驶在安全的地面坡度。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，还提供了一种计算机设备，如图16所示，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法中的步骤。

处理器可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及单元，如本发明上述方法实施例中对应的程序单元。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及作品数据处理，即实现上述方法实施例中的方法。

存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个单元存储在所述存储器中，当被所述处理器执行时，执行上述实施例中的方法。

上述计算机设备具体细节可以对应参阅上述实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在计算机处理器中执行时实现上述可控震源车振动器平板与车身干涉预警方法中的步骤。本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。