تضعیف نوفه خطوط نیرو در داده‌های لرزه‌ای با استفاده از درونیابی طیفی

Abstract

امروزه با توجه به هزینه بالای برداشت داده و به منظور افزایش کیفیت داده نهایی، مهمترین چالش تضعیف نوفه‌ در داده‌های لرزه‌ای، تضعیف حداکثری نوفه و آسیب حداقلی به سیگنال است تا بتوان به حداکثر نسبت سیگنال به نوفه دست پیدا کرد. نوفه خطوط انتقال برق فشار قوی یا نوفه هارمونیک (تک فرکانس) با فرکانس ثابت در بازه فرکانسی 50 تا 60 هرتز، یکی از عوامل مخرب داده‌های لرزه‌ای است که باعث پایین آوردن کیفیت سیگنال‌ها و نسبت سیگنال به نوفه می‌شود. عدم تضعیف این نوفه سبب اثر منفی بر پردازش داده‌های پیش از برانبارش و پیرو آن بر تفسیر داده‌ها می‌شود. فیلتر شکافی، متداول‌ترین روش تضعیف این نوفه در داده‌های لرزه‌ای است. این فیلتر در حوزه تبدیل Z دامنه فرکانس مرتبط با نوفه هارمونیک را در طیف دامنه سیگنال، تضعیف می‌کند. این فیلتر، ضمن تضعیف نوفه هارمونیک، محتوای فرکانسی سیگنال در فرکانس نوفه هارمونیک را نیز تضعیف می‌کند و همچنین، دامنه فرکانس‌های قرار گرفته در همسایگی فرکانس نوفه هارمونیک را نیز در طیف دامنه سیگنال تحت تاثیر قرار داده و تا حدودی تضعیف می‌کند. از اینرو، معرفی روشی که ضمن تضعیف نوفه هارمونیک کمترین آسیب به محتوای فرکانسی سیگنال وارد کند ضرورت می‌یابد. در این پژوهش برای برخورد با نوفه خطوط انتقال نیرو روش درونیابی طیفی پیشنهاد می‌شود. روش درویابی طیفی با استفاده از الگوریتم ساده درونیابی، دامنه سیگنال در فرکانس نوفه هارمونیک را با کمک دامنه فرکانس سیگنال در فرکانس‌های همسایه درونیابی می‌کند. نتایج ارزیابی بر روی داده مصنوعی و واقعی نشان می‌دهد که روش درونیابی طیفی بر خلاف فیلتر شکافی، ضمن حفظ اطلاعات فرکانسی سیگنال در همپوشانی با فرکانس نوفه هارمونیک و آسیب حداقلی به فرکانس‌های همسایه، می‌تواند جایگزین مناسبی برای روش فیلتر شکافی در تضعیف نوفه خطوط انتقال نیرو باشد. اعتبار نتایج کار از طریق بررسی دقیق طیف دامنه سیگنال و نیز نمایش فرکانس-عدد موج رکورد چشمه مشترک لرزه‌ای صورت می‌گیرد.

Keywords

• داده لرزه ای
• نوفه خطوط انتقال نیرو
• فیلتر شکافی
• درونیابی طیفی
• طیف دامنه