ERTLab Sequencer
Введение
The ERTLab Sequencer используется для создания расстановок и шаблонов для конфигураций эксперимента. Из-за сложности создания шаблонов для 2D- и 3D-экспериментов, Sequencer содержит инструменты для обзора местоположений электродов и шаблонов расстановок в 3D (Список квадруполей) и для показа полупространства и положения на графике геометрического коэффициента (Обзор квадруполей), который показывает суть фокусировки данных, собранных с любого квадруполя. Аналогично, поскольку трёхмерный набор данных, как правило, обладает высокой избыточностью и объёмностью, инструменты контроля качества данных содержат такие возможности, как объединение взаимных и удаление дублирующихся квадруполей. В дополнение к этому файлу помощи большинство кнопок, полей для ввода и элементы управления имеют всплывающие подсказки. Если, не нажимая, удерживать мышь над элементом управления чуть более секунды, появится небольшое меню, описывающее функцию этого элемента управления.
Для построения шаблона:
1) Введите расположения электродов. Это, как правило, логически сгруппированные один или больше кабелей (профили или скважины), каждый с одним или более равномерно расположенными электродами.
2) Постройте шаблон, содержащий один или более типов расстановок.
3) Сохраните шаблон для их загрузки в полевой эксперимент или для ввода в параметры прямого моделирования для конструирования эксперимента.
Меню файла
Меню файла позволяет открывать и сохранять файлы в нескольких форматах, включая родной формат ERTLab, текстовый формат Electre и формат MPT.
Если существующий файл шаблона не был импортирован, то его необходимо создать через меню Макета. Сначала выберите "Кабели". Будет показан экран ввода кабеля. "Сетка" и "Список координат" в данный момент не реализованы, создавайте шаблоны, выбирая пункты из меню "шаблон". Пункт "Электроды" показывает список электродов.
Ввод кабеля
Электроды сгруппированы в Кабели (логически эквивалентны экспериментальному профилю, скважине или физическому кабелю с несколькими выводами). Начните с распределения электродов на первом кабеле (вдоль первого профиля или в первой скважине). "Количество" - это число электродов на этом кабеле. Для ввода нового кабеля в макет укажите число электродов для кабеля ("количество") и "шаг". После совершённых изменений любого ввода, пожалуйста, нажимайте enter для обновления связанных параметров. "Шаг" контролирует координату конца, если не поставлен флажок напротив опции "скважина", в этом случае "Шаг" контролирует координату конца Z. Когда нажата кнопка ввода, отображается распределение электродов, а логическая группа обозначается соединёнными электродами. Иначе, начало и конец кабеля ("начало кабеля" и "конец кабеля") могут быть заданы с помощью XYZ координат в метрах. Для задания кабеля ниже поверхности значения Z должны быть отрицательными. Поверхность принимается за 0, а топография не учитывается. Топография может быть добавлена позже в рабочей области прямой задачи для прямого моделирования и в рабочей области обратной задачи для инверсии.
Можно задавать до двух удалённых электродов. Это можно сделать, поставив соответствующие флажки и задав соответсвующие координаты X, Y и Z.
ERTLab использует правую систему координат с направленной вверх осью 'Z'. Для скважинных электродов рассчёт геометрического коэффициента K определяется глубиной установленных электродов. Новый кабель будет отображаться красным цветом в окне 3D-обзора.
Окно 'Двигать Кабель' содержит кнопки, облегчающие перемещение выбранного кабеля. Это меню работает на выделенном (красном) кабеле. Для выделения кабеля дважды щёлкните на любом его электроде. Стандартное смещение равно шагу кабеля, кабель может быть смещён в любое направление путём нажатия на соответствующую стрелку. Удержание клавиши Shift приведёт к уменьшению величины смещения до одной десятой шага кабеля. Удержание клавиши Ctrl приведёт к умножению величины стандартного смещения на десять. Чтобы увидеть результат перемещения кабеля, смотрите на координаты конца и начала кабеля. Для повторной центровки 3D-изображения поставьте флажок напротив "Авто Сетка".
Две кнопки 
и 
переворачивают кабель вертикально и горизонтально соответственно. Это полезно для инверсии направления нумерации электродов.
Между меню описания и движения кабеля есть меню вставки кабеля. Четыре кнопки этого меню позволяют вставить кабель, корректировать его координаты, удалить кабель, либо удалить все кабели. Кнопка "обновить кабель" неактивна до тех пор, пока в меню описания кабеля не были сделаны изменения (координаты XYZ начала или конца, либо количество электродов, либо шаг). Обновление кабеля и Удаление повлияет на выделенный (красный) кабель. Обратите внимание, что вставка размещает кабель согласно параметрам, заданным в области описания кабеля. Если они не изменены со времени предыдущей вставки, то новый кабель будет изображён точно поверх предыдущего кабеля, и вам может показаться, что присутствует только один кабель. Проверьте количество кабелей в нижнем правом углу диалогового окна ввода кабеля, чтобы узнать число присутствующих кабелей.
Ввод сетки
Другой способ вставить электрод на макет - это использование сетки. Пользователь определяет максимальное число колонок и максимальное число строк в "матрице электродов", расстояние между колонками и строками может быть также определено (по умолчанию 1 м). Кнопка [Сетка] создаст на графике в окне указанную сетку. Номер электрода можно будет вставить в ячейки щелчком левой кнопки мыши. Каждый щелчок левой кнопки мыши будет увеличивать число на 1, правой кнопкой мыши - уменьшать на -1. Когда вставка будет выполнена, нажмите кнопку [Создать электрод], и программа создаст один кабель с электродами, указанными в сетке.
Ввод сетки
Один кабель, созданный в режиме ввода сетки
3D-обзор
Четыре параллельных кабеля (16 электродов на каждом кабеле) с использованием наземной сетки
3D-график графического окна всегда виден в нижней части экрана. Некоторые элементы управления находятся возле окна обзора, это [Zm X] (Зумирование по X); [Zm Z] (Зумирование по Z), сброс и управление сеткой. Другие элементы доступны в отдельном меню. Также элементами управления рядом с обзором являются флажок [Авто Сетка], который повторно центрирует обзор при его включении и пять флажков, которые контролируют отображение наземной сетки. Эти флажки контролируют шаги сетки и протяжённость отображаемой наземной сетки.
С помощью мыши можно вращать, панорамировать и зумировать 3D-обзор. Комбинации левой кнопки мыши, правой кнопки мыши и клавиш shift, ctrl, и alt выполняют различные функции.
|
Действие мышью |
Клавиша |
Движение |
Результат |
|
Левая кнопка |
|
Горизонтально |
Вращение вокруг вертикальной оси (Z) |
|
|
|
Вертикально |
Вращение вокруг горизонтальной оси (X) |
|
|
Shift |
Горизонтально |
Вращение вокруг оси Y (ортогонально) |
|
Правая кнопка |
|
Вертикально |
Зумирование +/- |
|
Левая кнопка |
Ctrl |
|
Перетаскивание изображения |
|
Левая кнопка |
Alt |
|
Выделение области |
|
Правая кнопка |
Shift |
|
Настройка фокусировки в перспективу |
|
Двойное нажатие |
|
Поверх электрода |
Выделение кабеля |
|
Левая кнопка |
Shift |
Поверх электрода |
Переключение использующегося электрода |
|
Правая кнопка |
Shift |
Поверх электрода |
Редактирование координат электрода |
В дополнение к управлению мышью на рисунке показано меню с определёнными параметрами обзора.
Переключение между ортогогальными и перспективными обзорами осуществляется с помощью кнопок переключения [Орто.] и [Персп.]. Переключение между обзорами в плоскостях XY, YZ и XZ осуществляется с помощью соответствующих кнопок в правой части меню. Точное вращение вокруг осей X, Y и Z осуществляется с помощью кнопок приращения или непосредственно вводом угла. Результат этих действий следующий:
[Theta]: угол вокруг оси X (X горизонтальна и направлена вправо)
[Gamma]: угол вокруг оси Y (Y горизонтальна и направлена наружу от плоскости экрана).
[Phi]: угол вокруг оси Z (Z вертикальна и направлена вверх).
Кроме того, эти же точные настройки выполняются для зумирования с помощью этих кнопок, либо непосредственным вводом значений. Большее значение удаляет (изображение становится меньше), а меньшее значение приближает (т.е. значение действует скорее как коэффициент масштабирования, чем как зум.)
Для настройки отображения различных свойств кабелей, электродов и данных в окне доступны соответствующие флажки.
Флажок "Кабель": Показывает/скрывает линии связи между электродами в кабеле.
Флажок "Сетка": Показывает/скрывает наземную сетку с шагом, указанным в текстовом окне [Шаг сетки].
Флажок "Квадруполь": Показывает/скрывает точки графика квадруполя в графическом окне.
Флажок "Рамка": Показывает/скрывает рамку на краях координат в графическом окне.
Флажок "Надпись": Показывает/скрывает надписи на углу рамки.
Кроме того, отображение электродов на кабелях имеет несколько опций. Графически представлять электроды в виде точек, ID электрода отображает номер электрода на каждом местоположении, ID кабеля и электрода представляет собой номера Кабеля_Электрода на каждом местоположении и не отключать отображение электрода.
Список электродов
Для отображения списка электродов нажмите на меню “электроды” в меню "Макет".
При прокручивании списка электродов выделенные электроды подсвечиваются на 3D-обзоре.
Для выделения группы электродов нажмите левую кнопку мыши, одновременно удерживая клавишу ctrl. Электроды внутри выделенной области будут отмечены голубым цветом. Голубые электроды могут быть отмечены/сброшены как Избыточные или Пропущенные. Пропустить (usd = 0) означает, что квадруполи с этим электродом не будут использоваться в расстановке. Это полезно для некачественных электродов, либо при ограниченном времени на регистрацию данных, либо при тестировании модельной расстановки на разрешающую способность. Отметка "Избыточный" (Избыточный = 1) используется при перекрытии кабелей. Квадруполи, где все электроды содержат флаг "избыточный", не будут включаться в расстановку. Используйте эту опцию для создания Нагоняющей расстановки.
В меню шаблона доступны три пункта. "Создать наземную расстановку" используется для создания расстановок, где используются только наземные электроды. "Создать многоскважинную расстановку" используется для скважинных или скважинных и наземных электродов. Обзор списка квадруполей отображает список созданных расстановок. Многоскважинные расстановки могут быть созданы только на кабелях, имеющих электроды с отрицательными координатами 'Z'. Рекумендуется, чтобы при создании скважинных кабелей был выбран флажок скважины. Для создания максимально простого и понятного интерфейса для каждого типа эксперимента доступно отдельное меню.
Во многом функции обоих меню аналогичны. В каждом меню доступны кнопки точной настройки для различных типов расстановок. Они расположены в верхней части меню. Может быть выбрано более одного типа расстановки, однако для наилучшего контроля рекомендуется, чтобы за один раз был выбран только один тип расстановки. В каждом случае выполняется стандартная терминология расстановок 'a' и 'n', однако расстояние 'a' вычисляется в единицах шага между электродами кабеля. Т.е. для кабелей, имеющих шаг 3 м, расстояние 'a' 1 будет показано в виде диполя длиной 3 м, а расстояние 'a' 2 будет показано в виде диполя длиной 6 м. Расстояние 'n' вычисляется обычным способом, как множитель для расстояния 'a', которое является расстоянием между генератором и приёмником. Кнопка 
используется для добавления расстановки в список. При каждом нажатии этой кнопки создаётся и добавляется в существующий список расстановок расстановка с выбранными параметрами. Список расстановок можно увидеть в любое время, нажав кнопку F11, либо выбрав пункт меню 'Обзор списка квадруполей' . Кнопка 
используется для полной очистки списка расстановок. На данный момент невозможно удалить только одну расстановку. Наконец, kGeom. может быть использован в качестве предельного геометрического коэффициента для игнорирования квадруполей с геометрическим коэффициентом ниже этой величины. Это полезно, чтобы не тратить время на регистрацию данных, которые скорее всего будут иметь очень маленькие напряжения на приёмнике, и, следовательно, будут зашумлены и ненадёжны. Значение по умолчанию записывается '0' для всех квадруполей независимо от геометрического коэффициента.
В наземной схеме дипольная длина расстояния ('a') указывается в списке, использование нескольких расстояний 'a' упрощается с помощью простого списка. Для более традиционного способа просто укажите одно расстояние 'a', например 1 в поле генератора и приёмника. Аналогично расстояние 'n' (окно nL) записывается с помощью списка. Для краткого задания списка ‘a’ или ‘nL’ используйте простой синтаксис: “1:10” означает все целые числа от 1 до 10, “2:2:10”, означает все числа от 2 до 10.
Флажки напротив стрелок и общих и разных взаимодействий кабелей. При отметке общего кабеля создаются расстановки с генераторными и приёмными диполями вдоль одного направления (т.е. генератор и приёмник расположен на прямой линии). Если отмечены различные кабели, то генераторные и приёмные диполи не могут располагаться по прямой линии. Флажки стрелок устанавливаются независимо для генератора и приёмника. Горизонтальные стрелки приводят к диполям на общем кабеле. Вертикальные стрелки приводят к диполям с соответственными номерами электродов на двух отдельных кабелях. Диагональные стрелки аналогичны вертикальной стрелке за исключением того, что номера электродов увеличиваются или уменьшаются в соответствии с выбранным расстоянием 'a'. Если выбраны общие кабели и горизонтальные стрелки, то традиционная расстановка, расположенная вдоль экспериментального профиля будет добавлена в шаблон. Если выбраны общие кабели и вертикальные стрелки, то так же ориентированная традиционная расстановка расположится перпендикулярно экспериментальным профилям как показано на рисунке ниже. В этом случае будут созданы только 16 квадруполей, потому что существует только 16 позиций, коорые согласуются с таким расположением, перпендикулярно расстановке. Однако, если отмечено "Tx и Rx на различных кабелях", то будет создано 1536 квадруполей, потому что все смещения перпендикулярной расстановки генерируются так, как показано на втором рисунке. Отображение генераторных и приёмных диполей, показанных на этих рисунках, выполняется с помощью Обзора квадруполей, описанного ниже.
Создание простого шаблона содержит следующие шаги:
1 – Выберите тип расстановки, нажав кнопку (диполь-диполь, веннера и т.д. - доступен выбор нескольких расстановок)
2 – задайте параметры размера и направления генераторного диполя.
3 – задайте список параметра n и ограничение на геометрический коэффициент
4 – отметьте расстановку с общим или различным кабелем
5 – Нажмите кнопку для создания расстановки.
6 – Нажмите F11 или выберите "Обзор списка квадруполей" из меню шаблона.
7 – Повторите шаги 1-5 для создания необходимого количества расстановок.
6 – Сохраните шаблон.
Примеры видов расстановок, показанных ниже, используют диагональную расстановку для повышения ясности. Изображение генераторных и приёмных диполей, показанное на этих рисунках выполняется с помощью "Обзора квадруполей, описанного ниже.
[Поль – Поль] Создайте расстановку Поль - Поль. B и N будут удалены.
Поль-поль, a = 3, диагональ 1
[Поль – Диполь] Создайте расстановку Поль - Диполь. B будет удалён.
Поль – Диполь, a = 1, nL = 3, диагональ 1
[Линия Диполь-Диполь] Создайте расстановку Диполь - Диполь.
Диполь – Диполь, a = 1, nL = 1, диагональ 2
Диполь – Диполь, a = 1, nL = 2, диагональ 1
[Веннера] Создайте расстановку Веннера. Используйте параметры генератора и укажите всё, что необходимо для включения в ваш шаблон
Веннера, a = 1, диагональ 1
[Веннера-Шлюмберже] Создайте расстановку Веннера-Шлюмберже. Используйте параметры генератора и nL
Веннера-Шлюмберже, a = 1, nL = 3, горизонтально
[Градиентная расстановка] ещё не реализована
[Параллельный Диполь-Диполь] ещё не реализована
Создайте Нагоняющую расстановку
Для создания Нагоняющей расстановки, поставьте отметку "избыточный" для электродов, которые не будут повторяться до 1, это означает, что квадруполи со всеми неудалёнными электродами с отметкой "избыточный" 1 не будут включены в список.
В случае кабеля с 32 электродами,
- для “смещения кабеля” на 2 электрода в целях создания нагоняющей расстановки, электроды с 1 по 32 должны иметь отметку "избыточный" 1
- для “смещения кабеля” на 16 электродов, в целях создания нагоняющей расстановки, электроды с 1 по 16 должны иметь отметку "избыточный" 1
Для изображения графика расположений как показано на рисунке ниже обратитесь к Обзору квадруполей.
32 электрода. Расстановка Веннера – 16 нагоняющих электродов
Для отображения списка квадруполей нажмите F11 или выберите Обзор списка квадруполей из меню шаблона. При выделении мышью любого квадруполя в списке подсвечиваются соответствующие генераторные (красные электроды) и приёмные (зелёные электроды) диполи.
Обзор квадруполей выбирается отметкой флажка квадруполя. Идея фокусировки любого квадруполя объясняется построением одной окружности, представляющей каждый квадруполь в трёхмерном пространстве, по следующему простому правилу. В наземной конфигурации (все электроды имеют положительную или нулевую координату Z), координаты XY для каждого квадруполя определяются усреднением по координатам XY неудалённых электродов в квадруполях, а координата Z определяется уровнем в расстановке. Эти уровни сортируются по абсолютному значению геометрического коэффициента K.
В перекрёстной конфигурации (как минимум один электрод имеет отрицательную координату Z), координаты XYZ определяются по следующему эвристическому правилу: точка графика квадруполя лежит на линии, соединяющей среднюю точку токового диполя и потенциального диполя, квадруполи сортируются по абсолютному значению K, чем ниже K, тем график квадруполя ближе к токовому диполю. Идея заключается в том, чтобы обеспечить индикацию покрытия, разрешения и избыточности, доступных в созданном шаблоне.
Эвристическое представление Межскважинной Диполь-Дипольной расстановки (a=1, 2, 3)
Эвристическое представление Межскважинной Диполь-Дипольной расстановки
(a=1. A=1, B=2, MN=16-17 а 31-32)
Линейный Диполь-Диполь a = 1 nL = 5, все направления
Меню инструментов доступно из главной панели инструментов. Инструменты расположены по двум категориям. Первая - это оптимизация. Некоторые измерения сопротивлений можно получить с помощью нескольких каналов. Т.е. могут быть собраны данные с нескольких приёмных диполей в время подачи напряжения на один генераторный диполь. В большинстве случаев для выполнения этого функционала требуется соответствующий файл шаблона. Кнопка "Оптимизация" в ERTLab является указателем на IRIS Syscal, который требует, чтобы диполи были на последовательных каналах, чтобы быть связанными общим электродом.
Вторая категория нужна для контроля качества и удаления избыточных данных. Если было создано несколько видов расстановок, то возможно, что было создано несколько дубликатов. Нажатие кнопки удаления дубликатов удалит все выявленные дубликаты. В связи с, как правило, большим объёмом данных, собираемых при работах методом электротомографии, традиционный ручной контроль качества практически невозможен. Один полезный трюк заключается в регистрации взаимных данных. Взаимные данные имеют помененные местами генераторные и приёмные диполи. Взаимность утверждает, что эти два результата должны быть одинаковыми. Сравнение взаимных данных может выявить такие проблемы, как высокое сопротивление на контакте, искусственный шум, неустойчивые соединениия и такие апаратурные проблемы, как плохое заземление и вышедшие из строя компоненты. Мы настоятельно рекомендуем, чтобы данные, предназначенные для интерпретации инверсии были собраны со взаимными данными. ERTLab Solver предоставляет инструменты для анализа взаимных данных.
Опции "Открыть" и "Сохранить" доступны через меню "Файл" в главной панели инструментов. Существует четыре варианта сохранения файлов ASCII. "Кабели" сохраняет только расположение электродов. Формат ERTLab предназначен только для ERTLab Solver. Формат Electre предназначен для аппаратуры Syscal производства IRIS instruments во Франции. Формат MPT предназначен для аппаратуры серии EIT2000 производства Multi-Phase Technologies, LLC в Соединённых Штатах.
В многоскважинной схеме длина диполя ('a') устанавливается один раз и одинакова для генератора и приёмника. Использование нескольких расстояний 'a' облегчается простым списком. (Во время развития понимания операций программы рекомендуется, чтобы было одно расстояние 'a' -, например, 1 выбирается в качестве значительного снижения числа сгенерированных квадруполей). Расстояние 'n', очевидно, требуется для использования второй области списка и отдельно запрашивается для расстановок с общим и кросс-кабелем (различным). Поскольку в настоящее время нет способа просто указать все возможные расстояния 'n', сделайте список настолько длинным, насколько это необходимо, чтобы включить все требуемые данные.
Флажки V и H и флажки общих и кросс-кабелей взаимодействуют между собой. Если выбран только общий кабель, то созданная расстановка будет иметь генераторные и приёмные диполи, ориентированные вдоль одного направления (вдоль общей сважины в случае общего кабеля и вдоль общей высоты в случае горизонтальных диполей). Если выбраны "различные кабели", то генераторные и приёмные диполи не могут быть ориентированными по прямой линии. Для расстановки 'L'-формы флажки H и V отмечаются независимо для генераторов и приёмников. Отметки V дают диполи на общем кабеле. Отметки H дают диполи с соответсвующими номерами электродов на двух отдельных кабелях. Если выбраны общие кабели и флажки V, то в шаблон записывается традиционная расстановка, расположенная по линии скважины. Если выбраны кросс-кабели и отметки H, то записываются трёхмерные горизонтальные диполи, показанные на рисунке ниже. Отображение генераторных и приёмных диполей, показанных на этих рисунках, выполняется с помощью Обзора квадруполей, описанного ниже.
В некоторых случаях присутствует много скважин, либо скважины находятся так далеко друг от друга, что создание расстановки с ними не имеет смысла. Для того, чтобы создавать шаблоны для подсистем, можно создавать и работать с группами кабелей. Для создания группы просто перечислите ID кабелей (каждый кабель определяется целым числом) и нажмите 'добавить', чтобы добавить группу в список группы. Выберите любую группу из списка, чтобы работать с ней. Расстановка будет создана только для кабелей, указанных в “Списке группы”.
Создание простого шаблона будет содержать следующие шаги:
1 – Выберите тип расстановки, нажав кнопку (диполь-диполь, веннера и т.д. - доступен выбор нескольких расстановок).
2 – задайте параметры размера 
и направления 
генераторного и приёмного диполей. Задайте ограничение на геометрический коэффициент kGeom., квадруполи с более низким геометрическим коэффициентом создаваться не будут. Это полезно, чтобы удалить квадруполи, которые скорее всего зарегистрируют очень маленькие значения.
3 – задайте список n и общий или кросс-кабель (или оба).
4 – Нажмите кнопку для создания расстановки.
5 – Нажмите F11 или выберите "Обзор списка квадруполей" из меню шаблона.
6 – Повторите шаги 1-5 для создания необходимого количества расстановок.
7 – Сохраните шаблон.
Файл ASCII разделён на две части. Описание расположения электродов и список квадруполей. Каждый сегмент начинается и заканчивается “Тегом”.
|
Тег |
Колонки |
|
#elec_start |
|
|
|
№ кабеля, № электрода, координаты X, Y, Z, высота грунта Z |
|
#elec_end |
|
|
|
|
|
#data_start |
|
|
|
Последовательность номеров, № кабеля, A, № кабеля, B, № кабеля, M, № кабеля, N |
|
#data_end |
|
Файл ASCII разделён на две части. Первая - описание расположения электродов, вторая - список квадруполей.
|
Строка |
Колонка |
|
1 |
Заголовок |
|
2 до N электродов |
N, X, Y, Z |
|
3 + количество электродов |
Заголовок |
|
4 + количество электродов |
N_пункта, A, B, M, N |
Для записи шаблона файл должен иметь один из форматов, описанных выше. В противном случае возникнет сообщение об ошибке.