结合环境状态的井下物探设备自适应控制方法及系统与流程

本申请涉及自适应控制，尤其涉及结合环境状态的井下物探设备自适应控制方法及系统。

背景技术：

1、在井下物探设备的控制和信号处理过程中，信号的增益调节和自适应控制是确保设备运行稳定和精确探测结果的关键因素。

2、目前，传统的井下物探设备通常使用固定的信号增益值，无论环境条件如何变化，信号增益都是预设的。这种固定增益方式无法适应井下复杂多变的环境，例如温度、湿度、电磁干扰以及地质变化等因素的影响。当环境发生变化时，固定的增益值可能导致信号放大不足或过度放大，从而影响探测精度。在信号强度过低的情况下，设备可能无法捕捉到微弱的反射信号，而当信号强度过高时，设备可能会受到噪声或其他干扰的影响，导致探测结果失真。

3、综上所述，现有技术中存在由于信号增益固定，无法动态适应环境变化的局限，导致设备在面对井下复杂环境时无法有效调整信号强度，进一步影响了探测精度和设备的稳定性，甚至导致探测结果出现失真或误判的技术问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供结合环境状态的井下物探设备自适应控制方法及系统，用以解决现有技术中存在由于信号增益固定，无法动态适应环境变化的局限，导致设备在面对井下复杂环境时无法有效调整信号强度，进一步影响了探测精度和设备的稳定性，甚至导致探测结果出现失真或误判的技术问题。

2、鉴于上述问题，本申请提供了结合环境状态的井下物探设备自适应控制方法及系统。

3、第一方面，本申请提供了结合环境状态的井下物探设备自适应控制方法，通过结合环境状态的井下物探设备自适应控制系统实现，包括：建立传感器组，通过所述传感器组进行井下环境感知，建立环境数据集，所述传感器组包括温湿度传感器、电磁干扰传感器、地质感知传感器；读取井下物探设备的设备工作数据，根据所述设备工作数据和环境数据集进行环境影响归一化处理，建立环境因素权重集；利用所述设备工作数据配置增益区间和初始解约束，根据所述初始解约束在所述增益区间内随机生成n个初始解，n为初始解约束的约束数量，且n为大于3的整数；基于所述环境因素权重集和信噪比建立适应度函数，并通过适应度函数对所述n个初始解进行适应度评价，建立适应度评价结果；对n个初始解进行分布评价，以分布评价结果配置距离约束，根据所述距离约束和适应度评价结果进行搜寻解筛选，建立搜寻解集，所述搜寻解集内的解数量为3个；通过环境因素权重集和环境数据集建立环境综合系数，以环境综合系数配置搜索策略；建立追随解，追随解为n个初始解内的非搜寻解的集合，以所述搜寻解为更新目标，基于所述搜索策略更新追随解；对搜寻解进行基于搜索策略的搜索更新，并以搜寻解更新结果和追随解更新结果重新进行搜寻解选择，执行搜索迭代；根据搜索迭代结果建立井下物探设备的自适应信号增益，根据所述自适应信号增益进行自适应控制。

4、第二方面，本申请还提供了结合环境状态的井下物探设备自适应控制系统，用于执行如第一方面所述的结合环境状态的井下物探设备自适应控制方法，包括：环境数据集建立模块，用于建立传感器组，通过所述传感器组进行井下环境感知，建立环境数据集，所述传感器组包括温湿度传感器、电磁干扰传感器、地质感知传感器；环境因素权重集建立模块，用于读取井下物探设备的设备工作数据，根据所述设备工作数据和环境数据集进行环境影响归一化处理，建立环境因素权重集；初始解生成模块，用于利用所述设备工作数据配置增益区间和初始解约束，根据所述初始解约束在所述增益区间内随机生成n个初始解，n为初始解约束的约束数量，且n为大于3的整数；适应度评价结果建立模块，用于基于所述环境因素权重集和信噪比建立适应度函数，并通过适应度函数对所述n个初始解进行适应度评价，建立适应度评价结果；搜寻解集建立模块，用于对n个初始解进行分布评价，以分布评价结果配置距离约束，根据所述距离约束和适应度评价结果进行搜寻解筛选，建立搜寻解集，所述搜寻解集内的解数量为3个；搜索策略配置模块，用于通过环境因素权重集和环境数据集建立环境综合系数，以环境综合系数配置搜索策略；追随解更新模块，用于建立追随解，追随解为n个初始解内的非搜寻解的集合，以所述搜寻解为更新目标，基于所述搜索策略更新追随解；搜索迭代模块，用于对搜寻解进行基于搜索策略的搜索更新，并以搜寻解更新结果和追随解更新结果重新进行搜寻解选择，执行搜索迭代；自适应控制模块，用于根据搜索迭代结果建立井下物探设备的自适应信号增益，根据所述自适应信号增益进行自适应控制。

5、本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

6、通过建立传感器组，通过所述传感器组进行井下环境感知，建立环境数据集，所述传感器组包括温湿度传感器、电磁干扰传感器、地质感知传感器；读取井下物探设备的设备工作数据，根据所述设备工作数据和环境数据集进行环境影响归一化处理，建立环境因素权重集；利用所述设备工作数据配置增益区间和初始解约束，根据所述初始解约束在所述增益区间内随机生成n个初始解，n为初始解约束的约束数量，且n为大于3的整数；基于所述环境因素权重集和信噪比建立适应度函数，并通过适应度函数对所述n个初始解进行适应度评价，建立适应度评价结果；对n个初始解进行分布评价，以分布评价结果配置距离约束，根据所述距离约束和适应度评价结果进行搜寻解筛选，建立搜寻解集，所述搜寻解集内的解数量为3个；通过环境因素权重集和环境数据集建立环境综合系数，以环境综合系数配置搜索策略；建立追随解，追随解为n个初始解内的非搜寻解的集合，以所述搜寻解为更新目标，基于所述搜索策略更新追随解；对搜寻解进行基于搜索策略的搜索更新，并以搜寻解更新结果和追随解更新结果重新进行搜寻解选择，执行搜索迭代；根据搜索迭代结果建立井下物探设备的自适应信号增益，根据所述自适应信号增益进行自适应控制，实现信号增益自适应调节的技术目标，达到设备能够实时响应环境变化，自动调整信号强度，从而提高探测精度和设备稳定性的技术效果。

7、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其他特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.结合环境状态的井下物探设备自适应控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的结合环境状态的井下物探设备自适应控制方法，其特征在于，所述根据所述距离约束和适应度评价结果进行搜寻解筛选，建立搜寻解集，还包括：

3.如权利要求2所述的结合环境状态的井下物探设备自适应控制方法，其特征在于，还包括：

4.如权利要求1所述的结合环境状态的井下物探设备自适应控制方法，其特征在于，所述适应度函数如下：

5.如权利要求1所述的结合环境状态的井下物探设备自适应控制方法，其特征在于，还包括：

6.如权利要求1所述的结合环境状态的井下物探设备自适应控制方法，其特征在于，还包括：

7.如权利要求6所述的结合环境状态的井下物探设备自适应控制方法，其特征在于，还包括：

8.结合环境状态的井下物探设备自适应控制系统，其特征在于，用于实施权利要求1至7中任意一项所述结合环境状态的井下物探设备自适应控制方法的步骤，包括：

技术总结
本申请提供了结合环境状态的井下物探设备自适应控制方法及系统，涉及自适应控制技术领域，包括：进行井下环境感知；进行环境影响归一化处理；在增益区间内随机生成N个初始解；进行适应度评价；进行分布评价，配置距离约束，进行搜寻解筛选，建立搜寻解集；配置搜索策略；更新追随解；进行搜索更新，执行搜索迭代；建立自适应信号增益，进行自适应控制。通过本申请可以解决现有技术中存在由于无法动态适应环境变化的局限，导致设备无法有效调整信号强度，进一步影响了探测精度和设备的稳定性的技术问题，实现信号增益自适应调节的技术目标，达到设备能够实时响应环境变化，自动调整信号强度，从而提高探测精度和设备稳定性的技术效果。

技术研发人员：刘镜竹,罗国平,刘鹏,齐朝华,孟凡彬
受保护的技术使用者：中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院
技术研发日：
技术公布日：2025/1/13