地震仪器中应用的网络通讯技术研究

网络通讯是决定地震勘探仪器系统性能和规模的关键核心技术之一,按照所采用的数据传输方式,数字地震仪目前可分为有线遥测地震仪、无线遥测地震仪和无缆存储式地震仪.本文分别举例介绍了三类地震勘探仪器中应用的经典地震网络通讯技术,并对其设计理念、网络通讯原理、通信构架、通信协议进行了分析和对比,针对有线地震仪器的电缆管理难、无线地震仪器的数据传输稳定性差和无缆存储式地震仪缺少质量监控手段的问题,讨论了无线监控与本地存储相结合的地震网络通讯技术方案,提出了基于宽带无线通信技术的无缆无线混合型地震仪的设想.     

遥测地震仪发展综述

目前遥测地震仪已经成为地震勘探中的主流设备,在各种勘探和工程地质评价领域取得了非常好的效果.遥测地震仪具有采集道数多、采集率高、数字传输、抗干扰能力强等优越性.本文首先按照数字地震仪的数据传输方式对遥测地震仪进行了分类(有线遥测地震仪、无线遥测地震仪);并对国内外遥测地震仪进行了详细的介绍,主要对比了国内外有线遥测地震仪的性能指标;最后总结了国内遥测地震仪不足之处,并展望了其未来发展方向.     

克拉玛依地震台数字与模拟近震震级的对比与衔接

用2003年1～3月克拉玛依地震台数字地震仪、CDM-1遥测地震仪及新疆地震局月目录的资料,对比分析了目前克拉玛依地震台数字地震仪与CDM-1遥测地震仪计算出的震级偏差。结论是数字地震仪计算出的震级与新疆局月目录给出的震级无系统偏差,与CDM-1遥测地震仪计算出的震级也无系统偏差。同时给出2001年11月以前做的DD-1震级与新疆局月目录中相应震级对比分析工作结果及主要偏差范围,对偏差原因做了初步探讨。并用推理法给出了目前克拉玛依地震台数字地震仪与2001年11月以前DD-1仪之间震级的修正值。     

一种低成本无缆地震仪采集站的研制

随着电子技术的发展,许多新技术被应用到地球物理仪器之中.其中,无缆地震仪采集站具有重量轻、易搬运的特点,适宜应用于如森林、沼泽、沙漠等地面状况复杂的区域,可以在复杂地质条件下方便地进行地震数据采集,是未来地震仪发展的方向.本研究研发了一种低成本无缆地震仪采集站,通过分析无缆地震仪的发展方向,确定了采集站的设计方案,该系统采用了微功耗设计,GPS授时同步与低成本晶振相结合的时钟机制,并设计了基于多项分解的软件滤波器提高24位Σ-ΔADC的动态范围,其低成本、小体积、低功耗的特点使其非常适用于复杂区域下的资源勘探,并可应用于高密度、宽方位等物探新技术当中.     

木垒地震台遥测数字地震仪观测系统及故障分析

对木垒遥测数字地震台遥测数字地震仪观测系统的一次典型故障排除维修过程进行了分析总结。在基本理论知识指导下,使用软件、元器件、计算机做为检查故障的工具,以及采用替换法等,对处理复合型系统故障可以取得迅速判定故障、迅速恢复观测系统的良好效果。     

FBS-3，JCZ-1数字地震仪记录震级的误差分析

利用延边地震台两套数字地震仪,分别对100个地震的震级与标准震级作了比较,可以看出,JCZ-1地震仪具有明显的优势。以往研究主要比较模拟和数字地震仪的震级偏差,本文针对不同的数字地震仪,讨论了两者差别,得出了延边地震台的远震震级校正参数。     

地震勘探仪器主要技术性能分析及改进探讨

通过对地震勘探仪器的主要技术性能的详细分析可以看出,无论是集中式数字地震仪还是24位Δ-∑A/D型遥测地震仪,都还记录不到大动态、高主频、宽频带的地震反射波,它们记录的中深层地震反射信号的瞬时动态范围均在60 dB左右.本文以水平层状介质的吸收衰减特性为依据,给出了智能程控型前置放大器和频谱均衡滤波器的数学模型.用智能程控型前置放大器补偿由于球面扩散所造成的振幅衰减;用频谱均衡滤波器补偿由于地层吸收所造成的振幅衰减.按此设计方案,研制真正具有大瞬时动态和高频提升功能的地震仪,对高分辨率地震勘探技术的进一步发展具有重要意义.     

MC1微功耗宽频带数字地震仪

介绍了一种完全自主研发的新一代数字地震记录设备——MC1微功耗宽频带数字地震仪. 它的最大的特点是系统功耗小于300mW，体积小、重量轻、成本低廉，非常适合于天然地震的野外流动观测，也可应用在人工地震和工程地震等其他领域.     

单通道无线存储式地震仪关键技术

当前地震勘探装备多数价格昂贵、体积大、功耗高,导致大规模的地震勘探产生很大困难.新型的无缆存储式地震仪,省去了大线传输,解决了复杂环境下进行大道数地震数据采集的问题.但是由于缺乏有效的监测手段,无法对其进行现场实时质量监控,施工质量和效率难以保证,具有封闭性的技术缺陷.针对此问题,本文研制了一款基于无线网络通讯技术的低功耗、低成本、小体积、高精度的现场可实时质量监控型单通道无线存储式地震仪.地震仪以Cortex-M4型内核MCU为核心,构成系统的主控模块,负责管理系统运行.采用32位A/D采集模块、大容量SD卡存储模块、高效率DC-DC电源管理模块、低功耗无线WiFi模块以及有线以太网模块,完成地震数据的采集、存储、质量监控和回收.研制的基于无线通讯技术的单通道无线存储式地震仪以其便携性、低成本、可现场实时质量监控以及地震数据本地存储的特点,降低了勘探成本,提高了大规模勘探的可操作性,在大道数、高密度、宽方位的地震勘探中具有广泛的应用前景.     

区域台网加速度与仿真加速度地震记录的反应谱特征分析

从福建数字强震动台网加速度记录、福建数字遥测地震台网及中国数字地震台网泉州台宽频带或甚宽频带地震仪的速度记录中,筛选出1998年7月至2008年7月,福建及邻近地区17个典型地震(帆3.6～6.7)在基岩和土层台上记录到的51条加速度记录和在基岩台上记录到的31条速度记录.     

基于WSN的分布式节点地震仪分层通信网络

针对深部探测对节点地震仪器提出的质量监控和数据现场回收要求,本文设计了基于WSN的三维地震勘探分层通信网络.分层网络由骨干网和多跳网两个网络层构成:骨干网使用LTE技术与监控中心进行数据交换,并实现了链路带宽的合理分配与大范围的信号覆盖;多跳网结合地震勘探的特点,使用私有路由协议和数据传输协议完成了仪器的组网与数据的接力式传输.测试结果验证了组网协议的设计正确性与数据传输的稳定性,且网络总体性能满足实际应用的需求.数据多跳传输实现了无线局域网技术的远程访问,从而提高了勘探作业效率.     

节点地震采集系统发展现状

地震仪器是地球物理勘探的核心装备,伴随地震勘探技术的进步,几年即可推出一代新设备。近年来,随着节点技术的发展,节点地震采集系统逐步应用在各个领域,且效果较好。结合地球物理勘探技术的发展需求,介绍主流陆地节点地震仪器的特点与应用,分析存在的问题及改进方向,希望促进对节点仪器的了解和应用。     

浅层地震勘探数据拟同步采集时差分析与实践

理想的地震勘探数据采集,其硬件系统采用多道同步方式实现,保证多路信号的时间或相位一致性.理论时差分析表明,就地震信号的初至时刻来看,多路同步采集系统也存在系统误差.浅层地震勘探数据记录道数少,采用单个A/D模数转换器件通过逻辑系统控制实现少量地震道的多路循环分时采集,在满足采样定理所需采样频率和不增加地震信号初至系统误差的前提下,可以以较少的硬件成本实现浅层地震信号的有效采集,这种采集方式我们称之为有效拟同步采集;通过实践证明了其采集方式的有效性.     

井间地震技术的现状与展望

井间地震技术作为油气田勘探开发领域的一项新技术已越来越受到人们的重视。近几年来。在我目的一些油田已先后与国外从事井间地震的公司合作开展了井间地震工作。取得了一些成果,本文简要回顾了井间地震的现状与发展,较为详细的介绍和对比了Tomoseis和OYO Geospace两家公司的井间地震数据采集设备的性能及优缺点。概述了井间地震的资料处理,同时也指出了目前井间地震存在的问题及技术难点与对策,并展望了发展方向。     

海试引发深水油气综合地球物理采集的几点思考

深水地球物理采集技术随着国际海洋油气勘探的不断升温,技术水平不断提高.本文结合我国的地球物理海试实践,提出深水油气综合地球物理采集的几点思考,地震采集参数的选择,重磁震采集过程的实时监控,总结海试过程深水地球物理采集的两方面进展,一是精确定位的长缆二维地震采集技术,二是高精度的重磁震联合质量监控的综合地球物理测量技术,为深水油气勘探提供采集技术保障.     

浅层地震过障碍变观设计软件的研制及应用

为提高过障碍变观设计的效率,利用C++编程语言开发出一个浅层地震过障碍变观设计软件,以提高过障碍变观的方便性和效率。当勘探中遇到地表障碍时可以利用此软件灵活变观,使地震测线跨越障碍物(江河、高速公路等),以保证反射同相轴能连续追踪对比。经实际应用,该软件效果较好,能够辅助数据采集人员在采集现场快捷地进行地震勘探过障碍变观设计,从而保证地震资料的质量。     

基于压缩感知的多跳地震数据采集技术与方法

随着油气地震勘探目标的复杂程度日益提高,地震数据采集系统的道容量也需要得到进一步的提升.本文根据压缩感知、稀疏表示等理论,提出了一种多跳恒传输量的数据采集框架,以减少每条测线上地震数据的传输量,进而提升采集系统的道容量.为了能够明显地提高带道能力,设计了基于有序并行原子更新的字典学习算法,该算法能够在计算量较小的前提下有效的得到相应数据的稀疏变换矩阵.基于压缩感知的多跳地震数据采集方法已能够在吉林大学研制的无缆自定位地震仪中实现.本文最后使用一组仿真数据和一组实测数据进行测试,其结果表明,数据采集信噪比控制在14 dB以上(引入噪声约18%)时,最多可以将系统的道容量提高3倍以上.     

JOPENS流服务与TDE-324系列地震数据采集器实时数据流接口程序的设计与实现

JOPENS系统是为地震台网中心开发的数据处理软件系统,为使地震台站记录到的实时数据流能接入JOPENS系统处理,必须为数采开发对应的接口程序,用来接收地震台站数采的实时数据流.介绍了JOPENS的流服务与珠海泰德公司生产的TDE-324系列数采实时数据流接口的设计思想与实现过程,并对接口程序进行了故障处理能力试验检测...     

大井间距井间地震观测试验

介绍了井间地震数据采集方面取得的最新进展．为了使我国井间地震技术实用化,开展了大井间距井间地震数据采集试验．通过地面浅井激发深井接收、深井激发深井接收、不同炸药量、不同传播距离试验,确定了井间地震观测参数．应用改进后的井中安全炸药震源、一个三分量井中检波器和常规数据记录系统,在陕北顺宁油田的顺3井、顺4井和顺5井3口生产井中成功采集到两对大井间距、深井、油井中的井间地震资料,两对井的井距分别为307．92m和470．36m,采集井段为904．31-1272．32m．共设计了4种观测方式,采集到800多炮井间地震记录,对油井无损害．改进型井中安全炸药震源在使用效率和寿命方面有显著提高,可用于商业性并间地震数据采集．