地震勘探儀器及可控震源的發(fā)展課件

2007年4月地震勘探儀器及可控震源的發(fā)展

2007年4月地震勘探儀器及可控震源的發(fā)展1內容提要一、地震勘探儀器的發(fā)展概況二、地震勘探儀器技術現狀三、主流地震儀器及其在華北探區(qū)的應用情況四、地震勘探儀器的基本發(fā)展規(guī)律五、地震勘探儀器關鍵技術六、地震勘探儀器未來技術發(fā)展七、可控震源技術的發(fā)展內容提要一、地震勘探儀器的發(fā)展概況22007年4月地震勘探儀器發(fā)展概況

地震儀器的發(fā)展過程可分為六代。第一代是模擬光點記錄地震儀器。生成模擬波形的紙記錄。所采集地震數據特點是信號的動態(tài)范圍?。▋H20dB左右），記錄信號的頻帶窄（僅20Hz左右），可記錄的地震道數一般在24道以下。第二代為模擬磁帶記錄地震儀器。其生產資料是為可重復利用的模擬磁帶。本代儀器的核心貢獻就是實現了生產記錄的重復利用，其它關鍵技術沒有實質性突破，所以記錄地震信號的動態(tài)范圍較?。▋H40dB左右），記錄地震信號的頻帶在100Hz以下，能夠記錄的地震道數一般在48道以下。2007年4月地震勘探儀器發(fā)展概況地震儀器的發(fā)展過程可分為32007年4月

第三代是數字磁帶記錄地震儀器。這類儀器是將地震信號進行數字化后再記錄到磁帶。其創(chuàng)新點是采用了前置放大、瞬時浮點放大和模/數轉換技術，實現了由模擬到數字的變革。新技術的應用，使得瞬時動態(tài)范圍可達70dB以上，地震信號的頻帶可達到250Hz左右，記錄的地震道數一般在240道以內。這一類型的儀器包括SercelSN338、DFS-V等。第四代是遙測數字地震儀器。這類儀器與第三代儀器有同樣的原理，所不同的是它們在計算機管理下實施遠程控制來完成地震數據采集。這代儀器的瞬時動態(tài)范圍和接收信號的頻帶仍與前一代儀器相當。這代儀器實現了數字信號傳輸。由于數字信號傳輸電纜的重量不再受接收地震道數的限制，系統(tǒng)的采集能力也得到了空前的提高，一般在2ms采樣時能有1000道左右的實時采集能力。這一類型的儀器包括SercelSN368、OPSEIS-5500/5586等。地震勘探儀器發(fā)展概況2007年4月第三代是數字磁帶記錄地震儀器。這類42007年4月

第五代是二十世紀九十年代才推出的采用ΔΣ技術的24位A／D型遙測數字地震儀器，其代表是如今廣為流行的SN388、IMAGE、408UL等。這代儀器的核心技術就在于用24位A／D轉換器取代了先前的瞬時浮點放大器和14或15位A／D轉換器，且在不考慮檢波器的瓶頸作用時，ΔΣ技術的應用使得系統(tǒng)的瞬時動態(tài)范圍上升到110dB或更多，可記錄地震信號的頻帶達800Hz或更高。隨著計算機技術的發(fā)展以及數字處理技術在地震勘探儀器上的應用，儀器的集成度和采集能力進一步得到提高，其2ms的基本采集能力一般都在5000道左右。地震勘探儀器發(fā)展概況2007年4月第五代是二十世紀九十年代才推出的52007年4月

第六代是二十一世紀初開始面向勘探市場的全數字地震儀器，其代表是系統(tǒng)—IV（VC或VR）和408UL、428—DSU。與前一代儀器相比根本不同是：系統(tǒng)中包含了以MEMS技術為核心的加速度數字傳感器，使得系統(tǒng)的瞬時動態(tài)范圍在90dB以上，而且從0－500Hz都能等靈敏度和等相位響應地震信號。這代儀器的關鍵技術就是突破了傳統(tǒng)模擬檢波器長期以來制約系統(tǒng)瞬時動態(tài)范圍進一步提高的瓶頸作用，真正實現了完全數字化，不怕電磁干擾，有萬道以上實時采集能力。它是今后實現寬頻帶萬道多波高精度采集的方向。地震勘探儀器發(fā)展概況2007年4月第六代是二十一世紀初開始面向勘探62007年4月地震勘探儀器技術現狀

從技術水平上看，當今世界各大地球物理公司擁有的主流地震勘探儀器都是采用△∑技術的24位A/D型，實時采集能力可達幾千甚至萬道，所應用的數字存儲技術、網絡遙測技術、數字傳感技術、數據通訊技術、計算機軟、硬件技術、電子工程技術、材料工藝技術等均屬國際先進水平，各項物理特性和技術指標也是同期高科技電子裝備中最高和最好的。目前，正在全面推行的以MEMS技術為基礎的地震勘探儀器，仍在不斷跟蹤世界最新電子工程技術，并更加突出硬件資源的標準性、通用性以及軟件技術的個性化，也即地震勘探儀器的核心技術越來越多地體現在系統(tǒng)應用軟件水平和功能上。這就是當代地震勘探儀器的基本技術現狀。2007年4月地震勘探儀器技術現狀從技術水平上看，當72007年4月地震儀器及其在華北探區(qū)

的應用情況

地震勘探儀器生產廠商目前主要有法國的Sercel,美國的I/O,加拿大的GEO-X、Fairfield等四家公司。在用的儀器主要有Sercel的SN388、408UL，I/O的IMAGE、SYSTEMⅣ，GEO-X的ARIES、Fairfield公司的無線BOX儀器。按照數據傳輸及控制采集的方式，地震儀器可以分類為：有線傳輸式的網絡儀器無線數據傳輸儀器數據存儲式獨立型地震儀器全數字式和其它專用儀器其它類型的地震儀器

2007年4月地震儀器及其在華北探區(qū)

的應用情況82007年4月1、有線數據傳輸儀器:

這種儀器由采集站、大線、儀器主機組成。采集站采集地震數據，儀器主機實時回收數據，并對數據進行處理后，用繪圖儀繪出圖形以及存儲到磁帶上。采集站與采集站之間、采集站與儀器主機之間的信息交換和采集數據的傳輸媒體是專用大線（或稱為數傳電纜）。大線和交叉線內的數據線對的數量及數傳線阻抗隨不同的儀器而各異。采集站和交叉站的供電方式亦隨儀器不同而各異，基本上分為集中供電和分散供電兩種供電方式。2007年4月1、有線數據傳輸儀器:92007年4月有線傳輸式的網絡儀器：－應用的技術特點：有線網絡，

專用數傳電纜、省電臺。集中或分散供電。－傳輸媒體和工作方式：大線及交叉線，實時控制。記帶、繪圖。－關鍵詞：電纜、傳輸速率－應用場合：陸地或山地－代表：408UL；IMAGE；

ARAM-ARIES；SI-20002007年4月有線傳輸式的網絡儀器：102007年4月有線數據傳輸儀器：GEO-XARAM-ARIES網絡儀器的先驅2007年4月有線數據傳輸儀器：GEO-XARAM-ARI112007年4月有線數據傳輸儀器：

Geo-X:ARAM-ARIES

ARAM24是加拿大GEO－X公司生產的陸用有線遙測地震儀器。24位A/D轉換器，并首次將網絡技術和重采樣技術應用到地震采集系統(tǒng)?？梢哉f它是網絡儀器的先驅。該系統(tǒng)的采集站為單站8道、分布供電，每站配有太陽能充電的24伏電池。該系統(tǒng)擁有諸多象重采樣、網絡節(jié)點遙測等獨特技術。正是重采樣技術和網絡節(jié)點遙測技術的應用，使得較低的數傳率就能滿足較高的道容量，野外施工十分方便；不同測線間可以用采集站互聯，可視需要任意布設排列，為排列過河流、公路等障礙提供了便利。此外，本系統(tǒng)的操作軟件也相當完善，有比其它儀器更為直觀和簡捷的二維或三維觀測系統(tǒng)的布設能力。除采集站和電纜各為獨立單元外，本類儀器的關鍵特性、軟件構成與408UL相當，其適合工區(qū)和作業(yè)環(huán)境也十分廣闊。其換代產品是ARAMARIES，它的主要特點是保留了原ARAM24系統(tǒng)中的核心技術—有線網絡遙測系統(tǒng)（實現多路徑遙測和多通道遙測等功能）并進行了改進，另外，該系統(tǒng)的采集站與ARAM24采集站相比，優(yōu)勢主要表現在系統(tǒng)更輕便、道能力更強、質量控制更完善、網絡遙測技術應用得更成功、傳輸率和單站道數可以隨道距作相應調整等；主機具有自動動態(tài)GDC功能。中央記錄單元：由主機箱體（由多個嵌入式PC機及采集模塊組成）、磁帶機及繪圖儀幾部分構成。道能力（2ms采樣）：標準配置：4800道；擴展配置：12000道；系統(tǒng)排列測試功能：采集站脈沖測試、諧波畸變測試、共模抑制比測試、串音測試、增益精度測試、等效輸入噪音測試、及檢波器串脈沖、阻值、阻抗、畸變、漏電、噪音、模擬串音及檢波器類型等測試。分散供電，每站一組電池，內部電池加外部太陽能電池板。2006年7月，東方公司開始引進該型儀器，在07-07年度的河西務、任北項目中，華北2322隊使用了該型儀器。2007年4月有線數據傳輸儀器：Geo-X:ARAM-122007年4月有線數據傳輸儀器：

SERCEL-

408UL2007年4月有線數據傳輸儀器：SERCEL-408U132007年4月有線數據傳輸儀器：

Sercel-

408UL

408UL：408UL是SERCEL公司九十年代末期推向勘探市場的一種站、線一體化產品，可連接三分量模塊，外部檢波器及集成在一起的普通檢波器和數字檢波器。這種儀器采用了網絡遙測技術并以采集鏈形式使采集站和電纜成為一體。網絡遙測技術的應用使得其排列的布設更為方便，又因其首次采用了采集鏈作為地面設備的基本單元，所以就進一步減輕了排列的總體重量，同時也為今后一體化檢波器電纜和采集站提供了基礎。本系統(tǒng)仍然是有線遙測數字地震儀器，因其特別適合作不規(guī)則排列地震數據采集因而較SN388有更為廣闊的工區(qū)適用范圍。它是實現采集站和電纜一體化的網絡地震儀，中央記錄單元由采集箱體、工作站（每套系統(tǒng)的人機操作界面（HCI）最多可配5臺工作站，每臺工作站最多可配3個顯示屏）、磁帶機、繪圖儀構成。采用Unix操作系統(tǒng)、窗口環(huán)境。華北探區(qū)在2004-05年度2150隊任丘城區(qū)、2322隊高陽高密度采集試驗和2005-06年度2311隊馬西-八里莊項目中都應用了該型儀器。2007年4月有線數據傳輸儀器：Sercel-408UL142007年4月有線數據傳輸儀器：

I/OSYSTEMIMAGESYSTEM2000的換型產品，有線與無線兼容以及蛇形排列施工。它采用傳統(tǒng)數據傳輸方式，但是其道容量卻是最大的。中央記錄系統(tǒng)由主機箱體、磁帶機、繪圖儀和MLI線接口構成。其特點是體積小、重量輕、采用VME工業(yè)標準總線易于升級、6000道實時記錄能力(2ms，有線)、4個處理器執(zhí)行控制和數據處理(1臺主處理器用于系統(tǒng)控制，3臺嵌入式PC分別用于排列布設，QC控制及數據庫管理)、圖形用戶接口；綠山MESA輸入模塊，SPS格式輸入/出、參數設置和編輯可在同一窗口環(huán)境下進行、有線/無線采集由同一用戶界面控制、排列狀態(tài)實時監(jiān)控、采集站狀態(tài)及故障顯示清晰、明了；初值拾取功能，易于驗證炮點偏移；“蛇形排列”功能易于排列繞過降礙（河流、公路等）進行數據采集；“測線冗余”功能便于大線意外斷開（或局部被損）時實現數據繞行傳送，節(jié)省施工時間及費用；系統(tǒng)主機可升級為支持VectorSeis三分量數字檢波器及未來電子設備的應用。系統(tǒng)排列測試功能：動態(tài)范圍測試、等效輸入噪音測試、共模抑制比測試、串音測試、諧波畸變測試、采集站脈沖測試、檢波器性能測試、大線故障檢測、采集站電瓶測試。華北探區(qū)2005年在高陽南項目中使用該型儀器收到很好效果。

2007年4月有線數據傳輸儀器：I/OSYSTEMIM152007年4月SYSTEM-IV特點：基于野外單元的設計Windows2000操作系統(tǒng)單用戶特殊風格的圖形用戶接口用戶操作助手獨立的記帶、繪圖及QC預裝綠山(GMG)、Pelton軟件XP開發(fā)工具通用軟件編碼數據庫支持VectorSeis單分量或3分量采集基于RSR的站內存儲式無線遙測第一臺系統(tǒng)能力為5000單元(15,000道)具有理論上無限的道能力市場上單道重量最輕的系統(tǒng)可由激發(fā)源控制啟動數據采集可控震源作業(yè)時可交替或串級掃描支持炸藥/氣槍震源有線數據傳輸儀器：

I/OSYSTEM-IVVectorSeis數字傳感器?SmartNet?智能網絡遙測SmartPower?智能電源管理?每個A單元支持3個野外單元(9道)集成Pelton激發(fā)源控制?30,000道全數字(TrueDigital?)激發(fā)源控制采集啟動華北探區(qū)在2004-05年度固安和2006-07年度肅寧-河間項目使用了該型儀器。2007年4月SYSTEM-IV特點：支持VectorSe162007年4月有線數據傳輸儀器：

Sercel428XL428xl采用服務器/客戶機構架，除了完善了408xl的網絡存貯、遠程質量監(jiān)控、GPS導航、GPS向導和多系統(tǒng)混合施工等功能外，增加了LAUX428的GPS定位授時、遠程操作訪問、多方協(xié)同操作、小折射儀功能。可通過ESQC-PRO遠程實時監(jiān)控，可遠程操作控制采集，可在地形圖上實時顯示設備、車輛，在GPS導航方式下，儀器被動工作，遙爆系統(tǒng)在確定井口坐標后，主機按照SPS文件自動選擇炮點和對應排列和激發(fā)采集，LAUX內置GPS系統(tǒng)，通過接收GPS數據，確定每條測線座標，也可與GPS時鐘同步，配合主機的GPS完成采集系統(tǒng)同步，在不適合使用常規(guī)遙爆系統(tǒng)的情況下，可以使用GPS授時完成系統(tǒng)同步。LUX428內置有二個BLASTER控制器，通過使用以太網傳輸控制信號和數據，安裝E428軟件的筆記本電腦和爆炸機組成的便攜式系統(tǒng)就是一臺小折射儀器。2007年4月有線數據傳輸儀器：Sercel428XL172007年4月有線數據傳輸儀器：

Sercel428XL地面設備與408比較：FDU428重量為0.35kg,與FDU4080.415kg比較，重量更輕。FDU428功耗為120mW,與FDU408140mW比較，功耗更小。電纜數傳率可達16.383MHz,增加一倍，相應地單線采集道數達2000道@2ms。東方物探公司于2006年購置一套12000道的Sercel428XL并投入唐海項目使用。2007年4月有線數據傳輸儀器：Sercel428XL地182007年4月mini428XLupto10,000Ch2,000Chupto100,000ChMega-Channels有線數據傳輸儀器：

Sercel428XL2007年4月mini428XLupto2,000C192007年4月有線數據傳輸儀器：

I/OSCORPION4個G級的以太網構架基于PC的LINUX操作系統(tǒng)平臺與系統(tǒng)四采集站相比，AU2采集站體積小，功耗低加電快，系統(tǒng)可靠性增強（缺少AU2詳細資料）DataBridge?無線聯接數據重傳功能可實現數字傳感器（digitalVectorSeis）與常規(guī)檢波器同時采集主機實時30，000道采集，最大記錄長度64S@2msRAID級5硬盤存貯Enhancedsweeppackage?Interleavedfleets?SourceDriveninterleave?Cascaded/phase-rotated?Storedpilot?SlipsweepSourceAware?

QC可警示操作員質量控制參數超限AU2型常規(guī)采集站中央主機2007年4月有線數據傳輸儀器：

I/OSCORPION202007年4月SCORPION系統(tǒng)施工示意圖2007年4月SCORPION系統(tǒng)施工示意圖212007年4月有線數據傳輸儀器：

SCORPION質量質量控制系統(tǒng)：按時序顯示地震道，包括以下功能：數字AGC數字帶通濾波去浮點顯示TAR(真實幅度恢復)帶旁路方式直接從RAID回放向量濾波交叉線實時傳輸6000道@2msSCORPION主機可兼容SYSTEMⅣ地面站。今年3月，東方公司從I/O公司購買二臺。2007年4月有線數據傳輸儀器：SCORPION質量質量控222007年4月

2、地震儀器分類—無線數據傳輸儀器顧名思義，這類儀器采集數據的傳輸是各采集站通過無線電臺發(fā)送給主機的。儀器主機通過無線電臺回收地震數據，并對數據進行處理后，用繪圖儀繪出圖形以及存儲到磁帶上。采集站與采集站之間、采集站與儀器主機之間的信息交換和數據傳輸的媒體是無線電。這種儀器由于采集站本身和儀器主機都安裝了電臺，所以省去了采集站與采集站之間、采集站與儀器之間相互連接的專用大線。因而不需要大線和交叉線。2007年4月

2、地震儀器分類—無線數據傳輸儀器232007年4月VHF無線數據傳輸儀器：－應用的技術特點：無線有線網絡

有電臺，無相連的專用大線。－關鍵詞：頻率、帶寬、區(qū)域（距離）、傳輸速率－應用場合：沼澤、海上或陸地－代表：BOX；Vibtech-it2007年4月VHF無線數據傳輸儀器：242007年4月無線數據傳輸儀器：BOX-當前無線儀器的代表-最大道能力:4000ch/1ms-4OR8ch/Unit2007年4月無線數據傳輸儀器：BOX-當前無線儀器的代表252007年4月無線數據傳輸儀器：BOXBOX是美國FAIRFIELD公司生產的無線遙測數字儀。是TELSEISSTAR換代產品，TELSEISSTAR主要是針對水上作業(yè)設計的。采集站具有體積小、重心低等特點。它采用“窄帶”傳輸技術，在硬件允許時主機可以同時以數十個頻道接收采集數據。該儀器也使用了頻率合成、站內疊加、軟件相關、多頻道回收等技術。單站4道，站中除采集電路外還有收發(fā)信機和12伏可充電電池。由于是無線遙測系統(tǒng)，所以就不再有交叉站和笨重的大線等地面設備。采集站與主機的控制和通訊以及采集數據的傳輸是通過電臺。此系統(tǒng)具有性能穩(wěn)定、施工方便、放炮速度高等特點，是海上、湖泊、沼澤等工區(qū)勘探的優(yōu)選儀器之一。BOX儀器采用了QPSK調制技術，單站四道時的最大道能力為4000道（1ms采樣）；單站八道時最大道能力為8000道（1ms）。采集站的其它性能指標與其它儀器基本相當。另外其采集站可選為4或8道且水陸兩用，因而較先前產品有更廣泛的適應性。2007年4月無線數據傳輸儀器：BOXB262007年4月無線數據傳輸儀器：BOX無線地震儀器-BOX采用VHF，16QAM等調制傳輸技術2007年4月無線數據傳輸儀器：BOX無線地震儀器-BOX272007年4月無線數據傳輸儀器：Vibtech-itTCP/IP收發(fā)數據天線VHF接收GPS時鐘天線Vibtech-it儀器采用無線局域網通訊技術2007年4月無線數據傳輸儀器：Vibtech-itTCP282007年4月無線數據傳輸儀器：Vibtech-it工作原理及采用技術ISM(2.47-2.58GMHz)802.11b網絡技術GPS時鐘同步2007年4月無線數據傳輸儀器：Vibtech-it工作原292007年4月無線數據傳輸儀器：Vibtech-itVibtech公司的Vibtech-it儀器：它是采用蜂窩技術的網絡地震儀器，目前還處于試驗階段。它采用了目前電訊的蜂窩通訊技術，采用2.4G的頻率波段進行數據通訊或傳輸。采集站單站4道。每個蜂窩基站可以以無線的方式接收120道的地震采集數據，蜂窩基站之間及基站與儀器主機之間采用光纜相連接。采集站的指標與其它儀器基本相同。2007年4月無線數據傳輸儀器：Vibtech-it302007年4月

有線和無線混合數據傳輸儀器：它是可以根據勘探工區(qū)的變化用有線/無線相互結合來進行勘探的儀器。目前只是制造廠加強中繼站的功能，在原有線傳輸的基礎上增加無線傳輸功能，還是以有線傳輸為主；或在原無線傳輸的基礎上增加有線傳輸功能，還是以無線傳輸為主。真正混合使用起來還存在差距，所以還不是很理想。SEICEL公司的EAGLE88系統(tǒng)是將原OPSEISSAR采集站經微化后與SN388的采集站混用。JGIG.DAPS-4的無線4R或6R采集站與原采集站混用（相對較完善）。但有線與無線采集站混用后的數傳方式各不相同，有的系統(tǒng)無線站與有線站向主機傳遞采集數據時是相互獨立的，有的系統(tǒng)的無線站之間可相互中繼傳輸數據，經大線和交叉線向主機傳回采集數據。2007年4月有線和無線混合數據傳輸儀器：312007年4月3、數據存儲式地震儀該型儀器把采集的地震數據存儲在采集站站內，配置大容量閃爍存儲器，經一段時間的施工后再用數據回收設備對數據進行一次性回收。儀器主機也是數據回收與整理部件，它通過簡單的無線電臺給某一個或全部采集站發(fā)送命令，或接收來自采集站的狀態(tài)信息（必要時也可以接收采集的數據）。施工結束后單獨回收指定采集站的地震數據，并對數據進行處理后再記錄到磁帶上。這種儀器由于采集站本身能夠存儲大量的地震數據，不需要對采集站的數據進行實時回收，省去了有線儀器的專用數傳電纜和無線儀器龐大的數據收集部件，且道數不受傳輸速率的限制。2007年4月3、數據存儲式地震儀322007年4月GPS授時采集站和電源數據存儲式獨立型地震儀器：－應用的技術特點：授時,無專用數傳電纜、省電臺，低價，傳輸速率不限。-傳輸媒體和工作方式：大容量存儲器，存儲，一次性回收。高精度時鐘，GPS時鐘同步或授時。－關鍵詞：存儲、同步頻率、授時－應用場合：復雜地區(qū)、特殊勘探－代表：I/O-RSR、SYSTEM-IV(VR)；JGI-MS-2000；BGP-3S-12007年4月GPS授時采集站和電源數據存儲式獨立型地震儀器332007年4月日本:MS-2000獨立系統(tǒng)GPS時鐘同步數據存儲數據回收數據后處理BGP:3S-1型授時儀GPS授時采集站和電源2007年4月日本:MS-2000獨立系統(tǒng)BGP:3S-1型342007年4月4、全數字式地震儀器

MEMS結構，檢波器直接輸出數字信號，信號沒有模擬傳輸的過程。數字儀器特點：最新數字技術（MEMS+ASIC）---調制校準的數字輸出在地震信號頻帶內的頻率響應平坦、保持常相位非常低的畸變，動態(tài)范圍大沒有電磁干擾，如高壓線或底下電纜干擾等。第一臺全數字式地震儀器

SYSTEM-IV：－有線與無線混合、智能網絡遙測、智能電源管理。－基于RSR的站內存儲式無線遙測具有理論上無限的道能力SERCEL:

408-DSU

－內置加速度信號發(fā)生器做內部測試2007年4月4、全數字式地震儀器352007年4月全數字式：－應用的技術特點：MEMS，模擬傳輸路徑－關鍵詞：高密度（單點）采集、MEMS、數字化、抗感應、ASIC、FPGA－應用場合：目前陸地，往其他領域擴展－代表：I/O-SYSTEMIV；Sercel-408DSU;SI-20002007年4月全數字式：362007年4月全數字式地震儀器：

408UL—DSU（DigitalSensorUnit）MEMS+ASIC---經過調制校準的數字輸出頻帶寬、保真度高非常低的畸變，動態(tài)范圍大溫度范圍寬和長時間性能穩(wěn)定尺寸小、重量輕、功耗低內置加速度信號發(fā)生器做內部測試2007年4月全數字式地震儀器：

408UL—DSU（Dig372007年4月全數字式地震儀器：

SYSTEM—IV

2007年4月全數字式地震儀器：

SYSTEM—IV382007年4月水上地震儀是專門用于河流、湖泊和淺海地區(qū)的地震勘探系統(tǒng)，它主要由地震信號觀測系統(tǒng)，GPS定位系統(tǒng)，水上震源系統(tǒng)以水聽器和拖纜等所組成。其觀測深度取決于震源系統(tǒng)的能量。對淺部沉積物的分辨率可達cm級。

井中地震儀指VSP測井和井間地震層析成像。前者由井下VSP儀器或VSP探頭和位于地面的多道組合型地震儀組成，用于確定地層速度，探測鉆井附近的小斷層和細結構。當用橫波源時可確定裂隙分布情況。井間地震層析成像系統(tǒng)由井中檢波器（或水聽器）和位于地面的組合型地震儀組成，用于井間地質結構，礦產資源探測以及地層或巖土類型的劃分。槽波地震儀具有防爆功能的地震儀，主要應用煤礦井下超前探測。由于煤層與頂、底板之間有很大的波阻抗差，因而在煤層內部可形成到達時明顯遲后的低速反射槽波，或在巷道之間形成透射的槽波，用以解釋工作面前方或巷道之間的煤層內部斷層，煤層尖減帶和陷落柱等存在情況。

5、地震儀器分類—其它類型的地震儀器小型地震儀，其道數一般為24—96道，用于小折射、VSP或工程勘探等。DAS-1、SE24/R-24、NZII-24、NZ-48、NZXP、MARK6等。2007年4月水上地震儀是專門用于河流、湖泊和淺海地區(qū)的地震392007年4月性能GEO-XARIESI/OIMAGESERCEL408UL無線FARIELBOX蜂窩VIBTECHITSERCEL408DSUI/OSYSTEMIV單站道數861或34、841或318最大道數7808/1ms3000/1ms5000/1ms4000/1ms無限1666/1ms存儲式無限最高采樣率0.125ms0.25ms0.25ms0.25ms0.25ms0.25ms0.25ms動態(tài)范圍dB110120130120供電方式單獨單獨集中單獨單獨集中集中操作系統(tǒng)WinNTWin2000UNIXUNIXWindowsUNIXWin2000諧波畸變.0004%.0005%110dB.0003%@24dB.0017%@24dB等效輸入噪聲uv0.168@1ms0.3810.620@0dB0.390@24dB2ms最大輸入信號V0.944v@12dB1.4v@12dB1.6v@0dB1.44@12dB0.727V@12dB輸入阻抗20k20k20K20k地震儀器代表性能指標列表2007年4月性能GEO-XI/OSERCEL無線FARIE402007年4月地震勘探儀器的基本發(fā)展規(guī)律

一是石油資源在國計民生中的戰(zhàn)略位置，決定了地震勘探儀器具有廣闊的市場空間。這也是地震勘探儀器能夠持續(xù)發(fā)展的根本動力。二是物探方法和技術的進步與發(fā)展為地震勘探儀器發(fā)展提供了目標，例如物探技術向著高分辨率、高信噪比、高保真度、多波多維多道等技術方向發(fā)展，地震勘探儀器就朝著低噪音、低失真、寬頻響應、高速度、實時萬道采集能力方向發(fā)展。三是用戶的追求為地震勘探儀器發(fā)展明確了針對性的也是具體的物理特性內容，例如用戶總是要求儀器輕巧、耐用、穩(wěn)定且價廉等，地震勘探儀器便努力做到輕便、牢固、免維護、低功耗、寬工作溫度范圍、低成本等。2007年4月地震勘探儀器的基本發(fā)展規(guī)律一是石油412007年4月

四是新工藝、新材料、新技術是地震勘探儀器發(fā)展進步的依托和基礎，各個年代的地震勘探儀器無一不是跟蹤應用了當時最先進的計算機技術、電子工程技術、數據傳輸技術、傳感技術等，同時也采用了當時最優(yōu)質的材料和最先進的工藝。五是全球電子工業(yè)技術的規(guī)范化和標準化以及軟件技術的個性化發(fā)展使得地震勘探儀器的硬件組成更為通用和簡單，另一方面系統(tǒng)的特點和核心技術越來越多地取決于應用軟件的功能與性能。地震勘探儀器的基本發(fā)展規(guī)律2007年4月四是新工藝、新材料、新技術是地震勘422007年4月地震儀器關鍵技術

一是△∑技術?！鳌萍夹g是一種特別的數學運算方法，于上個世紀九十年代初引入并應用到地震勘探儀器，至今這項技術仍然是先進地震勘探儀器不可缺少的關鍵技術。△∑技術就是過采樣技術，它通過提高采樣速度來換取樣點的精度。△∑技術的應用，使地震勘探儀器的A/D轉換器從傳統(tǒng)的15位發(fā)展到24位，就使儀器的瞬時動態(tài)范圍從不足80dB升至110dB以上。24位A/D轉換器具有足夠的分辨率，因此就不再需要模擬的瞬時放大器，進而全面提高儀器系統(tǒng)的技術指標，特別是系統(tǒng)的諧波失真度能控制在0.001%之內。正是由于△∑技術的應用，才使地震勘探儀器能夠更有效地保護和記錄大信號背景下的高頻弱小信號，也使地震勘探有可能實現更準確和精細的成像。2007年4月地震儀器關鍵技術一是△∑技術?！鳌?32007年4月

二是數字傳感技術（MEMS技術）。數字傳感技術的應用便產生了數字傳感器（檢波器）和第六代勘探儀器，相對傳統(tǒng)的模擬檢波器言，數字傳感器在技術特性上主要有以下幾點實質性的進步：

1、直接以電信號平衡重力變化原理來感應地震波信號；2、傳感器直接輸出24位一個樣點的數字信號；3、幅度與相位頻率特性曲線在500Hz內是平坦的直線；4、信號失真度低于0.003%，即瞬時動態(tài)在90dB之上；5、能自動識別和校正垂直地心方向的傾斜角度。地震儀器關鍵技術2007年4月二是數字傳感技術（MEMS技術）。442007年4月

數字傳感器是加速度型，它感應的是重力的變化。由于它不再有模擬檢波器的機電結構和電磁感應機理，所以它的又一貢獻就是不怕任何工業(yè)頻率和雷電干擾。數字傳感器是高度集成的獨立單元，在野外一般不作組合采集，因此相比模擬檢波器言，它還具有故障率低、總重量和總體積小、排列布放方便、不漏電、排查故障和建立排列容易等優(yōu)點。這就減化了野外施工的勞動強度并提高了生產效率、降低了生產成本。這些擁有獨特技術新型數字傳感器的應用為多波三維勘探、精細目標勘探，以及解決疑難地質問題和進一步提高勘探質量與效果等提供了硬件支持。地震儀器關鍵技術2007年4月數字傳感器是加速度型，它感應的是452007年4月

三是網絡遙測技術。近些年在地震勘探儀器上成功應用并得到發(fā)展的又一獨特技術便是網絡遙測技術。網絡遙測技術實質上就是計算機的網絡通訊技術在地震勘探儀器中的推廣應用。儀器系統(tǒng)將整個地面排列（主要由固定物理地址的站單元構成）當作一個完整的局域通訊網，每個站點就是網絡的節(jié)點。實際通訊時主機便自由地在網絡中對任何一個節(jié)點按數據包方式進行任意次信息交換。這項技術的應用能為野外排列提供傳輸路徑自由選擇和通訊資源自動分配，其優(yōu)勢就在于能隨意設計排列聯接關系并能在個別路徑中斷時重新選擇其它路徑來實現信息傳輸。也就是說野外施工時能按需要自由地選擇排列連接方式，進而為跨越道路、建筑、河流等實現繞路傳輸提供可能，同時也可以通過緩沖存儲器實現非實時傳輸或數據包重發(fā)。

地震儀器關鍵技術2007年4月三是網絡遙測技術。近些年在地震勘462007年4月

四是硬件功能軟件實現技術。當今的地震勘探儀器之所以能夠做得越來越輕巧緊湊，功能卻越來越完備強勁，技術指標也越來越高，很重要的一點就是得益于硬件功能軟件實現技術。本項技術的實質就是軟件技術，其要點就是借助計算機和處理器運算速度和能力的提高，將許多過去需用大量硬件實現的數據處理和運算工作，通過軟件方法在相應的處理機（器）上共享硬件資源來完成。如地震數據的相關與疊加、噪音編輯、相位補償、格式編排、濾波等工作，均能用軟件方法來實現。此項技術的應用帶來的結果是，地震勘探儀器的部件特別是模擬部件越來越少，運算速度和運算精度卻越來越高，同時自動檢測和自動校驗功能、質量分析控制功能等也越來越強。另外，地震儀器所用標準件和通用件越來越多，且硬件所占的比重越來越少而軟件所占的比重卻越來越大。地震儀器關鍵技術2007年4月四是硬件功能軟件實現技術。當今472007年4月

五是高速超大規(guī)模硬件技術。除了軟件技術外，地震勘探儀器的硬件技術近幾年也有突破性發(fā)展，其做法是設計制造過程中充分采用功能強勁的超大規(guī)模集成電路和選用最優(yōu)的新工藝、新材料，且多數情況是直接選用標準通用總成件。這樣做的結果是儀器的結構越來越緊湊牢固，穩(wěn)定性和耐用性更強，適應性和通用性更好，性能指標更優(yōu)。正是由于新工藝和新材料的應用，使得地震勘探儀器的體積和功耗成倍下降，數據傳輸速率成幾何級數提高（從幾兆位/S上升到100兆位/S）。也正是由于超大規(guī)模集成電路的應用，使得地震勘探儀器的整體工作速度和能力成倍提高，而單個地震道設備的成本卻成倍下降。地震儀器關鍵技術2007年4月五是高速超大規(guī)模硬件技術。除了軟482007年4月

六是數據存儲技術。20年以前地震數據存儲用的磁帶還是0.5“寬九個軌道的開盤帶，最高記錄密度也只有6250bpi，后來很快就推出了盒式磁帶，并逐步從3480、3490，發(fā)展到今天的3580、3590、3592等。磁帶的存儲容量也從幾百兆字節(jié)發(fā)展到十萬兆字節(jié)以上，其存取數據速度也提高了幾十倍甚至上百倍。數字存儲技術除表現在存儲容量和存取速度上，還表現在存儲介質上，目前也推出了在地震勘探中實用的光盤或硬盤存儲介質，使得單位時間內地震數據的存取速度和總量較過去有幾十倍甚至幾百倍的變化。數字存儲技術對于高采樣率、數千或萬道施工時，滿足實時記錄數據便是一項最佳選擇。此外，數字存儲技術的可靠性和安全性也是最佳的，相對過去言，所面臨的數據丟失風險要小得多，這是因為新存儲技術有更好的環(huán)境適應性和防錯糾錯能力等。地震儀器關鍵技術2007年4月六是數據存儲技術。20年492007年4月

地震數據存貯技術經歷了感光紙存儲技術（模擬照相技術），模擬磁帶存儲技術，數字開盤磁帶存儲技術，盒式磁帶存儲技術，磁盤存儲技術。盒式磁帶存儲是當前的主流地震數據存貯技術，就華北探區(qū)而言，近幾年僅固安三維和內蒙賽汗3C3D施工所用的SYSTEMⅣ儀器采用了磁盤存儲技術。不過，SERCEL408儀器配套的NAS磁盤存貯技術已經得到比較廣泛的應用。盒帶存貯方面，目前以IBM3490磁帶為主，但每盒810M的存貯容量顯然不利于數據的采集、處理與保存。賽汗3C3D采集點數為2880，若使用3490磁帶，一盒帶也就記錄4炮。地震儀器關鍵技術2007年4月地震數據存貯技術經歷了感光紙存儲技502007年4月地震儀器關鍵技術

IBM3592磁帶機

3590磁帶機由于抗震性差，不能適應野外施工的環(huán)境要求沒有能夠推廣開。IBM3592磁帶機數據存取速率40MB/秒，每個盒式磁帶最多支持900GB，60GB盒式磁帶支持快速存取數據。經過技術攻關，在去冬今春的肅寧三維施工中，我們在國內首次成功為SYSTEMⅣ儀器配套了3592磁帶機，使用情況良好。2007年4月地震儀器關鍵技術

IBM3592磁帶機512007年4月地震儀器關鍵技術

NAS數據存儲轉錄系統(tǒng)

SERCEL408儀器配套的NAS數據存儲轉錄系統(tǒng)主要由NAS盤、轉錄微機（工作站）和IBM3590（3592）磁帶機構成。NAS盤通過集線器（HUB）或交換機（SWITCH）直接連在網絡上，磁盤空間的擴展如同在網絡上添加打印機一樣的簡單方便，同時NAS具有磁盤陣列功能和文件服務器功能。在硬件實現上NAS盤就是安裝有專用軟件的便攜式PC機，通過以網線連接到中央記錄單元的以太網中存儲數據。2007年4月地震儀器關鍵技術

NAS數據存儲轉錄系統(tǒng)NAS522007年4月地震儀器關鍵技術

Sercel提供的NAS盤型號是NasStart800，以PCSK-43G為基礎，配合INTELLIQUE公司的STORIQ軟件構成磁盤陣列。處理器為AMD公司生產的閃龍2400+，512M主內存，安裝有兩塊日立公司生產的串行ATA硬盤,該型號硬盤轉速為7200轉/分，數據緩存8M，單盤容量400G。便攜PC的主板集成10/100M自適應網卡，為了滿足數據在不同系統(tǒng)之間的傳輸，在主板的PCI插槽中安裝了INTEL的雙口千兆網卡。

NAS盤通常設置為RAID1模式，這樣有利于保存關鍵性數據。RAID1能夠在不影響性能的情況下最大限度的保證系統(tǒng)的可靠性和可修復性上。2007年4月地震儀器關鍵技術

Sercel提532007年4月數據轉錄可以有兩種方式：

1、現場處理機控制磁帶機完成數據轉錄在現場處理機所安裝的處理軟件中內置了地震數據的讀帶和寫帶命令。利用NFS協(xié)議可以實現現場處理機能讀取NAS盤中的數據。使用網線聯接NAS盤和現場處理機，可以把NAS盤中的SEGD數據文件夾映射到了現場處理機中。2、NAS盤聯接到專用微機完成數據轉錄使用PC機機構成轉錄系統(tǒng)時，要在PC機上安裝COPYPLUS軟件和軟件狗。地震儀器關鍵技術

2007年4月數據轉錄可以有兩種方式：地震儀器關鍵技術

542007年4月地震儀器關鍵技術

磁盤陣列（RAID）

RAID是一種把多塊獨立的硬盤（物理硬盤）按不同的方式組合起來形成一個硬盤組（邏輯硬盤），有RAID0到6七種基本級別和一些基本RAID級別的組合形式。出現磁盤故障時，利用記錄的備份信息可以使損壞數據得以恢復。在用戶看起來，組成的磁盤組就像是一個硬盤，用戶可以對它進行分區(qū)，格式化等等。總之，對磁盤陣列的操作與單個硬盤一模一樣。不同的是，磁盤陣列的存儲速度要比單個硬盤高很多，而且可以提供自動數據備份。

RAID通常是由在硬盤陣列塔中的RAID控制器或電腦中的RAID卡來實現的。

RAIDRAID1，又稱鏡像方式，也就是數據的冗余。在整個鏡像過程中，只有一半的磁盤容量是有效的（另一半磁盤容量用來存放同樣的數據）因而有很好的數據安全性，但存貯容量減半、速度不變。

Sercel的NAS采用RAID1。2007年4月地震儀器關鍵技術

磁盤552007年4月地震儀器關鍵技術

磁盤陣列（RAID）SYSTEMⅣ儀器采用了是目前應用最廣泛的RAID技術，RAID5。它各塊獨立硬盤進行條帶化分割，相同的條帶區(qū)進行奇偶校驗（異或運算），校驗數據平均分布在每塊硬盤上。以n塊硬盤構建的RAID5陣列可以有n－1塊硬盤的容量，存儲空間利用率非常高。任何一塊硬盤上的數據丟失，均可以通過校驗數據推算出來。它和RAID3最大的區(qū)別在于校驗數據是否平均分布到各塊硬盤上。RAID5具有數據安全、讀寫速度快，空間利用率高等優(yōu)點，應用非常廣泛，但不足之處是如果1塊硬盤出現故障以后，整個系統(tǒng)的性能將大大降低。RAID1、RAID5陣列配合熱插拔（也稱熱可替換）技術，可以實現數據的在線恢復，即當RAID陣列中的任何一塊硬盤損壞時，不需要用戶關機或停止應用服務，就可以更換故障硬盤，修復系統(tǒng)，恢復數據，對實現高可用系統(tǒng)具有重要的意義。2007年4月地震儀器關鍵技術

磁盤陣列（RAID）562007年4月地震儀器關鍵技術

幾種存儲技術的發(fā)展空間分析：

從磁帶存儲技術的發(fā)展來看，未來實現160MB/s的速度是可能的，速度上有潛力滿足未來勘探的需要。光盤存儲技術的存取速度提高空間還很大，存儲容量也很大，更大的優(yōu)勢是價廉、不怕電磁干擾、存儲周期長。移動硬盤存儲技術是快速發(fā)展的技術，其應用領域越來越廣泛，性能也越來越好，在容量和環(huán)境適應性等方面更有獨特之處。2007年4月地震儀器關鍵技術

幾種存儲技術的發(fā)展空間分析：572007年4月

七是實時萬道采集技術。這是一項綜合技術，它包括編碼技術、數據傳輸技術、硬件技術、軟件技術、數字信號處理技術、存儲技術等。一般地每隔3~5年儀器的道接收能力就要增加一倍，20年前2ms采樣的道接收能力還在300道之內，但發(fā)展到20年后的今天，儀器的道接收能力少則幾千道多的達幾萬道。地震勘探儀器實時接收能力的成倍增強，主要得益新工藝與新材料的應用、硬件速度的提高、數字信號處理能力的增強、存儲技術的進步、數據傳輸技術的發(fā)展等。實質上道接收能力的強弱主要取決于地震數據的傳輸速度、處理速度和記錄速度等。萬道采集記錄技術的問世使地震勘探儀器實現了超大規(guī)模地震數據采集能力，更重要的是為最大限度地豐富地震勘探資料的信息、降低勘探成本、提高施工效率等提供了可能。地震勘探儀器未來技術發(fā)展2007年4月七是實時萬道采集技術。這是582007年4月地震勘探儀器未來技術發(fā)展

除以上所述的幾項關鍵技術外，近年來地震勘探儀器在其它方面也有某些技術創(chuàng)新和進步，如蜂窩通訊技術、頻分復用技術、16QAM技術、高精度同步控制技術、數據壓縮技術、高壓直流供電技術、GPS授時技術等，都在先進的地震勘探儀器系統(tǒng)中得到成功應用。所有這些技術的進步、發(fā)展和應用，都是地震勘探儀器的綜合技術水平和能力整體提高的組成部分。2007年4月地震勘探儀器未來技術發(fā)展除以上所592007年4月地震勘探儀器未來技術發(fā)展

與地球物理勘探技術一樣，用作野外地震數據采集的地震勘探儀器一直也在不斷發(fā)展和更新?？v觀地震勘探儀器的發(fā)展歷史可見，地震勘探技術、電子技術、計算機技術、通訊技術、數字信號處理技術、數據傳輸技術的迅猛發(fā)展以及新工藝、新材料等的不斷出現是地震勘探儀器發(fā)展與更新換代的基礎，勘探市場和用戶的需求是地震勘探儀器發(fā)展的經濟動力。地震勘探儀器的發(fā)展目標總是以不斷滿足用戶需求、不斷適應市場變化、不斷跟蹤世界最新技術為內容，以制造出輕便、廉價、穩(wěn)定、高精度、大容量、功能齊全、軟件完備、指標優(yōu)越的儀器為特征，以追求通用、靈活、高度智能化、檢波與采集一體化為方向，以獲取高質量的地震數據資料為出發(fā)點。2007年4月地震勘探儀器未來技術發(fā)展與602007年4月

就地震勘探儀器的現狀看，檢波器技術的發(fā)展速度可能是今后地震勘探儀器發(fā)展的主要制約因素，因此近階段模擬檢波器就成為主要技術攻關對象，并以生產高保真度、寬頻帶、數字化、集成化的新式傳感器（檢波器）為目標。現行的第六代地震勘探儀器就是檢波器、電纜、采集站一體化的全數字化系統(tǒng)，系統(tǒng)的控制和數據采集都實施網絡化管理。將來的系統(tǒng)應能通過全球網真正實現與世界范圍內任何一個數據端點進行通訊，具有多維全波場萬道甚至十萬道準實時采集能力，并可視需要將采集數據直接傳到中央處理中心等的采集與管理過程一體化、高度智能化、自動化但又無固定模式的有線與無線完全兼容的自由組合式開放系統(tǒng)。地震勘探儀器未來技術發(fā)展2007年4月就地震勘探儀器的現狀看，612007年4月地震勘探儀器未來技術發(fā)展

根據地震勘探儀器技術發(fā)展的一般規(guī)律，以及當前地球物理勘探市場的發(fā)展需求，或許將來地震勘探儀器發(fā)展的技術突破點就在于：采用更為優(yōu)質的材料和先進的工藝以及更為科學和完善的數據編碼、壓縮、調制、傳輸技術，致使系統(tǒng)能達到1000MHz的數據傳輸速率和具有更為輕巧、耐用的特性；采用實時衛(wèi)星定位技術，系統(tǒng)可以實現隨意布設排列且自動校準X、Y、Z分量方位和自動識別地理位置；系統(tǒng)的集成度和環(huán)境適應性得到更好的優(yōu)化，系統(tǒng)的尺寸和重量將數倍地下降而工作溫度、壓力（水深）、電磁環(huán)境等可以不受任何限制；或許超導和納米等技術引入地震勘探儀器，系統(tǒng)功耗數倍下降而工作速度卻成倍上升，以致陸上系統(tǒng)的供電不再需要外部支持(內置高能電池也許可以支持三個月或更久)。2007年4月地震勘探儀器未來技術發(fā)展根622007年4月地震勘探儀器未來技術發(fā)展

海底電纜（OBC）與拖纜制造技術和直流高壓供電技術進一步得到完善，海上地震勘探儀器的準實時采集能力和適應能力得到空前提高；開發(fā)應用全新的數字信號處理和記錄技術，系統(tǒng)的整體工作速度比現行儀器要高數倍或幾十倍；地震勘探儀器的硬件組織都由高速標準、通用器件構成，系統(tǒng)的功能特性和關鍵技術70%甚至更多取決于軟件?？偠灾?，未來地震勘探儀器技術的發(fā)展離不開電子工程和計算機軟、硬件等技術的發(fā)展，也離不開新工藝、新材料技術的支持，更離不開地球物理勘探技術發(fā)展的需要。這就是未來地震勘探儀器技術發(fā)展的總體走向。2007年4月地震勘探儀器未來技術發(fā)展海底電纜（632007年4月可控震源發(fā)展概況

從1953年開始，非炸藥震源激發(fā)方法，包括落重法、連續(xù)震動法、空氣槍等陸續(xù)出現。

1956年，在美國出現了第一個可控震源隊，早期的可控震源是一套由機械裝置控制的連續(xù)振動系統(tǒng)，振動控制系統(tǒng)開環(huán)控制方式，系統(tǒng)控制精度低。

1959年，出現了液壓伺服控制的可控震源。

1967年，用于海上勘探的氣槍震源投用。現代可控震源從七十年代開始出現，它們采用專用的承載底盤，野外通過能力較強；振動采用液壓伺服控制，激發(fā)頻率、能量可控；具備較高的激發(fā)信號同步控制精度，可多臺同步作業(yè)。2007年4月可控震源發(fā)展概況從1953年開始642007年4月80年代初期，由于可控震源具備激發(fā)能量可控、激發(fā)頻率可調、自行運載的高通過性以及低公害、低成本、高效率等特點，受到地球物理界的普遍歡迎，一度成為地震勘探的主要激發(fā)設備。可控震源隊在地震隊中所占比例在國外曾經高達70%左右。進入90年代后，由于受施工地區(qū)以及施工效率等多種因素的影響，特別是受到震源激發(fā)能量的影響，可控震源的應用銳減。

90年代后期，大噸位可控震源在我國西部山前帶、礫石區(qū)取得重要的突破使大噸位可控震源如SM26HD/623B得到較大發(fā)展。1997年東方公司開始推出新一代大噸位可控震源KZ-28?？煽卣鹪窗l(fā)展概況2007年4月80年代初期，由于可控震源具備激發(fā)652007年4月可控震源發(fā)展概況

隨著地震勘探對野外數據采集質量的要求越來越高，可控震源在出力、相位控制能力上的能力也不斷增強。相位控制是可控震源對其產生的地震波的波前控制能力和對激發(fā)信號頻率變化的修正能力，也是震源組合、同步激發(fā)的前題。頻率控制表示對激發(fā)過程中的能量控制的概念，振幅控制能力強有助于拓展激發(fā)的有效戰(zhàn)事寬度，改善激發(fā)過程中的信噪比，提高地震波對地下地質目標的分辨能力。2007年4月可控震源發(fā)展概況隨著地震勘探對野662007年4月可控震源發(fā)展概況可控震源發(fā)展過程中，系統(tǒng)的平均相位控制能力的變化過程如下：二十世紀六十年代七十年代八十年代九十年代二十一世紀10，000磅30，000磅50，000磅60，000磅90，000磅90°20°10°1°1°2007年4月可控震源發(fā)展概況可控震源發(fā)展過程中，系統(tǒng)的平均672007年4月可控震源分類

可控震源按照其地震波的激發(fā)方式分為：縱波可控震源橫波可控震源多波（多分量）可控震源可控震源通常按照其輸出力大小分為：小噸位可控震源：＜26，000磅；中等量級可控震源：26，000～51，000；如:MZ12，MZ18等。大噸位可控震源：60，000磅左右；如:P23,P28,KZ28,SM26，等。超大噸位重型可控震源：＞75，000磅;如KZ34。2007年4月可控震源分類可控震源按照其地震波的激發(fā)方式分682007年4月當前可控震源的特點6萬磅級的振動輸出力良好的動力特征優(yōu)良的驅動特性重視對系統(tǒng)散熱能力的改善重視對系統(tǒng)可靠性的改善重視對操作舒適性的改善2007年4月當前可控震源的特點6萬磅級的振動輸出力692007年4月KZ-28可控震源的技術特點高振動輸出力且振動出力曲線平坦，激發(fā)信號畸變低。試驗表明：6萬磅級的KZ-28震源激發(fā)信號的畸變與4萬磅級的可控震源幾乎相當.更注重系統(tǒng)的維修性和可用性.振動器采用等張力提升機構、液壓系統(tǒng)獨立冷卻結構、伺服閥橫置設計、內藏式儲能器結構。強化系統(tǒng)抗污染設計注重對操作環(huán)境和舒適性的改善華北探區(qū)于2006年內蒙賽汗項目首次使用該型可控震源。從質量控制資料看，震源的性能指標較好。2007年4月KZ-28可控震源的技術特點高振動輸出力且振動702007年4月KZ-28型鉸接式可控震源的特點

針對常規(guī)KZ－28型可控震源在較復雜地表環(huán)境下越野能力不足等問題，東方物探裝備事業(yè)部聯合保定北奧特種車輛制造公司，成功開發(fā)出新一代大噸位可控震源———KZ28型鉸接式可控震源。

KZ-28型可控震源采用鉸接式轉向，4×4全輪驅動，寬基輪胎及低重心設計，自動轉換式驅動橋差速鎖.車輛具有較小的轉向半徑和對地比壓。KZ-28型可控震源行駛牽引力強，越野機動性能和通過性能較好；增強的零部件結構使整機更具可靠性、穩(wěn)定性；前后均為剛性驅動橋，雙駐車和行車制動，提高了緊急事故的制動性；駕駛室加裝防護網架及車輛前部安裝的防撞彈性橡膠塊；整機采用了展開式總體設計，各機體部件集中，操作人員容易接近，便于野外施工中的保養(yǎng)和維修；一體化的操作界面，視野寬廣，新型的降噪設計。

KZ-28型可控震源達到了野外施工的要求，是低故障率設計和制造的新一代替換型產品，能夠滿足山前帶、沙漠、軟地表等復雜環(huán)境中地球物理勘探作業(yè)的要求。2007年4月KZ-28型鉸接式可控震源的特點針712007年4月

謝謝！2007年4月謝謝！72演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！732007年4月地震勘探儀器及可控震源的發(fā)展

2007年4月地震勘探儀器及可控震源的發(fā)展74內容提要一、地震勘探儀器的發(fā)展概況二、地震勘探儀器技術現狀三、主流地震儀器及其在華北探區(qū)的應用情況四、地震勘探儀器的基本發(fā)展規(guī)律五、地震勘探儀器關鍵技術六、地震勘探儀器未來技術發(fā)展七、可控震源技術的發(fā)展內容提要一、地震勘探儀器的發(fā)展概況752007年4月地震勘探儀器發(fā)展概況

地震儀器的發(fā)展過程可分為六代。第一代是模擬光點記錄地震儀器。生成模擬波形的紙記錄。所采集地震數據特點是信號的動態(tài)范圍?。▋H20dB左右），記錄信號的頻帶窄（僅20Hz左右），可記錄的地震道數一般在24道以下。第二代為模擬磁帶記錄地震儀器。其生產資料是為可重復利用的模擬磁帶。本代儀器的核心貢獻就是實現了生產記錄的重復利用，其它關鍵技術沒有實質性突破，所以記錄地震信號的動態(tài)范圍較?。▋H40dB左右），記錄地震信號的頻帶在100Hz以下，能夠記錄的地震道數一般在48道以下。2007年4月地震勘探儀器發(fā)展概況地震儀器的發(fā)展過程可分為762007年4月

第三代是數字磁帶記錄地震儀器。這類儀器是將地震信號進行數字化后再記錄到磁帶。其創(chuàng)新點是采用了前置放大、瞬時浮點放大和模/數轉換技術，實現了由模擬到數字的變革。新技術的應用，使得瞬時動態(tài)范圍可達70dB以上，地震信號的頻帶可達到250Hz左右，記錄的地震道數一般在240道以內。這一類型的儀器包括SercelSN338、DFS-V等。第四代是遙測數字地震儀器。這類儀器與第三代儀器有同樣的原理，所不同的是它們在計算機管理下實施遠程控制來完成地震數據采集。這代儀器的瞬時動態(tài)范圍和接收信號的頻帶仍與前一代儀器相當。這代儀器實現了數字信號傳輸。由于數字信號傳輸電纜的重量不再受接收地震道數的限制，系統(tǒng)的采集能力也得到了空前的提高，一般在2ms采樣時能有1000道左右的實時采集能力。這一類型的儀器包括SercelSN368、OPSEIS-5500/5586等。地震勘探儀器發(fā)展概況2007年4月第三代是數字磁帶記錄地震儀器。這類772007年4月

第五代是二十世紀九十年代才推出的采用ΔΣ技術的24位A／D型遙測數字地震儀器，其代表是如今廣為流行的SN388、IMAGE、408UL等。這代儀器的核心技術就在于用24位A／D轉換器取代了先前的瞬時浮點放大器和14或15位A／D轉換器，且在不考慮檢波器的瓶頸作用時，ΔΣ技術的應用使得系統(tǒng)的瞬時動態(tài)范圍上升到110dB或更多，可記錄地震信號的頻帶達800Hz或更高。隨著計算機技術的發(fā)展以及數字處理技術在地震勘探儀器上的應用，儀器的集成度和采集能力進一步得到提高，其2ms的基本采集能力一般都在5000道左右。地震勘探儀器發(fā)展概況2007年4月第五代是二十世紀九十年代才推出的782007年4月

第六代是二十一世紀初開始面向勘探市場的全數字地震儀器，其代表是系統(tǒng)—IV（VC或VR）和408UL、428—DSU。與前一代儀器相比根本不同是：系統(tǒng)中包含了以MEMS技術為核心的加速度數字傳感器，使得系統(tǒng)的瞬時動態(tài)范圍在90dB以上，而且從0－500Hz都能等靈敏度和等相位響應地震信號。這代儀器的關鍵技術就是突破了傳統(tǒng)模擬檢波器長期以來制約系統(tǒng)瞬時動態(tài)范圍進一步提高的瓶頸作用，真正實現了完全數字化，不怕電磁干擾，有萬道以上實時采集能力。它是今后實現寬頻帶萬道多波高精度采集的方向。地震勘探儀器發(fā)展概況2007年4月第六代是二十一世紀初開始面向勘探792007年4月地震勘探儀器技術現狀

從技術水平上看，當今世界各大地球物理公司擁有的主流地震勘探儀器都是采用△∑技術的24位A/D型，實時采集能力可達幾千甚至萬道，所應用的數字存儲技術、網絡遙測技術、數字傳感技術、數據通訊技術、計算機軟、硬件技術、電子工程技術、材料工藝技術等均屬國際先進水平，各項物理特性和技術指標也是同期高科技電子裝備中最高和最好的。目前，正在全面推行的以MEMS技術為基礎的地震勘探儀器，仍在不斷跟蹤世界最新電子工程技術，并更加突出硬件資源的標準性、通用性以及軟件技術的個性化，也即地震勘探儀器的核心技術越來越多地體現在系統(tǒng)應用軟件水平和功能上。這就是當代地震勘探儀器的基本技術現狀。2007年4月地震勘探儀器技術現狀從技術水平上看，當802007年4月地震儀器及其在華北探區(qū)

的應用情況

地震勘探儀器生產廠商目前主要有法國的Sercel,美國的I/O,加拿大的GEO-X、Fairfield等四家公司。在用的儀器主要有Sercel的SN388、408UL，I/O的IMAGE、SYSTEMⅣ，GEO-X的ARIES、Fairfield公司的無線BOX儀器。按照數據傳輸及控制采集的方式，地震儀器可以分類為：有線傳輸式的網絡儀器無線數據傳輸儀器數據存儲式獨立型地震儀器全數字式和其它專用儀器其它類型的地震儀器

2007年4月地震儀器及其在華北探區(qū)

的應用情況812007年4月1、有線數據傳輸儀器:

這種儀器由采集站、大線、儀器主機組成。采集站采集地震數據，儀器主機實時回收數據，并對數據進行處理后，用繪圖儀繪出圖形以及存儲到磁帶上。采集站與采集站之間、采集站與儀器主機之間的信息交換和采集數據的傳輸媒體是專用大線（或稱為數傳電纜）。大線和交叉線內的數據線對的數量及數傳線阻抗隨不同的儀器而各異。采集站和交叉站的供電方式亦隨儀器不同而各異，基本上分為集中供電和分散供電兩種供電方式。2007年4月1、有線數據傳輸儀器:822007年4月有線傳輸式的網絡儀器：－應用的技術特點：有線網絡，

專用數傳電纜、省電臺。集中或分散供電。－傳輸媒體和工作方式：大線及交叉線，實時控制。記帶、繪圖。－關鍵詞：電纜、傳輸速率－應用場合：陸地或山地－代表：408UL；IMAGE；

ARAM-ARIES；SI-20002007年4月有線傳輸式的網絡儀器：832007年4月有線數據傳輸儀器：GEO-XARAM-ARIES網絡儀器的先驅2007年4月有線數據傳輸儀器：GEO-XARAM-ARI842007年4月有線數據傳輸儀器：

Geo-X:ARAM-ARIES

ARAM24是加拿大GEO－X公司生產的陸用有線遙測地震儀器。24位A/D轉換器，并首次將網絡技術和重采樣技術應用到地震采集系統(tǒng)?？梢哉f它是網絡儀器的先驅。該系統(tǒng)的采集站為單站8道、分布供電，每站配有太陽能充電的24伏電池。該系統(tǒng)擁有諸多象重采樣、網絡節(jié)點遙測等獨特技術。正是重采樣技術和網絡節(jié)點遙測技術的應用，使得較低的數傳率就能滿足較高的道容量，野外施工十分方便；不同測線間可以用采集站互聯，可視需要任意布設排列，為排列過河流、公路等障礙提供了便利。此外，本系統(tǒng)的操作軟件也相當完善，有比其它儀器更為直觀和簡捷的二維或三維觀測系統(tǒng)的布設能力。除采集站和電纜各為獨立單元外，本類儀器的關鍵特性、軟件構成與408UL相當，其適合工區(qū)和作業(yè)環(huán)境也十分廣闊。其換代產品是ARAMARIES，它的主要特點是保留了原ARAM24系統(tǒng)中的核心技術—有線網絡遙測系統(tǒng)（實現多路徑遙測和多通道遙測等功能）并進行了改進，另外，該系統(tǒng)的采集站與ARAM24采集站相比，優(yōu)勢主要表現在系統(tǒng)更輕便、道能力更強、質量控制更完善、網絡遙測技術應用得更成功、傳輸率和單站道數可以隨道距作相應調整等；主機具有自動動態(tài)GDC功能。中央記錄單元：由主機箱體（由多個嵌入式PC機及采集模塊組成）、磁帶機及繪圖儀幾部分構成。道能力（2ms采樣）：標準配置：4800道；擴展配置：12000道；系統(tǒng)排列測試功能：采集站脈沖測試、諧波畸變測試、共模抑制比測試、串音測試、增益精度測試、等效輸入噪音測試、及檢波器串脈沖、阻值、阻抗、畸變、漏電、噪音、模擬串音及檢波器類型等測試。分散供電，每站一組電池，內部電池加外部太陽能電池板。2006年7月，東方公司開始引進該型儀器，在07-07年度的河西務、任北項目中，華北2322隊使用了該型儀器。2007年4月有線數據傳輸儀器：Geo-X:ARAM-852007年4月有線數據傳輸儀器：

SERCEL-

408UL2007年4月有線數據傳輸儀器：SERCEL-408U862007年4月有線數據傳輸儀器：

Sercel-

408UL

408UL：408UL是SERCEL公司九十年代末期推向勘探市場的一種站、線一體化產品，可連接三分量模塊，外部檢波器及集成在一起的普通檢波器和數字檢波器。這種儀器采用了網絡遙測技術并以采集鏈形式使采集站和電纜成為一體。網絡遙測技術的應用使得其排列的布設更為方便，又因其首次采用了采集鏈作為地面設備的基本單元，所以就進一步減輕了排列的總體重量，同時也為今后一體化檢波器電纜和采集站提供了基礎。本系統(tǒng)仍然是有線遙測數字地震儀器，因其特別適合作不規(guī)則排列地震數據采集因而較SN388有更為廣闊的工區(qū)適用范圍。它是實現采集站和電纜一體化的網絡地震儀，中央記錄單元由采集箱體、工作站（每套系統(tǒng)的人機操作界面（HCI）最多可配5臺工作站，每臺工作站最多可配3個顯示屏）、磁帶機、繪圖儀構成。采用Unix操作系統(tǒng)、窗口環(huán)境。華北探區(qū)在2004-05年度2150隊任丘城區(qū)、2322隊高陽高密度采集試驗和2005-06年度2311隊馬西-八里莊項目中都應用了該型儀器。2007年4月有線數據傳輸儀器：Sercel-408UL872007年4月有線數據傳輸儀器：

I/OSYSTEMIMAGESYSTEM2000的換型產品，有線與無線兼容以及蛇形排列施工。它采用傳統(tǒng)數據傳輸方式，但是其道容量卻是最大的。中央記錄系統(tǒng)由主機箱體、磁帶機、繪圖儀和MLI線接口構成。其特點是體積小、重量輕、采用VME工業(yè)標準總線易于升級、6000道實時記錄能力(2ms，有線)、4個處理器執(zhí)行控制和數據處理(1臺主處理器用于系統(tǒng)控制，3臺嵌入式PC分別用于排列布設，QC控制及數據庫管理)、圖形用戶接口；綠山MESA輸入模塊，SPS格式輸入/出、參數設置和編輯可在同一窗口環(huán)境下進行、有線/無線采集由同一用戶界面控制、排列狀態(tài)實時監(jiān)控、采集站狀態(tài)及故障顯示清晰、明了；初值拾取功能，易于驗證炮點偏移；“蛇形排列”功能易于排列繞過降礙（河流、公路等）進行數據采集；“測線冗余”功能便于大線意外斷開（或局部被損）時實現數據繞行傳送，節(jié)省施工時間及費用；系統(tǒng)主機可升級為支持VectorSeis三分量數字檢波器及未來電子設備的應用。系統(tǒng)排