遥测地震台网数据采集系统的研制

遥测地震台网数据采集与处理系统（ＤＡＰＳ）主要是针对目前我国已经存在的区域或地方模拟遥测地震台网设计的。其主要目的是在台网中心将模拟地震信号转换为数字地震信号,进而对这些数字波形数据进行各种分析处理。其主要功能有模拟地震信号的数字采集,地震事件的检测...     

海域天然地震资料采集方法综述

天然地震探测是提取地球深部结构信息的最有效手段之一.而海域约占地表总面积的70%,所以对海域开展地震探测十分重要.但海域有水体覆盖,海底地貌条件复杂,导致海域天然地震资料采集难度非常大,探测程度远低于陆域.针对海域地震采集环境的特殊性,人们先后发展了不同类别的海域天然地震资料采集技术.本文对埋入式、沉底式和漂浮式等传统的和新兴的非常规海域天然地震采集方法、仪器技术参数及其所采集的地震信号质量进行了介绍.然后总结了不同采集方法的优缺点.总体来看,埋入式永久海底地震台网建设成本高,不适宜大规模部署;沉底式海底地震仪(OBS)投放成本低、效率高,适合于密集台阵部署;漂浮式海域潜标地震仪(MERMAID)可以在深海区域采集强震P波信号,对全海域三维成像探测具有独特优势;新兴的海底光缆地震仪对应变敏感,适宜于海啸预警.以上信息有助于推动天然地震探测技术在海域更广泛的应用.     

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。     

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.     

地震数据采集系统应用中的抗干扰技术

讨论了地震台站数据采集系统中存在的主要电磁干扰类型，以及抑制干扰的具体措施和方法。论述了信号通道、滤波器使用和浮置技术措施以及接地技术在抗干扰中的重要作用及应用效果。     

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.     

基于稀疏约束的地震数据高效采集方法理论研究

随着地震勘探目标复杂化和精细化程度的提高以及“两宽一高”等采集技术的广泛应用,当前地震数据采集的时间越来越长、成本越来越高.针对此问题,本文基于压缩感知理论开展了地震数据高效采集方法的改进和探索研究.根据波动方程解的一般表示式,从波场传播的角度给出了地震数据具有稀疏性的数学物理依据及寻找适应地震数据稀疏变换的一般方案;在稀疏性先验信息的指导下,发展了具有“蓝色噪声”频谱特征的改进的分段采样方法,并基于最优化理论提出了地震数据重建方法.地震数据的稀疏性理论、稀疏约束下的高效采集方法以及地震数据的重建方法构成了相对完善的地震数据高效采集理论.把该理论用于指导地震数据采集,即利用稀疏约束的随机采样方法改变常规规则密集测网中炮点和检波点（或二者之一）的分布,设计了三种随机且均匀的高效采集测网,提出了利用相应测网获取的地震数据重建为常规规则密集测网地震数据的针对性方案,并使用重建精度、高效采集数据的直接成像和重建后再成像的结果对比证明了上述重建方案的有效性.基于Marmousi模型的高效采集试验检验了本文构建的基于稀疏约束的地震数据高效采集方法理论框架在提高当前地震数据采集效率、降低勘探成本上的优势以及方法的有效性和可行性.     

高保真高分辨率遥测地震勘探采集系统研制及应用

矿产资源勘探尤其是金属矿勘探具有地质条件复杂、勘探深度大、分辨率要求高等特点.常规地震勘探技术与装备难以满足复杂地形高精度三维地震勘探需求.针对该技术难题,研发一套高保真、高分辨率轻便分布式混合遥测地震勘探系统迫在眉睫.鉴于此本文开发了信号高保真高分辨率数据采集技术、实时通讯及采集单元无址链接技术和多媒介混合遥测技术等一系列关键技术.成功研制出SE863单站单道分布式混合遥测地震数据采集系统,该系统由31位高分辨率采集单元链、集3 G/4 G无线通讯及有线通讯的交叉数据管理站、便携式主控站以及测控软件组成.支持二维、三维高密度地震反射波勘探、散射成像、天然源透射成像等地震数据采集工作.利用该套系统与428XL地震数据采集系统进行同步对比,并将该系统交付第三方使用完成了1 km²三维地震勘探实验,结果表明该系统设备轻便、性能稳定、分辨率高、数据质量好,是我国具有完全自主知识产权的高精度轻便分布式地震勘探技术装备,大大增强了我国地震勘探技术核心竞争力.

     

通用化地震数据采集系统的研制

本文介绍了一种适用于地震行业的低成本通用地震数据采集器,阐述了该仪器的工作原理、硬件结构和主要功能。     

空间高密度单点地震采集数据数字组合去噪研究

以往采集为压制规则干扰,突出有效信号,野外通常根据需要采用不同的检波器组合,但直接组合会对有效信号造成不可逆转的伤害.随地震仪采集设备的发展与带道能力增强,单点激发与接收采集模式已经逐步开始推广应用,数字采集采取的单道接收能够实现对地震波场的充分采样,同时能够真实反映地震波场的物理特性,可为地震数据后期组合处理提供更大的灵活性,可根据干扰波特征在室内进行道组合处理,包括叠前组合压噪等.本文从组合压制噪音的原理入手,结合正演数据分析和实际地震数据处理效果的对比,分析了室内组合与野外组合的差别与优缺点,并以实际地震数据对不同组合方式的效果进行了验证,本文所提出的智能数字组合对于线性相干噪音具有更好压制效果,可有效地消除规则干扰和其它噪音,提高动态范围和数据保真度.     

地震数据采集器关键技术研究

介绍为满足地震监测要求而应用于地震数据采集器设计的一些关键技术,详细分析影响地震数据采集器的信噪比、时钟精度和标定系统精度的原因,并提出相关设计方法,给出设计实例.     

无缆存储式数字地震仪的现状及展望

本文首先按照数字地震仪的数据传输方式对地震仪进行了分类（有线遥测地震仪、无线遥测地震仪、无缆存储式地震仪）;回顾了无缆存储式地震仪的发展历程,简单分析了无缆存储式地震仪的优点;并对目前国内外的无缆存储式地震仪进行了简单介绍和比较;最后展望了我国发展无缆存储式地震仪的可能性和应用前景.由于无缆存储式地震仪结构相对简单、技术相对成熟,研制开发相对比较容易,非常有利于我国进行自主研发,也是我国石油和天然气行业摆脱地震勘探仪器全部依靠进口的被动局面,在研发数字地震采集系统方面赶上国际水平的有利时机.     

The application of seismic data with different precision in the determination of seismicity parameters

ＴｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｅｉｓｍｉｃｄａｔａｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｅｃｉｓｉｏｎｉｎｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｅｉｓｍｉｃｉｔｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓＸｕｅ－ＳｈｅｎＪＩＮ（金学申）；Ｙｉｎｇ－ＨｕａＤＡＩ（戴英华）；Ｊｕ...     

地震数据采集器中的GPS授时技术和校时技术

从模拟地震观测到数字地震观测,地震事件的时间标识一直是地震观测中的关键技术之一。当一个地震事件发生时,模拟观测时代是通过短波授时和校时技术为地震事件标识时间,而数字观测时代则是借助于精度更高的全球定位系统(Global Position System,简称GPS)为地震事件标识时间。本文详细介绍地震数据采集器中的GPS授时技术和校时技术。     

超声地震物理模型连续数据采集系统

介绍了超声地震物理模型实验数据连续采集系统．该系统将传统使用的间断采集方式改变为连续采集方法．实际应用表明．此系统具有可靠性高、实时性能好以及智能化程度高的特点．使用Windows98／2000连续采集应用程序模拟三维地震勘探实验只需要一个星期左右完成,将实验时间缩短了二十多天。     

结晶岩地区深地震数据采集关键技术与方法

深反射地震是了解深部地质结构的主要手段,获取高品质的数据是给出合理地质解释的基础.在结晶岩地区,由于地层成层性差、非均质性严重,地震散射效应明显,导致地震波场复杂,同时结晶岩为非理想弹性体,不利于地震波能量转换,有效反射能量弱,信噪比低.加之深反射地震的目标层较深且受环境噪声干扰严重,高频信号衰减快,地震资料主频较低.这些因素使得在结晶岩区难以获得高品质的地震资料,为探索提高该类地区深反射地震资料质量的方法和技术,本文依托长江中下游成矿带2009—2014年深反射地震数据采集工作,在精细设计、严格施工的基础上,从激发和接收入手,开展了"轴向不耦合激发"、"宽频接收"和"宽线观测"等技术方法试验研究.结果表明,这些方法技术措施提高了下传弹性波能量,展宽了接收地震信号的频带,提高了覆盖次数和信噪比,有效改善了地震原始资料的品质和成像效果.研究结果对今后结晶岩地区深地震反射数据采集工作具有重要的实用价值和参考意义.     

地电观测专用高精度数据采集器研制

针对地震地电前兆观测,研制基于ARM9平台和32位模数转换器ADS1281的地电观测高精度数据采集系统,实现了高精度和低噪声采样.本文给出地电观测高精度数据采集系统的硬件设计、软件实现和系统指标测试结果.该系统采样率可设置为1次/s至100次/s,1至6通道任意配置,通信协议符合中国地震局地震前兆台网专用设备网络通信规程,可以满足地震地电传感器信号采集和网络接入需求.     

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.