地震采集数字检波器与模拟检波器差异分析
地震勘探检波器原理和特性及问题分析.
地震勘探检波器原理和特性及问题分析2010-07-19
在地震勘探工作中,由于对检波器的原理和性能了解和认识得不够,致使在检波器的选择和使用上存在着一些不当之处,不清楚检波器的.参数与响应特性之间的关系,以及这些参数对地震信号的影响,在检波器使用和对比时往往针对性不强.为此,从检波器的振动力学原理入手,分析了位移、速度和加速度3种类型检波器的频率响应特性,并阐述了检波器不同的机电转换原理;在此基础上,深入分析了检波器的特性参数对地震信号的影响以及地震勘探对检波器性能和参数的要求.根据地震勘探中地震波冲击振动信号的特点,认为具有频率范围宽、动态范围大、失真度小、灵敏度高、检波器允差小等特点的检波器才能满足地震勘探的需要.同时,对目前检波器使用中的一些做法进行了探讨,尤其是检波器对比试验中存在的问题.综合分析认为,只有掌握了检波器的原理、性能和参数,才能正确地选择和使用检波器.
作者：吕公河 Lv Gonghe 作者单位：中国石油化工集团公司胜利石油管理局地球物理物探开发公司,山东东营,257100 刊名：石油物探 ISTIC PKU 英文刊名：GEOPHYSICAL PROSPECTING FOR PETROLEUM 年，卷(期)：
2009 48(6) 分类号：P631.4 关键词：地震检波器检波器性能特性参数振动系统机电转换原理频率响应特性seismic geophone geophone performance characteristic
parameters vibration system electro-mechanical transform principle frequency response characteristics。
数字三分量检波器与模拟检波器实测参数对比分析
数字三分量检波器与模拟检波器实测参数对比分析作者：蒋立兵来源：《中国科技博览》2014年第14期摘要：三分量地震勘探作为一种有效的地震勘探方法，本文对数字三分量检波器与传统模拟检波器的实测参数进行仔细研究和对比，分析数字三分量检波器与模拟检波器的检波差异及其优缺点。
关键词：数字三分量检波器；MEMS；动态范围；信噪比【分类号】：TF046.6地震数据采集是地震勘探工作的重要环节，采集资料的好坏直接影响勘探成果。
地震检波器是把传输到地面的地震波转换成电信号的机电转换装置，是野外地震数据采集的关键部位。
检波器的类型可简单分为模拟检波器和数字检波器两类，模拟检波器输出模拟信号，数字检波器输出数字信号，目前大规模应用于地震勘探的还是模拟检波器。
当今陆上高分辨率地震勘探已经向多波多分量、全数字化采集发展。
较模拟检波器而言，数字检波器的瞬时动态范围大，信号保真好，分辨率高，且地震转换波中含有相当丰富的地下信息。
所以，数字三分量检波器是今后地震勘探的重要技术及应用方向。
衡量模拟检波器性能指标的主要技术指标有自然频率、阻尼系数、灵敏度、谐波畸变、假频等等；相关的检波器参数有直流电阻、检波器阻抗、噪声、漏电、极性；其它物理参数还有悬体质量、线圈最大位移、允许倾斜角度等。
常规模拟检波器的谐波失真一般为千分之一到千分之二，模拟超级检波器的失真系数则最小能达万分之几的数量级，检波器的谐波失真主要影响系统接收的动态范围，由于常规检波器本身是非线性系统，所以其谐波失真远大于地震采集仪器的谐波畸变指标（0.0003%）；随着灵敏度的提高直流电阻相应增加；常规模拟检波器的尾锥一般在5-7厘米之间，能保证与地面的良好耦合；假频也是衡量检波器质量的一个重要参数，假频的产生能对有效波产生重要影响，致使地震信号产生严重的畸变，虽然常规检波器的假频已从最初的150Hz 左右扩展到现在的 300Hz甚至更高，但是系统的去假频滤波能力仍然十分重要。
数字地震记录与模拟地震记录波形的一致性对比分析
地震地磁观测与研究第25卷 增刊SEISM OLO GICAL A ND GEOM AG NET IC Vo l25 Suppl 2004年 9月OBSERVA T IO N AN D RESEARCH Sept 2004数字地震记录与模拟地震记录波形的一致性对比分析王 平狄秀玲(中国西安710068陕西省地震局)摘要 通过对模拟台网与数字台网记录到的地震震相和波形进行了对比分析,从比较情况看,两套系统地震记录的波形特征较为一致。
关键词 地震波形;对比分析中图分类号:P315.63 文献标识码:A 文章编号:1003-3246(2004)增刊-0038-07引言陕西省数字地震台网建于1997年,最初是7个子台,2002年发展到13个子台。
仪器运行情况良好,记录资料连续可靠。
2002年数字台网记录资料正式使用、交流,模拟台网也于2002年4月停记。
模拟、数字台网并行期间记录到的资料为模拟地震台网向数字地震台网的平稳过渡,为地震分析、预报、研究等提供了大量科学依据。
在此,我们对数字台网记录的地动速度波形、仿真(仿DD-1)记录波形、模拟台网记录到的地动位移波形进行了对比分析,为进一步分析数字台网记录的地震震相提供参考。
1 资料的选取按照中国地震局 区域台网地震月报目录与地震观测报告编报技术规范 要求,我们从台网并行期间记录到的地震事件中,选取了部分较为典型的地方震、近震记录图。
在资料选取过程中,既要求数字、模拟记录属同一个台站的同一个地震事件,又要求图面质量记录较好。
在符合这些条件的一些地震记录中,本文选用了几个比较典型的地震记录图。
在选取的地震中,我们给出每个地震数字台网记录的地动速度波形、仿真记录波形、模拟台网记录的地动位移波形,并进行比较分析。
由于数字台网在人机交互式地震分析处理系统软件中,具有对波形的放大、缩小等编缉功能,为了使两种记录的时间标度一致,我们把数字台网记录的地震按每分钟120mm长度打印,模拟台网记录按原记录图纸复印。
数字检波器与模拟检波器采集效果对比
根 据 实 际取 得 的 地 震 资 料 效 果 ， 对 几 种 数 字和 传 统模 拟 检 波 器 的采 集 效 果 进 行 了深 入 地 对 比分 析 。 现 场 试 验 资 料 分析结果表 明， 在 信 噪 比较 高 的 地 区使 用 数 字检 波 器 可 提 高 分 辨 率 ， 这 与 理 论 分 析 结 论 符 合 性 很 高 。应 用 该 认 识
张志锋 ， 刘胜 ， 刘远志 ， 梁 正洪 ， 朱锋． 数 字 检 波 器 与模 拟 检 波 器 采 集 效 果 对 比． 物探装备 ， ２ ０ １ ３ ， ２ ３ （ １ ） ：１ ～７ 传 统模 拟 检 波 器 具 有 频 带 窄 、 动态范围小、 灵敏 度 低 、 一致 性差 等缺 陷 ， 严 重 制 约 了高 分 辨 率 地 震 勘 探 的发 展 。 理论对 比发现 ， Ｓ ＶＳ Ｍ、 陆 用 压 电等 数 字检 波 器 在 提 高 分 辨 率 方 面 有 独 特 的效 果 。 本 文 在 大 量 野 外 试 验 的 基 础 上 ，
２ ０ １ ３ 年 ２月
物 探 装 备
第２ ３ 卷
第１ 期
・
专 论与 综述
・
数字检 波器与模拟检波 器采集效 果对 比
张 志 锋 刘 胜 刘 远 志 粱 正 洪 朱 锋
（ 西 南石 油 局第 二 物探 大 队 ，四川 Ｉ 德阳 ６ １ ８ ０ ０ ０ ）
摘
要
电等数 字检 波器 在一 定信 噪 比地 区提 高分辨 率方 面
０ ， 常规 速
度检 波 器频 带 窄 、 动 态 范 围小 、 灵敏度低、 一 致 性 差
ｇ ｅ ｏ ｐ ｈ ｏ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ａ ｌ ｏ ｇ ｇ ｅ ｏ ｐ ｈ ｏ ｎ ｅ ．Ｅ ＧＰ， ２ ０ １ ３， ２ ３（ １ ）：１ ～７
数字和模拟检波器接收效果对比
164近地震检波器核心作用是采集接收地震数据，从输出信号的特征来分，主要分为数字检波器和模拟检波器2种。
模拟检波器是输出为模拟信号的地震波传感装置。
目前使用最多的是20DX-10Hz的速度型检波器。
数字检波器是利用MEMS技术的加速度传感器。
与模拟检波器相比，数字检波器具有动态范围大、频率响应宽、抗感染能力差、最大输入信号强等特点，采集精度高于模拟检波器，使用于高精度高分辨率采集。
1 实际资料分析1.1 观测方法及观测系统本文将对比分析在重庆綦江地区的实际地震资料进行频谱分析、分频扫描、CDP叠加等处理，来具体说明模拟检波器与数字检波器对信号的不同响应能力。
铺设3条模拟检波器接收线以(A、B、C)及4条DSU1数字检波器接收线（可组合为10m道距）。
图1是检波器摆放示意图，数字检波器与常规检波器同点挖坑埋置。
中间一条10m道距检波器线错开5m埋置。
检波器型号：20DX-10Hz、DSU1组合图形：数字检波器单点接收，常规检波器采用技术设计组合图形。
图1 检波器铺设排列示意图观测系统：3L1S 5590-10-20-10-5590道 距20m，接收线距40m，炮点距40m，覆盖次数420次。
模拟检波器和DSU1检波器对比段试验，设计满覆盖5km，实际施工中采用全炮线接收，满覆盖段增至15km。
1.2 单炮资料分析AGC显示，数字检波器单炮整体频率相对较高，浅层信噪比略高（层位穿透面波），远排列干扰更大；模拟检波器单炮整体能量强，深层信噪比更高。
20~40Hz频段，模拟检波器整体能量明显高于数字检波器，模拟检波器信噪比更高，见图2。
30~60Hz频段，模拟检波器整体能量略强，信噪比稍高，见图3。
40~80Hz频段模拟检波器整体能量略强，压制噪音能力要强于数字检波器，总体模拟检波器信噪比稍高。
图2 模拟检波器和数字检波器对比（20～40Hz） ᢳẔ⊶఼᭄ᄫẔ⊶఼ᇍ↨˄ +]˅图3 模拟检波器和数字检波器对比（30～60Hz）1.3 剖面抽线对比分析1.3.1 单线对比模拟检波A线对比数字检波A线。
数字检波器对高频弱小地震信号的记录能力分析
数字检波器对高频弱小地震信号的记录能力分析唐科伟;杨贵祥;董进【摘要】优选检波器是提高地震记录质量的关键因素之一，检波器性能直接影响地震信号记录能力。
检波器对高频弱小信号的记录能力，直接关系到地震信号的频带宽度、保真度和分辨率。
通过对地震勘探信号特征、检波器性能、检波器与地震仪器记录方式之间的匹配关系及野外试验资料的综合分析，指出针对记录高频弱小信号优选检波器是提高地震记录质量的关键措施之一，加速度型数字检波器（如涡流检波器）具有压制低频强信号、提升高频弱信号的优势。
%Geophone selection is one of key factors to improve seismic record quality, and its performance can directly influence the record ability of seismic signal. The record ability of geophone on high frequency and weak seismic signal can be directly relate to frequency bandwidtn, fidelity and resolution of seismic signal. Through comprehensive analyzing signal characters of seismicex⁃ploration, geophone performance, the matching relation of record methods between geophone and seismic instrument, and field test data, it is concluded that the selected geophone for recording high frequency and weak seismic signal is one of the key measures to improve quality of seismic record, in addition, acceleration digital geophone like vortex geophone has the advantages of suppressing low frequency and strong signal, and improving high frequency and weak signal.【期刊名称】《油气藏评价与开发》【年(卷),期】2016(006)005【总页数】4页(P63-66)【关键词】数字检波器;高频弱小信号;记录能力【作者】唐科伟;杨贵祥;董进【作者单位】中国石化石油工程地球物理有限公司装备管理中心，江苏南京211100;中国石化华东油气分公司，江苏南京210019;中国石化华东油气分公司，江苏南京 210019【正文语种】中文【中图分类】P631地震接收技术要求以最佳的方式真实地接收野外激发产生的有效地震信号，尽可能有利于室内压制各种噪音，确保地震记录具有高保真度、高分辨率。
地震勘探三维高密度数据采集方法和相关的技术
报告提纲 1．什么是高密度地震采集？ 2．高密度采集的预期目标 3．高密度地震剖面与常规剖面的对比实例
高密度地震数据采集 ➢使用数字检波器 ➢提高空间采样率
高密度地震采集
自从20世纪70年代地震勘探实现数字化以来，地震 勘探仪器接收来自检波器的信号仍然和以前的光点 记录地震仪和模拟地震仪接收的信号一样都是模拟 信号。
地震波的保真概念在上世纪70年代已经提出.但是， 由于原始记录本身的不足、处理方法不当和理论上 的认知度以及客观上的实际因素等原因，保真问题 一直远未达到满意的程度.
Shot line
正交观测系统 “十”字交叉道集的抽取方法
炮模板
y (crossline) x (inline)
最大非纵距 接收线模板
中点覆盖模板 纵向最大偏移距
Cross-spread: W(t, X,ys,xr,Y)
陆地观测系统(左图)抽成十字交叉排列(右图)
高密度地震采集
观测系统设计的技术准则 (1) 加密空间采样，提高覆盖次数; (2) 有利于室内去噪（面波，散射，环境噪音等); (3) 保证无假频破坏有效信号；
信号在进入野外地震仪由前置放大器放大后经过模 数转换器进行数字化采样转化为24位的数字，并按 采样先后记录在数字磁带或磁盘上；
高密度地震采集
野外记录不是按道记录排序的，必须将它解编为按道 顺序的记录；
常规地震采集过程
高密度地震采集
由于检波器是模拟信号，检波器的输出对地面振动的 振幅谱和相位谱即原始记录是有选择的. 不同谐振频 率的检波器，用于不同的勘探目标.
高密度地震采集的预期目标
分辨这种横向变化的横向分辨率可称为分析统计性 的横向分辨率.高密度地震采集想提高的横向分辨率 就是指这种分辨率.它可以通过小波分析和地震波形 变化特征的统计和模式识别方法来达到提高横向分 辨率和辨认岩体细节的目的.
数字检波器地震资料高保真宽频带处理技术
数字检波器地震资料高保真宽频带处理技术陈志德;关昕;李玲;张晶【摘要】与模拟检波器接收地震资料相比,数字检波器地震资料具有频带宽、振幅保真度高、噪声大的特点。
本文基于喇嘛甸工区数字检波器接收的三维三分量地震数据,应用纵波资料开展针对高含水开发后期精细砂体描述的高分辨率处理技术研究,主要研发了4项关键技术,即不同处理阶段的噪声逐次压制技术、数据驱动振幅校正技术、反褶积之前的Q值相位校正与振幅补偿技术、地表一致性脉冲反褶积技术。
通过井震结合精细砂体识别与描述,结果证实数字检波器数据的处理成果能够清晰刻画砂体边界。
【期刊名称】《石油地球物理勘探》【年(卷),期】2012(047)001【总页数】10页(P46-55)【关键词】数字检波器;高保真;频带宽度;噪声压制;振幅补偿;脉冲反褶积;岩性识别【作者】陈志德;关昕;李玲;张晶【作者单位】大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆163712;大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆163712;大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆163712;大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆163712【正文语种】中文【中图分类】P631相对于模拟检波器，数字检波器采用MEMS技术，具有动态范围大、信号畸变小、没有相位延迟的优势［1～4］，理论上可以在高噪声背景下真实记录地下弱小反射信号，是一种有望进一步提高地震分辨率的技术手段。
在相关文献报道中，从理论上阐述了数字检波器的技术优势，并与不同地区实际数据进行对比［5～7］，均说明数字检波器是解决地震分辨率问题的有效技术之一。
笔者对喇嘛甸与齐家北两个工区相同测线位置获得的数字检波器及模拟检波器接收的单炮资料，采用相同的流程进行处理，对比两种检波器接收资料的处理结果，证实数字检波器资料在岩性识别中具有明显优势，体现在记录频带宽（相同振幅级别的高频端要比模拟检波器资料宽20Hz），层间信息丰富、纵横向振幅关系保持好，但资料的信噪比低。
数字与模拟观测系统测定地方震震级偏差研究
数字与模拟观测系统测定地方震震级偏差研究周 志 付鸣放 刘 浩 卢叶啸 秦 溯（中国安徽霍山237272安徽省地震局佛子岭地震台）摘要 选用佛子岭台2008年09月～2009年8月记录的共607个地方震事件，利用佛子岭台数字与模拟观测系统对同一地震事件所测定的数字记录震级与模拟记录震级进行统计，做回归分析，计算两者之间的偏差值，从震级偏差频次分布、震级偏差与震中距的关系出发，比较差异性。
结果表明，数字记录震级与模拟记录震级线性相关程度显著，经过拟合公式校正，固定常数校正和震中距校正，数字记录震级完全与模拟记录震级能达到更好的一致性。
关键词 地方震；震级偏差；佛子岭台0引言地震震级是利用观测仪器记录地面质点运动参数来确定地震强弱的一种标度，是监视、研究和预报地震的主要参数之一。
准确的测定震级为地震观测和地震学研究提供了重要数据，同时也为震后救援对策工作提供科学依据。
由于台基岩性和仪器特性等多种因素的存在，震级偏差存在于各省、全国乃至全球各个地震台网或台站。
山东测震台网（赵金花等，2008），山西测震台网（赵一萍等，2003），北京遥测台网（郑秀芬等，2006）等均根据自身的资料开展过关于数字与模拟记录震级对比的研究。
佛子岭地震台属于安徽省区域地震台，多年来，对安徽省台网观测报告和霍山窗震情监测提供了连续、高质量地震观测资料。
该台“十五”期间架设了美国Geotech 公司的KS-2000宽频带数字地震仪，2008年1月开始投入试运行，并同以前的DD-1地震仪进行对比观测。
在实际观测当中发现两种地震仪的震级出现偏差，尤其是在计算地方震震级，两种地震仪器的Ml 震级相差0.4级，超出了要求范围，引起了笔者的思考。
为此我们对佛子岭地震台的两种观测系统的震级偏差进行系统的分析和深入的探讨。
1、相关背景资料佛子岭地震台位于安徽霍山县佛子岭水库旁边，台基岩性为变质岩，岩石破劈理发育，成层性差，不易分化，通过测试地动噪声功率谱属于Ⅱ类台基。
相同条件下数字检波器与模拟检波器的三维地震勘探效果对比分析
第29卷10期 2017年10月doi ：10. 3969/j. issn. 1674-1803. 2017. 10. 13文章编号:1674-1803" 2017 # 10-0076-05相同条件下数字检波器与模拟检波器的三维地震勘探效果对比分析汤红伟(中煤科工集团西安研究院有限公司，西安710077)摘要:文献资料表明，全数字高密度三维地震勘探技术能够提高地震波的纵、横向分辨率，进而提高煤田地震勘探成果的精度。
但模拟检波器与数字检波器(高密度）的勘探效果的对比，往往是在不同采集时期、不同覆盖次数、 不同面元网格下进行的，这种对比因时间、空间、激发及接收条件存在差异则不具备科学性。
针对这一问题，采用 相同的激发、接收条件及相同的处理流程和参数，对模拟检波器与数字检波器进行地震数据采集和处理，以比较两 者之间的勘探效果。
实际资料表明:在相同条件下，数字检波器比模拟检波器采集的单炮记录频率响应宽、动态范 围大;采用相同的处理流程与参数，时间剖面上，数字检波器比模拟检波器具有较强的弱小信号分辨能力，而且能 有效拓宽目的层反射波频带和提高主频;数字检波器采集的资料包含较多的低频有效信息，有利于岩性分析。
关键词"模拟检波器;数字检波器;反射波频带;全数字高密度三维地震勘探中国分类号:P631.4 文献标识码:A中国煤炭地质V ol.29*o. 10COAL GEOLOGY OF CHINAOct. 2017Comparative Analysis of Digital Geophone and Analog Geophone 3 DSeismic Prospecting Results under Same ConditionsTang Hongwei(Xian Research Institute ，China Coal Technology & Engineering Group CorjD ，X ian ，Shaanxi 7100A b strac t :The bibliographical information have shown that the full digital high density 3D seismic vertical and horizontal resolution o f seismic waves ，further enhance prospecting result accuracy. But the comparison of prospecting sults from analog geophone and digital geophone (high density ) usually carried out under different acquisition tim es ， different surface element grids ，thus the comparison will not be scientific because of differentials in conditions. In allusion t o this issue ，using same shot and receiving conditions and same processing procedure and parameters ，carried out seismic data acquisition and processing through both analog geophone and digital geophone to both. The actual data have shown that under the same conditions ，the single - shot record from digital geophone comparing with from analog geophone has wider frequency response ，larger dynamic range. Using same processing procedure and param eters ，digital geophone has stronger weak signal resolving power than analog geophone on time section ， and can effectively b roaden band and enhance master frequency. In addition ，digital geophone acquired data include more low frequency effective vor of litliological analysis.K eyw ords ：analog geophone ； digital geophone ； reflection wave band ; full digital high density 3D seism ic prospectin〇引言众所周知，地震数据采集是利用地震检波器将 振动信号转换为电信号并储存记录的过程，地震信 号具有动态范围大、频率范围宽、速度变化快，背景 噪声强等特点，因此要求使用的检波器必须满足失 真度低、频率响应范围宽、灵敏度高和噪声小的特作者简介"汤红伟（1980—），女，博士，河南信阳人，副研究员，从事地震资料处理研究。
福建数字地震台网与模拟台网记录的震相差异初析
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尤 其是 在 P N 波
而 从 模拟 台 网 的 记录 波 形 上
.
:
19 9 7 l
年
4
7
月 1 7
日 1 2 点 5 1 分 发 生 在 台湾 嘉 义 6
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1
级 地震
:
至图
的记录 中 有 别 于 背 景 的干 扰 在 数 字 台网 记 录 中体 现 了地 动速 度 波
。
其 主 要 表 现 是 高 频 成 份 含 量 高 周 期 密 集 带 有许 多 毛 刺 状
, , ,
在 交互式 地震分析 处理
,
系统 软 件 中 由于 提 供 了对 波 形 的 放 大 缩 小 等 编 辑 功 能 利 用 计 算机 笔 者 把 数 字 台 网 的 记 录 的地 震 按 每 分钟
12 0
。
m m 长 度打 印 而 模 拟 台 网 的 记 录 按 原 样 复 印
检波器技术探讨剖析
谢谢！
数字传感器：
数字检波器原理
数字检波器原理如图所示。工作时质量体被迫随着 大地作同向运动，为强迫质量体恢复平衡，控制电路持续 采样测量C1与 C2的值，反馈电路据此跟踪调节加到上端 盖和下端盖上的电压 V1和V2，最终经由电路得到对应 检波器振动的数字信号输出。
数字传感器:
数字检波器技术指标
由于数字检波器与模拟检波器相比，在原 理结构上有质的突破，技术指标的描述方式也 各不相同。数字检波器传感的物理量是重力的 变化，加之直接输出数字信号（即有采集站功 能），因此数字检波器的特性指标主要是：动 态范围、频率响应、最大输入信号、采样率、 噪声、失真度、功率等，其中的最大输入信号 和噪声用重力加速度（g）表示。
模拟检波器：
检波器的串内组合
不管如何组合，组合后检波器的动态范围并 没有提高，但内阻和阻尼系数却发生了变化。由 于受个体检波器之间技术指标允许一定误差的影 响，组合后的检波器串整体性能与单只检波器的 性能就存在差别，例如引起噪声和失真加大、相 位相似性和幅度一致性降低、中心频率摆幅变宽 等。因此为了平衡组合误差，检波器串的组合应 该尽量以一串等效于单只检波器为佳，即串联的 个数应尽量与并联的次数一样。
认识与建议
八、地震检波器也是一个相当复杂的地震波接收 工具，并不能认定哪种有绝对的优势或不足，实 际应用时也不能认定哪种组合方式更为合理和有 效，要想得出一个完全适合所有条件的普遍结论 是十分困难的，也可以认为是不可能的，一切的 一切都必须从实际出发来选用检波器。数字检波 器在技术上有一定优势，但最终的使用效果还取 决多种因素，只有其它相关因素条件都具备时， 数字检波器的优势才能得到更好的发挥。
数字传感器:
数字检波器技术指标
河南数字测震台网仿真前后震级对比分析
的地震事件约 占总数 的 ２ ５ ％，差值为 ０ ． １ 的地
震 事 件 约 占总 数 的 ３ ５ ％ ，差 值 为 ０ ． ２的地震 事 件 约 占总 数 的 ３ ２ ． ５ ％ ，三者 之 后 为 ９ ２ ． ５ ％ ，说
明仿真后的震级多数大于或等于未仿真震级 ，
震 级 差 总 的来 说 在 Ｏ ． ２之 内 ，符 合 地 震 速 报 对
表 ｌ可 以 看 出 １ ． ０≤ Ｍ ． ≤１ ． ９地 震 震 级 仿 真 Ａ 、Ａ 椰 、Ｔ分别 为 Ｅ Ｗ 向 ，Ｎ Ｓ向速度
前后 的差为 一 Ｏ ． １ 到０ － ３ 之间 ，分别计算了差值
为一 ０ ． １ 、 ０ 、 ０ ． １ 、 ０ ． ２ 、 ０ ． ３ 所 占地 震 总数 的 比例 值 ， 统计 结果见 图 １ ，从 图 １ 可 以看 出 ，差 值 为 ０
（ 河 南省地震 局 ，河南 郑州 ４ ５ ０ ０ １ ６）
摘要 ： 对河南数字测震 台网 ２ ０ １ ２年 １ 月一２ ０ １ ３ 年 ４月记 录到的 ８ Ｏ 个 地震事件 ，在震级方 面分别做 了仿
真前和仿真后 的对 比分析 ，给出其偏差 。结果表 明 ：仿 真后 的震级多数大 于仿 真前 的震级 ，但震级差 均 在０ ． ３级 以内。对 于速报 时可不采用仿真震级 。但对 于编 目和研 究人 员可采用 仿真震级。 关键词 ： 数字台网 ；仿真震级 ；偏差
２ 震 级 测 定
地 震 震 级是 地 震 三要 素 的基 本 参 数 之 一 ， 震 级 的精 度 对 地震 活动 性研 究 及 地 震 分析 预报 影 响较 大 ，更 是抗 震 救 灾 的重 要参 数 ，震 级 的
记 录仪器 （ ｗ Ａ ） 相 当的波形 ，再在仿 真后 的波
浅析地震采集仪器的选择
浅析地震采集仪器的选择摘要：近年来，我国的地震灾害频发，对地震采集仪器的应用也越来越广泛。
地震仪器厂商为了迎合客户对地震仪器高分辨率的要求，将大动态范围（低噪声）作为地震仪器宣传的卖点，在价格和指标之间，选择一款满足生产需要的地震仪器成为用户高度关注的问题。
本文通过介绍等效输入噪声（ＥＩＮ）如何影响地震仪器动态范围和对比分析实际地震采集资料中环境噪声和检波器耦合噪声对采集地震资料的信噪比的影响，最终得出结论：仪器ＥＩＮ虽然影响地震仪器的理论和实际动态范围，但是中深层反射波的吸收衰减和远高于ＥＩＮ的环境噪声才是影响瞬时动态范围和地震资料信噪比的关键因素。
目前市场上基于２４位模数转换器（ＡＤＣ）的采集仪器均能满足要求。
本文的结论在用户选择合适的地震采集仪器方面具有很好的指导作用。
关键词：地震仪器；等效输入噪声；环境噪声；动态范围引言地震仪器是油气勘探的关键设备，其勘探能力直接决定着野外地震数据采集的效率和质量。
目前，业内常用的地震仪器大致可以概括为3类，即节点仪器、无线仪器以及有线遥测仪器，每种仪器都有各自的优缺点和适用范围，可独立使用，也可借助相关软硬件平台实现在同一项目的无缝联合采集，从而满足不同甲方和施工地表条件下的勘探需求。
不同的地震仪器涉及数据的种类、量级不尽相同，如何在大数据背景下低成本、高效率和高质量地完成地震数据采集作业任务已经成为一个亟待解决的棘手问题。
1地震勘探采集质量管理控制地震勘探采集质量管理控制是我们根据质检部门或甲方要求制定的质量目标和指标要求，按照质量管理组织程序对采集质量进行控制的过程。
而工序质量管理又是我们在地震勘探资料采集过程中最关键、最重要的控制环节。
所谓工序，从生产对象角度讲，就是生产活动的过程，从生产主体看，是生产活动作业，这里的工序是指生产活动作业序列。
工序是组成生产过程的基本环节，也是生产过程质量管理的基本环节，由于产品都必须经过各道工序的加工才能制造成功，因此工序质量的好坏直接影响产品的质量。
新型单只模拟检波器与常规模拟串检波器的地震资料响应特征对比
新型单只模拟检波器与常规模拟串检波器的地震资料响应特征
对比
陈美年;苏卫民;夏建军;王永兴;古丽比艳
【期刊名称】《物探装备》
【年(卷),期】2017(027)005
【摘要】随着高密度采集技术的进步,新型单只模拟检波器越来越受到重视.本文依托单只模拟检波器和常规检波器接收的试验数据,通过频谱分析、叠加处理、共检波点道集属性参数量化分析,对目前国内主流的两种新型单只模拟检波器(SG5-5型和SN5-10型)与30DX-10型一串常规检波器的资料响应特征进行对比分析,并对检波器的功能和适用性给予评价,为地震勘探中检波器的优选提供依据.
【总页数】4页(P288-291)
【作者】陈美年;苏卫民;夏建军;王永兴;古丽比艳
【作者单位】东方地球物理公司新疆物探处,新疆乌鲁木齐830016;东方地球物理公司新疆物探处,新疆乌鲁木齐830016;东方地球物理公司新疆物探处,新疆乌鲁木齐830016;东方地球物理公司新疆物探处,新疆乌鲁木齐830016;东方地球物理公司新疆物探处,新疆乌鲁木齐830016
【正文语种】中文
【相关文献】
1.相同条件下数字检波器与模拟检波器的三维地震勘探效果对比分析 [J], 汤红伟
2.模拟和数字检波器的资料响应特征对比分析 [J], 曹务祥
3.地震采集数字检波器与模拟检波器差异分析 [J], 石影君;刘绍新;樊立新
4.地震采集数字检波器与模拟检波器差异分析 [J], 石影君; 刘绍新; 樊立新
5.影响单只检波器脉冲响应测试指标的因素 [J], 董斌;孙大胜;邢春
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地震采集数字检波器与模拟检波器差异分析
发表时间：2008-12-16T16:04:18.780Z 来源：《中小企业管理与科技》供稿作者：石影君刘绍新樊立新
[导读] 摘要：地震勘探中，新型数字检波器具有频宽、动态范围大特点。
与模拟检波器对比，剖面信噪比和层间信息均好于模拟检波器，而全频和扫描记录上数字检波器信噪比略低；主要由于数字检波器采用单只接收，环境噪音的压制不好限制了动态范围的发挥。
关键词：数字检波器模拟检波器地震采集方法
摘要：地震勘探中，新型数字检波器具有频宽、动态范围大特点。
与模拟检波器对比，剖面信噪比和层间信息均好于模拟检波器，而全频和扫描记录上数字检波器信噪比略低；主要由于数字检波器采用单只接收，环境噪音的压制不好限制了动态范围的发挥。
关键词：数字检波器模拟检波器地震采集方法
目前地震采集应用的模拟检波器性能滞后于地震仪的发展，动态范围相差很大，检波器动态范围一般60dB，仪器可达到120dB以上。
二者动态范围不匹配严重制约着地震资料品质的提升。
近年来，新型数字检波器开发成功，提供了较大动态范围记录工具，随着应用方法的探索必将得到广泛应用。
1、数字检波器与常规检波器参数对比数字检波器是利用MEMS技术的加速度传感器；与此对应的称为常规或模拟检波器。
模拟检波器性能指标主要指标有自然频率、阻尼系数、灵敏度、谐波失真、假频等；参数有直流电阻、阻抗、噪声、漏电、极性；其它物理参数还有悬体质量、线圈最大位移、允许倾斜角度等。
检波器幅频响应是高通的。
数字检波器陡度比动圈式增加了6dB，其高频补偿作用优于动圈式检波器。
检波器自然频率有10、14、28、40、60和100Hz等;灵敏度一般在0.3-0.6v/cm/s；谐波失真一般为0.2%或0.1％，而超级检波器失真系数达0.02%；假频对有效频带有效波产生影响时使地震信号产生畸变。
目前检波器假频已从150Hz扩展到250-350Hz左右。
谐波失真影响接收动态范围。
检波器谐波失真(0.2%)远大于仪器谐波失真(0.0003％)。
一般以检波器谐波失真为主要标准。
数字检波器与常规检波器相比有如下特点:
（1）频带宽度：频率响应上数字检波器从高到低几乎是一直线，是线性的。
高频端可达到500HZ以上，在500-800HZ之间也可以得到满意的响应，只是指标略有降低，而常规检波器只有350HZ以内，超过350HZ产生寄生震荡，不能记录比较真实的地震信号。
在低频端，数字检波器在3HZ以上都有较好的响应，而常规检波器在自然频率以下，以每倍频程12dB进行压制。
按此标准数字检波器的低频端有更好的响应。
（2）相位特性:数字检波器基本上为一直线，相位延迟很小，常规检波器都会有相位延迟，而且随着频率的增大而增加，这对于高频成份记录不利。
（3）动态范围:界定主要依据谐波畸变大小。
通常是指记录信号变化能力。
数字检波器总的动态范围为90dB，而常规检波器畸变指标一般为0.2%（54dB)。
数字检波器的上述指标均优于模拟检波器。
2、数字检波器与常规检波器参数实测参数对比
(1)谐波畸变:模拟检波器畸变理论值为54dB左右，数字检波器为90dB。
理论动态范围以外的数据不再准确，不能反映真实情况，可以认为可记录总的动态范围是由仪器决定的。
模拟检波器的畸变一般小于0.1%，动态范围一般60-74dB之间。
从这一数字看出，模拟检波器大部分应该高于理论动态范围。
但比数字检波器动态范围低。
(2)总动态范围:为考察检波器总动态范围，采用样点值计算方法，选取记录中最大值和最小值进行比较。
两种检波器最大值、最小值基本接近，与仪器给定参数接近。
说明总动态范围更多受仪器制约。
(3)瞬时态范围:瞬时动态范围指同一样点记录最大信号和最小信号的比值。
数字检波器对弱信号反应能力比常规略强。
通过上述分析可以得到如下结论:数字检波器在参数特性方面优于模拟检波器，实测结果支持这一结论，这些参数更多体现在对震动更加真实地记录上。
动态范围与畸变有关，较大的动态范围对于提高高频弱小信号能量是非常重要的。
3、数字检波器与常规检波器单炮资料对比
（1）单炮资料分析:分析环境噪音情况，数字检波器干扰明显强，但数字检波器对保护高频信息有利。
全频记录上，各层层次都较好，前者干扰相对较强。
BP（70，140）Hz扫描常规检波器较好，T2层能量强，连续性好，数字检波器T2层能量较弱，连续性较差。
BP（50 100）Hz、BP（60 120）Hz和BP（80 160）Hz扫描结果相近。
还可以看出数字检波器抗50Hz干扰能力强。
扫描记录上，模拟检波器组合略好，有效波信噪比高。
考察数字检波器好坏不仅要考虑更高的频率段，而要考虑施工方法进一步更新，同时进行单炮和剖面处理综合分析，处理过程中注意保护高频成份。
（2）频谱分析:随机干扰分析：模拟检波器的频谱50Hz干扰较强，数字表现出明显的抗50Hz干扰能力。
面波分析：面波频谱对比主频基本一致。
目的层（T1）频谱:在BP（90 180）Hz频带内数字检波器单只接收比模拟检波器串组（9只）主要目的层上信噪比弱，低大约
10Hz,但从频谱分析看，在高频段与主频段能级差大约40dB，在高于100Hz频带内，高频信息能量大于环境噪音0-20dB。
频谱分析结论：从整道频谱看数字检波器较好。
各层主频基本相近。
频带宽度：数字检波器宽。
在低频段：0-10Hz之间相近；从10Hz到主频段，数字检波器相对能量好于模拟检波器。
在高频段：高频能量数字比模拟高。
综合分析，数字检波器总的频带宽度较模拟检波器宽。
通过单炮分析，全频记录模拟检波器信噪比较高，层次清晰，数字检波器层次虽较清晰，但干扰比较强。
扫描记录：模拟检波器相对较好。
数字检波器记录虽然频率高，但扫描记录信噪比较低。
频率分析：数字频带宽。
抗50Hz干扰：常规检波器没有此能力。
基于以上分析，从信噪比看模拟检波器特性好于数字检波器；频率分析方面数字检波器好于模拟检波器。
单炮记录分析由于存在组合的影响使得在压制干扰方面二者产生不同。
因此单炮扫描分析存在着信噪比问题，而不是纯粹频率问题。
分析数字和模拟检波器不能只看单炮，而应该结合剖面一起分析。
4、数字检波器与常规检波器剖面对比分析
剖面对比分析：深层信噪比由低向高排列顺序为：模拟检波器组合，数字检波器，模拟检波器团放。
中浅层信噪比（T2以上）由低向高顺
序为：数字检波器，模拟组合、模拟团放。
在中浅层中，数字检波器在一些断裂附近和层间信息等方面具有明显优势，虽然从单炮看数字检波器的资料信噪比不如模拟检波器，这是噪音影响，在单炮记录上不能清晰观察到的特征，在叠加剖面可以显示出来。
数字检波器不论从信噪比还是构造细节描述都好于模拟检波器。
5、结论：
（1）数字检波器频带宽,动态范围大；表现在低频和高频两个方面；动态范围大。
单炮记录上，单只数字检波器在能量和频率方面与模拟检波器单串组合相比有一定的差异
（2）单炮记录上，单只数字检波器在扫描频率方面与模拟检波器单串组合相比有一定的差异,但是通过室内组合可以达到和超过模拟检波器；
（3）剖面分辨能力数字检波器高于模拟检波器，而且层间信息丰富；（4）数字检波器的应用需要与高密度勘探相结合，以提高横向分辨率、压制干扰。
参考文献
[1]徐锦玺.检波器尾锥结构对地震采集信号的影响.石油地球物理勘探,1999;34(2)205-209.
[2]边环玲.地震检波器与地表耦合问题探讨.石油仪器,2001;15(3)5-7.
[3]张宏乐.用于地球物理勘探的MEMS加速度传感器.石油仪器,2002;.
[4]梁运基.陆上高分辨率地震勘探检波器性能及参数选择分析.石油物探,2005;44(6)640-642.
[5]朱铉.数字地震仪的发展历史及展望.地球物理学进展,2002;17(2)301-303.。