几种主流地震勘探仪器性能分析探讨
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们。
图１ Ａ一∑ 模数转 换器工作原理示意图
值 得注 意 的 一点 是 ，在 实 际应 用 中考 虑 到 高 阶
△一∑ 调 制 器 的稳定 性 问 题 ，一 般 采用 结 构较 为成 熟 的一阶 或二 阶△一∑ 调 制器 级联 构成 。
１ ． ２数 据传 输和 控 制技术
数据传 输和控 制技 术是地 震数据采 集 的关 键技术 之 一ｌ ２ ］ ，地震 数据 采集 系统 的数 据传 输和控 制 方式 直 接 决定 着 地 震 勘 探 施 工 的效 率 和 地震 仪 器 的扩展 潜 力 。随着 电子通 信技 术 的不断 发展 ，局域 网通 信技术 越来 越广 泛地 被应 用 到地震 勘探 领域 中 。 局域 网 （ Ｌ ｏ ｃ ａ ｌ ｒｅ Ａ ａ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ，Ｌ Ａ Ｎ）是 一种 将特
０ 引 言
当前 ， 在 石 油天 然气 勘探 的各 种物 探方 法 中 ，地
（ Ｎ ｙ ｑ ｕ ｉ ｓ ｔ ）频率 若干 倍 （ 典 型为 ６ ４～ １ ０ ２ ４倍 ） 的频
率 进行 采样 ，随后 进行 低 比特 （ 常为 １ 位 ）量 化 ，再 将 这种 高采 样率 、 低 分辨 率 的数字信 号经 数字 抽取 滤
利 用过 采 样技 术 、噪 声整 形技 术和 数字 滤波 技术 ，以
（ Ｔ ｏ ｋ ｅ ｎ Ｒ ｉ ｎ ｇ ） 、Ｆ ＤＤ Ｉ 网以 及异 步传输 模式 网 （ Ａ Ｔ Ｍ） 等几 类 ，其 中 以太 网是 最 为常 用 的局域 网组 网 方式 ， 也是 目前 地震 仪器 中广 泛使 用 的方 式之 一 。 以 太网采
用 基带 （ Ｂ ａ ｓ ｅ Ｂ ａ ｎ ｄ ）信 号调 变 方 式 ，信号 编 码 采 用
速 度换 精 度 ，达 到在 数 字域 进行 高精 度 的信 号处 理 ， 在 模拟 域 进行低 精 度信 号处 理 ， 从 而获 得 整体 性能 优 越 且易 于 集成 的 一种新 型 Ａ ／ Ｄ 转换 技术 。
波 器进 行抽 取滤 波 ，最终 获得 以 Ｎｙ ｑ ｕ ｉ ｓ ｔ 采样 率输 出
的高分 辨率 数字 信号 。
术 、数 据 传输 技术 、存 储技 术 、传感 技术 以 及地震 勘 探 等 技术 的不 断发 展 ， 地震 勘探 仪器 大致 经过 了模 拟
磁 带记 录 地震 仪器 ， 多 道集 中式 数字 地震 仪器 和遥 测 地 震仪 器 几个 发展 阶段 ＿ １ ， ２ １ ，至 今 已发展 到全 数字 遥 测 地 震 仪 器 。其 中使 用 较 多 的 地震 数 据 采 集 系 统 有 Ｓ ｃ ｏ ｒ ｐ ｉ ｏ ｎ 、 ４ ２ ８ ＸＬ和 Ａ ｒ ｉ ｅ ｓ Ｉ Ｉ 等 。本文 在深 入探 讨 当代 地 震数 据 采 集系 统关 键 技术 的 基础 上 ，从 技术 性能 、 物 理特性 以及 软件 系统特 点三个 方面对 上述 几种典 型 代 表仪 器 进行对 比分析 ， 旨在 更 加合 理高 效地 应用 它
用 的 关键技 术 ，随 后从 采 集 能 力、技 术性 能、物理 特 性 以及 软 件特 点 等 几个 方 面对 当前 几种主 流地 震仪 器进 行 了分析探 讨， 并给 出 了相应 的技 术指 标和 物理 参数 ， 指 出应根 据 实 际施 工 需要合 理 选 用仪 器， 从 而最 大程度 地 发挥 其各 自的优越 性 。
震 勘探 Leabharlann 经成 为 一种最 有效 的方法被 业 界所 接受 。 地
震 勘探 仪 器是 地震 勘探 的关 键设 备 ， 用于 完成 对野 外 地 震 数据 的 采集和 记 录 。 从２ ０世 纪 ３ ０年代诞 生 第 一 代模 拟 光 点 记 录仪 开 始 ，随着 电子 技 术 、计 算 机 技
石
油
仪
器
・２ １・
２ ０ １ ３年 第 ２ ７卷 第 １期
・
Ｐ ＥＴＲｏＬＥＵＭ Ｉ ＮＳ ＴＲＵＭ ＥＮＩ Ｓ
仪器设备 ・
几种主流地震勘探仪器性能分析探讨
甘志强
（ 东方地球物理公 司装备服务处仪器 服务 中心 摘 河北 涿州）
要 ：Ｓ ｃ ｏ ｒ ｐ ｉ ｏ ｎ 、４ ２ ８ Ｘ Ｌ以及 Ａｒ ｉ ｅ ｓ Ｉ Ｉ 是 当前 使 用较 为广 泛 的先进 地 震勘探 仪 器 。文章 首先介 绍 了当前地 震勘 探仪 器采
关 键 词 ：地震 勘探 仪 器 ；Ｓ ｃ ｏ ｐｉ ｒ ｏ ｎ ；４ ２ ８ ＸＬ；Ａ ｉ ｒ ｅ ｓ Ｉ Ｉ 中图法分类 号 ：Ｐ ６ ３ １ ． ４ ３ ２ 文献标 识码 ：Ｂ 文章 编号 ：１ ０ ０ ４ — ９ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ ２ １ － ０ ４
定区 域 内的各 种设 备互 连在 一起 的数 据通 信 系统 。目 前常 见 的局域 网 类型有 ：以太网 （ Ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ） 、令牌 网
１ 当代有 线数 据采集系统采用的新技术
１ ． １ △ 一∑ 模 数转 换技 术 △一∑ 型 Ａ／ Ｄ 转换 技 术是 通过 采 用∑一△调制 器 ，
△一∑ 型 Ａ ／ Ｄ 转 换器 是 一种 新型 的高 分辨 率 Ａ ／ Ｄ 转 换 器 。它 由相对 独 立 的△一∑ 调 制 器 和数 字 抽 取 滤 波 器两 部分 组成 ，如 图 １ 示。
曼彻 斯特 （ Ｍａ ｎ ｃ ｈ ｅ ｓ ￣ｒ ）编 码方 式 ，其 基本特 征 是采 用 一种 称 为 载 波监 听多 路 访 问／ 冲突检测 Ｃ Ｓ ＭＡ ／ Ｃ Ｄ
（ Ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｅ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ Ａｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ／ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ） 的
△一 ∑ 调制器将输入 的模拟信号以高于奈奎斯特
通 信 媒 体 存 取 方 法 。常 见 的 以 太 网 是 传 输 速 率 为
图１ Ａ一∑ 模数转 换器工作原理示意图
值 得注 意 的 一点 是 ，在 实 际应 用 中考 虑 到 高 阶
△一∑ 调 制 器 的稳定 性 问 题 ，一 般 采用 结 构较 为成 熟 的一阶 或二 阶△一∑ 调 制器 级联 构成 。
１ ． ２数 据传 输和 控 制技术
数据传 输和控 制技 术是地 震数据采 集 的关 键技术 之 一ｌ ２ ］ ，地震 数据 采集 系统 的数 据传 输和控 制 方式 直 接 决定 着 地 震 勘 探 施 工 的效 率 和 地震 仪 器 的扩展 潜 力 。随着 电子通 信技 术 的不断 发展 ，局域 网通 信技术 越来 越广 泛地 被应 用 到地震 勘探 领域 中 。 局域 网 （ Ｌ ｏ ｃ ａ ｌ ｒｅ Ａ ａ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ，Ｌ Ａ Ｎ）是 一种 将特
０ 引 言
当前 ， 在 石 油天 然气 勘探 的各 种物 探方 法 中 ，地
（ Ｎ ｙ ｑ ｕ ｉ ｓ ｔ ）频率 若干 倍 （ 典 型为 ６ ４～ １ ０ ２ ４倍 ） 的频
率 进行 采样 ，随后 进行 低 比特 （ 常为 １ 位 ）量 化 ，再 将 这种 高采 样率 、 低 分辨 率 的数字信 号经 数字 抽取 滤
利 用过 采 样技 术 、噪 声整 形技 术和 数字 滤波 技术 ，以
（ Ｔ ｏ ｋ ｅ ｎ Ｒ ｉ ｎ ｇ ） 、Ｆ ＤＤ Ｉ 网以 及异 步传输 模式 网 （ Ａ Ｔ Ｍ） 等几 类 ，其 中 以太 网是 最 为常 用 的局域 网组 网 方式 ， 也是 目前 地震 仪器 中广 泛使 用 的方 式之 一 。 以 太网采
用 基带 （ Ｂ ａ ｓ ｅ Ｂ ａ ｎ ｄ ）信 号调 变 方 式 ，信号 编 码 采 用
速 度换 精 度 ，达 到在 数 字域 进行 高精 度 的信 号处 理 ， 在 模拟 域 进行低 精 度信 号处 理 ， 从 而获 得 整体 性能 优 越 且易 于 集成 的 一种新 型 Ａ ／ Ｄ 转换 技术 。
波 器进 行抽 取滤 波 ，最终 获得 以 Ｎｙ ｑ ｕ ｉ ｓ ｔ 采样 率输 出
的高分 辨率 数字 信号 。
术 、数 据 传输 技术 、存 储技 术 、传感 技术 以 及地震 勘 探 等 技术 的不 断发 展 ， 地震 勘探 仪器 大致 经过 了模 拟
磁 带记 录 地震 仪器 ， 多 道集 中式 数字 地震 仪器 和遥 测 地 震仪 器 几个 发展 阶段 ＿ １ ， ２ １ ，至 今 已发展 到全 数字 遥 测 地 震 仪 器 。其 中使 用 较 多 的 地震 数 据 采 集 系 统 有 Ｓ ｃ ｏ ｒ ｐ ｉ ｏ ｎ 、 ４ ２ ８ ＸＬ和 Ａ ｒ ｉ ｅ ｓ Ｉ Ｉ 等 。本文 在深 入探 讨 当代 地 震数 据 采 集系 统关 键 技术 的 基础 上 ，从 技术 性能 、 物 理特性 以及 软件 系统特 点三个 方面对 上述 几种典 型 代 表仪 器 进行对 比分析 ， 旨在 更 加合 理高 效地 应用 它
用 的 关键技 术 ，随 后从 采 集 能 力、技 术性 能、物理 特 性 以及 软 件特 点 等 几个 方 面对 当前 几种主 流地 震仪 器进 行 了分析探 讨， 并给 出 了相应 的技 术指 标和 物理 参数 ， 指 出应根 据 实 际施 工 需要合 理 选 用仪 器， 从 而最 大程度 地 发挥 其各 自的优越 性 。
震 勘探 Leabharlann 经成 为 一种最 有效 的方法被 业 界所 接受 。 地
震 勘探 仪 器是 地震 勘探 的关 键设 备 ， 用于 完成 对野 外 地 震 数据 的 采集和 记 录 。 从２ ０世 纪 ３ ０年代诞 生 第 一 代模 拟 光 点 记 录仪 开 始 ，随着 电子 技 术 、计 算 机 技
石
油
仪
器
・２ １・
２ ０ １ ３年 第 ２ ７卷 第 １期
・
Ｐ ＥＴＲｏＬＥＵＭ Ｉ ＮＳ ＴＲＵＭ ＥＮＩ Ｓ
仪器设备 ・
几种主流地震勘探仪器性能分析探讨
甘志强
（ 东方地球物理公 司装备服务处仪器 服务 中心 摘 河北 涿州）
要 ：Ｓ ｃ ｏ ｒ ｐ ｉ ｏ ｎ 、４ ２ ８ Ｘ Ｌ以及 Ａｒ ｉ ｅ ｓ Ｉ Ｉ 是 当前 使 用较 为广 泛 的先进 地 震勘探 仪 器 。文章 首先介 绍 了当前地 震勘 探仪 器采
关 键 词 ：地震 勘探 仪 器 ；Ｓ ｃ ｏ ｐｉ ｒ ｏ ｎ ；４ ２ ８ ＸＬ；Ａ ｉ ｒ ｅ ｓ Ｉ Ｉ 中图法分类 号 ：Ｐ ６ ３ １ ． ４ ３ ２ 文献标 识码 ：Ｂ 文章 编号 ：１ ０ ０ ４ — ９ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ ２ １ － ０ ４
定区 域 内的各 种设 备互 连在 一起 的数 据通 信 系统 。目 前常 见 的局域 网 类型有 ：以太网 （ Ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ） 、令牌 网
１ 当代有 线数 据采集系统采用的新技术
１ ． １ △ 一∑ 模 数转 换技 术 △一∑ 型 Ａ／ Ｄ 转换 技 术是 通过 采 用∑一△调制 器 ，
△一∑ 型 Ａ ／ Ｄ 转 换器 是 一种 新型 的高 分辨 率 Ａ ／ Ｄ 转 换 器 。它 由相对 独 立 的△一∑ 调 制 器 和数 字 抽 取 滤 波 器两 部分 组成 ，如 图 １ 示。
曼彻 斯特 （ Ｍａ ｎ ｃ ｈ ｅ ｓ ￣ｒ ）编 码方 式 ，其 基本特 征 是采 用 一种 称 为 载 波监 听多 路 访 问／ 冲突检测 Ｃ Ｓ ＭＡ ／ Ｃ Ｄ
（ Ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｅ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ Ａｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ／ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ） 的
△一 ∑ 调制器将输入 的模拟信号以高于奈奎斯特
通 信 媒 体 存 取 方 法 。常 见 的 以 太 网 是 传 输 速 率 为