浅谈未来地震仪器设计的重要内容――结构设计.docx

浅谈未来地震仪器设计的重要内容结构设计 摘 要：随着地质勘探技术的发展，高效的地震仪器对于地质勘探具有重要的意义，其中地震仪器的合理性与科学性关系到地质勘探的合理性与可靠性。本文对地震仪器设计的未来发展节能型阐述，并且就其中结构设计进行重点阐述，提出结构设计将成为未来地震仪器设计的重要因素，对于地震仪器的发展具有重要的意义。 关键词：地震仪器；结构设计；科学性 1、前言 对于地质勘探而言，高密度的勘探技术以及数字检波器对于地质勘探局域重要的意义，为了做好深层地质的开发与建设，能够对相对微弱的的地球物理信号进行采集并且放大处理，从而能够提升地质勘探技术的的科学性与合理性。就地震仪器的发展而言，为了获得高保真的数据，需要对地震仪器的结构设计提出更高的要求，因此合理的结构设计对于地震数据的采集以及现场处理具有重要的意义，成为非常关键的技术。 2、地震仪器的结构设计现状 对于地震仪器的结构设计而言，当前的地震仪器主要是采用有限仪器、无线仪器以及数据存储式地震仪器，为了做好数据传输以及数据处理，需要采用有效的方式进行数据传输以及数据处理，因此虽然有线仪器是地震勘探的主力，而其他结构的地震仪器也逐渐显现出优越性，从而在某些方面成为有线地震仪器的补充。 2.1有线地震仪器 有线地震仪器主要是采用有线数据进行数据传输，主要是采用采集站、仪器主机以及大线的方式进行地震数据处理，通过对地震数据进行采集并且做好回收，并且在数据处理之后将数据存储在硬盘之上，从而完成对数据的采集以及保存。有线地震仪器的数据传输主要是采用大线的方式进行数据传输，而且其中道数的扩展是在主机处理能力以及排列数据传输能力的范围内，并且采用更为合理的结构设计实现采集站的设计与管理。 2.2 无线地震仪器 无线地震仪器主要是采用无线信号传输对地震数据进行采集并且进行回收，在数据传输的过程中，采集站与采集站、采集站与仪器主机之间主要是通过无线技术进行传输，能够节省有线传输的大线以及交叉线。因此采用无线地震仪器，道数扩展方式需要布设更多的供电装置，并且采集站具备大容量存储功能，主机通过简单的无线电台发送命令，从而实现采集站的数据处理与储存。 2.3数据存储式地震仪器 数据存储式地震仪器是采用独立、自动控制的方式进行数据采集以及数据存数，通过采用大容量的存储器对数据进行采集并且采用GPS时钟系统，保持设备以及震源的同步。这种地震仪器将所采集的地震数据存储于采集站内，并且再通统一回收的方式进行回收，因此数据存储式地震仪也被称为节点式地震仪，能够节省野外技术控制的仪器主机、专用传输线缆以及通讯电。对于地震数据传输而言，采用传输带宽、无线电台的方式制约了地震数据的采集，采用节点式地震仪器，能够实现大道数地震采集的需求，从而能够提升施工效率。 3、地震仪器结构设计要点 因为数据传输介质的限制，当前实现大道数需求的地震仪器主要是采用单一传输的方式，但是随着地震数据的采集以及控制的关键技术越来越成熟，因此未来地震仪器的设计，需要采用有效的方式进行拓展，并且实现嵌入系统的互联方式。 3.1主机系统的扩展 软件构架主要是对采集点以及海量地震数据进行管理，因此在软件构建方面，需要考虑到软件以及硬件对于主机系统的影响，为了达到海量数据的存储与处理，需要采用多线程、多核以及多CPU是数据采集以及处理进行有效控制。因此未来主机系统扩展，主要是采用整体扩展以及部件扩展的方式进行扩展，从而实现采集道数的扩展，提升数据的管理与处理能力。 3.2 嵌入式系统（采集站等）的互联 随着与地震仪器有关的数据采集、数据存储、通信及制造等技术的飞速发展，地震仪器主要采用越来越多的嵌入式设备，因为采集站之间的互联对灵活性的要求越来越高，因此高性能嵌入式系统对于地震数据的传输与处理具有重要的意义、未来的地震仪器是采用网络处理器、中央处理器、数字信号处理器以及微处理器等方式进行控制与处理，因此采用复杂嵌入式系统的方式，能够实现高效率、低成本以及点对点的通信。 4、未来地震仪器的主要特征与结构要求 随着地质勘探开发的发展，对于数据传输的要求越来越高，因此高效采集以及高保真采集技术成为地震仪器的主要房展方向。未来的地震仪器的结构特征主要体现在以下方面。 4.1 高速数据传输与快速实时监控 高效数据传输是实现采集站及组成地震仪器系统的嵌入式系统互联的关键内容之一，高速数据传输技术能够保证地震数据采集的实时性和可靠性。对于大道数高密度采集作业而言，采用快速QC（质量监控）的方式，能够及时对地震数据进行评价以及绘图，因此为了达到节约成本的目的，对设备进行自动测试，提升采集质量得到广泛应用。 4.2 海量数据的管理 当前主要是采用网络转储、本地缓冲存储以及辅助非实时存储的方式进行数据存储，为了实现海量数据的存储与传递，需要采用云备份等方式保证数据的可靠性，延迟小、存储速度快而成为一种速度极快的替代存储选择。 4.3 测试配套设计 为了更好地满足地质勘探的需求，仪器在结构上还需要对滤波器的设置/配置、地震道一致性等指标测试及系统的其它关键性能的测试进行配套的设计，在设计的过程中，需要考虑到技术的兼容性以及最新技术的应用，包括数据采集技术、数据管理技术等技术的应用对于地震仪器系统具有重要的意义。 5、结语 地震仪器的结构设计是未来地质勘探的重要内容之一，为了完成大道数、海量数据处理与存储以及实时测定的数据采集与管理目标，因此对地震仪器的整体扩展、部件以及功能的系统构架，能够实现高效率的实时数据采集，结构设