分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用于石油勘探的分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]地震儀是用于地震勘探的儀器，其主要組成部分是地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。利用人工震源(炸藥，電火花，機(jī)械震源等)產(chǎn)生地震，然后利用地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集經(jīng)過(guò)地層傳播后到達(dá)的各種橫波縱波信號(hào)。在對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行處理解釋后，根據(jù)地震波傳播的時(shí)間差異和信號(hào)強(qiáng)度變化關(guān)系獲得相關(guān)地質(zhì)體的密度和界面的空間分布。進(jìn)而探測(cè)到各種自然資源(如石油，煤層氣，頁(yè)巖氣，煤炭，金屬礦，非金屬礦，地下水等)和地質(zhì)構(gòu)造的地下分布。
[0003]目前，國(guó)產(chǎn)地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)多為集中式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。傳感器因?yàn)檎駝?dòng)而產(chǎn)生的差分模擬信號(hào)，通過(guò)兩芯模擬線纜到達(dá)主機(jī)，在主機(jī)內(nèi)被集中數(shù)字化。集中式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的缺陷主要在于模擬線纜受芯數(shù)限制，采集站的數(shù)量(即道數(shù))受到限制，一般在24道、48道左右。此外，由于模擬線纜抗干擾能力差，使得檢波器距離主機(jī)的距離不能太長(zhǎng)。由于模擬線纜是一體式的，道數(shù)多了后，搬運(yùn)不方便，影響了施工效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以提高分辨率和施工便利性的分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型，提供一種分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，包括:主機(jī)；與主機(jī)相連的多個(gè)交叉站；與多個(gè)交叉站分別連接的多個(gè)采集鏈；以及與所述多個(gè)采集鏈連接的多個(gè)電源站，其中，所述多個(gè)采集鏈中的每一個(gè)采集鏈包括利用大線線纜彼此串接在一起的多個(gè)采集站，所述多個(gè)采集站感測(cè)地震信號(hào)并且將其數(shù)字化。
[0006]優(yōu)選地，所述多個(gè)采集鏈中的每一個(gè)采集鏈的兩端包括大線接頭，用于與前后級(jí)的采集鏈、電源站或者交叉站相連接。
[0007]優(yōu)選地，所述多個(gè)采集鏈中的每一個(gè)采集鏈還包括第一端蓋和第二端蓋，用于在搬運(yùn)狀態(tài)保護(hù)大線接頭。
[0008]優(yōu)選地，所述大線線纜為4芯線纜。
[0009]優(yōu)選地，所述交叉站之間、所述交叉站和所述主機(jī)之間采用兩條單模光纖或者8芯千兆網(wǎng)線連接。
[0010]優(yōu)選地，所述多個(gè)采集鏈中的每一個(gè)采集鏈包括的采集站的數(shù)量為3至6個(gè)。
[0011]優(yōu)選地，所述交叉站的數(shù)量為1-20個(gè)，每一個(gè)所述交叉站的所述電源站的數(shù)量為1-50個(gè)，每一個(gè)所述電源站連接的所述采集鏈的數(shù)量為1-10個(gè)。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分為交叉站，電源站，采集站三級(jí)架構(gòu)。采集站將感測(cè)信號(hào)本地?cái)?shù)字化。通過(guò)在采集鏈兩端的大線接頭使用第一端蓋和第二端蓋，可以保護(hù)采集鏈和方便搬運(yùn)。通過(guò)本地?cái)?shù)字化，采用4芯線纜傳送多個(gè)采集站的感測(cè)信號(hào)，從而可以減輕線纜的重量，進(jìn)而提高信號(hào)質(zhì)量和方便搬運(yùn)。由于分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用多級(jí)架構(gòu)級(jí)聯(lián)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)傳，實(shí)現(xiàn)了萬(wàn)道規(guī)模，從而可以提高地震勘探的分辨率。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以提高分辨率和施工便利性，為石油勘探，煤礦勘探，煤層氣/頁(yè)巖氣，海洋石油，海洋研宄，工程物探，軍工等領(lǐng)域提供了完整的數(shù)據(jù)采集能力。
【附圖說(shuō)明】
[0014]通過(guò)以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的描述，本實(shí)用新型的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚，在附圖中:
[0015]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的采集站的示意性框圖；
[0016]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的采集鏈的示意性框圖；
[0017]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示意性框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下將參照附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型的各種實(shí)施例。在各個(gè)附圖中，相同的元件采用相同或類似的附圖標(biāo)記來(lái)表示。為了清楚起見(jiàn)，附圖中的各個(gè)部分沒(méi)有按比例繪制。
[0019]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的采集站的示意性框圖。采集站211作為地震數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng)的核心單元，實(shí)現(xiàn)地震信號(hào)采集，命令下發(fā)，數(shù)據(jù)打包和上傳，路由后級(jí)采集站的數(shù)據(jù)包等功能。
[0020]采集站211包括外接的感測(cè)地震信號(hào)的傳感器2111、用于將感測(cè)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換器2112、用于數(shù)采處理單元2113、用于向上一級(jí)采集站或交叉站傳送感測(cè)信號(hào)的數(shù)傳處理單元2114，用于向下一季采集站或交叉站傳送命令的命令處理單元2115，以及用于自檢的DA自檢源2116。AD轉(zhuǎn)換器2112為31位分辨率。采集站211在本地進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。由于本地?cái)?shù)字化，使得采集站211傳送的感測(cè)信號(hào)均為數(shù)字信號(hào)。
[0021]采集站211包括傳感器接口，兩個(gè)大線接口。采集站211能自動(dòng)判斷兩個(gè)大線接口的方向，使得數(shù)據(jù)上傳到主機(jī)，命令從主機(jī)下發(fā)到更遠(yuǎn)的站體。數(shù)傳處理單元2114不僅將傳送該采集站211的感測(cè)信號(hào)，而且從大線接口接收后級(jí)的采集站的感測(cè)信號(hào)，然后將感測(cè)信號(hào)從另一個(gè)大線接口傳送至前級(jí)的采集站。最終，各級(jí)采集站的感測(cè)信號(hào)均傳送至主機(jī)。
[0022]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的采集鏈的示意性框圖。采集鏈510包括多個(gè)采集站、第一端蓋511和第二端蓋512。例如，采集鏈510包括3個(gè)采集站211至213。采集站211至213彼此的間距例如為27.5m，最外側(cè)的采集站到大線接頭的距離例如為13.75m。采集鏈510的第一端和第二端可以形成大線接頭，用于采集鏈，電源站和交叉站的互聯(lián)。
[0023]在采集鏈510的搬運(yùn)狀態(tài)，第一端蓋511和第二端蓋512分別旋在采集鏈510兩端的大線接頭上，從而起到保護(hù)作用。在采集鏈510的使用狀態(tài)，第一端蓋511和第二端蓋512分別從采集鏈510兩端的大線接頭上旋開(kāi)，從而可以與其他的采集鏈，電源站或者交叉站互聯(lián)。
[0024]采集鏈510沒(méi)有方向性，從而提供了使用便利。采集鏈510由4芯線纜彼此相連，質(zhì)量輕便，有利于提高施工效率和降低運(yùn)輸成本。
[0025]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示意性框圖。該分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用三級(jí)架構(gòu)，包括主機(jī)100、與主機(jī)100相連的多個(gè)交叉站210至230、以及與多個(gè)交叉站210至230分別連接的多個(gè)采集鏈和多個(gè)電源站214至234。主機(jī)100實(shí)現(xiàn)操作界面，數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)QC等。交叉站210至230實(shí)現(xiàn)大線和交叉線的數(shù)據(jù)交互，最靠近主機(jī)的交叉站還需要連接爆炸機(jī)，可控震源，GPS等。電源站214至234實(shí)現(xiàn)電池的直流12V轉(zhuǎn)為+/-24V，供給電源站附件的采集站，并處理來(lái)自附近采集站的數(shù)據(jù)和命令。
[0026]例如，采集鏈610、電源站214和采集鏈510串接，然后連接至交叉站210。由于在使用狀態(tài)采集鏈510和610的第一端蓋和第二端蓋旋開(kāi)，因此未在圖3中示出。
[0027]采集鏈510與交叉站210之間的連接采用4芯線纜。交叉站210至230彼此之間的連接或者到主機(jī)采用兩條單模光纖或者8芯千兆網(wǎng)線連接。
[0028]作為示例，在圖3中示出主機(jī)100連接三個(gè)交叉站210至230，每個(gè)交叉站連接兩個(gè)采集鏈(例如采集鏈510和560)，每個(gè)采集鏈包括3個(gè)采集站(例如采集站211至213)。然而，實(shí)際上，本實(shí)用新型的分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可采用一個(gè)主機(jī)最多管理20個(gè)交叉站，每個(gè)交叉站最多管理50個(gè)電源站，每個(gè)電源站最多管理10個(gè)采集鏈，從而可達(dá)10000道。每個(gè)采集鏈包括彼此55米道間距的4個(gè)采集站，或者彼此27.5米道間距的6個(gè)采集站。這種長(zhǎng)度的采集鏈方便搬運(yùn)和鋪設(shè)。
[0029]本實(shí)用新型的分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)引入了多級(jí)架構(gòu)的概念，使得道數(shù)顯著增加。分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的采集站在本地進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，在采集站之間引入了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)傳的技術(shù)，使得海量通道實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸成為可能。
[0030]依照本實(shí)用新型的實(shí)施例如上文所述，這些實(shí)施例并沒(méi)有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該實(shí)用新型僅為所述的具體實(shí)施例。顯然，根據(jù)以上描述，可作很多的修改和變化。本說(shuō)明書(shū)選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本實(shí)用新型的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地利用本實(shí)用新型以及在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上的修改使用。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本實(shí)用新型權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，包括: 主機(jī)； 與主機(jī)相連的多個(gè)交叉站； 與多個(gè)交叉站分別連接的多個(gè)采集鏈；以及 與所述多個(gè)采集鏈連接的多個(gè)電源站， 其中，所述多個(gè)采集鏈中的每一個(gè)采集鏈包括利用大線線纜彼此串接在一起的多個(gè)采集站，所述多個(gè)采集站感測(cè)地震信號(hào)并且將其數(shù)字化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其中所述多個(gè)采集鏈中的每一個(gè)采集鏈的兩端包括大線接頭，用于與前后級(jí)的采集鏈、電源站或者交叉站相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其中所述多個(gè)采集鏈中的每一個(gè)采集鏈還包括第一端蓋和第二端蓋，用于在搬運(yùn)狀態(tài)保護(hù)大線接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其中所述大線線纜為4芯線纜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其中所述交叉站之間、所述交叉站和所述主機(jī)之間采用兩條單模光纖或者8芯千兆網(wǎng)線連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其中所述多個(gè)采集鏈中的每一個(gè)采集鏈包括的采集站的數(shù)量為3至6個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其中所述交叉站的數(shù)量為1-20個(gè)，每一個(gè)所述交叉站的所述電源站的數(shù)量為1-50個(gè)，每一個(gè)所述電源站連接的所述采集鏈的數(shù)量為ι-?ο個(gè)。
【專利摘要】公開(kāi)了一種分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括：主機(jī)；與主機(jī)相連的多個(gè)交叉站；與多個(gè)交叉站分別連接的多個(gè)采集鏈；以及與所述多個(gè)采集鏈連接的多個(gè)電源站，其中，所述多個(gè)采集鏈中的每一個(gè)采集鏈包括利用大線線纜彼此串接在一起的多個(gè)采集站，所述多個(gè)采集站感測(cè)地震信號(hào)并且將其數(shù)字化。該分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)利用數(shù)字信號(hào)傳送可以增大道數(shù)規(guī)模，提高地震勘探的分辨率，并且有利于提高施工效率和降低運(yùn)輸成本。
【IPC分類】G01V1-20
【公開(kāi)號(hào)】CN204302505
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420694552
【發(fā)明人】郭勁
【申請(qǐng)人】北京霍里思特科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年11月19日