地球物理仪器讲稿(32学时)东北石油大学

第四章 地震数据采集系统及相关技术

第一节 地震数据采集系统组成

地震勘探技术、电子技术、计算机技术及信息技术共同推动了地震数据采集仪器的不断发展和更新换代，共经历了模拟光点地震仪、模拟磁带地震仪、集中式数字地震仪和分布式遥测地震仪。

一、 集中式地震数据采集系统：

上个世纪70年代中期，数字地震仪的出现，把地震勘探带入了一个崭新的时代， 出现了以DFS－V和SN338为代表的集中式数字地震仪。集中式地震数据采集仪器成功用于野外地震勘探约20年。

集中式地震勘探数据采集系统的最大特点是：采用IFP与14位逐次逼近型A/D转换器，IFP采用3～4位增益码，A/D转换器采用15位（1位符号位，14位尾数）逐次逼近型，集中式数字地震仪动态范围理论上可达168dB，但实际考虑仪器噪声等因素的影响，仪器的系统动态范围一般不超过120dB。

DR(理论) 20 log

记录的最大不失真电平

（dB）

最小有效电平

DR(理论) 20 log Gmaxmin 6 n

DR(系统) 20 log

记录的最大不失真电平

（dB）

仪器系统等效输入噪声电平

其中：Gmin~Gmax为IFP放大器的增益范围，n 为模数转换器的位数。

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二、 分布式遥测地震数据采集系统

把数据采集系统中的放大器、滤波器、A/D转换器、数据传输控制逻辑以及整个控制用CPU做在一个小箱体内，称为“采集站”，将采集站放置在检波点 上，每个采集站用小线与1～8道检波器连接，各采集站用数字大线或以无线方式与中央控制主机相连，构成分布式（Distributed）数据采集系统。

⒈由于受到采样间隔和大线重量的限制，集中式地震仪生产道数一般不超过120道，适应不了三维地震勘探对道数的要求。而分布式遥测地震仪的道数可达到上千道甚至上万道，完全能够满足三维地震勘探的需要。

⒉集中式数字地震仪的检波器通过大线与采集系统连接，由于大线上传输的是模拟信号，传输的距离又比较远，因此，信号易受各种干扰因素的影响。而遥测地震仪的采集站与中央控制主机之间传输的是数字信号，采集站和记录主机可以灵活组合，可以大大降低信号传输过程中各种干扰因素的影响。

根据遥测地震仪采集站所采用的电路结构形式，采集站又分为早期IFP型采集站和当代24位Δ-∑A/D型采集站。 1、IFP型采集站

典型的代表仪器是法国舍塞尔公司的SN368型地震仪。 IFP型采集站的内与集中式地震数据采集系统基本相同，只是采集站的道数一般为6～8道，可以使检波器通过较短距离的小线就近接入采集站。采集站中的控制部分一般由CPU