地震勘探技术是油气勘探的重要方法之一,节点式地震仪(又称无缆存储式地震仪),摆脱了电缆的束缚,能够适应复杂的勘探环境,因此被广泛应用到油气勘探作业中。但是仍然存在无法进行现场数据质量监控,难以保证勘探的质量和效率的问题。长时间的采集在节点中存储了大量的地震数据,采集完成后进行数据回收时需要耗费大量人力和时间。为了解决该问题,本课题应用无线通信技术,研究开发了基于节点地震仪的无线地震勘探数据回收系统,实现了地震数据的现场回收与实时监控。本文主要的研究工作包括以下几个方面。(1)针对地震数据传输中常用的基于FTP协议的数据传输方法实时性不强的问题,加入了文件名实时上传的机制,提出了基于UDP协议、FTP协议的数据传输方法。同时利用网络结构固定,流量可控的特点,采用优化的多节点传输机制传输数据。单个节点的连续回收测试表明,当采集节点中文件数目较少时,两种数据回收方法效率相差不大,随着采集节点中存放的文件增多,原传输方法回收效率逐渐降低,本课题采用的方法回收速率基本稳定,当文件数为100时,两种的数据回收效率相差了近3倍。同时多节点的传输测试表明,优化的多节点传输机制可以提高数据传输速率。(2)针对在大规模勘探中,数据量庞大使得中继网络中靠近中心的节点容易出现拥塞的问题,对采集节点TCP协议栈拥塞控制算法进行优化。采集节点采用的标准的TCP协议拥塞控制算法在无线网络中性能不佳,本课题利用数据回收网络为专用网络这一特点,将基于显示拥塞通知(ECN)的拥塞概率预测模型与带宽估计的方法相结合,并且考虑到复杂多变的勘探的环境使得无线信道的误码丢包率发生变化,利用TCP误码丢包率和TCP分组长度的关系,动态设置TCP报文长度,优化改进传统TCP协议。在误码丢包严重与网络拥塞的环境中进行仿真测试中,吞吐量提高了近1倍,在实际采集环境中测试,吞吐量提高了30%。(3)针对现场数据回收可控可监测的需求,基于应用程序开发框架Qt设计了终端软件。基于提出的数据传输方案实现了连续实时回收与单炮数据回收,状态信息的实时监控、采集参数的在线可配。采用连接池与多线程技术实现了多节点数据传输,采用同步时间段实时更新算法与文件信息队列索引机制实现了数据同步处理,基于MVC模型设计了二维地震波形显示框架,实现了采集监控时二维波形的实时展示。基于以上的研究工作,本课题在实验室自主研发的节点地震仪硬件平台上进行了测试,测试结果表明本课题开发的无线地震勘探数据回收系统实现了现场数据实时回收与监控,51个采集节点的野外环境测试中,实时连续回收的平均吞吐量为7.6Mbps,系统整体吞吐量最大可达58Mbps,相比于没有优化的系统,提高了2.5倍。