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[摘 要]2013年5月我公司在准噶尔盆地哈山地区成功实施了可控震源高效采集试验。这次试验的成功有赖于地震勘探记录仪器设备的飞速发展，特别是具有超大规模带道能力的记录仪系统不断涌现。结合该项目的技术要求，对428XL仪器进行软、硬件的升级，升级后的428XL仪器在该项目的实际施工中取得到了良好的应用效果。
[关键词]带道能力；存储能力；数据相关处理；高速率；海量数据量；技术升级
中图分类号：TP391.72 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0245-02
1 前言
可控震源高效采集要求采集仪器具有更大的带道能力、数据处理能力、更快的传输速率、记录方式以及系统稳定、施工方便、操作便利等性能。
例如：东方物探1998年开始在国外应用可控震源高效采集技術。当年，应用多套震源交替扫描技术，日效最高达到500炮；2005年至2009年日效达到1万炮以上；2010年以来，日效达到2万炮以上，比1998年提高40倍。
2 哈山东高效采集项目对仪器能力需求的分析
通过对仪器的主机运算能力，数据存储能力、数据实时传输能力、质量监控能力等分析并结合高效采集项目施工设计，哈山东三维地震勘探常规采集项目中所使用的428XL仪器设备不具备高效采集的能力，不能满足高效采集的技术要求，因此需要对428仪器进行技术升级。
2.1 具备30000道的带道能力
仪器应具备2万道以上的实时连续记录和数据管理能力；
2.2 管理多束线同时施工的能力
根据施工要求需满足至少6束线同时施工，因此仪器需具有管理多束线同时施工的能力；
2.3 建立至少2万道超级排列的能力
当生成超级排列后，每次当前排列移动时就不再需要重新组成测网，节省了时间，加快放炮速度，因此建立超级排列对高效采集的顺利生产至关重要；
2.4 超大数据量的实时运算与处理能力
根据高效采集观测系统推算，理论単束线所产生的数据量大约是174G，所以必须具备海量数据的实时相关能力和数据处理能力；
2.5 震源状态实时监控能力
对每台震源的状态值进行实时监控，判断震源输出值是否达到技术要求；
2.6 仪器需支持双频GPS无桩号及导航施工能力
实现震源不间断施工和增加有效震源作业时间，需要震源获得连续的，能满足精度要求的坐标信号；
3 428xl仪器的技术升级
综上所述并结合本次高效采集的观测系统设计要求，因此需对哈山东三维地震勘探所使用428XL仪器及地面设备进行软、硬件技术升级。
3.1 设备硬件升级
3.1.1 扩展了428仪器主机的记录能力
将LCI控制箱体扩展为3个，使得LCI控制箱体的带道能力由原来的10000道/2ms增加至30000道/2ms。将仪器输入接口扩展为四个高速口，同时将主服务器内存升至了64G的内存，具备处理3万道数据的能力。
3.1.2 新配备了6套NAS4000/4T移动存储硬盘
原有的3592磁带机和NASstartXA型硬盘存储器在高效采集模式下显现了劣势：
（1）磁带机记录速度不能与生产速度同步（2）容量小（3）笨重、不方便
综上所述，新配备的NAS4000是最新型安全记录硬盘，高数据量传输，可以同时记录和拆装磁盘，是具有双备份移动存储硬盘。
3.1.3 加装了第二套客户端
高效采集模式下仪器需要完成对采集参数的设置、炮点的设置、排列监控、数据记录、震源状态监控、可控震源的运行方向、激发点的状态等工作。单客户端操作就显得不足，因此增加一个客户端除了减轻了主服务器的负担外还可以弥补了因控制窗口的增加，导致一些实时监控功能的缺失（图1）。
3.1.4 点对点接入高速网卡
主服务器上加装了两个高速网卡（1000M），一个分配给NAS，一个分配给e-SQC（图2），不再通过HUB链接，而直接采用点对点的方式连接到主服务器上。
3.1.5 配备了一套Trimble双频GPS
其精度可以满足测量成果要求，其高精度的坐标可以控制震源同源和动态滑动的距离。
3.2 系统软件升级
3.2.1 操作系统升级
对主服务器及eSQC服务器操作系统系统进行升级，升级到Radhat5.4版本。
3.2.2 应用软件升级
对主机和地面设备的应用软件进行了升级，版本升级到5.18版本，该版本支持先进的可控震源扫描技术，支持DSSS技术、支持动态滑动技术、支持高速NAS硬盘、支持无桩号导航施工，支持多束线施工。
3.2.3 统一所有设备的版本
针对哈山东高效采集项目技术要求，需要将2台428仪器主机、5个LCI箱体、70和交叉站、750个电源站等所有地面设备进行升级。
3.2.4 购置了一套VE464DPG导航许可（Guidance）
针对DPG箱体购置了18台导航许可，可以同时管理多达18台震源进行导航施工，实现高效采集的无桩号施工。
4 技术升级后仪器的应用
4.1 仪器主机的运算能力大幅度增强
4.1.1 预读能力加强
4.1.2 响应速度加快
4.1.3 处理速度加快
4.2 数据存储能力大幅度提高
4.2.1 输入多束线的SPS文件
4.2.2 高容量硬盘存储
4.3 数据实时传输能力增强
4.3.1 采集数据传输增强
4.3.2 差分信号传输增强
4.3.3 导航信号传输
4.4 质量监控能力的提高
4.4.1 仪器时钟设置
使用GPS时钟模式而不再使用内部时钟模式。
4.4.2 震源参数监控
设置震源参数门槛值，监控野外所有震源的性能指标。
4.4.3 震源点的修正
震源点坐标作为测量成果使用，对测量组RTK（地面基站差分）测量的炮点高程进行修正；
4.4.4 同源参数设置
在仪器中设置同源施工参数，在保证12公里距离拉开后同源开始实施；
4.4.5 SPS生成
和常规生产不同，每天结束生产时除了需要按束线拷贝操作员班报、R、S、X、文件外还需要拷贝COG文件；
5 总结
高效采集技术与传统的可控震源采集技术相比，在生产组织方式、设备使用量、资料处理等很多方面有很大的差异。通过对428xl仪器的升级与改造，仪器带道能力、数据运算能力、传输速度和数据存储能力都得到大幅度提高；达到了可控震源高效采集的要求。同时我们还了解到仪器与震源的通讯能力至关重要，是取得高效采集的关键因素，合适的观测系统对发挥高效采集技术的最大效能以及减少地面设备需要量至关重要。
参考文献
[1] 倪宇东王井富马涛可控震源地震采集技术的进展.石油地球物理勘探，2011，46（3）349--356.
[2] 王井富徐雪峰关业志可控震源高效采集技术简介及对装备的需求.《石油物探装备》2010年02期.
[3] 孙和军王忠飞双频GPS广域差分在可控震源上的应用探讨.物探装备，2010，20（2）：87--91.
[关键词]带道能力；存储能力；数据相关处理；高速率；海量数据量；技术升级
中图分类号：TP391.72 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0245-02
1 前言
可控震源高效采集要求采集仪器具有更大的带道能力、数据处理能力、更快的传输速率、记录方式以及系统稳定、施工方便、操作便利等性能。
例如：东方物探1998年开始在国外应用可控震源高效采集技術。当年，应用多套震源交替扫描技术，日效最高达到500炮；2005年至2009年日效达到1万炮以上；2010年以来，日效达到2万炮以上，比1998年提高40倍。
2 哈山东高效采集项目对仪器能力需求的分析
通过对仪器的主机运算能力，数据存储能力、数据实时传输能力、质量监控能力等分析并结合高效采集项目施工设计，哈山东三维地震勘探常规采集项目中所使用的428XL仪器设备不具备高效采集的能力，不能满足高效采集的技术要求，因此需要对428仪器进行技术升级。
2.1 具备30000道的带道能力
仪器应具备2万道以上的实时连续记录和数据管理能力；
2.2 管理多束线同时施工的能力
根据施工要求需满足至少6束线同时施工，因此仪器需具有管理多束线同时施工的能力；
2.3 建立至少2万道超级排列的能力
当生成超级排列后，每次当前排列移动时就不再需要重新组成测网，节省了时间，加快放炮速度，因此建立超级排列对高效采集的顺利生产至关重要；
2.4 超大数据量的实时运算与处理能力
根据高效采集观测系统推算，理论単束线所产生的数据量大约是174G，所以必须具备海量数据的实时相关能力和数据处理能力；
2.5 震源状态实时监控能力
对每台震源的状态值进行实时监控，判断震源输出值是否达到技术要求；
2.6 仪器需支持双频GPS无桩号及导航施工能力
实现震源不间断施工和增加有效震源作业时间，需要震源获得连续的，能满足精度要求的坐标信号；
3 428xl仪器的技术升级
综上所述并结合本次高效采集的观测系统设计要求，因此需对哈山东三维地震勘探所使用428XL仪器及地面设备进行软、硬件技术升级。
3.1 设备硬件升级
3.1.1 扩展了428仪器主机的记录能力
将LCI控制箱体扩展为3个，使得LCI控制箱体的带道能力由原来的10000道/2ms增加至30000道/2ms。将仪器输入接口扩展为四个高速口，同时将主服务器内存升至了64G的内存，具备处理3万道数据的能力。
3.1.2 新配备了6套NAS4000/4T移动存储硬盘
原有的3592磁带机和NASstartXA型硬盘存储器在高效采集模式下显现了劣势：
（1）磁带机记录速度不能与生产速度同步（2）容量小（3）笨重、不方便
综上所述，新配备的NAS4000是最新型安全记录硬盘，高数据量传输，可以同时记录和拆装磁盘，是具有双备份移动存储硬盘。
3.1.3 加装了第二套客户端
高效采集模式下仪器需要完成对采集参数的设置、炮点的设置、排列监控、数据记录、震源状态监控、可控震源的运行方向、激发点的状态等工作。单客户端操作就显得不足，因此增加一个客户端除了减轻了主服务器的负担外还可以弥补了因控制窗口的增加，导致一些实时监控功能的缺失（图1）。
3.1.4 点对点接入高速网卡
主服务器上加装了两个高速网卡（1000M），一个分配给NAS，一个分配给e-SQC（图2），不再通过HUB链接，而直接采用点对点的方式连接到主服务器上。
3.1.5 配备了一套Trimble双频GPS
其精度可以满足测量成果要求，其高精度的坐标可以控制震源同源和动态滑动的距离。
3.2 系统软件升级
3.2.1 操作系统升级
对主服务器及eSQC服务器操作系统系统进行升级，升级到Radhat5.4版本。
3.2.2 应用软件升级
对主机和地面设备的应用软件进行了升级，版本升级到5.18版本，该版本支持先进的可控震源扫描技术，支持DSSS技术、支持动态滑动技术、支持高速NAS硬盘、支持无桩号导航施工，支持多束线施工。
3.2.3 统一所有设备的版本
针对哈山东高效采集项目技术要求，需要将2台428仪器主机、5个LCI箱体、70和交叉站、750个电源站等所有地面设备进行升级。
3.2.4 购置了一套VE464DPG导航许可（Guidance）
针对DPG箱体购置了18台导航许可，可以同时管理多达18台震源进行导航施工，实现高效采集的无桩号施工。
4 技术升级后仪器的应用
4.1 仪器主机的运算能力大幅度增强
4.1.1 预读能力加强
4.1.2 响应速度加快
4.1.3 处理速度加快
4.2 数据存储能力大幅度提高
4.2.1 输入多束线的SPS文件
4.2.2 高容量硬盘存储
4.3 数据实时传输能力增强
4.3.1 采集数据传输增强
4.3.2 差分信号传输增强
4.3.3 导航信号传输
4.4 质量监控能力的提高
4.4.1 仪器时钟设置
使用GPS时钟模式而不再使用内部时钟模式。
4.4.2 震源参数监控
设置震源参数门槛值，监控野外所有震源的性能指标。
4.4.3 震源点的修正
震源点坐标作为测量成果使用，对测量组RTK（地面基站差分）测量的炮点高程进行修正；
4.4.4 同源参数设置
在仪器中设置同源施工参数，在保证12公里距离拉开后同源开始实施；
4.4.5 SPS生成
和常规生产不同，每天结束生产时除了需要按束线拷贝操作员班报、R、S、X、文件外还需要拷贝COG文件；
5 总结
高效采集技术与传统的可控震源采集技术相比，在生产组织方式、设备使用量、资料处理等很多方面有很大的差异。通过对428xl仪器的升级与改造，仪器带道能力、数据运算能力、传输速度和数据存储能力都得到大幅度提高；达到了可控震源高效采集的要求。同时我们还了解到仪器与震源的通讯能力至关重要，是取得高效采集的关键因素，合适的观测系统对发挥高效采集技术的最大效能以及减少地面设备需要量至关重要。
参考文献
[1] 倪宇东王井富马涛可控震源地震采集技术的进展.石油地球物理勘探，2011，46（3）349--356.
[2] 王井富徐雪峰关业志可控震源高效采集技术简介及对装备的需求.《石油物探装备》2010年02期.
[3] 孙和军王忠飞双频GPS广域差分在可控震源上的应用探讨.物探装备，2010，20（2）：87--91.