目前,国内对石油、天然气等能源的消耗量依然很大,这些能源只能从自然界开采获取,采用勘探方法探测资源分布是开采前一项必不可少的过程。在众多勘探方法中,使用较多的是地震勘探方法,该方法利用地震检波器接收由人工产生的地震波信号,将地震数据返回给后端,由专业人员进行地震信号反演地下岩层情况,确定矿产资源分布。国内油气资源勘探行业在过去的几十年得到了飞速发展,随之易开采区域逐渐减少,间接导致行业内对勘探设备的性能要求逐渐严格。地震勘探仪器大致分为有线和无线两类,其中有缆地震仪占据着地震勘探装备仍然是勘探主力设备。有缆地震勘探系统主要由采集站、管理站（电源站）以及后端中央站组成,管理站作为连接采集站的中间站发挥着承上启下作用,可以有效避免在大型勘探系统下中心节点过于高复杂的管理控制要求,实现一种分层的管理模式,其各项技术研究的意义对整个勘探系统至关重要。然而国内的地震仪自主化程度不高,与国外先进设备存在一定差距,单就引进国外先进仪器就需要花费大量成本,另一方面,伴随着众多先进技术的发展,地震勘探仪需要不断创新以适应日新月异的需求变化。所以,本文依托实际工程项目对有缆地震仪管理站的关键技术提出了以下改进和创新,包括:（1）管理站作为地震勘探数据的存储转发中心,对数据的安全性有着很高的要求,而在实际施工中,长缆传输的引雷效应和其他干扰,往往会造成数据的偶发错误,需要对数据存储进行专门设计,以增强抗辐射或者抗干扰的能力。本文提出了一种基于ECC代理的大数逻辑可解正交拉丁方ols编码方法,为每16个数据添加16个奇偶校验位,可灵活构建校验矩阵来纠正多位翻转错位。此方法在zynq7000 FPGA平台上进行了设计及仿真验证,达到了预期效果。（2）管理站侧线挂载上千个节点,承担着同步管理的任务。传统GPS同步的方案,使用场景有其局限性。为了克服这种不稳定、单一的授时方法,对管理站设计了一种双冗余的时钟同步方法,利用传统GPS授时结合5G网络R16标准针对时间敏感网络1微秒的同步精度标准的高精度授时信道,设计基于FPGA的锁相环驯服时钟,产生稳定的高精度同步时钟。时钟同步后利用kalman算法以预测值修正时钟,开启守时模式降低功耗。根据卫星信号的载波调试方式设计切换算法,当勘探仪器工作在弱GPS信号场景下,系统通过算法自动切换5G授时,增加了系统在复杂环境下授时的稳定性。（3）基于以上改进的技术方案,基于FPGA平台提出在无线端使用5G蜂窝技术和WIFI6技术,有线端应用LVDS技术,实现混合型地震数据传输方案。地震数据高速传输系统设计包括控制协议、信道编解码、帧功能实现、通信链路设计。利用Xilinx的嵌入式系统设计工具Petalinux,基于Linux 4.9内核制作嵌入式系统,实现了整套系统的开发测试。本文可实现节点间7微秒授时精度,28分钟的守时能力,该同步方法不仅降低了系统功耗,还提高了复杂环境下同步精度和稳定性。基于ols码允许16个数据位纠正2个错误,可以在单事件功能中断发生时从其他内存芯片恢复内容,并且能纠正其他设备的附加单事件错误。分析对比回传的地震数据,设计的5G网络回传地震数据达到高带宽、低延时传输的设计要求,并且提高了解释精度。