408UL采集系统简介

Sercel408UL地震数据采集系统简介杨成珊黄磊Sercel408UL是Sercel公司最新推出的一种地震数据采集系统。该系统设计独特,采用全新的地震区域网络遥测技术,不再受传统遥测技术的局限性的限制,解决了复杂地区的施工问题,并且提高了数据采集的质量和施工效率,能够提供比SN388更好的灵活性和可靠性。Sercel408UL系统有5种可供选择的采样率:4mS,2ms,1ms,0.5ms和0.25ms。其新型的地面设备采用LINK(采集链)的概念,将采集站和电缆合二为一,并且配置可变,使其无论是在进行2D或3D,还是3C或4C地震采集工作时都具有极大的灵活性和可靠性。另外,与地震区域网络遥测技术相适应的地震网络软件分布在Sercel408UL的整个地面设备和中央记录单元中,进一步保证了采集质量,提高了施工灵活性。Sercel408UL系统的主要特点1.新的地面设备一一LINK结构1)Sercel408UL系统的地面设备是对传统地面设备的一次革新与飞跃。在Sercel408UL的地面设备设计中,突破了传统的采集站与电缆分离的概念,取而代之的是一种全新的LINK结构,即采集站和电缆可作为一个单元使用。一条LINK是由一组(1~48个)极小的FDU(野外数字化器)通过两对数传线集成连接而成,LINK的两端为大线接头。LINK结构中的每个FDU都包括一个前置放大器(用户可以选择前置放大器的增益),每个地震道中都有一个大动态范围的24位A/D转换器。LINK中的连接电缆有标准型和潜水型两种。标准型重量极轻,主要用于陆地施工,电缆的长度可选取为1~110m;潜水型主要用于沼泽及水域施工,电缆长度可选取为1~90m。LINK作为一个单元,其结构的可调整性使用户可以根据不同的施工条件和要求来选取采集道数(FDU的结构和数量)和电缆长度,确定出最佳的LINK结构,从而保证了最好的采集质量。2)对于检波器的连接问题,LINK可选择以下几种方式:①因LINK结构完全取消了抽头,所以检波器可以直接连接到采集单元。②检波器可成为采集单元的一部分,即将采集站与检波器集成在一起;另外,采集单元也可以装上数字加速度检波器。③地面设备可以内置或外置多组检波器以用于三分量采集。3)与SN388系统的地面设备相比,408UL系统的地面设备在体积和重量上都有大幅度减少,并且功耗更低。带55m长电缆后的标准型LINK的重量为2.890kg,潜水型LINK的重量为5.440kg。FDU电源功耗仅为140mW。2.地震区域网络遥测技术1)地震区域网络和多路径功能Sercel408UL系统的整个地震阵列除了具有传输数据和命令的标准功能外,还支持一个通讯协议,其作用如同计算机网络一样,称为地震区域网络,同时408UL系统还增加了多路径(Multi-Path)的重要功能。用户可以自定义数据和命令传输的路径,当数据和命令在传输过程中遇到障碍物或设备出现故障,如电缆故障时,网络中的缓冲存储器可使数据和命令通过网络中的其它路径(无线或电缆)重新传输直至被成功接收,这一功能避免了传输中的数据丢失和错误,极大地提高了数据传输的质量和效率。2)Sercel408UL系统还推出了一个新的模块一一REM(远程鹰模块),该模块允许无线收发信机在远离中央记录单元时也能工作,并且作为地震区域网络的一个组成部分。因此在野外施工时,可将无线收发信机放置在离无线采集单元距离较近的位置,解决了在困难传输条件下的无线传输问题。3)Sercel408UL系统的另外一个特点是可以配备COPILOT(远程控制系统),即允许其采集系统通过低带宽或高带宽通讯(如蜂窝状电话或卫星通讯)在任何地方都能与远程工作站相连,从而实现远程操作,提供远程技术支持、软件安装等服务,在将来还可以实现远程数据传输功能。因此,408UL的适用范围可以说是真正的全球区域。3.地震网络软件为了适应408UL系统的地震区域网络遥测技术和分布式遥测结构,Sercel公司开发出了新的地震网络软件。该软件不仅分布于各个记录节点中而且还分布于整个地震区域网络中,可与SQC-PRO实时连接进行QC处理分析,增强了实时质量保证,并改进了故障的检测和排除方法,能够提供高效的单分量或多分量、3D或4D的地震采集,快速处理大面积满波域勘探所遇到的大容量数据,从而使Sercel408UL的施工作业具有更大的灵活性。尽管408UL系统的功能发生了改变,但该系统的软件的操作界面仍保持原有Sercel公司产品的风格,因此对于已经熟悉SN388的人员,只需经过短期培训,就能灵活使用该软件。Sercel408UL系统的主要参数1.中央记录单元Sercel408UL系统采用人机操作界面,使用台式或笔记本工作站,每个工作站可配备多达3台显示器,最多可使用5台工作站。操作系统使用UnixTM系统,X窗口系统为X11TM,窗口环境为MOTIFTM。Sercel408UL系统可配合可控震源与炸药两种激发方式施工。当使用可控震源施工时,中央记录单元的每个模块的实时处理能力为1800道(2ms采样)。如果把几个箱体模块并联并且连接到一组磁带机和绘图仪上,则系统能力可得到极大扩展,最大道数可达无限道。系统的最大记录长度分别为99s(4ms采样时),64s(2ms采样时),32s(1ms采样时),16s(0.5ms采样时),8s(0.25ms采样时)。系统的最大采集长度分别为128s(4ms采样时),64s(2ms采样时),32s(1ms采样时),16s(0.5ms采样时),8s(0.25ms采样时)。2.有线遥测系统地面设备Sercel408UL有线遥测系统地面设备的FDU、LAUL(电源站)、LAUX(交叉站)的主要物理参数如表1所示。FDULAULLAUX材料聚氨酯和聚酰胺铝或无锈铁铝尺寸300mm*75mm*85mm224mm*93mm*108mm312mm*242mm*137mm重量0.415kg(标准型)0.490kg(潜水型)2.400kg(标准型)3.700kg(潜水型)5.500kg工作电压27~50VDC10.5~15VDC10.5~15VDC功耗140mW3.4W(等待状态时为420mW)5.7W工作温度-40~-700C-40~-700C-40~-700C潜水深度15m15m15mFDU为24位A/D转换的单道站,FDU之间的间隔最大可达75m。在2ms采样,25℃时,其瞬时动态范围为130dB,畸变为-110dB,共模抑制比为110dB。LAUL为48V测试电源站,执行FDU和测线的管理与供电功能。FDU和LAUL之间的最大道数取决于FDU之间的道间距和采样率。LAUX具有数据输入和路径选择功能,使用标准电缆传输时,交叉线上LAUX之间的间隔可达300m,使用潜水电缆时可达25m。3.REMREM的无线单元为SU6R和SAR,可延用以前的SU6R采集站。最大道数为1200道,使用全方位天线时的传输距离为0.2~12km,使用八木天线时的传输距离为0.3~24km。REM的尺寸为426×514×274(mm),REM便携箱的尺寸为566×690×381(mm),重量为18kg;附件便携箱的尺寸为378×483×231(mm),重量为30.2kg。REM的工作电压为10~15VDC;处于接收状态时功耗为22W(不带手持终端)或28W(带手持终端),处于发射状态时功耗为96W(不带手持终端)或102W(带手持终端)。Sercel408UL系统自推出以后,很快就技入野外生产,其极小的体积、极轻的重量、极低的功耗、可变的配置和独特的地震区域网络遥测技术为今日的地震数据采集工作带来了一个新的亮点。-----------------选自《物探装备》2001-1