單道地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

謝榮清

【摘 要】單道地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件是針對(duì)海上工程勘察高分辨淺地層剖面儀系統(tǒng)專門開發(fā)的采集系統(tǒng)軟件，系統(tǒng)軟件基于QT4開發(fā)，可運(yùn)行于windows和linux系統(tǒng)平臺(tái)。單道地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件能夠?qū)Σ杉降牡卣饠?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)接收、實(shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。

【關(guān)鍵字】單道地震數(shù)據(jù)采集；高分辨率

中圖分類號(hào)： P631.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）04-0149-002

Software design and implementation of single channel seismic data acquisition system

XIE Rong-Qing

（China Oilfield Service Ltd，Sanhe Hebei China，065201，China）

【Abstract】The software of single channel seismic data acquisition system is specially developed for the engineering investigation and survey on high resolution sub bottom profiler system.The development of the software based on QT4， which can be run on Windows and Linux system platform.The software of single channel seismic data acquisition system can deal with collected seismic data at the real time，such as real-time receiving，real-time display and real-time storage.

【Key words】Single channel seismic data acquisition；High resolution

0 概述

海上高分辨率地震勘察設(shè)備可以應(yīng)用井場(chǎng)調(diào)查， 探明淺層地質(zhì)構(gòu)造及淺層氣分布 ，為鉆井平臺(tái)布設(shè)提供風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，避免鉆井井噴、井涌等事故的發(fā)生，為安全鉆井提供依據(jù)，也可以應(yīng)用到淺層高分辨率地震作業(yè)，提供高分辨率的地震資料，得到更清晰的地下地質(zhì)構(gòu)造成像，另外應(yīng)用到我國海洋地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域，用以探明沿海內(nèi)陸架、陸坡和深海盆地的海底地形、地貌特征。隨著國內(nèi)海上油氣田開發(fā)市場(chǎng)的活躍，井場(chǎng)調(diào)查的作業(yè)量越來越大，對(duì)高分辨、高精度工程調(diào)查地震設(shè)備的需求也越來越多，研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)海上高分辨工程調(diào)查地震設(shè)備勢(shì)在必行。

中海油服物探研究院承擔(dān)了“海上工程勘察高分辨率單檢數(shù)字地震系統(tǒng)研制與應(yīng)用”的研制工作，成功研制了原理樣機(jī)并進(jìn)行了海上試驗(yàn)，取得良好的地震資料，結(jié)果表明了采集資料的正確性，能真實(shí)反映地下地質(zhì)情況，相較于已有資料，具有更寬的頻帶和更高的分辨率。

樣機(jī)中的硬件電路包括水下采集電路、水上數(shù)據(jù)命令轉(zhuǎn)換電路和串口服務(wù)器。水下數(shù)據(jù)采集電路實(shí)現(xiàn)淺地層反射信號(hào)的采集和傳輸，前端連接的是由高頻檢波器單道組合后的水下工作段，采集到的數(shù)據(jù)通過RS485通訊協(xié)議經(jīng)由跨接段上傳至水上數(shù)據(jù)命令轉(zhuǎn)換電路。水上數(shù)據(jù)命令轉(zhuǎn)換電路完成主控系統(tǒng)下發(fā)指令和水下采集數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)功能，并且完成對(duì)電火花震源系統(tǒng)的觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)采集系統(tǒng)和震源系統(tǒng)的同步。主控系統(tǒng)控制軟件通過TCP/IP協(xié)議接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，水上數(shù)據(jù)命令轉(zhuǎn)換板通過RS485通訊協(xié)議接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，串口服務(wù)器完成主控系統(tǒng)控制軟件和水上數(shù)據(jù)命令轉(zhuǎn)換電路之間通訊格式的轉(zhuǎn)換。硬件系統(tǒng)功能框圖如圖1所示：

1 系統(tǒng)軟件功能介紹

單道地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件是海上工程勘察高分辨淺地層剖面儀的上層控制軟件。單道地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件是針對(duì)海上工程勘察高分辨淺地層剖面儀系統(tǒng)專門開發(fā)的采集系統(tǒng)軟件，系統(tǒng)軟件基于QT4開發(fā)，可運(yùn)行于windows和linux系統(tǒng)平臺(tái)。單道地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件能夠?qū)Σ杉降牡卣饠?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)接收；能夠?qū)崟r(shí)顯示單道地震數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)存儲(chǔ)地震數(shù)據(jù)；并可對(duì)采樣率、記錄長度、增益等參數(shù)進(jìn)行配置。

1.1 系統(tǒng)軟件主要功能

如圖2所示，單道地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件分三大功能：

參數(shù)配置：參數(shù)配置包括工區(qū)參數(shù)配置，采樣參數(shù)配置，增益參數(shù)配置。

監(jiān)控顯示：實(shí)時(shí)顯示采集到的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行濾波、增益、填充。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：實(shí)時(shí)的將收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在硬盤上。

1.2 系統(tǒng)軟件主要技術(shù)指標(biāo)

（1）支持多種采樣率：支持1ms、2ms、4ms、1/2ms、1/4ms、1/8ms、1/16ms采樣；

（2）支持記錄長度1ms～18s；

（3）數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收、顯示、存儲(chǔ)；

（4）支持segy格式存儲(chǔ)和回放；

（5）可跨平臺(tái)運(yùn)行（windows、linux）；

1.3 系統(tǒng)軟件工作流程

正常工作流程如圖3所示

系統(tǒng)軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)初始化；

進(jìn)行工區(qū)參數(shù)配置；

進(jìn)行采集參數(shù)配置，包括采樣率、記錄長度等；

繪圖顯示參數(shù)配置，包括增益、放大/縮小等；

給采集箱體發(fā)采集指令，開始正常采集；

開始接收數(shù)據(jù)、并進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)；

日月檢測(cè)試流程如圖4所示：

系統(tǒng)軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)初始化；

進(jìn)行采集參數(shù)配置，包括采樣率、記錄長度等；

日月檢模式選擇；

給采集箱體發(fā)采集指令，開始正常采集；

開始接收數(shù)據(jù)、并進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)；

1.4 系統(tǒng)軟件功能結(jié)構(gòu)

如圖5所示，系統(tǒng)軟件分三大塊，主程序、數(shù)據(jù)接收線程、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線程，這三大塊并行執(zhí)行。主程序負(fù)責(zé)初始化、參數(shù)配置并啟動(dòng)數(shù)據(jù)接收和存儲(chǔ)線程，繪圖放在主程序。

2 結(jié)束語

單道地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在渤海進(jìn)行了2次試驗(yàn)，軟件運(yùn)行良好，單道地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件能夠滿足系統(tǒng)對(duì)于地震數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接收、實(shí)時(shí)顯示和實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]阮福明，宋克柱，曹平.海上時(shí)延地震勘探記錄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[J].電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)，2006.

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