专利名称：高精度海洋地震勘探数据采集系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地球物理勘探时使用的数据采集系统，特别涉及一种高精度
海洋地震勘探多道数据采集系统。
背景技术：
海洋地震勘探数据采集系统是海洋地震勘探数据采集的关键设备。目前海洋地震
勘探系统采用的数据接收拖缆均为模拟电缆，需要外接设备才能实现数字化采样。拖缆中
的水听器分布多为大道距排列设计，分辨率和信噪比都比较低。近年来，国内有关单位研制
了一些较高分辨率的多道拖缆，但是其探测深度较浅，分辨率仅能满足中深层及浅层工程
地震勘探的需要，达不到高分辨率地震勘探的要求。另外，目前拖缆工作时的沉放深度均有
限，最大只能达到水深35m，超过35m时，拖缆无法正常工作，给海上施工带来一定的限制。
目前，国外的多道地震勘探系统采用的拖缆虽然已经实现数字化，就其分辨率也能够达到
高精度海洋地震勘探的要求，但其成本很高，无法满足国内的实际需求。 另外，目前的海洋地震勘探系统通过显示器实时显示和回放采集的数据情况，但
是非专业操作人员无法从显示器显示的数据中实时的判别数据的采集质量，尤其是当采集
系统因采集软件、拖缆或激发震源出现故障时，无法及时发现问题，因此大大影响了采集的
数据质量，延误了勘探工作进程，造成了不必要的损失。

发明内容本实用新型的目的是提供一种高精度海洋地震勘探多道数据采集系统，以弥补现有技术的不足。 本实用新型是在已有采集系统的基础上，主要是对多道数字拖缆以及水听器组合方式的改进，以及设置对工作状态进行实时监控的预警装置。 本实用新型的技术方案包括pc控制主机，激发震源，拖缆控制单元，由甲板段，首弹性段，前深拖控制器，首工作段，数字包，尾工作段，后深拖控制器，尾弹性段，尾标，接头，钛合金接头构成的多道数字拖缆和差分GPS，其特征是上述多道数字拖缆是24道，且可扩展的高分辨率海洋地震勘探多道数字拖缆，且首工作段前端及尾工作段后端分别设置有一个控制拖缆沉放深度的前深拖控制器和后深拖控制器。 上述的多道数字拖缆每道的水听器组合有等距的8组共计18个水听器，每道水听器组合中的18个水听器的排列方式依次是3， 1， 2， 4， 1， 2， 3， 2的等距不等权组合，每个水听器的间距为0. 78m。上述的水听器组合之间的间距也为0. 78m。 上述的数字包内设有对多道数字拖缆工作时的深度和压力进行实时监控的深度传感器和压力传感器。 上述的拖缆控制单元中设置有对系统及拖缆的工作状态进行实时监控的预警装置。 上述的多道数字拖缆中应用的数字包是SeaMUX24道数字包。[0011] 本实用新型的优点a.在多道数字拖缆上实现数模转换成为数字化拖缆，使多道数字拖缆在对应采样率下可达到最大道数的扩展；b.沉放深度达水深300m时，多道数字拖缆仍可正常工作；c.多道数字拖缆采用6.25m小道距排列，大大提高了空间分辨率；d.时间采样率高，其采样率高达1/16ms，且可采样率的范围大选择多达l/16ms，l/8ms，l/4ms，1/2ms，lms，2ms，4ms ;e.多道数字拖缆中的数字包对信号可编程增益值可选OdB， 12dB，24dB，36dB，42dB ;f.多道数字拖缆接收信号的频带宽5Hz-8kHz ;g.系统探测深度深，配合6000焦耳电火花震源，满足在水深大于1000米对海底沉积层大于1000米地层的探测；h.本实用新型设置的预警装置可实时监测系统的工作状态，预报系统故障，避免不必要的损失；i.差分GPS精确定位多道数字拖缆工作时的实际位置。

图1是本实用新型的总体结构示意图。 图2是本实用新型的多道数字拖缆总体结构示意图。 图3是本实用新型的数字包结构示意图。 图4是本实用新型的水听器组合方式示意图。 图5是本实用新型的预警装置结构示意图。 其中，lpc主控机，2拖缆控制单元，3激发震源，4多道数字拖缆，5预警装置，6差分GPS， 7甲板段，8首弹性段，9前深拖控制器，10首工作段，11数字包，12尾工作段，13后深拖控制器，14尾弹性段，15尾标，16接头，17钛合金接头，18深度传感器，19压力传感器，20水听器，21水听器组合。
具体实施方式如图1和2，本实用新型包括pc控制主机l，拖缆控制单元2，激发震源3，由甲板段7，首弹性段8，前深拖控制器9，首工作段IO，数字包11，尾工作段12，后深拖控制器13，尾弹性段14，尾标15，接头16，钛合金接头17构成的多道数字拖缆4和差分GPS，其特征是上述多道数字拖缆4是24道，且可扩展的高分辨率海洋地震勘探多道数字拖缆，首工作段前端及尾工作段后端分别设置有一个控制拖缆沉放深度的前深拖控制器9和后深拖控制器13。 如图2，本实用新型的多道数字拖缆4是高分辨率海洋地震勘探24道数字拖缆，最大可扩展到9600道，其结构依次为甲板段7，首弹性段8，首工作段10，用于数模转换的24道数字包ll，尾工作段12，尾弹性段14，尾标15和设置在拖缆内部的多组电缆、沿拖缆首、尾工作段长度方向依次设置的24道水听器组合，其特征是上述首工作段10前端及尾工作段12后端分别设置有一个使拖缆工作时保持水平并实时控制拖缆沉放深度的前深拖控制器9和后深拖控制器13。 本实用新型的多道数字拖缆4 (以24道为例)，即其首工作段10与尾工作段12中各设有12道水听器组合，具体选择甲板段7至少150m，首弹性段8至少25m，首工作段10至少75m，尾工作段12至少75m，尾弹性段14至少25m以及尾标15。甲板段7与首弹性段8之间及尾弹性段14末端有钛合金接头17连接。首弹性段8与首工作段10之间设有前深拖控制器9，尾工作段12与尾弹性段14之间设有后深拖控制器13，首工作段10与尾工作段12之间由SeaMUX24道数字包11连接。 如图3，上述数字包11采用了最新的SeaMUX24道数字包对地震信号进行数模转换，连接首工作段10与尾工作段12，且在该数字包11中设置了对多道数字拖缆工作时的深度和压力进行实时监控的市售的深度传感器18和压力传感器19，对多道数字拖缆工作时的深度和压力进行实时监控，更好的保证多道数字拖缆的安全和采集数据的准确度。[0022] 如图4，上述首工作段10和尾工作段12中每道的水听器组合21采用18个水听器，每道水听器组合中的18个水听器20的排列方式依次是3， 1， 2， 4， 1， 2， 3， 2的等距不等权组合，每个水听器20的间距S为0. 78m，水听器组合21之间的间距也为0. 78m，以压制随机干扰及多道数字拖缆的内部元件与油填充表皮产生的膨胀波等干扰信号。[0023] 如图5，上述电缆控制单元2中设有预警装置5，该预警装置5与多道数字拖缆4的数字包11内的深度传感器18和压力传感器19连接。当多道数字拖缆的工作电流和压力超过预定的指标时，预警装置5通过pc控制主机1中附设的音响设备进行报警，即使非专业操作人员也能及时发现问题，而避免不必要的损失。 使用本实用新型时，先将多道数字拖缆缠绕在绞车之上，再将pc主控机、拖缆控制单元、多道数字拖缆、激发震源连接好。施工时，工作船只低速航行，将多道数字拖缆缓缓放入海中，通过多道数字拖缆的工作段首尾两端的深拖控制器，控制多道数字拖缆工作段的沉放深度，采用10CC型高性能水听器，配合深拖缆控制器使用，能够使多道数字拖缆在水深300米处正常工作，可用于军事。施工作业时，多道数字拖缆接收到的地震反射波信号经SeaMUX24道数字包转换为数字信号，传输给pc主控机，由其进行采集和记录，同时，数字包中的压力和深度传感器，可实时显示水深和水压，并由预警装置进行实时监控。
权利要求一种高精度海洋地震勘探多道数据采集系统，包括pc控制主机(1)，拖缆控制单元(2)，激发震源(3)，由甲板段(7)，首弹性段(8)，前深拖控制器(9)，首工作段(10)，数字包(11)，尾工作段(12)，后深拖控制器(13)，尾弹性段(14)，尾标(15)，接头(16)，钛合金接头(17)构成的多道数字拖缆(4)和差分GPS(6)，其特征是上述多道数字拖缆是24道，且可扩展的高分辨率海洋地震勘探多道数字拖缆，又首工作段(10)前端及尾工作段(12)后端分别设置有一个控制拖缆沉放深度的前深拖控制器(9)和后深拖控制器(13)。
2. 如权利要求1所述的高精度海洋地震勘探多道数据采集系统，其特征是上述的多道数字拖缆(4)的每道水听器组合(21)有等距的8组共计18个水听器(20)，每道水听器组合中的18个水听器(20)的排列方式依次是3，1，2，4，1，2，3，2的等距不等权组合，每个水听器(20)的间距为0. 78m，上述的水听器组合(21)之间的间距也为0. 78m。
3. 如权利要求1所述的高精度海洋地震勘探多道数据采集系统，其特征是上述的数字包(11)内设有对多道数字拖缆工作时的深度和压力进行实时监控的深度传感器(18)和压力传感器(19)。
4. 如权利要求1所述的高精度海洋地震勘探多道数据采集系统，其特征是上述的拖缆控制单元(2)中设置有实时监控的预警装置(5)。
5. 如权利要求1所述的高精度海洋地震勘探多道数据采集系统，其特征是上述的数字包(11)是SeaMUX24道数字包。
专利摘要本实用新型涉及一种高精度海洋地震勘探多道数据采集系统。主要包括pc控制主机，激发震源，拖缆控制单元和多道数字拖缆，其特征是上述多道数字拖缆是24道，且可扩展的高分辨率海洋地震勘探多道数字拖缆，而且首工作段前端及尾工作段后端还分别设置有一个控制拖缆沉放深度的前深拖控制器和后深拖控制器。上述的多道数字拖缆中的数字包内又设有对拖缆工作时的深度和压力进行实时监控的深度传感器和压力传感器。上述的拖缆控制单元中设置有可对系统软件及拖缆的工作状态进行实时监控的综合预警装置，以实时监测数据采集系统的工作状态，并预报故障避免不必要的损失。
文档编号G01V1/38GK201540372SQ200920282298
公开日2010年8月4日 申请日期2009年11月29日 优先权日2009年11月29日
发明者刘怀山, 张进, 涂本良, 王林飞, 童思友, 邢磊, 高伟 申请人:中国海洋大学