地震勘探中实时数据处理系统的设计与实现
大型地震数据采集系统中的实时监视系统设计
２１ ０ ２年
第 ７期
７月
核 电子学 与探 测技 术
Ｎｕｃｅ ｒＥｌｃｒ ｎｉｓ＆ Ｄｅｅ ｔ ｎ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｌ ａ ｅ ｔｏ ｃ ｔ ｃｉ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ
Ｖ０． Ｎｏ ７ １３２ ．
Ｊｌ ． ２ １ ｕｙ ０ ２
大 型 地 震 数 据 采 集 系统 中的 实 时监 视 系统 设计
可 以应用 于其他数据采集系统 。
关键 词 ： 数据采集系统 ； 系统 ； ； 监视 实时 不同数据传 输路径
中图分类号 ： Ｔ ７ Ｐ２ ４＋． ２ 文献标志码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ５ －９４ ２ １ ）７０ １ －６ ２ ８０ ３ （ ０２ ０ －８４０
海 洋石 油 在 现 代 石油 中 的 比例 越 来 越大 ， 地 震 勘 探 方法 是 目前 油气 田勘 探 的主 要 手段 ，
据 和地 震 采 集数 据 ， 中状 态 数 据 需要 有 较 强 其
勘探时所使用的勘探设备具有规模大、 多通道 、 高 采样 率 、 分 辨 率 、 时 处 理 等 特 点 ¨ 。在 高 实 Ｊ
庞 大 的地 震数 据 获 取 系统 中 ， 地 震 数据 采 集 对
的实时性 ， 而地震采集数据量较大 ， 需要数据传 输速 度较 快 。系统 根据 ２种监 视数 据 的不 同要 求， 分别设计相应数据传输 通道来实现数据传 输要求 ， 通过合理设计监视数据传输流程 ， 进一 步优化相应传输通道 的传输性能 ， 提高监视 系
地震 数 据总 量为 ６×１４ ３ ８ ．２Ｍｂ＝ ． １ ４Ｇ 。 ２ ２ １８ ｂ
则拖缆 接 口板分离后 的状态 数据 的数据率为 ４ ．８ ２ ９ １６ｋｐ ； ６０ × ０＝ ２ ． ｂｓ经拖缆接 口板分离 的 地 震 数 据 为有 效 数 据 帧 中地 震 数 据 ， 如果 系 统 的采样 率 为 ２ｋ ， Ｈｚ系统 采 集通 道数 为 １ ２ ， ０ 每 ９
基于FPGA地震勘探信号滤波系统设计与实现
随着近代 电子技术 的发展 ，地球物 理勘 探 技术在不 断进步 ，作为 最重要的地球物 理勘探 方法一地震 勘探也在飞速 的发展 ，无论 是数据 采集技术 、仪器的升级 改造方面 ，都得 到 了很 大程度 的提 升。野外地震 数据采集是地 震勘探 最重要的过程，它包括对 地震信 号的采集 、地
＿
对 应Ｆ Ｄ Ａ ｔ ｏ ｏ １ 工具箱对应Ｆ Ｉ Ｒ 滤波器 为卷 积 如 图４ 所 示 ，滤波 器 的输入 和输 出波形均 型结构 ，关键求 出系统单 位冲击 响应 ＾ （ 一 ） 。系 为正 弦波 ，无 明显失真 。说 明滤波器在处理 单 统 函数 为 ： 频信 号时 ，引入其他 谐波干扰在 合理范 围内。 在 测 试ＦＩ Ｒ 滤 波 器 时 ，输 入 正 弦信 号 幅 度 为 Ⅳ （ ： ） ＝ ∑ｈ ｆ ｎ ） ｚ １ ． ０ Ｖ ，输入信 号的步 进为２ ０ ｋ Ｈ ｚ 。但 是 由于示 由系统函数 （ ＝ ） 可得 对应系统差分方程公 波器 的测量数据可 能与信号源 显示数据不 同， 式为： 再 加上示波器 的线可能衰减 高频信号 ，所 以输 入 信号的幅度 必须测量 ，根据 测试得到 的数据 （ ＾ ） ＝ ∑ｈ （ ｍ ） ｘ （ ｎ — ｍ ） ＝ ０ ， １ … ２ ３ … Ｎ ～ １ （ ２ ） 可 以画出实际滤波 幅频特性 从 图５ 可 以看 出，幅频 曲线为 一个低通 滤 式 中 ：Ｎ 为 滤 波 器 阶数 ； （ ） 为 输 出信
地层 内传播规律来勘探地下地质情况的信号
输入 不 同频 率 的正 弦 波 ，观测 输 出正 弦
地震数据处理.ppt
（2）波阻抗反演、AVO分析、
方法研究效果只有通过解释才能
谱分解处理技术完善 （3）多波多分量数据处理 （4）井下、井间数据处理流程
真正体现 只有通过解释才能发现问题，才 能买现与地质结合
发展目标是：
（5）时移地震数据处理方法
处理完了，解释也就完了
处理停止了，解释也就停止了
二、常规处理技术的精细处理
七、后记
与谱分解技术联合处理
2003年中油下属 14个油田分公司 共设 173个 老资料重新
处理解释项目
2D 91355 KM
3D 17295 KM2
共投资 17630万，取得了巨大的勘探效益
技术特色：
1、2D 和3D 连片处理
（1）数据规则化处理 （2）处理解释方法针对具体地质目标设计 （3）提高分辨率和改善深层数据品质为两个主要亮点 （4）2D连片一般叠前时间/深度偏移处理
绝大部份工作采用常规处理技术流程,常规处理技术方法成熟
动、静校正-叠加-叠后时间偏移
技术水平 = 技术应用水平 + 精细 + 处理员素质
叠前处理的目的实现同相叠加 (时间对齐、波形一致) 叠加是提高信噪比的最基本最有效手段 叠后时间偏移是近似的，精细只能从偏移策略、算法、参数、速度、 输入数据等方靣入手
技术领域均有重大进展，速度的各向异性研究开始受重视
软硬件环境
1、适应采集数据量的猛增，海上三维作业从 500km2 到 3000km2 ,甚至高 达5000 km2，效率由每日3 km2 到 25km2 , 拖缆由2根到12根。
2、利用高速卫星通信和地面ATM 网络等方式，实现采集实时交互处理与 解释。
多块3D连片处理 多次3D采集对比（时移）处理
信息化地震队系统设计与实现
2020年8月 物 探 装 备 第30卷 第4期信息化地震队系统设计与实现易昌华*1 韩善锋2 李春芬2 孙燕国2 张宁3（东方地球物理公司：1.装备服务处，河北涿州 0727502；装备服务处测量服务中心；3.装备服务处长庆作业部） 易昌华，韩善锋，李春芬，孙燕国，张宁.信息化地震队系统设计与实现.物探装备,2020,30(4)：211-213摘要 本文在阐述信息化地震队系统概念的基础上，详细论述了信息化地震队系统的技术设计功能实现，进而实现了地震勘探生产信息数据空间可视化表达，使管理人员能够快速、准确地掌握各个班组生产动态，从而能够更加直观和便捷地了解工作进展，助力于现场决策、流程再造以及项目降本提质和提速提效。
关键词 车信息化 地震勘探 地理信息技术 实时质控 智能化Yi Changhua, Han Shanfeng, Li Chunfen, Sun Yanguo and Zhang Ning. GISeis system design and implementation.EG P ,2020,30(4):211-213Abstract On the basis of the concept of GISeis system, this paper discusses the technical design and functional realization of the GISeis system in detail, and then realizes the spatial visualization of seismic exploration and production information, so that the management personnel can quickly and accurately grasp the production dynamics of each team, and thus can more intuitively and conveniently understand the work progress, which is helpful for on-site decision-making, process reengineering, as well as project cost reduction, quality improvement, speed and efficiency improvement.Key words carrier informatization, seismic exploration, geophysical information technology, real-time quality control, intellectualize0 引言随着地震勘探规模的扩大，勘探水平的不断提高以及空间信息技术的飞速发展，野外地震勘探生产数据海量增长，信息快速提取与应用的紧迫性要求提高。
地震勘探数据处理技术的研究与应用
地震勘探数据处理技术的研究与应用地震勘探是一种重要的地球物理勘探方法，广泛应用于地质矿产勘探、工程地质勘察、地下水勘探及地震灾害预测等方面。
地震勘探数据的处理技术是地震勘探的重要组成部分，直接影响地震勘探的成果和应用效果。
本篇文章将从地震勘探数据的搜集与处理、数据处理方法与技术和数据处理的应用三个方面探讨地震勘探数据处理技术的研究与应用。
一、地震勘探数据的搜集与处理地震勘探数据搜集的核心是地震仪器和数据采集系统，包括重锤、爆炸震源、振动震源、地震测井、地震阻抗仪等。
地震勘探数据采集的精度和数据质量对后续数据处理的影响非常大，它直接决定了勘探数据的可靠程度。
时下在数据搜集与处理方面，地震勘探数据采集主要采用数字化的方法进行。
数字地震勘探系统的出现，使得数据采样量大幅增加、信噪比提高且数据采集精度较高。
一般情况下，数字地震勘探系统还会配备有实时监测数据的功能，实现快速优化的数据处理方法。
二、地震勘探数据处理方法和技术1.地震数据记录与处理地震数据处理是指通过高精度采样仪器搜集到的地震记录数据，对数据进行滤波处理、去除异常人工信号、对观测记录建立各种地震模型等操作。
数据处理过程需要运用多种方法和技术，其中最常用的有数据滤波处理、时序延迟处理、反演处理、信噪比改善等。
2.地震数据反演地震勘探数据反演是指通过对大量的地震记录进行预处理，运用物理模型求解地下介质的分布特征和物理参数。
其中，反演算法是数据处理过程中的重要环节。
传统的地震勘探反演方法主要有走时反演、层析成像、全波形反演等技术。
3.基于数据挖掘技术的地震数据处理数据挖掘技术是一种利用计算机技术和统计学方法对大量数据进行分析、提取数据中有用信息的方法，通过数据挖掘技术对地震数据进行处理，可以提高地震勘探的搜寻效率和精度，是数据处理领域的新兴技术。
三、地震勘探数据处理的应用数据处理是地震勘探中不可或缺的一环，数据处理的好坏将直接影响勘探成果的精度和可靠程度。
地震资料处理之vista操作演示版
多分量地震数据处理
1 2
多分量地震数据处理
Vista系统能够处理多分量地震数据，包括垂直 分量、水平分量、拉普拉斯分量等，提供更全面 的地下信息。
偏移成像
通过多分量地震数据处理，Vista系统能够实现 偏移成像，揭示地下构造形态和油气藏特征。
3
波场分离
Vista系统能够将多分量地震数据中的P波和S波 分离，为地质解释提供更准确的波场信息。
资源占用较多
Vista系统的资源占用较多，可能会导致计算机运行缓慢，尤其是在 内存和处理器资源有限的情况下。
价格较高
Vista系统价格较高，对于一些个人用户和小型企业而言可能不太划 算。
Vista系统的改进方向
优化硬件要求
通过技术手段优化Vista系统的硬件要求， 使其能够在更广泛的计算机上运行。
解释与可视化
Vista系统提供了丰富的解释和可视化工具，帮助用户更好地理解 地震数据，识别地质构造和油气藏等目标。
多学科集成
Vista系统可以与其他勘探领域软件集成，形成一套完整的地质勘 探解决方案，提高勘探效率和精度。
Vista系统的历史与发展
历史
Vista系统自20世纪90年代初问世以来，经历了多个版本的升级和改进，不断 满足用户需求和市场变化。
导出数据
将处理后的地震数据导出到外部 存储设备，以便于后续的分析和 解释。支持导出为多种格式，如 SEGY、SU等。
地震资料预处理
噪声压制
通过滤波、去噪等技术，降低地震资 料中的噪声干扰，提高信号质量。
偏移归位
对地震数据进行偏移归位处理，将反 射波信号正确归位到相应的地下位置 。
地震资料后处理
叠加增强
发展
Omega地震数据处理系统介绍
工程勘察
在工程勘察领域，omega系统可以用于处理地震数据，为 桥梁、高速公路和建筑物等工程提供地质勘察和评估服务 。
02
系统硬件架构
服务器架构
01
02
03
omega地震数据处理系统 介绍
2023-11-09
目录
• 系统概述 • 系统硬件架构 • 系统软件功能 • 系统操作流程 • 系统优势分析 • 系统实施与部署方案
01
系统概述
背景介绍
omega系统是针对地震数据处理而开 发的一款软件，由美国某公司研发。
地震数据处理是地球物理学领域的重要 分支之一，对地震数据进行采集、预处 理、分析和解释等操作，为石油、天然 气和矿产资源勘探等领域提供数据支持
3
存储性能
考虑到数据读写速度和数据安全性，选择高性能 的存储设备。
网络设备
网络设备类型
01
使用高速网络设备，如交换机、路由器等。
网络带宽
02
根据数据处理需求，选择足够的网络带宽以保障数据传输速度
。
网络拓扑
03
设计合理的网络拓扑结构，提高网络传输效率。
附属设备
备份设备
为保障数据安全，需要配 置备份设备对重要数据进 行备份。
。
omega系统在地震数据处理方面具有 高效、稳定和易用的特点，被广泛应用 于地质勘探、地球物理研究和相关领域
。
系统特点
界面友好
omega系统的用户界面简洁直观， 操作方便，使得地震数据处理更加容 易上手。
功能齐全
omega系统提供了地震数据处理所 需的各种功能，包括数据导入、预处 理、滤波、反演和解释等。
《地震勘探数据处理》课程教学大纲
本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述：该课程授课对象是勘查技术专业的本科生。
课程主要包括地震资料数据处理基础，常规处理的方法原理：地震资料数据处理基本流程、信号处理基础、反褶积、动校正、静校正、速度分析、水平叠加、偏移归位，并包括目标处理：高分辨率地震资料处理、三维地震资料处理、叠前深度偏移处理、井孔地震资料处理、多波多分量地震资料处理、时间推移地震资料处理和特殊处理：亮点及AVO分析、高精度反演、地震属性分析、相干体数据处理、可视化数据处理等内容。
2.设计思路：地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段，在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。
地震勘探数据处理具有鲜明的跨学科特点且发展迅猛。
因此，该课程除了介绍地震勘探数据常规处理技术外，还会将当前该领域的最新的研究成果分专题进行介绍，每种处理方法都结合大量地震勘探处理实例加以说明，力争深入浅出、通俗易懂，让学生掌握现代地震勘探数据处理的基本理论和方法。
3. 课程与其他课程的关系：地震勘探数据处理为专业知识教育层面课程，是勘查技术与工程专业最基础的专业课程群组成部分，选修学生应具备的扎实数理基础和高水平计算机应用能力及掌握现代地球物理勘探、地球物理数据处理基础等的基本理论、方法和基本技能。
先修课程为：地震勘探原理或勘探地震学。
- 1 -二、课程目标课程主要包括地震资料数据处理基础，常规处理的方法原理：地震资料数据处理基本流程、信号处理基础、反褶积、动校正、静校正、速度分析、水平叠加、偏移归位，并包括目标处理：高分辨率地震资料处理、三维地震资料处理、叠前深度偏移处理、井孔地震资料处理、多波多分量地震资料处理、时间推移地震资料处理和特殊处理：亮点及AVO分析、高精度反演、地震属性分析、相干体数据处理、可视化数据处理等内容。
使学生初步掌握地震资料数据处理的基本原理及相关处理软件等方面的知识；达到基础研究、应用基础研究科学思维和科学实践训练目标；了解该课程以及相关课程的研究现状和发展动态；具有一定的地震资料数据处理研究与开发的能力。
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进 行互联 ， 形成 一个 有 机 的整体 ， 而完 成整 个 从
勘 探 的功 能 。
数据 实时处 理 系 统 （ Ｒ Ｓ 作 为 船 载 部 分 Ｄ Ｐ） 即后 端数 据处理 和分 析 控制 系统 的核心子 系 统
之一 ， 主要 负 责完 成 对 一 条 水 下拖 缆 的地 震 数 据 的接收 、 析 、 储 和 预处 理 ， 子数 据 的抽 解 存 振
体结构 如图 １ 所示 。
Ｄ ￣Ａ降 譬 回 Ｄ ＤＭ 毒 ＲＲ 母
Ｄ ＾ ＤＤ ＫＲ ｓＭ
Ｍｇ ＦＡ ａｅ Ｐ ｎ ｒ｝ Ｏ
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图 １ ＤＲ Ｓ结 构 框 Ｐ
考虑到 系统 的 可靠性 和易维 护管理 等方 面
统 。系统充分利用 了多处理 器架 构的优势 ， 实现了高速数据的接收 、 大容量数据 的存储 、 协议解 析 、 数据 拼接 、 时序转道序 和无 死时间 乒乓存 储 功能 ， 同时利 用 了嵌 入式 Ｌ ｕ ｉ ｘ操 作 系统 保证 了灵 活性 和 可靠 ｎ
性。
关键词 ： 实时数据 处理 ； 大容 量数 据储存 ；Ｐ Ａ； Ｒ ＦＧ Ａ Ｍ
等也有严格的要求。在 Ｄ Ｐ Ｒ Ｓ中实现的实时信 号处 理 算 法 当 中涉 及 到 的运 算 ， 的计算 方 式 有
和控制 结构 比较 复 杂 ， 以用 纯硬 件实 现 ， 是 难 但
取 、 储和 发送 ， 存 拖缆 状态 数 据 的解 析 、 离 、 分 存
储 和 发 送 以 及 对 于 水 下 拖 缆命 令 的发 送 等 功
中 图 分类 号 ： Ｔ ７ ． Ｐ２ ４ ２ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ５ －９ ４ ２ １ ）２１４ －５ ２ ８０ ３ （０ ０ １—５５ ０
高精度 海上 石油 地震 勘 探 系统通 常设 计 成 分布式 架构 … ， 由前 端 数 据 采 集 、 据 传 输 、 数 后 端 数 据 处理 和分 析 控 制 系 统 组 成 ， 一个 四级 是 分 层 体 系结 构 ， 个模 块 之 间通 过 总 线或 网络 各
通用 性 ， 合模 块 化 设 计 ； 时 开发 周 期 较 短 ， 适 同
收 稿 日期 ：００— ７— ７ ２ １ ０ ２
基 金 项 目： ６ ”国 家 高 科 技 计 划 资 助 项 目 ”８ ３
（０ ６ Ａ ９ １２ ２ 。 ２０ Ａ ０ Ａ ０ ０ ）
后， 通过 Ｐ Ｉ 线 将 其存 储 到磁 带 机 或 者 硬 盘 Ｃ总
能。
对 速 度 没有 特 殊 的 要 求 ； 的运 算 结构 本 身 比 有
较 简单 ， 是 数 据 量 大 ， 算 速 度 要 求 高 。 因 但 计
此 ， Ｒ Ｓ是对 运 算 速度 要 求 高 ， 算 种 类 多 的 ＤＰ 运 综合 性信 息处 理 系统 。
ＤＰ Ｒ Ｓ通 过高 速 的 数 字通 信 接 口接 受 从前 端 系统 传 送来 的数 据 ， 利 用 串行 数 据 时钟 恢 并 复技 术 （ Ｄ Ｃ Ｒ）从 数 据 中 恢 复 出 时 钟 ， 为 作 ＤＰ Ｒ Ｓ系 统 工 作 的 参 考 时 钟 ， 此 来 实 现 不 同 以 系统 间的 时钟 同步 。前 端 系统 传 来 的数 据 为突 发性 连 续 传 输 ， 高 速 度 可 达 到 ６ ２ Ｍ ｐ ， 最 ２ ｂ ｓ 而
的要求 ， Ｒ Ｓ被 设计 成 工业 标 准 的 Ｃ Ｃ 机 箱 ＤＰ ＰＩ
插件模块 ， 这样 当系统 规模较 大 的时候 ， 可 以 则 通过增加 Ｄ Ｐ Ｒ Ｓ插 件来 进行 系统 升级 。这样 的
结 构大大增强 了系统 的灵 活性 ， 提高 了可用性 。 本 文重点 介 绍 Ｄ Ｐ Ｒ Ｓ上 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ和 Ａ Ｍ 的设 计 Ｒ 和实 现 。
第３ Ｏ卷
２１ ０ ０年
第１ ２期
Ｉ ２月
核 电子学 与探 测技术
Ｎｕ ｌ ａ ｅ ｔｏ ｉ ｓ＆ Ｄｅ ｅ ｔ ｎ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｃｅ ｒ Ｅｌｃ ｒ ｎ ｃ ｔｃ ｉ ｃ ｎ ｌｇ ｏ
Ｖｏ ． Ｏ Ｎｏ ２ １３ ．１ Ｄｅ ． ｃ ２Ｏｌ Ｏ
地 震 勘 探 中 实 时 数 据 处 理 系 统 的 设 计 与 实 现
系统易 于维 护 和扩 展 。
１ Ｄ Ｓ系统 架构 ＲＰ
由于地震 勘 探 领 域 的 特殊 性 ， 长 距 离 高 如 精度 采 集 ， 达 数 千 个 Ａ Ｃ 同 时 工 作 ， 求 多 Ｄ 要 ＤＰ Ｒ Ｓ必 须 具 有 处 理 大 容 量 数 据 的 能 力 ， 以 保证 系统 的实 时性 ， 次 ， 其 对体积 、 耗 、 定性 功 稳
上 。 同时为 了实 时监 控 上 传 的数 据 ， 要 对 数 需
作者简介 ： 嗣锋 （ ９ ４ ） 男 ， 士。研 究方 向 ： 张 １８ 一 ， 博 高 样 和 信 号处 理 ， 并将 抽 样 和运 算 的结
１ ４５ ５
果显 示在用户界 面上 。系统及 其外 围设 备的整
张 嗣锋 ， 曹 平 ， 宋克 柱 ， 姚 麟
（ 国 科 学 技 术 大 学 近 代 物 理 系 安 徽 省 物 理 电 子学 重 点 实 验 室 ， 肥 ２ ０２ ） 中 合 ３ ０ ６
摘要 ： 针对地 震勘探实时数据处理 ， 设计 了一套基 于 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ和 Ａ Ｍ 的 高速 大容量数据 实时处 理系 Ｒ
且 需要将 长 度 至少 ２Ｓ的数 据 在 Ｄ Ｉ ＲＰ 存 储 Ｓ上
本 文利用 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ作 为 接 口和底 层 信 号协 处
理 单元 ， Ａ Ｍ 作 为 以太 网通 信 单 元 ， 发 了 以 Ｒ 开
基 于 Ｃ Ｃ 总线 的高 速 大 存 储 量 数 据 实 时 处 理 ＰＩ
系统 。该 系统 最 大优 点 是 结 构灵 活 ， 较 强 的 有