地震勘探仪器存储技术综述

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1、地震勘探仪器存储技术综述地球物理勘探是项复杂的系统工程，它涉及地震数据的采集、处理和解释等一系列的技术与工作。在整个系统工程中，所有的工作都离不开地震数据，也即地震数据是地球物理勘探工程的核心内容。由此可见，经济有效地保存地震数据就显得十分重要和必要。地震数据也是一种信息，它不能孤立地存在，必须依附于特定的介质，这就涉及到地震数据的存储。一、地震数据存储技术发展历史作为地震勘探仪器技术的重要组成部分，地震数据存储技术也一直随着地震勘探技术、计算机技术、工艺材料技术、信息存储技术等，在不断地发展变

2、化。如果按时序和技术持征将地震勘探仪器划分为六代，那么按存储介质和技术特征相应地可将地震数据存储技术划分五个主要发展阶段与类别。这五个发展阶段既是地震数据存储技术的发展历史，也是通用信息存储技术的发展轨迹。1、感光纸存储技术最早的地震勘探仪器是模拟光点记录仪器，它将采集的地震数据（一般不多于24道）通过感光照相技术，以波形方式在感光纸上绘图。也即最早的地震数据是存储在感光纸上，此后的资料解释工作直接在记录纸上进行。简言之，此时的存储技术实质上就是模拟照相技术，所存储的地震数据是一次性的也是不可共

3、享的，这对于高投入的地震勘探无疑是一种浪费。为此就需要寻找新的存储技术，这便是模拟磁带存储技术的由來。2、模拟磁带存储技术模拟磁带存储技术对应的是模拟磁带记录地震勘探仪器。由于感光纸存储技术无法实现地震数据的重复和共享利用，地震勘探仪器设计制造者自然就开发了具有记忆且可再现的磁介质存储技术，其做法是通过磁鼓将地震数据以模拟电流方式直接写入磁带，也即磁带上存储的是以连续变化的磁通量表示的地震波形。这种存储技术的出现很好地解决了地震数据的长期保存和共享利用问题，但模拟磁带存储技术也存在一些不足，因为

4、磁带上存储的是模拟的地震波形，那么随着读取次数的增加，就可能因磁粉的脱落和再次磁化等而改变原有的磁性，其结果就会导致地震数据失真甚至完全不可利用。因此模拟磁带存储技术只解决了地震数据的长期记忆问题，但没冇解决地震数据的长期保真问题，为此又发展了数字磁带存储技术。3、数字开盘磁带存储技术早期的数字磁带存储技术应用的是0.5英寸宽的9轨开盘磁带，它对应的是14或15位A/D转换器数字记录地震勘探仪器（主要是第三代和第四代）。这种存储技术的核心是在地震数据记录磁带之前，通过模/数将其转换成为二进制的数

5、字信号，然后地震数据再以“0”和“1”两种状态记泶到磁带上。由于磁带上记录的是磁通翻转或不翻转两种状态，而不是连续的磁通变化，所以不怕干扰也不怕磨损，也即不会因重复读取磁带信息而导致数据失真。因此数字磁带存储技术的发展，解决了地震数据长期保真问题。地震数据到磁带的存储或读取要借助特定的装置，这种装置就是俗称的磁带驱动器（磁带机）。数据记录和读取的效果与驱动器密切相关，为保证正确无误地读、写数据，应该定期地调校驱动器，主要包括张力传感机构、读写电流和灵敏度等。只有当驱动器工作在合适状态吋，信息的读

6、和写冰有可靠的保证。在一定意义上，这也是幵盘磁带存储技术带来的困难。为了使磁带上的磁通变化与写数据流建立对应关系，也为后续数据的正确读取建立还原模式，数据在记录之前要进行特定规则的编码。早期的编码为反相不归零制，其记录密度可达800bPi［1］。为尽可能在一定长度的磁带上记录更多的信息，此后又发展了相位编码制，相应的记荥密度可达1600bpi。为了保证数据的安全性，数据以字节为单位经奇偶校验同时记录到九个磁轨，这样做便可以在发生错误时通过奇偶校验来检测读取数据的正确性。采用调相制编码后，虽然记录

7、密度提高了一倍，但仍不能满足野外地震数据量日益增涨的需要，为此在总结反相不归零制不足的基础上，又发展了成组编码（GCR）记录技术:2］。这种技术的实质就是以轨为操作对象将一个字节分成两组，并作4位到5位的转换，转换的规则是使记荣数据不能出现连续两个以上的零。由于连续“零”的控制就可以实现更多的磁通翻转，使得读时钟就可以“1”来同步，结果是记录密度大为提高，实际达到6250bpi。另外，成组编码技术还有一个重要作用，就是可经CRC校验检测任意轨的错误，且最多可同时纠正两轨的错误数据，这就进一步提高

8、了记录数据的安全性和可靠性。虽然GCR编码技术冇效地提高了地震数据的记录密度，实吋记录速度最多能达240道/lms左右，但因勘探方法和技术的进步，野外所采集地震数据总量也在快速增加，240道/lms左右的记录能力就不适应三维地震采集，为此迫切需要有更高记录密度和速度的存储技术。正是因为开盘磁带存储技术在记录密度、速度和容量方面的局限性，适应不了实时多道（500以上）地震数据采集的需要，加之开盘磁带驱动器涉及许多机械和电路调整内容，为发展新的存储技术提供了动力，这便是盒式磁带存储技术的由来。与此同