前言

地震勘探是石油物探中最成功的方法，统计表明世界上80%以上的油田都是通过地震勘探发现的。地震数据采集系统（也称为地震勘探仪器）则是地震勘探中最重要的设备。地震数据采集系统的作用是在野外采集人工地震波数据，即所谓地震资料，这种资料是地震勘探的基础，没有高质量的地震资料，地震勘探技术中的所有处理、分析、解释等其他努力都将是无本之木，因此研制高水平的地震数据采集系统是所有从事地震勘探人员及相应的仪器制造者共同追求的目标。

伴随着石油地震勘探的深入开展和科学技术的发展，半个多世纪以来，地震数据采集系统从最初的模拟光点记录地震仪，经历了模拟磁带记录地震仪、数字磁带记录地震仪、遥测地震仪、基于Σ-Δ技术的24位遥测地震仪，发展到目前基于MEMS传感器的全数字化的大型地震数据采集系统，无论是仪器的规模上，还是科技含量上都发生了根本性的变化。从仪器类型来说，也从单一的有线仪器发展到无线勘探仪器，和兼有有线与无线的仪器。近来又出现了所谓的节点式仪器，其采集的道数达到十万道以上，单次施工规模覆盖数十平方公里，仪器灵敏度高达1μV，动态范围达到120dB以上。数据传输技术采用了先进的电缆和光纤传输技术、有线和无线局域网技术、无线通信和移动通信技术。总之，现代地震数据采集系统是一个以计算机为核心的集数据采集、处理与记录为一体的大型系统，吸收和应用了当代科学技术多个领域的最新成果，特别是计算机技术、电子技术、信号和信息处理技术、网络与通信技术、传感器技术、全球导航定位技术、机电控制技术等领域的新理论、新技术和新器件。

本书是关于地震数据采集系统基础的书籍，对地震数据采集系统各个部分进行了全面论述。全书分为10章，第1～4章作为计算机与电子信息方面的基础知识，分别就现代地震数据采集系统所涉及的计算机技术（包括嵌入式系统）、信号处理技术、通信与网络技术和GPS技术等进行了介绍。第5章从地震勘探的基本原理出发，说明了地震勘探数据采集的过程及对地震勘探仪器的要求。第6章论述了产生人工地震的几种震源和用于感测地震信号的地震检波器，重点介绍了炸药震源和可控震源，分别介绍了几种常用的模拟检波器和新型的数字检波器。第7～8章详细论述了组成地震数据采集系统的主机系统和地面电子系统，包括仪器的系统结构、主机的功能与配置、采集站、交叉站、供电系统的功能、组成与性能指标等，重点论述了各主要部件的体系结构和信号流程。第9章为地震仪器的测试方法与现场质量控制系统，重点介绍了采集站与数字检波器的测试方法和在采集过程中实时质量监测方法。第10章简要介绍了可控震源地震数据采集中所采用的一些先进的技术和高效率施工方法。

作为基础性书籍，本书重点对仪器的功能、性能指标、组成原理、数据和命令的流程等进行了较详细的分析与介绍，目的在于使读者对地震仪器总体的体系结构与各部分的功能有清晰的了解。由于各种仪器的设计理念与侧重点不同，所采用的电路、器件，特别是作为诸如大线控制接口部件、采集站、交叉站、电源站等各部件核心的嵌入式控制器选用的不同，自然实现各种功能的软件也不相同，因此本书对仪器各部件实现的细节，特别是软件没有深入讨论。从仪器类型来说也仅限于有线仪器，随着无线电技术与无线局域网技术的发展，无线仪器将是今后发展的一个重要方向，限于篇幅本书也没有涉及。此外，对仪器的辅助设备如排列助手、电缆测试以及维修设备也没有提及。但作者相信，只要读者具备了本书所介绍的有关地震勘探仪器的基础，再结合各种具体仪器的说明书或操作手册，就不难掌握各种仪器的使用、维护乃至设计。

本书可作为高等院校地球物理勘探、测控技术与仪器等相关专业的教材或教学参考书，以及石油物探人员的培训教材；也可供从事数据采集与处理系统特别是地震数据采集系统和其他类型地球物理仪器研制、使用以及维护的科技人员参考。

本书在编写过程中参阅了大量计算机、电子信息、通信、GPS、地震勘探等方面的书籍与资料以及各种地震勘探仪器的说明书，在此对有关作者表示感谢。在编写过程中，得到了中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司有关单位和领导、专家的帮助，作者深表谢意。

由于地震数据采集系统涉及多学科和多方面的知识，限于作者水平，缺点与错误在所难免，欢迎读者提出宝贵意见。