王 輝，汶小崗,2，羅任植，李 亮

（1.陜西省煤田物探測(cè)繪有限公司，陜西 西安 710005；2.自然資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710026）

0 引 言

隨著地震勘探技術(shù)的日趨成熟，煤田地震勘探已經(jīng)發(fā)展到高密度、大道數(shù)采集的階段。隨著越來(lái)越多的采集道被用于地震勘探，采集的速度也越來(lái)越快，并且對(duì)采集資料的質(zhì)量要求也越來(lái)越高。高品質(zhì)的野外單炮資料是后續(xù)處理及解釋的前提，傳統(tǒng)的靠肉眼對(duì)野外采集單炮數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控的方法已經(jīng)無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)需求，因此需要使用專業(yè)的采集監(jiān)控軟件用于現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)控[1-2]。采集實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與采集主機(jī)連接，可對(duì)采集數(shù)據(jù)的能量、頻率、信噪比、環(huán)境噪音、采集參數(shù)、異常道等進(jìn)行實(shí)時(shí)地分析，對(duì)有異常的單炮及時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。

國(guó)外對(duì)于數(shù)據(jù)采集監(jiān)控軟件的研發(fā)比較早，應(yīng)用最多的是法國(guó)SERCEL公司研發(fā)的Esqc-pro軟件,該軟件可搭配Sercel公司的408XL及428XL采集系統(tǒng)使用，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地震數(shù)據(jù)的采集進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。國(guó)內(nèi)中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院西北分院研發(fā)了“地震野外采集質(zhì)量監(jiān)控軟件系統(tǒng)”GeoSeisQC，中國(guó)石油東方地球物理公司研發(fā)了KLSeisⅡ軟件，中國(guó)石油川慶鉆探工程公司地球物理勘探公司研發(fā)了GeoMountain采集子系統(tǒng)單炮實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件[3]。目前國(guó)產(chǎn)地震采集實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件已經(jīng)能和大多數(shù)的采集儀器進(jìn)行聯(lián)機(jī)使用，如Sercel公司的408XL與428XL儀器以及東方公司G3i儀器等。不同監(jiān)控軟件系統(tǒng)之間功能大致相同，同時(shí)也各具特點(diǎn)。

1 地震數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)監(jiān)控

1.1 儀器聯(lián)機(jī)方式

由于目前大多數(shù)監(jiān)控軟件都是在Windows平臺(tái)中運(yùn)行的，而地震采集系統(tǒng)則大都在Linux系統(tǒng)下運(yùn)行，因此對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，首先需要建立Windows系統(tǒng)與Linux系統(tǒng)的連接[4]。為了確定監(jiān)控軟件與采集主機(jī)的聯(lián)機(jī)方式，項(xiàng)目組對(duì)多種方法進(jìn)行了測(cè)試，最終確定使用FTP方式與428主機(jī)進(jìn)行連接[5-6]。本文使用Second Copy軟件進(jìn)行FTP連接。監(jiān)控軟件與采集儀器主機(jī)建立連接時(shí)，需設(shè)置好數(shù)據(jù)在主機(jī)上的存儲(chǔ)路徑，同時(shí)選擇目標(biāo)文件夾存放路徑[7]。Second Copy軟件可實(shí)現(xiàn)將采集主機(jī)中的文件復(fù)制到監(jiān)控主機(jī)中，同時(shí)保留采集主機(jī)中數(shù)據(jù)，這樣可以保證主機(jī)中的數(shù)據(jù)不受影響，同時(shí)備份一份文件到監(jiān)控系統(tǒng)所在電腦中，增加了數(shù)據(jù)的安全性。

1.2 實(shí)時(shí)監(jiān)控

對(duì)于野外采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，屬性分析參數(shù)設(shè)置是設(shè)置各種分析參數(shù)和報(bào)警門(mén)檻關(guān)鍵所在，因此設(shè)置好屬性分析參數(shù)，會(huì)提高屬性分析結(jié)果的可靠性[8-9]。分析屬性常常包括能量、頻率、信噪比、環(huán)境噪音、采集參數(shù)、異常道、掉排列、炮偏、輔助道等[10]。選擇某一個(gè)或多個(gè)屬性參數(shù)進(jìn)行該屬性統(tǒng)計(jì)分析。

2 實(shí)例應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)傳輸

使用Second Copy，新建FTP配置文件，設(shè)置FTP連接參數(shù)，將采集主機(jī)中數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控主機(jī)中，如圖1所示。

圖1 FTP傳輸測(cè)試Fig.1 FTP transmission test

2.2 實(shí)時(shí)監(jiān)控應(yīng)用

本文以平煤長(zhǎng)安能源開(kāi)發(fā)有限公司楊家坪礦井首采盤(pán)區(qū)三維地震勘探項(xiàng)目為依托，進(jìn)行實(shí)例應(yīng)用。此次三維地震項(xiàng)目采用Sercel 428XL儀器進(jìn)行野外數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)監(jiān)控主要使用的分析屬性包括能量、頻率、信噪比、環(huán)境噪音、采集參數(shù)、異常道、掉排列等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)如圖2所示。

圖2 采集實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)Fig.2 Acquisition of real-time monitoring

從監(jiān)測(cè)畫(huà)面中可以看到，部分文件存在環(huán)境噪聲、掉排列及頻率異常告警，對(duì)異常文件號(hào)的單炮記錄進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，環(huán)境噪音異常炮的背景噪音同正常炮相比較大，如圖3（a）所示，故軟件進(jìn)行環(huán)境噪音異常報(bào)警，警示野外數(shù)據(jù)采集人員在后續(xù)生產(chǎn)中注意環(huán)境噪音變化。對(duì)掉排列異常炮進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該單炮部分道數(shù)據(jù)異常，如圖3（b）所示，及時(shí)對(duì)該段排列重新檢查，排除故障之后繼續(xù)生產(chǎn)，保證后續(xù)采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量。對(duì)頻率異常炮進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該單炮與正常單炮相比，頻率偏低，如圖3（c）所示。

圖3 異常數(shù)據(jù)分析Fig.3 Analysis of abnormal data

3 數(shù)據(jù)分析

野外資料采集結(jié)束后，對(duì)工區(qū)的單炮資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，本文中數(shù)據(jù)分析通過(guò)Python語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，對(duì)于那些存在環(huán)境噪聲干擾大、異常道、掉排列、能量若或頻率低等的異常單炮，在圖4中用深色點(diǎn)表示，其余正常單炮用淺色表示，異常單炮分布圖中，橫坐標(biāo)表示炮點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)，縱坐標(biāo)表示炮點(diǎn)的線號(hào)，每一個(gè)圓點(diǎn)代表該相對(duì)坐標(biāo)位置的炮點(diǎn)。

圖4 異常單炮分布圖Fig.4 Distribution of abnormal single shot

統(tǒng)計(jì)完異常單炮后，本文對(duì)工區(qū)所有炮點(diǎn)的各屬性也進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，屬性統(tǒng)計(jì)平面圖中（圖5），橫坐標(biāo)同樣表示炮點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)，縱坐標(biāo)表示炮點(diǎn)的線號(hào)，每一個(gè)圓點(diǎn)代表該相對(duì)坐標(biāo)位置的炮點(diǎn)，該點(diǎn)的顏色代表炮點(diǎn)的屬性值，淺色表示屬性值較小，深色表示屬性值較大。

圖5 屬性平面圖Fig.5 Plane of attribute

4 結(jié) 論

本文測(cè)試了采集系統(tǒng)同監(jiān)控主機(jī)通過(guò)FTP方法的聯(lián)機(jī)方式。通過(guò)對(duì)煤田三維地震勘探項(xiàng)目野外數(shù)據(jù)采集進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控。對(duì)野外進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的各種問(wèn)題，保證了野外生產(chǎn)資料的品質(zhì)。同時(shí)在實(shí)時(shí)監(jiān)控結(jié)束后，對(duì)整束或工區(qū)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，查看異常炮分布情況及工區(qū)資料的整體質(zhì)量，對(duì)數(shù)據(jù)采集質(zhì)量的提高以及后續(xù)資料的處理解釋提供參考依據(jù)。