地震仪器中网络通信技术的应用

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摘要：基于地震仪器中网络技术的现状，阐述地震仪器通讯的方式。内容包括WEB服务和FTP服务。分析地震仪器网络通信技术的未来发展。

关键词：通信工程，地震仪器，无线遥测

引言

地震仪器中将各种各样先进的科学技术结为一体，其中除了有电子技术和传感技术之外，还有计算机技术和通信技术，而在24bitA/D普及之后，地震仪器数据采集精准度有了很大的提升。与此同时，数据采集需求也有了增加，再加上地球表层的资源慢慢枯竭，为了可以满足人类的需求，地震仪器需增强网络通信能力，符合高分辨率和高密度勘测的要求。

1地震仪器中网络技术的现状

1.1有线遥测地震仪网络通信技术

当地震区域网络概念被提出来之后，有线遥测地震仪就开始广泛的使用计算机技术，计算机技术主要用来数据传输，在一些比较典型的有线遥测地震仪当中，数据传输速度可以高达16Mbps。因为有线遥测地震仪所采用的电缆特征不同，使得管理起来非常麻烦，维护起来也很复杂[1-7]。一般，在野外的环境下，这种电缆非常容易损坏，在对故障点进行排查时也会消耗大量的时间和力气，再加上这种电缆非常重，可以达到好几十公斤，这在运输上极为费力，大大削弱了工作的动力，所以，这种电缆自身就会产生大量的成本。在实际的工作过程当中，会将一半的时间放在电缆问题排查和解决上，然后说电缆放错了位置，那么就需要挨个排查，所涉及的维修人员也很多。并且，有线遥测地震仪在进行野外勘探时，如果遇到了雷雨天气，或被动物咬坏了电缆，都会造成故障。在对数据进行采集时，会不断发出噪音，这对于其余采集作业而言会形成极大的影响，而数据传输的带宽成为一道有力的阻碍。如果说采集系统在三万道及以上，那么数据传输的效率大约为

1Gb/s，但因为电缆在进

行数据采集时会发出一些噪音，这些噪音会直接减弱勘测的质量。有线遥测地震仪的电缆结构也存在很大的不便，网格化的设计使得传感器只能隔开摆放，没有办法对特定的地表和近地表以及地下情况进行有效勘测，专家表示，良好的地震仪勘探设计至少要五万个以上的采集站，而有线遥测地震仪很难达到这一目标。

1.2无线遥测地震仪网络通信技术

和有线遥测地震仪相比较，无线遥测地震仪去除了麻烦的电缆，具体如图1所示。无线遥测地震仪主要通过无线电技术来实现数据传输，不论是在野外任何一个环境系下都可以高效的运作。相比之下，无线遥测地震仪不会产生噪音，更多了安全性和稳定性。使用无线遥测地震仪在对数据进行采集时，不需要涉及非常多的人力，也降低了勘探的危险性，再加上因为没有了电缆，在运输和搬运时都要便捷许多。在工作的过程中，如果他使用有线遥测地震仪器，会因为采集站的增加减少系统运行时长，还会添加线路隐患问题。而无线遥测地震仪完全不会出现这一现象，当数据采集站数量增加时，生产的效率反而也会随着上升，在无线遥测地震仪开发出来之后，就渐渐替代了有线遥测地震仪。无线遥测地震仪也同时使用进了很多网络通信技术，如高频无线数传技术。但是，该技术有些明显的缺点，就是造价非常高昂，一般的公司难以承担。而且，天线体积比较大，在使用上还会遭到无线电管理部门的控制。同时，该技术的频带太狭窄了，和民用的频段之间很容易产生冲突。整体上来说，数据传输的速率也很低，在室外进行勘测时，数据传输的速度和效率如果太快就会导致信号变弱，五千道以上的地震勘测若使用该技术很难实现实时性的数据传输。无线遥测地震仪往往只需利用无线方式对命令和数据进行传输，但因为是以无线传输的方式也很难确保数据的稳定性和全面性。如果在传输数据时遇到了电磁干扰，那么就会导致数据丢失。如果反复发送数据还会导致数据传输率变低，影响到数据采集工作的顺利进行。

2地震仪器通信的方式

2.1Web服务

地震仪器在进行数据采集时会使用到Web服务，和客户端一样都需遵循超文本传输通信协议，在遵循协议的前提下，才可以实现数据传输操作。客户端使用相关的浏览器和地震监测仪器进行数据传输之后，地震仪器里面的Web服务器就会立刻接收到请求，并解决客户的疑惑，处理客户问题，然后再将数据返回到客户端。客户只需要登入网址，查看地震仪器的信息和下载机器运行日志等操作。

2.2FTP服务

在我国数字地震仪器网络技术规范当中，明确表示地震仪器需提供的服务，而在地震仪器当中，使用到了FTP服务，该服务的存在为客户带来了便捷，客户端可以通过该服务下载日志、更新设备数据、对软件进行升级以及对地震仪器中的软件进行更新等。FTP服务的存在有一个最明显的好处就是，其不但将原本的数据采集模式进行了改变，还降低了地震仪器对人体造成的伤害，让软件可以得到更好的更新换代。

3地震仪器网络通信技术的展望

不管是有线遥测地震仪器，还是无线遥测地震仪器，都有着不一样的特征。到目前为止，我们已经开始使用无线设备开始进行勘探作业了，伴随着行业要求的不断提升，有线遥测地震仪很快就会被全面淘汰，无线遥测地震已将成为必要要求。无线遥测地震仪在未来的发展中，可以针对目前的不足进行改善，采用无线质量监控手段以及应急数据回收系统来建设无线混合式地震仪器。无线遥测地震仪只需向数据采集站点发送指令，就可以进行全面的勘测，在实施震源工作的时候，数据采集站会被唤醒然后工作，当震源工作停止之后，数据采集站才正式进入到休眠模式中来。这样的工作模式会将采集站的工作压力降低，在传输的同时就对数据进行了处理。因此，节省了很大一部分数据处理工作。当把采集完数据之后，可以将其分成两种不一样的模式，由于无线遥测地震仪不能保证传输的稳定性和可靠性。因此，就可以将无线回收数据与本地存储进行融合，让采集工作可以变得更加有保障。

4结语

在地震仪器中，可以分成有线遥测地震仪、无线遥测地震仪、无缆存储式地震仪三种，我国使用比较多的是前两种，在地震仪器中已经全面使用进了网络通信技术，地震仪器主要是采用的FTP服务和Web服务。无线遥测地震仪的出现已经全面替代了有线遥测地震仪。在未来的发展中，无线遥测地震仪可以将无线回收数据与本地存储相结合，采用无线质量监控手段以及应急数据回收系统来建设无线混合式地震仪器，最终推动地震勘测行业的进步。

参考文献

[1]耿彦彩,聂木杰,栾虹,刘国华,李少军.LT3010线性稳压器介绍及其在地震仪器电源电路中的应用[J].物探装备,2019,29(05):321-324+341.

[2]范小培,刘晓明,王佳,冯帅,陈川.一种适用于Sercel400系列地震仪器的现场维护测试系统[J].物探装备,2019,29(05):335-337.

[3]胡峥,张留争,高向华.北斗卫星导航系统在地震勘探仪器遥爆通讯中的应用[J].物探装备,2019,29(05):345-347+350.

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[5]吴海超,林君,张林行.地震仪器中应用的网络通讯技术研究[J].地球物理学进展,2012,27(04):1822-1831.

[6]王秀英,周振安,丁晗.网络通讯技术在地震前兆仪器中的应用探讨[J].华北地震科学,2005(04):26-30.

[7]孟劲松,林建辉.无线集散型分布式测试系统及其定时与同步研究[J].仪表技术与传感器,2009(05):16-18+21.

作者：管婷 程孝义 王博 张和排 张晓光 单位：中国东方地球物理勘探有限责任公司装备服务处