羅福龍，郭延偉

(東方地球物理勘探有限責(zé)任公司裝備服務(wù)處 河北 涿州 072751)

0 引 言

地震儀器是油氣勘探工程中實施地震數(shù)據(jù)采集必不可少的精密電子裝備，其技術(shù)性能直接關(guān)系到地震數(shù)據(jù)品質(zhì)和勘探工程綜合效益[1]。所以，為獲取更好品質(zhì)的地震數(shù)據(jù)和更高價值的經(jīng)濟(jì)效益，總是通過不斷創(chuàng)新和發(fā)展來提升地震儀器技術(shù)性能。

事實上，地震儀器的技術(shù)發(fā)展總是同步于地球物理勘探技術(shù)和電子工程技術(shù)的發(fā)展。一方面地球物理勘探技術(shù)的進(jìn)步推動了地震儀器技術(shù)的創(chuàng)新，并為地震儀器技術(shù)發(fā)展提供具體的方向和目標(biāo)；另一方面電子工程技術(shù)的進(jìn)步成就了地震儀器技術(shù)的升級，并為地震儀器技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步提供具體的支撐和依托。所以，地震儀器技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步主要是地球物理勘探技術(shù)和電子工程技術(shù)等發(fā)展成果的融合再造。

從上世紀(jì)初開始，陸上地震儀器大致經(jīng)歷了模擬光點、模擬磁帶、數(shù)字磁帶、常規(guī)遙測到網(wǎng)絡(luò)遙測等幾代技術(shù)的發(fā)展變遷。如今國際先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)遙測地震儀器(包括節(jié)點、無線和有線3種類型，除特別說明外本文均以有線類型為討論對象)都是以ΔΣ技術(shù)為基礎(chǔ)，一般具有近120 dB動態(tài)范圍、1 000 Hz以上頻帶范圍的地震信號響應(yīng)能力，且實時采集能力超過10萬道(甚至達(dá)到幾十萬道)。除特殊的高端市場外，僅就地震數(shù)據(jù)采集功效而言，現(xiàn)行的地震儀器無論是地震信號響應(yīng)能力[2]、地震數(shù)據(jù)實時采集能力、環(huán)境適應(yīng)能力，還是各種先進(jìn)、高效施工方法實現(xiàn)能力等都基本滿足當(dāng)前地球物理勘探技術(shù)的需求。

地震儀器技術(shù)從未因為基本滿足地球物理勘探技術(shù)[3]需求或達(dá)到國際先進(jìn)水平而停止過發(fā)展腳步，因為前端的地球物理技術(shù)和電子工程技術(shù)等一直在突飛猛進(jìn)，加之當(dāng)前地震儀器還有許多待完善和提升的空間，要求其做得更先進(jìn)、更實用的呼聲持續(xù)不斷。所以，為不斷滿足地震勘探技術(shù)發(fā)展的需求，解決好當(dāng)前存在的成本高、抗干擾能力弱、智能化和自動化程度低等問題，努力發(fā)展地震儀器技術(shù)便是必然的選擇和永恒的主題。

那么，下一代地震儀器有什么樣的技術(shù)特征？會朝著什么樣的目標(biāo)發(fā)展？帶著這些問題去探討地震儀器技術(shù)今后的發(fā)展路線和頂層設(shè)計，對于研究先進(jìn)實用的地震儀器和提升核心物探裝備競爭力具有很強(qiáng)的現(xiàn)實和理論意義。為此，下文將以提高地震數(shù)據(jù)品質(zhì)和勘探工程效益為目標(biāo)，站在用戶需求角度來展望地震儀器的技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)。

1 當(dāng)前面臨的問題

在某種意義上，下一代地震儀器是通過升級和完善上一代地震儀器而來的。也就是說，地震儀器技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新途徑很大程度上就是解決以往地震儀器存在的技術(shù)問題。那么，準(zhǔn)確把握當(dāng)前地震儀器突出存在的問題，也就大致明確了未來地震儀器的主要技術(shù)變化。為此，下面將站在應(yīng)用者的角度，從地震儀器的信號響應(yīng)能力、自動化程度、配套技術(shù)等幾個方面，來系統(tǒng)地審視和分析現(xiàn)行地震儀器面臨的技術(shù)問題。

1.1 地震信號響應(yīng)指標(biāo)方面

雖然當(dāng)今地震儀器在幅度和頻率上能有效采集到近120 dB動態(tài)、超過1 000 Hz帶寬的地震波，但是在信號保真效果和抗干擾能力等方面，有些技術(shù)指標(biāo)[4]仍有提升空間。這里以等效輸入噪聲為例來說明提高指標(biāo)的必要性，圖1所示分別是某種地震儀器在內(nèi)接標(biāo)準(zhǔn)電阻時單次系統(tǒng)噪聲的均方根值以及連續(xù)10次系統(tǒng)噪聲經(jīng)過算術(shù)疊加后的均方根值，圖2所示分別是另一種類型地震儀器在內(nèi)接標(biāo)準(zhǔn)電阻時單次系統(tǒng)噪聲的均方根值以及連續(xù)10次系統(tǒng)噪聲經(jīng)過算術(shù)疊加后的均方根值。由于都是相同固定增益模式顯示，可以看出，圖1的單次噪聲遠(yuǎn)小于經(jīng)過疊加后的噪聲，同樣圖2的單次噪聲也遠(yuǎn)小于經(jīng)過疊加后的噪聲。這就說明地震儀器的內(nèi)部噪聲具有一定的可疊加性。導(dǎo)致這一結(jié)果的原因應(yīng)該是地震儀器內(nèi)部噪聲具有一定規(guī)律性所至。顯然，對于覆蓋次數(shù)幾百甚至幾千次的地震勘探，內(nèi)部噪聲就可能成為分辨微弱地震信號的關(guān)鍵因素[5]。所以，為提高弱小信號分辨率，進(jìn)一步降低地震儀器內(nèi)部噪聲意義重大。換言之，若能用4字節(jié)量化一個樣點，并確保其中至少26位都是有效地震數(shù)據(jù)應(yīng)該是今后地震儀器追求的目標(biāo)之一。類似的理由，當(dāng)今地震儀器的瞬時動態(tài)、畸變、共模抑制比等技術(shù)指標(biāo)也應(yīng)進(jìn)一步提高，以便更好地保真所接收地震信號。

圖1 A地震儀器單次內(nèi)部噪聲(RMS)與10次內(nèi)部噪聲疊加(RMS)對比

圖2 B地震儀器單次內(nèi)部噪聲(RMS)與10次內(nèi)部噪聲疊加(RMS)對比

1.2 配套技術(shù)方面

地震儀器系統(tǒng)的工作成效不僅取決于核心基礎(chǔ)部件(傳統(tǒng)意義上的主機(jī)和采集站)的技術(shù)性能，同時也受制于配套技術(shù)的完整性和先進(jìn)性。例如，能否實現(xiàn)地面站體的智能化管理和機(jī)械化收放，就取決于有無配套的地面站體自動化收放裝置；能否實現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操控，就取決于有無配套的遠(yuǎn)程通信支持技術(shù)。當(dāng)代地震儀器都不同程度地?fù)碛心承┲С痔崴?、提效、提質(zhì)、降本的配套技術(shù)，只是時下這些技術(shù)比較零散，且性能也不夠先進(jìn)，還不能充分適應(yīng)地震勘探追求高效率、高質(zhì)量、低成本的需求。所以，配套技術(shù)的落后或缺失也是當(dāng)前地震儀器面臨的主要問題。

1.3 常規(guī)物理特性方面

追求小巧、輕便、簡單、靈活的地震儀器是制造者和使用者的共同目標(biāo)。雖然當(dāng)前以508XT為代表的系統(tǒng)在體積、重量、功耗等物理特性指標(biāo)上相比以往都有質(zhì)的飛躍，但對于幾萬甚至幾十萬道的系統(tǒng)而言，個體設(shè)備重量(或體積)的細(xì)微變化都可能導(dǎo)致整體系統(tǒng)總重量(或總體積)發(fā)生噸級(或立方級)的變化，進(jìn)而引起人力和物力投入上的變化。因此，今后地震儀器需要不斷改進(jìn)的另一任務(wù)就是持續(xù)優(yōu)化常規(guī)物理特性，尤其是進(jìn)一步降低單件設(shè)備的體積、重量、功耗等指標(biāo)。

1.4 系統(tǒng)運(yùn)行效率方面

系統(tǒng)的運(yùn)行效率主要取決于自動化、智能化、穩(wěn)定性、冗余性等一系列由軟件和硬件體現(xiàn)的綜合技術(shù)。雖然當(dāng)今地震儀器總體運(yùn)行效率較以往有質(zhì)的提高，日均有效工作時間通常達(dá)到20 h左右，但針對時下施工效率精確到分甚至秒來計算，顯然還應(yīng)大幅度提升地震儀器的運(yùn)行效率，尤其是應(yīng)研發(fā)性能先進(jìn)的硬件和開發(fā)智能高效的軟件，這應(yīng)該也是下一代地震儀器面臨的又一重要任務(wù)。

此外，當(dāng)前地震儀器的抗電磁干擾能力、環(huán)境適應(yīng)能力、實時管理控制海量地震數(shù)據(jù)采集能力、各種先進(jìn)高效施工方法實現(xiàn)能力和綜合成本等都在不同程度上滿足不了地震勘探技術(shù)的發(fā)展需求。為了全面適應(yīng)技術(shù)發(fā)展需求并提升系統(tǒng)的綜合性能，下一代地震儀器自然也需在這些方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。

2 未來技術(shù)需求分析

地震儀器如何發(fā)展，朝什么方向發(fā)展，關(guān)鍵要看潛在的市場和技術(shù)需求，因為滿足需求才是創(chuàng)造價值和增強(qiáng)生命力的根本動力。因此，充分地預(yù)見和把握今后5～15年地震儀器發(fā)展的技術(shù)需求要素，自然就明確了其發(fā)展方向和目標(biāo)。

功用上地震儀器是采集地震數(shù)據(jù)的工具，其隸屬關(guān)系就是服務(wù)和從屬地球物理勘探技術(shù)，所以物探技術(shù)發(fā)展提出的新需求就是地震儀器新發(fā)展的總?cè)蝿?wù)。從本質(zhì)目標(biāo)上看，物探技術(shù)的創(chuàng)新重點是圍繞獲取時間更精確、位置更準(zhǔn)確、保真效果更好、地質(zhì)信息更豐富的地震數(shù)據(jù)而展開，為此發(fā)展了以寬頻[6]、寬方位、高密度、高覆蓋、高效率地震數(shù)據(jù)采集等為代表的先進(jìn)勘探技術(shù)和方法。反映到地震儀器上就是如何實現(xiàn)寬頻大動態(tài)接收、超大道數(shù)采集、高速高效傳輸、準(zhǔn)確保真記錄地震信號。應(yīng)該說，這就是今后地震儀器發(fā)展的基本目標(biāo)和總體需求。下面將根據(jù)以往的發(fā)展規(guī)律和地球物理技術(shù)發(fā)展態(tài)勢，從地震數(shù)據(jù)采集能力、系統(tǒng)構(gòu)架模式、工作方式、綜合技術(shù)特性等幾個方面來探討未來地震儀器的技術(shù)需求要素。

2.1 采集能力方面

采集能力可以從地震信號響應(yīng)能力、實時帶道能力、各種先進(jìn)高效施工方法實現(xiàn)能力來衡量和體現(xiàn)。在地震信號響應(yīng)效果方面今后會更加強(qiáng)調(diào)低失真、高動態(tài)、寬頻帶，即要求地震儀器具有更低的噪聲、畸變，更大的瞬時動態(tài)范圍，更強(qiáng)的抗電磁干擾能力，以及更準(zhǔn)確的樣點時序和炮檢位置關(guān)系。體現(xiàn)帶道能力的接收道數(shù)會越來越多，即幾十萬甚至上百萬道采集可能成為今后地震勘探的新常態(tài)。先進(jìn)施工方法實現(xiàn)能力主要給地震儀器提出了全新的高速高效時空管理能力、上百個激發(fā)源的時序控制能力、無等待作業(yè)能力等。所有這些應(yīng)該都是今后在采集能力方面對地震儀器提出的具體需求。

2.2 系統(tǒng)構(gòu)架方面

為節(jié)約費(fèi)用和創(chuàng)造更多的附加值，用戶不僅希望可按需選購必要的系統(tǒng)部件，而且還希望能自主便利地擴(kuò)展系統(tǒng)能力，即不僅希望能按功用靈活地選擇系統(tǒng)組成，還希望能便捷地將特定功能或技術(shù)移植到系統(tǒng)當(dāng)中。這就要求今后的地震儀器在(軟件和硬件)平臺上是通用開放的，以便用戶可按需植入特定的技術(shù)或功能；在組成上應(yīng)采用功能模塊化結(jié)構(gòu)，以便用戶可根據(jù)勘探類型自主地選擇配置，進(jìn)而節(jié)約投資成本。因此，今后的地震儀器應(yīng)在突出基本功能(構(gòu)架)和通用標(biāo)準(zhǔn)平臺前提下，其它功能部件采用積木式配置，做到需要什么功用就搭配什么模塊，同時要求可選的組織或功能模塊應(yīng)豐富、齊全、先進(jìn)，并能進(jìn)行任意組合應(yīng)用。

2.3 工作方式方面

追求簡單、便捷、安全、可靠、實用的工作方式，應(yīng)該是今后地震儀器發(fā)展的又一特征。當(dāng)前地震儀器都需要充電或外部供電來續(xù)航，這終歸是個麻煩，如果能改變這一方式做到自主供電肯定就方便多了。所以，今后地震儀器應(yīng)在充分降低功耗基礎(chǔ)上考慮利用太陽能或機(jī)械能等來實現(xiàn)供電續(xù)航，進(jìn)而實現(xiàn)“自主供電”工作模式。另外，當(dāng)無線電通信技術(shù)發(fā)展到一定程度(如5G技術(shù))，單位時間內(nèi)可傳輸?shù)男畔⒘砍蓭缀渭墧?shù)增加，而通信成本卻成倍下降。借助先進(jìn)的通信技術(shù)實現(xiàn)海量地震數(shù)據(jù)的實時無線遠(yuǎn)程傳輸就成為可能，進(jìn)而改變當(dāng)前需要大量纜線實現(xiàn)及時傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?。如果未來的地震儀器能結(jié)合并實現(xiàn)這兩種工作方式，不僅可以做到當(dāng)前節(jié)點地震儀器那樣的簡單、環(huán)保、靈活，也可以做到當(dāng)前有線地震儀器那樣的環(huán)境實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)實時傳輸。

隨著人類社會的進(jìn)步，衛(wèi)星通信和公網(wǎng)通信已經(jīng)無處不在，而且越來越簡單和經(jīng)濟(jì)。充分借助衛(wèi)星、公網(wǎng)等實現(xiàn)遠(yuǎn)程異地操控地震儀器和收集地震數(shù)據(jù)，應(yīng)該也是地震儀器發(fā)展可能選擇的工作方式。再者，當(dāng)前地震儀器的工作參數(shù)需要人為定義，且一旦定義就固定不變，不利于優(yōu)化系統(tǒng)的工作狀態(tài)，也不利于改善地震數(shù)據(jù)接收效果。如果能根據(jù)觀測系統(tǒng)特點和地震數(shù)據(jù)的特征屬性自動配置最佳工作參數(shù)，如按地震信號振幅強(qiáng)弱自動調(diào)節(jié)前放增益，實現(xiàn)參數(shù)自適應(yīng)工作方式可能也是未來地震儀器的發(fā)展要素。

2.4 綜合技術(shù)特性方面

不斷提升系統(tǒng)的綜合技術(shù)特性[7]，是地震儀器發(fā)展的恒定需求。當(dāng)下相對突出的需求是野外設(shè)備的全地表全氣候適應(yīng)性、組成器件的標(biāo)準(zhǔn)與通用性、系統(tǒng)的免維護(hù)和高可靠性、參數(shù)指標(biāo)的先進(jìn)性等。這些特性的持續(xù)提升通常需要通過跟蹤和集成應(yīng)用國際前沿的電子工程技術(shù)、新工藝材料技術(shù)、新傳感技術(shù)、新計算機(jī)技術(shù)等來實現(xiàn)，所以及時引入并集成創(chuàng)新國際相關(guān)技術(shù)的前沿研究成果來不斷提升地震儀器的綜合技術(shù)特性，也是地震儀器發(fā)展進(jìn)步的必然需求。

3 發(fā)展方向探討

根據(jù)當(dāng)前地震儀器存在的主要技術(shù)問題，以及物探技術(shù)發(fā)展帶來的新需求，可以預(yù)測今后地震儀器主要是朝著更低單道成本、更強(qiáng)采集能力、更好響應(yīng)效果、更快工作速度、更高智能化程度、更多先進(jìn)技術(shù)和功能等方面發(fā)展。發(fā)展途徑是通過集成創(chuàng)新國際先進(jìn)的相關(guān)技術(shù)使系統(tǒng)變得強(qiáng)大而實用且越來越貼近用戶需求，通過平臺再造使系統(tǒng)變得通用開放且具備不斷自主完善能力。具體的發(fā)展內(nèi)容主要體現(xiàn)在關(guān)鍵技術(shù)和指標(biāo)的突破、自動化智能化程度的提高、外圍支持技術(shù)的充實與完善、新工藝新材料技術(shù)的應(yīng)用、新型組成模式和通信模式的建立、有效工作時間的延長、工作平臺與工作方式的創(chuàng)新等幾個方面。

3.1 技術(shù)指標(biāo)更加豐富和先進(jìn)

當(dāng)前地震儀器的技術(shù)指標(biāo)主要反映的是地震信號響應(yīng)能力，并不能全面客觀反映地震儀器的固有屬性。實際上，直接影響地震儀器應(yīng)用效果的還有重量、體積、功耗以及傳輸速度、存儲速度、運(yùn)行效率等特性參數(shù)。結(jié)合幾十年的實際應(yīng)用經(jīng)驗，主要應(yīng)該從響應(yīng)能力(包括噪聲、畸變、頻帶、動態(tài)等體現(xiàn)地震信號響應(yīng)效果的傳統(tǒng)指標(biāo))、觀測能力(包括傳輸速度、存儲速度、接收道數(shù)、同步管理激發(fā)源點數(shù)等體現(xiàn)可實現(xiàn)作業(yè)方法和工作速度的指標(biāo))、常規(guī)物理特性(包括體積、重量、功耗、強(qiáng)度、壽命等體現(xiàn)應(yīng)用便利性的指標(biāo))三個方面來量化地震儀器的綜合技術(shù)特性更為合理。所以，今后地震儀器的性能指標(biāo)一方面內(nèi)容應(yīng)更加細(xì)化和豐富，另一方面精度和先進(jìn)性應(yīng)更高更好，不僅借助指標(biāo)可全面評估系統(tǒng)的先進(jìn)、實用程度，而且通過指標(biāo)可方便地判定系統(tǒng)適用的觀測方法和地表環(huán)境等。

3.2 配套技術(shù)更加完備和先進(jìn)

雖然通常突出和關(guān)注的是地震儀器的地震數(shù)據(jù)采集功能與技術(shù)，但實際上與之配套的輔助功用也直接影響系統(tǒng)創(chuàng)效能力和先進(jìn)程度，因為在不同的環(huán)境條件或施工方法下，需要用到不同的配套技術(shù)才能更好地實現(xiàn)提速、提效、提質(zhì)和降本。例如，在高大的山地作業(yè)時，傳統(tǒng)的無線電通信就可能成為影響施工效率的瓶頸，若配置有輔助的獨(dú)立激發(fā)控制技術(shù)就可在無需電臺通信下實現(xiàn)高效激發(fā)。所以，為適應(yīng)不同勘探環(huán)境和目標(biāo)的需求，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益，就應(yīng)該有足夠先進(jìn)和完備的配套技術(shù)供選擇。因此，今后的地震儀器應(yīng)大力發(fā)展助力“省時、省人、省車、省事、省錢”的先進(jìn)且齊全的配套技術(shù)，如遠(yuǎn)程支持技術(shù)、排列狀態(tài)數(shù)字化管理技術(shù)、激發(fā)源衛(wèi)星通信同步技術(shù)、自主導(dǎo)航定位技術(shù)、機(jī)械化收放技術(shù)等。同時，用戶可根據(jù)需要自由地選擇和組合特定的配套技術(shù)，以達(dá)到用較低成本投入獲取更大的效益產(chǎn)出。

3.3 采用全新的工藝、材料、技術(shù)實現(xiàn)更好的性價比

追求低成本是地震儀器制造商和用戶共同的目標(biāo)，但依托現(xiàn)行的技術(shù)和工藝很難明顯提高性價比，只有引入全新的材料、工藝、設(shè)計和技術(shù)，才可能突破性地降低成本。光纜、工程塑料、集成電路、高能電池、新型傳感器以及通信技術(shù)、存儲技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)、衛(wèi)星授時技術(shù)等近些年取得了飛速發(fā)展，其加工制造和原材料成本也相對低廉，可以成為研制新型高性價比地震儀器的重要依托。所以，為提高性價比并在先進(jìn)功能和技術(shù)性能上實現(xiàn)突破，不斷引用全新的材料、工藝、技術(shù)等也應(yīng)該是今后地震儀器發(fā)展的重要方向。

3.4 采用開放式平臺和積木式結(jié)構(gòu)實現(xiàn)百萬道級作業(yè)

觀測系統(tǒng)定義的接收道數(shù)越來越多是大勢所趨，幾十萬甚至上百萬道采集或許在不久的今后會成為常態(tài)。當(dāng)今的地震儀器結(jié)構(gòu)相對固化且系統(tǒng)平臺不開放，很難通過容量擴(kuò)展實現(xiàn)百萬級采集也不利于用戶植入外圍功能和技術(shù)。如果能構(gòu)建一個通用標(biāo)準(zhǔn)化的開放平臺并能以積木式結(jié)構(gòu)分?jǐn)傁到y(tǒng)的地震道采集能力，不僅用戶可以參與系統(tǒng)能力的擴(kuò)展建設(shè)，而且可以采用累積木方式輕松實現(xiàn)百萬道級采集。所以，為適應(yīng)全球化技術(shù)共享的大趨勢，并輕松擴(kuò)展系統(tǒng)的地震道采集能力，發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、積木化、平臺化的地震儀器也可能是今后的一個方向。

3.5 系統(tǒng)運(yùn)行高度智能化

通過智能化來充分地做到數(shù)據(jù)安全可靠、環(huán)境綠色友好、操作簡捷便利、運(yùn)行高速高效，也許是今后地震儀器發(fā)展的又一技術(shù)特征。自動識別風(fēng)險、自動排除故障、自動布設(shè)與回收、自動匹配工作參數(shù)(模式)、自動選擇最佳路徑等是實現(xiàn)零等待作業(yè)、高速高效運(yùn)行、安全環(huán)保施工、簡單便捷操作的重要支撐；快速、可靠、有效、便利、智能是提高效率、降低成本、減化操作、保證質(zhì)量的有力保障。智能化的直接效果是可以提高運(yùn)行效率、降低勞動強(qiáng)度、減少事故風(fēng)險。所以，發(fā)展自動化、智能化的地震儀器自然是眾望所歸。具體地說，今后地震儀器應(yīng)在計算機(jī)技術(shù)支持下，實現(xiàn)更多的自動化、智能化，做到能獨(dú)立自主完成地震數(shù)據(jù)采集作業(yè)，運(yùn)行過程中能“機(jī)智”地處理突發(fā)事件，且能自適應(yīng)地以最佳參數(shù)匹配工作條件和任務(wù)。

3.6 技術(shù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化

上百年來，地震儀器在技術(shù)指標(biāo)、通信協(xié)議、輸入輸出接口、器件材料、輔助數(shù)據(jù)(包括電子班報、SPS文件等)、基本功能等方方面面，都沒有統(tǒng)一的定義和規(guī)范。一方面導(dǎo)致資源無法共享而浪費(fèi)成本，另一方面還導(dǎo)致發(fā)展無序且無標(biāo)可依。當(dāng)今世界追求技術(shù)共享、資源共享、成本最低，實現(xiàn)這一目標(biāo)的基礎(chǔ)條件之一就是技術(shù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化[8]。所以，今后地震儀器發(fā)展應(yīng)在突出個性化技術(shù)特點的同時，在技術(shù)指標(biāo)、通信協(xié)議、輸入輸出接口、器件材料、輔助數(shù)據(jù)、基本功能等方面逐漸建立全球化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而為更好地利用和共享國際既有先進(jìn)通用技術(shù)成果、降低設(shè)計制造成本、減少用戶投入等提供基礎(chǔ)條件。

3.7 實時無線通信

實時、簡便、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效是今后地震儀器發(fā)展永恒的目標(biāo)。節(jié)點式地震儀器有實時、簡便、環(huán)保等獨(dú)特優(yōu)勢，但重點需要解決無法實時監(jiān)視排列狀態(tài)和傳輸?shù)卣饠?shù)據(jù)問題，有線地震儀器雖然能做到排列狀態(tài)實時監(jiān)控，但又很難做到簡便、環(huán)保、高效?？紤]到隨著衛(wèi)星、公網(wǎng)等先進(jìn)通信技術(shù)(如5G技術(shù))的發(fā)展，在不久的將來可輕松實現(xiàn)每秒GB級數(shù)據(jù)的傳輸，而且通信成本還極低。所以，今后地震儀器借助先進(jìn)的無線通信技術(shù)，實現(xiàn)海量地震數(shù)據(jù)實時低成本傳輸就成為可能，也即發(fā)展實時無線通信方式的地震儀器既可以做到節(jié)點式地震儀器的簡單、環(huán)保、高效，還可以做到電纜式地震儀器的實時、可控和安全。

4 結(jié)束語

油氣資源的戰(zhàn)略地位決定，發(fā)展地球物理勘探技術(shù)沒有止境，相應(yīng)的地震儀器技術(shù)發(fā)展也不會停止前進(jìn)的腳步。油氣資源的旺盛需求給地震儀器發(fā)展帶來不竭的源動力，物探技術(shù)的進(jìn)步給地震儀器發(fā)展明確方向和內(nèi)容，基礎(chǔ)工業(yè)特別是電子工程技術(shù)的前沿成果給地震儀器發(fā)展提供依托和保障，這應(yīng)該是地震儀器技術(shù)發(fā)展的基本規(guī)律。圍繞低成本、高質(zhì)量、高速度、高可靠等具體目標(biāo)，通過構(gòu)建全新的組織模式、采用全新的工藝材料、引入全新的技術(shù)等，形成智能化、自動化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化等的先進(jìn)技術(shù)平臺，應(yīng)該是今后地震儀器技術(shù)發(fā)展的一般模式和方法。采集數(shù)據(jù)的品質(zhì)越來越好，產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)效益越來越高，安全性、環(huán)保性、便捷性、智能性、標(biāo)準(zhǔn)性、技術(shù)性越來越強(qiáng)，設(shè)計制造與操作應(yīng)用結(jié)合越來越緊密，應(yīng)該是地震儀器技術(shù)發(fā)展的基本特征。

之所以選題探討未來地震儀器技術(shù)，是因為地震儀器的技術(shù)直接關(guān)系到地球物理勘探綜合成效，其目的是想通過這樣的探討為設(shè)計概念先進(jìn)的地震儀器起到拋磚引玉作用，從而引發(fā)更多的專家學(xué)者關(guān)心關(guān)注未來地震儀器技術(shù)，并為研究制造出技術(shù)先進(jìn)、性能實用、成本低廉的新型地震儀器提供科學(xué)可行的頂層設(shè)計。