[发明专利]无线探测地震的系统

说明书

本申请是发明名称为“无线探测地震的系统”（申请号：200680046285.6；申请日：2006年10月5日）的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及探测地震仪(seismograph)，具体地涉及地震勘探(seismic survey)系统，其中通过无线方式发送来自多个传感器的数据信号。本发明考虑无线地读出地震阵列，甚至在快速地重复振动能量源勘探的情况，而不积压(backlog)数据或者延迟勘探进程。

背景技术

自然资源探测公司和其他机构通常利用地震探测来形成地下地质(subsurface geologic)结构的图像。这些图像被用来确定对石油和天然气开钻的最佳位置，并且计划和监视其他应用中改进的资源回收率(recovery)规划。地震勘探也可用于石油探测以外的各种环境中，例如，查找地下水的位置和规划道路建设。

地震勘探通常通过在地面上(通常在一条线上或者以矩形或者其他几何形的栅格)放置振动传感器(加速器或者称作“地震检波器”的速度传感器)的阵列来进行。振动或者通过爆炸物或者通过诸如振动能量源之类的机械设备或者落重法(weight drop)来产生。来自能量源的振动通过土地、采取不同的路径、从地下中的不连续面间断面(discontinuity)的折射和反射来传播，并且通过振动传感器的阵列来检测。来自传感器的信号或者被单独的电子装置放大和数字化，或者在“数字”传感器的情况下被内部地放大和数字化。通过记录土地的自然振动也可以被动地进行勘探。

来自众多传感器的数字数据连同关于勘探和能量源的相关信息一起最终被记录在存储媒质上，例如磁带、或者磁盘或者光盘、或者其他存储器设备。能量源和/或有效的传感器被重新安置，并且所述处理继续，直到获取繁多的地震记录以完成地震勘探为止。来自勘探的数据在计算机上被处理，以便生成有关地下地质结构的期望信息。

通常，随着更多传感器被使用，被更紧密地放置，并且覆盖更宽广的范围，得到的图像的质量将增加。在几平方公里内测量的范围上延伸的地震勘探中使用数千个传感器已经变得普通。数百公里的电缆可以平放在地面上并且被用来连接这些传感器。大量的工人、电动车辆以及直升机通常被用来部署和找回这些电缆。探测公司通常乐于使用更多更紧密放置在一起的传感器来进行勘探。然而，另外的传感器需要甚至更多的电缆，从而增加了勘探的成本。勘探成本与传感器数量之间的经济折衷通常需要勘探质量的妥协。

除了后勤成本，电缆会引起可靠性问题。除了搬运引起的正常磨损，电缆通过被动物、车辆、雷击和其他问题损坏。相当多的野外(field)时间被花费在发现并修理故障电缆问题。额外的后勤努力也增加到对勘探的环境影响，在其他事情当中，也增加到勘探的成本或者对一些环境敏感的区域取消勘探。

因此，在本领域中需要提供改进的用于无线地震数据获取的系统和方法。如从下列公开将会理解，根据本发明的系统和方法解决了与地震数据获取有关的这些、和多个其他问题。

发明内容

本发明提供了使用无线网络和多个单独的数据获取模块来获取地震数据的系统和方法，所述数据获取模块被配置成收集地震数据并且将该数据转送到中央记录和控制系统。因此本发明能够实现数据获取模块的无电缆布局以及地震数据的无线读出。使用数据获取模块的无电缆布局由于几个原因而优越于使用电缆通信的传统系统。例如，无电缆系统不易受到由于磨损、动物、雷击等引起的损坏。另外地，无电缆系统能够容易地跨河流、公路或者其他障碍物而放置，然而，使用电缆的地震勘探系统在这些区域中却难以实现。而且，基于电缆的地震勘探需要相对大量的车辆和人力来运输和安放跨距几平方公里的电缆。

无线地捕捉数据的能力也是潜在的优势。例如，当单根电缆损坏时，可能丢失来自位于被损坏电缆的远处末端的远程数据获取模块的所有数据。该类问题不存在于无线发送地震数据的系统中。具体地，使用为更可靠的系统潜在提供的无线网络来改道发送(reroute)数据更可行。