CN111427078A - 一种地震勘探采集系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地震勘探采集系统和方法，该系统包括：集中发射感应主机以及布设在检波点的激光反射装置；该集中发射感应主机向该激光反射装置发射激光，并感应由该激光反射装置反射回的激光信号的位置；其中，该反射回的激光信号的位置反映地震波信号，即：采用基于激光反射和光电感应的集中式地震勘探采集架构，将绝大部分物料成本集中于采集主机中，利用激光反射反映地面地表震动情况，此时，地表仅需布设低成本的激光反射装置，以此减少地面电子设备被人为损坏或丢失等导致的成本支出并能有效防止地震数据资料的丢失或损毁。

Description

一种地震勘探采集系统和方法

技术领域

本发明涉及地球物理勘探开发技术领域，尤其涉及一种地震勘探采集系统和方法。

背景技术

在地球物理勘探开发中，需要使用地震勘探采集系统对人工激发源激发后产生的地震波信号进行采集记录。目前，市场上常用数字检波器或模拟检波器采集地震波信号，并通过采集站将采集的数据进行打包，打包的数据依不同仪器类型进行回收，有线仪器通过电缆和光缆将数据传输至地震仪器主机并记录；无线仪器通过无线电波将数据回传至地震仪器主机并记录；节点仪器将数据记录在节点设备的存储器内，全部数据在完成采集工序后将全部节点设备回收至下载设备后进行下载、分离、合成，得到最终地震数据。

当前的地震勘探采集系统都需要将具有一定价值的地面电子设备放置在工区内，在施工过程中，尤其是城区等人员、车辆密集的工区施工时，不可避免地会发生人为损坏、车辆碾压、设备丢失等问题，以目前较常规的三维施工为例：三维施工中总计含有6万道地面电子设备，每道地面电子设备的成本约为350美元至450美元，一般情况下，3个月工期的设备损坏率为1-3％，由此带来的设备损坏成本为21万美元-81万美元，除了硬件设备的损失，还会带来地震数据资料的丢失或损毁，导致地震数据资料的质量降低，损失无法估量。

另外，野外铺设的地面电子设备还需要额外供电，供电设备(如电瓶、太阳能板等)的损耗和丢失也增加了地震勘探采集的成本支出。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种地震勘探采集系统和方法，采用基于激光反射和光电感应的集中式地震勘探采集架构，将绝大部分物料成本集中于采集主机中，利用激光反射反映地面地表震动情况，此时，地表仅需布设低成本的激光反射装置，以此减少地面电子设备被人为损坏或丢失等导致的成本支出并能有效防止地震数据资料的丢失或损毁。

为实现上述技术效果，本发明采用如下技术方案：

第一方面，提供一种地震勘探采集系统，包括：集中发射感应主机以及布设在检波点的激光反射装置；

该集中发射感应主机向该激光反射装置发射激光，并感应由该激光反射装置反射回的激光信号的位置；其中，

该反射回的激光信号的位置的变化反映地震波信号的变化。

进一步地，该集中发射感应主机包括：安装固定模块以及设置在该安装固定模块上的用于向该激光反射装置发射激光的激光发射模块、用于感应由该激光反射装置反射回的激光信号的位置的光电感应模块、用于感应该光电感应模块的震动的三分量震动感应校准检波器。

进一步地，该集中发射感应主机还包括：数据处理模块，该数据处理模块根据该三分量震动感应校准检波器感应的信号校准该光电感应模块感应的信号，并根据校准之后的信号、该集中发射感应主机的位置信息、该激光反射装置的位置信息产生地震勘探数据。

进一步地，该集中发射感应主机还包括：用于采集该集中发射感应主机的位置信息的GPS模块。

进一步地，该激光发射模块上设有机电单元，

该数据处理模块根据该集中发射感应主机和该激光反射装置的相对位置计算该激光发射模块激光束的出射位置和角度，

该机电单元根据该出射位置和角度调整该激光发射模块。

进一步地，该集中发射感应主机还包括：用于记录该地震勘探数据、该光电感应模块感应的信号、该三分量震动感应校准检波器感应的信号和/或该GPS模块采集的位置信息的数据记录模块。

进一步地，该集中发射感应主机还包括：用于将该集中发射感应主机产生的信号传输至外部服务器的通信模块。

进一步地，该激光反射装置包括：用于耦合地表的耦合模块、设置在该耦合模块顶端的安装轴、一端与该安装轴连接并与该耦合模块呈一定角度固定的反射板以及连接在该反射板与该耦合装置之间的弹性模块。

进一步地，该激光反射装置还包括：连接在该反射板另一端的重锤。

进一步地，该激光反射装置还包括：设置在该耦合模块上的水平仪。

进一步地，地震勘探采集系统还包括：辅助布设装置，该辅助布设装置根据地震勘探SPS文件、该激光发射装置的位置和高度、该光电感应模块的位置和高度计算各检波点的激光反射装置的反射板角度和反射板方向，并根据该反射板角度和反射板方向调整该反射板。

进一步地，该辅助布设装置包括：控制器以及与该控制器连接的用于定位的GPS模块、用于导航的导航模块以及用于扭转反射板的机电模块。

进一步地，该激光发射模块包括：多个激光发射器。

进一步地，该激光发射模块包括：一个激光发射器以及一个可旋转反射镜。

第二方面，提供一种地震勘探采集方法，包括：

采用集中发射感应主机向布设在检波点的激光反射装置发射激光；

该激光反射装置反射该激光；

该集中发射感应主机感应由该激光反射装置反射回的激光信号的位置；其中，该反射回的激光信号的位置的变化反映地震波信号的变化。

进一步地，该集中发射感应主机包括：用于向该激光反射装置发射激光的激光发射模块、用于感应由该激光反射装置反射回的激光信号的位置的光电感应模块、用于感应该光电感应模块的震动的三分量震动感应校准检波器，

该地震勘探采集方法还包括：

该集中发射感应主机根据该三分量震动感应校准检波器感应的信号校准该光电感应模块感应的信号，并根据校准之后的信号、该集中发射感应主机的位置信息、该激光反射装置的位置信息产生地震勘探数据。

进一步地，地震勘探采集方法还包括：

该集中发射感应主机根据其与该激光反射装置的相对位置计算该激光发射模块激光束的出射位置和角度，并根据该出射位置和角度调整该激光发射模块。

进一步地，地震勘探采集方法还包括：

辅助布设装置根据地震勘探SPS文件、该激光发射装置的位置和高度、该光电感应模块的位置和高度计算各检波点的激光反射装置的反射板角度和反射板方向，并根据该反射板角度和反射板方向调整该反射板。

本发明提供的地震勘探采集系统和方法，该系统包括：集中发射感应主机以及布设在检波点的激光反射装置；该集中发射感应主机向该激光反射装置发射激光，并感应由该激光反射装置反射回的激光信号的位置；其中，该反射回的激光信号的位置反映地震波信号，即：采用基于激光反射和光电感应的集中式地震勘探采集架构，将绝大部分物料成本集中于采集主机中，利用激光反射反映地面地表震动情况，此时，地表仅需布设低成本的激光反射装置，以此减少地面电子设备被人为损坏或丢失等导致的成本支出并能有效防止地震数据资料的丢失或损毁。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例地震勘探采集系统的结构图；

图2示出了本发明实施例地震勘探采集系统的原理图；

图3示出了本发明实施例地震勘探采集系统的集中发射感应主机的结构图；

图4示出了本发明实施例地震勘探采集系统的激光反射装置的结构图；

图5示出了本发明实施例地震勘探采集系统的辅助布设装置的结构图；

图6示出了利用本发明实施例地震勘探采集系统实现地震数据采集的原理图；

图7示出了简化后的利用本发明实施例地震勘探采集系统实现地震数据采集的原理图；

图8示出了地震勘探中集中发射感应主机以及激光反射装置的布设图；

图9示出了采用本发明实施例地震勘探采集系统的三维(多分量)采集多主机组合示意图；

图10示出了本发明实施例地震勘探采集方法的流程图一；

图11示出了本发明实施例地震勘探采集方法的流程图二；

图12示出了本发明实施例地震勘探采集方法的流程图三；

图13示出了本发明实施例地震勘探采集方法的流程图四。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为解决当前的地震勘探采集系统将地面电子设备放置在工区内，导致设备损坏、丢失等问题，本发明实施例提供一种地震勘探采集系统，如图1所示，该地震勘探采集系统包括：集中发射感应主机20以及布设在检波点的激光反射装置10。

该集中发射感应主机20向该激光反射装置10发射激光，并感应由该激光反射装置10反射回的激光信号的位置；其中，

该反射回的激光信号的位置的变化反映地震波信号的变化。

具体地，其工作原理如图2所示，在没有人工激发源激发的状态下(以下称为静态)，即t1时刻，由激光反射装置20反射回的激光信号(以下称为静态反射激光)照射在集中发射感应主机20一特定位置(以下称为稳态位置)；当利用人工激发源进行激发时，地表振动，首先经历地面上跳(即t2时刻)，由于惯性的作用，导致激光反射装置的反射面的反射角度逐渐减小，进而使得反射回的激光信号照射在集中发射感应主机20的位置逐渐向下移动，直至地面上跳终止，该反射回的激光信号照射在集中发射感应主机20的位置达到最低；然后地面逐渐下跳(即t3时刻)，由于惯性的作用，导致反射装置的反射面的反射角度逐渐增大，进而使得反射回的激光信号照射在集中发射感应主机20的位置逐渐向上移动，直至地面下跳终止，该反射回的激光信号照射在集中发射感应主机20的位置达到最高，如此循环，反射回的激光信号的位置反映地表振动情况。

本发明实施例提供的地震勘探采集系统，通过采用基于激光反射和光电感应的集中式地震勘探采集架构，将绝大部分物料成本集中于采集主机中，利用激光反射反映地面地表震动情况，此时，地表仅需布设低成本的激光反射装置，以此减少地面电子设备被人为损坏或丢失等导致的成本支出并能有效防止地震数据资料的丢失或损毁。

在一个可选的实施例中，如图3所示，该集中发射感应主机20包括：安装固定模块23以及设置在该安装固定模块23上的用于向该激光反射装置10发射激光的激光发射模块21、用于感应由该激光反射装置10反射回的激光信号的位置的光电感应模块22、用于感应该光电感应模块23的震动的三分量震动感应校准检波器24(图中用四角星表示)。

具体地，安装固定模块21负责将集中发射感应主机20的各模块安装并固定稳固以保证接收到的地震数据精度。另外，实际勘探生产中应保证激光发射模块、反射板、光电感应模块间无视距遮挡，因此，安装固定模块应有一定高度保证。

在一个可选的实施例中，该激光发射模块21包括多个激光发射器，该多个激光发射器用于向多个激光反射装置发射相同或不同波长的激光，不同激光光束可通过通断信号、波长信息进行区分。

在另一个可选的实施例中，该激光发射模块21包括一个激光发射器以及一个可旋转反射镜，其中，该激光发射器在该集中发射感应主机20工作时，始终处于发射激光的状态，该可旋转反射镜按照一定的旋转速度进行旋转，进而按照一定的频率将该激光发射器发射的激光反射至不同的激光反射装置，即分时分点照射。

此外，还可使用几个激光发射器通过高速旋转的反射镜实现照射不同检波点位置的激光反射装置，以两个激光发射器配合两个旋转反射镜为例，最常用的2ms采样率勘探项目需反射镜每秒旋转250次。每次扫描激光束划过1米的反射板期间的振动情况反映至光电感应模块上，可获知此时地表的振动速度。

光电感应模块22负责感测由激光反射装置10反射回的激光信号位置，其面积与距离该集中发射感应主机20最远的激光反射装置10的三角函数关系和分辨率可确定系统的动态范围和精度。光电感应模块22根据勘探设计需要可设计为多个平板组合或圆柱状。该光电感应模块22能够灵敏的感应不同波长的激光，并可感应激光的通断情况。

实际施工时，二维施工可仅使用含有两个板状接收面的光电感应模块，两个板状接收面对应主机两侧的检波点，其高度与距离最远的激光反射装置决定了系统整体的动态范围(量程)。以目前常规可控震源输出能力为例，通过PPV设备测试得到经验数据：距离可控震源5米处，能量集中于20Hz，横向、纵向、水平速度低于10mm/s，可知近炮点震源振幅0.0005m，反射板长度为1米，带来的偏转约为0.0005弧度。通过运算可知，理想状态下：10米道距20米炮距的高精度勘探项目，单线接收200道时，主机置于排列中心，每日生产400炮时最远检波点距离应为4000米。

可知震源振动在4000米距离上会带来：

tan(cosh((1s/20Hz*0.01m/s)/1m))*4000m≈2m

即：震源在最远距离上的振动能将反射的激光在光电感应模块上造成约2米的偏移。由此可知光电感应模块的高度不应小于4米。

三分量震动感应校准检波器24采用高灵敏度三分量震动感应校准检波器，以高于地震数据采样率的采样频率实时输出该光电感应模块22的位置偏移信息。其中，该三分量震动感应校准检波器24布设在该集中发射感应主机20的多个部位，以此实现灵敏感应不同部位的位置偏移信息，通过对该多个三分量震动感应校准检波器24采集的位置偏移信息取平均值或者位于该光电感应模块22附近的三分量震动感应校准检波器24采集的位置偏移信息取平均值，能够有效反映该光电感应模块22的位置偏移，防止位置偏移误差，有效提高地震勘探采集系统的精度。

在一个可选的实施例中，该集中发射感应主机20还可以包括：数据处理模块25，该数据处理模块25根据该三分量震动感应校准检波器24感应的信号校准该光电感应模块22感应的信号，并根据校准之后的信号、该集中发射感应主机20的位置信息、该激光反射装置10的位置信息产生地震勘探数据。

具体地，因为在有人工激发源激发的状态，不仅激光反射装置振动，该集中发射感应主机也在振动，此时，通过利用该三分量震动感应校准检波器24感应该光电感应模块22的位置偏移信息，并利用该位置偏移信息校准该光电感应模块22感应的信号，以此补偿该集中发射感应主机振动影响。

在一个可选的实施例中，该数据处理模块还可以使用软件进行不同主机间数据的交叉运算和合成，最终生成地震勘探所需的多分量地震数据或合成大道数勘探数据。

当然，本领域技术人员可以理解的是，该集中发射感应主机20也可以将其采集的数据存储或传输至服务器进行数据统一处理，此时，由该服务器实现该数据处理模块的功能，以此，使得各个集中发射感应主机20可以不自行配置数据处理模块，一方面能否减少集中发射感应主机20的成本，另一方面，也能实现数据的集中统一处理。

在一个可选的实施例中，该集中发射感应主机还包括：用于采集该集中发射感应主机的地理位置信息的GPS模块26。另外，该GPS模块26也可以采集该集中发射感应主机的水平位置信息。

可以理解的是，该集中发射感应主机的地理位置信息和水平位置信息也可以在布设时即完成测定并存储在该集中发射感应主机中，此时，无需为每个集中发射感应主机配设GPS模块，可以减少设备成本。

在一个可选的实施例中，该激光发射模块21上设有机电单元，该数据处理模块25根据该集中发射感应主机20和该激光反射装置10的相对位置计算该激光发射模块21激光束的出射位置和角度，该机电单元根据该出射位置和角度调整该激光发射模块21。

其中，采用多个发射器时各个发射器角度可根据实际布设的主机和检波点相对位置由发射装置上的机电装置进行微调，以保证反射的激光信号在外界静态无输入时在光电感应模块中线或中点，进而最大限度利用该光电感应模块的量程。

在一个可选的实施例中，该集中发射感应主机20还包括：用于记录该地震勘探数据、该光电感应模块22感应的信号、该三分量震动感应校准检波器24感应的信号和/或该GPS模块26采集的位置信息的数据记录模块。

在一个可选的实施例中，该集中发射感应主机20还包括：用于将该集中发射感应主机20产生的信号传输至外部服务器的通信模块。

图4示出了本发明实施例地震勘探采集系统的激光反射装置10的结构图。如图4所示，该激光反射装置10包括：用于耦合地表的耦合模块11、设置在该耦合模块顶端的安装轴12、一端与该安装轴连接并与该耦合模块呈一定角度固定的反射板13以及连接在该反射板与该耦合装置之间的弹性模块14。

其中，该激光反射装置10通过设置耦合模块11实现与地表良好耦合，反射板13在稳态时能够以特定角度固定，并反射激光发射模块21发射出的激光至集中发射感应主机20的光电感应模块22。反射板13与耦合模块11通过安装轴12进行轴连接，使得反射板能够在地表振动时绕安装轴转动。

具体地，该弹性模块14可由弹簧、同极磁性装置、弹片等形式实现。

在实际应用中，可以根据具体勘探需要(比如多分量勘探)在一个耦合模块11上安装多套反射板。

其中，目前高精度勘探项目要求检波点偏移不超过1米，因此反射板长度不应小于1米。

在一个可选的实施例中，该激光反射装置10还包括：连接在该反射板13另一端的重锤15，其中，反射板13与耦合模块11除安装轴12以外，还以弹性模块14连接，其弹性系数与重锤15质量决定该反射板13拾取地表振动信号灵敏度。

具体地，重锤15作为系统的惯性体，影响整体阻尼系数，当然，影响整体阻尼系数的还包括弹性模块14的弹性系数，阻尼系数即输入振动后恢复稳态的时间，阻尼系数越大恢复越快。

在一个可选的实施例中，该激光反射装置10还包括：设置在该耦合模块11上的水平仪(图中未示出)，如气泡水平仪，用于在布设该激光反射装置10时辅助进行水平测试，以提高布设精度。

在一个可选的实施例中，该地震勘探采集系统还包括：辅助布设装置30，如图5所示，该辅助布设装置30根据地震勘探SPS文件、该激光发射装置的位置和高度、该光电感应模块的位置和高度计算各检波点的激光反射装置的反射板角度和反射板方向，并根据该反射板角度和反射板方向调整该反射板。

其中，该辅助布设装置30包括：控制器32以及与该控制器32连接的用于定位的GPS模块31、用于导航的导航模块(图中未示出)以及用于扭转反射板的机电模块33。

该辅助布设装置30内含2个高精度GPS模块31，该控制器32根据导入设计勘探任务的SPS(Shell processing support format for land 3d surveys)文件中的R(检波点)文件与激光发射装置的位置、高度，光电感应装置的位置、高度实时计算出每个检波点上反射装置的角度和方向，并通过机电模块33自动扭转激光反射装置10各反射板的角度。

具体地，通过该2个高精度GPS模块31在感测该辅助布设装置30的位置的同时，还可以感知到该辅助布设装置30运行方向，根据计算出的每个检波点上激光反射装置的角度和方向，利用该导航模块根据该辅助布设装置30运行方向进行导航，使该辅助布设装置30自动或者通过人工移动至需要调节的激光反射装置的位置，然后对该激光反射装置的反射板的角度自动进行调节，并调整弹性模块以保证该弹性模块在稳态时不输出反作用力。

具体工作时，控制器根据2个高精度GPS的信号计算定位杆所在精确位置、高程数据，并获知当前所处方位，然后根据导入的设计SPS文件中的R文件信息(即理论检波点位置和高程数据)自动导航或将布设人员导航至各个检波点，根据到达检波点实际位置的位置、高程信息结合主机(光电感应模块)所在位置、高程信息计算该点反射板应该安置的方向和角度，然后通过机电模块将检波点所需要布设的激光反射装置的反射板的角度自动扭转并锁定，然后移动至下一检波点进行激光反射装置的辅助布设工作，直至所有检波点布设完成。

在一个可选的实施例中，可以采用直接测量地震勘探采集系统各设备的安装高度、长度以及反射位置的高度、光电感应装置感应到的反射激光的高度等来计算振幅。

在另一个可选的实施例中，可以通过采用角度变化衡量振幅，因为在振动中，集中发射感应主机和激光反射装置均属于运动状态，直接测量长度和高度虽然能够得出振动趋势，但是精度不够高，而通过采用角度变化衡量振幅能够提高地震数据采集精度。

下面，结合图6说明利用本发明实施例地震勘探采集系统实现地震数据采集的详细过程。如图6所示，根据集中发射感应主机20的位置信息以及激光反射装置10的位置信息可以得到二者的距离，假设二者的距离(即对应图中的BL线段)为a米，其中BD为地面，激光反射装置中心(反射点)高度(即对应图中的AB线段)为h1，光电感应模块的安装高度(即对应图中的DF线段)为h2，安装高度光电感应模块的长度(即对应图中的FE线段)为h3，C为激光发射器，激光发射器相对于该光电感应模块的高度(即对应图中的CE线段)为h4，光电感应模块与激光反射装置的地面投影高度差(即水平高度差，对应图中的DL线段)为δh，布设时该耦合模块与水平面垂直，稳态时激光反射装置的反射板与耦合模块的夹角已知，A为激光入射点。

IJ为地面下跳到最低点、反射板与耦合模块的夹角到达最大值、反射光线照射在光电感应模块最高处(E点)时反射板的位置，CA为该时刻入射光线，AE为该时刻反射光线，AG为入射光线与反射光线的角分线，即界面IJ的法线；由此可得∠CAG＝∠GAE，且∠IAG＝∠JAG＝π/2。

MN为地面上跳到最高点、反射板与耦合模块的夹角到达最小值、反射光线照射在光电感应模块最低处(F点)时反射板的位置；CA为该时刻入射光线；AF为该时刻反射光线；AH为入射光线与反射光线的角分线，即MN界面的法线；由此可得∠CAH＝∠HAF，且∠MAH＝∠NAH＝π/2。

另外，设AK为∠EAF角分线，即∠EAK＝∠KAF；设SA为∠IAM角分线，SA延长线与水平面BL交于T。

由于MN⊥AG，且∠CAG＝∠GAE，因此∠MAC＝∠NAE，∠CAG+∠MAC＝∠GAE+∠NAE＝π/2。

由于IJ⊥AH，且∠CAH＝∠HAF，因此∠IAC＝∠AFJ，∠CAH+∠IAC＝∠AFJ+∠HAF＝π/2。

由于∠EAK＝∠KAF，∠IAS＝∠SAM，因此∠SAM+∠MAK＝π/2＝∠TAK，即ST⊥AK。

O为AB延长线，P为过A点与水平面的平行线，AP∥BL，OB⊥AL，PL⊥BL。

由以上条件需计算得知：∠ACD，即激光发射器的出射光线角度；∠BAT，即反射装置无输入信号稳态时与竖直方向的夹角；FK，即无输入稳态下该反射装置反射激光的位置。

CP＝CE+EF-(DL-DF)-PL，PL＝AB＝h1；

CP＝h3+h4-(δh-h2)-h1；

又BL＝AP＝a；

由此得出：∠ACD＝arctan(a/(h3+h4-(δh-h2)-h1))。

另外，因为∠BAT＝∠SAO＝∠MAS+∠OAM＝(∠OAI-∠OAM)/2+∠OAM；

∠CAG+∠GAE+∠EAP+∠OAC＝π/2；

∠CAG+∠OAC+∠OAI＝π/2；

因此：

∠OAI＝∠GAE+∠EAP；

∠EAP＝arctan(EP/AP),EP＝CP-CE＝h3-(δh-h2)-h1；

∠EAP＝arctan((h3-(δh-h2)-h1)/a)；

∠GAE＝∠CAE/2，∠CAE＝∠CAP-∠EAP，∠CAP＝π/2-∠ACD；

∠GAE＝(π/2-arctan(a/(h3+h4-(δh-h2)-h1))-arctan((h3-(δh-h2)-h1)/a))/2；

∠OAI＝(π/2-arctan(a/(h3+h4-(δh-h2)-h1))-arctan((h3-(δh-h2)-h1)/a))/2+arctan((h3-(δh-h2)-h1)/a)；

∠OAI＝π/4-(arctan(a/(h3+h4-(δh-h2)-h1))/2+(arctan(h3-(δh-h2)-h1)/a))/2；

∠MAO+∠OAC+∠CAH＝π/2，∠CAH＝∠HAF＝∠CAF/2，

∠CAF＝π-∠ACF-∠AFC，∠OAC＝∠ACF，

∠MAO＝π/2-∠ACF-∠CAH，∠CAH＝∠CAF/2＝(π-∠ACF-∠AFC)/2,

∠MAO＝π/2-∠ACF-((π-∠ACF-∠AFC)/2),

∠MAO＝(∠AFC-∠ACF)/2，

∠ACF＝∠ACD＝arctan(a/(h3+h4-(δh-h2)-h1)),

∠AFC＝∠AFP＝arctan(AP/PF)＝arctan((δh-h2+h1)/a)；

∠MAO＝(arctan((δh-h2+h1)/a))/2-(arctan(a/(h3+h4-(δh-h2)-h1)))/2；

∠OAI＝π/4-(arctan(a/(h3+h4-(δh-h2)-h1))/2+(arctan(h3-(δh-h2)-h1)/a))/2；

∠BAT＝∠SAO＝∠MAS+∠OAM＝(∠OAI-∠OAM)/2+∠OAM＝(∠OAI+∠OAM)/2；

∠BAT＝∠SAO＝((arctan((δh-h2+h1)/a))/2-(arctan(a/(h3+h4-(δh-h2)-h1)))/2+π/4-(arctan(a/(h3+h4-(δh-h2)-h1))/2+(arctan(h3-(δh-h2)-h1)/a))/2)/2；

由此得出：

∠BAT＝∠SAO＝((arctan((δh-h2+h1)/a))/2-(arctan(a/(h3+h4-(δh-h2)-h1)))+π/4+(arctan(h3-(δh-h2)-h1)/a))/2)/2。

因为：∠SAO+∠OAC+∠CAH＝π/2，∠OAC+∠CAH+∠HAK+∠KAP＝π/2，

∠KAP＝∠SAO-∠HAK，∠OAC＝∠ACP，∠ACP＝π/2-∠HAK-∠KAP-∠CAH，

∠HAK＝∠KAP；∠KAP＝∠HAP-(π/2-∠ACP-∠HAP)＝2∠HAP+∠ACP-π/2；

∠KAP＝2∠SAO+∠ACP-π/2＝(arctan((δh-h2+h1)/a))/2-(arctan(a/(h3+h4-(δh-h2)-h1)))+π/4+(arctan(h3-(δh-h2)-h1)/a))/2+arctan(a/(h3+h4-(δh-h2)-h1))-π/2；

∠KAP＝(arctan((δh-h2+h1)/a))/2+(arctan(h3-(δh-h2)-h1)/a))/2-π/4；

FK＝FP+PK，FP＝δh-h2+h1，PK＝tan∠KAP×AP＝tan((arctan((δh-h2+h1)/a))/2+(arctan(h3-(δh-h2)-h1)/a))/2-π/4)×a；

由此得出：

FK＝δh-h2+h1+tan((arctan((δh-h2+h1)/a))/2+(arctan(h3-(δh-h2)-h1)/a))/2-π/4)×a。

以上计算基于激光反射装置的上跳(反射板与竖直方向夹角变小)至最大行程，反射激光照射于光电感应模块下沿，下跳(反射板与竖直方向夹角变大)至最大行程，反射激光照射于光电感应模块上沿，且无输入稳态位置夹角处于最大夹角与最小夹角中间，可见由于距离a不同，造成FK高度不同，此方法更适用于激光在时域上连续输出，更有利于计算振动令反射光线移动的反射装置位置(时域上求和趋近于无输入稳态)，且动态范围更加稳定(正负幅度一致)，获得结果更加连续。

在一个可选的实施例中，因为在振动时，激光反射装置和集中感应发射主机承受的振动相差很小，若不考虑激光反射装置和集中感应发射主机振动的不同，对数据采样精度的影响很小，此时，则可认为所有激光反射装置的稳态都照射于光电感应模块中心点，进而可使上述计算简化为(如图7所示)：

AB为地面，假设激光反射装置以及集中发射感应主机均与地面垂直，二者的距离(即对应图中的AB线段)为a米；

D为激光反射装置的反射中心(即反射点)位置，激光反射装置中心(反射点)高度(即对应图中线段AD)为高度h3；光电感应模块的长度(对应图中线段BK)为h1；F为光电感应装置中点，即BF＝FK＝(h1)/2；

C为激光发射器，激光发射器相对于光电感应模块的高度为(即对应图中线段CK)为h2；CD为入射光线，CF为稳态时的反射光线；

DG为∠CDF角平分线，即∠CDG＝∠GDF；

AH为耦合模块延长线，因此∠HAB为直角；DE为AB平行线，交BC于E，因此∠HDE为直角；

IJ为反射板延长线，交AH于D，交AB于I，根据光线反射原理“过入射点作垂直于界面的法线，则反射光线与入射光线的夹角的角平分线即为法线。”，DG即为反射面IJ的法线，因此∠IDG为直角；

由以上条件可知：

∠IDH+∠HDC+∠CDG＝∠IDG＝π/2；

∠HDC+∠CDF+∠FDE＝∠HDE＝π/2，其中∠CDF＝∠CDG+∠GDF；

带入推算得到：

∠IDH+∠HDC+∠CDG＝∠HDC+∠CDG+∠GDF+∠FDE；

即：

∠IDH＝∠GDF+∠FDE；

还有：

∠GDF＝∠CDG＝(π/2-∠DCE-∠FDE)/2；

即：

∠IDH＝(π/2-∠DCE-∠FDE)/2+∠FDE；

∠DCE为激光发射装置入射该反射装置时的角度，CE＝h1-h3+h2，AB＝DE＝a；

由此可得：

∠DCE＝arctan(a/(h1-h3+h2))

另外，∠IDH为布设时反射装置与耦合装置的夹角，EF＝h1/2-h3，AB＝DE＝a，∠FDE＝arctan((h1/2-h3)/a)；

由此可得：

∠IDH＝(π/2-arctan(a/(h1-h3+h2))-arctan((h1/2-h3)/a))/2-arctan((h1/2-h3)/a)

以上计算未计入激光反射装置以及集中发射感应主机之间的高差以及光电感应模块的安装高度。但此两项可通过调节激光反射装置中点高度，即h3的高度校正，即引入高差δh、安装高度h4，则h3＝δh+h3实际-h4。

此外以上计算将光电感应模块中点作为稳态基准点，但应用中由于入射光和反射光行程不同，即CD≠DF，会造成反射光至光电感应模块上极限和下极限值不同，即影响一侧的动态范围，在光电感应模块、激光发射模块与激光反射装置距离较远时该角度较小，可以忽略；二者距离较近时则无法忽略，在应用中刻通过直接调整激光反射装置的弹性系数，令其反射光线范围永远小于光电感应模块上下沿即可，即通过减小系统动态范围减少系统超调现象的发生。

基于上述内容，本申请提供一种采用地震勘探采集系统进行地震勘探采集的场景：

首先，安装并固定集中发射感应主机，并将该集中发射感应主机的位置信息输出至辅助布设装置。

辅助布设装置内导入地震勘探用的SPS文件、激光发射模块和光电感应模块的位置和高度信息，软件根据R文件内不同检波点位置信息计算该点的反射板的角度和方向，并通过机电单元自动扭转反射板角度。同时，辅助布设装置可依照GPS信息和设计的SPS信息将布设人员导航至需要布设的检波点位置。两个高精度GPS模块协同工作可指示方向，并依照该指示布设激光反射装置。

激光反射装置下部的耦合模块，根据地形可使用尾椎、托盘等，实现与地表良好耦合并稳定固定，设备布设人员通过辅助布设装置将扭转好角度的反射板依照辅助布设装置指示的角度放置于地表，并使之与地面充分耦合。并根据工区设计，选择合适的重锤和弹性模块，使反射板在地表振动时能够以固定轴为轴发生角度偏转，并产生反向的弹力使其复位。

全部检波点的激光反射装置布设完毕后，集中发射感应机主机的激光发射模块分别(采用一个激光发射器配合旋转反射镜时)或同时(采用多个激光发射器时)发射激光至每个激光反射装置，激光反射装置的反射板将激光反射至集中发射感应主机的光电感应模块，根据光电感应模块感应到的反射点情况进行反射板调试，理想状态应为全部反射点应在光电感应模块的中心(当光电感应模块为由多个平板形成时)或水平中线(当光电感应模块为圆柱状时)上。

系统布设调试完毕后，开始由源激发控制装置控制震源进行激发，并由光电感应模块开始采集。

当地表发生振动时，激光反射装置与地表充分耦合会随之一起振动，反射板则由于惯性原因发生角度偏转，造成反射的激光偏离原有位置，角度偏转后弹性模块会产生使其复位的反作用力，因此地表的振动情况可由反射后的激光轨迹反映至光电感应模块上。

具体地，地面上跳时，由于惯性作用，反射板一端(惯性体端，即安装重锤一端)位置不动，安装固定端(即连接安装轴一端)跟随地面上跳，反射激光由于反射板角度变化而下移，由光电感应模块接收，同时弹性模块发生作用，释放向外的弹力，促使反射板与耦合模块的夹角恢复稳态角度；

地面下跳时，由于惯性作用，反射板一端(惯性体端，即安装重锤一端)位置不动，安装固定端(即连接安装轴一端)跟随地面下跳，反射激光由于反射板角度变化而上移，由光电感应模块接收，同时弹性模块发生作用，释放向内的弹力，促使反射板与耦合模块的夹角恢复稳态角度；

其中，惯性体(即重锤)重量和弹簧弹性系数都为可调，具体根据激发源性质和地层响应特性进行调整，如井炮激发源能量较强，可使用较大惯性体，并调节至较小弹性系数，又如可控震源或井中震源能量较弱，可使用较小惯性体，并调节至较大弹性系数。尤其在多系统联合施工时，可根据距离激发源远近调节惯性体(即重锤)重量和弹簧弹性系数，近时参考能量强，远时参考能量弱调节，但具体参数需根据工区特性和激发源特性进行试验后确定，无法一概而论。

此外，由于距离光电感应模块越远，更小的振动带来的角度变化会在光电感应模块上带来更大的反射光差距，因而本系统更适合于采集井中地震、表层调查、微测井等激发源位置固定的采集方式。激发源靠近激光发射模块和光电感应模块，因此近处振动较大，但反射光线差距小，远处振动小，但反射光距离增大，由此提高远处采集点(反射板)拾取地面振动的动态范围。

光电感应模块将拾取的原始信号输出至数据处理模块或服务器。

另外，在震源激发时也会带动固定的集中发射感应主机震动，此时，多个高灵敏度三分量震动感应校准检波器实时将震动对光电感应模块的偏移和影响输出值数据处理模块。

数据处理模块根据实际布设的主机和检波点相对位置计算激光发射模块激光束的出射位置和角度，并输出控制信息至激光发射模块的机电单元以进行微调，进一步保证全部稳态时反射点应在光电感应模块的中心(平板)或水平中线(圆柱状)上。

数据处理模块根据检波点位置、主机所在位置、高灵敏度三分量震动感应校准检波器实时输出的校准数据、光电感应装置实时拾取的反射激光动态信息计算出反射装置实时震动的情况，并依照地震勘探所需数据格式输出至数据记录模块。

数据记录模块将数据进行存储。

其中，在采用多个激光发射器时，可设置不同发射器发射不同波长、不同频率通断的激光，由光电感应模块根据接收到的波长和通断区分不同的检波点。

另外，采用旋转反射镜反射单一或多个激光光源时，可根据不同时点反射镜的位置(角度)计算该时间点光电感应模块接收到激光的反射装置位置，由此分离不同时间点时光电感应模块的振动状态。反射镜的旋转周期应大于系统设置的采样频率。

特殊的情况下，在多分量勘探、大道数勘探、多维勘探时，一个耦合模块上可安装多个反射板。多个反射板分别反射不同集中发射感应主机发出的激光。不同主机间通过无线通信装置进行同步和数据传输。或各个主机的数据本地记录，后期由专门的处理软件根据时间戳、位置、高度、偏移校验等数据合成所需的地震数据。

图8示出了地震勘探中集中发射感应主机以及激光反射装置的布设图。如图8所示，一个集中发射感应主机20可以对应多个激光反射装置10，此时，为保证集中发射感应主机20向各激光反射装置10发射的激光以及从激光反射装置反射的激光不被遮挡，该集中发射感应主机20的高度应根据具体应用环境进行布设控制。另外，该集中发射感应主机20的光电感应模块可采用圆柱形的光电感应模块，可以通过激光的通断信号、波长信息来区分不同激光反射装置所反射的激光。当然，在激光反射装置的数量较少时，可以采用由多个感应板形成的光电感应模块，各个感应板对应不同的激光反射装置。

在地震勘探项目的检波点数量有限时，可以根据实际的布设环境采用一个集中发射感应主机对应多个激光反射装置实现项目的地震数据采集，在大型地震勘探项目中，因检波点数量重点，分布范围广，采用一个集中发射感应主机不能满足项目需求，此时，可以布设多个集中发射感应主机，每个集中发射感应主机对应多个激光反射装置，以此实现大型地震勘探项目的数据采集。

图9示出了采用本发明实施例地震勘探采集系统的三维(多分量)采集多主机组合示意图。如图9所示，在井地联采、压裂微地震4D勘探、三维勘探、多分量勘探等项目中，可采取柱状光电感应装置接收更多角度的反射激光信号，反射装置则安装多个不同角度的反射板。

具体地，在多分量勘探和大面积勘探时，一台集中发射感应主机可能受限于激光发射功率和单点反射的限制无法完成所有区域的勘探任务，此时可选配多台主机，多台主机之间利用无线通信装置进行数据交互，由数据处理模块或服务器进行不同主机间数据的交叉运算和合成，最终生成地震勘探所需的多分量地震数据或合成大道数勘探数据。

其中，交叉运算即激光反射装置在同一时间同时反射若干束激光光源，光电感应模块已知某一精确时点输入的反射光为某个或某些反射装置反射，若干个光电感应模块同时获知同一反射装置的反射，即可在空间获得更多的振动信息，也可矫正其他的干扰(风、地表平面振动等)。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种地震勘探采集方法，用于上述实施例所描述的系统，如下面的实施例所述。由于地震勘探采集方法解决问题的原理与上述方法相似，因此地震勘探采集方法的实施可以参见上述系统的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图10示出了本发明实施例地震勘探采集方法的流程图一。如图10所示，该地震勘探采集方法包括：

步骤S100：采用集中发射感应主机向布设在检波点的激光反射装置发射激光。

其中，该集中发射感应主机包括：激光发射模块。

步骤S200：该激光反射装置反射该激光。

其中，该激光反射装置设有用于反射该激光的反射板。

步骤S300：该集中发射感应主机感应由该激光反射装置反射回的激光信号的位置；其中，该反射回的激光信号的位置的变化反映地震波信号的变化。

其中，该集中发射感应主机包括：用于感应由该激光反射装置反射回的激光信号的位置的光电感应模块。

具体地，其工作原理如下：在没有人工激发源激发的状态下(以下称为静态)，由激光反射装置反射回的激光信号(以下称为静态反射激光)照射在集中发射感应主机一特定位置(以下称为稳态位置)；当利用人工激发源进行激发时，地表振动，首先经历地面上跳，由于惯性的作用，导致激光反射装置的反射面的反射角度逐渐减小，进而使得反射回的激光信号照射在集中发射感应主机的位置逐渐向下移动，直至地面上跳终止，该反射回的激光信号照射在集中发射感应主机的位置达到最低；然后地面逐渐下跳，由于惯性的作用，导致反射装置的反射面的反射角度逐渐增大，进而使得反射回的激光信号照射在集中发射感应主机的位置逐渐向上移动，直至地面下跳终止，该反射回的激光信号照射在集中发射感应主机的位置达到最高，如此循环，反射回的激光信号的位置反映地表振动情况。

本发明实施例提供的地震勘探采集方法，通过采用基于激光反射和光电感应的集中式地震勘探采集架构，将绝大部分物料成本集中于采集主机中，利用激光反射反映地面地表震动情况，此时，地表仅需布设低成本的激光反射装置，以此减少地面电子设备被人为损坏或丢失等导致的成本支出并能有效防止地震数据资料的丢失或损毁。

图11示出了本发明实施例地震勘探采集方法的流程图二。如图11所示，该地震勘探采集方法在包含图10所述地震勘探采集方法的基础上，还包括：

步骤S400：该集中发射感应主机根据该三分量震动感应校准检波器感应的信号校准该光电感应模块感应的信号，并根据校准之后的信号、该集中发射感应主机的位置信息、该激光反射装置的位置信息产生地震勘探数据。

其中，该集中发射感应主机包括：用于向该激光反射装置发射激光的激光发射模块、用于感应由该激光反射装置反射回的激光信号的位置的光电感应模块、用于感应该光电感应模块的震动的三分量震动感应校准检波器。

另外，三分量震动感应校准检波器24采用高灵敏度三分量震动感应校准检波器，以高于地震数据采样率的采样频率实时输出该光电感应模块22的位置偏移信息。其中，该三分量震动感应校准检波器24布设在该集中发射感应主机20的多个部位，以此实现灵敏感应不同部位的位置偏移信息，通过对该多个三分量震动感应校准检波器24采集的位置偏移信息取平均值或者位于该光电感应模块22附近的三分量震动感应校准检波器24采集的位置偏移信息取平均值，能够有效反映该光电感应模块22的位置偏移，防止位置偏移误差，有效提高地震勘探采集系统的精度。

其中，因为在有人工激发源激发的状态，不仅激光反射装置振动，该集中发射感应主机也在振动，此时，通过利用该三分量震动感应校准检波器感应该光电感应模块的位置偏移信息，并利用该位置偏移信息校准该光电感应模块感应的信号，以此补偿该集中发射感应主机振动影响。

在一个可选的实施例中，还可以使用软件进行不同主机间数据的交叉运算和合成，最终生成地震勘探所需的多分量地震数据或合成大道数勘探数据。

图12示出了本发明实施例地震勘探采集方法的流程图三。如图12所示，该地震勘探采集方法在包含图11所述地震勘探采集方法的基础上，还包括：

步骤S10：该集中发射感应主机根据其与该激光反射装置的相对位置计算该激光发射模块激光束的出射位置和角度，并根据该出射位置和角度调整该激光发射模块。

其中，当集中发射感应主机采用多个发射器发射激光时，各个发射器角度可根据实际布设的主机和检波点相对位置由发射装置上的机电装置进行微调，以保证反射的激光信号在外界静态无输入时在光电感应模块中线或中点，进而最大限度利用该光电感应模块的量程。

图13示出了本发明实施例地震勘探采集方法的流程图四。如图13所示，该地震勘探采集方法在包含图12所述地震勘探采集方法的基础上，还包括：

步骤S1：辅助布设装置根据地震勘探SPS文件、该激光发射装置的位置和高度、该光电感应模块的位置和高度计算各检波点的激光反射装置的反射板角度和反射板方向，并根据该反射板角度和反射板方向调整该反射板。

其中，通过辅助布设装置30自动或者通过人工移动至需要调节的激光反射装置的位置，然后对该激光反射装置的反射板的角度自动进行调节，并调整弹性模块以保证该弹性模块在稳态时不输出反作用力，实现自动化布设。

综上所述，本发明实施例提供的地震勘探采集系统和方法，该系统包括：集中发射感应主机以及布设在检波点的激光反射装置；该集中发射感应主机向该激光反射装置发射激光，并感应由该激光反射装置反射回的激光信号的位置；其中，该反射回的激光信号的位置反映地震波信号，即：采用基于激光反射和光电感应的集中式地震勘探采集架构，将绝大部分物料成本集中于采集主机中，利用激光反射反映地面地表震动情况。该地震勘探采集系统能够拾取地震勘探所需的地震波信号并生成能够反映地下底层的数据，可应用与常规地震勘探、井中地震勘探、井地联采4维勘探等多种地震勘探生产作业中，其效果在于：

1、将物料成本集中于集中发射感应主机，需要布设于大范围地表检波点位置的激光反射装置仅保留耦合模块、反射板、弹簧模块以及重锤等价值较低又不易损坏的设备，对比目前市面通用的分布式采集系统，能够防止设备损坏、丢失等造成的成本问题。

2、采用激光反射原理反映地表振动信号，不同于目前市面通用的24位模数转换芯片或MEMS加速度计技术，分辨率和动态范围由反射板面积(精度)和主机与最远反射装置的距离综合确定，可根据工区地表特性和激发源特征调整。

3、采用多个高灵敏度三分量震动感应检波器采集的数据校准光电感应模块采集的数据，能够矫正光电感应模块振动带来的系统误差，提高整体精度。

4、辅助布设装置可自动调整角度、方位，避免了以往设备依靠人工布设带来的误差。

5、系统设计能够拓展至多台主机联合采集，通过拓展设备或专用软件实现实时或后期处理不同主机的原始数据，以满足多分量、大道数等不同施工设计需求。

6、系统对振动信号拾取的灵敏度可由弹性装置的弹性系数和反射板加装的重锤质量进行调整，设备特性灵活，可适应多种勘探需求。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (18)

1.一种地震勘探采集系统，其特征在于，包括：集中发射感应主机以及布设在检波点的激光反射装置；

所述集中发射感应主机向所述激光反射装置发射激光，并感应由所述激光反射装置反射回的激光信号的位置；其中，

所述反射回的激光信号的位置的变化反映地震波信号的变化。

2.根据权利要求1所述地震勘探采集系统，其特征在于，所述集中发射感应主机包括：安装固定模块以及设置在所述安装固定模块上的用于向所述激光反射装置发射激光的激光发射模块、用于感应由所述激光反射装置反射回的激光信号的位置的光电感应模块、用于感应所述光电感应模块的震动的三分量震动感应校准检波器。

3.根据权利要求2所述地震勘探采集系统，其特征在于，所述集中发射感应主机还包括：数据处理模块，所述数据处理模块根据所述三分量震动感应校准检波器感应的信号校准所述光电感应模块感应的信号，并根据校准之后的信号、所述集中发射感应主机的位置信息、所述激光反射装置的位置信息产生地震勘探数据。

4.根据权利要求3所述地震勘探采集系统，其特征在于，所述集中发射感应主机还包括：用于采集所述集中发射感应主机的位置信息的GPS模块。

5.根据权利要求3所述地震勘探采集系统，其特征在于，所述激光发射模块上设有机电单元，

所述数据处理模块根据所述集中发射感应主机和所述激光反射装置的相对位置计算所述激光发射模块激光束的出射位置和角度，

所述机电单元根据所述出射位置和角度调整该激光发射模块。

6.根据权利要求4所述地震勘探采集系统，其特征在于，所述集中发射感应主机还包括：用于记录所述地震勘探数据、所述光电感应模块感应的信号、所述三分量震动感应校准检波器感应的信号和/或所述GPS模块采集的位置信息的数据记录模块。

7.根据权利要求4所述地震勘探采集系统，其特征在于，所述集中发射感应主机还包括：用于将所述集中发射感应主机产生的信号传输至外部服务器的通信模块。

8.根据权利要求2所述地震勘探采集系统，其特征在于，所述激光反射装置包括：用于耦合地表的耦合模块、设置在所述耦合模块顶端的安装轴、一端与所述安装轴连接并与所述耦合模块呈一定角度固定的反射板以及连接在所述反射板与所述耦合装置之间的弹性模块。

9.根据权利要求8所述地震勘探采集系统，其特征在于，所述激光反射装置还包括：连接在所述反射板另一端的重锤。

10.根据权利要求9所述地震勘探采集系统，其特征在于，所述激光反射装置还包括：设置在所述耦合模块上的水平仪。

11.根据权利要求8所述地震勘探采集系统，其特征在于，还包括：辅助布设装置，所述辅助布设装置根据地震勘探SPS文件、所述激光发射装置的位置和高度、所述光电感应模块的位置和高度计算各检波点的激光反射装置的反射板角度和反射板方向，并根据所述反射板角度和反射板方向调整该反射板。

12.根据权利要求11所述地震勘探采集系统，其特征在于，所述辅助布设装置包括：控制器以及与所述控制器连接的用于定位的GPS模块、用于导航的导航模块以及用于扭转反射板的机电模块。

13.根据权利要求2所述地震勘探采集系统，其特征在于，所述激光发射模块包括：多个激光发射器。

14.根据权利要求2所述地震勘探采集系统，其特征在于，所述激光发射模块包括：一个激光发射器以及一个可旋转反射镜。

15.一种地震勘探采集方法，其特征在于，包括：

采用集中发射感应主机向布设在检波点的激光反射装置发射激光；

所述激光反射装置反射所述激光；

所述集中发射感应主机感应由所述激光反射装置反射回的激光信号的位置；其中，所述反射回的激光信号的位置的变化反映地震波信号的变化。

16.根据权利要求15所述地震勘探采集方法，其特征在于，所述集中发射感应主机包括：用于向所述激光反射装置发射激光的激光发射模块、用于感应由所述激光反射装置反射回的激光信号的位置的光电感应模块、用于感应所述光电感应模块的震动的三分量震动感应校准检波器，

所述地震勘探采集方法还包括：

所述集中发射感应主机根据所述三分量震动感应校准检波器感应的信号校准所述光电感应模块感应的信号，并根据校准之后的信号、所述集中发射感应主机的位置信息、所述激光反射装置的位置信息产生地震勘探数据。

17.根据权利要求16所述地震勘探采集方法，其特征在于，还包括：

所述集中发射感应主机根据其与所述激光反射装置的相对位置计算所述激光发射模块激光束的出射位置和角度，并根据所述出射位置和角度调整该激光发射模块。

18.根据权利要求17所述地震勘探采集方法，其特征在于，还包括：

辅助布设装置根据地震勘探SPS文件、所述激光发射装置的位置和高度、所述光电感应模块的位置和高度计算各检波点的激光反射装置的反射板角度和反射板方向，并根据所述反射板角度和反射板方向调整该反射板。

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