陸地記錄系統是由許多檢波點組成的，這些檢波點由電纜連接到中央記錄單元完成同步、實時傳輸和地震數據的質量控制。由于地震采集道數的激增以及邊緣領域的勘探使得有線系統的生產效率降低。在復雜難以進入的地區、環境易受破壞的地區，有線系統要由無線系統補充或替代(D. Mougenot, First Break, February 2010)。無線系統不是什么新鮮事物，但其造價昂貴并且傳統的天線很難使之實現同步。
從2005年以來，隨著低成本、低能耗的GPS芯片用于實現同步，無線系統變得越來越經濟可靠。目前，在許多地區，高性價比的無線系統已經替代了有線系統。在美國，無線系統的使用發展迅猛，在其他國家，如印度、中國、俄羅斯以及中東等國家，無線系統的使用仍處于萌芽期，其中一個原因是，這些國家的油公司仍舊希望數據采集時可以實現實時傳輸，就像有線系統一樣，因此，無線系統要想拓展市場份額必須提供實時傳輸的能力，WiFi技術的使用提供了這種可能性。
Sercel在研發UNITE無線系統時是首家把GPS及WiFi技術都考慮在內的公司，承包商根據客戶的需求可以選擇全盲采，盲采就是遠程自主單元(RAU)連續記錄GPS時間戳數據，這些數據稍后可以恢復出來，這就需要設備具有非常高的可靠性。通常，對位于WiFi天線附近的RAU，由于能夠檢查實時GPS同步和地震數據的質量，用戶會感覺更放心。對于其他的研究，比如記錄壓裂作業時微型地震活動，更需要通過網狀網絡得到所有實時數據。由于在數據恢復過程中的靈活性，Sercel公司的UNITE很容易適應于各種需求，同時在傳感器的配置和電池的自主方面也提供了更大的選擇。 Sercel公司的 UNITE 無線系統
組成UNITE系統的遠程采集單元(RAU)與內部電池加起來的總重量小于2千克，它們像自動記錄儀一樣運轉。在RAU盒子的頂部(圖1)的半球形內包含有WiFi和GPS天線，狀態指示燈可以顯示RAU每個器件的即時狀態(GPS，WiFi，電池，儀表和傳感器)。下面部分由兩塊對應電路板組成，一個用來接檢波器，另外一個用來接外部電池。這個端口同樣也包含一個以太網接口，用來參數設置和數據回收，作為WiFi傳輸的一個補充。在盒子的下部有一個內置的鋰離子電池和一個能自主運行4周(12小時/天)的非易失性存儲器(16到32Gb)，還有一個無線射頻識別(RFID)，它會使為檢波點分配RAU序列號的任務變得簡單。
RAU有不同的版本，便于連接不同類型的檢波器，1C版本的RAU連接標準檢波器連接器(KCK2)，這個連接器可與一個高靈敏度檢波器相連(e.g.SG-5)，也可與一串傳統的檢波器(e.g.SG-10)相連。RAU-3版本是與三個連續接收點的三套檢波器相連或與一個模擬三分量檢波器相連，對于這種版本，建議改用數字版本的RAU-D，在數字傳感器單元(DSU3SA)內部有一個基于MEMS技術的加速度傳感器，以上這些版本的采集單元都可以提供一個自主性延遲兩周(10小時/天)的可擴展內部電池(RAU eX)。與單個檢波器相連的模式可以很容易地埋置于地下，即使RAU的頂部離地表有10cm，也不影響GPS和WiFi的性能，并且在雪地或干的沙土地可以把它埋置的更深一些。
UNITE 無線系統的實時能力
按既定方案激活后，每個RAU進行連續記錄，儀器的質量控制和傳感器的周期運轉按設定運行，采集無需間斷，只要沿著測線移動與WiFi天線相連接的一個固定平板電腦(RAU野外中端)，數據及質控的結果就可以被遠程采收。對于地震數據來說，炮點激發后(T0后幾秒)即回收可以加速進程，而不做聯系記錄，因為這樣記錄到的大部分都是環境噪音。遠程采收數據的方式與工區有關(步行、卡車、雪地車、汽艇、直升機…)。在儀器車里或營地的平板電腦通過以太網與服務器相連，這些服務器安裝了特定的e-UNITE軟件，用于處理和質控地震數據，這與Sercel的428XL有線系統非常相似。一炮數據一旦采收完畢, 就會生成一個可以實時顯示的SegD文件(圖4)，為了防止采收后數據存在問題，地震數據仍存放于每個RAU的循環存儲器上，直到連續采集幾周后才被覆蓋。
這樣的遠程采收不是實時的。對大工區來說，幾千個RAU和足夠數量的采收者三天時間就可以回收所有地震數據(R.McWhorter et al., First Break，January 2012)，因此為了保證地震數據的質量，客戶通常要求一定的實時能力。最基本的配置就是把一個高容量的WiFi天線(接入節點，CAN)連接到服務器上，離記錄儀的半徑在一定范圍內(1km視線范圍)的RAU的數據可以被實時存儲起來。
如果UNITE用于補充有線系統，可以把附加的CAN天線連接到428XL的交叉站上(LAUX)，實現遠程實時接收多個RAU的數據。如果UNITE單獨使用，特別是用于固定排列的情況，比如用于被動油藏檢測，網狀網絡(Mesh network)的特殊天線擴展了實時能力(圖6)。每個網孔節點先通過一個2.4GHz天線最多可與100個在800米半徑范圍內的RAU相聯系，網孔節點的間距能達到1500米，連續的數據流通過5.8GHz天線傳輸到記錄儀上，因此，RAU的數據可以在任何時間回收, 即便在生產過程中也可以，所采用的傳輸方式最好符合工區的條件和用戶的要求。由于在1000米視線區域內，通過一個免許可的無線通信技術，可以把數據安全存儲在記錄儀上，這使得UNITE無線系統具有多種靈活的使用方法。
UNITE無線系統的應用
在交通堵塞的地區、復雜難于進入的地區或環境易受破壞的地區，對于大3D工區，不管是可控震源還是炸藥震源都已經布設了RAU寬排列進行采集(R.McWhorter et al.，First Break，January 2012)，受制于這樣的地形條件，加上當地居民的排斥，不可能布設有線系統(M.Lansley，First Break, January 2012)。如果RAU被偷，一個"LoJack"可以探測到(即便沒有連接外部電池)采集單元的大概位置，并通過WiFi遠程回收地震數據。大多數情況下，記錄儀周圍的RAU上的數據都是實時傳輸的。每天，在開始采集之前由直升機對排列進行一個快速QC。記錄過程中可以采用多種方式完成地震數據的遠程采收，許多承包商更傾向于在搬動RAU排列前收集數據。通常如果數據回收率能達到99.6%，就認為是非常成功的。全無線采集需要的人手相對于同等規模的有線采集來說少很多，但在電池管理、RAU分配以及數據采收方面則需要更為精細的管理監督。
在通過城鎮、密林(樹冠遮擋了GPS同步)、靜水等區域時，許多承包商采用了UNITE做為428XL有線系統的補充(填入式)，這兩種采集系統采用同樣的電子設備、工作流程及服務器(但是需要不同的軟件)，這種組合接收到的數據可以生成到同一個Seg-D文件中。中國中石化做了幾個對比測試 (You Taoru et al.，Equipment for Geophysical Prospecting，3，2011)，測試結果顯示有線系統和無線系統接收到的數據幾乎完全相同。目前，填入式UNITE已經用于生產(M.Lansley, First Break, January 2012)，這種模式采集的數據及質控結果與有線系統采集的沒有差別，因此可以這樣說，無線系統并不是用來替代有線系統，而是根據地形條件做為有線系統的一種補充。UNITE系統的全實時能力主要應用于被動油氣監測，特別是在非常規油氣藏液壓巖層斷裂過程中的監測(P.Roche, New Technology Magazine，August 2010)。這種情況下，井眼四周要鋪設大排列的檢波點，用于檢測由高壓水造成的低幅度微地震，實時追蹤地震活動，用于裂縫成圖、優化注水，并且檢查淺層水是否受到污染。對設備來說，由于要求檢波點間距要大，并且站點之間不能用明纜連接，特別是在鉆機墊四周雜亂無序的環境下更不能使用明纜(圖7)，因此最便捷的方式是使用像RAU這樣的具有WiFi和網狀網絡的自主站來實時回收數據。來自于每個由GPS精確同步的RAU的連續記錄能夠檢測定位微地震活動，通過UNITE記錄儀遠程控制這樣的監測，如果用于控制和顯示的遠程客戶端通過互聯網連接，客戶端服務器可以實現無人操作。
發布信息
