２００８年１２月 物 探 装 备 第１８卷第６期 地震数据存储设备的 性能及其在地震仪器上的应用 刘国志 赵 诚 吴宏刚 （１．东方地球物理公司设备物资部，河北涿州０７２７５１；２．东方地球物理公司国际部） 摘 要 刘国志，赵诚，吴宏刚．地震数据存储设备的性能及其在地震仪器上的应用．物探装备，２００８，１８（６）：３８０￣３８２ 本文介绍了目前物探行业常用的各种数据存储设备的性能及应用情况，从现行的地震数据转录及存储方式入 手对ＩＢＭ一３４９０Ｅ、ＩＢＭ一３５８０、ＳＯＮＹ—ＳＡＩＴ、ＩＢＭ一３５９２等磁带机数据存储性能进行了细致地分析，并对未来 几年地震数据存储设备的选型进行了展望。 关键词 地震数据存储 存储设备 磁带机磁盘 ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｌｉｕ Ｇｕｏｚｈｉ，Ｚｈａｏ Ｃｈｅｎｇ ａｎｄ Ｗｕ Ｈｏｎｇｇａｎｇ．Ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｓｅｉｓｍｉｃ ｄａｔａ ｓｔｏｒａｇｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｓｅｉｓｍｏ— ｇｒａｐｈ．ＥＧＰ，２００８，１８（６）：３８０￣３８２ Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｄａｔａ ｓｔｏｒａｇｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ａｎｄ ｓｃｅｎａｒｉｏ ｏｆ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｓｔａｒｔｉｎｇ ｆｒｏｍ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｅｉｓｍｉｃ ｄａｔａ ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｎｄ ｓｔｏｒａｇｅ ｗａｙ，ｔｈｅ ｐａ— ｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｔｈｅ ｄａｔａ ｓｔｏｒａｇｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ＩＢＭ－３４９０Ｅ，ＩＢＭ－３５８０，ＳＯＮＹ－ＳＡＩＴ ａｎｄ ＩＢＭ－３５９２ ｔａｐｅ ｕｎｉｔｓ ａｎｄ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｔｏ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｔｙｐｅ ｏｆ ｓｅｉｓｍｉｃ ｄａｔａ ｓｔｏｒａｇｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎ ｎｅｘｔ ｆｅｗ ｙｅａｒｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｓｅｉｓｍｉｃ ｄａｔａ ｓｔｏｒａｇｅ，ｓｔｏｒａｇｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｔａｐｅ ｕｎｉｔ，ｄｉｓｋ ０ 引言 随着地震勘探技术的进步和勘探要求的提高， 地震勘探的采集道数越来越多，随之带来地震采集 数据的海量增加。目前地震勘探三维施工每天采集 的数据量多数约为１５～３０ＧＢ，数据量大的在４ＯＧＢ 以上；二维施工每天采集的数据量约为３～１０ＧＢ， 多的在１ＯＧＢ以上。今后，地震队每天记录的地震 １现行的地震数据转录及存储方式 目前地震采集所用的数据存储设备主要为 ＩＢＭ一３４９Ｏ磁带机、ＩＢＭ～３５８０磁带机、ＩＢＭ一 ３５９２磁带机、ＮＡＳ盘、磁盘阵列等，而中石油行业 标准中规定地震数据在数据中心以ＩＢＭ～３５９０磁 带保存。由于ＩＢＭ～３５９０磁带机抗震性不能满足 现场采集的需求，故地震队现场一般不使用它记录 数据，而现场的数据存储设备所记录的数据在上交 数据量还会大幅增长。因此，对数据记录的速度、数 据容量提出了更高的要求。 在地震仪器数据存储设备选型时，既要考虑数 数据处理中心后都需转存到ＩＢＭ一３５９０磁带保存。 三维采集时，受采集方法的限制，不同线束的数 据可以混记在同一盘磁带上，但二维采集时，要求不 同线的数据不能混记在同一盘磁带上。地震数据由 仪器组每隔一日或数日上交现场处理，数据均为双 份，使用磁带记录数据时，现场处理机读数据后定期 据存储设备对数据记录速度、数据容量的要求，又要 考虑其对野外恶劣施工环境的适应性。 下面从目前常用的几种数据存储设备的性能人 手介绍其特点。 ＊刘国志，男，１９７２年出生，工程师。１９９５年毕业于江汉石油学院仪器专业，现从事设备管理工作。 第１８卷第６期 刘国志等：地震数据存储设备的性能及其在地震仪器上的应用 ３８１ 把原始磁带上交，数据处理中心收到原始磁带后，转 录为ＩＢＭ一３５９Ｏ磁带保存；若使用ＮＡＳ盘、磁盘阵 列等磁盘方式记录数据，则在地震队进行现场处理 时就要转储到磁带，然后上交数据处理中心进行再 目前东方地球物理公司主力地震仪器配备 ＩＢＭ一３５９２磁带机，该型号磁带机能够适应野外使 用的环境及技术要求。不足之处是磁带容量过大， 每盘磁带若记满后上交，安全风险过大；而且在二维 次转储。 ２几种数据存储设备 ２．１ ＩＢＭ－－３４９０Ｅ磁带机 ＩＢＭ一３４９ＯＥ磁带机为线性数据记录方式；使 用清洗带清洗磁头；其稳定性好、可靠性较高；数据 传输率低（３ＭＢ／ｓ），三维施工时，记录一炮所需时间 往往超过２０ｓ，影响采集进度；记录密度低（７５７４２１３／ｉｎ）； 磁带容量小（８ｌＯＭＢ）；与 ＩＢＭ一３５９０、ＩＢＭ～３５９２ 均不能兼容。现在３４９０磁带已停产。 ２．２ ＩＢＭ一３５８０磁带机 数据传输率为１５ＭＢ／ｓ；磁带容量为１Ｏ，２０，５０， １００ＧＢ，其记录数据的方式与ＩＢＭ一３５９２相同，采 用了线性蛇形的记录技术；记录密度较ＩＢＭ～３５９２ 有所降低，为３８４轨；使用清洗带清洗磁头；稳定性、 可靠性比ＩＢＭ一３５９０有很大提高，但不能兼容ＩＢＭ 一３５９０。由于ＩＢＭ一３５８０磁带机体积小、重量轻， 故该磁带机安装在仪器车上抗震性也较好。 目前中石化有部分地震仪器配备ＩＢＭ一３５８０ 磁带机，现场反映该型号磁带机能够很好地适应野 外使用的环境及技术要求。 ２．３ ＳＯＮＹ—ＳＡＩＴ磁带机 数据传输率为３０ＭＢ／ｓ，第一代ＳＡＩＴ产品磁 带容量为５００ＧＢ，换代产品磁带容量更大，磁带价 格为２０００元／盘；采用螺旋扫描的数据记录格式，使 用内置活性磁头清洗系统，走带系统密封性好；其数 据记录及保存的稳定性、可靠性比ＩＢＭ一３４９０和 ＩＢＭ一３５９２都有提高；但磁带容量太大，若数据记 满则安全风险很大。该类型磁带机还有一个优点是 不同代的ＳＡＩＴ产品之间都具有很好的兼容性。目 前主流仪器还没有使用该磁带机。 ２．４ ＩＢＭ一３５９２磁带机 数据传输率为４０ＭＢ／ｓ，磁带容量为６０ＧＢ、 ３００ＧＢ，磁带价格较贵（１０００多元／盘）；采用线性蛇 形的记录技术，５１２轨记录数据；使用清洗带清洗磁 头；稳定性、可靠性比ＩＢＭ～３５９０有很大提高，但不 能兼容ＩＢＭ一３５９Ｏ。 采集时每条线的数据量往往不足１０ＧＢ，这样只记 在一盘磁带上就会浪费成本。新的主流仪器，如： ４０８ＵＬ、４２８ＸＬ、Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｏｕｒ、ＡＲＩＳＥ基本以ＩＢＭ 一３５９２磁带机作为仪器存储的标准配置，但在这些 仪器上配接３５９２磁带机时要注意以下事项： （１）对于Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｏｕｒ、ＡＲＩＳＥ仪器，由于它们 使用Ｗｉｎｄｏｗｓ ＸＰ操作系统，对光纤卡的选择也没 有特别的要求。但ＸＰ系统不含光纤卡的驱动程 序，应先安装所配光纤卡的驱动程序，这样Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｏｕｒ和ＡＲＩＳＥ仪器会很容易和ＩＢＭ～３５９２磁带 机联接。 （２）对于４０８ＵＬ仪器，它以ＳＵＮ工作站作为 服务器，有ＢＬＡＤＥ２０００和ＢＬＡＤＥ２５００两种，Ｓｏ— ｌａｒｉｓ操作系统内含有ＱＬＡ２３系列光纤卡的驱动， 由于只有Ｓｏｌａｒｉｓ８支持４０８ＵＬ的Ｖ８．１操作软件， 光纤卡应是ＱＬＡ２３４２Ｌ—ＣＫ或ＱＬＡ２３系列的，并 插在６６ＭＨｚ的ＰＣＩ插槽上。Ｓｏｌａｒｉｓ８不支持ＱＬ２４ 系列的光纤卡，但ＱＬ２４系列光纤卡可以用在 ４２８ＸＬ仪器的服务器上。４２８ＸＬ仪器的服务器有 两种：Ｓｏｌａｒｉｓｌ０的ＢＬＡＤＥ２５００和装Ｌｉｎｕｘ的 ＩＢＭ，对于ＢＬＡＤＥ２５００装有含光纤卡的Ｓｏｌａｒｉｓｌ０， 不需要再装卡的驱动程序。但对于Ｌｉｎｕｘ的ＩＢＭ 要装光纤卡的驱动程序，但要注意如下事项： １）必须在服务器开机的情况下，以ＲＯＯＴ登 录方式来安装驱动。安装步骤及命令如下： ＃ｃｄ／ｃｄｒｏｍ ｏｒ ＵＳＢ ｄｉｓｋ ＃ｃｐ ｑｌａｆｃ—ｌｉｎｕｘ～８．０１．０７．１５－２一ｉｎｓｔａｌ１．ｔｇｚ／ ｖｅｒ／ｔｍｐ ＃ｃｄ／ｖｅｒ／ｔｍｐ ＃ｔａｒ ｘｚｖｆ ｑｌａｆｃ—ｌｉｎｕｘ～８．０１．０７．１５—２一ｉｎｓｔａｌ１． ｔｇｚ ＃ｃｄ ｑｌａｆｅ—ｌｉｎｕｘ－８．０１．０７．１ ５—２一ｉｎｓｔａｌｌ ＃／ｑｉｎｓｔａｌｌ—ｉａ ２）如果安装有误，必须先卸载已安装的驱动程 序，再重新安装驱动（若连续多次安装都出现错误， 则可能是系统故障，需重新安装４２８ＸＬ操作系统）。 卸载驱动的命令如下： ＃ｅｄ／ｖｅｒ／ｔｍｐ 物 探 装 备 ＃ｅｄ ｑｌａｆｃ—ｌｉｎｕｘ－８．０１．０７．１５—２一ｉｎｓｔａｌｌ ＃／ｑｉｎｓｔａｌｌ—Ｕ ３）对于安装好光纤卡和驱动软件的４０８ＵＬ、 ４２８ＸＬ、Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｏｕｒ、ＡＲＩＳＥ仪器，在开机时都应 该检测到光纤卡，如检测不到，应检查卡插的插槽是 否正确、卡的驱动程序是否安装正确。 ４）在安装完光纤卡后，还要对ＩＢＭ一３５９２磁 带机进行ＳＣＳＩ设备号的设置。具体步骤如下： ・确定磁带机里未放磁带。 ・在磁带机的控制面板上按ＲＥＳＥＴ键直到 面板上显示ＯＰＴ１０ＮＳ。 ・按维护键后，选择ＣＥ ＯＦＦＬＩＮＥ ＭＯＤＥ－－￣ Ｃ０ＮＦＩＧ—ＩＮＳＴＡＬＬ—＋Ｆ０ＲＣＥ ＥＲ ＬＯＧ ＩＳ ０ＦＦ。 ・选ＤＲＶ．ＯＰＴＩＯＮＳ下的选项：ＤＲＶ．ＦＥＡ— ＴＵＲＥＳ，在此项下确定ＪＩＡＲＡＣＫ被选上，按ＲＥ— ＳＥＴ键回到ＯＰＴ１ＯＮＳ主菜单。 ・在ＯＰＴＩＯＮＳ主菜单选ＳＥＲＶＩＣＥＳ，再选 ＳＥＴ ０ＮＬＩＮＥ。 ・在ＳＥＴ ＯＮＬＩＮＥ下选ＰＯＲＴ ０。 ・回到ＳＥＲＶＩＣＥＳ菜单下选ＦＩＢＲＥ ＯＰ— ＴＩＯＮＳ，回车一ＳＥＴ ＰＯＲＴ ０，回车一ＳＥＴ ＳＰＥＥＤ， 回车一２ＧＢ，回车一ＹＥＳ，回车一ＳＥＴ ＴＯＰＯＬＯ— ＧＹ，回车一Ｌ—ＰＯＲＴ，回车一ＹＥＳ。 ・选ＳＥＴ ＨＡＲＤ ＡＤＤＤＲＥＳＳ，在此项下设置 ＳＣＳＩ地址，对于４０８ＵＬ仪器，ＰＯＲＴ ＩＤ的号０１、Ｏ２ 对应磁带机的ＳＣＳＩ号是０和１；而４２８ＸＬ仪器， ＰＯＲＴ ＩＤ号Ｅ８、ＥＦ对应磁带机的ＳＣＳＩ号为０和 １；对于Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｏｕｒ和ＡＲＩＳＥ仪器，ＰＯＲＴ ＩＤ号 选Ｏ１、Ｏ２即可。 ・设置好ＰＯＲＴ ＩＤ号后按ＲＥＳＥＴ键，磁带 机ＳＣＳＩ地址就设置完成了。 完成了上述配置后，ＩＢＭ３５９２磁带机便可使 用了。 ２．５ ＮＡＳ技术 ＮＡｓ技术是一种网络存储设备，其实质是磁盘 存储。目前，４０８ＵＬ、４２８ＸＬ、ＡＲＩＥＳ等地震仪器都 支持ＮＡＳ，且Ｓｅｒｃｅｌ、ＧＥＯ—Ｘ公司都推荐使用 ＮＡＳ。Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｏｕｒ仪器所支持的磁盘阵列技术同 样为磁盘存储技术。 ＮＡＳ盘一套为３个４００ＧＢ的大容量硬盘，其中 ２个ＮＡＳ盘的ＩＤ设置为１，１个ＮＡＳ的ＩＤ设置为 ２。１号盘为主记盘，２号盘为备份盘。仪器车上放 置２个ＮＡＳ盘，即１号和２号。每天把２个１号 ＮＡＳ盘中存储的地震数据轮流带回营地通过ＮＡＳ 数据存储转录系统转录成磁带上交。数据转录是由 现场处理机控制一台磁带机来完成的。当２号 ＮＡＳ盘数据过多时，可以删除已经完成转录的数 据。ＮＡＳ盘在工作时只需要连接网线和电源线，数 据传输速度快，便于替换，且安全性、可靠性都较高。 ３地震勘探领域数据存储方式展望 在今后几年内，ＩＢＭ一３４９０Ｅ磁带机必将因其 数据传输速度慢、记录密度低的缺陷而被淘汰，以 ＩＢＭ～３５９２为代表的大容量磁带存储方式会在短 时间内同磁盘存储并存，而以ＮＡｓ盘为代表的磁 盘存储技术以其传输速度快、容量大、可修复性的优 点必将成为地震勘探领域数据存储发展的方向。 另外，随着卫星通讯技术的应用发展，地震队现 场采集的地震数据每日可通过卫星信道传回数据处 理中心，既便捷，又安全。目前这种方式大量使用在 深海勘探上。相信这种数据传输方式在不远的将来 也可在陆上勘探领域内广泛使用。 参 考 文 献 １ ＩＢＭ公司．ＩＢＭ ＴｏｔａｌＳｔｏｒａｇｅ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ ｔａｐｅ ｓｙｓｔｅｍ ３５９２ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｌａｎｎｉｎｇ ｇｕｉｄｅ．２００４ ２ ＩＢＭ公司．３５８０ Ｕｌｔｒｉｕｍ ｔａｐｅ ｄｒｉｖｅ ｍｏｄｅｌｓ ｓｅｔｕｐ ａｎｄ ｏｐ— ｅｒａｔｏｒ ｇｕｉｄｅ．２００２ ３ ＩＢＭ公司．ＩＢＭ ＴｏｔａｌＳｔｏｒａｇｅ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ ｔａｐｅ ｓｙｓｔｅｍ ３４９０ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｌａｎｎｉｎｇ ｇｕｉｄｅ．１９９６ ４ Ｓｅｒｃｅｌ公司．４０８ＵＬ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｍａｎｕａ１．２００５ ５ Ｓｅｒｃｅｌ公司．４２８ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｍａｎｕａｌ Ｖ２．０．２００７ 收稿日期：２００８—０９—１８