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仪器磁带记录格式及常见问题分析


仪器磁带记录格式及常见问题分析

仪器磁带记录格式及常见问题分析 仪器磁带记录格式及常见问题分析
(长庆作业部仪器部) *** *** ***王博洲,东方地球物理公司***
称之道数据段。道头块的作用相当于文件头段,包 摘要 含了道数据块的描述。道数据块的长度由以下公式 决定: 仪器磁带是记录生产数据的重要载体之一。 在 实际生产过程中,磁

带数据需要经历存储,运输, 数据格式转换,解编等过程,这些过程都可能造成 (byte) 数据内容的破坏。通过对磁带存储设置,磁带格式 同时,SEG-D 拥有两种不同的记录格式,道块模式 的深入了解可以帮助我们更好的掌控这些过程,解 ( Trace Blocking ) 和 常 规 模 式 ( No Trace 决工作中遇到的实际问题。本文从实际操作者角度 Blocking) 。道块模式是以规定大小的“块”为存 出发针对 SEG-D 格式的数据分析及数据提取问题进 储单元存放数据的记录模式,块长度可根据实际情 行研究。 况设定,最大 256kbytes;常规模式则是以地震道 为存储单元存放数据的记录模式。块模式的优势显

1 引言
而易见,它可以增加数据密度,使相同长度的磁带 记录更多的数据, 但常规模式则更易于读取。考 随着存储技术的发展,仪器数据的存储呈现多 虑到磁带数据需要经历从存贮到读取解编等一系 样化发展趋势,磁带、U 盘、移动硬盘以及 NAS 系 列过程,除非预先沟通,否者应选择兼容性高,读 统都加入到数据存储的阵营中。但是,磁带以其容 取方便的常规模式。 量大,访问速度快,可靠性高等优点依然成为数据 存储的首选。常用的磁带存储设备为 IBM 公司生产 的 TatalStorage 企业磁带驱动器 3592 型。通用的 记录格式为 SEG-D。我们将在接下来的时间里通过 对磁带机以及记录格式的理解和分析用以解决实 际应用中出现的问题。

2.1 文件头块 2 SEG-D 格式(多反路 IEEE 32_bit)分析
文件头块由3个总头段(每个32byte) ,1个扫 SEG- D 记录格式是一种被广泛使用的地震数 描类型头段(包含16个道组,每个道组32byte) ,1 据记带格式。至今已发布 6 个版本,这些升级除了 个 扩 展 头 块 ( 1024byte ) 以 及 1 个 外 部 头 块 针对一些 BUG 外主要是扩充文件及数据头段容量, 以应对日益庞大的数据内容。 SEG-D 文件的主体(简称 X)由一个文件头块 (File Header 简称 A ) ,若干个包含数据头块 采集道在这里被分为了组1和组2。 (Trace Header 简称 B)和数据块(Trace Date 简 文件头段包含的信息繁荣复杂, 而且基于容量 称 C)的数据段(Trace 简称 BC)组成。即: 的考虑文件头段里并没有提供相应的参数名称,阅 形式。文件头块 A 读时需要参考文件描述列表。按图索骥时建议手边 主要包含了文件序号,文件长度,相关参数等内容 有一个科学计算器,便于定位参数,当然最好的办 (1024byte) 。它包括地震数据的辅助信息、采集 参数、采集所用的观测系统以及用户定义的信息。 其中,扫描类型头段的作用主要在于将不同采集参 数据道分组,各自按预设方式接受,譬如辅助道与

法还是按需索取。 描述。通常一个数据块记录一道的数据内容,所以 东方地球物理公司第二届青年科技报告会,2011 年 11 月

仪器磁带记录格式及常见问题分析

3.1 无法读取问题

问题:

2.2 道头块

野外生产时, 获取若干炮的记录, 在仪器工作 站上能够顺利读写,数据回放正常,但是到解释组

道头块的作用与文件头段类似,它包含1个道 头段(20byte)和7个道头段扩展段(每个32byte) , 道头段的总长度为244byte。总头段中观测窗口设 置的接收道数量会在道数据段中对应出现,当然计 算时不要忘记加上辅助道。另外,每一个独立的主 体只有一个文件头段,却有若干个道头段,道头段 的内容相互独立,阅读时需要注意。

的现场处理机上却无法正常读取。 分析: 解释组的现场处理机无法读取设置道块模式 (Trace Blocking)的磁带。检查磁带机设置参数 时发现存储模式被设置为道块模式。

2.3 道数据块
解决方法: 通过在命令窗口输入指令, 将块长度设置为零 依据前面提到公式,我们可以获得以下信息: 1) 道数据块的长度由采样时长和采样率共 同决定。 2) 采样时长与采样率的比值代表一个采样 点。 令: (以下空格用_代替) 3) 采样点总数加1以获取0秒计时。 >CopyFile_0_ /var/dump/0001.tape 4) 1 个采样点的 值为双精 度浮 点数占4 个 ‘把 0001.tape 从磁带机拷贝到硬盘 byte。 >CopyFile_/var/dump/0001.tape_0_0 假设一个井炮激发, 2线432道接收的排列, 采 ‘把 0001.tape 从硬盘拷贝到磁带机,设置块长度 集时长5000ms,采样率1ms,那么该排列1炮次产生 的数据长度应该为: 为 0(即不设置块长度) 为什么不能直接从磁带机 0#拷贝到 1#? 因为在磁带机对磁带机拷贝文件时没有关于块长 度设定的命令。 从而达到取消块模式的目的。 例如:将 0#盘中的 001.tape 文件取消道块模式。 在 PRM commnd Tool window 窗口输入以下命

在实际生产过程中,该结论已获得验证。

3.2 文件号问题

3 常见问题分析

问题: 假设在 1 盘由文件号 0001 开始记录的磁带中, 顺序记录 12 个文件,通过磁带控制窗口的回放功

通过对SEG-D格式的深入理解,为磁带记录时 能, 只能读出其中 11 个文件。 但是, 通过 CopyMedia 产生的常见问题提供了有力的理论依据,接下来本 命令将磁带上所有文件拷贝到硬盘上,却得到 12 文将以408XL仪器为模型,对几种日常工作时常见 的问题进行分析并加以解决。 个文件。

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分析: 既然从磁带中可以拷贝出 12 个文件,说明文 件没有损坏或者丢失。但是通过文件号索引进行磁 带回放却无法读出全部 12 个文件,说明 12 个文件

解决: 由于道数据块文件相对较多, 可以考虑通过软 件编程来完成这一重复性很高的工作。 以下就是一例VB编程提取道数据块并生成新 文件的程序:

中的某 1 个文件的文件名和其他文件发生了重复。 Private 由于磁带机读取采用的是线性顺序读取模式,文件 34857424字节文件 依次记录并不会先前重名的文件覆盖,所以只要将 Dim i As Long ,n As Long 重名的文件进行相应的修改,珍贵的数据资料就不 Dim byted(n - 1) As Byte 会被白白浪费。 For i = 1 To n 解决: 参照 408XL 用户手册中的位置描述, 找到相应 的项目加以修改即可,具体如下: Put #1, , byted 1) 使用UltraEdit等文本编辑软件打开错误 Close #1 文件; End Sub 2) 将以下位置修改成正确的数字; 总头段块#1(000000~000001) Private Sub Command2_Click() DataWrite "d:\PutFile.tape" 总头段块#2(000020~000022) End Sub 总头段块#3(000030~000032) Private 道头段 As String) Dim ByteData() As Byte Dim OutData(17537424 - 1) As Byte 注意,每1个接受道的道头段都需要修改,可使用 Dim IntFreeFile As Integer 替换法,将到头段的文件名逐一修改,修改时参考 Dim LngFileSize As Long 值尽量特殊。 Dim i As Long, j As Long, l As Long, k As 按照这一思路还可以检查带盘号,采样率的一系列 Long, n As Long, m As Long 参数。 LngFileSize = FileLen(StrInFilePath) ' Sub DataWrite(ByVal StrInFilePath As String, ByVal StrOutFilePath "d:\GetFile.tape", Next Open "d:\PutFile.tape" For Binary As #1 byted(i - 1) = 1 Sub Command1_Click() ' 生 成

3.3 数据段的挽救

获取文件长度 ReDim ByteData(LngFileSize - 1) As Byte

问题: 磁带中存储的文件大小与其他文件不同或者 硬盘中的文件拷贝到磁带时提示写入校验错误,勉 强写入磁带后,现场处理机无法读出。 分析: 以上这些问题, 都是文件头块或道头块发生损 坏造成的,如果能提取完整的道数据块,只要将文 件头块或道头块进行重新编写即可。

IntFreeFile = FreeFile Open StrInFilePath For Binary As

#IntFreeFile '读取文件数据 Get #IntFreeFile, , ByteData Close #IntFreeFile

For i = 0 To 2656 - 1 OutData(i) = ByteData(i) '文件头

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Next [1] 苏惠,安锦文 SEG-D 数据格式解析 石油仪器 n = 2655 2005 年 10 月 m = 2655 For k = 0 To r - 1 'r个数据段 [2] 408UL CMXL V8.1 User’s Manual Vol.2 For i = 0 To 248 - 1 '每个数据段的头 October 20.2004 n = n + 1 m = m + 1 OutData(m) = ByteData(n) Next

For j = 0 To 10000 - 1 '每个数据段 每 4字节为一行 n = n + 1 m = m + 1 OutData(m) = ByteData(n) Next Else n = n + 4 End If Next Next

4 结论

通过对 SEG-D 数据格式的解读, 可以增进对这 一数据格式的了解, 帮助 SEG-D 数据格式的使用者, 尤其是仪器操作员能够利用该工具解决实际工作 中遇到的问题,从而更好的服务于生产。本文中提 及的几个案例均为日常工作过程中经常碰到的问 题,希望可以起到抛砖引玉的作用。

致谢

感谢东方公司装备事业部长庆作业部王旭宏 主任提供资料以及指导。

参考文献

东方地球物理公司第二届青年科技报告会,2011 年 11 月


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