10之内的地震检波器19作为驱动电源来测量箱体10与地球的耦合度。那些熟悉技术的人将理解在地震单元和地球之间的物理耦合已成为地震数据采集行业中主要考虑因素之一。本发明包括了一个驱动地震检波器以测试该耦合。特别地，已经发现地震检波器可被用作电源向箱体10引入能量即振动，而不是仅仅利用地震检波器来探测能量。换句话说，可以驱动在箱体10之内的地震检波器，从而引起箱体10振动。这种结合其它机载地震检波器使用的驱动地震检波器可用于确定在箱体10和地球之间的物理耦合度。如果箱体10与地球很好地耦合，由地震检波器生成的振动能将通过箱体的耦合结构(例如尖劈52)传输，以及分散在地球之内。在此情况下，其它用于探测振动能的机载地震检波器将以第一低水平探测能量。而另一方面，如果在箱体10和地球之间没有好的耦合，生成的振动能将不会被传输进地表。在此情况下，其它用于探测振动能的机载地震检波器将以比第一低水平高得多的第二级水平来探测能量。
[0039]任何现有技术地震单元都没有教导一种测试在单元和地球之间的耦合度的机载系统。这是真实的，在某种程度上因为任何现有技术设备都未包括一个在此所描述的完备的地震记录单元。相反地，现有技术单元将地震检波器组件与单元其余的电子器件相分隔。在此情况下，在分散的独立地震检波器组件中，包括一个电源并且由电子器件来控制该电源是不切实际的。上述系统是所希望的，因为它可被用于一种只有少至两个地震检波器的系统中，其中一个地震检波器起能源的作用并且另一个地震检波器起能量接收机的作用。进一步地，这种系统允许使用至少一个用于双重目的的地震检波器，即该地震检波器可用于在耦合测试期间生成能量，但也可以用于以探测模式在地震勘探期间探测地震。当然，就地震检波器仅仅专用作能源的情况而言，它无需与另一个地震探测地震检波器一起被放置在单元中。因此，例如，一个用于测量X、y和Z平面中的地震能量的有三个地震检波器的组件可被放置在箱体10之内以最大化其探测地震能量的能力，例如箱体10的底部附近，而一个专用作能源的第四地震检波器可被放置在箱体10之内以最大化振动能在箱体10之内的分布，例如接近箱体10的顶部。
[0040]在本发明的一个重要特征中，时钟20是一个铷钟。迄今为止，铷钟尚未被用于地震勘探，这部分是由于与传统的石英驱动时钟相比的费用。然而，因为本发明的箱体10是用于独立于其方向有效地操作的，所以必须利用不易受到可能禁止传统现有技术石英钟的操作的方向影响的时钟。而且，铷钟更不易受到可能禁止现有技术时钟的操作的温度和重力影响。
[0041]通过使用一个旋转以保持时钟20处于对性能更有利的方向的机械化万向平台21，还可以最小化重力对时钟20的影响。换向平台21最好可以以至少三个自由度旋转，尽管换向平台21可以有较少的自由度，仍可被用于所需目的。这比根本未使用万向钟平台的现有技术地震单元有所改进。
[0042]单元10还可以包括倾斜仪25。倾斜仪25及由其生成的数据可以用于几个不同的目的，包括但不限于，时钟数据的校正或垂直方向的确定。而且，以时间的函数来测量这种倾斜仪数据。因此，倾斜仪数据最好以时间连续方式与数据组相关，以便在特定时间生成的数据组与在相同时间生成的倾斜仪数据相关。尽管现有技术地震单元并未在单个完备的多方向传感单元中合并倾斜仪，就已经对由现有技术单元生成的地震数据进行方向校正的程度而言，已经从在爆破周期开始时生成的方向数据中来校正在爆破周期期间生成的所有地震数据，以进行这种校正。爆破周期或部署期间内地震单元方向的改变会导致不精确。在一个实施例中，最好实时地在单元中进行所有这些倾斜仪的校正。
[0043]在所述相同的岩脉中，单元10可以包括一个罗盘27，迄今为止其尚未被用于单个完备的多方向传感单元中。罗盘27及由其生成的数据可用于提供相对于总体勘测参照系的用于每个独立单元的方向参照系数据。而且，当结合倾斜仪数据使用时，可以确定单元的具体三维方向以便可以进一步改善地震数据的准确性。
[0044]电源22最好是一个锂离子电池。就现有技术地震检波器系统使用了机载电池的程度而言，与由外部电缆来提供电源相反，现有技术电池是铅酸、碱性或非可再充电电池。任何现有技术系统都未使用锂离子电池。而且，由于本发明箱体的密封、完备的特性，利用并不排烟的电池例如锂离子型电池是合乎需要的。在一个替代实施例中，电源22可以包括一个向外附着到外壳12的燃料电池或太阳能电池。当然，尽管这种电源元件并未包含在外壳12之内，对本发明来说，箱体10在其作为独立单元操作而无需从一个与该箱体分离的源中获得通信、控制信号或电源的意义上，仍然是完备的。
[0045]在图2、3和4中，表示了箱体10的外部。定义外壳12的隔板14可以包括一个第一平板26和一个第二平板28，由隔板14的一部分沿着它们的外围将它们连接在一起。每个平板定义一个外表面50。尽管在示意的实施例中平板26和28是圆盘形的以便箱体10总体上有轮子的形状，但箱体10可以是任何形状只要其在功能上与此一致。外表面50可以有凸起51，例如背脊或凹槽，以增强在箱体10和地球之间的耦合。在图4所示的实施例中，凸起51在表面50上形成V形花纹。可以提供更明显的凸起例如尖劈52以在箱体10被部署之后阻止其移动并且改善耦合。
[0046]每个单元可以包括一个独特的识别装置，例如射频标识符(RFID)标记40或类似的标识符标志以允许在部署和收回期间，当处理独立单元时跟踪它们。同样地，每个单元可以包括一个GPS传感器42，其允许确定该单元的位置(就单元被部署在GPS有效的位置中而言)。
[0047]图1还表示了一个无线电天线44，其与一个安放在外壳12之内的无线电单元45通信。
[0048]还可以在外壳12上安放一个用于准许与箱体10通信的连接器46。这种通信可以在箱体10被放置在中心指令单元的时候、甚至在操作者去往箱体的部署位置取回数据的情况下发生。为了与箱体10通信，连接器46可以是一个标准的插头连接器或者可以是一个不需要硬布线的红外或类似连接器。经由连接器46，可以维护箱体10而无需移去平板26,28之一或者打开外壳12。特别地，连接器46允许运行质量控制测试、提取记录的地震数据、使时钟20同步以及向电源22再次充电。还可以提供一个密封的连接器帽47以保护连接器46。对于在水中使用或其它湿的环境，连接器帽47最好是水密的。利用这种连接器帽47，连接器46可以是满足箱体所需功能的任何标准连接器，并且无需是通常要求经受极端或腐蚀环境的外部连接器的类型。
[0049]本发明的地震数据记录单元的一个功能是单元的连续操作。在本发明的这一特征中，在将单元放置在地表之前，即在部署之前启动数据采集。例如，可以在将单元运往区域之前在中心位置触发单元。从而，使被触发并且在部署之前开始采集数据的系统在时间同步和地震数据记录之前被稳定是合乎需要的。这最小化了电子器件操作中改变的状态将会影响数据完整性的可能。
[0050]在一个相似的实施例中，在沿着接收机行放置之前启动数据记录。这再次允许单元在时间同步和地震数据记录之前稳定是合乎需要的。为此，系统稳定的一个元素是时钟稳定。在系统的各种元件中，众所周知时钟通常需要很长时间来稳定。因此，在本发明的一个实施例中，无论单元连续地探测数据或连续地记录数据，时钟总是保持运行。
[0051]在先前两种方法的任意一种中，可以在多个部署和收回周期中使用单元而无需中断单元的连续操作。因此例如，在部署之前启动记录。在继续记录的同时，设备被部署、收回并重新部署。只要存储器是足够的，可以保存在多个部署和重新部署周期内的连续记录。
[0052]关于这一点，就地震数据单元包括环绕式存储器的程度而言，即使当未在地震探测中使用的时候，它也可以连续地记录。因此，除了上文描述的优势，启动或开始指令变得不必要。进一步地，利用环绕式存储器的连续记