垂直地震剖面（VerticalSeismicProfiling，即VSP）是一种在地表附近激发，沿井孔不同深度垂直布置检波器的新型井中地震观测方法。与地面地震观测相比，VSP具有信噪比高，分辨率高，以及波的运动学和动力学特征明显等特点，在世界地震勘探行业内，正得到日益广泛的应用。国内VSP相关设备发展缓慢，仪器主要依靠进口，且大多针对深层油气田勘探，系统体积普遍较大，功耗高，施工困难，勘探效率极其低下，不适合直接应用于浅层VSP勘探以及工程地震勘探。因此，成功研制出具有我国自主知识产权的高性能、低功耗数字微VSP测井软、硬件系统，具有重要的意义。
　　本论文以Ethernet-RS485总线通信网络为基础，采用现代电子设计技术及网络通信技术，基于面向对象编程的软件设计方法，设计并开发了三分量数字微VSP测井软、硬件系统，主要解决了以下问题:(1)基于高精度三分量MEMS加速度传感器，设计并实现可扩展与剪裁的三分量数字微VSP井下检波器（探管）和数据采集站;(2)基于Ethernet-RS485总线网络通信模型，开发可运行于RS485网络上的通用串行网络协议(USNP)栈，并移植经过简化的TCP/IP协议栈-UIP，构建VSP地震数据传输网络;(3)自适应动态网络地址分配(DNCP)硬件结构设计以及通信协议的实现;(4)基于以太网的多线程VSP数据采集控制系统设计;(5)基于模型-项-视图结构的大型地震数据可视化显示与处理;(6)基于OpenGL图形库的三分量数字检波器姿态检测及显示。通过对各主要功能模块与关键问题进行单独研究与突破，完成对VSP观测系统的数字化、智能化、小型化、低功耗化等目标，并最终研制出一套集成高精度、可扩展与裁剪的三分量数字微VSP检波器和网络数据采集站的综合型地震数据采集系统。实际应用表明，该系统能为VSP勘探提供实时检波器姿态信息，选择最有利的震源位置及敲击方式，并矫正三分量地震数据，可极大提高VSP采集数据质量，具有界面友好、操作方便、施工简单、质量控制能力强、勘探效率高等特点，相对传统VSP仪器具有多种性能优势，可有效应用于浅层VSP勘探及工程地震勘探，具有重要的应用价值与市场前景。