海洋地震勘探始于1944年，1949年首次出现了等浮电缆，20世纪80年代随着陆地遥测地震仪的发展，90年代推出了海洋地震电缆。随着地震勘探技术以数字化为主要标志的迅速发展，海洋地震勘探仪器向遥测遥控、高采样率、超多道发展，美国斯伦贝谢（Schlumberger）公司于2000年3月推出Q-Marine海洋拖缆采集系统。随着光电子技术和光纤网络的发展，系统拖缆可多达20根，每根缆长12千米，最多可以实现80000道记录。海洋地震勘探仪器行业能够生产设备并且具备一定规模的主要公司还包括法国舍塞尔（Sercel）公司，美国的I/O公司、费尔菲尔德（FairField）公司，加拿大ARAM公司等。截至2020年，中国装备海洋地震拖缆的勘探船已形成一定的规模，但地震数据采集系统全部从国外进口。

海洋拖缆地震仪主要包括水上记录器和水下拖缆两部分。水上记录器（图1）由服务器、客户端、拖缆采集设备接口、震源枪控制、通信网关以及外围输出设备等部件组成，实现勘探施工流程管理、质量控制以及数据存储等功能；水下拖缆（图2）主要包括前导段、短头段、头部辅助设备、径向振动隔离模块、缆头弹性段适配器、测线采集设备模块、工作段、尾部采集和电源设备、尾部弹性段等单元部件，具有地震信号数字化、数据传输以及设备安全性防护等功能。

图1 水上记录器组成示意图

图2 水下拖缆组成示意图

水下拖缆完成地震波模拟信号的接收，并进行放大、滤波和数字化，对应电子学电路包括传感器、前端模拟信号预处理电路和数字化处理电路。水下拖缆是海上地震数据采集与记录系统的最前端模拟处理部分，决定了系统的一些关键指标，如谐波失真、等效输入电子学噪声和动态范围等。水上记录器是海上地震数据釆集与记录系统中的整体系统控制和大容量地震处数据处理与记录系统，主要完成对大容量地震数据的实时接收、时序数据到道序数据的格式转换、实时地震数据的磁带记录、系统的整体控制以及在数据采集传输过程中的全程监控等功能。高速数据处理模块的架构实现直接关系到整个系统的最大带道能力，对海量地震数据的实时处理能力。

海洋地震勘探信号的接收依赖于组合的检波器（水听器）阵，每个组合为一个地震接收道，若干个地震道构成一条海洋地震拖缆，信号收到后通过电线或光纤传递至采集系统的记录储存部分。实际应用中，按完成数字化后的地震数据传输介质的差异可分为电缆和光缆两大类，一般电缆由于传输速度的限制，单根拖缆的地震通道数在几十到几百不等，而光缆可达数百道至上千道，超万道的地震仪均采用光缆传输。

主要用于解决海洋油气勘探复杂地层构造探测、地层岩性圈闭信息描述等问题。新一代的海洋地震拖缆大多采用凝胶状填充物的固体电缆技术，具有一定阻水作用的同时，还具备重量轻、弯曲半径小、施工方便等特点。