Реализация сетевой инфраструктуры в сейсмической регистрирующей системе

Раскрыты способ и устройство, реализующие сетевую инфраструктуру в системе сбора сейсмических данных. Устройство представляет собой сейсмическую регистрирующую систему, содержащую совокупность источников (120) сейсмических данных, способных формировать данные; по меньшей мере одну систему (140) сбора данных, использующую открытый сетевой протокол; и по меньшей мере одну линейную сеть (300), соединяющую источники данных с системой сбора данных и использующую открытый сетевой протокол. Линейная сеть (300) включает в себя совокупность узлов (130) источников данных, на которых часть из указанной совокупности источников сейсмических данных соответственно присоединена к линейной сети; и маршрутизатор (135) для направления данных, формируемых источниками (120) сейсмических данных, в систему (140) сбора данных через узлы (130) источников данных в соответствии с открытым сетевым протоколом. 2. н. и 21 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Предпосылки создания изобретения

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к сейсмической разведке, а более конкретно к реализации сетевой инфраструктуры в сейсмической регистрирующей системе.

Описание уровня техники

Сейсмические регистрирующие системы обычно используют при сейсморазведочных работах. При сейсмической разведке группу сейсмических приемников развертывают на выбранном участке. Кроме того, размещают один, а обычно несколько сейсмических источников. Источники передают в грунт акустические сигналы, которые отражаются и преломляются подземными формациями обратно на приемники. Далее данные, являющиеся показателем отдельных характеристик отражений, передаются с приемников на систему сбора данных. В таком случае система сбора данных собирает данные, обрабатывает и/или предварительно обрабатывает их и обычно передает в другой пункт для дальнейшей обработки.

Вообще сейсморазведочные работы могут быть классифицированы на наземные и проводимые на акватории (или «морские»), то есть в зависимости от того, проводятся ли они на суше или в воде. Каждый вид работ влечет за собой проблемы, отличные от проблем, присущих другому виду. Например, при морской разведке сейсмические источники обычно буксируют на или вблизи поверхности воды. Поэтому акустические сигналы должны проходить через воду до того, как они передаются в грунт или в морское дно. В отличие от этого при наземной разведке источники могут передавать акустические сигналы непосредственно в грунт.

Однако имеются многочисленные проблемы, возникающие при проведении сейсморазведочных работ обоих видов. Одна проблема заключается в необходимости точного знания физического положения источников, когда они передают акустические сигналы, и приемников, когда они принимают отраженные сигналы. Кроме того, для современного процесса регистрации сейсмических данных необходимы данные от большого числа отдельных блоков, источников, датчиков положения, сейсмических датчиков и т.д. При работе эти блоки функционируют как источники данных. Обычно в процесс включены несколько отдельных систем сбора данных, при этом в каждой используются своя инфраструктура и способ для подключения источников данных к системе сбора данных. Эти инфраструктуры, определяющие возможность подключения, оптимизированы так, что соответствуют конкретной цели и поэтому часто имеют различные неконтролируемые характеристики и средства обработки. При введении нового источника данных и/или новой системы сбора данных требуется введение новой инфраструктуры, определяющей возможность подключения, что повышает сложность всей системы. В качестве альтернативы существующая инфраструктура может быть приспособлена для передачи новой информации. Однако само по себе это часто будет сложной задачей.

Настоящее изобретение направлено на разрешение или по меньшей мере на смягчение одной или всех проблем, упомянутых выше.

Сущность изобретения

Изобретение в различных аспектах и вариантах осуществления представляет собой способ и устройство, реализующие сетевую инфраструктуру в сейсмической регистрирующей системе. Устройство представляет собой сейсмическую регистрирующую систему, содержащую совокупность источников сейсмических данных, способных формировать данные; по меньшей мере одну систему сбора данных, использующую открытый сетевой протокол; и по меньшей мере одну линейную сеть, соединяющую источники данных с системой сбора данных и использующую открытый сетевой протокол. Линейная сеть включает в себя совокупность узлов источников данных, на которых часть из совокупности источников сейсмических данных соответственно присоединена к сети линии; и маршрутизатор для направления данных, формируемых источниками сейсмических данных, в систему сбора данных через узлы источников данных в соответствии с открытым сетевым протоколом. Способ включает в себя присваивание по меньшей мере двух соответствующих сетевых адресов каждому одному устройству из совокупности источников сейсмических данных, совокупности узлов источников данных, совокупности маршрутизаторов и системе сбора данных; направление данных, формируемых источниками данных через узлы источников данных и маршрутизаторы в систему сбора данных; сопоставление сетевых адресов источников сейсмических данных с физическим местоположением соответствующих источников сейсмических данных; и сопоставление физических местоположений соответствующих источников сейсмических данных с данными, формируемыми соответствующими источниками сейсмических данных.

Краткое описание чертежей

Изобретение может быть понято при обращении к нижеследующему описанию в сочетании с сопровождающими чертежами, на которых одинаковыми позициями обозначены аналогичные элементы и на которых:

фиг.1 - схема, иллюстрирующая проведение сейсмической разведки в соответствии с одним объектом настоящего изобретения, включающая в себя регистрирующую компоновку, подключенную к системе сбора данных;

фиг.2А - концептуальная иллюстрация вычислительной системы, такой, какая может быть использована при реализации некоторых объектов настоящего изобретения, а именно частей системы сбора данных;

фиг.2В - структурная схема отдельных компонентов архитектуры аппаратного обеспечения и программного обеспечения вычислительной системы из фиг.2А;

фиг.3 - иллюстрация одной линейной сети, элементарного конструктивного блока регистрирующей установки из фиг.1, подключенной к системе сбора данных;

фиг.4 - схема одной конкретной реализации регистрирующей установки из фиг.1, в которой многочисленные линейные сети, такие как показанные на фиг.3, использованы для содействия устойчивости к отказам и расширению охвата;

фиг.5А - иллюстрация временных областей способа синхронизации, использованного в одной конкретной реализации регистрирующей установки из фиг.1 в соответствии с сетевым протоколом службы времени из комплекта протоколов Интернета;

фиг.5В - иллюстрация способа синхронизации, альтернативного способу из фиг.5А;

фиг.6 - иллюстрация одного варианта осуществления способа, предназначенного для использования при сейсмической разведке, согласно настоящему изобретению; и

фиг.7А и фиг.7В - иллюстрации использования настоящего изобретения при наземной сейсмической разведке в одном конкретном варианте осуществления.

Хотя изобретение допускает наличие различных модификаций и альтернативных форм, чертежи иллюстрируют конкретные варианты осуществления, подробно описанные в настоящей заявке только для примера. Однако должно быть понятно, что описание конкретных вариантов осуществления не предполагается ограничивающим изобретение конкретными раскрытыми формами, а напротив, предполагается охватывающим все модификации, эквиваленты или варианты, попадающие в рамки сущности и объема изобретения, определенного приложенной формулой изобретения.

Подробное описание изобретения

Ниже описаны иллюстративные варианты осуществления изобретения. Ради ясности в этом описании рассмотрены не все признаки реальной реализации. Конечно, должно быть понятно, что при разработке любого такого реального варианта осуществления должны быть получены многочисленные специфические для реализации решения, необходимые для достижения конкретных целей, поставленных разработчиком, таких как согласование с ограничениями, связанными с системой и бизнесом, которые будут изменяться от одной реализации к другой. Кроме того, должно быть понятно, что такая разработка, даже если она сложная и требует больших затрат времени, является обычным делом для специалистов в области техники, к которой относится изобретение, получающих выгоду от этого раскрытия.

На фиг.1 показана сейсморазведочная система 100 согласно одному объекту настоящего изобретения. Сейсморазведочная система 100 представляет собой наземную систему разведки. В соответствии с этим сейсморазведочная система 100 включает в себя регистрирующую аппаратуру 105 на грузовике, подключенную к сейсмической компоновке 110, которая в показанном варианте осуществления представляет собой регистрирующую установку. Регистрирующая установка 110 включает в себя совокупность источников 120 сейсмических данных, таких как, например, сейсмические источники (например, вибраторы, заряды взрывчатого вещества), датчики местоположения (датчики глобальной системы позиционирования (GPS)), сейсмические приемники (геофоны) и т.д., находящихся на большом количестве линий 125. Однако сейсмические источники, например сейсмический источник 115, обычно не являются частью регистрирующей установки. Регистрирующая установка 110 также включает в себя совокупность узлов 130 и по меньшей мере один маршрутизатор 135, функция которого будет описана дополнительно ниже.

Сейсморазведочная система 100 включает в себя по меньшей мере одну систему 140 сбора данных. Отметим, что в некоторых альтернативных вариантах осуществления могут использоваться несколько систем 140 сбора данных. Регистрирующая аппаратура 105 на грузовике снабжена смонтированным в стойке вычислительным устройством 200, показанным на фиг.2А и фиг.2В, посредством которого реализована по меньшей мере часть системы 140 сбора данных. Вычислительное устройство 200 включает в себя процессор 205, связанный с некоторым запоминающим устройством 210 посредством магистральной системы 215. Запоминающее устройство 210 может включать в себя жесткий диск и/или оперативную память (ОЗУ), и/или съемное запоминающее устройство, такое как гибкий магнитный диск 217 и оптический диск 220. Запоминающее устройство 210 запрограммировано структурой 225 данных, хранящей набор данных, зарегистрированных так, как рассмотрено выше, операционной системой 230, программными средствами 235 интерфейса пользователя и прикладной программой 265. Программные средства 235 интерфейса пользователя совместно с индикатором 240 реализуют интерфейс 545 пользователя. Интерфейс 245 пользователя может включать в себя периферийные устройства ввода-вывода, такие как кнопочная панель или клавиатура 250, манипулятор 255 типа «мышь» или джойстик 260. Процессор 205 работает под управлением операционной системы 230, которая практически может быть любой операционной системой, известной в области техники, к которой относится изобретение.

Прикладная программа 265 вызывается операционной системой 230 при включении питания, сбросе или при осуществлении обоих операций в зависимости от реализации операционной системы 230, для исполнения открытого сетевого протокола в регистрирующей установке 110. Исполнение этого открытого сетевого протокола задает сетевую архитектуру сейсмической регистрирующей системы 100, посредством которой проводится сейсмическая разведка. В общем смысле сеть представляет собой совокупность функционально взаимосвязанных вычислительных систем. Отметим, что вычислительная система может быть выполнена как простой - в виде единственного вычислительного устройства (например, в виде контроллера или процессора), так и сложной - в виде совокупности отдельных компьютеров. Сетевой протокол (или более просто «протокол») представляет собой соглашение относительно формата для передачи информации между вычислительными устройствами. Обычно протоколом устанавливаются характеристики передачи, такие как контроль ошибок, сжатие данных, конец индикаторов сообщений и подтверждение приема. Практически может быть использован любой открытый сетевой протокол, но в одном конкретном варианте осуществления используется комплект протоколов Интернета (IP). «Открытые» стандарты представляют собой просто стандарты, относительно которых промышленными группами заявлено, что они являются общедоступными. В частности, комплектом протоколов Интернета устанавливается формат для «пакетов» или дейтаграмм, которые могут быть адресованы получателю, а затем отправлены в сеть для доставки.

Таким образом, в показанном варианте осуществления одна сеть на базе протокола Интернета (то есть регистрирующая установка 110, система сбора 140 данных) развернута между различными источниками 120 данных и системой (системами) 140 сбора данных, что обеспечивает возможность связи между источниками 120 данных и системой (системами) 140 сбора данных по любому поддерживаемому протоколу сверх протокола Интернета, включая наиболее современные открытые протоколы. Кроме того, последовательное расположение узлов такой расстановочной сети обеспечивает возможность связи между совокупностью источников 120 данных и отдельно между совокупностью систем 140 сбора данных, в результате чего открывается широкий диапазон возможных применений. Несколько особенностей комплекта протоколов Интернета являются особенно полезными в случае применения к сценарию регистрации сейсмических данных. Универсальный характер и широкое распространение протокола Интернета упрощает приспособление новых сервисов и прикладных программ к системе регистрации сейсмических данных. Протоколы, включающие в себя комплект протоколов Интернета, поддерживают динамическое обновление информации о маршруте, что является важным для поддержки нечувствительности к отказам и высокой готовности.

На фиг.3 показана одна линейная сеть 300, элементарный конструктивный блок регистрирующей установки 110 из фиг.1, подключенная к системе 140 сбора данных. Линейная сеть 300 содержит один маршрутизатор 135, включенный между системой 140 сбора данных и совокупностью узлов 130. Узлы 130 соединены с линией 125. В свою очередь, каждый узел 130 подключен к цепочке 305 источников 120 данных. Источники 120 данных могут быть оборудованием любого обычного смешанного и согласованного вида, используемым при сейсмической разведке, например источниками, датчиками местоположения, сейсмическими датчиками и т.д. В соответствии с сетевым протоколом исполняемым системой 140 сбора данных, каждому устройству из системы 140 сбора данных, маршрутизатора 135, узлов 130 и источников 120 данных присвоен уникальный сетевой адрес.

Сами узлы 130 источников данных соединены посредством сети на базе протокола Интернета со средней пропускной способностью. Узлы 130 источников данных обычно представляют собой интеллектуальные устройства, выполненные с возможностью инициировать сеансы связи с другими узлами 130 источников данных и с системой (системами) 140 сбора данных, так и участвовать в сеансах связи с ними. Узлы 130 источников данных включены в линию, при этом в показанном варианте осуществления каждый узел 130 источников данных подключен к двум соседним узлам 130 источников данных. Как будет рассмотрено дополнительно ниже, несколько узлов 130 источников данных обычно соединяют друг с другом, образуя цепочку узлов 130 источников данных. Завершением такой цепочки является сетевой маршрутизатор 135. Маршрутизатор 135 представляет собой вычислительное устройство, которое соединяет несколько относительно небольших сетей, таких как линейные сети 300, друг с другом. Несколько линейных сетей 300, другие маршрутизаторы 135 или системы 140 сбора данных могут быть подключены к одному маршрутизатору 135.

Источники 120 сейсмических данных упаковывают данные в пакеты (непоказанные), каждый из которых включает в себя не только данные, но и разнообразную другую информацию. Часть этой информации находится в том, что известно как «заголовок» пакета. Заголовок обычно содержит сетевой адрес пункта назначения для пакета, например системы (систем) 140 сбора данных. В маршрутизаторе 135 для определения пункта назначения пакета используется эта информация в заголовках пакетов, получаемых от источников 120 сейсмических данных, и просмотровая таблица (непоказанная), хранящаяся в маршрутизаторе 135. Затем маршрутизатор 135 связывается с другими маршрутизаторами 135 для определения в целом наилучшего пути до этого пункта назначения через более крупную сеть. В показанном варианте осуществления маршрутизаторы 135 связываются друг с другом, используя второй открытый протокол, называемый открытым протоколом предпочтения кратчайшего пути (OSPF), хотя другое альтернативное решение может включать в себя протокол управления сообщениями в Интернете (ICMP), который является хорошо известным расширением комплекта протоколов Интернета. Однако в альтернативных вариантах осуществления могут быть использованы другие открытые протоколы. Таким образом, в показанном варианте осуществления маршрутизатор 135 работает как типовой маршрутизатор сети на базе протокола Интернета, направляя трафик к узлам 120 источников данных на линейных сетях 300, подключенных к маршрутизатору 135, и от них, а также трафик к другим маршрутизаторам 135, подключенным к нему, и от них.

Все соединения между датчиками 120 сейсмических данных, узлами 130 сейсмических источников, маршрутизатором 135 и системой 140 сбора данных задаются из условия согласования с ожидаемым объемом пропуска сетевого трафика через них. В показанном варианте осуществления посредством линии 125 реализуется путь прохождения данных со средней пропускной способностью. Соединение 310 представляет собой путь прохождения данных с высокой пропускной способностью, на сетевом языке иногда называемый «сетевой магистралью». В показанном варианте осуществления соединение 310 и линия 125 выполнены электрическими и могут быть реализованы путем использования соответствующей электротехнической технологии, известной в области техники, к которой относится изобретение. Например, в различных вариантах осуществления могут быть использованы скрученные пары проводов и экранированные коаксиальные кабели. Однако этого не требуется для практического применения изобретения. Например, в качестве альтернативы соединение 310 и линия 125 могут быть волоконно-оптическими или беспроводными устройствами.

Точные параметры, относящиеся к пропускной способности линии 125 и соединения 310, в конкретной реализации будут зависеть от числа компонентов (например, от числа источников 120 сейсмических данных, узлов 130 источников данных, маршрутизаторов 135 и систем 140 сбора данных), конкретного реализованного протокола и структуры регистрирующей установки 110. Однако специалисты в области техники, к которой относится изобретение, получающие преимущество от этого раскрытия, должны уметь без труда определять эти параметры на основе принципов построения типовых сетей связи и требований применяемых протоколов. Кроме того, вопрос о том, будет ли линия 125 или соединение 310 с высокой пропускной способностью или со средней пропускной способностью, не является существенным для практического применения изобретения до тех пор, пока сохраняется способность управления трафиком применительно к определенной реализации.

Хотя линейная сеть 300 из фиг.3 может быть использована автономно для проведения разведки, обычно регистрирующая установка (например, регистрирующая установка 110 из фиг.1) может содержать несколько линейных сетей 300. На фиг.4 показан один конкретный вариант осуществления 400 регистрирующей установки 100 из фиг.1, в которой большое количество линейных сетей, таких как линейная сеть 300 из фиг.3, использованы для повышения устойчивости к отказам и расширения охвата. Степень устойчивости к отказам и/или расширения охвата будет в значительной степени определяться конкретной реализацией, зависящей от числа и компоновки линейных сетей 300. Однако отметим, что можно использовать различные альтернативные варианты осуществления без необходимости применения этого «модульного» принципа.

Более конкретно, сейсморазведочное устройство 400 включает в себя несколько блоков 140 сбора данных (то есть DC0-DC3), совокупность маршрутизаторов 135 (то есть R0-R11), совокупность узлов 130 источников данных (то есть N0-N15) и совокупность источников 120 сейсмических данных (то есть S0-S31). Отметим, что ни точное число компонентов различных видов, ни их соотношение не являются существенными для практического применения изобретения. Например, в альтернативном варианте осуществления можно использовать только один блок сбора данных при том же самом числе маршрутизаторов, узлов источников данных и источников сейсмических данных. Точное число различных узлов оборудования будет определяться конкретной реализацией. Отметим, что каждый маршрутизатор 135 соединен с системой 140 сбора данных посредством сетевой магистрали 310, хотя для практического применения изобретения в этом нет необходимости.

В варианте осуществления из фиг.4 при разрыве более чем одной линии или сетевой магистрали безотказность сохраняется до тех пор, пока доступны более чем одна сетевая магистраль и линия и при этом без ущерба для этой линии; не все сетевые магистрали разрываются на одной и той же «широте» линий; и не все линии связи разрываются. Например:

- разрыв между маршрутизатором R3 и узлом N4 источников данных и разрыв между узлом N5 источников данных и маршрутизатором R4 (то есть на одной и той же «широте» линии связи) приведет к исключению узлов 130 источников данных (например N4, N5) и соответствующих источников 120 сейсмических данных (например S6-S11) из разведки; а

- разрыв в сетевой магистрали 310 между маршрутизаторами R3, R6, в сетевой магистрали 310 между маршрутизаторами R4, R7, и в сетевой магистрали между маршрутизаторами R5, R8 приведет к исключению из разведки всех компонентов «ниже» маршрутизаторов R3-R5.

Однако в общем случае сейсморазведочное устройство 400 имеет относительно высокую устойчивость к отказам. Кроме того, в зависимости от точных местоположений разрывов при сочетаниях отказов линии и магистральной сетевой линии безотказность может сохраниться.

Дополнительные системы 140 сбора данных могут быть добавлены к расстановочной сети на любом маршрутизаторе 135. Можно подключить более одной системы 140 сбора данных, и системы 140 сбора данных (например, DC2, DC3) могут быть подключены на отдельных маршрутизаторах 135. Системы 140 сбора данных (например, DC1, DC2, DC3) служат в качестве локальных пунктов сбора данных, собирающих данные из соответствующей сетевой магистрали, которые затем пересылаются в назначенную центральную систему 140 сбора данных (например, DC0). Физическая площадь, которая может быть охвачена расстановочной сетью (например, расстановочной сетью 400), ограничена дистанционными ограничениями аппаратных средств сети. Кроме того, она может быть ограничена максимальной пропускной способностью сети линии. Маршрутизаторы 135 могут быть подключены к более чем одной линейной сети (например, R1, R4, R7, R10), поэтому можно распространить расстановочную сеть за пределы границ одной линейной сети линии путем добавления нескольких линейных сетей в направлении линии. Чтобы использовать такую топологию, можно добавить несколько звеньев сети с высокой пропускной способностью к одной системе 140 сбора данных, как на фиг.1, или добавить несколько параллельных систем 140 сбора данных, которые будут собирать данные из отдельных частей расстановочной сети, как на фиг.4.

Другое преимущество расстановочной сети настоящего изобретения заключается в том, что способы динамической маршрутизации и распределения нагрузок могут быть использованы для определения того, с какой системой 140 сбора данных определенный источник 120 сейсмических данных должен поддерживать связь. В зависимости от конфигурации и топологии расстановочной сети различные каналы, маршрутизаторы 135 или системы 140 сбора данных могут принимать трафик разного уровня. В особые моменты времени некоторые маршрутизаторы 135 или системы 140 сбора данных могут работать, тогда как другие могут не использоваться. Некоторые даже могут находиться на грани перегрузки уровнем трафика. Кроме того, с течением времени информационная нагрузка на различные компоненты, такие как маршрутизаторы 135 и системы 140 сбора данных, может изменяться от очень большой до очень слабой. Например, с течением времени уровни трафика могут изменяться, когда добавляют новые источники 120 сейсмических данных, старые источники сейсмических данных удаляют, или отказы сетей ухудшают характеристики расстановочной сети.

Чтобы приспособиться к проблемам такого вида, для вычислительных сетей были разработаны способы динамической маршрутизации и распределения нагрузок. Посредством этих способов контролируют картины трафика сетей и корректируют работу сетей, чтобы ослабить нагрузки на отдельные компоненты. Эти способы могут быть применены к расстановочным сетям настоящего изобретения для содействия упорядочению трафика в них, приспособления к непредвиденным критическим положениям, таким как отказы оборудования. Динамическая маршрутизация и автоматическая конфигурация сети также способствуют изменению конфигурации и топологии расстановочной сети. Это особенно полезно при перемещении расстановки во время сейсмических работ.

Сеть с тремя особенностями на основе стандартного протокола Интернета согласно показанному варианту осуществления распространена на случай регистрации сейсмических данных. Одной особенностью является сервис синхронизации, позволяющий иметь в различных узлах 130 источников данных в расстановочной сети (например, 100 или 400) генератор импульсов времени, который точно синхронизирован. В большинстве случаев при сейсмической разведке используется более жесткая синхронизация по сравнению с вычислительными сетями, для которых разработаны открытые протоколы. Второй особенностью является сервис отображения местоположения, позволяющий в расстановочной сети легко преобразовывать сетевой адрес в логическое местоположение и наоборот. Кроме того, при сейсмической разведке поддерживается «отображение разбивки» логического местоположения источников 120 сейсмических данных относительно их местоположения в сети. В-третьих, в расстановочной сети поддерживается автоматическая конфигурация сетевой инфраструктуры, например можно динамически добавлять и удалять не только клиентов (конечные точки) из активной сети, но также и маршрутизаторы. Это полезно не только при выполнении обслуживания и замене неисправных компонентов, но также и при «перемещении» расстановочной сети во время обычных сейсморазведочных работ.

Сначала обратимся к сервису синхронизации, для которого на фиг.5А показаны временные области, используемые в одном конкретном варианте осуществления регистрирующей установки 110 из фиг.1. В этом конкретном варианте осуществления использован сетевой протокол службы времени (NTP) из комплекта протоколов Интернета. Сетевой протокол службы времени обеспечивает точную синхронизацию до миллисекунды генераторов тактовых импульсов компьютеров в сети компьютеров. При типовом сетевом применении с помощью сетевого протокола службы времени генераторы тактовых импульсов рабочих станций клиентов привязываются к тактовому генератору военно-морской обсерватории США в Вашингтоне, округ Колумбия, и в Колорадо-Спрингс, Колорадо. Работая как непрерывная фоновая клиентская программа на компьютере, сетевой протокол службы времени периодически посылает запросы относительно времени на серверы, получает с сервера отметки времени и использует их для регулирования генератора тактовых импульсов клиента. Аналогичным образом сетевой протокол службы времени используется в настоящем изобретении.

Для обеспечения субмикросекундной точности сетевой протокол службы времени из комплекта протоколов Интернета распространен на случай измерения задержки на распространение. В любой один момент времени одна система 140 сбора данных выделена в качестве активного ведущего устройства синхронизации. На языке сетевого протокола службы времени активное устройство синхронизации именуется «слоем 1». Ведущие устройства синхронизации имеют доступ к внешнему источнику точного времени (например, к приемнику глобальной системы позиционирования или GPS), именуемому «слоем 0». Могут быть заданы альтернативные ведущие устройства синхронизации, и для проверки целостности соответствующих источников времени в них может использоваться принцип распределения времени, описанный ниже.

Более конкретно, посредством реализации базовой сети осуществляется поставка распределения точного времени и признаков сверки времени. Эти примитивы используются для рекурсивного распределения реального времени, поставляемого «активным ведущим устройством синхронизации». Сначала примитивы итерационно передаются из активного ведущего устройства синхронизации (из слоя 1) в маршрутизатор сетевой магистрали, подключенной к ведущему устройству. Затем этот маршрутизатор становится ведущим устройством синхронизации сетевой магистрали (слоем 2) и синхронизирует все маршрутизаторы в сетевой магистрали (в слое 3). Впоследствии каждый маршрутизатор будет синхронизировать все узлы линии, подключенные к нему (слой 3 и 4). Только сетевая магистраль, к которой подключено ведущее устройство синхронизации момента времени, будет синхронизироваться непосредственно от активного ведущего устройства синхронизации. Другие сетевые магистрали имеют свои ведущие устройства синхронизации сети. Эти ведущие устройства синхронизации сети будут синхронизироваться от линейной сети, соединяющей их со слоем более высокого уровня. Системы сбора данных, соединенные с расстановочной сетью, могут быть выполнены так, что они будут клиентами синхронизации, например они могут быть точно синхронизированы с узлами линии и с другими системами сбора данных, не имея собственных систем эталонного времени.

Теперь обратимся к фиг.5А, где расстановочная сеть 500 содержит совокупность систем DC сбора данных, маршрутизаторов R, узлов N источников данных и источников S сейсмических данных, рассмотренных выше. Расстановочная сеть 500 также включает в себя приемник 502 системы глобального позиционирования, который обеспечивает текущее значение (CLK) времени для расстановочной сети 500. Расстановочная сеть 500 содержит совокупность слоев 504 синхронизации, охарактеризованных, как описано выше, в соответствии с сетевым протоколом службы времени из комплекта протоколов Интернета. Слои 504 обозначены как слой0 - слой5. Приемник 502 глобальной системы позиционирования является слоем0. Система 506 сбора данных, подключенная к приемнику 502 глобальной системы позиционирования, назначена ведущим устройством синхронизации и образует слой1. Система 508 сбора данных и маршрутизатор 510, включенный между системой 506 сбора данных и остальной частью расстановочной сети 500, образуют слой2. Линейная сеть 512, относящаяся к маршрутизаторам 514, 516, 518, включена между слоем2 и остальной частью расстановки 500. Следовательно, они образуют слой3. Точно также сети 520, 522, 524 линии, относящиеся к маршрутизаторам 514, 516, 518, соответственно образуют слой4. Маршрутизаторы 526, 528, 530 также являются частью слоя4. Наконец, сети 532 и 534 линии, относящиеся к маршрутизаторам 528, 530, соответственно и маршрутизаторы 536, 538 образуют слой5.

Синхронизация начинается тогда, когда система 506 сбора данных, действующая как активное ведущее устройство синхронизации, передает примитивы в слой2. Затем система 508 сбора данных и маршрутизатор 510 синхронизируются ко времени системы 506 сбора данных. После этого на маршрутизатор 510 возлагается функция «ведущего устройства синхронизации магистральной сети» для сетевой магистрали 540 и маршрутизаторов 516 и 518 в сетевой магистрали 540. Маршрутизатор 510 также является ведущим устройством синхронизации для маршрутизатора 514 в линейной сети 512. Как упоминалось выше, каждый маршрутизатор R синхронизирует узлы линий, включая узлы N источников данных и маршрутизаторы R на линиях, к которым он подключен.

Поэтому маршрутизатор 510 передает примитивы в каждый из маршрутизаторов 514, 516, 518 в слое3. Затем каждый из маршрутизаторов 514, 516, 518, в свою очередь, передает примитивы к узлам линий на линиях, подключенных к нему. Следовательно, маршрутизатор 514 передает примитивы к узлам N и маршрутизаторам R в линейной сети 520, маршрутизатор 516 делает то же самое в линейной сети 522, а маршрутизатор 518 для линейной сети 524. Поэтому маршрутизаторы 526, 528, 530 в слое4 синхронизируются соответственно с маршрутизаторами 514, 516, 518 в слое3. Затем маршрутизаторы 528, 530 передают примитивы в маршрутизаторы 536, 538 соответственно в слое5. В случае добавления дополнительных линейных сетей и/или маршрутизаторов, и/или систем сбора данных они могут быть синхронизированы с остальной частью расстановочной сети 500 тем же самым итерационным способом через дополнительный слой, задаваемый в соответствии с сетевым протоколом службы времени.

Можно показать, что погрешность синхронизации в этом способе пропорциональна , где nскачков - число дискретных скачков в сетевой линии связи из слоя 0. Как должно быть понятно специалистам в области техники, к которой относится изобретение, получающим преимущество от этого раскрытия, «скачки в сетевой линии связи» происходят при регенерации отметок времени путем использования местных часов реального времени. Поэтому в варианте осуществления из фиг.5 «скачок в сетевой линии связи» имеется между каждым из слоев из числа слой0 - слой5. Иерархическая схема, диктуемая сетевым протоколом службы времени, позволяет поддерживать nскачков небольшим относительно общего размера расстановочной сети 500. Отметим, что для синхронизации возможна альтернативная маршрутизация путем использования тех же самых протоколов отказов и переключения на новое направление, как для трафика данных. То есть допустим на фиг.5А прекратится синхронизация узла N (например, узла 542) маршрутизатором R (например, маршрутизатором 514). Но другой маршрутизатор R (например, маршрутизатор 510) также доступен и может обеспечить синхронизацию узла N, хотя и в более высоком слое. Возможность подачи синхронизации по нескольким путям также обеспечивает возможность осуществления контроля за временем и синхронизацией в расстановочной сети 500. Например, это может быть сделано путем сравнения друг с другом нескольких источников синхронизации.

Альтернативный способ синхронизации показан на фиг.5 В. Основополагающий принцип этого способа синхронизации расстановки заключается в регулировке «местных часов реального времени» (RTC) путем использования:

- отметок времени, соответствующих однозначно идентифицируемым событиям при передаче, распределяемых одним или несколькими ведущими устройствами синхронизации;

- взятия отсчетов часов реального времени посредством ведомых устройств синхронизации, запускаемых соответствующими событиями при приеме;

- детерминированной задержки на прохождение, разделяющей события при передаче и приеме; и

- измерения этой задержки на прохождение.

Предполагается, что погрешность местных часов реального времени определяется разностью между локально измеряемым временем приема и величиной (отметка времени + задержка на прохождение). В показанном варианте осуществления предполагается, что событие при передаче, используемое для синхронизации, относится к моменту времени, в который первый бит блока данных, включающего в себя отметку времени, поступает в линию.

Для сейсмической разведки желательна синхронизация часов реального времени с (суб)микросекундной точностью. Обычно такой уровень точности не может быть достигнут, если формирование задержек на распространение, отметок времени и взятия отсчетов часов реального времени не являются в достаточной степени детерминированными, как в случае с сетевым протоколом службы времени. Обычно устойчивость к отказам и способность к автоматическому изменению конфигурации не могут быть достигнуты, если отметки времени распределяются одним источником по фиксированным маршрутизаторам, задержки которых измеряются во время загрузки системы. Аналогичным образом в битовых синхронных сетях, в которых локальные тактовые импульсы для передачи получают из тактовых импульсов, извлеченных из входных сигналов, синхронизация расстановки связана с первоначальной топологией расстановки.

В показанном варианте осуществления основными способами для развязывания синхронизации расстановки от глобальной топологии являются следующие:

- регенерация отметок времени на всем протяжении расстановки путем использования локальных часов реального времени;

- локальное управление сигналами локальных тактовых импульсов для передачи; и

- измерение задержек на прохождение только от ближайших точек регенерации.

Для получения максимальной гибкости и минимальной межузловой зависимости каждый узел в расстановке формирует отметки времени путем использования часов реального времени. Блоки данных, содержащие отметки времени, также включают в себя значения, отражающие число скачков и номер слоя (например, особенности тактовых импульсов) из ведущего устройства синхронизации расстановки. Эти дополнительные значения используют при автоматической конфигурации иерархии ведущее устройство - ведомое устройство относительно регулировок синхронизации, что гарантирует схождение всех часов реального времени к показаниям ведущего устройства синхронизации расстановки. Каждый узел в расстановке, исключая ведущее устройство синхронизации расстановки, сам синхронизируется по соседу, обеспечивая себя наиболее подходящей синхронизирующей информацией. До тех пор, пока синхронизирующая информация приемлемого слоя не становится доступной, узлы остаются несинхронизированными.

На фиг.5В показан поток синхронизирующей информации во фрагменте 550 расстановки, имеющем две сетевые магистрали 552, 554, соединенные с одним и тем же ведущим устройством 556 синхронизации. Ведущим устройством синхронизации 556 может быть, например, система сбора данных с доступом к приемнику глобальной системы позиционирования для обеспечения синхронизирующего сигнала способом, реализуемым системой 506 сбора данных и приемником 502 глобальной системы позиционирования в варианте осуществления из фиг.5А. Возвращаясь к фиг.5 В, отметим, что каждое ведущее устройство 556 синхронизации и каждое ведомое устройство 558, 560, 562, 564, 566 имеет часы 568 реального времени. Отметим, что каждое из ведомых устройств 562, 564, 566 синхронизируется с часами 568 реального времени соседа, то есть ведомых устройств 558, 562 и 564 соответственно. Ведомыми устройствами 562, 564, 566 могут быть источники сейсмических данных, узлы источников данных, маршрутизаторы или системы сбора данных. Ведомые устройства 558, 560 синхронизируются с соседом, с ведомым устройством 558 и ведущим устройством 556 синхронизации, соответственно. В показанном варианте осуществления ведомые устройства 558, 560 представляют собой маршрутизаторы.

Каждая точка регенерации временной отметки создает новый потенциальный источник дрейфа и дрожания синхронизирующего сигнала. Однако из основных статистических принципов следует, что в отсутствие систематических погрешностей ожидаемая накопленная погрешность времени возрастает только как корень квадратный из числа пересекаемых точек регенерации, то есть . Отметим, что это происходит таким же образом, как и в варианте осуществления из фиг.5А. В показанном варианте осуществления нет скачков до ведущего устройства 556 синхронизации, имеется один скачок до ведомых устройств 558, 566 и имеются два скачка до ведомых устройств 552, 562 и 564.

В такой схеме «синхронизации типа домино», показанной на фиг.5В, измеряется только задержка на прохождение между ближайшими соседями, поскольку отметки времени, используемые узлом для регулировки часов реального времени, будут формироваться одним из его соседей. Поскольку узлы синхронизируют себя, используя только информацию от ближайших соседей, топологию расстановки можно изменять без опасности нарушения синхронизации расстановки. Поэтому основными элементами схемы являются следующие:

- автоматическая конфигурация иерархии (ближайшее соседнее) ведущее устройство - ведомое устройство;

- регулярные измерения задержки на прохождение между ближайшими соседями; и

- настройки часов реального времени.

Отметим, что такая схема обеспечивает обход отказа для трафика данных. Более конкретно, если линия связи между узлом и соседом, действующим как ведущее устройство синхронизации, нарушается, узел может подключиться к любому другому соседу, обеспечивающему приемлемую синхронизирующую информацию. Также отметим, что системы сбора данных, подключенные к расстановочной сети, могут быть выполнены так, что будут клиентами синхронизации, например одни могут быть точно синхронизированы с линейными узлами и с другими системами сбора данных, не имея собственных систем эталонного времени.

Теперь обратимся к сервису отображения местоположения, согласно которому для выполнения «отображения разбивки» определяются порядок и ориентации (например, повороты на 180°) узлов N источников данных. То есть эта информация определяется для формирования отображения между топологией сейсмической разведки (например, линиями и приемными пунктами) и топологией сети. Отображение разбивки выполняется вследствие отсутствия информации об истинном географическом местоположении узлов N источников данных и их источников S сейсмических данных. Обычно отображение разбивки не является частью открытых сетевых стандартов, хотя оно выполняется в соответствии с обычными специализированными протоколами. Поэтому дополнительный протокол, относящийся к отображению порядка узлов, ориентации узлов и к обозначению топологических событий, используется в сочетании с открытым протоколом. Топологические события включают в себя: направление линии связи по восходящей, направление линии связи по нисходящей плюс изменение адреса узла. Информация о локальном местоположении собирается маршрутизаторами R и становится доступной в качестве сервиса для заинтересованных потребителей. Для этой цели могут быть использованы способы отображения разбивки, применяемые в обычных специализированных сетях.

Наконец, автоматическое конфигурирование сетевой инфраструктуры упрощает гибкое размещение и облегчает автоматическое реконфигурирование, например, при перемещении расстановки и устранении неисправности в линии. Суть схемы автоматического конфигурирования, используемой в этом конкретном варианте осуществления, заключается в иерархической адресации, связанной с иерархией конфигурируемых серверов конфигурации, в которых для разрешения конфликтов используется состязание. Однако отметим, что в альтернативном варианте осуществления могут быть использованы альтернативные способы адресации и состязания.

В показанном варианте осуществления сетевые адреса состоят из части сетевого номера и узловой части в соответствии с примененным открытым протоколом, рассмотренным выше. Сетевые номера на конкретном уровне в иерархии формируются путем объединения сетевых и узловых номеров из следующего, более высокого уровня путем использования в основном сдвига влево (или продвижения) узловой части. Такая адресация может быть выполнена обычным образом.

В показанном варианте осуществления эта иерархическая адресация связана с иерархией конфигурируемого «сервера конфигурации». Сервер конфигурации также работает иерархическим образом. В показанном варианте осуществления определены три уровня серверов конфигурации:

- единственный корневой сервер (с нулевым количеством или с несколькими резервными серверами для избыточности), который назначает номера сетевых магистралей;

- серверы сетевых магистралей, по одному на сетевую магистраль, которые назначают адреса сетевых магистралей, имеющие сетевую часть на основе номера сетевой магистрали; и

- серверы линейных сетей, по одному на линейную сеть, которые назначают адреса линейных сетей, имеющие сетевую часть на основе адресов портов сетевых магистралей маршрутизаторов.

Отметим, что в альтернативных вариантах осуществления различные уровни могут быть использованы в дополнение к перечисленным выше или вместо них.

Например, теперь обращаясь к фиг.4, предположим, что блок DC1 сбора данных назначен единственным корневым сервером. Блок DC1 сбора данных конфигурирует себя и передает информацию о конфигурации серверам сетевых магистралей. В показанном варианте осуществления серверами сетевых магистралей будут маршрутизаторы R0, R1 и R2. Маршрутизаторы сетевых магистралей конфигурируют себя и затем передают информацию о конфигурации на серверы линейных сетей. Например, маршрутизаторы R1, R2, R4, R5, R7, R8, R10 и R11 могут быть серверами линейных сетей. Затем серверы линейных сетей конфигурируют себя. Отметим, что избыточность конфигурации из фиг.4 также обеспечивает получение альтернативной конфигурации. Например, блок DC2 сбора данных может быть единственным корневым сервером, маршрутизаторы R2, R5, R8 и R11 могут быть серверами сетевых магистралей, а маршрутизаторы R0, R1, R3, R4, R6, R7, R9 и R10 могут быть серверами линейных сетей.

Конфликты между двумя серверами одного уровня (например, корневого с корневым, магистрального с магистральным или сервера линейной сети с сервером линейной сети) разрешаются путем состязания. В показанном варианте осуществления завоеваны больше двух уникальных численных идентификаторов блоков. Рассмотрим, например, сценарий, в котором блок DC1 сбора данных и блок DC2 сбора данных случайно назначены корневыми серверами. Это нежелательно, поскольку они могут присваивать одинаковые адреса различным маршрутизаторам сетевых магистралей или различные адреса одному и тому же маршрутизатору сетевой магистрали. После того, как блоки DC1, DC2 сбора данных осознают конфликт, они разрешают спор путем сравнения уникальных идентификаторов. Блок 140 сбора данных, имеющий наименьшее значение уникального идентификатора, отступает, а другой приступает к автоматическому конфигурированию.

Уникальные идентификаторы могут быть либо регистрационными номерами узлов либо некоторыми другими уникальными идентификаторами, имеющими тот же самый формат, но которые задаются программными средствами. Источник уникального идентификатора не является существенным для практического применения изобретения, поскольку каждый идентификатор потенциального сервера является уникальным по сравнению с другими. Отметим, что нет необходимости в любом случае иметь адреса сетей, чтобы использовать уникальные идентификаторы для разрешения спора. Возможность задания произвольного значения программными средствами может быть использована системой сбора данных, желающей предотвратить полную реконфигурацию расстановки при добавлении новых узлов.

Сервер конфигурации отслеживает своего непосредственного потомка. Когда и если сервер конфигурации утрачивает свое положение, он сообщает непосредственным потомкам о том, что они должны перезапуститься до того, как он завершит свои обязанности. Поэтому перезапустившиеся потомки получают информацию о новой конфигурации от победившего сервера. Когда осуществляется запрос сервера-потомка на перезапуск, то до выполнения этого он передает дополнительное уведомление потомку. Для облегчения отслеживания узлов, когда конкуренция приводит к реконфигурации, средства адресации должны быть уведомлены с тем, чтобы обновления адресов могли быть опубликованы для заинтересованных приложений.

Поэтому во время работы, как показано на фиг.6, на этапе 605 каждому одному устройству из источников сейсмических данных, узлов источников сейсмических данных, маршрутизаторов и систем сбора данных присваивается соответствующий сетевой адрес. Обычно это осуществляется линейным сервером 135 (R0, R1 или R20) или сетевой магистрали, хотя для практического применения изобретения в этом нет необходимости. Если два различных компонента оборудования пытаются присвоить адреса, в показанном варианте осуществления конфликт разрешается посредством состязания, описанного выше. Адреса присваиваются (на этапе 605), и каждый раз конфигурируется сетевая инфраструктура. Поэтому адреса могут быть присвоены (на этапе 605) либо при подаче питания, когда регистрирующая установка размещена, либо при сбросе, то есть когда сетевая инфраструктура автоматически реконфигурируется по причине, например, при восходящем направлении линии связи или для вхождения в связь.

После развития и создания сетевой инфраструктуры с присвоением адресов (на этапе 605) данные, формируемые источниками данных, направляются (на этапе 610) через узлы источников данных и маршрутизаторы в систему сбора данных. Способ, которым данные упаковываются источниками сейсмических данных и направляются, относится к конкретной реализации, зависящей от конкретного используемого открытого протокола. В показанном варианте осуществления в качестве открытого протокола вновь используется протокол Интернета, но в альтернативных вариантах осуществления могут быть использованы другие протоколы. В показанном варианте осуществления работа сетевой инфраструктуры синхронизируется, как описано выше, путем использования сетевого протокола службы времени.

Затем собранные данные обрабатываются. Обработка включает в себя первое сопоставление (на этапе 615) сетевых адресов источников сейсмических данных с логическим местоположением соответствующих источников сейсмических данных. Как было рассмотрено выше, это включает в себя первое отображение разбивки сетевых адресов источников сейсмических данных в их логические местоположения в регистрирующей установке. Далее логические местоположения соответствующих источников сейсмических данных сопоставляются (на этапе 620) с данными, формируемыми соответствующими источниками сейсмических данных. Обычно данные передаются из источников сейсмических данных в систему сбора сейсмических данных пакетами. Каждый пакет обычно включает в себя не только данные, но и заголовок, который включает в себя такую информацию, как адреса источника и назначенной сети относительно пакета. Поэтому сетевой адрес источника может быть извлечен из заголовка пакета и, поскольку он уже сопоставлен (на этапе 615) с логическим местоположением, то в таком случае логическое местоположение может быть легко сопоставлено с данными (на этапе 620).

На фиг.7А и фиг.7В показано применение настоящего изобретения при наземной сейсмической разведке. На фиг.7А показана сейсмическая регистрирующая установка 110, впервые показанная на фиг.1, подключенная к регистрирующей аппаратуре 105 на грузовике. Также показан сейсмический источник 115. Система 140 сбора данных показана расположенной в центральной части грузовика 105 с регистрирующей аппаратурой. Однако, как должно быть понятно специалистам в области техники, к которой относится изобретение, в альтернативных вариантах осуществления различные части системы 140 сбора данных могут быть распределены, например, по регистрирующей установке 110.

После сборки и развертывания регистрирующей установки 110 сетевой адрес присваивается (этап 710, фиг.7) в соответствии с открытым сетевым протоколом каждому одному из большого количества источников 120 сейсмических данных, узлов 130 источников данных и маршрутизаторов 135 (все показаны на фиг.1). В соответствии с общепринятой практикой сейсмический источник 115 возбуждает (этап 718 на фиг.7В) большое количество сигналов 715 сейсмической разведки. Сигналы 715 сейсмической разведки распространяются и отражаются подземной геологической формацией 725. Источники 120 сейсмических данных принимают (этап 730, фиг.7В) отраженные сигналы 735, являющиеся результатом действия возбужденных сигналов 715. Отметим, что хотя это и не показано, в соответствии с общепринятой практикой некоторые из источников 120 сейсмических данных также принимают сигналы позиционирования, например сигналы глобальной системы позиционирования.

Затем источники 120 сейсмических данных формируют (этап 738 на фиг.7) данные, характеризующие отражения 735. В показанном варианте осуществления источники 120 сейсмических данных, принимающие сигналы позиционирования, также формируют данные, характеризующие принимаемые позиционирующие сигналы. Затем сформированные данные направляются (этап 740 на фиг.7) в соответствии с открытым сетевым протоколом из источников 120 сейсмических данных через узлы 130 источников данных и маршрутизаторы 135 в систему 140 сбора данных. В системе 140 сбора данных происходит накопление данных для обработки. Система 140 сбора данных может обрабатывать данные сама, сохранять данные для обработки в последующее время или передавать данные на удаленный пункт для обработки.

В показанном варианте осуществления система 140 сбора данных сама обрабатывает данные. Система 140 сбора данных сопоставляет (этап 745 на фиг.7В) сетевые адреса источников 120 сейсмических данных с физическим местоположением соответствующих источников 120 сейсмических данных. Это включает в себя первое определение логического местоположения сетевого адреса в регистрирующей установке 110 путем использования сервиса отображения разбивки, описанного выше. Затем определяется действительная позиция логического местоположения. Определение действительной позиции может быть выполнено путем использования любого способа, известного в области техники, к которой относится изобретение, подходящего для реализуемых источников сейсмических данных и данных, которые они формируют. Затем физические местоположения соответствующих источников 120 сейсмических данных сопоставляют (этап 750 на фиг.7В) с данными, сформированными соответствующими источниками 120 сейсмических данных. После этого данные используются (этап 755 на фиг.7В) для разработки на основании данных представления подземной формации 725.

Некоторые части приведенных в настоящей заявке подробных описаний представлены в виде реализуемого программными средствами способа, включающего в себя символьные представления операций над битами данных в запоминающем устройстве вычислительной системы или вычислительного устройства. Эти описания и представления являются средствами, используемыми специалистами в области техники, к которой относится изобретение, для более эффективной передачи содержания их работы другим специалистам в этой области техники. Для способа и операций требуются физические манипуляции над физическими величинами. Обычно, хотя и необязательно, эти величины имеют форму электрических, магнитных или оптических сигналов, которые можно сохранять, передавать, объединять, сравнивать и манипулировать ими иным способом. В то же время оказывается удобным, преимущественно по общим соображениям, обозначать эти сигналы битами, значениями, элементами, символами, знаками, членами, числами и т.п.

Однако следует помнить, что все эти и аналогичные термины связаны с соответствующими физическими величинами, а этим величинам только присвоены удобные обозначения. Если специально не оговорено или не указано иное, во всем настоящем раскрытии эти обозначения относятся к действию и процессам электронного устройства, посредством которого обрабатываются и преобразуются данные, представляемые физическими (электронными, магнитными или оптическими) величинами в некотором запоминающем устройстве электронного устройства, в другие данные, точно также представляемые физическими величинами в запоминающем устройстве или при их передаче, или на экране индикаторного устройства. Примерами терминов, описывающих такое обозначение, являются, но без ограничения ими, термины «обработка», «вычисление», «расчет», «определение», «индикация» и т.п.

Отметим также, что реализованные программно объекты изобретения обычно запрограммированы на некоторой среде для хранения программ или реализованы в среде передачи некоторого типа. Средой для хранения программ может быть магнитной (например, гибким диском или жестким диском) или оптической (например, компакт-диском, доступным только для чтения, или CD-ROM), а может быть постоянным запоминающим устройством или оперативным запоминающим устройством. Аналогичным образом среда передачи может быть скрученной парой проводов, коаксиальным кабелем, оптическим волокном или некоторой другой подходящей средой передачи, известной в области техники, к которой относится изобретение. Изобретение не ограничено объектами из любой данной реализации.

Этим завершается подробное описание. Конкретные варианты осуществления, раскрытые выше, являются только иллюстративными, поскольку изобретение может быть видоизменено и применено на практике различными, но эквивалентными способами, очевидными для специалистов в области техники, к которой относится изобретение, получающими выгоду от изложенных в настоящей заявке идей. Кроме того, не предполагаются ограничения деталей конструкции или конструктивных решений, показанных в настоящей заявке, помимо описанных ниже в формуле изобретения. Например, хотя в показанных вариантах осуществления изобретения используется применительно к наземной разведке, в альтернативных вариантах осуществления изобретение можно реализовать для регистрации данных на дне моря. В таком альтернативном варианте осуществления источники сейсмических данных могут включать в себя сейсмические источники, такие как вибратор или заряд взрывчатого вещества, сейсмические приемники, такие как геофоны, и позиционирующие устройства, такие как приемники глобальной системы позиционирования. Поэтому очевидно, что конкретные варианты осуществления, раскрытые выше, могут быть изменены или модифицированы, и все такие изменения считаются находящимися в рамках объема и сущности изобретения. В связи с этим испрашивается защита в соответствии с изложенным ниже в формуле изобретения.

1. Сейсмическая регистрирующая система, содержащая:

совокупность источников сейсмических данных, способных формировать данные;

по меньшей мере одну систему сбора данных, использующую открытый сетевой протокол;

по меньшей мере одну линейную сеть, соединяющую источники данных с системой сбора данных и

использующую открытый сетевой протокол, при этом линейная сеть включает в себя:

совокупность узлов источников данных, на которых часть из указанной совокупности источников сейсмических данных соответственно присоединена к линейной сети; и

маршрутизаторы для направления данных, формируемых источниками сейсмических данных, в систему сбора данных через узлы источников данных в соответствии с открытым сетевым протоколом, и в которой каждому из указанных источников сейсмических данных, узлов источников данных, маршрутизаторам и системе сбора данных присваивается по меньшей мере два соответствующих сетевых адреса.

2. Сейсмическая регистрирующая система по п.1, в которой маршрутизаторы направляют данные к источникам сейсмических данных.

3. Сейсмическая регистрирующая система по п.1, дополнительно содержащая, по меньшей мере, один дополнительный маршрутизатор для направления данных, формируемых источниками сейсмических данных, в систему сбора данных через узлы источников данных в соответствии с открытым сетевым протоколом.

4. Сейсмическая регистрирующая система по п.1, в которой сейсмический кабель представляет собой наземный сейсмический кабель или морской донный кабель.

5. Сейсмическая регистрирующая система по п.1, в которой источники сейсмических данных включают в себя, по меньшей мере, одно устройство из сейсмических источников, сейсмических приемников и позиционирующих устройств.

6. Сейсмическая регистрирующая система по п.5, в которой сейсмические источники включают в себя, по меньшей мере, одно устройство из воздушной пушки, вибратора и заряда взрывчатого вещества.

7. Сейсмическая регистрирующая система по п.5, в которой сейсмические приемники включают в себя, по меньшей мере, одно устройство из гидрофона или геофона.

8. Сейсмическая регистрирующая система по п.1, в которой открытый сетевой протокол включает в себя протокол Интернета.

9. Сейсмическая регистрирующая система по п.8, дополнительно содержащая сервис синхронизации.

10. Сейсмическая регистрирующая система по п.9, в которой сервис синхронизации содержит сетевой протокол службы времени.

11. Сейсмическая регистрирующая система по п.1, в которой, по меньшей мере, одна система сбора данных дополнительно управляет по меньшей мере одним из:

сервиса синхронизации, синхронизирующего большое количество часов для системы сбора данных, маршрутизатора, узлов источников данных и источников сейсмических данных;

сервиса отображения местоположения для отображения между сетевыми адресами и логическими местоположениями системы сбора данных, маршрутизатора, узлов источников данных и источников сейсмических данных; и

способности к автоматическому конфигурированию для автоматического реконфигурирования сети при удалении одного устройства из маршрутизатора, узлов источников данных или источников сейсмических данных, или при добавлении дополнительных частей сейсмического оборудования.

12. Сейсмическая регистрирующая система по п.11, в которой сервис синхронизации содержит сетевой протокол службы времени.

13. Сейсмическая регистрирующая система по п.11, в которой сервис синхронизации допускает изменения топологии.

14. Сейсмическая регистрирующая система по п.11, в которой сервис синхронизации синхронизирует часы иерархически.

15. Сейсмическая регистрирующая система по п.11, в которой сервис синхронизации допускает разрывы соединения между по меньшей мере одним источником сейсмических данных и линейной сетью.

16. Сейсмическая регистрирующая система по п.11, в которой сервис отображения отображает:

порядок для системы сбора данных, маршрутизатора, узлов источников данных и источников сейсмических данных;

ориентацию для каждого устройства из системы сбора данных, маршрутизатора, узлов источников данных и источников сейсмических данных; и

множество топологических событий.

17. Сейсмическая регистрирующая система по п.16, в которой топологические события включают в себя по меньшей мере одно из направлений линии связи по восходящей, направление линии связи по нисходящей и изменения адреса узла.

18. Сейсмическая регистрирующая система по п.11, в которой по меньшей мере одна система сбора данных содержит совокупность систем сбора данных и сервис синхронизации, сервис отображения местоположения и способность к автоматическому конфигурированию управляются более чем одной из совокупности систем сбора данных.

19. Способ для использования при сейсмической разведке, включающий в себя:

присваивание по меньшей мере двух соответствующих сетевых адресов каждому одному устройству из совокупности источников сейсмических данных, совокупности узлов источников данных, совокупности маршрутизаторов и системе сбора данных;

направление данных, формируемых источниками данных через узлы источников данных, и маршрутизаторы в систему сбора данных;

сопоставление сетевых адресов источников сейсмических данных с физическим местоположением соответствующих источников сейсмических данных; и

сопоставление физических местоположений соответствующих источников сейсмических данных с данными, формируемыми соответствующими источниками сейсмических данных.

20. Способ по п.19, в котором присваивание по меньшей мере двух соответствующих сетевых адресов каждому одному из совокупности источников сейсмических данных включает в себя присваивание по меньшей мере двух соответствующих сетевых адресов каждому одному из совокупности источников сейсмических данных, включающему в себя по меньшей мере один сейсмический источник, сейсмический приемник и позиционирующее устройство.

21. Способ по п.19, дополнительно включающий в себя по меньшей мере одно из:

синхронизации большого количества часов для системы сбора данных, маршрутизатора, узлов источников данных и источников сейсмических данных;

отображения между сетевыми адресами и логическими местоположениями системы сбора данных, маршрутизатора, узлов источников данных и источников сейсмических данных; и

автоматического реконфигурирования сети при удалении любого одного из маршрутизаторов, узлов источников данных или источников сейсмических данных или при добавлении дополнительной части сейсмического оборудования.

22. Способ по п.21, в котором синхронизация большого количества часов включает в себя синхронизацию часов иерархически.

23. Способ по п.21, в котором отображение между сетевыми адресами и логическими местоположениями системы сбора данных включает в себя:

отображение порядка для системы сбора данных, маршрутизатора, узлов источников данных и источников сейсмических данных;

отображение ориентации для каждого устройства из системы сбора данных, маршрутизатора, узлов источников данных и источников сейсмических данных; и

отображение большого количества топологических событий.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к геофизике, а именно к полевым сейсмическим работам, в процессе которых производится прием сейсмических колебаний большим количеством сейсмоприемников, размещенных на местности.

Изобретение относится к области технической диагностики и неразрушающего контроля промышленных объектов с использованием метода акустической эмиссии (АЭ). .

Изобретение относится к области сейсмической разведки, в частности, к устройствам для проведения сейсмических работ размерности 2D, 3D, 4D с помощью многоканальных телеметрических сейсмических станций.

Изобретение относится к техническим средствам охраны и может быть использовано для охраны участков местности и подступов к объектам. .

Изобретение относится к области геофизических методов исследований и предназначено для передачи данных от контрольно-измерительных приборов в скважине к наземной аппаратуре.

Изобретение относится к цифровой информационно-измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах сбора геофизической информации, в частности в многоканальных цифровых телеметрических сейсморегистрирующих системах с проводной и беспроводной линией связи для отработки сейсмических профилей различными методами сейсморазведки.

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин. .

Изобретение относится к системам сбора сейсмических данных с помощью сейсмоприемников. .

Изобретение относится к области технических средств охраны и может быть использовано для обнаружения движущихся нарушителей по их сейсмическим сигналам при охране территорий и подступов к различным объектам

Изобретение относится к многоканальным системам передачи сейсмических сигналов от датчиков-сенсоров к устройствам оповещения о тревоге, записывающим и обрабатывающим устройствам и может быть использовано для предупреждения о возникновении сейсмических толчков и цунами

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для обработки сухопутных и морских геолого-разведочных данных электромагнитных зондирований

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе сейсморазведочных работ при поиске месторождений углеводородов

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсмической разведки

Изобретение относится к области систем сбора сейсмических данных. Более конкретно, изобретение относится к системам сбора сейсмических данных, содержащим кабельную сеть, подсоединенную к центральному устройству обработки информации, находящемуся, например, на транспортном средстве. Заявленная система сбора сейсмических данных содержит центральное устройство обработки информации; кабельную сеть, подсоединенную к центральному устройству обработки информации, которая содержит линии сбора данных, каждая из которых содержит: электронные блоки, расположенные последовательно вдоль телеметрического кабеля, причем каждый из этих блоков связан по меньшей мере с одним датчиком и обрабатывает сигналы, передаваемые этими датчиками; промежуточные модули, расположенные последовательно вдоль телеметрического кабеля, причем каждый из этих модулей связан по кабелю по меньшей мере с двумя электронными блоками и при этом обеспечивает питание и синхронизацию связанных с этим модулем электронных блоков; отличающаяся тем, что каждый электронный блок связан по кабелю по меньшей мере с двумя промежуточными модулями, в том числе по меньшей мере с одним модулем, расположенным вдоль телеметрического кабеля перед этим блоком, и по меньшей мере с одним модулем, расположенным за этим блоком, и каждый промежуточный модуль содержит: автономное устройство синхронизации, независимое от центрального устройства обработки информации; автономный двусторонний источник питания для обеспечения питания по меньшей мере одного блока, расположенного перед этим промежуточным модулем, и/или по меньшей мере одного блока, расположенного за этим промежуточным модулем; устройство хранения данных, обрабатываемых электронными блоками, причем это устройство является двусторонним, обеспечивающим хранение данных, получаемых по меньшей мере от одного блока, расположенного перед этим промежуточным модулем, и/или по меньшей мере от одного блока, расположенного за этим промежуточным модулем. Технический результат, достигаемый от реализации заявленного решения, заключается в создании системы сбора сейсмических данных, содержащей кабельную сеть, подсоединенную к центральному устройству обработки информации, которая остается работоспособной при разрыве кабеля, а также в создании такой системы, в которой обеспечивается простое и удобное управление центральным устройством обработки информации секций кабельной сети, изолированных разрывом кабеля. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к техническим средствам охраны и может быть использовано для охраны протяженных рубежей. Технический результат - повышение помехоустойчивости и надежности, полная визуальная маскируемость и масштабируемость. Предложенная система содержит средство обнаружения, включающее в себя до двух сейсмолиний, а группа сейсмоприемников, входящих в сейсмолинию, объединена в ячейки, состоящие из расположенных на двух параллельных линиях не менее пяти пьезоэлектрических сейсмоприемников, согласующим усилителем, совмещенным с полосовым фильтром, и одного, соединенного аналоговыми связями с ними, сейсмоприемника цифрового, имеющего вход и выход синхронизации и оборудованного так же пьезоэлектрическим элементом, согласующим усилителем, совмещенным с полосовым фильтром, не менее чем шестью нормирующими усилителями, микроконтроллером и линейным приемопередатчиком. Кроме того, в систему введены блок электронный, включающий в себя входной интерфейс, подключенный к сейсмолиниям, микроконтроллер и выходной интерфейс, и соединительная коммутационная коробка, причем блок электронный связан каналами передачи информации с сейсмолиниями и через соединительную коммутационную коробку, соединенную так же с блоком питания, соединен с концентратором центральным. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: геофизика, а именно в системе сбора сейсмических данных с сейсмоприемников по радиоканалам с использованием M-последовательностей. Сущность: в системе сбора сейсмических данных пункты сбора информации делятся на группы, для каждой из которых используются управляемые формирователи M-последовательности как в центре сбора данных, так и в пунктах сбора информации. Технический результат: увеличение информационной емкости системы, возможность использования маломощных приемопередатчиков в условиях преднамеренных и промышленных помех. 3 ил.

Реализация сетевой инфраструктуры в сейсмической регистрирующей системе

Наверх