Система сбора сейсмических данных

Авторы патента:

G01V1/22 - передача сейсмических сигналов к записывающим и обрабатывающим устройствам (устройства для передачи сигналов вообще G08C; системы передачи электрической энергии H04B)

Владельцы патента RU 2510049:

СЕРСЕЛ (FR)

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.

Прежде всего изобретение относится к сбору данных сейсморазведки для нефтедобывающей промышленности, но может быть применено в любой области, в которой используется развертываемая сеть сбора сейсмических данных. Однако особенное применение изобретение может найти в наземных системах сбора сейсмических данных.

Как это известно, для сбора данных сейсморазведки обычно используются сети электронных блоков, к которым подсоединяются датчики, воспринимающие земные колебания.

Эти датчики, часто называемые сейсмоприемниками, как правило, соединены кабелями и объединены в группы, называемые связками. Одна или несколько таких связок подсоединяются к электронным блокам. Электронные блоки, подсоединенные к кабельной цифровой сети, осуществляют преобразование сигналов, поступающих из групп датчиков, из аналоговой формы в цифровую и направляют эти данные по цифровой сети на передвижную сейсмическую станцию, в которой находится центральное устройство обработки информации.

Сравнительно недавно на рынке появились новые системы, в которых датчики интегрированы в электронные блоки-преобразователи, что позволило исключить связки сейсмоприемников. В этом случае датчики являются акселерометрами с микропроцессорами.

Для сбора геофизических данных запускается один или несколько источников сейсмических сигналов, находящихся в контакте с землей, от которых по всем направлениям распространяются пакеты сейсмических волн. В качестве источников могут использоваться, например, заряды взрывчатого вещества, падающие грузы, вибраторы или пневматические пушки (для сейсморазведки в морской среде).

Пакеты сейсмических волн, отраженные подземными пластами, воспринимаются датчиками, вырабатывающими аналоговые сигналы, соответствующие волнам, отраженным на границах раздела подземных пластов.

Как уже указывалось, изобретение особенно подходит для применения в системах сбора сейсмических данных, в которых используются кабельные сети.

В таких сетях данные обычно передаются из цифровых блоков в центральное устройство обработки информации через промежуточные электронные модули.

Эти промежуточные электронные модули выполняют различные функции, в том числе:

- обеспечение питания блоков с использованием батарей;

- синхронизацию блоков;

- обработку сигналов и обеспечение интерфейса с цифровой сетью (передача данных в центральное устройство обработки данных и передача в блоки команд, принятых из этого центрального устройства).

В современных кабельных системах центральное устройство обработки информации передает синхронизирующее сообщение для всей сети, и электронные модули транслируют это сообщение для передачи в блоки.

Центральный процессор может содержать высокоточные часы, например кварцевый генератор, при этом модули и блоки охвачены контуром схемы фазовой подстройки частоты.

Основной проблемой такого типа сетей является чувствительность системы к разрывам кабелей.

В случае кабельной сети разрыв кабеля приводит к потере соединения с блоками, расположенными за точкой разрыва, в результате чего отключаются все точки измерений, соответствующие этим блокам.

Электронные блоки и модули предназначены только для обработки сигналов. Иными словами, электронные блоки и модули последовательно передают сейсмические данные в центральный процессор.

Поэтому разрыв кабеля приводит к невосполнимой потере сейсмических данных, соответствующих датчикам части сети, изолированным от нее в результате разрыва.

Разрыв кабеля может произойти по следующим причинам:

- воздействие животных (грызуны, крокодилы, жвачные животные и т.п.);

- вандализм;

- проезд по кабелю транспортного средства;

- прочие причины.

Ясно, что разрыв кабеля может приводить к потере синхронизации модулей с центральным устройством обработки информации, и поскольку сейсмические данные не могут больше содержать метку времени, то такие данные будут бесполезны.

Далее процесс сбора сейсмических данных выполняется таким образом, что данные собираются для всех точек развернутой сети. Если данные для некоторых точек не поступают в центральное устройство обработки информации, то данные, полученные из остальных точек, обеспечивают построение "сейсмического изображения" пониженного качества. Таким образом, разрыв кабеля, приводящий всего лишь к отделению некоторых точек сети, влияет на выполнение процесса сбора данных во всей сети с возможностью его прекращения.

Когда возникает разрыв кабеля, обычно делается попытка немедленно обнаружить и локализовать разрыв, для того чтобы обеспечить устранение неисправности. Это не всегда является простой задачей, поскольку сеть может быть развернута на обширной и труднодоступной территории (некоторые сети развернуты в гористой местности, в тропических лесах и т.п.).

Что касается электропитания, то обычно используется односторонняя или двусторонняя схема питания блоков через модули.

Достоинством односторонней схемы питания блоков является простота ее реализации: напряжение из центрального устройства обработки информации подается в модули и далее в блоки, которые могут быть подключены к следующим модулям, и т.д. Недостатком такой схемы является то, что в результате разрыва кабеля прекращается питание всех блоков, находящихся после разрыва до следующего модуля.

С другой стороны, двусторонняя схема питания обеспечивает резервирование: прекращение питания в одном направлении может компенсироваться подачей питания от соседнего модуля.

Для решения проблемы разрывов кабелей и их последствий было предложено организовывать сети сбора данных с использованием линий, подсоединяемых к центральному устройству обработки информации по основной (кабельной) коммуникационной линии, а также по вспомогательной (тоже кабельной) коммуникационной линии, в результате чего формируется сетка, обеспечивающая альтернативные пути прохождения сигналов в случае разрыва кабеля. Однако такое решение не обеспечивает всеобъемлющего решения для всех сценариев разрывов кабелей и, кроме того, существенно увеличивает время развертывания сети и стоимость работ.

Также предлагались технические решения, в которых связь по кабелям заменялась радиосвязью, так что конечным компонентом системы является датчик без всякого соединительного кабеля.

Однако такие решения оказывались проблемными как с технической, так и с экономической точки зрения, из-за больших объемов информации, которые должны обрабатываться, что требует использование сложного и очень дорогого оборудования.

Кроме того, в некоторых районах нельзя обеспечить удовлетворительную радиосвязь, что делает невозможным реализацию такого решения.

Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков известных технических решений.

Более конкретно, целью изобретения является создание системы сбора сейсмических данных содержащих кабельную сеть, подсоединенную к центральному устройству обработки информации, которая остается работоспособной при разрыве кабеля.

Еще одной целью изобретения является создание такой системы, в которой обеспечивается простое и удобное управление центральным устройством обработки информации секций кабельной сети, изолированных разрывом кабеля.

Указанные и другие цели, которые станут понятными из нижеприведенного описания, достигаются при использовании системы сбора сейсмических данных, содержащей:

- 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 соединен по меньшей мере с одним датчиком для обработки сигналов, передаваемых датчиками;

- промежуточные модули, расположенные последовательно вдоль телеметрического кабеля, причем каждый из этих модулей соединен по меньшей мере с одним электронным блоком для подачи питания и обеспечения синхронизации всех соединенных с этим модулем электронных блоков.

В соответствии с изобретением каждый электронный блок соединен вдоль телеметрического кабеля по меньшей мере с двумя промежуточными модулями, в том числе по меньшей мере с одним модулем, расположенным 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;

- двусторонний автономный 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 по меньшей мере от одного блока, расположенного перед этим промежуточным модулем, и/или по меньшей мере от одного блока, расположенного за этим промежуточным модулем, или второго из этих двух модулей.

В этом случае изобретение обеспечивает поддержание работоспособности системы сети сбора данных в случае разрыва кабеля.

В случае разрыва кабеля работа секции кабеля, изолированного от центрального устройства обработки информации, поддерживается за счет:

- синхронизации, выполняемой изолированными модулями, которая является автономной и независимой от центрального устройства обработки информации;

- питания блоков, обеспечиваемого каждым из модулей;

- местного хранения сейсмических данных в каждом из модулей.

Кроме того, в нормальном режиме работы каждый блок в начальной конфигурации сети соединен по телеметрическому кабелю с определенным модулем, находящимся рядом с блоком (в частности, в отношении синхронизации и хранения данных): модуль (n-1) связан с блоками (n-1), модуль (n) связан с блоками (n), модуль (n+1) связан с блоками (n+1) и т.д.

Однако в случае разрыва кабеля блок n может быть изолирован от соответствующего модуля n.

Изобретение также обеспечивает возможность защиты от такой неисправности: двусторонний источник питания и двустороннее устройство хранения данных в каждом модуле дают возможность соединения блоков (n), изолированных от модуля (n), с модулем (n+1) или с модулем (n-1) в зависимости от местоположения разрыва кабеля.

Предпочтительно устройство синхронизации является двусторонним для синхронизации по меньшей мере одного блока, расположенного перед этим промежуточным модулем, и/или по меньшей мере одного блока, расположенного за этим промежуточным модулем.

Предпочтительно каждый блок содержит устройство определения наличия связи с промежуточным модулем, расположенным перед этим блоком или за ним. В этом случае устройство определения наличия связи предпочтительно соединено с устройством хранения данных в двух промежуточных модулях.

Таким образом, блоки изолированной секции кабеля могут быть автоматически переключены с модуля, с которым они были соединены в соответствии с начальной конфигурацией сети, на другой модуль, или же может поддерживаться соединение в соответствии с начальной конфигурацией сети в зависимости от местоположения разрыва относительно этих модулей и блоков.

Предпочтительно устройство синхронизации содержит спутниковую систему глобальной навигации (GPS), встроенную в каждый промежуточный модуль.

В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления изобретения устройство синхронизации каждого модуля выполнено с возможностью обеспечения связи между ними.

В этом случае, если система GPS устройства синхронизации одного модуля неисправна или же нарушается связь системы GPS устройства одного модуля со спутниками, то соответствующий модуль может быть синхронизирован с использованием устройства синхронизации соседнего модуля.

Предпочтительно система содержит вспомогательное устройство связи между модулями и центральным устройством обработки информации. В этом случае вспомогательное устройство связи является устройством радиосвязи.

В случае использования вспомогательного устройства связи модули предпочтительно содержат:

- устройство индикации остающегося заряда автономного источника питания;

- устройство индикации имеющегося объема памяти для записи данных.

В этом случае оператор может получить с помощью центрального устройства обработки информации и с использованием радиосвязи с модулями (в зависимости от рельефа местности) информацию о рабочем состоянии модулей: остающийся заряд батареи, имеющуюся память, а также оператор может дополнительно выполнять тесты работоспособности модулей, независимо от того, изолированы они от кабельной сети или нет.

В соответствии еще с одним предпочтительным признаком каждый промежуточный модуль содержит устройство соединения с портативным устройством независимо от кабельной сети.

Таким образом, сейсмические данные, хранимые в модулях, могут быть считаны одним из двух способов:

- через центральное устройство обработки информации после восстановления связи (замена или ремонт кабеля);

- или оператором с использованием портативного блока, который оператор переносит от одного модуля к другому для считывания данных в портативное устройство с последующей передачей этих данных из него в центральное устройство обработки информации.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом каждый модуль содержит устройство выполнения алгоритма включения/выключения устройств синхронизации, и/или источника электропитания, и/или устройства хранения данных.

Необходимо отметить, что на практике промежуточные модули работают в пассивном режиме независимо от режима работы системы (нормальный режим или работа в случае разрыва кабеля): в соответствии с начальной конфигурацией сети они обеспечивают питание и синхронизацию блоков, а также хранение поступающих от них данных по двусторонней схеме. В результате, каждый блок в свою очередь запитывается и синхронизируется в соответствии с начальной конфигурацией сети по двусторонней схеме (двумя модулями, один из которых расположен перед этим блоком, и другой модуль расположен за ним) и передает данные для хранения в модуль, расположенный перед этим блоком, или в модуль, расположенный за этим блоком, в зависимости от доступности модулей, и в случае разрыва кабеля в одном направлении блок не будет больше связан с одним модулем, исключительно по причине разрыва связи по кабелю.

Кроме того, алгоритм включения/выключения устройств синхронизации и хранения данных, а также источника питания, используется для прекращения работы вечером и включения следующим утром.

Этот алгоритм работы запускается самими модулями и обеспечивает возможность экономии энергии и памяти для хранения данных.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения модули могут быть встроены в блоки.

В этом случае обеспечивается оптимизированная интеграция функций, в частности облегчается хранение и развертывание кабельной сети.

Другие признаки и достоинства изобретения станут более понятными из нижеприведенного описания предпочтительного варианта осуществления изобретения, который используется лишь в целях иллюстративного примера, не ограничивающего объем изобретения, а также из прилагаемых фигур, на которых показано:

фигура 1 - схема системы сбора сейсмических данных в соответствии с изобретением в нормальном рабочем режиме;

фигура 2 - схема системы сбора сейсмических данных в соответствии с изобретением, в которой часть сети изолирована от системы в результате разрыва кабеля;

фигура 3 - схема одного из вариантов осуществления изобретения, в котором модули содержат вспомогательные средства связи;

фигура 4 - схема еще одного варианта осуществления изобретения, в котором модули интегрированы в электронные блоки.

Как уже указывалось, идея изобретения заключается в объединении в системе сбора данных, содержащей кабельную сеть, соединенную с центральным устройством обработки информации, электронных блоков, по обеим сторонам от которых вдоль кабеля располагаются два промежуточных модуля, с интеграцией в модулях устройств автономной синхронизации, не зависящей от центрального устройства обработки информации, двустороннего автономного устройства питания и двустороннего устройства хранения сигналов, обработанных блоками, причем каждый промежуточный модуль дополнительно, в зависимости от состояния кабельного соединения, запускает устройства синхронизации, питания и хранения сигналов для обеспечения блока, находящегося перед и/или за этим модулем.

Как показано на фигуре 1, предлагаемая в изобретении система сбора сейсмических данных содержит:

- центральное устройство 1 обработки информации;

- кабельную сеть, подсоединенную к центральному устройству 1 обработки информации, которая содержит линии 10 сбора данных.

Каждая линия 10 сбора данных содержит:

- электронные блоки 2, подсоединенные последовательно к телеметрическому кабелю 20, каждый из которых связан по меньшей мере с одной связкой 3 сейсмических датчиков (в данном случае сейсмоприемников);

- промежуточные модули 4, подсоединенные последовательно к телеметрическому кабелю 20, каждый из которых соединен с одним или несколькими электронными блоками 2 (три электронных блока в рассматриваемом варианте осуществления изобретения).

Обычно блоки 2 обрабатывают сигналы, переданные датчиками связок 2.

Необходимо отметить, что изобретение может быть применимо как к одноканальным системам, в которых каждый блок соединен с одной связкой сейсмоприемников или с одним акселерометром, так и к многоканальным системам, в которых каждый блок соединен с несколькими связками сейсмоприемников или с несколькими акселерометрами.

Каждый промежуточный модуль содержит:

- устройство 40 синхронизации;

- источник 42 электропитания, которое может обеспечивать, например, напряжение 12 В.

Промежуточные модули также осуществляют обработку сигналов и выполняют функции интерфейса (на фигуре 1 не показано) с цифровой сетью (передача данных в центральное устройство обработки информации и передача в блоки принятых из него команд).

В нормальном режиме работы каждый блок соединен по телеметрическому кабелю в соответствии с начальной конфигурацией сети с определенным модулем, находящимся рядом с блоком: модуль (n-1) связан с блоками (n-1), модуль (n) связан с блоками (n), модуль (n+1) связан с блоками (n+1) и т.д.

Кроме того, в нормальном режиме работы питание электронных блоков осуществляется каждым промежуточным модулем, и промежуточные модули n-1, n и n+1 осуществляют синхронизацию электронных блоков n-1, n и n+1, соответственно.

Необходимо отметить, что на практике каждый блок все время запитывается от двух промежуточных модулей (один модуль перед блоком и другой модуль за блоком).

Кроме того, в нормальном режиме работы синхронизация каждого блока также дублируется, причем она осуществляется все время одним модулем, находящимся перед блоком, и другим модулем, находящимся за блоком.

В соответствии с идеей изобретения устройства синхронизации, питания и хранения в каждом промежуточном модуле могут использоваться для одного или нескольких электронных блоков, расположенных непосредственно перед (или за) указанным модулем, а также для одного или нескольких электронных блоков, находящихся непосредственно за (или перед) указанным модулем.

Для этого источник питания в каждом промежуточном модуле является автономным и двусторонним, так что обеспечивается питание электронных блоков, расположенных непосредственно перед указанным модулем, и/или электронных блоков, расположенных непосредственно за указанным модулем.

Также устройство 40 синхронизации в каждом модуле является автономным и независимым от центрального устройства обработки информации, что позволяет осуществлять непрерывную синхронизацию всех электронных блоков промежуточными модулями даже в случае разрыва кабеля.

В соответствии с настоящим изобретением устройство синхронизации содержит систему 41 глобального позиционирования (GPS), встроенную в каждый модуль, причем модули получают сигнал синхронизации с помощью системы GPS или от соседнего модуля (синхронизация электронных блоков n дополнительно осуществляется устройством синхронизации промежуточного модуля n-1 (или n+1) в случае отказа устройства синхронизации модуля n даже в том случае, когда отсутствует разрыв кабеля).

В соответствии с идеей изобретения каждый промежуточный модуль содержит также устройство 43 хранения данных, обработанных электронными блоками.

В соответствии с идеей изобретения устройства 43 хранения данных в каждом промежуточном модуле могут по умолчанию использоваться для одного или нескольких электронных блоков, расположенных непосредственно перед (или за) указанным модулем, а также дополнительно для хранения данных, передаваемых электронными блоками, находящимися непосредственно за (или перед) указанным модулем.

Для этого устройство хранения сигналов в каждом промежуточном модуле выполнено двусторонним, так что сохраняются данные, полученные от электронных блоков, расположенных непосредственно перед указанным модулем, и/или электронных блоков, расположенных непосредственно за указанным модулем. Иными словами, устройство хранения сигналов в каждом модуле соединено по телеметрическому кабелю по меньшей мере с двумя электронными блоками, включая по меньшей мере один электронный блок, расположенный перед этим промежуточным модулем, и/или по меньшей мере один электронный блок, расположенный за этим промежуточным модулем.

Кроме того, каждый электронный блок содержит устройство определения наличия связи с промежуточным модулем, расположенным перед этим электронным блоком или за ним, причем устройство определения наличия связи соединено с устройствами хранения данных в двух промежуточных модулях: одном, который расположен непосредственно перед этим электронным блоком, и другом, расположенным непосредственно за ним.

Устройство определения наличия связи содержит средства обмена информацией между блоком и двумя модулями, расположенными перед этим блоком и за ним: блок передает по кабелю в оба модуля сигналы запроса, и каждый модуль возвращает сигнал в этот блок; факт получения обратного сигнала означает наличие связи по кабелю с соответствующим модулем. И наоборот, отсутствие обратного сигнала из модуля указывает на разрыв кабеля между блоком и соответствующим модулем, в который соединенный с ним блок передает по кабелю данные от датчиков, где они записываются устройством хранения данных этого модуля.

Таким образом, в случае разрыва С кабеля, находящегося между двумя блоками n-1, как показано на фигуре 2, один из блоков n-1 изолируется от связанного с ним блока n-1. Устройство определения наличия связи, связанное с соответствующим блоком n-1, возвращает в этот блок сигнал, указывающий на то, что связь с промежуточным модулем n-1 нарушена, при этом между таким "изолированным" блоком n-1 и промежуточным модулем n устанавливается такая связь, при которой:

- промежуточный модуль n обеспечивает питание "изолированного" блока n-1 в дополнение к обеспечению питания блоков n, с которыми модуль n связан в соответствии с начальной конфигурацией сети;

- данные, обработанные "изолированным" блоком n-1, сохраняются в устройстве 43 хранения данных в модуле n, как указано стрелкой F2 (который также сохраняет сигналы, обработанные блоками n, как показано стрелкой F1);

- промежуточный модуль n синхронизирует "изолированный" блок n-1 в дополнение к синхронизации блоков n, с которыми модуль n связан в соответствии с начальной конфигурацией сети.

Кроме того, модули содержат устройства выполнения алгоритма включения/выключения устройств синхронизации, и/или электропитания, и/или хранения данных.

В промежуточных модулях автоматически выполняется алгоритм выключения (например, на ночь) и включения (например, по утрам) в заданные моменты времени.

Поскольку устройства синхронизации в модулях автономны и независимы от центрального устройства обработки информации, они непрерывно обеспечивают синхронизацию блоков, с которыми они связаны в начальной конфигурации сети. В зависимости от местонахождения разрыва кабеля устройство синхронизации в модуле будет дополнительно обеспечивать синхронизацию дополнительных блоков.

Передача в центральное устройство 1 обработки информации данных, записанных в модулях, расположенных после разрыва С кабеля, осуществляется либо по телеметрическому кабелю, после того как он будет заменен или отремонтирован, либо через портативное устройство 5, носимое оператором и соединяемое с модулями по линии проводной или беспроводной связи, которые известны специалистам в данной области техники, через соединительное устройство 50 (оператор переносит портативное устройство по всей части телеметрического кабеля, находящейся за точкой его разрыва).

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения модули содержат:

- устройство индикации остающегося заряда автономного источника питания;

- устройство индикации доступного объема памяти для записи данных. Соответствующая информация (уровень заряда автономного источника питания и объем доступной памяти для записи данных) может передаваться в центральное устройство обработки информации на заданной частоте или по запросу центрального устройства обработки информации. Для этой цели центральное устройство обработки информации содержит устройство 11 радиопередачи/радиоприема (см. фигуру 3), а промежуточные модули содержат устройства 44 радиопередачи/радиоприема, причем устройства 11 и 44 предназначены для обмена сообщениями друг с другом.

Необходимо отметить, что в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, показанным на фигуре 4, вышеописанный промежуточный модуль встроен в каждый электронный блок, в результате чего формируется единый компонент 2, 4.

При такой конфигурации источник питания также может быть встроен непосредственно в модули.

1. Система сбора сейсмических данных, содержащая:
- 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.

2. Система сбора сейсмических данных по п.1, отличающаяся тем, что устройство синхронизации является двусторонним, обеспечивающим синхронизацию по меньшей мере одного блока, расположенного перед этим промежуточным модулем,
и/или по меньшей мере одного блока, расположенного за этим промежуточным модулем.

3. Система сбора сейсмических данных по п.1, отличающаяся тем, что каждый блок содержит устройство определения наличия связи с промежуточным модулем, расположенным перед этим блоком или за ним.

4. Система сбора сейсмических данных по п.1, отличающаяся тем, что устройство определения наличия связи соединено с источниками питания и устройствами хранения данных в двух промежуточных модулях.

5. Система сбора сейсмических данных по п.1, отличающаяся тем, что устройство синхронизации содержит спутниковую систему глобальной навигации, встроенную в каждый промежуточный модуль.

6. Система сбора сейсмических данных по п.1, отличающаяся тем, что устройства синхронизации в модулях выполнены с возможностью обеспечения связи между ними.

7. Система сбора сейсмических данных по п.1, отличающаяся тем, что она содержит вспомогательные устройства связи между модулями и центральным устройством обработки информации.

8. Система сбора сейсмических данных по п.7, отличающаяся тем, что вспомогательное устройство связи является устройством радиосвязи.

9. Система сбора сейсмических данных по п.7, отличающаяся тем, что каждый модуль содержит:
- устройство индикации остающегося заряда автономного источника питания;
- устройство индикации доступного объема памяти для записи данных.

10. Система сбора сейсмических данных п.1, отличающаяся тем, что промежуточные модули содержат устройства соединения с портативным блоком независимо от кабельной сети.

11. Система сбора сейсмических данных п.1, отличающаяся тем, что каждый модуль содержит устройство, обеспечивающее выполнение алгоритма включения/выключения устройства синхронизации, и/или источника электропитания, и/или устройства хранения данных.

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

Модуль сбора данных и кабельный соединитель // 2486547

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

Программно-измерительный комплекс (пик) // 2442999

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

Способ учета растяжения сейсмического импульса в сейсмических данных // 2422856

Многоканальная система для предупреждения о возникновении сейсмических толчков и цунами // 2363963

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.

Сейсмическая регистрирующая система // 2344442

Устройство для обнаружения человека и группы людей по сейсмическим сигналам // 2337405

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.

Реализация сетевой инфраструктуры в сейсмической регистрирующей системе // 2328018

Сейсмическое устройство обнаружения движущихся объектов // 2306611

Система сбора и регистрации сейсмических данных // 2274879

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

Сейсмическая система обнаружения // 2565364

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.

Система сбора сейсмических данных // 2568342

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.

Связь между блоками чувствительных элементов и регистратором // 2578727

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при регистрации сейсмических данных. Заявлена сейсмическая регистрирующая система. Согласно одному воплощению сейсмическая регистрирующая система включает в себя регистратор, имеющий запоминающее устройство, снабженное прикладной программой протокола связи, сохраняемой в нем, и один или несколько блоков чувствительных элементов, находящихся на связи с регистратором по сети связи. Каждый блок чувствительных элементов может включать в себя запоминающее устройство, снабженное прикладной программой протокола связи, сохраняемой в нем. Технический результат - повышение точности и достоверности данных сейсморазведки. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Сейсмический датчик и устройство сбора данных // 2578734

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Заявлен цифровой сейсмический датчик (31), предназначенный для соединения через двухпроводную линию (5) с устройством сбора данных (30). Цифровой сейсмический датчик содержит цифровое сенсорное средство (311), локальный генератор импульсов дискретизации (317), обеспечивающий частоту дискретизации, средство (313) для приема управляющей программы, поступающей из устройства сбора данных, и информации для синхронизации, предоставляющей точную информацию о синхронизации, чтобы обеспечить синхронизацию сейсмических датчиков, средство (312) для компенсации, в зависимости от информации для синхронизации, дрейфа локального генератора импульсов дискретизации; средство для передачи (314) сейсмических данных устройству сбора данных, средство для управления средством (312) приема и передачи сигналов по протоколу полудуплексной передачи по двухпроводной линии, используя тактовые сигналы передачи, извлеченные из полученной управляющей программы, средство (315) для получения электропитания и средство (318) для подключения средства для приема управляющей программы, средства для передачи сейсмических данных и средства для приема электропитания к двухпроводной линии. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ и схема для синхронизации сейсмических и сейсмоакустических измерительных сетей, особенно шахтных искробезопасных сетей // 2587504

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Предложен способ синхронизации сейсмических и сейсмоакустических измерительных сетей, особенно шахтных искробезопасных сетей, заключающийся в том, что в каждом трансмиссионном канале периодически инициируется измерение величины временной корректировки (2Ki), учитывающей время прохождения сигнала от приемника (OD) к передатчику (ND) и обратно. После этого схемой фазовой автоподстройки частоты приемника (OD), содержащей часы внутреннего времени (RT), генерируется в качестве корректировки в непрерывном режиме сдвинутый секундный внутренний эталонный такт (TWa) с опережением по фазе на величину временной корректировки (Ki) по отношению к секундному эталонному такту (TW) часов (GPS) с одновременным опережением времени часов внутреннего времени (RT) на величину временной корректировки (Ki) по отношению к секундному эталонному такту (TW), осуществляющему манипуляцию выхода питающе-разделительного преобразователя (PZ), искробезопасно питающего телетрансмиссионную линию (TR). Схема в линейном блоке (BL) приемника (OD) имеет осуществляющий манипуляцию телетрансмиссионной линией (TR) полупроводниковый ключ (KL) приемника (OD), соединенный через входную оптронную гальваническую развязку (SG2) линейного блока (BL) с выходом (b) микроконтроллера (MK). В свою очередь, в передатчике (ND) блок формирования (UF) синхронизирующего такта (TS) соединен через конденсатор (С) с линейным блоком передатчика (BLN). При этом выход блока формирования (UF) соединен с одним из входов фазового детектора (DFN) микроконтроллера передатчика (MKN). В свою очередь, в линейном блоке (BLN) передатчика находятся оптронные гальванические развязки сигналов (SG3) и (SG4). Технический результат - повышение точности выполнения синхронизации измерений. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ и схема для анализа геологической структуры и относительных изменений напряжений в слоях, расположенных над выработками подземной шахты // 2587521

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для анализа геологической структуры. Предложен способ анализа геологической структуры, заключающийся в том, что в стационарный центр обработки данных (1) передаются данные из мобильного регистратора измерительных данных (3), а также из центральной станции шахтной сейсмической системы (10). Затем зарегистрированные измерительные данные подлежат обработке с применением метода сейсмической интерферометрии для записей шума, а также пассивной сейсмической скоростной и/или амплитудной томографии для записей шахтных толчков. После этого на этой основе определяются для исследуемого участка горного массива (7) изолинии скорости поперечной волны, а также изолинии скорости и/или затухания продольной волны по методу пассивной сейсмической скоростной и/или амплитудной томографии. Также предложена система, в которой стационарный центр обработки данных (1) соединен с одной стороны, лучше всего посредством модема связи GSM, с мобильным регистратором измерительных данных (3), а с другой стороны с центральной станцией шахтной сейсмической системы (10), которая соединена с часами (GPS) и с визуализационно-сигнализационным модулем (11), а также посредством схемы искробезопасной цифровой передачи (12) и шахтной телетрансмиссионной сети (13) с подземными сейсмометрическими станциями (14) и/или сейсмическими геофонными станциями (15). Технический результат - повышение точности и достоверности получаемых данных. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Скважинное размещение оптического волокна для сейсмических исследований // 2612957

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе сейсмических исследований. Предложено скважинное размещение оптического волокна для сейсмических исследований. Реализации данного изложения изобретения могут включать способы размещения датчика, распределенного по смотанному оптоволокну, в скважине, интегрированному в балласте или грузе для сейсмического оптического зонда для размещения легкого одноразового оптоволоконного кабеля напротив стенок скважины с помощью силы тяжести. Способ может также включать распределенный по размотанному оптоволокну датчик и использование оптоволокна в качестве распределенного сейсмического приемника. После размещения оптоволоконного распределенного датчика в соответствии со способами настоящего изобретения данные могут быть получены и обработаны различными методами. Технический результат – повышение информативности измерений с одновременным упрощением процесса исследований. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Система регистрации инфразвуковых сигналов // 2614659

Изобретение относитcя к метрологии, в частности к средствам контроля природных и техногенных явлений, сопровождающихся эмиссией инфразвука. Переносная инфразвуковая система состоит из трех модульных радиомикрофонов, каждый из которых содержит поляризованный микрофон свободного поля, используемый совместно с микрофонным усилителем и повторителем на операционном усилителе, аналого-цифровой 24-битный преобразователь последовательного приближения (SAR), результаты преобразования которого через блок гальванической развязки поступают в контроллер управления на 32-битном микропроцессоре с GPS-приемником. Данные с GPS-приемника используются для привязки измеренных данных к точному времени и координатам модульного радиомикрофона. Система также содержит радиомодем, осуществляющий передачу данных в виде пакетов на базовый модуль. Базовый модуль состоит из трех радиомодемов, контроллера управления, конвертера интерфейса СОМ-USB, компьютера. При этом базовый модуль связан с компьютером через преобразователь основных напряжений питания, а модульный радиомикрофон имеет аккумулятор, обеспечивающий радиомикрофон питанием через преобразователь основных напряжений. Технический результат – повышение эффективности работы системы за счет обеспечения беспроводной передачи данных. 2 ил.

Способ мониторинга состояния дрейфующего ледяного поля или припая и прогноза его разлома при сжатии льдов и воздействии волн зыби // 2621276

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для обеспечения безопасности нахождения на льду людей и материальных ценностей. Заявлен способ мониторинга состояния дрейфующего ледяного поля или припая и прогноза его разлома при сжатии льдов и воздействии волн зыби. Способ заключается в расстановке на ледяном поле или припае сейсмометров и наклономеров, которые фиксируют волновые поля и очаги их формирования в окружающем ледяном покрове, датчиков напряжений и деформометров для определения изменений напряженно-деформированного состояния ледяного поля, глобальной спутниковой системы позиционирования для временной синхронизации и фиксации изменений ориентации расстановки датчиков при дрейфе и поворотах ледяного поля. Согласно заявленному решению на ледяном поле расставляются по четырехугольной схеме четыре полевые модульные станции, каждая из которых включает трехкомпонентный сейсмометр, двухкомпонентный наклономер, два однокомпонентных деформометра, два датчика напряжения и приемник сигналов глобальной спутниковой системы позиционирования. При этом размеры сторон четырехугольника выбираются в зависимости от размеров ледяного поля и решаемых задач. Технический результат - повышение оперативности выделения предикторов разломов ледяного поля и заблаговременное прогнозирование опасного явления в определенном временном диапазоне. 1 ил.

Устройство сейсмической связи // 2622231

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для задач геокартирования в инженерной сейсморазведке. Предложена система сейсмической связи, содержащая сейсмические передатчики, расположенные в шахтной выработке, и сейсмический приемник, расположенный на поверхности Земли, включающий в себя N сейсмических датчиков, соответственно образующих антенную решетку, N усилителей и блок обработки сигналов. Согласно изобретению каждый из N сейсмических датчиков через соответствующий усилитель соединен с коммутатором, выход которого соединен через аналого-цифровой преобразователь с входом микроконтроллера, являющегося и входом блока обработки сигналов, который содержит N оперативных запоминающих устройств, подключенных к микроконтроллеру по N-разрядной двунаправленной шине, N управляемых цифровых линий задержки, каждая из которых соединена входом с выходом микроконтроллера по N-разрядной шине, а выходом с соответствующим входом сумматора, который одним выходом подключен через измеритель отношения сигнал/шум, ко второму входу микроконтроллера, а другим выходом к дешифратору, который одним выходом подсоединен к индикатору, а вторым к радиопередающему устройству. Технический результат – повышение мощности принимаемого сигнала и помехоустойчивости передачи. 2 ил.