Система сбора сейсмических данных



Система сбора сейсмических данных
Система сбора сейсмических данных
Система сбора сейсмических данных

 


Владельцы патента RU 2568342:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научная станция Российской академии наук в г. Бишкеке (НС РАН) (RU)

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.

 

Изобретение относится к системам сбора сейсмических данных с распределенной площади с помощью сейсмоприемников при передаче информации по радиоканалу.

Известна геофизическая система сбора и обработки информации (Авт. свид. №2091820 МПК G01V 3/08, G01V 1/22), предназначенная для сбора геофизической информации различного назначения. В этой системе центр управления, сбора и обработки полученных данных связан с пунктами измерения и сбора данных с помощью радиоканалов, в том числе с использованием ретрансляторов. Известны также системы широкополосной связи (Волков Л.Н. и др., Мазурков М.И.), характеризующиеся устойчивой связью в условиях высоких уровней преднамеренных и промышленных помех.

Ближайшим аналогом является система сбора сейсмических данных с распределенной сети датчиков (прототип) [Авт. свид. №2190241 МПК G01V 1/22]. В этой системе сбора сейсмических данных исследуемая территория делится на ряд секторов, в каждом из которых содержится узел доступа к сектору и несколько пунктов сбора информации (узлов сейсмоприемника). Цифровые данные с указанных пунктов сбора информации, включающих блок управления (электрическую схему управления), сейсмоприемник, блок памяти для временного хранения данных с сейсмоприемника и радиотелеметрический блок, передаются на соответствующий узел доступа к сектору методом радиотелеметрии на частоте, общей для всех узлов сейсмоприемника. С узлов доступа к сектору данные по широкополосным каналам направляются на центральный блок управления, который является центром сбора сейсмоданных системы.

Недостатком данного решения является низкие помехоустойчивость и информационная емкость.

В предлагаемой системе пункты сбора информации, включающие сейсмоприемники, разделяются на группы. Каждой группе выделяется своя M-последовательность с шумоподобными сигналами (ШПС). Таких групп может быть несколько. В центральном блоке управления устанавливается количество радиотелеметрических блоков, блоков задания M-последовательностей и формирователей M-последовательностей по числу групп пунктов сбора информации и, соответственно, количеству M-последовательностей. В результате увеличивается информационная емкость системы.

При использовании M-последовательности увеличивается надежность обмена информацией. Использование M-последовательности, использующей, как известно, шумоподобные сигналы, позволяет также снизить мощность передатчиков.

Для увеличения информационной емкости также используется временное разделение при передаче информации с пунктов сбора информации. Запрос на передачу информации вместе с адресом пункта сбора информации передается в центральный блок управления. Центральный блок управления управляет обменом информацией с пунктами сбора информации в режиме разделения времени, принимая сейсмические данные.

Наличие блока памяти для сейсмоданных в пунктах сбора информации позволяет дождаться запроса из центрального блока управления и передать сейсмические данные без потери. Этот блок память необходим как для временного разделения каналов передачи в пределах группы с одной M-последовательностью, так и при перезапросах информации в режиме реального времени в условиях интенсивных индустриальных электромагнитных помех.

Использование нескольких групп с индивидуальными M-последовательностями эффективно для распределенных систем. Для ближних пунктов сбора информации может использоваться одна M-последовательность и радиотелеметрический блок с всенаправленной антенной. Для более далеких пунктов сбора информации могут использоваться другие M-последовательности и радиотелеметрические блоки с направленными антеннами для каждого направления. Структура центрального блока управления (ЦБУ) 1 приведена на фиг. 1. Структура пункта сбора информации (ПСИ) 2 приведена на фиг. 2. Пример структуры системы сбора сейсмических данных приведен на фиг. 3.

Центральный блок управления 1 содержит блок хранения информации 3, блок управления обменом информации 4, радиотелеметрические блоки (РБ) 5, формирователи M-последовательности 6, блоки задания M-последовательности 7. Количество радиотелеметрических блоков 5, формирователей M-последовательности 6 и блоков задания M-последовательности 7 равно количеству групп ПСИ 2 с разными M-последовательностями. Центральный блок управления 1 является центром сбора информации в системе.

В центральном блоке управления 1 в каждой группе блоков 5, 6, 7, предназначенных для работы с ПСИ 2 с одной M-последовательностью, блок задания M-последовательности 7 соединен выходом с формирователем M-последовательности 6, определяя M-последовательность для указанной группы пунктов сбора информации 2. Выход формирователя M-последовательности 6 соединен с радиотелеметрическим блоком 5 соответствующей M-последовательности. Блок управления обменом информации 4 соединен с блоком хранения информации 3 и радиотелеметрическими блоками 5. Блок хранения информации 3 соединен с радиотелеметрическими блоками 5.

Каждый пункт сбора информации 2 содержит сейсмоприемник 8, блок управления 9, блок памяти 10, радиотелеметрический блок 11, формирователь M-последовательности 12, блок задания M-последовательности 13, формирователь адреса 14 пункта сбора информации 2. В пункте сбора информации 2 блок задания M-последовательности 13 соединен выходом с формирователем M-последовательности 12, определяя M-последовательность своей группы пунктов сбора информации 2. Выходы формирователя M-последовательности 12 и формирователя адреса 14 соединены с радиотелеметрическим блоком 11. Выход сейсмоприемника 8 соединен с блоком памяти 10. Выход блока памяти 10 соединен с радиотелеметрическим блоком 11. Блок управления 9 соединен с сейсмоприемником 8, блоком памяти 10 и радиотелеметрическим блоком 11. В пределах группы ПСИ 2 с одной M-последовательностью каждому ПСИ 2 формирователем адреса 14 присваивается свой адрес.

Соединение центрального блока управления 1 с пунктами сбора информации 2 осуществляется по каналам передачи данных с помощью радиотелеметрических блоков 5 в центральном блоке управления 1 и 11 в пунктах сбора информации 2.

На фиг. 3 приведен пример структуры системы сбора сейсмических данных с двумя группами пунктов сбора информации 2, использующих M-последовательности M1 и M2. При использовании двух направленных антенн в центральном блоке управления 1 один радиотелеметрический блок 5 передает и принимает информацию с M-последовательностью M1 и работает с соответствующей группой пунктов сбора информации 2. В качестве радиотелеметрического блока может использоваться, например, радиомодем Free Wave DGR-115. Второй радиотелеметрический блок 5 и группа пунктов сбора информации 2 использует M-последовательность M2.

Система работает следующим образом.

В центральном блоке управления 1 количество радиотелеметрических блоков 5, формирователей M-последовательности 6 и блоков задания M-последовательности 7 соответствует количеству групп пунктов сбора информации 2 с разными M-последовательностями. Блоки задания M-последовательности 7 и 13 позволяют задавать и/или менять M-последовательности для каждой группы. Для задания M-последовательности могут использоваться электрические перемычки или ячейка памяти.

При накоплении в сейсмоприемнике 8 очередной порции информации блок управления 9 через радиотелеметрический блок 11 передает в центральный блок управления 1 запрос на прием сейсмических данных, сообщая адрес пункта сбора информации 2, поступающий с выхода формирователя адреса 14. При этом передача осуществляется с использованием M-последовательности данной группы пунктов сбора информации 2. В ЦБУ 1 радиотелеметрический блок 5, соответствующий данной M-последовательности, принимает запрос на прием данных. Блок управления обмена информацией 4 центрального блока управления 1 запрашивает информацию по указанному адресу. Сейсмические данные записываются в блок хранения информации 3. Если канал передачи данных для данной M-последовательности занят другим пунктом сбора информации 2, то запрос отрабатывается после освобождения канала. Блок памяти 10 сохраняет информацию до окончания ее передачи.

С выхода сейсмоприемника 8 сейсмические данные поступают в блок памяти 10 для хранения информации. Это позволяет дождаться запроса из центра сбора информации 1 и передать сейсмические данные без потери. Этот блок памяти 10 необходим как для временного разделения каналов передачи в пределах группы с одной M-последовательностью, так и при перезапросах информации в режиме реального времени в условиях интенсивных индустриальных электромагнитных помех.

При значительных расстояниях между ЦБУ 1 и пунктами сбора информации 2 может использоваться радиотелеметрический блок 11 с направленной антенной. В этом случае рациональным решением является использование одной M-последовательности для всех пунктов сбора информации 2 в этом направлении.

Литература

1. AC 2091820, Геофизическая система сбора и обработки информации RU, МПК 6 G01V 3/08, G01V 1/22.

2. Волков Л.Н. и др. Системы цифровой радиосвязи: базовые методы и характеристики: Учеб. пособие. - М.: Эко-Трендз, 2005. - 392 с.

3. Мазурков М.И. Системы широкополосной радиосвязи: учеб. пособие для студ. вузов / М.И. Мазурков. - О.: Наука и техника, 2009. - 344 с.

4. RU, авторское свидетельство № (11) 2190241 МПК G01V 1/22 (ВАЙБРЕЙШН ТЕКНОЛЭДЖИ ЛИМИТИД, RU №99111963/28, 23.10.1997) Система сбора сейсмических данных и способ проведения сейсморазведки.

Система сбора сейсмических данных, содержащая центральный блок управления и пункты сбора информации, причем каждый пункт сбора информации содержит сейсмоприемник, блок управления, блок памяти и радиотелеметрический блок, отличающаяся тем, что в центральном блоке управления введены блок хранения информации, блок управления обменом информацией, радиотелеметрические блоки для приема данных с каждой группы пунктов сбора информации и передачи управляющей информации с центрального блока управления на каждую группу пунктов сбора информации в количестве, равном количеству групп пунктов сбора информации с разными М-последовательностями, блоки задания М-последовательности и формирователи М-последовательности по числу упомянутых групп пунктов сбора информации, причем в центральном блоке управления блок управления обменом информацией соединен с блоком хранения информации и радиотелеметрическими блоками, блок задания М-последовательности соединен выходом с формирователем М-последовательности, а выход формирователя М-последовательности соединен с радиотелеметрическим блоком в каждой группе упомянутых блоков, предназначенных для обмена информацией с пунктами сбора информации с одной М-последовательностью, в каждом пункте сбора информации введены блок задания М-последовательности, формирователь М-последовательности, формирователь адреса пункта сбора информации, причем формирователь М-последовательности соединен входом с блоком задания М-последовательности, а выходом с радиотелеметрическим блоком, формирователь адреса пункта сбора информации соединен выходом с радиотелеметрическим блоком, выход сейсмоприемника соединен с блоком памяти, выход блока памяти соединен с радиотелеметрическим блоком, блок управления соединен с сейсмоприемником, блоком памяти и радиотелеметрическим блоком, причем центральный блок управления соединен со всеми пунктами сбора информации через радиотелеметрические блоки в центральном блоке управления и каждом пункте сбора информации.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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

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 для обработки сухопутных и морских геолого-разведочных данных электромагнитных зондирований. .

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 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 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.

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.

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.

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.
Наверх