СВЯЗЬ МЕЖДУ БЛОКАМИ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И РЕГИСТРАТОРОМ Российский патент 2016 года по МПК G01V1/22 H04L12/70 H04L29/08 

Уровень техники изобретения

Область техники, к которой относится изобретение

В общем, воплощения различных технических решений, описанных в настоящей заявке, относятся к регистрации сейсмических данных.

Описание уровня техники

Нижеследующие описание и примеры не разрешены для того, чтобы известный уровень техники был составлен посредством включения их в этот раздел.

При сейсмических исследованиях обычно используют регистрирующую систему, состоящую из множества источников, энергия которых оказывает воздействие на грунт, регистратора и множества блоков чувствительных элементов, выполненных с возможностью записи сигналов, представляющих отраженную энергию, создаваемую сейсмическими источниками, которые обычно известны как сейсмические данные. Обычно сейсмические данные могут быть доставлены к регистратору через ряд транспортных узлов сети, в которых выполняются прикладные программы, сконфигурированные для сбора сейсмических данных с блоков чувствительных элементов методом опроса и продвижения данных на регистратор.

Сущность изобретения

Описываемое в настоящей заявке представляет собой воплощения различных технических решений в сейсмической регистрирующей системе. 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 в связи с регистратором по сети связи. Каждый блок чувствительных элементов может включать в себя запоминающее устройство, снабженное прикладной программой протокола связи, сохраняемой в нем.

Описываемое в настоящей заявке также представляет собой воплощения различных технических решений применительно к передаче сейсмических данных на регистратор с блока чувствительных элементов. Согласно одному воплощению способ заключается в том, что отбирают сейсмические данные с датчика блока чувствительных элементов, передают сейсмические данные на регистратор, используя протокол связи, и принимают сигнал, подтверждающий прием сейсмических данных регистратором.

Описываемое в настоящей заявке также представляет собой воплощения различных технических решений в блоке чувствительных элементов для сейсмической регистрирующей системы. Согласно одному воплощению блок чувствительных элементов включает в себя датчик, процессор и запоминающее устройство, содержащее программные инструкции, исполняемые процессором, по отбору сейсмических данных с датчика и передаче сейсмических данных с использованием протокола связи.

Заявляемые объекты изобретения не ограничены воплощениями, посредством которых исключается какой-нибудь недостаток или все отмеченные недостатки. Кроме того, раздел с описанием сущности изобретения предусмотрен для представления отдельных фрагментов концепций в упрощенной форме, которые дополнительно описываются ниже в разделе, относящемся к подробному описанию. Раздел с описанием сущности изобретения не предназначен для идентификации ключевых признаков или существенных признаков заявляемых объектов изобретения, и предполагается, что он не будет использован для ограничения объема заявляемых объектов изобретения.

Краткое описание чертежей

На чертежах:

Фиг. 1 - структурная схема сейсмической регистрирующей системы согласно воплощениям различных технических решений, описанных в настоящей заявке;

Фиг. 2 - структурная схема блока чувствительных элементов согласно воплощениям различных технических решений, описанных в настоящей заявке;

Фиг. 3 - структурная схема регистратора согласно воплощениям различных технических решений, описанных в настоящей заявке; и

Фиг. 4 - блок-схема последовательности операций способа передачи сейсмических данных согласно различным техническим решениям, описанных в настоящей заявке.

Подробное описание

На фиг. 1 показана сейсмическая регистрирующая система 100 в соответствии с воплощениями различных технических решений, описанных в настоящей заявке. Сейсмическую регистрирующую систему 100 согласно одному воплощению используют на суше. Однако должно быть понятно, что сейсмическая регистрирующая система 100 согласно некоторым воплощениям может быть использована в других условиях, например в морских условиях. Сейсмическая регистрирующая система 100 может включать в себя блоки чувствительных элементов 110, 120 и 130, находящиеся в соединении с сетью 140 связи. Хотя показаны только три блока чувствительных элементов, должно быть понятно, что в сейсмической регистрирующей системе 100 согласно некоторым воплощениям может быть использовано больше или меньше, чем три блока чувствительных элементов. Каждый блок чувствительных элементов будет описан более подробно со ссылкой на фиг. 2.

Сейсмическая регистрирующая система 100 также включает в себя регистратор 150, находящийся в соединении с сетью 140 связи. Следовательно, связь блоков чувствительных элементов с регистратором 150 может быть осуществлена по сети 140 связи, которая может быть сетью связи любого вида, включая кабельные сети с постоянным соединением, беспроводные линии, волоконно-оптические линии и т.п. В одном воплощении сетью 140 связи каждый блок чувствительных элементов обеспечивается двумя или более каналами связи с регистратором 150, который может быть выполнен с возможностью приема сейсмических данных и сохранения их в виде записей. Регистратор 150 будет описан более подробно в нижеследующих абзацах со ссылкой на фиг. 3.

На фиг. 2 показана структурная схема блока чувствительных элементов 200 в соответствии с воплощениями различных технических решений, описанных в настоящей заявке. Согласно одному воплощению блок чувствительных элементов 200 может включать в себя цифровой процессор 210 сигналов, системную память 220, системную шину 230, которая соединяет цифровой процессор 210 сигналов с системной памятью 220. Системная память 220 может включать в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 225 и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 228. Цифровой процессор 210 сигналов может включать в себя микропроцессор. Базовая система ввода/вывода, содержащая основные подпрограммы, которые способствуют передаче информации между компонентами в компьютере, например, во время загрузки, может храниться в постоянном запоминающем устройстве 228.

Блок чувствительных элементов 200 может также включать в себя датчик 250, который выполнен с возможностью обнаружения сейсмической энергии в форме перемещения грунта или продольной волны в жидкости и преобразования ее в единичный электрический импульс. В области сейсмической регистрации датчик 250 часто может называться приемником. В одном осуществлении датчик 250 может быть акселерометром, который может быть выполнен с возможностью измерения ускорения судна или летательного аппарата или обнаружения ускорения грунта в стволах скважин или на земной поверхности, создаваемого акустическими вибрациями. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что датчики различных видов могут быть применены в воплощениях различных технических решений, описанных в настоящей заявке. Кроме того, хотя блок чувствительных элементов 200 описан имеющим один датчик, должно быть понятно, что блок чувствительного элемента 200 согласно некоторым воплощениям может иметь несколько датчиков.

Блок чувствительных элементов 200 может также включать в себя устройство 240 хранения программ, предназначенное для хранения операционной системы (ОС) 245, прикладной программы 246 протокола управления передачей/Интернет-протокола (TCP/IP), прикладной программы 248 сейсмической регистрации и других программных модулей, выполняемых цифровым процессором 210 сигналов. Операционная система 245 может быть сконфигурирована для управления работой блока чувствительных элементов 200. Операционной системой 245 могут быть Windows® XP, Mac OC® X, варианты Unix, Linux®-подобная и BSD® и т.п.

Прикладная программа 246 протокола управления передачей/Интернет-протокола может быть охарактеризована как многоуровневая архитектура программного обеспечения, которая обеспечивает возможность связи блоков чувствительных элементов с регистратором 150 по сети 140 связи. Протокол управления передачей/Интернет-протокол также часто может быть известен как основной язык связи или протокол Интернета. По существу прикладная программа 246 протокола управления передачей/Интернет-протокола может быть использована для передачи сейсмических данных от блоков чувствительных элементов на регистратор 150. Хотя упомянутые выше воплощения описаны со ссылкой на протокол управления передачей/Интернет-протокол, должно быть понятно, что в некоторых воплощениях могут использоваться протоколы связи других видов, такие как ориентированные на соединение протоколы сквозной передачи, протокол взаимодействия открытых систем (OSI), протокол режима асинхронной передачи и т.п.

Прикладная программа 248 сейсмической регистрации может быть сконфигурирована для отбора сейсмических данных с датчика 250 и передачи сейсмических данных на регистратор 150 при использовании прикладной программы 246 протокола управления передачей/Интернет-протокола. Способ, которым сейсмические данные передают между блоками чувствительных элементов и регистратором, будет описан более подробно в нижеследующих абзацах со ссылкой на фиг. 4.

Устройство 240 хранения программ может быть соединено с цифровым процессором 210 сигналов с помощью системной шины 230 и контроллера устройства массовой памяти (непоказанного). Устройство 240 хранения программ и относящийся к нему машиночитаемый носитель данных могут быть сконфигурированы с получением энергонезависимого запоминающего устройства для блока чувствительного элемента 200. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что машиночитаемый носитель данных может обозначать любой имеющийся носитель данных, который может быть доступен для блока чувствительных элементов 200. Например, машиночитаемый носитель данных может включать в себя компьютерный запоминающий носитель и носитель данных. Компьютерный запоминающий носитель включает в себя энергозависимый и энергонезависимый запоминающий носитель со съемным и несъемным носителем записи, реализуемый посредством любого способа или технологии сохранения информации, такой как считываемые компьютером инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные. Компьютерный запоминающий носитель также включает в себя, но без ограничения ими, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ), флэш-память или другое полупроводниковое запоминающее средство, компакт-диск, доступный только для чтения (CD/ROM), цифровые универсальные диски (DVD) или другие оптические устройства хранения данных, магнитные кассеты, магнитную ленту, устройство хранения данных на магнитном диске или другие магнитные устройства хранения данных, или другую среду, которая может быть использована для хранения нужной информации и которая может быть доступной для блока чувствительных элементов 200.

Блок чувствительных элементов 200 можно соединять с сетью 140 связи с помощью блока 260 сетевого интерфейса, подключенного к системной шине 230. Должно быть понятно, что блок 260 сетевого интерфейса также может быть использован для соединения с сетями других типов и удаленными вычислительными системами.

На фиг. 3 показана структурная схема регистратора 300 в соответствии с воплощениями различных технических решений, описанных в настоящей заявке. Согласно одному воплощению регистратор 300 может включать в себя центральный процессор 310, системную память 320, устройство 340 хранения программ, системную шину 330, которая соединяет центральный процессор 310 с системной памятью 320 и устройством 340 хранения программ. Центральный процессор 310 может быть сконфигурирован для обработки различных программных модулей, хранящихся в устройстве 340 хранения программ, некоторые из которых будут более подробно рассмотрены в нижеследующих абзацах.

Системная память 320 может включать в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 325 и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 328. Базовая система ввода/вывода, содержащая основные подпрограммы, которые способствуют передаче информации между компонентами в компьютере, например, во время загрузки, может храниться в постоянном запоминающем устройстве 328.

Устройство 340 хранения программ может включать в себя операционную систему (ОС) 345, прикладную программу 346 протокола управления передачей/Интернет-протокола (TCP/IP), прикладную программу 348 приема и подтверждения приема и другие программные модули, выполняемые центральным процессором 310. Операционная система 345 может быть сконфигурирована для управления работой регистратора 300. Операционной системой 245 могут быть Windows® XP, Mac OC® X, варианты Unix, Linux®-подобная и BSD® и т.п. Прикладная программа 346 протокола управления передачей/Интернет-протокола обеспечивает возможность связи регистратора 300 с блоком чувствительных элементов 200 по сети 140 связи. Как упоминалось выше, должно быть понятно, что в некоторых воплощениях для содействия связи между блоком чувствительных элементов 200 и регистратором 300 могут быть использованы другие протоколы связи, такие как протокол асинхронной передачи данных, взаимодействия открытых систем и т.п. Прикладная программа 348 приема и подтверждения приема может быть сконфигурирована для приема сейсмических данных от блока чувствительных элементов 200 и передачи сигнала подтверждения обратно на блок чувствительных элементов путем использования прикладной программы 346 протокола управления передачей/Интернет-протокола.

Устройство 340 хранения программ и относящийся к нему машиночитаемый носитель данных могут быть сконфигурированы с получением энергонезависимого запоминающего устройства для регистратора 300. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что машиночитаемый носитель данных может обозначать любой имеющийся носитель данных, который может быть доступен для регистратора 300. Например, машиночитаемый носитель данных может включать в себя компьютерный запоминающий носитель и носитель данных. Компьютерный запоминающий носитель включает в себя энергозависимый и энергонезависимый запоминающий носитель со съемным и несъемным носителем записи, реализуемый посредством любого способа или технологии сохранения информации, такой как считываемые компьютером инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные. Компьютерный запоминающий носитель также включает в себя, но без ограничения ими, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ), флэш-память или другое полупроводниковое запоминающее средство, компакт-диск, доступный только для чтения (CD/ROM), цифровые универсальные диски (DVD) или другие оптические устройства хранения данных, магнитные кассеты, магнитную ленту, устройство хранения данных на магнитном диске или другие магнитные устройства хранения данных, или другую среду, которая может быть использована для хранения нужной информации и которая может быть доступной для регистратора 300.

Регистратор 300 можно соединять с сетью 140 связи с помощью блока 360 сетевого интерфейса, подключенного к системной шине 330. Должно быть понятно, что блок 360 сетевого интерфейса также может быть использован для соединения с сетями других типов и удаленными вычислительными системами.

На фиг. 4 показана блок-схема последовательности операций способа 400 передачи сейсмических данных на регистратор согласно различным техническим решениям, описанным в настоящей заявке. На этапе 410 блоком чувствительных элементов 200 принимается команда на передачу сейсмических данных по IP-адресу. Согласно одному воплощению IP-адрес является IP-адресом регистратора 300. В ответ на прием команды с регистратора 300 посредством блока чувствительных элементов 200 осуществляются (этап 420) отбор сейсмических данных и передача сейсмических данных по сети 140 связи на регистратор 300 с использованием прикладной программы 346 протокола управления передачей/Интернет-протокола. Согласно одному воплощению этап 420 выполняется посредством блока чувствительных элементов 200 без приема команды запроса с регистратора 300. Согласно еще одному воплощению сейсмические данные могут быть переданы на регистратор 300 с использованием другого протокола связи, такого как протокол взаимодействия открытых систем и т.п. На этапе 430 блоком чувствительных элементов 200 с регистратора 300 принимается сигнал подтверждения. Отбор и передача блоком чувствительных элементов 200 сейсмических данных на регистратор 300 может продолжаться до тех пор, пока процесс регистрации сейсмических данных не завершится.

Согласно одному воплощению, если сигнал подтверждения с регистратора не принят, то в таком случае сейсмические данные могут быть повторно переданы блоком чувствительных элементов 200 в сеть 140 связи по иному каналу. Таким образом, в случае, когда пакет сейсмических данных утерян при предшествующей передаче, блоком чувствительных элементов 200 может быть просто повторно передан пакет сейсмических данных по иному каналу без проведения анализа относительно того, где произошло нарушение связи, между блоком чувствительных элементов 200 и сетью 140 связи или между сетью 140 связи и регистратором 300.

Хотя предмет изобретения был описан на языке, характерном для структурных признаков и/или методологических действий, должно быть понятно, что предмет изобретения, определенный в прилагаемой формуле изобретения, необязательно ограничен конкретными признаками или действиями, описанными выше. Точнее, конкретные признаки и действия, описанные выше, раскрыты как примерные формы воплощения формулы изобретения.

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.

1. Сейсмическая регистрирующая система, содержащая:
сейсмический регистратор для регистрации сейсмических данных и имеющий процессор и запоминающее устройство, снабженное прикладной программой протокола связи, сохраняемой в нем; и
множество блоков сейсмических чувствительных элементов, находящихся на связи с сейсмическим регистратором по беспроводной сети связи, при этом каждый блок чувствительных элементов содержит
датчик;
процессор, и
запоминающее устройство, снабженное прикладной программой протокола связи, сохраняемой в нем, и прикладной программой сейсмической регистрации для:
отбора сейсмических данных с датчика;
передачи сейсмических данных на сейсмический регистратор при использовании прикладной программы протокола связи;
приема сигнала подтверждения от сейсмического регистратора при использовании прикладной программой протокола связи, причем сигнал подтверждения указывает на то, что сейсмический регистратор принял сейсмические данные; и
передачи сейсмических данных снова к сейсмическому регистратору при использовании прикладной программы протокола связи по иному каналу, если не был принят сигнал подтверждения.

2. Сейсмическая регистрирующая система по п. 1, в которой датчик представляет собой акселерометр для измерения ускорения грунта на земной поверхности, создаваемого акустическими вибрациями.

3. Сейсмическая регистрирующая система по п. 1, в которой прикладная программа протокола связи представляет собой протокол управления передачей/Интернет-протокол (TCP/IP).

4. Сейсмическая регистрирующая система по п. 1, в которой запоминающее устройство сейсмического регистратора дополнительно содержит прикладную программу приема и подтверждения приема для передачи сигнала подтверждения на блоки чувствительных элементов при получении сейсмических данных от блоков чувствительных элементов.

5. Способ передачи сейсмических данных во время проведения сейсмических исследований, заключающийся в том, что
обеспечивают сейсмический регистратор сетью связи, содержащей первый канал связи и второй канал связи, при этом второй канал связи отличается от первого канала связи,
отбирают сейсмические данные, собранные во время проведения сейсмических исследований на суше,
передают сейсмические данные на сейсмический регистратор, используя прикладную программу протокола связи, по первому каналу связи; и
снова передают сейсмические данные на сейсмический регистратор по второму каналу связи, если сигнал подтверждения не был принят, причем сигнал подтверждения указывает на то, что сейсмический регистратор принял сейсмические данные.

6. Способ по п. 5, в котором прикладная программа протокола связи представляет собой протокол управления передачей/Интернет-протокол (TCP/IP).

7. Способ по п. 5, в котором дополнительно принимают команду на передачу сейсмических данных по IP-адресу сейсмического регистратора.

8. Способ передачи сейсмических данных во время проведения сейсмических исследований, заключающийся в том, что
отбирают сейсмические данные, собранные во время проведения морских сейсмических исследований;
передают сейсмические данные на сейсмический регистратор по первому каналу связи, используя прикладную программу протокола связи; и
снова передают сейсмические данные на сейсмический регистратор по второму каналу связи, если сигнал подтверждения не был принят, при этом второй канал связи отличается от первого канала связи, причем сигнал подтверждения указывает на то, что сейсмический регистратор принял сейсмические данные.

9. Способ по п. 8, в котором прикладная программа протокола связи представляет собой протокол управления передачей/Интернет-протокол (TCP/IP).

10. Способ по п. 8, в котором дополнительно принимают команду на передачу сейсмических данных по IP-адресу сейсмического регистратора до отбора сейсмических данных.

11. Способ по п. 8, в котором дополнительно обеспечивают сеть связи, имеющую первый канал связи и второй канал связи для сейсмического регистратора, причем второй канал связи отличается от первого канала связи.