CA2150172C - Systeme d'acquisition et de transmission sismique avec decentralisation des fonctions - Google Patents
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- G01V1/22—Transmitting seismic signals to recording or processing apparatus
- G01V1/223—Radioseismic systems
Abstract
- Le système selon l'invention comporte plusieurs groupes d'unités locales (BA) adaptées à l'acquisition, le traitement et la transmission de données collectées sur le terrain par des récepteurs sismiques, chacun de ces groupes étant sous le contrôle d'une station locale équipée pour réaliser des fonctions étendues: collecter les données sismiques des différentes unités, gérer des opérations de test et d'initialisation sur les moyens de liaison (lignes ou canaux hertziens) ainsi que sur les équipements de terrain (récepteurs sismiques, électronique dans chaque unité, surveiller le bon déroulement d'opérations sismiques, et rendre compte sur commande des résultats et des anomalies éventuelles. Dans le cas où l'ensemble sismique comporte plusieurs groupes de récepteurs, avec les unités locales et la station locale associées, on les place sous le contrôle d'une station centrale de synchronisation, de surveillance et de pilotage où sont finalement regroupées toutes les données sismiques. - Application à la réalisation d'une exploration sismique à grande échelle.
Description
21~01'~2 L'invention a pour objet un système d'acquisition et de collecte de signaux sismiques avec une décentralisation des fonctions, adapté à la réalisation de campagnes d'exploration sismique à
grande échelle. Le système selon l'invention comporte une station centrale 1 (laboratoire sismique) de coordination et de contrôle et plusieurs ensembles autonomes d'acquisition et de collecte de signaux sismiques adaptés chacun à gérer une partie d'un ensemble complexe d'exploration sismique.
Dans le cadre d'opérations d'exploration sismique, il est nécessaire de transférer vers une station centrale telle qu'un camion-laboratoire, une masse souvent considérable de signaux.
Ces signaux sont captés par un ensemble souvent considérable de récepteurs tels que des géophones disposés au contact du sol au-dessus d'une formation géologique à étudier, en réponse à des ébranlements émis par une source sismique et renvoyés par les discontinuités du sous-sol.
La tendance actuelle, dans le cas des méthodes d'exploration sismique dites 3D, à répartir sur une zone à
explorer, à terre, en mer, ou dans des zones côtières, souvent sur
grande échelle. Le système selon l'invention comporte une station centrale 1 (laboratoire sismique) de coordination et de contrôle et plusieurs ensembles autonomes d'acquisition et de collecte de signaux sismiques adaptés chacun à gérer une partie d'un ensemble complexe d'exploration sismique.
Dans le cadre d'opérations d'exploration sismique, il est nécessaire de transférer vers une station centrale telle qu'un camion-laboratoire, une masse souvent considérable de signaux.
Ces signaux sont captés par un ensemble souvent considérable de récepteurs tels que des géophones disposés au contact du sol au-dessus d'une formation géologique à étudier, en réponse à des ébranlements émis par une source sismique et renvoyés par les discontinuités du sous-sol.
La tendance actuelle, dans le cas des méthodes d'exploration sismique dites 3D, à répartir sur une zone à
explorer, à terre, en mer, ou dans des zones côtières, souvent sur
2 0 plusieurs kilomètres, des récepteurs sismiques par centaines, voire par milliers.
Les méthodes actuelles de prospection sismique comportent l'utilisation d'unités locales d'acquisition répartis parfois sur une distance de plusieurs kilomètres et destinés chacun à collecter les signaux reçus par un ou plusieurs récepteurs, à les numériser et les stocker dans une mémoire locale avant leur transmission en temps réel ou différé à une station centrale par une voie de transmission telles qu'un câble, une fibre optique, un canal hertzien etc.
Les méthodes actuelles de prospection sismique comportent l'utilisation d'unités locales d'acquisition répartis parfois sur une distance de plusieurs kilomètres et destinés chacun à collecter les signaux reçus par un ou plusieurs récepteurs, à les numériser et les stocker dans une mémoire locale avant leur transmission en temps réel ou différé à une station centrale par une voie de transmission telles qu'un câble, une fibre optique, un canal hertzien etc.
3 0 Différents systèmes de transmission de données sismiques sont utilisés pour relier des unités locales d'acquisition à une station centrale. Les liaisons peuvent être assurées au moyen de câbles, de canaux hertziens, via un ou plusieurs relais éventuels, ou encore combiner les liaisons par câbles et par voie hertzienne ,.
f' ' 2 comme indiqué par exemple dans les brevets FR 2.599.533, r 2.538.561, 2.511.772 ou 2.627.652.
Dans le brevet FR 2 511 772 est décrit un système de transmission où une station centrale communique directement avec un premier ensemble d'unités locales d'acquisition au moyen d'un premier canal hertzien et, indirectement avec un deuxième ensemble d'unités locales d'acquisition par l'intermédiaire d'un radio-relais, cet agencement mixte permettant de s'adapter facilement à des modifications de la topographie ou aux difficultés de liaison par radio dans les zones où des campagnes d'exploration sismique sont menées.
Dans le brevet FR 2 608 780, est décrit un système d'acquisition et de transmission de données simiques comportant une pluralité d'unités locales d'acquisition de données sismiques pourvus chacun d'une mémoire étendue suffisante pour mémoriser les données d'une session complète d'enregistrement.
Ces données sont collectées ensuite en déplaçant sur le terrain jusqu'au voisinage de chacun des unités locales, une mémoire de masse telle qu'un disque optique numérique. Durant chaque 2 0 séance d'enregistrement, on utilise les moyens de transmission entre les unités locales et le station centrale 1 pour transmettre des données de test ou des portions réduites d'enregistrement, de façon qu'un opérateur puisse surveiller le bon déroulement des "tirs" sismiques successifs.
Dans le brevet FR 2.627 652, est décrit un système de transmission semi-séquentiel permettant à des groupes d'unités locales d'acquisition sismique, de communiquer simultanément avec une station centrale, au moyen de plusieurs voies de transmission hertzienne de fréquences différentes. Dans chaque 3 0 groupe, les unités locales reçoivent respectivement des numéros d'ordre différents en fonction de leur place sur le terrain. Chacun d'eux détermine l'écart entre son propre numéro d'ordre et un numéro d'ordre reçu par radio et qui est celui affecté au premier appareil de son groupe et quand son tour est venu, il s'attribue la fréquence affectée au groupe auquel il appartient et il transmet 21~01'~2 t-.
les données qu'il a enregistrées. De cette façon, avec un ordre unique, on peut commander le rapatriement semi-séquentiel vers la station centrale de données émanant de groupes déterminés d'unités locales d'acquisition.
Par le brevet FR 2 696 839, on tonnait un système de transmission sismique pour un ensemble d'unités locales d'acquisition de données sismiques réparties sur une zone d'exploration. Les unités locales d'acquisition sont divisées en n groupes et, à l'intérieur, en sous-groupes disposant chacune d'une fréquence particulière de communication avec une unité de concentration laquelle est reliée à une station centrale par voie hertzienne ou par câble ou fibre optique. Des unités locales d'acquisition dans les différents sous-groupes communiquent simultanément avec l'unité de concentration correspondante durant des fenêtres d'émission bien déterminées. Celle-ci assemble les signaux reçus des unités locales d'acquisition pour les transmettre en série à la station centrale. Les unités locales d'acquisition sont adaptés à retarder leur propre fenêtre d'émission selon le rang qui leur est préalablement assigné à
2 0 l'intérieur de leurs sous-groupes respectifs.
Par le brevet FR 2 692 384 du demandeur, on tonnait un système d'acquisition de données comportant une pluralité
d'unités locales d'acquisition adaptées chacun à collecter des données reçues par des récepteurs et de transfert des données vers une station centrale de commande, d'enregistrement et de traitement. Pour décharger la station centrale d'une partie de ses tâches dans le cas où le volume de données à centraliser et à
traiter est considérable, on utilise des unités locales d'acquisition pourvus, outre leurs processeurs de gestion comportent des 3 0 processeurs complémentaires de calcul programmés pour effectuer des traitements sur les données avant leur transmission: combinaisons diverses de signaux sismiques, compression de données, contrôles de qualité effectués en temps réel durant la phase de déploiement de l'équipement sismique (récepteurs sismiques et électronique des moyens d'acquisition
f' ' 2 comme indiqué par exemple dans les brevets FR 2.599.533, r 2.538.561, 2.511.772 ou 2.627.652.
Dans le brevet FR 2 511 772 est décrit un système de transmission où une station centrale communique directement avec un premier ensemble d'unités locales d'acquisition au moyen d'un premier canal hertzien et, indirectement avec un deuxième ensemble d'unités locales d'acquisition par l'intermédiaire d'un radio-relais, cet agencement mixte permettant de s'adapter facilement à des modifications de la topographie ou aux difficultés de liaison par radio dans les zones où des campagnes d'exploration sismique sont menées.
Dans le brevet FR 2 608 780, est décrit un système d'acquisition et de transmission de données simiques comportant une pluralité d'unités locales d'acquisition de données sismiques pourvus chacun d'une mémoire étendue suffisante pour mémoriser les données d'une session complète d'enregistrement.
Ces données sont collectées ensuite en déplaçant sur le terrain jusqu'au voisinage de chacun des unités locales, une mémoire de masse telle qu'un disque optique numérique. Durant chaque 2 0 séance d'enregistrement, on utilise les moyens de transmission entre les unités locales et le station centrale 1 pour transmettre des données de test ou des portions réduites d'enregistrement, de façon qu'un opérateur puisse surveiller le bon déroulement des "tirs" sismiques successifs.
Dans le brevet FR 2.627 652, est décrit un système de transmission semi-séquentiel permettant à des groupes d'unités locales d'acquisition sismique, de communiquer simultanément avec une station centrale, au moyen de plusieurs voies de transmission hertzienne de fréquences différentes. Dans chaque 3 0 groupe, les unités locales reçoivent respectivement des numéros d'ordre différents en fonction de leur place sur le terrain. Chacun d'eux détermine l'écart entre son propre numéro d'ordre et un numéro d'ordre reçu par radio et qui est celui affecté au premier appareil de son groupe et quand son tour est venu, il s'attribue la fréquence affectée au groupe auquel il appartient et il transmet 21~01'~2 t-.
les données qu'il a enregistrées. De cette façon, avec un ordre unique, on peut commander le rapatriement semi-séquentiel vers la station centrale de données émanant de groupes déterminés d'unités locales d'acquisition.
Par le brevet FR 2 696 839, on tonnait un système de transmission sismique pour un ensemble d'unités locales d'acquisition de données sismiques réparties sur une zone d'exploration. Les unités locales d'acquisition sont divisées en n groupes et, à l'intérieur, en sous-groupes disposant chacune d'une fréquence particulière de communication avec une unité de concentration laquelle est reliée à une station centrale par voie hertzienne ou par câble ou fibre optique. Des unités locales d'acquisition dans les différents sous-groupes communiquent simultanément avec l'unité de concentration correspondante durant des fenêtres d'émission bien déterminées. Celle-ci assemble les signaux reçus des unités locales d'acquisition pour les transmettre en série à la station centrale. Les unités locales d'acquisition sont adaptés à retarder leur propre fenêtre d'émission selon le rang qui leur est préalablement assigné à
2 0 l'intérieur de leurs sous-groupes respectifs.
Par le brevet FR 2 692 384 du demandeur, on tonnait un système d'acquisition de données comportant une pluralité
d'unités locales d'acquisition adaptées chacun à collecter des données reçues par des récepteurs et de transfert des données vers une station centrale de commande, d'enregistrement et de traitement. Pour décharger la station centrale d'une partie de ses tâches dans le cas où le volume de données à centraliser et à
traiter est considérable, on utilise des unités locales d'acquisition pourvus, outre leurs processeurs de gestion comportent des 3 0 processeurs complémentaires de calcul programmés pour effectuer des traitements sur les données avant leur transmission: combinaisons diverses de signaux sismiques, compression de données, contrôles de qualité effectués en temps réel durant la phase de déploiement de l'équipement sismique (récepteurs sismiques et électronique des moyens d'acquisition
4 dans les unités locales Ai sur le terrain) etc, accessibles immédiatement aux opérateurs sur le terrain.
Le système décentralisé selon l'invention permet le pilotage d'opérations à grande échelle d'acquisition, de transmission et de contrôle par un équipement sismique installé dans une zone d'exploration, comportant au moins un ensemble de récepteurs sismiques répartis sur la zone en n groupes (n>_ 1 ) pour recevoir des signaux sismiques en réponse à des ébranlements transmis dans le sous-sol par une source sismique, des unités locales d'acquisition, de contrôle et de transmission de données sismiques correspondant à des signaux reçus par les récepteurs de chaque groupe de récepteurs, chacune de ces unités locales comportant des moyens de calcul programmés pour l'exécution de programmes d'acquisition des signaux sismiques, de surveillance de l'équipement sismique local, et de traitement des données sismiques reçues Le système selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte n stations centrales locales de contrôle et de concentration comportant chacune une unité de commande comprenant des moyens de calculs programmés pour réaliser un ensemble de fonctions réparties en tâches, permettant le contrôle de l'exécution des programmes assignés à chaque unité locale et une unité de concentration, sous le contrôle de l'unité de commande, qui comporte des moyens pour communiquer avec plusieurs unités locales par des voies de transmission bi-directionnelles telles que des canaux hertziens, et des moyens pour gérer les transmissions avec lesdites unités locales.
Pour les campagnes de prospection sismique impliquant un équipement sismique particulièrement important, avec plusieurs groupes d'unités locales chacune sous le contrôle d'une station locale, on utilise de préférence une station centrale pour synchroniser et commander les différentes stations locales.
De préférence, les liaisons entre les unités locales et les stations locales sont effectuées par voie hertzienne ou par câble. Celles reliant les stations locales à la station centrale sont de préférence des voies hertziennes.
De préférence, suivant un mode de réalisation, chaque station locale comporte un micro-ordinateur pourvu de programmes de gestion de tâches relatives à l'acquisition de données sismiques, aux échanges, à la configuration, au contrôle, à la synchronisation et au test de l'équipement sismique, impliquant une délégation sélective d'exécution aux unités locales associées, ainsi qu'à une unité de concentration pour gérer les communications avec les unités locales.
Chaque unité de concentration comporte par exemple un processeur central associé à des modules de mémorisation et des circuits d'adaptation avec des voies de communication avec les unités locales.
De préférence, suivant un mode réalisation, la station centrale comporte un micro-ordinateur pourvu de modules de mémorisation à grande capacité, des moyens de contrôle et d'intervention par un opérateur comprenant un terminal avec un écran haute résolution et une imprimante haute résolution, une unité de concentration pour communiquer par voie hertzienne avec les stations locales, le micro-ordinateur étant pourvu de programmes pour la distribution aux stations locales de tâches touchant à la synchronisation, à
ia réalisation d'opérations sismiques et de surveillance de l'équipement sismique, au rapatriement sélectif des données délivrées par les unités locales et des programmes de traitement des données rapatriées. II peut comporter aussi des moyens de mémorisation pour une base de données relatives aux conditions opératoires et à la planification des opérations sismiques.
L'invention porte aussi sur une méthode pour piloter des opérations à grande échelle au moyen de l'équipement sismique précédent, qui comporte en combinaison:
- l'utilisation d'unités locales pourvues chacune d'un équipement pour l'acquisition des signaux sismiques reçus par les récepteurs (R) de chaque groupe de récepteurs, de moyens de 21~01'~2 d, transmission et d'un micro-ordinateur auquel on associe des f programmes pour l'exécution d'opérations d'acquisition des signaux sismiques reçus par les groupes de récepteurs associés, de surveillance de l'équipement sismique local, de traitement de ces mêmes signaux et de transmission sélective, - le contrôle de l'exécution desdits programmes par les unités locales de chaque groupe, en les reliant sélectivement par des premières voies de communication à portée relativement faible, à une station locale comportant un micro-ordinateur programmé pour synchroniser le groupe d'unités locales associé
et piloter la réalisation d'un certain nombre de tâches impliquant l'exécution desdits programmes par lesdites unités locales, et, si le nombre n de groupes est supérieur à 1;
- l'utilisation d'une station centrale reliée par des deuxièmes voies de communication sélectives distinctes des premières voies, avec les stations locales pour la synchronisation et la commande des stations locales, cette station centrale comportant un micro-ordinateur pourvu de programmes pour la réalisation d'opérations d'initialisation, de synchronisation 2 0 générale, de configuration et de surveillance du système et de pilotage d'opérations sismiques, impliquant une délégation sélective aux différentes stations locales pour l'exécution de tâches définies La structure du système selon l'invention permet à un opérateur, tout en laissant une large autonomie à chaque ensemble pour réaliser la collecte de l'ensemble de traces qui lui est dévolu, de commander le rapatriement a la station centrale de compte-rendus d'acquisition, dans le but de surveiller le bon déroulement des opérations de collecte en cours, corriger des 3 0 défaillances éventuelles et aussi apporter des modifications aux paramètres d'acquisition choisis pour ces ensembles.
Le système selon l'invention convient pour coordonner par exemple l'activité d'ensembles d'acquisition avec des modes de transmission pouvant être différents d'un ensemble à l'autre:
liaison par câbles de transmission, liaison par radio, ,. i _ ò
éventuellement système autonome de prospection sismique t marine participant à la couverture d'une zone à explorer.
D'autres caractéristiques et avantages du système selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation décrits à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés où
- la Fig.l montre schématiquement le système selon l'invention positionné sur le terrain avec différentes possibilités de voies de transmission entre les éléments;
1 0 - la Fig.2 montre schématiquement une unité locale d'acquisition R1U;
- la Fig.3 montre schématiquement une station locale LS de concentration;
- la Fig.4 montre schématiquement un module de concentration DCU à l'intérieur d'une station locale;
- la Fig.S montre un exemple de réalisation de moyens de transmission radio dans le module de concentration DCU;
- la Fig.6 montre un organigramme des tâches accomplies par les stations locales LS;
2 0 - la Fig.7 montre schématiquement la station centrale générale SCC; et - la Fig.8 montre un organigramme des tâches accomplies par cette station générale SCC.
Le dispositif sismique schématisé à la Fig.l comporte un ensemble souvent considérable (de plusieurs centaines à
plusieurs milliers) de récepteurs simiques R répartis à intervalles les uns des autres sur une zone à explorer pour capter les ondes sismiques renvoyées par des discontinuités souterraines, en réponse à la transmission dans le sol d'ondes sismiques produites 3 0 par une source S, et une station centrale de commande et d'enregistrement 1 où tous les signaux sismiques collectés sont finalement centralisé par le moyen du système de transmission qui va être décrit.
~1~01'~2 i_ s Chacun de ces récepteurs R est constitué le plus souvent r d'une bretelle de capteurs élémentaires alignés g qui produisent chacun une "trace sismique".
L'ensemble des récepteurs R sur le terrain est subdivisé en n groupes GR1, GR2, ..., GRn comportant chacun un certain nombre q de récepteurs R. Des unités locales d'acquisition et de transmission RTU référencées BAll, ... BApI, ... BApk, ... BApn sont placées sur le terrain, chacune pour numériser et mémoriser temporairement les données sismiques recueillies par un ou plusieurs récepteurs R de chaque groupe. Un groupe quelconque GRk d'ordre k par exemple, comporte un certain nombre q de récepteurs connectés respectivement à p unités d'acquisition locales RTU référencées BAlk, BApk par exemple.
Les nombres p et q peuvent être différents si une partie au moins des unités locales RTU (BAp2 par exemple sur la Fig.l ) est chargée de collecter les données sismiques issues de plus d'un récepteur sismique R. Un dispositif sismique peut ainsi comporter par exemple plusieurs centaines d'unités locales RTU.
L'ensemble des unités RTU de chaque groupe est sous le 2 0 contrôle d'une station centrale locale LS de contrôle et de concentration référencée LS1, LS2 ... LSi, LSj ... LSn.
Chaque station locale LS est adaptée à fonctionner de façon autonome lorsque les opérations sismiques envisagées ne concerne qu'un certain groupe local de récepteurs R associés à
leurs unités d'acquisition RTU.
Lorsque les opérations sismiques à réaliser impliquent l'utilisation de plusieurs groupes locaux GR, on installe dans la zone d'exploration une station centrale SCC de contrôle et de synchorisation, qui est adaptée à communiquer par une voie de 3 0 transmission (un canal hertzien HC ou éventuellement un câble L), avec les stations centrales locales LS.
Une source sismique S est mise en place sur le terrain et mise sous le contrôle selon les cas, d'une station locale LS
lorsqu'elle fonctionne de façon autonome, soit de la station centrale 1 dans un cadre d'opération plus vaste.
~~1~0~.72 ., I) UNITÉS LOCALES D'ACQUISITION ET DE TRANSMISSION
t (RTU) Chaque unité locale RTU (BA1 à BApn) comporte un module d'acquisition A adapté à collecter les signaux reçus par m (un ou plusieurs) récepteurs sismiques différents R.
Chaque module A comporte par exemple (Fig.2) m chaînes d'acquisition CA1 à CAm (m >_ 1) auxquelles sont appliqués respectivement les signaux reçus par m récepteurs R du groupe.
Chaque chaîne comporte un filtre passe-bas F1 1, F12. ... Fm de type V.H.F, un pré-amplificateur PA1, PA2,... PAm, un filtre passe-haut F2 1 , F2 2 , ... F2m et un convertisseur analogique-numérique (C.A.N) AD 1, AD2, ..., ADm pour convertir les signaux analogiques amplifiés et filtrés en mots numériques.
Toutes les chaînes sont connectées à un microprocesseur de gestion 2 traitant les mots numériques de 16 à 32 bits par exemple, programmé pour gérer l'acquisition et les échanges avec la station centrale SCC. Au microprocesseur 2 sont associés des moyens de mémorisation de deux blocs de mémoire M1 et M2 et une mémoire Mp pour les programmes.
2 0 Le processeur 2 est connecté à une unité SRTU d'émission-réception E-R par radio ou par ligne, adaptée à la voie employée pour la communication avec la station centrale 1.
Chaque unité émission-réception SRTU comporte un oscillateur 4 du type VCO dont la fréquence d'oscillation est déterminée par application d'une tension de commande issue d'un filtre passe-bas 5. L'entrée du filtre 5 est connectée à la sortie d'un circuit synthétiseur de fréquence 6 d'un type connu comportant des boucles d'asservissement de phase (PLL) et un pré-diviseur permettant d'appliquer à la fréquence de référence 3 0 définié par un quartz 7, un facteur de réduction programmable.
La sélection de ce facteur de réduction est opérée en commandant sélectivement des commutateurs d'un ensemble de commutateurs 8. Le signal appliqué à l'entrée du circuit synthétiseur 6 est le signal de l'oscillateur VCO 4.
~~~Q1'~2 Les commutations permettant d'assigner une fréquence particulière parmi un nombre déterminé (4 par exemple) de fréquences disponibles pour chaque groupe GR, pouvent être effectuées par un opérateur au moment de l'installation des unités locales d'acquisition BA sur le terrain ou bien encore transmise depuis la station centrale 1 par l'intermédiaire des stations locales LS.
Les signaux à transmettre, délivrés par le processeur 2 sont appliqués à un élément de codage COD du type NRZ par exemple, 10 puis amplifiés dans un étage d'amplification 9. Ils sont alors appliqués sur une ligne de transmission L ou bien à l'entrée "modulation" de l'oscillateur 4. La porteuse modulée disponible à
la sortie de l'oscillateur 4, est appliquée à une chaîne d'amplification comportant un pré-amplificateur 10, un amplificateur de puissance 11 et un filtre passe-bas 12, le signal amplifié étant appliqué à une antenne d'émission-réception A par l'intermédiaire d'un duplexeur d'antenne 13 d'un type connu.
Au duplexeur d'antenne 13 est également connecté un récepteur de radio 14 adapté à recevoir les signaux de commande 2 0 codés issus de la station centrale 1, via l'unité locale LS, portés par un signal à une fréquence bien déterminée commune à toutes les unités locales d'acquisition RTU du groupe local GRk. La démodulation des signaux reçus est effectuée en utilisant un signal produit par le circuit synthétiseur de fréquence 6. Les signaux démodulés issus du récepteur 14, sont décodés par un décodeur approprié 15 puis transférés au processeur 2.
On utilise par exemple des unités locales RTU pourvues de moyens de commutation automatique tels que ceux décrits dans le brevet FR 2 511 772 précité, adaptées à communiquer avec la 3 0 station centrale indifféremment par voie hertzienne ou par lignes de transmission. Avec ces moyens de commutation, la connexion d'un câble de transmission L a pour effet de désactiver automatiquement les moyens radios d'émission et de réception inclus dans l'unité RTU et la station centrale SCC (I) est agencée pour se commuter automatiquement sur la voie de ~1â01'~2 communication adéquate pour communiquer avec tout unité
r d'acquisition RTU quel que soit son mode de connexion.
Le processeur 2 comporte un port d'entrée 16 pour la connexion d'un élément d'interface 17 approprié au type de liaison. ~n peut utiliser par exemple un récepteur optique à
infra-rouge tel que celui décrit dans le brevet FR 2 602 875 et qui permet à un opérateur de communiquer des instructions à
l'appareil d'acquisition sans avoir à établir avec lui de liaison matérielle.
Une connexion 18 est établie entre le processeur 2 et l'ensemble de commutateurs 8, de manière que le facteur de réduction appliqué par celui-ci et donc la fréquence d'émission puissent être modifiée à volonté.
Les unités locales d'acquisition et de transmission RTU (BA1 à Bpn) sont placées par exemple dans des boitiers ou bouées étanches permettant leur emploi dans des zones humides (lacs, marécages, forêts etc).
Chaque module d'acquisition Ai comporte de préférence un processeur 19 spécialisé dans certains calculs. I1 peut s'agir par 2 0 exemple d'un processeur à 32 bits à virgule flottante du type DSP
96002 fabriqué notamment par Motorola, qui est associé à un dispositif du type DMA pour accélérer les transferts par blocs de données entre les deux processeurs 2 et 19. A ce dernier, est adjoint une mémoire de travail M3. Chaque appareil d'acquisition comporte aussi une alimentation électrique autonome 20.
Le processeur 2 agit en maître. II a pour fonction de réaliser le décodage des ordres transmis par la station locale LS associée, et de gérer:
- l'acquisition des signaux des récepteurs R1 à Rm par les 3 0 différentes chaînes d'acquisition, - les transmissions en relation avec l'unité d'émission-réception SRTU;
- les mémoires M1 et M2 pour le stockage temporaire des données;
- les entrées-sorties;
~~0~~~
- les interruptions entre programmes;
' - les échanges avec le processeur de calcul DSP 19 etc.
I1 est aussi programmé, lorsque le nombre de fréquences de transmission radio affecté à chaque groupe est inférieur au nombre total d'unités locales RTU, pour faire les calculs nécessaires au positionnement de chaque fenêtre d'émission en fonction du numéro d'ordre et de la fréquence assignés ainsi que du rang fixé à l'appareil dans son sous-groupe, comme on l'a vu précédemment. Les données nécessaires pour ces calculs de positionnement peuvent être introduites dans chaque appareil au moment de son implantation sur le terrain par exemple, au moyen du boitier 17 (Fig.2) ou bien encore être transmises depuis la station locale LS associée, avant le début d'opération prévues d'enregistrement sismique.
Cette transmission des données de calcul peut dans ce cas être faite par transmission via les stations locales LS 1 à LSn (Fig. l ). La programmation concerne notamment toutes les opérations nécessaires à l'affectation d'une fréquence de transmission et au positionnement relatif des fenêtres d'émission 2 0 à partir du seul numéro d'ordre de l'appareil d'acquisition BA sur le terrain, introduit au moment de sa mise en place.
Un processeur de calcul de type DSP présente l'avantage d'avoir deux états différents, un état d'activité et un état de veille caractérisé par une consommation électrique extrêmement faible, quasiment nulle. Quand il a fini d'exécuter les traitements commandés par le processeur 2 et que celui-ci le remet dans l'état de veille, le processeur 19 est adapté à sauvegarder automatiquement le contexte de calcul, ce qui évite à chaque réactivation toute réinitialisation et donc toute perte de temps.
3 0 De par sa structure propre, le processeur DSP 19 est pàrticulièrement adapté à effectuer à grande vitesse des opérations telles que des conversions de format, des multiplications de nombres complexes, des transformations de Fourier du type FFT, des corrélations entre les signaux reçus et les signaux émis, des filtrages numériques, des sommations de 2~~0~~~
t tirs successifs avec élimination des bruits perturbateurs de nature non sismique, des combinaisons entre eux des signaux délivrés par des récepteurs sismiques mufti-axes tels que des géophones tri-axiaux par exemple, etc. Le processeur 19 peut aussi mettre en oeuvre des algorithmes de compression de données de façon à réduire le volume de données à transmettre et donc réduire soit le temps de transmission soit la largeur de bande hertzienne nécessaire etc.
Les pré-traitements accomplis localement avant transmission, contribuent à réduire sensiblement le nombre de tâches dévolues à la station locale associée LS et donc la puissance de calcul qu'il faudrait autrement y installer quand le nombre de traces sismiques à acquérir en temps réel est de plusieurs centaines.
Cet arrangement à deux processeurs 2 et 19 offre, sans affecter le déroulement normal des opérations de gestion par le processeur de gestion 2, la possibilité de procéder en temps réel à
de nombreuses opérations préalablement à la transmission des données à la station centrale 1. L'utilisation alternée des deux blocs de mémoire M1 , M2 rend possible par exemple la transmission de données collectées durant un cycle d'émission-réception et pré-traitées durant la collecte des signaux sismiques du cycle suivant par exemple. .
Les processeurs de calcul du type DSP étant très rapides, leur durée d'activité à chaque cycle d'acquisition est relativement réduite. Leur consommation électrique reste en moyenne très faible par conséquent, ce qui les rend compatibles avec un emploi dans des boîtiers d'acquisition pourvus d'une alimentation autonome.
3 0 On peut utiliser avantageusement une mémoire Mp du type mémoire permanente "flash" réinscriptible, de façon à
télécommander éventuellement depuis l'unité locale de contrôle LS ou le boîtier de commande 17, le changement de certains jeux d'instructions, ce qui permet de changer certaines fonctionnalités 22~01'~2 des unités locales d'acquisition et notamment de commander la réalisation de pré-traitements par le processeur de calcul 7.
Le chargement à distance de programmes spécifiques, peut notamment permettre l'exécution par chaque appareil d'acquisition, de tests préalables des récepteurs R et des chaînes électroniques d'acquisition.
Les opérations de tests ou qualifications de l'équipement de terrain (récepteurs et/ou unités locales d'acquisition) sont conduites par exemple comme décrit dans le brevet FR 2. 692 384 précité.
II) STATIONS LOCALES DE CONTROLE ET DE
CONCENTRATION LS:
II-A- DESCRIPTION:
Les stations locales de contrôle et de concentration LCS
référencées LS1,... LSk, ... LSn (Fig.l), sont adaptées à contrôler et synchroniser respectivement les acquisitions de signaux sismiques par les unités RTU de leurs groupes respectifs GR1, ...
GRk, ... GRn, et aussi à concentrer localement tous les signaux 2 0 collectés. Elles communiquent avec la station centrale 1 par voie hertzienne de préférence, ou éventuellement par un câble de transmission.
Chaque station locale LS comporte (Fig.3) réunis en un même lieu, une unité de commande LCU et une unité de concentration DCU affectée à gérer les communications de chaque station locale LS avec les unités locales RTU d'acquisition soit par voie hertzienne HCk, soit éventuellement par ligne Li (paire torsadée).
Une voie de transmission série à grand débit HFL (entre 40 3 0 et 125 MBauds) de type coaxial ou à fibre optique, relie le module d'interface AI avec l'unité de concentration DCU.
Chaque unité ce commande LCU comporte un module de commande CU, communiquant par un bus IB avec des modules de mémorisation MM (mémoires vives avec DMA et mémoires de 21501'2 ls masse telle qu'un disque) et des modules d'interface SCI/CI, AI et SI.
Le module d'interface SCI/CI permet la connexion éventuelle sur le bus IB d'un module de commande d'une source sismique, quand les opérations sismiques à effectuer ne concernent qu'un groupe local déterminé GRi et la station locale LSi associée. Par ce module d'interface SCI/CI, on peut également connecter une imprimante sur support papier des traces sismiques collectées.
Le module d'interface AI est interposé entre le bus IB et la voie rapide HFL de liaison avec l'unité de concentration associée DCU.II sert de mémoire-tampon pour les données arrivant par la voie HFL, avant leur transfert dans les modules de mémorisation MM.
Le module de commande CU est un micro-ordinateur avec une carte-mère équipée d'un processeur de type 486 par exemple, pourvu d'une mémoire vive de capacité suffisante (16 Moctets, beaucoup plus si néccessaire) et d'une mémoire de masse pouvant atteindre plusieurs Goctets. Un terminal 2 0 utilisateur UI comportant un écran EC, un clavier KB et une souris MO, permettent un dialogue avec un opérateur. Chaque station locale LS comporte également une imprimante PR pour l'impression des rapports d'opérations et aussi pour obtenir des copies d'écran.
Pour les cas où une station centrale SCC est installée pour synchroniser plusieurs stations locales LS, chacune de celles-ci comporte un module de communication SRTU par voie hertzienne (ou éventuellement par câble de transmission) pour communiquer avec elle. Le module SRTU est par exemple 3 0 identique à celui utilisé dans les unités locales d'acquisition RTU.
Par cette voie de communication, comme on le verra par la suite, chaque station locale reçoit de la station centrale SCC des ordres et des paramètres de travail, et lui transmet à la demande des données de contrôle provenant du groupe local GR associé. Le ~~~os72 module de communication SRTU est relié au bus IB par ' l'intermédiaire du circuit d'interface SI
Le module de concentration DCU (Fig.4) est chargé de relayer la transmission des commandes du module de commande CU vers les stations locales LS et en sens inverse, la transmission des données sismiques. Le module de concentration DCU
comporte quatre cartes électroniques. Une première carte porte un processeur central CPU, une deuxième, un circuit de détection synchrone de ligne LSD qui communique par des ports d'entrée/sortie P. On peut connecter un câble de transmission L à
ces ports P, lorsque le module de concentration DCU doit être connecté par ce moyen aux unités locales RTU associées. Une troisième carte porte des modules de mémoires FM pourvues d'un DMA, accessibles par l'intermédiaire d'un bus d'échange DMAB. La quatrième carte FOI porte un circuit d'interface permettant des échanges entre un bus d'échange DMAB et la carte d'interface AI (Fig.3). Les trois premières cartes CPU, LSD, FM sont en outre reliées par un bus interne p.PB.
Chaque unité de concentration DCU comporte une unité
2 0 d'émission-réception radio CRTU, adaptée, quand ce mode de liaison est possible, à établir des communications par voie hertzienne avec les unités locales RTU. Cette unité CRTU comporte (Fig.4):
- un circuit d'interface RI connecté au bus d'échange DMAB, au bus interne p.PB et à un transmetteur radio Tx émettant suivant le mode TFM (Tamed Frequency Modulation) bien connu des spécialistes; et - un circuit de détection synchrone de modulations hertziennes RSD, connecté à un récepteur de radio Rx.
3 0 On affecte à chaque groupe GRk (Fig. l ) un certain nombre q de fréquences de transmission fkl, fk2 ..., fkq. De préférence, ces fréquences sont particulières à chaque groupe. Cependant, quand le nombre de fréquences disponibles dans chaque groupe GR est inférieur au nombre p d'unités locales RTU de ces groupes, on répartit les unités locales de chaque groupe Gk en q sous-groupes ..
et on fixe des règles d'utilisation de ces fréquences en affectant à
chaque appareil d'acquisition une fenêtre d'émission en fonction d'un numéro d'ordre et d'une fréquence d'émission, de la manière décrite par exemple dans le brevet FR 2 692 384. Dans ce cas, on programme aussi les processeurs 2 et 19 pour qu'ils fassent les calculs nécessaires au positionnement précis de chaque fenêtre d'émission dans chaque séquence de transmission.
On dispose les stations centrales locales de contrôle et de concentration LS à des distances modérées des unités locales RTU
de façon à limiter à quelques 100 mW par exemple ou même moins, la puissance d'émission radio nécessaire pour assurer les communications. Les réglementations en matière de télécommunications n'étant pas contraignantes pour ces faibles puissances, on peut disposer sans difficulté d'un nombre important de canaux de communication parallèles entre les différentes unités locales RTU et la station locale associée. On peut de ce fait restreindre beaucoup le nombre de canaux hertziens à
puissance plus élevée qui doivent faire l'objet d'une autorisation, et les réserver pour les communications entre les stations locales 2 0 LS et la station centrale SCC.
Les communications entre les unités locales RTU sur le terrain et les stations centrales locales LS, et entre celles-ci et le station centrale 1, peuvent être accélérées si l'on transmet les données sans messages d'acquittement interposés. Dans ce cas, on choisit de préférence une méthode connue de transmïssion avec entrelacement et détection d'erreurs pour minimiser l'influence des perturbations éventuelles, telle que celle décrite dans la demande de brevet FR 91/02243.
L'ensemble d'émission-réception Tx, Rx de chaque unité de 3 0 concentration DCU comporte par exemple (Fig.S) des moyens de réception hertzienne comprenant q modules de réception HR 1, HR2, ... HRq connectés en parallèle sur une antenne 21 accordés sur les q fréquences fkl à fkq attribuées aux groupe GRi associé, pour séparer des signaux reçus simultanément de q unités locales RTU parmi les unités de ce groupe. Les signaux reçus, après leur ~15~~.'~~
séparation, sont placés dans des blocs de mémoire 221, 222, ..., 22q du type FIFO par exemple. Ces blocs sont commandés par un module de synchronisation 23 adapté à gérer l'inscription simultanée des signaux reçus en mémoire et leur relecture séquentielle. Le mode de lecture adopté permet de transformer un ensemble de q signaux différents reçus simultanément de q unités locales d'acquisition du groupe GRk et stockés en mémoire en un train de q signaux successifs qui peuvent être retransmis sur une autre voie de transmission telle qu'un canal hertzien.
II-B FONCTIONNEMENT
Chaque station centrale locale LS commande les déclenchements successifs de la source S, la transmission de l'instant de "tir" TB aux unités locales RTU via les unités locales de concentration DCU, l'acquisition par les différents unités d'acquisition locales RTU, des signaux renvoyés par les discontinuités du sous-sol et reçus par les récepteurs R1 à Rn et ensuite, commande la centralisation des données mémorisées. Sur commande de l'unité de commande LCU dans la station centrale 2 0 locale LS,, chaque unité locale d'acquisition RTU lui transfère les données qu'elle a mémorisées via l'unité de concentration DCU.
Programmation des activités par tâches Les différentes activités permettant le bon déroulement des processus, sont fractionnées en tâches répertoriées, dédiées chacune à un processus spécifique, qui se présentent chacune sous la forme de programmes intégrés aux ordinateurs dans la station centrale 1, dans les stations locales DCU et les unités locales RTU.
Les tâches peuvent être réalisés en séquence ou bien 3 0 mises en concurrence par des commutations. Un programme de répartition en temps réel gère le lancement ou l'interruption des tâches en tenant compte de leurs degrés de priorité respectifs ou leur reprise quand elles ont été interrrompues a) faute de disposer à un instant de leur exécution de toutes les données néccessaires, ou b) à la réception d'un message d'interruption issu ' d'une autre tâche ou bien c) consécutif à un événement extérieur.
Pour définir une tâche, on tient compte de sa fonction, de toutes les données nécessaires à son exécution, des programmes _ de pilotage (drivers) requis, de toutes les interruptions que la tâche impose et de son degré de priorité préétabli.
Les tâches peuvent accéder à une base de données constituée de paramètres introduites par l'opérateur, des données sismiques acquises et des paramètres de contrôle du système sismique.
Les relations d'interdépendance des différentes tâches réalisées par le système sismique sont représentées sur le diagramme de la Fig. 6 Les principales tâches exécutées sont les suivantes:
1) Tâche de séc~uençement:
Cette tâche agit en machine dite à états (state machine) pour distribuer entre les différentes tâches, les opérations à
réaliser soit à l'initiative de l'opérateur soit automatiquement dès l'instant où le système est activé (alimenté électriquement). A cet 2 0 instant, les paramètres de la base de données peuvent être mises à jour avec un jeu de paramètres préchargés dans les mémoires de masse de la station centrale locale (paramètres par défaut), à
la fin d'une session précédente.
2) Tâche de dialogue Cette tâche est impliquée dans plusieurs fonctions:
l'affichage de menus de dialogue entre l'opérateur et le système, conserver, à sa demande, les paramètres choisis par l'opérateur, mettre à jour les paramètres propres aux unités locales RTU, sauver sur les mémoires de masse les paramètres du système, 3 0 ainsi que les paramètres imposés par l'opérateur, et restaurer le contexte du processeur CU i.e son état, avant de quitter une application en cours.
3) Tâche d'activation de l'équipement de terrain.
A cette tâche est dévolue:
.
a) l'initialisation de l'unité locale de concentration DCU avec les paramètres de travail qui lui sont fixées, b) l'initialisation des unités locales RTU transmettant par voie hertzienne, c) la vérification des câbles de transmission suivant une procédure définie, d) l'initialisation des unités locales RTU connectées par un des câbles, e) l'initialisation des unités locales d'acquisition RTU que 10 l'on configure pour l'acquisition de données auxiliaires (signature de la source sismique par exemple, et g) la vérification globale de l'équipement de terrain et l'affichage de son état courant.
4) Tâche d'acquisition:
Cette tâche a pour objet de gérer les opérations de conduite des cycles d'émission-réception sismique. Les fonctions réalisées dépendent de la source sismique utilisée et du mode d'acquisition.
- Si la source sismique est un vibrateur, il faut transmettre aux 2 0 unités locales les paramètres du balayage en fréquence que l'on va imposer à la source et le mode de corrélation.
- Si l'opérateur veut que chaque station locale fasse des combinaisons de traces (trace stacking) au moyen des processeurs 2, 7 (Fig.2), il faut définir les normes de bruit, définir le mode de combinaison et gérer sa réalisation ;
- initialiser les unités locales RTU avec les paramètres imposés pour l'acquisition des signaux;
- gérer le contrôleur de source sismique i.e lui transmettre l'ordre de déclenchement, recevoir et retransmettre aux unités 3 0 locales RTU le signal de commande du déclenchement (Time Break) ainsi que les signaux confirmant le déclenchement effectif;
- cadencer globalement le déroulement de chaque cycle d'émission-réception; et . ~ 21501'2 ..
- redéclencher les cycles suivants à intervalles définis dans le cas où l'on a choisi le mode automatique. de déclenchement
Le système décentralisé selon l'invention permet le pilotage d'opérations à grande échelle d'acquisition, de transmission et de contrôle par un équipement sismique installé dans une zone d'exploration, comportant au moins un ensemble de récepteurs sismiques répartis sur la zone en n groupes (n>_ 1 ) pour recevoir des signaux sismiques en réponse à des ébranlements transmis dans le sous-sol par une source sismique, des unités locales d'acquisition, de contrôle et de transmission de données sismiques correspondant à des signaux reçus par les récepteurs de chaque groupe de récepteurs, chacune de ces unités locales comportant des moyens de calcul programmés pour l'exécution de programmes d'acquisition des signaux sismiques, de surveillance de l'équipement sismique local, et de traitement des données sismiques reçues Le système selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte n stations centrales locales de contrôle et de concentration comportant chacune une unité de commande comprenant des moyens de calculs programmés pour réaliser un ensemble de fonctions réparties en tâches, permettant le contrôle de l'exécution des programmes assignés à chaque unité locale et une unité de concentration, sous le contrôle de l'unité de commande, qui comporte des moyens pour communiquer avec plusieurs unités locales par des voies de transmission bi-directionnelles telles que des canaux hertziens, et des moyens pour gérer les transmissions avec lesdites unités locales.
Pour les campagnes de prospection sismique impliquant un équipement sismique particulièrement important, avec plusieurs groupes d'unités locales chacune sous le contrôle d'une station locale, on utilise de préférence une station centrale pour synchroniser et commander les différentes stations locales.
De préférence, les liaisons entre les unités locales et les stations locales sont effectuées par voie hertzienne ou par câble. Celles reliant les stations locales à la station centrale sont de préférence des voies hertziennes.
De préférence, suivant un mode de réalisation, chaque station locale comporte un micro-ordinateur pourvu de programmes de gestion de tâches relatives à l'acquisition de données sismiques, aux échanges, à la configuration, au contrôle, à la synchronisation et au test de l'équipement sismique, impliquant une délégation sélective d'exécution aux unités locales associées, ainsi qu'à une unité de concentration pour gérer les communications avec les unités locales.
Chaque unité de concentration comporte par exemple un processeur central associé à des modules de mémorisation et des circuits d'adaptation avec des voies de communication avec les unités locales.
De préférence, suivant un mode réalisation, la station centrale comporte un micro-ordinateur pourvu de modules de mémorisation à grande capacité, des moyens de contrôle et d'intervention par un opérateur comprenant un terminal avec un écran haute résolution et une imprimante haute résolution, une unité de concentration pour communiquer par voie hertzienne avec les stations locales, le micro-ordinateur étant pourvu de programmes pour la distribution aux stations locales de tâches touchant à la synchronisation, à
ia réalisation d'opérations sismiques et de surveillance de l'équipement sismique, au rapatriement sélectif des données délivrées par les unités locales et des programmes de traitement des données rapatriées. II peut comporter aussi des moyens de mémorisation pour une base de données relatives aux conditions opératoires et à la planification des opérations sismiques.
L'invention porte aussi sur une méthode pour piloter des opérations à grande échelle au moyen de l'équipement sismique précédent, qui comporte en combinaison:
- l'utilisation d'unités locales pourvues chacune d'un équipement pour l'acquisition des signaux sismiques reçus par les récepteurs (R) de chaque groupe de récepteurs, de moyens de 21~01'~2 d, transmission et d'un micro-ordinateur auquel on associe des f programmes pour l'exécution d'opérations d'acquisition des signaux sismiques reçus par les groupes de récepteurs associés, de surveillance de l'équipement sismique local, de traitement de ces mêmes signaux et de transmission sélective, - le contrôle de l'exécution desdits programmes par les unités locales de chaque groupe, en les reliant sélectivement par des premières voies de communication à portée relativement faible, à une station locale comportant un micro-ordinateur programmé pour synchroniser le groupe d'unités locales associé
et piloter la réalisation d'un certain nombre de tâches impliquant l'exécution desdits programmes par lesdites unités locales, et, si le nombre n de groupes est supérieur à 1;
- l'utilisation d'une station centrale reliée par des deuxièmes voies de communication sélectives distinctes des premières voies, avec les stations locales pour la synchronisation et la commande des stations locales, cette station centrale comportant un micro-ordinateur pourvu de programmes pour la réalisation d'opérations d'initialisation, de synchronisation 2 0 générale, de configuration et de surveillance du système et de pilotage d'opérations sismiques, impliquant une délégation sélective aux différentes stations locales pour l'exécution de tâches définies La structure du système selon l'invention permet à un opérateur, tout en laissant une large autonomie à chaque ensemble pour réaliser la collecte de l'ensemble de traces qui lui est dévolu, de commander le rapatriement a la station centrale de compte-rendus d'acquisition, dans le but de surveiller le bon déroulement des opérations de collecte en cours, corriger des 3 0 défaillances éventuelles et aussi apporter des modifications aux paramètres d'acquisition choisis pour ces ensembles.
Le système selon l'invention convient pour coordonner par exemple l'activité d'ensembles d'acquisition avec des modes de transmission pouvant être différents d'un ensemble à l'autre:
liaison par câbles de transmission, liaison par radio, ,. i _ ò
éventuellement système autonome de prospection sismique t marine participant à la couverture d'une zone à explorer.
D'autres caractéristiques et avantages du système selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation décrits à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés où
- la Fig.l montre schématiquement le système selon l'invention positionné sur le terrain avec différentes possibilités de voies de transmission entre les éléments;
1 0 - la Fig.2 montre schématiquement une unité locale d'acquisition R1U;
- la Fig.3 montre schématiquement une station locale LS de concentration;
- la Fig.4 montre schématiquement un module de concentration DCU à l'intérieur d'une station locale;
- la Fig.S montre un exemple de réalisation de moyens de transmission radio dans le module de concentration DCU;
- la Fig.6 montre un organigramme des tâches accomplies par les stations locales LS;
2 0 - la Fig.7 montre schématiquement la station centrale générale SCC; et - la Fig.8 montre un organigramme des tâches accomplies par cette station générale SCC.
Le dispositif sismique schématisé à la Fig.l comporte un ensemble souvent considérable (de plusieurs centaines à
plusieurs milliers) de récepteurs simiques R répartis à intervalles les uns des autres sur une zone à explorer pour capter les ondes sismiques renvoyées par des discontinuités souterraines, en réponse à la transmission dans le sol d'ondes sismiques produites 3 0 par une source S, et une station centrale de commande et d'enregistrement 1 où tous les signaux sismiques collectés sont finalement centralisé par le moyen du système de transmission qui va être décrit.
~1~01'~2 i_ s Chacun de ces récepteurs R est constitué le plus souvent r d'une bretelle de capteurs élémentaires alignés g qui produisent chacun une "trace sismique".
L'ensemble des récepteurs R sur le terrain est subdivisé en n groupes GR1, GR2, ..., GRn comportant chacun un certain nombre q de récepteurs R. Des unités locales d'acquisition et de transmission RTU référencées BAll, ... BApI, ... BApk, ... BApn sont placées sur le terrain, chacune pour numériser et mémoriser temporairement les données sismiques recueillies par un ou plusieurs récepteurs R de chaque groupe. Un groupe quelconque GRk d'ordre k par exemple, comporte un certain nombre q de récepteurs connectés respectivement à p unités d'acquisition locales RTU référencées BAlk, BApk par exemple.
Les nombres p et q peuvent être différents si une partie au moins des unités locales RTU (BAp2 par exemple sur la Fig.l ) est chargée de collecter les données sismiques issues de plus d'un récepteur sismique R. Un dispositif sismique peut ainsi comporter par exemple plusieurs centaines d'unités locales RTU.
L'ensemble des unités RTU de chaque groupe est sous le 2 0 contrôle d'une station centrale locale LS de contrôle et de concentration référencée LS1, LS2 ... LSi, LSj ... LSn.
Chaque station locale LS est adaptée à fonctionner de façon autonome lorsque les opérations sismiques envisagées ne concerne qu'un certain groupe local de récepteurs R associés à
leurs unités d'acquisition RTU.
Lorsque les opérations sismiques à réaliser impliquent l'utilisation de plusieurs groupes locaux GR, on installe dans la zone d'exploration une station centrale SCC de contrôle et de synchorisation, qui est adaptée à communiquer par une voie de 3 0 transmission (un canal hertzien HC ou éventuellement un câble L), avec les stations centrales locales LS.
Une source sismique S est mise en place sur le terrain et mise sous le contrôle selon les cas, d'une station locale LS
lorsqu'elle fonctionne de façon autonome, soit de la station centrale 1 dans un cadre d'opération plus vaste.
~~1~0~.72 ., I) UNITÉS LOCALES D'ACQUISITION ET DE TRANSMISSION
t (RTU) Chaque unité locale RTU (BA1 à BApn) comporte un module d'acquisition A adapté à collecter les signaux reçus par m (un ou plusieurs) récepteurs sismiques différents R.
Chaque module A comporte par exemple (Fig.2) m chaînes d'acquisition CA1 à CAm (m >_ 1) auxquelles sont appliqués respectivement les signaux reçus par m récepteurs R du groupe.
Chaque chaîne comporte un filtre passe-bas F1 1, F12. ... Fm de type V.H.F, un pré-amplificateur PA1, PA2,... PAm, un filtre passe-haut F2 1 , F2 2 , ... F2m et un convertisseur analogique-numérique (C.A.N) AD 1, AD2, ..., ADm pour convertir les signaux analogiques amplifiés et filtrés en mots numériques.
Toutes les chaînes sont connectées à un microprocesseur de gestion 2 traitant les mots numériques de 16 à 32 bits par exemple, programmé pour gérer l'acquisition et les échanges avec la station centrale SCC. Au microprocesseur 2 sont associés des moyens de mémorisation de deux blocs de mémoire M1 et M2 et une mémoire Mp pour les programmes.
2 0 Le processeur 2 est connecté à une unité SRTU d'émission-réception E-R par radio ou par ligne, adaptée à la voie employée pour la communication avec la station centrale 1.
Chaque unité émission-réception SRTU comporte un oscillateur 4 du type VCO dont la fréquence d'oscillation est déterminée par application d'une tension de commande issue d'un filtre passe-bas 5. L'entrée du filtre 5 est connectée à la sortie d'un circuit synthétiseur de fréquence 6 d'un type connu comportant des boucles d'asservissement de phase (PLL) et un pré-diviseur permettant d'appliquer à la fréquence de référence 3 0 définié par un quartz 7, un facteur de réduction programmable.
La sélection de ce facteur de réduction est opérée en commandant sélectivement des commutateurs d'un ensemble de commutateurs 8. Le signal appliqué à l'entrée du circuit synthétiseur 6 est le signal de l'oscillateur VCO 4.
~~~Q1'~2 Les commutations permettant d'assigner une fréquence particulière parmi un nombre déterminé (4 par exemple) de fréquences disponibles pour chaque groupe GR, pouvent être effectuées par un opérateur au moment de l'installation des unités locales d'acquisition BA sur le terrain ou bien encore transmise depuis la station centrale 1 par l'intermédiaire des stations locales LS.
Les signaux à transmettre, délivrés par le processeur 2 sont appliqués à un élément de codage COD du type NRZ par exemple, 10 puis amplifiés dans un étage d'amplification 9. Ils sont alors appliqués sur une ligne de transmission L ou bien à l'entrée "modulation" de l'oscillateur 4. La porteuse modulée disponible à
la sortie de l'oscillateur 4, est appliquée à une chaîne d'amplification comportant un pré-amplificateur 10, un amplificateur de puissance 11 et un filtre passe-bas 12, le signal amplifié étant appliqué à une antenne d'émission-réception A par l'intermédiaire d'un duplexeur d'antenne 13 d'un type connu.
Au duplexeur d'antenne 13 est également connecté un récepteur de radio 14 adapté à recevoir les signaux de commande 2 0 codés issus de la station centrale 1, via l'unité locale LS, portés par un signal à une fréquence bien déterminée commune à toutes les unités locales d'acquisition RTU du groupe local GRk. La démodulation des signaux reçus est effectuée en utilisant un signal produit par le circuit synthétiseur de fréquence 6. Les signaux démodulés issus du récepteur 14, sont décodés par un décodeur approprié 15 puis transférés au processeur 2.
On utilise par exemple des unités locales RTU pourvues de moyens de commutation automatique tels que ceux décrits dans le brevet FR 2 511 772 précité, adaptées à communiquer avec la 3 0 station centrale indifféremment par voie hertzienne ou par lignes de transmission. Avec ces moyens de commutation, la connexion d'un câble de transmission L a pour effet de désactiver automatiquement les moyens radios d'émission et de réception inclus dans l'unité RTU et la station centrale SCC (I) est agencée pour se commuter automatiquement sur la voie de ~1â01'~2 communication adéquate pour communiquer avec tout unité
r d'acquisition RTU quel que soit son mode de connexion.
Le processeur 2 comporte un port d'entrée 16 pour la connexion d'un élément d'interface 17 approprié au type de liaison. ~n peut utiliser par exemple un récepteur optique à
infra-rouge tel que celui décrit dans le brevet FR 2 602 875 et qui permet à un opérateur de communiquer des instructions à
l'appareil d'acquisition sans avoir à établir avec lui de liaison matérielle.
Une connexion 18 est établie entre le processeur 2 et l'ensemble de commutateurs 8, de manière que le facteur de réduction appliqué par celui-ci et donc la fréquence d'émission puissent être modifiée à volonté.
Les unités locales d'acquisition et de transmission RTU (BA1 à Bpn) sont placées par exemple dans des boitiers ou bouées étanches permettant leur emploi dans des zones humides (lacs, marécages, forêts etc).
Chaque module d'acquisition Ai comporte de préférence un processeur 19 spécialisé dans certains calculs. I1 peut s'agir par 2 0 exemple d'un processeur à 32 bits à virgule flottante du type DSP
96002 fabriqué notamment par Motorola, qui est associé à un dispositif du type DMA pour accélérer les transferts par blocs de données entre les deux processeurs 2 et 19. A ce dernier, est adjoint une mémoire de travail M3. Chaque appareil d'acquisition comporte aussi une alimentation électrique autonome 20.
Le processeur 2 agit en maître. II a pour fonction de réaliser le décodage des ordres transmis par la station locale LS associée, et de gérer:
- l'acquisition des signaux des récepteurs R1 à Rm par les 3 0 différentes chaînes d'acquisition, - les transmissions en relation avec l'unité d'émission-réception SRTU;
- les mémoires M1 et M2 pour le stockage temporaire des données;
- les entrées-sorties;
~~0~~~
- les interruptions entre programmes;
' - les échanges avec le processeur de calcul DSP 19 etc.
I1 est aussi programmé, lorsque le nombre de fréquences de transmission radio affecté à chaque groupe est inférieur au nombre total d'unités locales RTU, pour faire les calculs nécessaires au positionnement de chaque fenêtre d'émission en fonction du numéro d'ordre et de la fréquence assignés ainsi que du rang fixé à l'appareil dans son sous-groupe, comme on l'a vu précédemment. Les données nécessaires pour ces calculs de positionnement peuvent être introduites dans chaque appareil au moment de son implantation sur le terrain par exemple, au moyen du boitier 17 (Fig.2) ou bien encore être transmises depuis la station locale LS associée, avant le début d'opération prévues d'enregistrement sismique.
Cette transmission des données de calcul peut dans ce cas être faite par transmission via les stations locales LS 1 à LSn (Fig. l ). La programmation concerne notamment toutes les opérations nécessaires à l'affectation d'une fréquence de transmission et au positionnement relatif des fenêtres d'émission 2 0 à partir du seul numéro d'ordre de l'appareil d'acquisition BA sur le terrain, introduit au moment de sa mise en place.
Un processeur de calcul de type DSP présente l'avantage d'avoir deux états différents, un état d'activité et un état de veille caractérisé par une consommation électrique extrêmement faible, quasiment nulle. Quand il a fini d'exécuter les traitements commandés par le processeur 2 et que celui-ci le remet dans l'état de veille, le processeur 19 est adapté à sauvegarder automatiquement le contexte de calcul, ce qui évite à chaque réactivation toute réinitialisation et donc toute perte de temps.
3 0 De par sa structure propre, le processeur DSP 19 est pàrticulièrement adapté à effectuer à grande vitesse des opérations telles que des conversions de format, des multiplications de nombres complexes, des transformations de Fourier du type FFT, des corrélations entre les signaux reçus et les signaux émis, des filtrages numériques, des sommations de 2~~0~~~
t tirs successifs avec élimination des bruits perturbateurs de nature non sismique, des combinaisons entre eux des signaux délivrés par des récepteurs sismiques mufti-axes tels que des géophones tri-axiaux par exemple, etc. Le processeur 19 peut aussi mettre en oeuvre des algorithmes de compression de données de façon à réduire le volume de données à transmettre et donc réduire soit le temps de transmission soit la largeur de bande hertzienne nécessaire etc.
Les pré-traitements accomplis localement avant transmission, contribuent à réduire sensiblement le nombre de tâches dévolues à la station locale associée LS et donc la puissance de calcul qu'il faudrait autrement y installer quand le nombre de traces sismiques à acquérir en temps réel est de plusieurs centaines.
Cet arrangement à deux processeurs 2 et 19 offre, sans affecter le déroulement normal des opérations de gestion par le processeur de gestion 2, la possibilité de procéder en temps réel à
de nombreuses opérations préalablement à la transmission des données à la station centrale 1. L'utilisation alternée des deux blocs de mémoire M1 , M2 rend possible par exemple la transmission de données collectées durant un cycle d'émission-réception et pré-traitées durant la collecte des signaux sismiques du cycle suivant par exemple. .
Les processeurs de calcul du type DSP étant très rapides, leur durée d'activité à chaque cycle d'acquisition est relativement réduite. Leur consommation électrique reste en moyenne très faible par conséquent, ce qui les rend compatibles avec un emploi dans des boîtiers d'acquisition pourvus d'une alimentation autonome.
3 0 On peut utiliser avantageusement une mémoire Mp du type mémoire permanente "flash" réinscriptible, de façon à
télécommander éventuellement depuis l'unité locale de contrôle LS ou le boîtier de commande 17, le changement de certains jeux d'instructions, ce qui permet de changer certaines fonctionnalités 22~01'~2 des unités locales d'acquisition et notamment de commander la réalisation de pré-traitements par le processeur de calcul 7.
Le chargement à distance de programmes spécifiques, peut notamment permettre l'exécution par chaque appareil d'acquisition, de tests préalables des récepteurs R et des chaînes électroniques d'acquisition.
Les opérations de tests ou qualifications de l'équipement de terrain (récepteurs et/ou unités locales d'acquisition) sont conduites par exemple comme décrit dans le brevet FR 2. 692 384 précité.
II) STATIONS LOCALES DE CONTROLE ET DE
CONCENTRATION LS:
II-A- DESCRIPTION:
Les stations locales de contrôle et de concentration LCS
référencées LS1,... LSk, ... LSn (Fig.l), sont adaptées à contrôler et synchroniser respectivement les acquisitions de signaux sismiques par les unités RTU de leurs groupes respectifs GR1, ...
GRk, ... GRn, et aussi à concentrer localement tous les signaux 2 0 collectés. Elles communiquent avec la station centrale 1 par voie hertzienne de préférence, ou éventuellement par un câble de transmission.
Chaque station locale LS comporte (Fig.3) réunis en un même lieu, une unité de commande LCU et une unité de concentration DCU affectée à gérer les communications de chaque station locale LS avec les unités locales RTU d'acquisition soit par voie hertzienne HCk, soit éventuellement par ligne Li (paire torsadée).
Une voie de transmission série à grand débit HFL (entre 40 3 0 et 125 MBauds) de type coaxial ou à fibre optique, relie le module d'interface AI avec l'unité de concentration DCU.
Chaque unité ce commande LCU comporte un module de commande CU, communiquant par un bus IB avec des modules de mémorisation MM (mémoires vives avec DMA et mémoires de 21501'2 ls masse telle qu'un disque) et des modules d'interface SCI/CI, AI et SI.
Le module d'interface SCI/CI permet la connexion éventuelle sur le bus IB d'un module de commande d'une source sismique, quand les opérations sismiques à effectuer ne concernent qu'un groupe local déterminé GRi et la station locale LSi associée. Par ce module d'interface SCI/CI, on peut également connecter une imprimante sur support papier des traces sismiques collectées.
Le module d'interface AI est interposé entre le bus IB et la voie rapide HFL de liaison avec l'unité de concentration associée DCU.II sert de mémoire-tampon pour les données arrivant par la voie HFL, avant leur transfert dans les modules de mémorisation MM.
Le module de commande CU est un micro-ordinateur avec une carte-mère équipée d'un processeur de type 486 par exemple, pourvu d'une mémoire vive de capacité suffisante (16 Moctets, beaucoup plus si néccessaire) et d'une mémoire de masse pouvant atteindre plusieurs Goctets. Un terminal 2 0 utilisateur UI comportant un écran EC, un clavier KB et une souris MO, permettent un dialogue avec un opérateur. Chaque station locale LS comporte également une imprimante PR pour l'impression des rapports d'opérations et aussi pour obtenir des copies d'écran.
Pour les cas où une station centrale SCC est installée pour synchroniser plusieurs stations locales LS, chacune de celles-ci comporte un module de communication SRTU par voie hertzienne (ou éventuellement par câble de transmission) pour communiquer avec elle. Le module SRTU est par exemple 3 0 identique à celui utilisé dans les unités locales d'acquisition RTU.
Par cette voie de communication, comme on le verra par la suite, chaque station locale reçoit de la station centrale SCC des ordres et des paramètres de travail, et lui transmet à la demande des données de contrôle provenant du groupe local GR associé. Le ~~~os72 module de communication SRTU est relié au bus IB par ' l'intermédiaire du circuit d'interface SI
Le module de concentration DCU (Fig.4) est chargé de relayer la transmission des commandes du module de commande CU vers les stations locales LS et en sens inverse, la transmission des données sismiques. Le module de concentration DCU
comporte quatre cartes électroniques. Une première carte porte un processeur central CPU, une deuxième, un circuit de détection synchrone de ligne LSD qui communique par des ports d'entrée/sortie P. On peut connecter un câble de transmission L à
ces ports P, lorsque le module de concentration DCU doit être connecté par ce moyen aux unités locales RTU associées. Une troisième carte porte des modules de mémoires FM pourvues d'un DMA, accessibles par l'intermédiaire d'un bus d'échange DMAB. La quatrième carte FOI porte un circuit d'interface permettant des échanges entre un bus d'échange DMAB et la carte d'interface AI (Fig.3). Les trois premières cartes CPU, LSD, FM sont en outre reliées par un bus interne p.PB.
Chaque unité de concentration DCU comporte une unité
2 0 d'émission-réception radio CRTU, adaptée, quand ce mode de liaison est possible, à établir des communications par voie hertzienne avec les unités locales RTU. Cette unité CRTU comporte (Fig.4):
- un circuit d'interface RI connecté au bus d'échange DMAB, au bus interne p.PB et à un transmetteur radio Tx émettant suivant le mode TFM (Tamed Frequency Modulation) bien connu des spécialistes; et - un circuit de détection synchrone de modulations hertziennes RSD, connecté à un récepteur de radio Rx.
3 0 On affecte à chaque groupe GRk (Fig. l ) un certain nombre q de fréquences de transmission fkl, fk2 ..., fkq. De préférence, ces fréquences sont particulières à chaque groupe. Cependant, quand le nombre de fréquences disponibles dans chaque groupe GR est inférieur au nombre p d'unités locales RTU de ces groupes, on répartit les unités locales de chaque groupe Gk en q sous-groupes ..
et on fixe des règles d'utilisation de ces fréquences en affectant à
chaque appareil d'acquisition une fenêtre d'émission en fonction d'un numéro d'ordre et d'une fréquence d'émission, de la manière décrite par exemple dans le brevet FR 2 692 384. Dans ce cas, on programme aussi les processeurs 2 et 19 pour qu'ils fassent les calculs nécessaires au positionnement précis de chaque fenêtre d'émission dans chaque séquence de transmission.
On dispose les stations centrales locales de contrôle et de concentration LS à des distances modérées des unités locales RTU
de façon à limiter à quelques 100 mW par exemple ou même moins, la puissance d'émission radio nécessaire pour assurer les communications. Les réglementations en matière de télécommunications n'étant pas contraignantes pour ces faibles puissances, on peut disposer sans difficulté d'un nombre important de canaux de communication parallèles entre les différentes unités locales RTU et la station locale associée. On peut de ce fait restreindre beaucoup le nombre de canaux hertziens à
puissance plus élevée qui doivent faire l'objet d'une autorisation, et les réserver pour les communications entre les stations locales 2 0 LS et la station centrale SCC.
Les communications entre les unités locales RTU sur le terrain et les stations centrales locales LS, et entre celles-ci et le station centrale 1, peuvent être accélérées si l'on transmet les données sans messages d'acquittement interposés. Dans ce cas, on choisit de préférence une méthode connue de transmïssion avec entrelacement et détection d'erreurs pour minimiser l'influence des perturbations éventuelles, telle que celle décrite dans la demande de brevet FR 91/02243.
L'ensemble d'émission-réception Tx, Rx de chaque unité de 3 0 concentration DCU comporte par exemple (Fig.S) des moyens de réception hertzienne comprenant q modules de réception HR 1, HR2, ... HRq connectés en parallèle sur une antenne 21 accordés sur les q fréquences fkl à fkq attribuées aux groupe GRi associé, pour séparer des signaux reçus simultanément de q unités locales RTU parmi les unités de ce groupe. Les signaux reçus, après leur ~15~~.'~~
séparation, sont placés dans des blocs de mémoire 221, 222, ..., 22q du type FIFO par exemple. Ces blocs sont commandés par un module de synchronisation 23 adapté à gérer l'inscription simultanée des signaux reçus en mémoire et leur relecture séquentielle. Le mode de lecture adopté permet de transformer un ensemble de q signaux différents reçus simultanément de q unités locales d'acquisition du groupe GRk et stockés en mémoire en un train de q signaux successifs qui peuvent être retransmis sur une autre voie de transmission telle qu'un canal hertzien.
II-B FONCTIONNEMENT
Chaque station centrale locale LS commande les déclenchements successifs de la source S, la transmission de l'instant de "tir" TB aux unités locales RTU via les unités locales de concentration DCU, l'acquisition par les différents unités d'acquisition locales RTU, des signaux renvoyés par les discontinuités du sous-sol et reçus par les récepteurs R1 à Rn et ensuite, commande la centralisation des données mémorisées. Sur commande de l'unité de commande LCU dans la station centrale 2 0 locale LS,, chaque unité locale d'acquisition RTU lui transfère les données qu'elle a mémorisées via l'unité de concentration DCU.
Programmation des activités par tâches Les différentes activités permettant le bon déroulement des processus, sont fractionnées en tâches répertoriées, dédiées chacune à un processus spécifique, qui se présentent chacune sous la forme de programmes intégrés aux ordinateurs dans la station centrale 1, dans les stations locales DCU et les unités locales RTU.
Les tâches peuvent être réalisés en séquence ou bien 3 0 mises en concurrence par des commutations. Un programme de répartition en temps réel gère le lancement ou l'interruption des tâches en tenant compte de leurs degrés de priorité respectifs ou leur reprise quand elles ont été interrrompues a) faute de disposer à un instant de leur exécution de toutes les données néccessaires, ou b) à la réception d'un message d'interruption issu ' d'une autre tâche ou bien c) consécutif à un événement extérieur.
Pour définir une tâche, on tient compte de sa fonction, de toutes les données nécessaires à son exécution, des programmes _ de pilotage (drivers) requis, de toutes les interruptions que la tâche impose et de son degré de priorité préétabli.
Les tâches peuvent accéder à une base de données constituée de paramètres introduites par l'opérateur, des données sismiques acquises et des paramètres de contrôle du système sismique.
Les relations d'interdépendance des différentes tâches réalisées par le système sismique sont représentées sur le diagramme de la Fig. 6 Les principales tâches exécutées sont les suivantes:
1) Tâche de séc~uençement:
Cette tâche agit en machine dite à états (state machine) pour distribuer entre les différentes tâches, les opérations à
réaliser soit à l'initiative de l'opérateur soit automatiquement dès l'instant où le système est activé (alimenté électriquement). A cet 2 0 instant, les paramètres de la base de données peuvent être mises à jour avec un jeu de paramètres préchargés dans les mémoires de masse de la station centrale locale (paramètres par défaut), à
la fin d'une session précédente.
2) Tâche de dialogue Cette tâche est impliquée dans plusieurs fonctions:
l'affichage de menus de dialogue entre l'opérateur et le système, conserver, à sa demande, les paramètres choisis par l'opérateur, mettre à jour les paramètres propres aux unités locales RTU, sauver sur les mémoires de masse les paramètres du système, 3 0 ainsi que les paramètres imposés par l'opérateur, et restaurer le contexte du processeur CU i.e son état, avant de quitter une application en cours.
3) Tâche d'activation de l'équipement de terrain.
A cette tâche est dévolue:
.
a) l'initialisation de l'unité locale de concentration DCU avec les paramètres de travail qui lui sont fixées, b) l'initialisation des unités locales RTU transmettant par voie hertzienne, c) la vérification des câbles de transmission suivant une procédure définie, d) l'initialisation des unités locales RTU connectées par un des câbles, e) l'initialisation des unités locales d'acquisition RTU que 10 l'on configure pour l'acquisition de données auxiliaires (signature de la source sismique par exemple, et g) la vérification globale de l'équipement de terrain et l'affichage de son état courant.
4) Tâche d'acquisition:
Cette tâche a pour objet de gérer les opérations de conduite des cycles d'émission-réception sismique. Les fonctions réalisées dépendent de la source sismique utilisée et du mode d'acquisition.
- Si la source sismique est un vibrateur, il faut transmettre aux 2 0 unités locales les paramètres du balayage en fréquence que l'on va imposer à la source et le mode de corrélation.
- Si l'opérateur veut que chaque station locale fasse des combinaisons de traces (trace stacking) au moyen des processeurs 2, 7 (Fig.2), il faut définir les normes de bruit, définir le mode de combinaison et gérer sa réalisation ;
- initialiser les unités locales RTU avec les paramètres imposés pour l'acquisition des signaux;
- gérer le contrôleur de source sismique i.e lui transmettre l'ordre de déclenchement, recevoir et retransmettre aux unités 3 0 locales RTU le signal de commande du déclenchement (Time Break) ainsi que les signaux confirmant le déclenchement effectif;
- cadencer globalement le déroulement de chaque cycle d'émission-réception; et . ~ 21501'2 ..
- redéclencher les cycles suivants à intervalles définis dans le cas où l'on a choisi le mode automatique. de déclenchement
5) Tâche de transfert des données sismiques collectées On assigne à cette tâche le soin d'envoyer à chaque unité
locale RTU par l'intermédiaire de l'unité de concentration DCU, l'ordre nécessaire pour qu'elle transmette chaque trace sismique mémorisée durant le cycle, suivant un protocole de transmission défini.
Les traces sismiques sont reçues des unités d'acquisition RTU sous forme de blocs comportant de 1 à 4 traces. La tâche de transfert doit - initialiser les circuits de DMA (Fig. 4) de l'unité de concentration DCU pour chaque bloc, - diriger chaque bloc reçu vers la base de données dans l'espace mémoire du processeur central CU (Fig.3) dans la station locale LS durant une "fenêtre" de temps très précise, et - transférer le bloc précédent reçu par la liaison rapide HFL via le module d'interface AI, dans les modules de mémorisation MM.
A chaque transfert, la tâche vérifie au minimum que la 2 0 trace transférée a été bien reçue.
locale RTU par l'intermédiaire de l'unité de concentration DCU, l'ordre nécessaire pour qu'elle transmette chaque trace sismique mémorisée durant le cycle, suivant un protocole de transmission défini.
Les traces sismiques sont reçues des unités d'acquisition RTU sous forme de blocs comportant de 1 à 4 traces. La tâche de transfert doit - initialiser les circuits de DMA (Fig. 4) de l'unité de concentration DCU pour chaque bloc, - diriger chaque bloc reçu vers la base de données dans l'espace mémoire du processeur central CU (Fig.3) dans la station locale LS durant une "fenêtre" de temps très précise, et - transférer le bloc précédent reçu par la liaison rapide HFL via le module d'interface AI, dans les modules de mémorisation MM.
A chaque transfert, la tâche vérifie au minimum que la 2 0 trace transférée a été bien reçue.
6) Tâche de contrôle de qualité en temps réel Cette tâche est responsable du contrôle de la validité des données collectées au cours du cycle. La vérification prend en compte deux paramètres principaux: le niveau de bruit et les erreurs de transmission sur chaque trace. Les paramètres sont présentés sur l'écran de l'opérateur sous une forme graphique rendant immédiatement perceptible les traces défectueuses.
Chaque trace est précédée d'une en-tête (trace header) définissant les paramètres opératoires suivis par chaque unité
3 0 locale RTU pour l'acquisition des signaux, ainsi que des données annexes telles que la tension de la batterie d'alimentation électrique, la température, les résultats des tests de l'électronique de l'unité locale RTU etc. Les données de l'en-tête sont fournies à
l'opérateur sur sa demande.
. ~ ~1~0172 . . ..
Les différents programmes associés à chaque station centrale t locale LS, permettent de réaliser automatiquement par découpage en tâches, de nombreuses fonctions complexes.
1) Etablir le dialogue par l'intermédiaire du terminal UI (Fig.3) entre l'opérateur et lesunités d'acquisition RTU via l'unité locale de concentration DCU, de façon qu'il puisse a) fixer les valeurs à donner à tous les paramètres pour les opérations d'acquisition, pour tester les équipements de terrain, et b) contrôler globalement le bon déroulement des opérations sismiques.
2) Contrôler l'équipement sismique de terrain, i.e:
a) vérifier par des séquences de test préétablies, que les voies de transmission canaux hertziens ou lignes) entre les unités locales RTU et les stations locales LS, d'une part et celles entre les stations locales LS et la station centrale 1, fonctionnent correctement; et b) initialiser chaque unité locale RTU en fonction des paramètres fixés et vérifier que leurs fonctionnement est correct.
2 0 3) Acquérir les données de tir et les relire en vue de transferts:
Par cette fonction, on commande toute la séquence d'opérations permettant de réaliser un cycle sismique et l'on synchronise dans chaque station. locale, les échanges entre le module de commande CU et le module de concentration DCU, via le module d'interface AI, et organiser le chargement dans la mémoire du module de commande CU des données sismiques de chaque "tir" de façon à les relire correctement.
4) Contrôler la qualité des données simiques:
Cette opération menée dans chaque station locale LS sur les 3 0 données reçues des unités locales RTU, porte sur le niveau de bruit des traces (mesuré de façon connue à la fin de chaque période d'acquisition de signaux) qui permet de vérifier la validité des données simiques. Elle consiste aussi à détecter les erreurs de transmission éventuelles. Le résultat de ces contrôles est représenté graphiquement sur l'écran de contrôle du terminal 21~01'~2 '~ 23 UI, de façon que l'opérateur puisse facilement identifier les traces défectueuses ou constater des difficultés de liaison éventuelles avec les unités locales RTU.
5) Enregistrer les données sismiques:
Par cette fonction, l'opérateur peut choisir le format approprié: S.E.G-2, S.E.G-D pour l'enregistrement sur le support disponible: disque, enregistreur D.A.T, enregistreur à bande etc.
6) Tester les équipements de terrain: bretelles de géophones, appareillage électronique dans les unités RTU.
Cette fonction de test est réalisée en mesurant le bruit sismique, le bruit électronique, la réponse des circuits de filtrage, la distorsion, la diaphonie entre les chaînes d'acquisition CAl à
CAp (cf. Fig.2), la qualité du couplage des bretelles avec le sol etc.
III) Station centrale de commande SCC
La station centrale de commande SCC comporte sensiblement la même structure et les mêmes blocs fonctionnels que ceux décrits en relation avec les unités centrales locales LS avec cependant les variantes suivantes:
2 0 - le terminal local de dialogue UI comporte un écran haute résolution GD;
- l'unité centrale CU est équipée d'un processeur puissant de type Pentium par exemple dans un environnement informatique compatible PC;
- l'imprimante PR utilisée est d'un type permettant de tracer avec une haute définition des coupes sismiques, des cartographies, etc;
- la liaison de préférence hertzienne est utilisée a) pour le téléchargement dans les stations locales LS, des paramètres 3 0 physiques et de la configuration du système de terrain pour les opérations sismiques prévues; et b) pour la réception des données de contrôle de l'acquisition sismique contenues dans l'en-tête de chaque trace sismique, renvoyées à chaque "tir" par les stations locales LS. L'unité de concentration DCU de la station centrale SCC et le module de communication SRTU (Fig.3) de ~1~fl1~2 . i chaque station locale possèdent chacun un certain nombre q de voies de transmission (4 par exemple). De ce fait, q stations locales LS communiquent simultanément avec la station centrale SCC. A titre d'exemple, il faut 1 seconde pour transmettre 1000 en-têtes de traces depuis chaque station locale LS.
- Le bloc de mémorisation MM est de type amovible. I1 s'agit d'un disque dur à très grande capacité ou d'un support magnétique pour l'enregistrement de traces sismiques reçues des stations locales LS en direct durant le cours d'opérations sismiques ou bien en différé à partir d'un support magnétique (un disque ou une bande enregostré localement par une station locale LS.
La station centrale SCC comporte en outre a) une mémoire de masse de grande capacité DB pour mémoriser une base de données constituée avec des données sismiques, géographiques etc. Certaines données de la base peuvent être aussi transférées sur le bloc de mémorisation MM; et b) un scanner d'images ISC connecté au bus IB par l'intermédiaire de l'élément d'interface SI. Ce scanner ISC est utilisé pour entrer 2 0 dans la base de données éventuellement une carte de géographie de la zone où l'on effectue les opérations sismiques. Une telle image de la zone d'opérations peut être utilisée pour faire correspondre les points d'implantation des capteurs de terrain avec des coordonnées géographiques précises. Dans ce cas, on utilise la méthode de positionnement par satellite GPS décrite dans le brevet FR 2 671 197 du demandeur.
Le nombre de voies de communication nécessaires pour les échanges entre les stations locales LS et la station centrale SCC
étant réduit, on peut utiliser des canaux hertziens avec des 3 0 puissances d'émission plus élevée que celles des canaux hertziens utilisés localement entre les unités locales BA et leurs stations locales respectives LS.
Station centrale SCC: fonctionnement La station centrale gère un certain nombre d'opérations de commande et de synchronisation:
~1~0~.'~2 ,_ 1 ) Elle acquiert et communique aux stations locales des paramètres physiques et opérationnels imposés par l'opérateur lorsqu'il commande le système sismique depuis la station centrale.
2) Pilotée par un logiciel de planification spécialisé d'un type connu, la station centrale détermine aussi des ensembles de paramètres correspondant chacun à une étape précise des opérations sismiques, qui sont ensuite stockés dans la base de données DB. Les ensembles de paramètres, dans une phase 10 préparatoire, sont transmis sélectivement à chaque station locale LS et de là, distribué aux unités locales d'acquisition RTU . Les paramètres rentrant dans la base de données DB sont par exemple: le nombres de traces actives du dispositif d'exploration sismique mis en place ainsi que leurs numéros, la position de la source sismique, la définition des coordonnées successives des différents emplacements de tir et des points de réception des ondes sismiques, la période d'échantillonnage des signaux sismiques captés, la durée d'enregistrement à chaque cycle d'émission-réception, etc.
2 0 3) La station centrale SCC contrôle l'équipement sismique en interrogeant chacune des stations locales LS à la suite des tests qu'elles sont chargées d'effectuer.
4) Elle pilote l'acquisition des données simiques en lançant des signaux de synchronisation à destination de toutes les stations locales LS à chaque "tir" sismique.
5) Elle contrôle aussi la qualité des données sismiques acquises ainsi que le bon fonctionnement des stations locales LS
connectées. Le contrôle de qualité est effectué à partir des en-têtes de traces reçues de chaque station locale LS après chaque 3 0 cycle d'émission-réception sismique. Une partie des données rapatriées concernant par exemple les coordonnées géographiques des emplacements de réception sismique, acquises par référence au satellite (système GPS), sert à la mise à jour de la base de données DB. Si l'analyse des données trahit un dysfonctionnement d'un élément de l'équipement sismique, la ~1~~1'~2 r ~' 2 6 station centrale SCC peut opérer un réajustement éventuel des paramètres sismiques ou opérationnels définis précédemment.
6) La station centrale est adaptée également à effectuer des traitements sismiques conventionnels à l'aide d'un logiciel spécialisé interfacé directement avec les logiciels pilotant l'acquisition des données sismiques. Les traitements sont appliqués soit sur des traces sismiques directement rapatriées des stations locales au fur et à mesure des acquisitions, soit en différé sur des traces sismiques enregistrées sur une bande magnétique ou autre support dans les stations locales LS.
On a décrit un mode de réalisation où la station centrale SCC
est placée à distance des stations locales. On ne sortirait pas du cadre de l'invention toutefois, en plaçant la station centrale en un même lieu que l'une des stations locales LS où en installant en un même lieu une station locale pourvue des fonctionnalités permettant de fonctionner aussi en station centrale.
Chaque trace est précédée d'une en-tête (trace header) définissant les paramètres opératoires suivis par chaque unité
3 0 locale RTU pour l'acquisition des signaux, ainsi que des données annexes telles que la tension de la batterie d'alimentation électrique, la température, les résultats des tests de l'électronique de l'unité locale RTU etc. Les données de l'en-tête sont fournies à
l'opérateur sur sa demande.
. ~ ~1~0172 . . ..
Les différents programmes associés à chaque station centrale t locale LS, permettent de réaliser automatiquement par découpage en tâches, de nombreuses fonctions complexes.
1) Etablir le dialogue par l'intermédiaire du terminal UI (Fig.3) entre l'opérateur et lesunités d'acquisition RTU via l'unité locale de concentration DCU, de façon qu'il puisse a) fixer les valeurs à donner à tous les paramètres pour les opérations d'acquisition, pour tester les équipements de terrain, et b) contrôler globalement le bon déroulement des opérations sismiques.
2) Contrôler l'équipement sismique de terrain, i.e:
a) vérifier par des séquences de test préétablies, que les voies de transmission canaux hertziens ou lignes) entre les unités locales RTU et les stations locales LS, d'une part et celles entre les stations locales LS et la station centrale 1, fonctionnent correctement; et b) initialiser chaque unité locale RTU en fonction des paramètres fixés et vérifier que leurs fonctionnement est correct.
2 0 3) Acquérir les données de tir et les relire en vue de transferts:
Par cette fonction, on commande toute la séquence d'opérations permettant de réaliser un cycle sismique et l'on synchronise dans chaque station. locale, les échanges entre le module de commande CU et le module de concentration DCU, via le module d'interface AI, et organiser le chargement dans la mémoire du module de commande CU des données sismiques de chaque "tir" de façon à les relire correctement.
4) Contrôler la qualité des données simiques:
Cette opération menée dans chaque station locale LS sur les 3 0 données reçues des unités locales RTU, porte sur le niveau de bruit des traces (mesuré de façon connue à la fin de chaque période d'acquisition de signaux) qui permet de vérifier la validité des données simiques. Elle consiste aussi à détecter les erreurs de transmission éventuelles. Le résultat de ces contrôles est représenté graphiquement sur l'écran de contrôle du terminal 21~01'~2 '~ 23 UI, de façon que l'opérateur puisse facilement identifier les traces défectueuses ou constater des difficultés de liaison éventuelles avec les unités locales RTU.
5) Enregistrer les données sismiques:
Par cette fonction, l'opérateur peut choisir le format approprié: S.E.G-2, S.E.G-D pour l'enregistrement sur le support disponible: disque, enregistreur D.A.T, enregistreur à bande etc.
6) Tester les équipements de terrain: bretelles de géophones, appareillage électronique dans les unités RTU.
Cette fonction de test est réalisée en mesurant le bruit sismique, le bruit électronique, la réponse des circuits de filtrage, la distorsion, la diaphonie entre les chaînes d'acquisition CAl à
CAp (cf. Fig.2), la qualité du couplage des bretelles avec le sol etc.
III) Station centrale de commande SCC
La station centrale de commande SCC comporte sensiblement la même structure et les mêmes blocs fonctionnels que ceux décrits en relation avec les unités centrales locales LS avec cependant les variantes suivantes:
2 0 - le terminal local de dialogue UI comporte un écran haute résolution GD;
- l'unité centrale CU est équipée d'un processeur puissant de type Pentium par exemple dans un environnement informatique compatible PC;
- l'imprimante PR utilisée est d'un type permettant de tracer avec une haute définition des coupes sismiques, des cartographies, etc;
- la liaison de préférence hertzienne est utilisée a) pour le téléchargement dans les stations locales LS, des paramètres 3 0 physiques et de la configuration du système de terrain pour les opérations sismiques prévues; et b) pour la réception des données de contrôle de l'acquisition sismique contenues dans l'en-tête de chaque trace sismique, renvoyées à chaque "tir" par les stations locales LS. L'unité de concentration DCU de la station centrale SCC et le module de communication SRTU (Fig.3) de ~1~fl1~2 . i chaque station locale possèdent chacun un certain nombre q de voies de transmission (4 par exemple). De ce fait, q stations locales LS communiquent simultanément avec la station centrale SCC. A titre d'exemple, il faut 1 seconde pour transmettre 1000 en-têtes de traces depuis chaque station locale LS.
- Le bloc de mémorisation MM est de type amovible. I1 s'agit d'un disque dur à très grande capacité ou d'un support magnétique pour l'enregistrement de traces sismiques reçues des stations locales LS en direct durant le cours d'opérations sismiques ou bien en différé à partir d'un support magnétique (un disque ou une bande enregostré localement par une station locale LS.
La station centrale SCC comporte en outre a) une mémoire de masse de grande capacité DB pour mémoriser une base de données constituée avec des données sismiques, géographiques etc. Certaines données de la base peuvent être aussi transférées sur le bloc de mémorisation MM; et b) un scanner d'images ISC connecté au bus IB par l'intermédiaire de l'élément d'interface SI. Ce scanner ISC est utilisé pour entrer 2 0 dans la base de données éventuellement une carte de géographie de la zone où l'on effectue les opérations sismiques. Une telle image de la zone d'opérations peut être utilisée pour faire correspondre les points d'implantation des capteurs de terrain avec des coordonnées géographiques précises. Dans ce cas, on utilise la méthode de positionnement par satellite GPS décrite dans le brevet FR 2 671 197 du demandeur.
Le nombre de voies de communication nécessaires pour les échanges entre les stations locales LS et la station centrale SCC
étant réduit, on peut utiliser des canaux hertziens avec des 3 0 puissances d'émission plus élevée que celles des canaux hertziens utilisés localement entre les unités locales BA et leurs stations locales respectives LS.
Station centrale SCC: fonctionnement La station centrale gère un certain nombre d'opérations de commande et de synchronisation:
~1~0~.'~2 ,_ 1 ) Elle acquiert et communique aux stations locales des paramètres physiques et opérationnels imposés par l'opérateur lorsqu'il commande le système sismique depuis la station centrale.
2) Pilotée par un logiciel de planification spécialisé d'un type connu, la station centrale détermine aussi des ensembles de paramètres correspondant chacun à une étape précise des opérations sismiques, qui sont ensuite stockés dans la base de données DB. Les ensembles de paramètres, dans une phase 10 préparatoire, sont transmis sélectivement à chaque station locale LS et de là, distribué aux unités locales d'acquisition RTU . Les paramètres rentrant dans la base de données DB sont par exemple: le nombres de traces actives du dispositif d'exploration sismique mis en place ainsi que leurs numéros, la position de la source sismique, la définition des coordonnées successives des différents emplacements de tir et des points de réception des ondes sismiques, la période d'échantillonnage des signaux sismiques captés, la durée d'enregistrement à chaque cycle d'émission-réception, etc.
2 0 3) La station centrale SCC contrôle l'équipement sismique en interrogeant chacune des stations locales LS à la suite des tests qu'elles sont chargées d'effectuer.
4) Elle pilote l'acquisition des données simiques en lançant des signaux de synchronisation à destination de toutes les stations locales LS à chaque "tir" sismique.
5) Elle contrôle aussi la qualité des données sismiques acquises ainsi que le bon fonctionnement des stations locales LS
connectées. Le contrôle de qualité est effectué à partir des en-têtes de traces reçues de chaque station locale LS après chaque 3 0 cycle d'émission-réception sismique. Une partie des données rapatriées concernant par exemple les coordonnées géographiques des emplacements de réception sismique, acquises par référence au satellite (système GPS), sert à la mise à jour de la base de données DB. Si l'analyse des données trahit un dysfonctionnement d'un élément de l'équipement sismique, la ~1~~1'~2 r ~' 2 6 station centrale SCC peut opérer un réajustement éventuel des paramètres sismiques ou opérationnels définis précédemment.
6) La station centrale est adaptée également à effectuer des traitements sismiques conventionnels à l'aide d'un logiciel spécialisé interfacé directement avec les logiciels pilotant l'acquisition des données sismiques. Les traitements sont appliqués soit sur des traces sismiques directement rapatriées des stations locales au fur et à mesure des acquisitions, soit en différé sur des traces sismiques enregistrées sur une bande magnétique ou autre support dans les stations locales LS.
On a décrit un mode de réalisation où la station centrale SCC
est placée à distance des stations locales. On ne sortirait pas du cadre de l'invention toutefois, en plaçant la station centrale en un même lieu que l'une des stations locales LS où en installant en un même lieu une station locale pourvue des fonctionnalités permettant de fonctionner aussi en station centrale.
Claims (15)
1) Système décentralisé pour piloter des opérations à
grande échelle d'acquisition de transmission et de contrôle par un équipement sismique installé dans une zone d'exploration, comportant au moins un ensemble de récepteurs sismiques répartis sur la zone en n groupes (n >= 1) pour recevoir des signaux sismiques en réponse à des ébranlements transmis dans le sous-sol par une source sismique, des unités locales d'acquisition, de contrôle et de transmission de données sismiques correspondant à des signaux reçus par les récepteurs de chaque groupe de récepteurs, chacune de ces unités locales comportant des moyens de calcul programmés pour l'exécution de programmes d'acquisition des signaux sismiques, de surveillance de l'équipement sismique local, et de traitement des données sismiques reçues, caractérisé en ce qu'il comporte n stations centrales locales de contrôle et de concentration comportant chacune une unité de commande comprenant des moyens de calculs programmés pour réaliser un ensemble de fonctions réparties en tâches, permettant le contrôle de l'exécution des programmes assignés à chaque unité locale, et une unité de concentration, sous le contrôle de l'unité de commande, qui comporte des moyens pour communiquer avec plusieurs unités locales par des voies de transmission bi-directionnelles telles que des canaux hertziens, et des moyens pour gérer les transmissions avec lesdites unités locales.
grande échelle d'acquisition de transmission et de contrôle par un équipement sismique installé dans une zone d'exploration, comportant au moins un ensemble de récepteurs sismiques répartis sur la zone en n groupes (n >= 1) pour recevoir des signaux sismiques en réponse à des ébranlements transmis dans le sous-sol par une source sismique, des unités locales d'acquisition, de contrôle et de transmission de données sismiques correspondant à des signaux reçus par les récepteurs de chaque groupe de récepteurs, chacune de ces unités locales comportant des moyens de calcul programmés pour l'exécution de programmes d'acquisition des signaux sismiques, de surveillance de l'équipement sismique local, et de traitement des données sismiques reçues, caractérisé en ce qu'il comporte n stations centrales locales de contrôle et de concentration comportant chacune une unité de commande comprenant des moyens de calculs programmés pour réaliser un ensemble de fonctions réparties en tâches, permettant le contrôle de l'exécution des programmes assignés à chaque unité locale, et une unité de concentration, sous le contrôle de l'unité de commande, qui comporte des moyens pour communiquer avec plusieurs unités locales par des voies de transmission bi-directionnelles telles que des canaux hertziens, et des moyens pour gérer les transmissions avec lesdites unités locales.
2) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une station centrale pour synchroniser les différentes stations locales.
3) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un terminal de contrôle et de commande permettant un dialogue avec un opérateur, ce terminal étant disposé dans au moins une station locale.
4) Système selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un terminal de contrôle et de commande permettant un dialogue avec un opérateur, ce terminal étant disposé dans au moins une station locale et/ou dans la station centrale.
5) Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de contrôle de la source sismique et des moyens pour synchroniser les différentes unités locales associées.
6) Système selon l'une quelconque revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque station locale comporte un micro-ordinateur pourvu de programmes de gestion de tâches relatives à l'acquisition de données sismiques, aux échanges, à la configuration, au contrôle, à la synchronisation et au test de l'équipement sismique, impliquant une délégation sélective d'exécution aux unités locales associées, ainsi qu'à une unité de concentration pour gérer les communications avec les unités locales
7) Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque unité de concentration comporte un processeur central associé à des modules de mémorisation, et des circuit d'adaptation avec des voies de communication avec les unités locales RTU
8) Système selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé
en ce que la station centrale comporte une micro-ordinateur pourvu de modules de mémorisation à grande capacité, des moyens de contrôle et d'intervention par un opérateur comprenant un terminal avec un écran haute résolution et une imprimante haute résolution, une unité de concentration pour communiquer par voie hertzienne avec les stations locales, le micro-ordinateur étant pourvu de programmes pour la distribution aux stations locales de tâches touchant à la synchronisation, à la réalisation d'opérations sismiques et de surveillance de l'équipement sismique, au rapatriement sélectif des données délivrées par les unités locales et des programmes de traitement des données rapatriées.
en ce que la station centrale comporte une micro-ordinateur pourvu de modules de mémorisation à grande capacité, des moyens de contrôle et d'intervention par un opérateur comprenant un terminal avec un écran haute résolution et une imprimante haute résolution, une unité de concentration pour communiquer par voie hertzienne avec les stations locales, le micro-ordinateur étant pourvu de programmes pour la distribution aux stations locales de tâches touchant à la synchronisation, à la réalisation d'opérations sismiques et de surveillance de l'équipement sismique, au rapatriement sélectif des données délivrées par les unités locales et des programmes de traitement des données rapatriées.
9) Système selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mémorisation pour une base de données relatives aux conditions opératoires et à la planification des opérations sismiques.
10) Système selon la revendication 7 ou 8 ou 9, caractérisé
en ce qu'il comporte un module de contrôle d'une source sismique.
en ce qu'il comporte un module de contrôle d'une source sismique.
11) Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte des voies de communication à
courte portée entre les unités locales et les stations locales.
courte portée entre les unités locales et les stations locales.
12) Système selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte des voies de communication à
courte portée entre les stations locales et la station centrale.
courte portée entre les stations locales et la station centrale.
13) Méthode pour piloter des opérations à grande échelle d'acquisition de transmission et de contrôle d'un équipement sismique installé dans une zone d'exploration, comportant un ensemble de récepteurs sismiques répartis sur la zone en n groupes pour recevoir des signaux sismiques en réponse à des ébranlements transmis dans le sous-sol par une source sismique (S) caractérisée en ce qu'elle comporte en combinaison:
- l'utilisation d'unités locales pourvues chacune d'un équipement pour l'acquisition des signaux sismiques reçus par les récepteurs de chaque groupe de récepteurs, de moyens de transmission et d'un micro-ordinateur auquel on associe des programmes pour l'exécution d'opérations d'acquisition des signaux sismiques reçus par les groupes de récepteurs associés, de surveillance de l'équipement sismique local, de traitement de ces mêmes signaux et de transmission sélective, - le contrôle de l'exécution desdits programmes par les unités locales de chaque groupé, en les reliant sélectivement par des premières voies de communication à portée relativement faible, à une station locale comportant un micro-ordinateur programmé pour synchroniser le groupe d'unités locales associé
et piloter la réalisation d'un certain nombre de tâches impliquant l'exécution desdits programmes par lesdites unités locales, et, si le nombre n de groupes est supérieur à 1;
- l'utilisation d'une station centrale reliée par des deuxièmes voies de communication sélectives distinctes des premières voies, avec les stations locales, pour la synchronisation et la commande des stations locales, cette station centrale comportant un micro-ordinateur pourvu de programmes pour la réalisation d'opérations d'initialisation, de synchronisation générale, de configuration et de surveillance du système et de pilotage d'opérations sismiques, impliquant une délégation sélective aux différentes stations locales pour l'exécution de tâches définies
- l'utilisation d'unités locales pourvues chacune d'un équipement pour l'acquisition des signaux sismiques reçus par les récepteurs de chaque groupe de récepteurs, de moyens de transmission et d'un micro-ordinateur auquel on associe des programmes pour l'exécution d'opérations d'acquisition des signaux sismiques reçus par les groupes de récepteurs associés, de surveillance de l'équipement sismique local, de traitement de ces mêmes signaux et de transmission sélective, - le contrôle de l'exécution desdits programmes par les unités locales de chaque groupé, en les reliant sélectivement par des premières voies de communication à portée relativement faible, à une station locale comportant un micro-ordinateur programmé pour synchroniser le groupe d'unités locales associé
et piloter la réalisation d'un certain nombre de tâches impliquant l'exécution desdits programmes par lesdites unités locales, et, si le nombre n de groupes est supérieur à 1;
- l'utilisation d'une station centrale reliée par des deuxièmes voies de communication sélectives distinctes des premières voies, avec les stations locales, pour la synchronisation et la commande des stations locales, cette station centrale comportant un micro-ordinateur pourvu de programmes pour la réalisation d'opérations d'initialisation, de synchronisation générale, de configuration et de surveillance du système et de pilotage d'opérations sismiques, impliquant une délégation sélective aux différentes stations locales pour l'exécution de tâches définies
14) Méthode selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comporte l'utilisation d'une base de données pour la mémorisation d'un catalogue de paramètres définisssant les conditions de réalisation de cycles d'émission-réception sismiques, cette base de données étant disposée dans une station locale ou dans la station centrale éventuelle.
15) Méthode selon l'une des revendications 13 ou 14, caractérisée en ce qu'elle comporte l'utilisation de moyens d'intervention pour un opérateur, disposés dans une station locale ou dans la station centrale.
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