CH617017A5 - Device for processing data, in particular seismic data, derived from acoustic underwater signals. - Google Patents

Device for processing data, in particular seismic data, derived from acoustic underwater signals. Download PDF

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CH617017A5
CH617017A5 CH591676A CH591676A CH617017A5 CH 617017 A5 CH617017 A5 CH 617017A5 CH 591676 A CH591676 A CH 591676A CH 591676 A CH591676 A CH 591676A CH 617017 A5 CH617017 A5 CH 617017A5
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seismic
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signal
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George Tadeusz Mioduski
Paul Mcdonald Morgan
Carl Hertz Savit
Lee Edward Siems
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Western Geophysical Co
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Description

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Datenverarbeitungsein-(>5 richtung zu schaffen, die im Vergleich zu heutzutage bekannten Einrichtungen eine Erhöhung der Auflösung von grossangelegten Einrichtungen ermöglichen, ohne dass das Gewicht oder die Masse der Unterwasser-Kabelanordnung erhöht wird. It is an object of the invention to provide a data processing device which enables an increase in the resolution of large-scale devices in comparison to devices known today, without increasing the weight or the mass of the underwater cable arrangement.

Die erfindungsgemässe Einrichtung ist durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gekennzeichnet. The device according to the invention is characterized by the characterizing part of claim 1.

Es wird somit eine zweistufige im Multiplexbetrieb arbeitende seismische Datenverarbeitungseinrichtung vorgeschlagen. Wie weiter unten noch ausgeführt wird, ermöglicht dieses Prinzip die Ausbildung kürzerer Anordnungen bzw. Reihen, so dass ein relativ hohes Auflösungsvermögen der Einrichtung verbunden mit einer Empfindlichkeit gegen verhältnismässig hohe Frequenzen der akustischen Signale erzeilt werden. A two-stage multiplexed seismic data processing device is thus proposed. As will be explained further below, this principle enables the formation of shorter arrangements or rows, so that a relatively high resolving power of the device combined with a sensitivity to relatively high frequencies of the acoustic signals are achieved.

Die seismiche Datenverarbeitungseinrichtung nach vorliegender Erfindung ist so ausgelegt, dass die die Signale aufbereitende Elektronik dezentralisiert ist, normalerweise in einem zentralen Registrierschiff untergebracht ist, indem die Elektronik in die einzelnen Kabelabschnitte, die die Kabelanordnung bilden, eingebaut ist. Seismische Analogsignale aus individuellen seismischen Sensoren werden digital dargestellt und auf eine gemeinsame, zentrale Station über eine Datenübertragungsver-bindung übertragen, indem die vorerwähnte zweistufige, die Laufzeit verzögernde Multiplexmethode verwendet wird. The seismic data processing device according to the present invention is designed in such a way that the electronics that process the signals are decentralized, normally housed in a central registration vessel, in that the electronics are installed in the individual cable sections that form the cable arrangement. Seismic analog signals from individual seismic sensors are digitally displayed and transmitted to a common, central station via a data transmission connection by using the aforementioned two-stage multiplexing method which delays the running time.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die seismische Kabelanordnung wenigstens 10 identische Kabelabschnitte auf. In jeden Kabelabschnitt ist eine Anzahl von seismischen Sensorengruppen eingeschlossen. Jedem Kabelabschnitt ist eine Sende-Empfangsvorrichtung zugeordnet ; der Ausdruck «Sende-Empfangsvorrichtung» soll die Elektronik bezeichnen, die in Verbinder-Bausteinen zusammengebaut ist, welche einen Teil der Kabelanordnung bilden, und eine Ausgangsschaltung für die Übertragung von digital dargestellten seismischen Signalen auf das Kabel zusätzlich zu den gemeinsamen elektronischen Schaltungen zur Verstärkung und digitalen Darstellung analoger seismischer Dateneingangsinformationen und der Schaltanordnung zum aufeinanderfolgenden Verbinden der elementaren seismischen Sensoreinheiten mit der gemeinsamen elektronischen Schaltung aufweist. Die Kabelabschnitte und Verbinder-Bausteine mit den Sende-Empfangsvorricht' gen sind mechanisch und elektrisch miteinander verbunden. Die Signale aus jeder der Sende-Empfangsvorrichtungen werden nacheinander dem seismischen Kabel und damit der Zentralstation aufgegeben, während die Schaltanordnung so angeschlossen ist, dass sie Signale aus den zugeordneten seismischen Sensoren empfängt. Auf diese Weise werden digitale Signale aus allen Sensoreinheiten nacheinander der Zentralstation aufgegeben. Die Länge einer jeden seismischen Sensorengruppe ist ein bestimmter Bruchteil der Länge einer seismischen Welle, deren Frequenz der aufeinanderfolgenden Aufgaberate der Signale, die dem Kabel aufgegeben werden, entspricht, wie weiter unter erläutert wird. In one embodiment of the invention, the seismic cable arrangement has at least 10 identical cable sections. A number of seismic sensor groups are included in each cable section. A transceiver is assigned to each cable section; the term "transceiver" is intended to refer to the electronics assembled in connector modules which form part of the cable assembly and an output circuit for the transmission of digitally represented seismic signals to the cable in addition to the common electronic circuits for amplification and digital representation of analog seismic data input information and the switching arrangement for successively connecting the elementary seismic sensor units to the common electronic circuit. The cable sections and connector modules with the transceiver are mechanically and electrically connected to one another. The signals from each of the transceivers are successively applied to the seismic cable and thus to the central station, while the switching arrangement is connected in such a way that it receives signals from the assigned seismic sensors. In this way, digital signals from all sensor units are successively fed to the central station. The length of each seismic sensor group is a certain fraction of the length of a seismic wave, the frequency of which corresponds to the successive delivery rate of the signals applied to the cable, as will be explained below.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die seismische Kabelanordnung aus einer Anzahl von aktiven Kabelabschnitten, deren jeder ein Abfrageglied, eine Datenübertragungsverbindung und eine Anzahl von seismischen Sensorengruppen enthält, wenn die Sensoren im Kabel aufgenommen sind. Die Verbindungsbausteine mit den Sende-Empfangsvorrichtungen verbinden benachbarte Kabelabschnitte miteinander. Jede Sende-Empfangsvorrichtung weist —eine.Vielzahl von Eingabekanälen, ein Datenwiederholnetz-werk und ein Abfragenetzwerk auf. Das Abfragenetzwerk einer jeden Sende-Empfangsvorrichtung ist in Reihe mit dem Abfrageglied geschaltet. Die seismischen Sensorengruppen in Zwischenkabelabschnitten sind mit entsprechenden Eingabekanälen der zugeordneten, spezifischen Sende-Empfangsvorrichtung gekoppelt, die an einem Ende eines zugeordneten Kabelabschnittes angeordnet ist. Das Datenwiederholnetzwerk einer jeden Sende-Empfangsvorrichtung ist mit der Datenübertragungsverbindung gekoppelt. According to a further embodiment of the invention, the seismic cable arrangement consists of a number of active cable sections, each of which contains an interrogation link, a data transmission connection and a number of seismic sensor groups when the sensors are accommodated in the cable. The connection modules with the transceivers connect adjacent cable sections to one another. Each transceiver has a plurality of input channels, a data repetition network, and an interrogation network. The polling network of each transceiver is connected in series with the polling link. The seismic sensor groups in intermediate cable sections are coupled to corresponding input channels of the assigned, specific transceiver, which is arranged at one end of an assigned cable section. The data repetition network of each transceiver is coupled to the data transmission link.

Eine weitere Ausführungsform vorliegender Erfindung weist einen Multiplexschalter in jeder Sende-Empfangsvorrichtung auf. Der Multiplexschalter wird durch ein Steuernetzwerk Another embodiment of the present invention has a multiplex switch in each transceiver. The multiplex switch is controlled by a control network

617 017 617 017

sequentiell betätigt, welches mit dem Abfragenetzwerk verbunden ist. In Abhängigkeit von Abfrageimpulsen aus der Zentralstation, die über das Abfrageglied übertragen werden, bewirkt das Abfragenetzwerk, dass das Steuernetzwerk den Multiplexer frequentiell betätigt und die analogen Daten aus den seismischen Sensorengruppen digital darstellt sowie ein selbsttaktendes digitales Datenwort auf die Übertragungsverbindung über das Datenwiederholnetzwerk überträgt. sequentially operated, which is connected to the query network. Depending on polling pulses from the central station, which are transmitted via the polling element, the polling network causes the control network to actuate the multiplexer frequently and digitally display the analog data from the seismic sensor groups and to transmit a self-clocking digital data word to the transmission link via the data repetition network.

In jeder Sende-Empfangsvorrichtung sind vorzugsweise eine Vielzahl von Vorverstärkern/Filtern mit jeweils einem Eingang und einem Ausgang vorgesehen. Die Eingänge sind mit einer gleichen Vielzahl von seismischen Sensorengruppen gekoppelt, die insbesondere im Falle von seismischen Meereskabeln innerhalb des zugeordneten Kabelabschnittes befestigt sind. Die Vorverstärker-/Filterausgänge sind mit entsprechenden Eingängen des Multiplexers verbunden, dessen einziger Ausgang mit dem gemeinsamen Verstärker, Digitaldarstellvorrichtung, Zwischenspeicher und Ausgangsregister, Kodeum-wandler und Widerholnetzwerk gekoppelt ist. Der Ausgang des Wiederholnetzwerkes ist seinerseits an die Datenübertragungsverbindung angeschlossen. Das Abfrageglied ist mit dem Multiplexer und mit dem Ausgangsregister über ein Steuernetzwerk gekoppelt. In Abhängigkeit von einem Abfragesignal, das ein Impuls ist, der über das Abfrageglied auf die Sende-Empfänger übertragen wird, wird der Multiplexer in jedem Sende-Empfänger durch das Steuernetzwerk sequentiell an einem ausgewählten, z.B. den nächsten Kanal geschaltet, damit eine Analogda-tenprüfung erreic'-* wird. Die Datenprüfung ist für die Verstärkung vorbereitet, digitalisiert, damit ein digitales Datenwort gebildet wird, und von dem Ausgangsregister und Kodeum-wandler in das Wiederholnetzwerk getaktet. Wenn somit der Abfrageimpuls an jeder der entsprechenden Sende-Empfangsvorrichtungen ankommt, wird ein entsprechendes, selbsttaktendes, phasenkodiertes Datenwort auf die Zentralstation über die Datenübertragungsverbindung übertragen. Ein zweiter, nächster Abfrageimpuls bringt die Multiplexer in jeder der Sende-Empfangsvorrichtungen auf einen zweiten, d.h. nächsten Kanal zur Prüfung und Digitalisierung des nächsten Signales, während ein phasenkodiertes Wort von den ersten, d.h. vorher geprüften Kanälen der Sende-Empfangsvorrichtungen übertragen wird. Entsprechend werden über eine Periode eines Abtastzyklus alle Analogeingangskanäle in allen Sende-Empfängern geprüft. A plurality of preamplifiers / filters, each with an input and an output, are preferably provided in each transceiver. The inputs are coupled to an equal number of seismic sensor groups which are fastened within the assigned cable section, in particular in the case of seismic marine cables. The preamplifier / filter outputs are connected to corresponding inputs of the multiplexer, the single output of which is coupled to the common amplifier, digital display device, buffer and output register, code converter and repetition network. The output of the repetitive network is in turn connected to the data transmission connection. The interrogator is coupled to the multiplexer and to the output register via a control network. Depending on an interrogation signal, which is a pulse which is transmitted to the transceivers via the interrogator, the multiplexer in each transceiver is sequenced by the control network at a selected, e.g. switched to the next channel so that an analog data test is achieved '- *. The data check is prepared for amplification, digitized so that a digital data word is formed, and clocked into the repetition network by the output register and code converter. When the interrogation pulse arrives at each of the corresponding transceivers, a corresponding, self-clocking, phase-coded data word is transmitted to the central station via the data transmission connection. A second, next interrogation pulse brings the multiplexers in each of the transceivers to a second, i.e. next channel for testing and digitizing the next signal, while a phase encoded word from the first, i.e. previously checked channels of the transceivers are transmitted. Accordingly, all analog input channels in all transceivers are checked over a period of a sampling cycle.

Nach weiteren Merkmalen einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Daten- und Abfrageverbindungen drei parallele redundante Leitungen auf. Eine Majoritätswählschaltung in jeder Sende-Empfangsvorrichtung nimmt ein Signal aus zwei der drei Leitungen auf. Eine Fehleranzeigeschaltung, die mit den Daten- und Abfrageverbindungen an jeder Sende-Empfangsvorrichtung gekoppelt ist, zeigt eine unterbrochene Leitung innerhalb des zugeordneten Kabelabschnittes an, wenn die Majoritätswählschaltung nicht drei identische Eingänge anzeigt. Die Übertragungsverbindung kann ein Breitbandüber-tragungskanal mit einer Bandbreite von wenigstens 100 MHz sein. According to further features of an embodiment of the invention, the data and query connections have three parallel redundant lines. A majority selector circuit in each transceiver receives a signal from two of the three lines. A fault indicator circuit, coupled to the data and polling connections on each transceiver, indicates an interrupted line within the associated cable section if the majority selector circuit does not indicate three identical inputs. The transmission link can be a broadband transmission channel with a bandwidth of at least 100 MHz.

Nach einem weiteren Merkmal einer Ausführungsform der Erfindung weist jeder Sende-Empfänger eine Datenwiederhol-einrichtung auf, die ihrerseits einen Signalempfänger, Regenerator und Übertrager zur Aufnahme, Regenerierung und erneuten Übertragung von Signalen von abwärts verbundenen Sen-der-Empfängern zu aufwärts verbundenen Sende-Empfängern. Es kann eine künstliche Verzögerungsleitung im Abfragenetzwerk vorgesehen sein, die in Reihe mit dem Abfrageglied in jeden Sende-Empfänger geschaltet ist, wodurch die Ankunft des Abfrageimpulses an den abwärts verbundenen Sende-Empfängern verzögert wird und dadurch die Datenwörter voneinander getrennt werden, wenn sie von einem zu einem anderen, benachbarten Kabelabschnitt übertragen werden. According to a further feature of an embodiment of the invention, each transceiver has a data repeater, which in turn has a signal receiver, regenerator and transmitter for receiving, regenerating and retransmitting signals from downlink transceivers to uplink transceivers . There may be an artificial delay line in the interrogation network connected in series with the interrogator in each transceiver, thereby delaying the arrival of the interrogation pulse at the downlink transceivers and thereby separating the data words from each other when they are separated from one another be transmitted to another, adjacent cable section.

5 5

S S

10 10th

15 15

2\) 2 \)

25 25th

311 311

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

fi5 fi5

617 017 6 617 017 6

Weiterhin ist gemäss vorliegender Erfindung ein Eichsignal geschaltet ist, dass er eine Vielzahl von seismischen Analogsi-vorgesehen, das von der Zentralstation übertragen wird, um gnalen über die Eingangskanäle in eine der Sende-Empfangs-jede seismische Sensorengruppe anzutreiben. Der Ausgang Vorrichtungen einspeist, wobei jede Sende-Empfangsvorrich-einer jeden Sensorengruppe wird mit dem Eingangssignal ver- tung eine Datenverarbeitungsvorrichtung zur Umwandlung glichen, damit ein Sensoreichfaktor erhalten wird. s eines ihr aufgegebenen Analogsignales in digitale Form besitzt, Entsprechend einer weiteren Ausführungsform sei noch- und jede Sende-Empfangsvorrichtung eine Vorrichtung besitzt, mais darauf hingewiesen, dass das seismische Datenverarbei- um selbsttaktende digitale Wörter, sie seismische Signale dar-tungssystem nach vorliegender Erfindung eine Anzahl von stellen, von jedem der Eingangskanäle auf alle Sende-Emp-Sende-Empfangsvorrichtungen aufweist, die entfernt von einer fangsvorrichtungen zur Breitbandübertragungsverbindung aufZentralstation angeordnet sind. Die Sende-Empfangsvorrich- , „ zugeben. Furthermore, according to the present invention, a calibration signal is connected that it provides a multiplicity of seismic analog signals which is transmitted by the central station in order to drive signals via the input channels into one of the transmit / receive groups of each seismic sensor. The output feeds devices, with each transceiver device of each sensor group being compared with the input signal using a data processing device for conversion so that a sensor calibration factor is obtained. s has an analog signal given to it in digital form. According to a further embodiment, and each transceiver has a device, it should be noted that the seismic data processing involves self-clocking digital words, they are a seismic signal display system according to the present invention Number of digits from each of the input channels to all of the transmit / receive transmitters that are remote from a broadband transmission link on central station. The transceiver, "admit.

tungen sind mit der Zentralstation durch eine Breitbanddaten- Bei einem mit Reflexion arbeitenden seismographischen Übertragungsverarbeitung und ein Abfrageglied verbunden. Explorationsverfahren wird somit eine seismische Störung ein-Jede Einheit weist mehrere Eingangskanäle auf, an deren jeden geleitet, es werden wenigstens zwei richtungsempfindliche Seiseine kurze seismische Sensorunteranordnung, die auch als seis- momentergruppen in einem Kabel untergebracht, und es wird mische Sensorengruppe bezeichnet wird, angschlossen ist, wel- , > eine geophysikalische Erkundung durch individuelles Verän-che aus drei Sensoren besteht, die voneinander um etwa 2 m dem der Richtungsempfindlichkeit einer jeden Gruppe im entfernt sind. Eine Kanalauswählvorrichtung, die der oben Laufe der Aufzeichnung von Reflexionen der seismischen Stö-erwähnte Multiplexer ist, verbindet sequentiell die Eingangska- rung durchgeführt, wodurch Gruppensignale erhalten werden, näle mit einem gemeinsamen, die Signale ausbreitenden und Ein spezielles Merkmal einer Ausführungsform der Erfin-digital darstellenden Netzwerk einschliesslich eines Ausgangs- dung sieht die Verwendung von zehn oder mehr Gruppen, d.h. kanales. Der Ausgangskanal gibt digitale Datensignale aus den Sätzen von Sensoren vor, die längs eines Kabels versetzt angeseismischen Sensorengruppen (seismische Unteranordnungen) ordnet sind, wobei jeder solcher Satz eine Vielzahl von elemen-auf die Datenübertragungsverbindung zur Multiplexübertra- taren Sensorgruppen aufweist, und die Signale aus den Senso-gung an die Zentralstation. In der Zentralstation werden digi- rengruppen kombiniert werden, so dass jede Gruppe mit ausge-tale Datenwörter, die seismische Signale aus den Unteranord- wählten Verzögerungen zwischen den kombinierten Signalen nungen darstellen, bewertet und durch eine Formatsteuerein- versehen wird, die genau so gross ist, dass die Gruppe auf richtung zu neuen Datenwörtern zusammengesetzt, die ein seis- benachbarte unterirdische Stellen in den zu erkundenden misches Signal darstellen, das aus einer gewünschten, wesentlich Bereich zugerichtet wird, wobei die Verzögerung zwischen den grösseren seismischen Sensorreihe erhalten worden wäre. Einheiten für unterschiedliche Signalgruppen verschieden ist are connected to the central station by a broadband data transmission and a reflection-based seismographic transmission processing and an interrogator. Exploration method is thus a seismic fault - Each unit has several input channels, each of which is routed, at least two direction-sensitive cables are connected to a short seismic sensor subassembly, which is also housed in a cable as a sensor group, and is referred to as a mixed sensor group is, which -> a geophysical exploration by individual behavior consists of three sensors, which are about 2 m apart from each other in the directional sensitivity of each group. A channel selector, which is the above course of recording reflections of the seismic interference-mentioned multiplexer, connects sequentially the input detection performed, whereby group signals are obtained, channels with a common, the signals propagating and a special feature of an embodiment of the Erfin-digital performing network including an output extension sees the use of ten or more groups, ie channel. The output channel specifies digital data signals from the sets of sensors which are arranged along a cable offset from seismic sensor groups (seismic subassemblies), each such set having a multiplicity of elements to the data transmission connection to the multiplex-transmissive sensor groups, and the signals from Sensing to the central station. Digit groups are combined in the central station, so that each group with total data words, which represent seismic signals from the subordinate delays between the combined signals, is evaluated and provided by a format control that is just as large that the group is composed in the direction of new data words, which represent ice-adjacent underground locations in the mixed signal to be explored, which is targeted from a desired, essential area, whereby the delay between the larger seismic sensor series would have been obtained. Units for different signal groups is different

Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist die Zen- ìu und sich auch mit der Zeit ändert, so dass die Gruppen so tralstation einen Kernspeicher auf, und es ist eine Einrichtung gerichtet werden, dass sie Signale aus fortschreitend tieferen vorgesehen, um die digitalen Datenwörter zu speichern, wenn Schichten aufnehmen. Die resultierenden Spursignale können sie von den elementaren seismischen Sensorengruppen, d.h. den dann kombinert werden, wobei die üblichen Bewegungs-Kor- According to one embodiment of the invention, the central and also changes with time, so that the groups so tralstation a core memory, and a device is directed that they are provided signals from progressively lower to store the digital data words when recording shifts. The resulting tracking signals can be obtained from the elementary seismic sensor groups, i.e. which are then combined, whereby the usual movement corrections

Untergruppen in einer Speichermatrix in Kanalfolgereihe auf- rektur- und Sichtanzeigetechniken verwendet werden, um den genommen wurden. Die Zentralstation weist auch eine For- ^ vollständigen seismischen Abschnitt zu gewinnen. Subgroups can be used in a memory matrix in channel sequencing rectification and display techniques around which were taken. The central station also has a complete ^ seismic section to gain.

matsteuerung auf, die aus dem Speicher Datenwörter entnimmt, Gemäss weiterer Ausbildungen wird somit eine seismische die aus ausgewählten seismischen Sensorengruppen entstehen, Datenverarbeitungseinrichtung vorgeschlagen, die eine Kombi- mat control, which takes data words from the memory. According to further developments, a seismic data processing device that arises from selected seismic sensor groups is thus proposed, which has a combination

und diese Signale als neue zusammengesetzte Datenwörter nation aus den folgenden Einzelbestandteilen darstellt: eine kombiniert, die gewünschte grössere Gruppen darstellen. zentrale Einheit, eine Vielzahl von entfernten Sende-Empfangs- and represents these signals as new composite data words nation from the following individual constituents: one combined, which represent desired larger groups. central unit, a variety of remote transmit-receive

Die Zentralstation kann auch einen Koeffizienten-Festwert- -jo Vorrichtungen, eine Breitbandübertragungsverbindung, die die The central station may also have a fixed coefficient -jo devices, a broadband transmission link that the

Speicher (RCM) aufweisen, um den Datenwörtern gewünschte Sende-Empfangsvorrichtungen mit der zentralen Station ver- Have memories (RCM) in order to send the data words desired transceivers to the central station

Bewertungskoeffizienten vor einzelnen Untergruppen aufzuge- bindet, eine Vielzahl von in Abstand voneinander angeordneten ben, bevor sie als zusammengesetztes Datenwort kombiniert elementaren seismischen Sensoren, die so geschaltet sind, dass werden. sie eine Vielzahl von analogen seismischen Signalen in jede Unmatched evaluation coefficients in front of individual subgroups, a number of spaced apart before they are combined as a composite data word elementary seismic sensors that are switched so that. they have a variety of analog seismic signals in each

Ein Steuergerät in der Zentralstation überträgt die Abfrage- .is Sende-Empfangsvorrichtung einspeisen, eine Datenverarbei- A control unit in the central station transmits the query .is transceiver, a data processing

impulse auf die Sende-Empfangsvorrichtungen über das Abfra- tungseinrichtung in jeder Sende-Empfangsvorrichtung zur geglied. Beim Ansprechen auf die Abfragesignale, d.h. Impulse Umwandlung jedes Analogsignales in ein digitales Signal, und prüft die Elektronik in den entsprechenden Sende-Empfangs- eine Einrichtung zum selektiven Kombinieren digitaler Signale pulses to the transceivers via the interrogation device in each transceiver. When responding to the query signals, i.e. Pulses convert each analog signal into a digital signal, and tests the electronics in the corresponding transceiver - a device for selectively combining digital signals

Vorrichtungen das Analogsignal, das an einem Eingangssignal aus Sätzen von elementaren seismischen Sensorengruppen, um vorhanden ist, stellt die Probe als ein selbsttaktendes, phasenko- mi vorbestimmte Sätze von zusammengesetzten Gruppensignalen diertes digitales Datenwort digital dar und überträgt das digitale zu bilden, und zum selektiven Kombinieren digitaler Signale aus Devices the analog signal that is present on an input signal from sets of elementary seismic sensor groups, the sample digitally represents and transmits the digital data word as a self-clocking, phase-co-determined sets of composite group signals and transmits the digital, and for selective combining digital signals

Datenwort in die Zentralstation über die Breitbandübertra- verschiedenen Sätzen von seismischen Sensorengruppen um gungsverbindung. Wenn das Steuergerät die Ankunft von unterschiedliche Sätze von Gruppensignalen zu bilden, wobei Data word in the central station via the broadband transmission different sets of seismic sensor groups around the environment connection. When the controller forms the arrival of different sets of group signals, being

Datenwörtern aus einem ersten Kanal in allen Sende-Emp- gewünschte Sensorengruppen Konfigurationen erreicht werden fangsvorrichtungen abfühlt, sendet es einen zweiten Abfrageim- ss können, ohne dass das seismische Kabel oder eine andere puls aus, um einen zweiten Kanal in allen Sende-Empfangsvor- Erfassungseinrichtung im Arbeitsgebiet geändert werden muss. If data words are reached from a first channel in all transmit / receive desired sensor groups configurations, the device sends a second interrogation measure without the seismic cable or another pulse being sent out to a second channel in all of the transmit / receive pre-detection device needs to be changed in the work area.

richtungen zu prüfen, usw., wie vorstehend erwähnt, bis alle Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden directions to check, etc. as mentioned above until all. According to another embodiment of the present

Eingangskanäle in allen Sende-Empfangsvorrichtungen geprüft Erfindung wird eine Analog-Digital-Signalerfassungsanord- Input channels tested in all transceivers The invention is an analog-digital signal acquisition arrangement

worden sind, wobei das Intervall zwischen aufeinanderfolgen- nung, vorzugsweise eine seismische Datenverarbeitungseinrich- have been, the interval between successive, preferably a seismic data processing device

den Abfrageimpulsen zum gleichen Kanal in typischer Weise ' h tung vorgeschlagen, die eine Vielzahl von Signale aufnehmen- the query impulses to the same channel in a typical manner, which receive a large number of signals.

bis 1 Mill sec betragen. den Eingangskanälen, von denen einer keine Signale aufnimmt up to 1 mill sec. the input channels, one of which receives no signals

Mit vorliegender Erfindung wird somit ein seismisches und geerdet ist, einen Multiplexer mit einer Vielzahl von Ein- With the present invention, a seismic and is therefore grounded, a multiplexer with a multiplicity of inputs

Datenverarbeitungssystem vorgeschlagen, das eine Vielzahl von gängen und einer gemeinsamen Ausgangsvielfachleitung, wobei Data processing system proposed that a plurality of gears and a common output line, where

Sende-Empfangsvorrichtungen und eine Breitband-Datenüber- ein Kondensator zwischen jedem der Eingangskanäle und tragungsverbindung aufweist, die die Sende-Empfangsvorrich- „5 einem der Multiplexereingänge geschaltet ist und an jeden tungen mit einer Zentralstation verbindet, sind eine Vielzahl Kondensator eine Störspannung erzeugt wird, eine Schaltanord- Transceiver devices and a broadband data transfer - a capacitor between each of the input channels and transmission link, the transceiver - "5 is connected to one of the multiplexer inputs and connects to each line with a central station, a large number of capacitors, an interference voltage is generated, a switching arrangement

von Sätzen von im Abstand angeordneten elementaren seismi- nung mit einem Verstärker zur Verbindung der Multiplexerviel- sets of spaced elementary seismination with an amplifier to connect the multiplexer

schen Sensorengruppen vorgesehen, wobei jeder Satz so fachleitung mit einer Auswertvorrichtung, und eine Tastspei rule provided sensor groups, each set so specialized line with an evaluation device, and a tracer

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cherschaltung, die zwischen die Schaltanordnung und die Aus- Verstärkung der in Kaskade geschalteten Verstärkerstufen cherschaltung, between the switching arrangement and the amplification of the amplifier stages connected in cascade

Wertvorrichtung eingeschaltet ist, wobei die Tastspeicherschal- gleich den aufeinanderfolgenden Potenzen von n oder 0 bis 2m.k tung einen Umgehungsschalter und einen Serienkondensator werden. Value device is switched on, the key memory switch being a bypass switch and a series capacitor equal to the successive powers of n or 0 to 2m.k tion.

besitzt, damit eine Störspannung gleicher Grösse und entgegen- Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird gesetzter Polarität zu der Störspannung jedesmal dann erzeugt s eine gewünschte Schaltfolge in den Bauteilen einer gewünschten wird, wenn der geerdete Eingangskanal durch den Multiplexer Schaltfolge in den Bauteilen einer gewünschten Untergruppe abgetastet wird und der Umgehungsschalter geschlossen ist, von aufeinanderfolgenden Datenerfassungseinheiten eingelei- In a further embodiment of the invention, polarity to the interference voltage is generated each time a desired switching sequence in the components becomes a desired one if the grounded input channel is switched by the multiplexer switching sequence in the components of a desired subgroup is scanned and the bypass switch is closed, introduced by successive data acquisition units

aufweist, wobei während des Betriebes die Prüfspannung nach- tet ; die Untergruppe wird dabei aus der Vielzahl von Datener- has, the test voltage during operation night; the subgroup is made up of the multitude of data

einander die Störspannungen von den die Signale aufnehmen- fassungseinheiten ausgewählt. Die Untergruppe weist eine erste den Kanälen aufhebt, wenn der Multiplexer die die Signale m ausgewählte Einheit und eine letzte ausgewählte Einheit auf. the interference voltages selected by the signal acquisition units. The sub-group has a first one which cancels the channels when the multiplexer has the unit selected by the signals m and a last selected unit.

aufnehmenden Kanäle abtastet. Ein Abfrageimpuls im ersten Zustand wird von dem zentralen scans the receiving channels. An interrogation pulse in the first state is from the central

Eine Verstärkungsanordnung mit veränderlichem Verstär- Verarbeitungsgerät durch den Abfragekanal übertragen. Nach kungsgrad weist wenigstens zwei, vorzugsweise vier Verstärker einer ausgewählten Zeitverzögerung wird ein langer Steuerim- A variable gain amplifier processing arrangement is transmitted through the interrogation channel. According to the degree of efficiency, at least two, preferably four, amplifiers of a selected time delay have a long control

mit zwei Verstärkungsgraden auf, die in Kaskade zwischen puls über den Steuerkanal übertragen. Die führende Kante des einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss geschal- i s langen Steuerimpulses überholt den Abrageimpuls im ersten tet sind. Jeder Verstärker besitzt normalerweise einen Zustand Zustand an der ersten ausgewählten Einheit und fängt ihn ab. with two amplification levels, which are transmitted in a cascade between pulse via the control channel. The leading edge of the one input connection and one output connection of the long control pulse overtakes the interrogation pulse in the first tet. Each amplifier normally has a state on the first selected unit and intercepts it.

niedrigen Verstärkungsfaktors und kann durch ein Steuergerät Die ablaufende Kante des langen Steuerimpulses überholt den in einen Zustand mit hohem Verstärkungsfaktor geschaltet wer- Abfrageimpuls und passiert vor dem Abrageimpuls alle Einhei- low gain factor and can be controlled by a control unit. The trailing edge of the long control pulse overtakes the switch to a state with a high gain factor and passes through all units before the request pulse.

den. Eine Spannungsbezugseinrichtung ergibt selektiv eine dis- ten über die letzte ausgewählte Einheit hinaus. Die Länge des krete Bezugsspannung, die jedem Verstärker entspricht. Eine :n langen Steuerimpulses ist gleich einem ersten integralen Vielfa- the. A voltage reference device selectively yields a distance beyond the last selected unit. The length of the crete reference voltage that corresponds to each amplifier. A: n long control pulse is equal to a first integral multi-

Vergleichseinrichtung führt einen Vergleich zwischen der Aus- chen der Signallaufzeitdifferenz durch die beiden Kanäle zwi- The comparison device carries out a comparison between the compensation of the signal transit time difference by the two channels between

gangsspannung des Systems und der gewählten Bezugsspannung sehen zwei beliebigen Datenverfassungseinheiten. Die durch. Wenn der Vergleich zeigt, dass die Bezugsspannung gewünschte Schaltfolge tritt nur in den Einheiten auf, in denen grösser als die Ausgangsspannung ist, stellt das Steuergerät den die Abfrage- und Steuerimpulse etwa gleichzeitig vorhanden ersten Verstärker in seinen Zustand mit hohem Verstärkungs- sind. Das erste integrale Vielfach ist gleich der Anzahl von faktor. Im Anschluss daran führt die Vergleichseinrichtung Bauteilen vermindert um eins, die in der Untergruppe vorhan- The system's output voltage and the selected reference voltage see any two data acquisition units. By. If the comparison shows that the reference voltage desired switching sequence only occurs in the units in which the output voltage is greater, the control unit sets the first amplifier in its state with high amplification, which are present approximately simultaneously with the interrogation and control pulses. The first integral multiple is equal to the number of factor. Subsequently, the comparison device leads components reduced by one that exist in the sub-group

einen zweiten Vergleich zwischen der Ausgangsspannung des den sind. Die ausgewählte Zeitverzögerung ist ein zweites inte- are a second comparison between the output voltage of the. The selected time delay is a second integral

Systems und der Bezugsspannung durch, die dem zweiten Ver- grales Vielfaches der Signallaufzeitdifferenz zwischen zwei stärker entspricht. Wenn der Vergleich wiederum anzeigt, dass beliebigen Datenerfassungseinheiten, wobei das zweite Vielfa- System and the reference voltage, which corresponds to the second magnitude multiple of the signal delay difference between two more closely. If the comparison again indicates that any data acquisition units, the second variety

die Bezugsspannung grösser ist als die Ausgangsspannung, stellt vi che gleich der Anzahl von Einheiten ist, die zwischen der ersten das Steuergerät den zweiten Verstärker in den Zustand mit ausgewählten Einheit und der zentralen Verarbeitungsvorrich- the reference voltage is greater than the output voltage, represents vi che is equal to the number of units between the first, the control unit, the second amplifier in the state with the selected unit and the central processing device.

hohem Verstärkungsfaktor ein. Dieser Vorgang wird wieder- tung liegen. high gain factor. This process will be repeated.

holt, bis der Vergleich anzeigt, dass die Ausgangsspannung des Nach einem weiteren Beispiel dieser Ausführungsform der catches up until the comparison indicates that the output voltage of the

Systems grösser ist als die Bezugsspannung entsprechend der Erfindung sind drei parallele Steuerkanäle vorgesehen. Eine wenigstens eines bestimmten Verstärkers, oder bis alle Verstär- Majoritätswahlschaltung an jeder Datenerfassungseinheit ist ker in den Zustand mit hohem Verstärkungsfaktor eingestellt mit den drei Steuerkanälen gekoppelt. Ein verzögerter langer worden sind. Der Gesamtverstärkungsfaktor des Systems ist Steuerimpuls wird über die drei Steuerkanäle parallel übertra- Systems greater than the reference voltage according to the invention, three parallel control channels are provided. At least one particular amplifier, or until all amplifier majority selection circuitry on each data acquisition unit is set to the high gain state, is coupled to the three control channels. Have been delayed a long time. The total gain factor of the system is control impulse is transmitted in parallel over the three control channels.

somit in Zuwachsschritten von einem Wert mit niedrigen Ver- gen. Die gleichzeitige Aufnahme eines Abfrageimpulses im stärkungsfaktor, vorzugsweise 1 für einkommende Signale mit ersten Zustand an einer Datenerfassungseinheit über den grosser Amplitude auf einen Wert mit hohem Verstärkungsfak- -io Abfragekanal und ein langer Steuerimpuls über wenigstens zwei tor für einkommende Signale mit kleiner Amplitude einstellbar, der drei Steuerkanäle leitet eine erste gewünschte Schaltfolge thus in increments of a value with low comparisons. The simultaneous recording of an interrogation pulse in the amplification factor, preferably 1 for incoming signals with the first state on a data acquisition unit over the large amplitude to a value with a high amplification factor interrogation channel and a long control pulse over at least two gate adjustable for incoming signals with small amplitude, the three control channels conduct a first desired switching sequence

Dies bedeutet, dass kein Verstärker Gefahr läuft, übersteuert zu ein. This means that no amplifier runs the risk of being overdriven.

werden. Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird will. According to a further embodiment of the invention

Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind Anord- ein verzögerter kurzer Steuerimpuls über die erste der drei nungen zum automatischen Löschen von Gleichstrom- oder -15 Steuerleitungen übertragen. Die gleichzeitige Ankunft eines sehr niederfrequenten Geräuschsignalen vorgesehen, die an den Abfrageimpulses im ersten Zustand an einer ausgewählten Eingangsanschlüssen zu jedem Verstärker aufgrund der indivi- Datenerfassungseinheit und eines verzögerten kurzen Steuerduellen Verstärkercharakteristiken auftreten. Die das Geräusch impulses über den ersten Steuerkanal leitet eine zweite löschende Schaltung weist einen Kondensator und einen Schal- gewünschte Schaltfolge ein. In one embodiment of the invention, arrays of a delayed short control pulse are transmitted over the first of the three settings to automatically clear DC or 15 control lines. The simultaneous arrival of a very low frequency noise signal is provided which occurs at the interrogation pulses in the first state at a selected input connection to each amplifier due to the individual data acquisition unit and a delayed short control duel amplifier characteristics. The noise impulses via the first control channel conduct a second quenching circuit, a capacitor and a switching-desired switching sequence.

ter auf, die zwischen die Eingangs-Ausgangsschaltung eines 50 Weiterhin wird vorgeschlagen, dass eine dritte gewünschte jeden Verstärkers zum periodischen Isolieren des Verstärkers Schaltfolge in einer ausgewählten Datenerfassungseinheit durch und zum Aufladen des Kondensators mit dem selbst erzeugten die gleichzeitige Ankunft eines Abfageimpulses im ersten ter between the input-output circuit of a 50 Furthermore, it is proposed that a third desired each amplifier for periodically isolating the amplifier switching sequence in a selected data acquisition unit and for charging the capacitor with the self-generated the simultaneous arrival of an interrogation pulse in the first

Verstärkergeräusch geschaltet sind. Die Ladung am Kondensa- Zustand über den Abfragekanal und eines verzögerten kurzen tor besitzt eine Amplitude und eine Polarität gleich und entge- Steuerimpulses über die zweite der drei Steuerleitungen einge- Amplifier noise are switched. The charge at the condensed state via the interrogation channel and a delayed short gate has an amplitude and a polarity equal to and opposite control impulse via the second of the three control lines.

gengesetzt dem selbst erzeugten Geräusch, derart, dass die 55 leitet wird. against the self-generated noise, such that the 55 is conducted.

Gleichstromgeräuschsignale, die an den Eingangsanschlüssen zu Zusätzlich kann eine vierte gewünschte Schaltfolge in einer jedem Verstärker auftreten, im wesentlichen gelöscht werden. ausgewählten Datenerfassungseinheit durch die gleichzeitige Nach einem weiteren Beispiel der Erfindung wird somit eine Ankunft eines Abfrageimpulses im ersten Zustand über den Verstärkeranordnung mit veränderlichem Verstärkungsfaktor, Abfragekanal und eines verzögerten kurzen Steuerimpulses insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit dem hier m über die dritte der drei Steuerleitungen eingeleitet werden, beschriebenen seismischen Datenverarbeitungssystem vorge- Gemäss weiterer Ausführungen werden Abfrage- und schlagen, die eine Anzahl von in Kaskade geschalteten Verstär- Steuerimpulse wiederholt auf die Datenerfassungseinheiten in kerstufen aufweist, deren jede einen Eingang und einen Aus- vorgewählten Abtastintervallen übertragen, nachdem ein erster gang sowie Verstärkungszustände besitzt, wobei ein Schaltsy- Aufzeichnungszyklus eingeleitet worden ist. Die Breite und die stem zur Steuerung des Verstärkungszustandes der Verstärker- <.1 Dauer der Übertragung des Steuerimpulses werden so einge-stufen in Abhängigkeit von dem Ausgang aus dem Verstärker- stellt, dass eine gewünschte Schaitfolge in einer ersten Untersystem vorgesehen ist ; dabei sind die Verstärkungszustände so grappe von Datenerfassungseinheiten, die eine vorgewählte gewählt und ist das Schaltsystem so ausgelegt, dass die Gesamt- Anzahl von Bauteileinheiten enthalten, wirksam gemacht wird. DC noise signals appearing at the input terminals can additionally substantially cancel a fourth desired switching sequence in each amplifier. selected data acquisition unit by the simultaneous According to a further example of the invention, an arrival of an interrogation pulse in the first state via the amplifier arrangement with variable amplification factor, interrogation channel and a delayed short control pulse will be initiated in particular for use in connection with the here m via the third of the three control lines , described seismic data processing system according to further embodiments, interrogation and striking, which has a number of cascaded amplifier control pulses repeatedly on the data acquisition units in core stages, each of which transmits an input and a preselected sampling interval after a first course and Has gain states where a switching sy recording cycle has been initiated. The width and the stem for controlling the amplification state of the amplifier - <.1 duration of transmission of the control pulse are graded as a function of the output from the amplifier - such that a desired sequence of events is provided in a first subsystem; the amplification states are so grappled by data acquisition units that a preselected one is selected and the switching system is designed so that the total number of component units is made effective.

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Nachdem der erste Aufzeichnungszyklus abgeschlossen worden ist, wird ein zweiter Aufzeichnungszyklus eingeleitet, und Breite und Dauer der Übertragung des Steuerimpulses werden so eingestellt, dass eine gewünschte Schaltfolge in einer zweiten Untergruppe von Datenerfassungseinheiten wirksam gemacht wird. Die vorstehend erwähnten Schritte können mehrmals wiederholt werden, so dass eine Vorrichtung erzielt wird, die eine gewünschte Schaltfolge in aufeinanderfolgenden Untergruppen von nachfolgenden Datenerfassungseinheiten wirksam gemacht werden. After the first recording cycle has been completed, a second recording cycle is initiated and the width and duration of the transmission of the control pulse are adjusted so that a desired switching sequence is activated in a second subset of data acquisition units. The above-mentioned steps can be repeated several times, so that a device is achieved which makes a desired switching sequence effective in successive subgroups of subsequent data acquisition units.

Ferner wird vorgeschlagen, die Breite des Steuerimpulses für jeden Aufzeichnungszyklus konstant zu halten. Für jeden Aufzeichnungszyklus wird die Zeitdauer der Übertragung des Steuerimpulses in Bezug auf die Übertragungsdauer des Abfrageimpulses um ein anderes ganzzahliges Vielfaches der Signallaufzeitdifferenz, d.h. Verzögerung, zwischen zwei beliebigen Einheiten verzögert. Beispielsweise werden durch Vergrösse-rung der Verzögerung um ein Vielfaches einer Einheit nach jedem Aufzeichnungszyklus aufeinanderfolgende Untergruppen von Datenerfassungseinheiten nacheinander wirksam gemacht, wodurch die gewünschte vorbeschriebene Anrollfähigkeit erreicht wird. It is also proposed to keep the width of the control pulse constant for each recording cycle. For each recording cycle, the duration of the transmission of the control pulse with respect to the transmission duration of the interrogation pulse is different by an integer multiple of the signal delay difference, i.e. Delay, delayed between any two units. For example, by increasing the delay by a multiple of one unit after each recording cycle, successive subgroups of data acquisition units are activated one after the other, as a result of which the desired rollability described above is achieved.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird somit eine seismische Datenverarbeitungseinrichtung und ein Verfahren zur Nachrichtenübermittlung auf Bauteile einer Untergruppe von seismischen Datenerfassungsvorrichtungen, die aus einer Vielzahl von entfernt angeordneten seismischen Datenerfassungsvorrichtungen ausgewählt werden, vorgeschlagen, wobei die Untergruppe wenigstens eine solche Vorrichtung enthält; dieses Verfahren besteht darin, dass ein erstes Signal in die seismische Datenerfassungsvorrichtung übertragen wird, dass ein rascher laufendes zweites Signal in die seismische Datenerfassungsvorrichtung übertragen wird und dass die Übertragung des zweiten Signales in Bezug auf das erste Signal so verzögert wird, dass die ersten und zweiten Signale etwa gleichzeitig an einer ausgewählten Untergruppe der seismischen Vorrichtung ankommt. In one embodiment of the present invention, a seismic data processing device and a method for transmitting messages to components of a subset of seismic data acquisition devices, which are selected from a multiplicity of remote seismic data acquisition devices, are proposed, the subset including at least one such device; this method is to transmit a first signal to the seismic data acquisition device, to transmit a faster second signal to the seismic data acquisition device, and to delay the transmission of the second signal with respect to the first signal so that the first and second ones Signals arrive approximately simultaneously at a selected subset of the seismic device.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen: The invention is explained below in connection with the drawing using exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer Ausführungsform einer seismischen Datenverarbeitungseinrichtung, die im Wasser betrieben wird und die hinter einem Fahrzeug hergeschleppt wird, 1 is a schematic overall view of an embodiment of a seismic data processing device which is operated in the water and which is towed behind a vehicle,

Fig. 2a-2d Querschnittsansichten eines Schnittes durch das seismische Kabel nach Fig. 1, 2a-2d cross-sectional views of a section through the seismic cable of FIG. 1,

Fig. 3a-3d Querschnittsansichten eines Verbinderbausteines mit Sende-Empfänger als Teil des seismischen Kabels nach Fig. 1, 3a-3d cross-sectional views of a connector module with transceiver as part of the seismic cable of FIG. 1,

Fig. 4 ein Stromkreisdiagram der Energiespeiseverbindungen für die Sende-Empfänger, 4 shows a circuit diagram of the energy feed connections for the transceivers,

Fig. 5 ein schematisches Stromkreisdiagramm einer Sende-Empfangsvorrichtung, 5 is a schematic circuit diagram of a transceiver;

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Mayoritätswähl-und Fehleranzeigeschaltungen, 6 shows a schematic illustration of the priority selection and error display circuits,

Fig. 7a eine schematische Darstellung eines Druckwandlers, Fig. 7b die elektrischen Verbindungen der Hilfskanäle, Fig. 8a eine Schnittansicht eines Endabschnittes, 7a shows a schematic illustration of a pressure transducer, FIG. 7b shows the electrical connections of the auxiliary channels, FIG. 8a shows a sectional view of an end section,

Fig. 8b eine schematische Darstellung der elektrischen Verbindungen im Endabschnitt, 8b is a schematic representation of the electrical connections in the end section,

Fig. 9 eine Querschnittsansicht des Einführkabelabschnittes, Fig. 10 ein Zeitdiagramm, das eine Art eines selbsttaktenden Kodes für die Übertragung von Datenwörtern darstellt, Fig. 11 ein Zeitdiagramm für einen Abtastzyklus, 9 is a cross-sectional view of the lead-in cable section, FIG. 10 is a timing diagram illustrating a kind of self-clocking code for the transmission of data words,

Fig. 12 ein Zeitdiagramm, das die Folge von Abfragesignal-und Datensignalübertragung in Bezug auf zwei Kabelabschnitte wiedergibt, 12 is a timing diagram showing the sequence of interrogation signal and data signal transmission with respect to two cable sections,

Fig. 13 ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zur Aktivierung dreier aufeinanderfolgender Sende-Empfangsvorrichtun-gen, jedoch keiner anderen Vorrichtungen darstellt, 13 is a timing diagram illustrating a method for activating three successive transceivers, but not other devices.

Fig. 14 ein schematisches Blockschaltbild einer typischen Filterschaltung für ein seismisches Analog-Digital-Signalverar-beitungssystem, 14 is a schematic block diagram of a typical filter circuit for a seismic analog-digital signal processing system,

Fig. 15 eine schematische Darstellung einer Ausführung eines kommutierten Hochpassfilters nach der Erfindung, 15 shows a schematic illustration of an embodiment of a commutated high-pass filter according to the invention,

Fig. 16 eine schematische Darstellung eines Analog-Digital-Umwandlers, bei dem das kommutierte Filter nach Fig. 15 verwendet wird, 16 shows a schematic illustration of an analog-digital converter in which the commutated filter according to FIG. 15 is used,

Fig. 17 ein schematisches Blockschaltbild des seismischen Datenverarbeitungssystems nach vorliegender Erfindung, 17 is a schematic block diagram of the seismic data processing system according to the present invention.

Fig. 18 eine schematische Darstellung der Elektronik, die in der Sende-Empfangsvorrichtung enthalten ist, 18 is a schematic illustration of the electronics contained in the transceiver;

Fig. 19 eine detaillierte schematische Darstellung des Wiederholnetzwerkes in der Sende-Empfangsvorrichtung nach Fig. 18, 19 shows a detailed schematic illustration of the repetition network in the transceiver according to FIG. 18,

Fig. 20 Zeitdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise des Systems nach Fig. 17, 20 shows time diagrams for explaining the mode of operation of the system according to FIG. 17,

Fig. 21 eine schematische Darstellung einer Gruppenform-vorrichtung, wie sie in der zentralen Station der Einrichtung nach vorliegender Erfindung enthalten ist, 21 is a schematic illustration of a group forming device as contained in the central station of the device according to the present invention;

Fig. 22 Modifikationen der Form unterschiedlichen Lvpuls-kodes, wie sie bei der Einrichtung nach der Erfindung verwendet werden, 22 modifications of the form of different pulse codes as used in the device according to the invention,

Fig. 23 ein Diagramm eines meeresseismischen Explora-tionssystems, anhand dessen bestimmte Merkmale nach vorliegender Erfindung erläutert werden, 23 shows a diagram of a marine seismic exploration system, on the basis of which certain features according to the present invention are explained,

Fig. 24 und 25 Diagramme über das Ansprechen einer nicht gelenkten seismischen Kabelgruppe bei verschiedenen Frequenzen als Funktion des Einfallens oder der Neigung der unterschiedlichen Schichten, von welchen Signale reflektiert werden, Fig. 26 ein Diagramm, das die Konfiguration einer typischen bekannten, nicht gelenkten seismischen Gruppierung angibt, 24 and 25 are diagrams showing the response of an unguided seismic cable group at different frequencies as a function of the incidence or inclination of the different layers from which signals are reflected; Fig. 26 is a diagram showing the configuration of a typical known undirected seismic Grouping indicates

Fig. 27 ein Diagramm, das eine verjüngte Gruppierung der Art darstellt, welche bei der Durchführung bestimmte Merkmale vorliegender Erfindung verwendet wird. Figure 27 is a diagram illustrating a tapered grouping of the type used in practicing certain features of the present invention.

Fig. 28 ist eine graphische Darstellung des quadratischen Mittelwertes der Geschwindigkeit der seismischen Wellen als Funktion der Reflexionsdauer von dem Anfangsschuss bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die seismische Reflexion einen Sensor erreicht, 28 is a graphical representation of the root mean square of the velocity of the seismic waves as a function of the duration of reflection from the initial shot to the time when the seismic reflection reaches a sensor.

Fig. 29 ist ein vereinfachtes Diagramm, das bei der Berechnung der Verzögerung an benachbarten Sensorengruppen verwendet wird, die eine aus mehreren Gruppen bestehende seismische Gruppierung bilden, 29 is a simplified diagram used in calculating the delay on neighboring sensor groups that form a multi-group seismic grouping.

Fig. 30 zeigt das Ansprechen der lenkbaren seismischen Gruppierung als Funktion eines Neigungswinkels, 30 shows the response of the steerable seismic grouping as a function of an angle of inclination,

Fig. 31 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der grossangelegten seismischen Datenverarbeitungsvorrichtung nach vorliegender Erfindung, 31 is a block diagram of an embodiment of the large-scale seismic data processing device according to the present invention.

Fig. 32 ein Blockschaltbild der Kabelelektronik und der seismischen Sensorengruppen, die bei einer Ausführungsform der Erfindung verwendet werden, 32 is a block diagram of the cable electronics and seismic sensor groups used in one embodiment of the invention.

Fig. 33 ein detailliertes Blockschaltbild einer Gruppierungsformvorrichtung, die einen Teil der Schaltung nach Fig. 31 darstellt, 33 is a detailed block diagram of a grouping molding apparatus which is part of the circuit of FIG. 31;

Fig. 34 ein Gesamtblockschaltbild der speziellen Datenverarbeitungsvorrichtung, die bei der Ausführung der Strahllenk-gruppierungsformvorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, 34 is an overall block diagram of the specific data processing device used in executing the beam steering grouping molding device according to an embodiment of the invention;

Fig. 35 ein Diagramm, das die Formation von Gruppierungen in der Strahllenkvorrichtung nach den Fig. 31 und 34 zeigt, Fig. 36 ein vereinfachtes Blockschaltbild, das ein typisches Digital-Analog-Umwandlungssystem darstellt, 35 is a diagram showing the formation of groupings in the beam steering apparatus of FIGS. 31 and 34; FIG. 36 is a simplified block diagram illustrating a typical digital-to-analog conversion system;

Fig. 37 ein vereinfachtes schematisches Blockschaltbild einer solchen Einrichtung, die zu Zwecken vorliegender Erfin8 37 is a simplified schematic block diagram of such a device, which is used for the purpose of the present invention

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

f\5 for \ 5

9 9

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dung modifiziert ist, um eine Gleichstromabweichungsbeseitigung zu erzielen, modified to achieve DC deviation elimination,

Fig. 38 ein Diagramm einer modifizierten Schaltung, die der nach Fig. 37 entspricht, bei der das Filter nach Fig. 16 jedoch in die Eingangskanäle eingesetzt ist, 38 is a diagram of a modified circuit corresponding to that of FIG. 37, but in which the filter of FIG. 16 is inserted into the input channels,

Fig. 39 ein Blockschaltbild eines Binärverstärkungssystems mit veränderlichem Verstärkungsfaktor, wie es bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, 39 is a block diagram of a variable gain binary gain system used in the illustrated embodiment of the invention;

Fig. 40 ein schematisches Digramm einer Verstärkerstufe des Systems nach Fig. 39 mit Geräuschlöschvorrichtung, 40 shows a schematic diagram of an amplifier stage of the system according to FIG. 39 with a noise canceling device,

Fig. 41 und 42 schematische Darstellungen des Prinzips der Löschung des Geräusches, wie es bei der Schaltung nach Fig. 40 verwendet wird, 41 and 42 are schematic representations of the principle of canceling the noise as used in the circuit of FIG. 40,

Fig. 43 eine stark vereinfachte, schematische Darstellung des mehrkanaligen seismischen Datenverarbeitungssystems, das die Datenverarbeitungsvorrichtungen, welches die Sende-Empfänger sind, in Verbindung über eine mehrkanalige Fernmessverbindung zu dem zentralen Signalverarbeitungsgerät, welches die gemeinsame zentrale Station ist, zeigt, wobei diese Darstellung zur Erläuterung einer speziellen Modifizierung des dargestellten Ausführungsbeispieles verwendet wird, Fig. 43 is a highly simplified, schematic illustration of the multi-channel seismic data processing system showing the data processing devices which are the transceivers in connection via a multi-channel remote measurement connection to the central signal processing device which is the common central station, this illustration being used for explanation a special modification of the illustrated embodiment is used,

Fig. 44 ein Blockschaltbild der Signalkonditionierlogik, die in jeder Sende-Empfangsvorrichtung enthalten ist, 44 is a block diagram of the signal conditioning logic included in each transceiver;

Fig. 45 ein Schaltdiagramm der Signaleigenschafts-Identifi-ziervorrichtung und der ersten und zweiten Signalkoinzidenz-Detektoren in einer Sende-Empfangsvorrichtung, 45 is a circuit diagram of the signal property identification device and the first and second signal coincidence detectors in a transceiver;

Fig. 46 eine Schaltanordnung zur Verzögerung der Übertragung eines Steuersignales im Anschluss an die Übertragung eines Abfragesignales sowie um dem Steuersignal eine Zeitverschiebung zu erteilen, 46 shows a circuit arrangement for delaying the transmission of a control signal following the transmission of an interrogation signal and for giving the control signal a time shift,

Fig. 47 eine Erweiterung der Darstellung nach Fig. 43, 47 shows an expansion of the representation according to FIG. 43,

wobei sieben Datenerfassungsvorrichtungen gezeigt sind, von denen drei aufeinanderfolgende Vorrichtungen aktiviert werden, sowie ein Zeitdiagramm, das die zeitlichen Beziehungen der Steuer- und Abfrageimpulse in Bezug auf die Sende-Empfangsvorrichtungen darstellt und showing seven data acquisition devices, of which three successive devices are activated, and a timing diagram showing the temporal relationships of the control and interrogation pulses with respect to the transceivers and

Fig. 48 eine abgeänderte Ausführungsform der Steuer- und Abfrageschaltungen nach Fig. 45. 48 shows a modified embodiment of the control and interrogation circuits according to FIG. 45.

Nach Fig. 1 schleppt ein Schiff 10 eine seismische Sensorkabelanordnung 12 durch Wasser 14. Die seismische Sensorkabelanordnung 12 ist mit einem elastischen Stossdämpferabschnitt 16 und einem Einführabschnitt 17 verbunden. Das ablaufende Ende der Kabelanordnung 12 ist mit einem kurzen Endabschnitt 18 versehen. Die Kabelanordnung 12 ist in einzelne aktive Kabelabschnitte 20 unterteilt, deren jedes 60 m lang ist. Jeder einer Anzahl von Verbinderbausteinen 13, der eine Elektronikbaugruppe enthält, die als Sende-Empfangsvorrichtung 111 bezeichnet ist, verbindet aktive Kabelabschnitte 20 miteinander sowohl elektrisch als auch mechanisch. Eine typische seismische Kabelanordnung 12 besteht aus 50 oder mehr aktiven Abschnitten 20 und kann eine Gesamtlänge von 3000 m oder mehr aufweisen. Jeder Kabelabschnitt kann zehn Sensorengruppen 21 enthalten, von denen jeder einen einzelnen Kanal darstellt. Die gesamte Kabelanordnung 12 erzeugt deshalb Ausgangssignale aus 500 einzelnen Kanälen. Die Sensoren können Hydrophone sein, wenn die dargestellte Ausführungsform ein meeresseismisches Kabel ist. 1, a ship 10 tows a seismic sensor cable assembly 12 through water 14. The seismic sensor cable assembly 12 is connected to an elastic shock absorber section 16 and an insertion section 17. The trailing end of the cable assembly 12 is provided with a short end section 18. The cable arrangement 12 is divided into individual active cable sections 20, each of which is 60 m long. Each of a number of connector modules 13, including an electronics assembly, referred to as transceiver 111, connects active cable sections 20 to each other both electrically and mechanically. A typical seismic cable arrangement 12 consists of 50 or more active sections 20 and can have a total length of 3000 m or more. Each cable section can contain ten sensor groups 21, each of which represents a single channel. The entire cable arrangement 12 therefore generates output signals from 500 individual channels. The sensors can be hydrophones if the embodiment shown is a marine seismic cable.

Die Signalausgänge aus den einzelnen Sensorengruppen 21 sind mit einer der Sende-Empfangsvorrichtungen gekoppelt, die die Signale auf eine zentrale Station 2 auf dem Schiff 10 überträgt. Die zentrale Station enthält eine Steuerschaltung 4 zur Übertragung von Abfrage-, Befehls-, Leistungs- und Prüfsignalen sowie eine Einrichtung 6 zur Aufnahme und Aufzeichnung digitaler Datenwörter aus einer Datenübertragungsverbindung im Kabel. The signal outputs from the individual sensor groups 21 are coupled to one of the transceivers, which transmits the signals to a central station 2 on the ship 10. The central station contains a control circuit 4 for the transmission of query, command, power and test signals and a device 6 for recording and recording digital data words from a data transmission connection in the cable.

Wenn das Schiff die Kabelanordnung 12 durch das Wasser schleppt, erzeugt eine seismische Schaltquelle 19, z.B. eine Luftkanone oder eine Gasexplosionseinrichtung, in Intervallen akustische Wellen im Wasser. Die akustischen Wellen schreiten nach unten durch das Wasser 14, z.B. längs des Strahlpfades 15 fort und treffen auf die Wasserbodenfläche 22, wo sie in Richtung des Pfeiles 27 aufgrund der unterschiedlichen Geschwin-5 digkeit zwischen Wasser 14 und Erdschicht 24 gebrochen werden. Bei der Durchdringung des Erdbodens setzen die akustischen Wellen ihren Weg längs des gebrochenen Strahlpfades 28 fort und werden von einer unterirdischen Erdschicht 26 reflektiert. Die reflektierten akustischen Wellen kehren längs des Ul Strahlpfades 28 zur Bodenfläche 22 des Wassers zurück und setzen von dort ihren Weg nach oben längs des Strahlpfades 30 fort. Die reflektierten Wellen werden durch Sensorengruppen 21 zur Anzeige gebracht, die die reflektierten akustischen Wellen in elektrische Signale umwandeln. Die akustischen Wellen i 5 nehmen auch andere Strahlpfade, z.B. 31-32-34-36, wo sie durch Sensorengruppen, z.B. 21', zur Anzeige gebracht werden, die weiter von dem Schiff 10 entfernt sind, als die Sensorengruppe 21. Obgleich ähnliche Strahlpfade zwischen der Schaltquelle 19 und jeder der 500 seismischen Sensorengruppen in 2o der seismischen Kabelanordnung 12 vorhanden sind, sind nur zwei solcher Pfade aus Gründen der Übersichtlichkeit dargestellt. When the ship is dragging the cable assembly 12 through the water, a seismic switching source 19, e.g. an air cannon or a gas explosion device, at intervals acoustic waves in the water. The acoustic waves travel down through the water 14, e.g. along the jet path 15 and meet the water bottom surface 22, where they are broken in the direction of arrow 27 due to the different speed between water 14 and earth layer 24. When penetrating the ground, the acoustic waves continue their path along the broken beam path 28 and are reflected by an underground layer of earth 26. The reflected acoustic waves return along the Ul beam path 28 to the bottom surface 22 of the water and from there continue their way up along the beam path 30. The reflected waves are displayed by sensor groups 21, which convert the reflected acoustic waves into electrical signals. The acoustic waves i 5 also take other beam paths, e.g. 31-32-34-36, where they are separated by sensor groups, e.g. 21 ', which are further away from the ship 10 than the sensor group 21. Although there are similar beam paths between the switching source 19 and each of the 500 seismic sensor groups in 2o of the seismic cable assembly 12, only two such paths are out Shown for clarity.

Fig. 2a zeigt eine schematische Längsschnittansicht des führenden Endes eines aktiven seismischen Kabelabschnittes 20. :s Aus Gründen der zeichnerischen Darstellung sind die Längsdimensionen wesentlich verkürzt worden. Der Abschnitt besteht aus einer äusseren Kunststoffhaut 40, drei Stahlbelastungsbauteilen 42,43 (das dritte Bauteil ist nicht dargestellt), eine Vielzahl von Stirnwandabstandshaltern 44 und einen Endab-m standshalter 46 an jedem Ende des Abschnittes. Die Kunststoffhaut 40 besitzt einen Innendurchmesser von 7 cm und eine Wanddicke von 0,475 cm. Die Stirnwandabstandshalter 44 sind in Abständen von 60 cm innerhalb der Kunststoffhaut 40 zur inneren Abstützung vorgesehen. Jeder Stirnwandabstandshalter 35 44 weist drei Löcher 48,48', 48" (Fig. 2b) zum Hindurchführen der Belastungsbauteile sowie ein zentrales Loch 50 zum Hindurchführen des Verbindungsleitungskabelbündels 52 auf. Die Haut ist mit der Abschlussstirnwand 46 über Stahlbänder 54,56 festgelegt. Die gesamte Haut ist mit leichtem Kerosin gefüllt, 40 das einen neutralen Auftrieb im Wasser ergibt. FIG. 2a shows a schematic longitudinal sectional view of the leading end of an active seismic cable section 20.: s For the sake of the drawing, the longitudinal dimensions have been significantly shortened. The section consists of an outer plastic skin 40, three steel load members 42, 43 (the third member is not shown), a plurality of end wall spacers 44 and an end spacer 46 at each end of the section. The plastic skin 40 has an inner diameter of 7 cm and a wall thickness of 0.475 cm. The end wall spacers 44 are provided at 60 cm intervals within the plastic skin 40 for internal support. Each end wall spacer 35 44 has three holes 48, 48 ', 48 "(FIG. 2b) for the load components to be passed through and a central hole 50 for the connection cable bundle 52 to be passed through. The skin is fixed to the end end wall 46 via steel bands 54, 56 entire skin is filled with light kerosene, 40 which gives a neutral buoyancy in the water.

Eine Vielzahl von Sensoren 23, z.B. Hydrophone, sind in Abständen von jeweils 2 m innerhalb des Kabelabschnittes 20 angeordnet. Jeder Sensor ist zwischen zwei in engem Abstand versetzten Stirnwänden 44 mittels Verbindungsgliedern her-45 kömmlicher Art abgestützt. Jeder Kabelabschnitt weist vorzugsweise mindestens 30 seismische Sensoren 23 auf. Bei einer bevorzugten Anordnung sind 3 Sensoren 23 durch lokale Datenleitungen 58, 60 parallel geschaltet, so dass sie ein einziges Instrument und damit eine elementare seismische Sensoren-50 gruppe 21 bilden. Da die Sensoren 2 m voneinander versetzt sind, beträgt die Länge der elementaren Sensorengruppe 4 m und die Trennung zwischen Gruppenmitten beträgt 6 m. Die lokalen Datenleitungen 58,60 sind an Kabelbündel 52 angeschlossen und führen die Signale der Sensoreinheiten an ent-55 sprechende Stifte eines Vielleiter-Verbindungssteckers 62. Bei dieser Anordnung speist jede elementare seismische Sensorengruppe 21 aus drei Sensoren 23 Signale in einen einzigen, gemeinsamen Datenkanal. Die Parallelverbindung bewirkt, dass die elektrischen Ausgänge der einzelnen Sensoren 23 alge-60 braisch summiert wird. A variety of sensors 23, e.g. Hydrophones are arranged at intervals of 2 m within the cable section 20. Each sensor is supported between two closely spaced end walls 44 by means of connecting elements of the conventional type. Each cable section preferably has at least 30 seismic sensors 23. In a preferred arrangement, 3 sensors 23 are connected in parallel by local data lines 58, 60, so that they form a single instrument and thus an elementary group 21 of seismic sensors. Since the sensors are offset 2 m from each other, the length of the elementary sensor group is 4 m and the separation between group centers is 6 m. The local data lines 58, 60 are connected to cable bundles 52 and carry the signals from the sensor units to corresponding 55 pins of a multi-conductor connector 62. In this arrangement, each elementary seismic sensor group 21 feeds signals from three sensors 23 into a single, common data channel. The parallel connection has the effect that the electrical outputs of the individual sensors 23 are summed alge-60.

Die Summierung der Signale tendiert zur Verstärkung gewünschter, systematischer reflektierter Signale und zur Unterdrückung unerwünschter, willkürlicher Geräuschsignale, vorausgesetzt, dass die seismische Wellenfront etwa parallel zui 65 Ebene der Gruppierung verläuft. In diesem Idealfall «sehen» The summation of the signals tends to amplify desired, systematic, reflected signals and to suppress unwanted, arbitrary noise signals, provided that the seismic wavefront is approximately parallel to the level of the grouping. In this ideal case, “see”

alle Sensoren 23 in den elementaren Sensorengruppen 21 und 21 ' (Fig. 1) die Wellenfront und nehmen die seismischen Wellen in Phase auf. Der Winkel wird mit zunehmendem Abstand von all sensors 23 in the elementary sensor groups 21 and 21 '(FIG. 1) the wave front and record the seismic waves in phase. The angle increases with increasing distance from

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der Quelle grösser. Zusätzlich hängt der Strahlpfadwinkel von der Neigung der Bodenfläche 22 des Wassers, der reflektierenden Grenzfläche 26 und vielen anderen Faktoren ab. the source greater. In addition, the beam path angle depends on the slope of the bottom surface 22 of the water, the reflective interface 26, and many other factors.

Eine Wellenfront, z.B. 35, die ein Wellenber sein kann, schreitet so fort, dass ihre Verlängerung senkrecht zu den Strahlpfaden 30,36 bleibt. Wenn der Wellenbert 35 über die Kabelanordnung 12 streicht, wird sie zuerst von der Sensorengruppe 21 festgestellt, und etwas später von der Sensorengruppe 21'. In dem Augenblick, in dem der Wellenberg 35 auf die Sensorengruppe 21 auftrifft, ist es möglich, dass das Wellental einer vorausgehenden Welle noch von einer Sensorengruppe 21 ' abgetastet wird. Wenn alle Sensoren zwischen 21 und 21 ' miteinander in einer langen Gruppe verbunden wären, würden Signale aus den Sensorenausgängen einander schwächen anstatt verstärken. Es isa daher erwünscht, dass die Länge einer individuellen elementaren Sensorengruppe kurz im Vergleich zu der Wellenlänge des interessierenden seismischen Signales mit der höchsten Frequenz ist. A wavefront, e.g. 35, which can be a wave guide, proceeds so that its extension remains perpendicular to the beam paths 30, 36. When Wellenbert 35 strokes cable assembly 12, it is first detected by sensor group 21, and somewhat later by sensor group 21 '. At the moment when the wave crest 35 hits the sensor group 21, it is possible that the wave trough of a preceding wave is still scanned by a sensor group 21 '. If all sensors between 21 and 21 'were connected together in a long group, signals from the sensor outputs would weaken rather than amplify each other. It is therefore desirable that the length of an individual elementary sensor group be short compared to the wavelength of the seismic signal of interest with the highest frequency.

Die Wellenlänge einer seismischen Welle, wie sie von einer Gruppe von seismischen Sensoren aufgenommen wird, die elektrisch miteinander verbunden sind, hängt in komplizierterWeise von dem Neigungswinkel und der Tiefe der unterirdischen Erdschichten, der Geschwindigkeit der seismischen Welle, dem Abstand zwischen der akustischen Quelle und den Sensoren und vielen anderen Faktoren ab. Nachstehend wird eine Gruppe von elektrisch miteinander verbundenen seismischen Sensoren betrachtet, die an oder in der Nähe der Wasseroberfläche angeordnet sind. Die Gruppe hat eine Länge X. Wenn eine horizontal wandernde Welle (Einfallwinkel = 90° ) am einen Ende der Gruppe einfällt, ist die Zeitdauer T, die die Welle benötigt, um die Gruppe zu durchqueren The wavelength of a seismic wave, as received by a group of seismic sensors that are electrically connected, depends in a complicated manner on the angle of inclination and the depth of the underground layers of earth, the speed of the seismic wave, the distance between the acoustic source and the Sensors and many other factors. Below is considered a group of electrically connected seismic sensors located at or near the surface of the water. The group has a length X. If a horizontally traveling wave (angle of incidence = 90 °) is incident at one end of the group, the time T is required for the wave to cross the group

T = X/V (B) T = X / V (B)

wobei V die akustische Geschwindigkeit in dem Ausbreitmedium ist. Bei einer Geschwindigkeit in Wasser von 1 500 m/sec und einer Gruppenlänge von 69 m der bekannten Art ist die Laufzeit für die Welle 0,046 sec. Für ein additives Ansprechen in Längsrichtung der Sensorengruppe soll die Gruppenlänge kleiner als XU Wellenlänge sein. Die Laufzeit einer Welle beträgt somit 0,046 X 4 oder etwa 0,184 sec. Diese Periode entspricht einer Grenzfrequenz von etwa 6 Hz. Wellen, die an dem Ende der Gruppe einfallen und Frequenzen besitzen, die wesentlich grösser als die 6 Hz Begrenzung sind, tendieren dazu, dass sie stark gedämpft werden. where V is the acoustic velocity in the spreading medium. At a speed in water of 1,500 m / sec and a group length of 69 m of the known type, the transit time for the wave is 0.046 sec. For an additive response in the longitudinal direction of the sensor group, the group length should be less than the XU wavelength. The running time of a wave is thus 0.046 X 4 or about 0.184 sec. This period corresponds to a cutoff frequency of about 6 Hz. Waves that come in at the end of the group and have frequencies that are much larger than the 6 Hz limit tend to that they are strongly dampened.

Bei dem dargestellten System beträgt die Länge einer elementaren Sensorengruppe 4 m. Die Laufzeit für eine Welle beträgt 0,0026 Sekunden. Die Frequenz entsprechend einer viertel Wellenlänge beträgt f = 1/(0,0026 X 4) = 96,1 Hz. In the system shown, the length of an elementary sensor group is 4 m. The running time for a wave is 0.0026 seconds. The frequency corresponding to a quarter wavelength is f = 1 / (0.0026 X 4) = 96.1 Hz.

Durch Verwendung einer kurzen elementaren seismischen Sensoreinheit oder -Gruppe ist die obere Grenzfrequenz wesentlich erweitert worden. Nimmt man einen Einfallwinkel von 30° für ein weitwinkliges, seichtes Reflexionssignal an, das gegen das Ende der Kabelanordnung zu aufgenommen wird, wird die obere Grenzfrequenz angehoben auf f = 96,1/sin 30° = 192,2 Hz. By using a short elementary seismic sensor unit or group, the upper limit frequency has been significantly expanded. Assuming an angle of incidence of 30 ° for a wide-angled, shallow reflection signal that is picked up towards the end of the cable arrangement, the upper limit frequency is raised to f = 96.1 / sin 30 ° = 192.2 Hz.

Zusätzlich zu den seismischen Sensoren 23 sind nach Fig. 2a Hilfssensoren, z.B. Druckwandler 64, Verlustanzeigeleiter 66, 68 und eine Wasserbruchanzeigevorrichtung 72 im Kabelab-schnitt 20 in der Nähe des führenden Endes vorgesehen. Elektrische Verbindungen aus den zusätzlichen Sensoren sind an das Kabelbündel 52 angeschlossen und übertragen Sensorausgangssignale auf entsprechende Stifte eines Verbindungssteckers 62. In addition to the seismic sensors 23, auxiliary sensors, e.g. Pressure transducers 64, loss indicator conductors 66, 68 and a water break indicator 72 are provided in the cable section 20 near the leading end. Electrical connections from the additional sensors are connected to the cable bundle 52 and transmit sensor output signals to corresponding pins of a connecting plug 62.

10 10th

Bei einem typischen Kabelabschnitt 20 sind z:B. 10 Datenkanäle und 3 Hilfskanäle vorhanden. For a typical cable section 20, for example: 10 data channels and 3 auxiliary channels available.

Fig. 2c ist eine Querschnittsansicht des Kabelabschnittes längs der Linie 2c-c und zeigt die Konfiguration der seismischen s und zusätzlichen Sensoren innerhalb der Aussenschicht 40. Die Bezugszeichen in Fig. 2c entsprechen gleichen Bezugszeichen in Fig. 2a. Fig. 2d ist ein Querschnitt durch eine Stirnwand 44 längs der Linie 2d-d nach Fig. 2 und zeigt Löcher 48 für das Belastungsbauteil 42 und eine Öffnung 50 für das Kabelbündel m 52. FIG. 2c is a cross-sectional view of the cable section along line 2c-c and shows the configuration of the seismic s and additional sensors within the outer layer 40. The reference symbols in FIG. 2c correspond to the same reference symbols in FIG. 2a. FIG. 2d is a cross section through an end wall 44 along the line 2d-d according to FIG. 2 and shows holes 48 for the load component 42 and an opening 50 for the cable bundle m 52.

Die Kabelschnitte sind miteinander wie in Fig. 3a gezeigt, verbunden. Bei dieser Darstellung sind die Enden benachbarter Kabelschnitte symetrisch, so dass nur ein Ende im einzelnen beschrieben wird. Die Belastungsbauteile 42 und 43 erstrecken i 5 sich durch eine Endstirnwand 46 und sind durch an sich bekannte Zughaken 45,47 oder dgl. abgeschlossen Das Kabelbündel 52, das sich durch eine zentrische Öffnung in der Endstirnwand 46 erstreckt, endet an einem Verbindungsstecker 62. The cable cuts are interconnected as shown in Fig. 3a. In this representation, the ends of adjacent cable cuts are symmetrical, so that only one end is described in detail. The load components 42 and 43 extend i 5 through an end end wall 46 and are terminated by pulling hooks 45, 47 or the like which are known per se. The cable bundle 52, which extends through a central opening in the end end wall 46, ends at a connecting plug 62.

Ein Verbinderbaustein 13 ist zwischen benachbarten :,i Abschnitten 20 vorgesehen. Jeder Verbinderbaustein 13 enthält eine Sende-Empfangsvorrichtung, deren Zweck darin besteht, Analogsignale aus seismischen Sensorengruppen und Hilfssensoren aufzunehmen, die Signale digital darzustellen und die digitalen Daten auf das Schiff 10 über eine Datenübertragungs-:s Verbindung in dem Kabelbündel 52 zu übertragen. Der Verbindungsbaustein 13 weist einen Stirnwandverbinder 76 an jedem Ende auf, der mit einem Verbindungsstecker 62 zusammen-passt. Die zusammenpassende Verbindungsstecker ermöglichen eine Kopplung der Sensorengruppen mit der inneren Sende-!» Empfangsvorrichtung und stellen eine Vorrichtung zur Kopplung der Sende-Empfangsvorrichtungen in Reihe mit der Über-tragungsverbindung, dem Abfrageglied, den Energie- und Prüfsignalkanälen in dem Verbindungskabelbündel 52 dar. Kurze Belastungsbauteile 78, 80 (ein drittes entsprechendes Bauteil ist i5 nicht gezeigt), die durch Zughaken 82,84 abgeschlossen sind, welche mit den Zughaken 45,47 zusammenpassen, sind mit dem Verbinderbaustein 13 durch Stahlklammern 86,83 festgelegt. Das Gehäuse 75 des Verbinderbausteines 13 und die Stirnwandverbinder 76 sind so ausgelegt, dass sie einen Umge-4(i bungsdruck von bis 140 kg/cm2 aushalten. Die äusseren Dimensionen betragen 6,25 cm X 35 cm. A connector block 13 is provided between adjacent sections 20. Each connector module 13 contains a transceiver, the purpose of which is to receive analog signals from seismic sensor groups and auxiliary sensors, to digitally represent the signals and to transmit the digital data to the ship 10 via a data transmission connection in the cable bundle 52. The connection module 13 has an end wall connector 76 at each end, which mates with a connector 62. The matching connector plugs allow the sensor groups to be coupled to the inner transmitter! » Receiving device and represent a device for coupling the transceiver in series with the transmission link, the interrogator, the energy and test signal channels in the connection cable bundle 52. Short stress components 78, 80 (a third corresponding component is not shown i5), which are completed by pulling hooks 82, 84, which fit together with the pulling hooks 45, 47, are fixed to the connector module 13 by steel clips 86, 83. The housing 75 of the connector module 13 and the end wall connector 76 are designed such that they can withstand an ambient pressure of up to 140 kg / cm 2. The outer dimensions are 6.25 cm × 35 cm.

Wenn zwei Kabelabschnitte 20,20' miteinander verbunden werden sollen, werden die Zughaken 45 und 47 der Belastungsbauteile 42,43 mit den zusammengehörigen Zughaken 82,84 45 der kurzen Belastungsbauteile 78,80 über Bolzen 90,92 verbunden. Ein Verbindungsstecker 62 ist jedem Stirnwandverbinder 76 an jedem Ende des Verbinderbausteines 13 zugeordnet. Eine Kunststoffstulpe 94 mit einem Innendurchmesser, der etwas grösser ist als der äussere Durchmesser der Aussenschicht so 40, wird über die Endstirnwände 46 gestreift. Die Stulpe 94 ist mit den Endstirnwänden 46 durch Stahlbänder 96,98 festgelegt. Das Innere der Stulpe 94 kann mit leichtem Kerosin (zur Erzielung eines Auftriebes) gefüllt sein. Eine bessere Schwimmfähigkeit in Wasser lässt sich durch syntaktischen Schaum (der 55 beispielsweise von Dow Chemical Corp. hergestellt wird) erreichen. If two cable sections 20, 20 'are to be connected to one another, the pull hooks 45 and 47 of the load components 42, 43 are connected to the associated pull hooks 82, 84 45 of the short load components 78, 80 via bolts 90, 92. A connector plug 62 is associated with each end wall connector 76 at each end of the connector module 13. A plastic cuff 94 with an inner diameter that is somewhat larger than the outer diameter of the outer layer 40 is slipped over the end walls 46. The cuff 94 is fixed to the end walls 46 by steel straps 96,98. The inside of cuff 94 can be filled with light kerosene (for buoyancy). A better buoyancy in water can be achieved by syntactic foam (55, for example, manufactured by Dow Chemical Corp.).

Der Verbinderbaustein 13 ist im Teilquerschnitt in Fig. 3b gezeigt. Jedes Ende des zylindrische Gehäuses 75 des Verbinderbausteines 13 (Fig. 3b) ist durch einen Stirnwandverbinder (,a 76 abgeschlossen, der in eine Aussparung 100 gleitet, die in das Ende des Gehäuses 75 eingearbeitet ist. O-Ringe 102,104 bilden eine Strömungsmittelabdichtung um den Verbinder. Der Stirnwandverbinder 76 wird durch einen Schnappring 106 an Ort und Stelle festgelegt. The connector module 13 is shown in partial cross section in Fig. 3b. Each end of the cylindrical housing 75 of the connector assembly 13 (Fig. 3b) is terminated by an end wall connector (, a 76 which slides into a recess 100 machined into the end of the housing 75. O-rings 102, 104 form a fluid seal around the The end wall connector 76 is secured in place by a snap ring 106.

65 Der Verbinderbaustein 13 ist im Querschnitt längs der Linie 3c-c in Fig. 3c und längs der Linie 3d-d in Fig. 3d dargestellt. Die Elektronik der Sende-Empfangsvorrichtung, die in dem Empfängerbaustein 13 enthalten ist (nachstehend im einzelnen 65 The connector module 13 is shown in cross section along the line 3c-c in Fig. 3c and along the line 3d-d in Fig. 3d. The electronics of the transceiver contained in the receiver module 13 (hereinafter in detail

11 11

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beschrieben) ist auf drei gedruckten Schaltplatten 108,110,112 (Fig. 3c und 3d) befestigt. Die drei Platten, die die Sende-Empfangsvorrichtung 111 darstellen, sind in Form eines drei-eckförmigen Prismas ausgebildet. Sie sind so ausgelegt, dass sie in das Gehäuse 75 einsetzbar sind. Vor dem Einsetzen wird das Innere des Gehäuses 75 mit einer dünnen Glasfaserschicht (nicht dargestellt) ausgelegt, damit die Elektronik gegen die Metallwand isoliert ist. Der Verbinderbaustein 13 wird nach dem Zusammenbau mit Mineralöl bekannter Art gefüllt, das den elektronischen Bauelementen nicht schadet. Dies ergibt eine gute Wärmeleitung und verhindert das Eindringen von Wasser. )) is attached to three printed circuit boards 108, 110, 112 (FIGS. 3c and 3d). The three plates, which represent the transceiver 111, are designed in the form of a triangular prism. They are designed so that they can be inserted into the housing 75. Before insertion, the interior of the housing 75 is lined with a thin glass fiber layer (not shown) so that the electronics are isolated from the metal wall. After assembly, the connector module 13 is filled with mineral oil of a known type which does not damage the electronic components. This results in good heat conduction and prevents water from entering.

Bei rauhem Wetter auf See unterliegt das Schleppfahrzeug 10 (Fig. 1) unvorhersehbaren Beschleunigungen um die Nick,-Roll- und Gierachse. Damit solche Beschleunigungen nicht auf die seismische Sensorkabelanordnung 12 übertragen werden, sind ein oder mehrere elastische Kabelabschnitte 16 zwischen den Einführabschnitt 17 und das Kabel 12 eingeschaltet. Die elastischen Kabelabschnitte sind im Aufbau ähnlich einem aktiven Kabelabschnitt, mit der Ausnahme, dass keine seismischen oder Hilfssensoren darin enthalten sind. Anstelle der Stahlbelastungsbauteile werden Seile aus Nylon oder anderem elastischem Material verwendet. Ein Kabelbündel, das dem Kabelbündel 52 nach Fig. 2a entspricht, ist durch die Mittenöffnungen 50 der Stirnwände 44 geführt. Im Kabelbündel 52 ist ein ausreichender Durchhang vorgesehen, damit der Abschnitt sich bis um 50% seiner entspannten Länge strecken kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden zwei solche Streckabschnitte verwendet. Ein Verbinderbauteil ist zwischen das führende Ende des ersten aktiven Abschnittes und das ablaufende Ende des zweiten, ablaufenden elastischen Abschnittes eingesetzt. Ein zweiter Verbinderbaustein 13' ist zwischen das ablaufende Ende des Einführkabelabschnittes 17 und das führende Ende des führenden Streckabschnittes eingesetzt. In rough weather at sea, the towing vehicle 10 (FIG. 1) is subject to unpredictable accelerations about the pitch, roll and yaw axis. So that such accelerations are not transmitted to the seismic sensor cable arrangement 12, one or more elastic cable sections 16 are connected between the insertion section 17 and the cable 12. The elastic cable sections are similar in construction to an active cable section, except that they do not contain seismic or auxiliary sensors. Ropes made of nylon or other elastic material are used instead of the steel load components. A cable bundle, which corresponds to the cable bundle 52 according to FIG. 2a, is guided through the central openings 50 of the end walls 44. A sufficient sag is provided in the cable bundle 52 so that the section can stretch up to 50% of its relaxed length. In a preferred embodiment, two such stretching sections are used. A connector member is inserted between the leading end of the first active section and the trailing end of the second draining elastic section. A second connector block 13 'is inserted between the trailing end of the lead-in cable section 17 and the leading end of the leading stretching section.

Das Kabelbündel 52 in jedem Kabelabschnitt 20 enthält zwei Sätze von Stromleitern. Ein Satz von lokalen Datenleitern, z.B. 58,60, überträgt Analogsignale an den elementaren seismischen Sensoreinheiten 21 und den Hilfssensoren innerhalb jedes Kabelabschnittes auf die Sende-Empfangsvorrichtung innerhalb eines benachbarten Verbinderbausteines 13. Die lokalen Leiter sind vorzugsweise Koaxialkabel, z.B. RG-174. Der andere Satz von Kabeln sind Durchführungs-Fernleitungen zur Übertragung von Abfrage-,Befehls- und Steuersignalen von dem Schiff 10 auf jede Sende-Empfangsvorrichtung 111 in einem Verbinderbaustein 13 und zur Übertragung von Datensignalen aus jeder Sende-Empfangsvorrichtung 111 zurück zum Schiff 10. Die Fernleitungen weisen eine Datenübertragungsverbindung, ein Abfrageverbindungsstück, zwei Befehlsverbindungsstücke, zwei Prüfleitungen und eine Energieübertragungsleitung auf. Mit Hilfe der Steckerverbindunge am Steckerbaustein 13 erstrecken sich die Fernleitungen über die gesamte Länge der Kabelanordnung 12. The cable bundle 52 in each cable section 20 contains two sets of current conductors. A set of local data conductors, e.g. 58, 60, transmits analog signals at the elementary seismic sensor units 21 and the auxiliary sensors within each cable section to the transceiver within an adjacent connector module 13. The local conductors are preferably coaxial cables, e.g. RG-174. The other set of cables are feed-through trunks for transmitting query, command and control signals from the ship 10 to each transceiver 111 in a connector block 13 and for transmitting data signals from each transceiver 111 back to the ship 10. Die Trunks have a data transmission link, an interrogation connector, two command connectors, two test lines and a power transmission line. With the help of the plug connections on the plug module 13, the long-distance lines extend over the entire length of the cable arrangement 12.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Breitbanddatenübertragungsverbindung aus drei Koaxialkabeln RG-58/CU. Koaxialkabel sind erforderlich, um die Übertragungsgeschwindigkeit von 20 Megabit pro Sekunde aufzunehmen (40 MHz für ein Wort, das nur aus EINSEN besteht). Es werden drei Kabel anstatt eines aus Redunanzgrün-den verwendet. Wenn ein Kabel ausfällt, stehen zwei weitere für den Betrieb zur Verfügung. In a preferred embodiment of the invention, the broadband data transmission connection consists of three coaxial cables RG-58 / CU. Coaxial cables are required to accommodate the 20 megabits per second transmission speed (40 MHz for a word that consists only of ONE). Three cables are used instead of one for redundancy reasons. If one cable fails, two more are available for operation.

Das Abfrageverbindungsstück besteht aus drei redundanten Übertragungsleitungen mit verdrillten Leiterpaaren. Verdrillte Leiterpaare sind für diese und alle übrigen Signalübertragungsleitungen zulässig, weil die Übertragungsgeschwindigkeit der Abfrageimpulse verhältnismässig gering, und zwar im kHz-Bereich liegt. Die beiden Befehlsverbindungsstücke mit verdrillten Leiterpaaren übertragen die Steuersignale. Die Prüf- The interrogation connector consists of three redundant transmission lines with twisted pairs. Twisted pairs of conductors are permissible for this and all other signal transmission lines because the transmission speed of the interrogation pulses is comparatively slow, namely in the kHz range. The two command connectors with twisted pairs transmit the control signals. The test

und Prüf- Steuerleitungen sind verdrillte Leiterpaare, durch die ein Prüfsignal und ein Prüf-Steuer-Impuls übertragen werden. and test control lines are twisted pairs of conductors through which a test signal and a test control pulse are transmitted.

Die Energieübertragungsleitung besteht aus zwei verdrillten Paaren eines Drahtes von 14 AWG, die paralleli geschaltet sind. Über diese Leitung wird Wechselstromenergie übertragen, um die Energieeinspeisungen für die Sende-Empfangsvorrichtun-gen zu erregen, die in jedem der Verbinderbausteine 13 vorhanden sind. The power transmission line consists of two twisted pairs of 14 AWG wire connected in parallel. AC power is transmitted via this line in order to excite the energy feeds for the transceiver which are present in each of the connector modules 13.

Ein Blockdiagramm einer Sende-Empfangsvorrichtung 111, die auf gedruckten Schaltplatten 108,110,112 (Fig. 3b) eines Verbinderbausteines 13 befestigt sind, ist in Fig. 5 gezeigt. Die wesentlichen Bestandteile sind ein Wiederholernetzwerk 114, ein Abfragenetzwerk 116, ein Befehlsnetzwerk 118, Vorverstärker 120 ein Multiplexer 122, den Verstärkungsgrad kondi-tionierende Verstärker 124, ein Analog-Digital-Umwandler (Digitaldarstelleinrichtung) 126, ein Koderegister und ein Kodeumwandler 128, ein Fehlerdetektor 130, ein Steuernetzwerk 132, eine Energiespeisequelle 134, eine Prüfantriebsvor-richtung 136 und ein Prüf-Steuerrelais 138. Die Sende-Empfän-ger-Stromkreiselemente werden weiter unten im einzelnen erläutert, die Funktionen der Sende-Empfangsvorrichtung 111 sind in Blockdarstellung in Fig. 5 zum besseren Verständnis der Arbeitsweise schematisch dargestellt. A block diagram of a transceiver 111 mounted on printed circuit boards 108, 110, 112 (FIG. 3b) of a connector module 13 is shown in FIG. 5. The essential components are a repeater network 114, a query network 116, a command network 118, preamplifier 120, a multiplexer 122, the gain-conditioning amplifier 124, an analog-to-digital converter (digital display device) 126, a code register and a code converter 128, an error detector 130, a control network 132, an energy supply source 134, a test drive device 136 and a test control relay 138. The transceiver circuit elements are explained in detail below, the functions of the transceiver 111 are shown in block form in FIG. 5 schematically shown for a better understanding of the mode of operation.

Das Wiederholernetzwerk 114 überträgt ein lokales, selbsttaktendes, phasenkodiertes Datenwort in die zentrale Station 2 (Fig. 1) über die Datenübertragungsverbindung D 1, D 2, D 3, und empfängt, regeneriert und überträgt im Anschluss daran selbsttaktende, phasenkodierte Datenwörter aus den abwärts verbundenen Sende-Empfangsvorrichtungen. Diese Funktionen werden in Abhängigkeit von einem ersten Abfrageimpuls eingeleitet und abgeschlossen, bevor ein zweiter Abfrageimpuls ankommt. Auf Befehl oder im Falle einer Energieausfalles in einer Sende-Empfangsvorrichtung kann der Empfänger in Nebenschluss ungangen werden, wie weiter unten noch ausgeführt wird. Repeater network 114 transmits a local, self-clocking, phase-coded data word to central station 2 (FIG. 1) via data transmission connection D 1, D 2, D 3, and then receives, regenerates and transmits self-clocking, phase-coded data words from the downlinked ones Transceivers. Depending on a first interrogation pulse, these functions are initiated and completed before a second interrogation pulse arrives. On command or in the event of a power failure in a transceiver, the receiver can be shunted, as will be explained below.

Das Abfragenetzwerk 116 empfängt, puffert und überträgt Abgrageimpulse über das dreifach redundante Abfrageverbindungsstück IP 1, IP 2, IP 3. Dieser Einheit wird der Abfrageimpuls durch eine Impulsbreitenidentifizierschaltung identifiziert, da er entweder ein breiter Impuls S1 oder ein schmaler Impuls S2 ist. Der S1-Impuls ist 1500 Nanosekunden breit; derS2-Impuls ist 600 Nanosekunden breit. Das Abfragenetzwerk 116 weist eine künsltiche Verzögerungsleitung in Serie mit dem Abfrageverbindungsstück auf. Die bevorzugte Verzögerung beträgt 600 Nanosekunden. Die künstliche Verzögerungsleitung wird so angezapft, dass kleine Einstellungen vorgenommen werden können, um geringe Unterschiede in den Signallaufzeiten durch das Abfrageverbindungsstück zu kompensieren. The interrogation network 116 receives, buffers and transmits interrogation pulses via the triple redundant interrogation connector IP 1, IP 2, IP 3. This unit identifies the interrogation pulse by means of a pulse width identification circuit, since it is either a wide pulse S1 or a narrow pulse S2. The S1 pulse is 1500 nanoseconds wide; the S2 pulse is 600 nanoseconds wide. The query network 116 has an artificial delay line in series with the query connector. The preferred delay is 600 nanoseconds. The artificial delay line is tapped so that small adjustments can be made to compensate for small differences in the signal propagation times through the interrogation connector.

Das Befehlsnetzwerk 118 nimmt die beiden Befehlssignale DATEN (Daten wirksam machen) und DATA BYPASS auf, puffert und überträgt sie auf abwärts verbundenen Sende-Emp-fänger. Die gleichzeitige Ankunft eines S1-Abfrageimpulses und eines DATA BYPASS-Impulses an einer ausgewählten Sende-Empfangsvorrichtung 111 bewirkt, dass phasenkodierte Wörter um das entsprechende Wiederholernetzwerk 114 durch eine Bypass-Schaltung herumgeführt werden, wie weiter unten noch beschrieben wird. DATEN ist ein Impuls, dessen Breite durch Vielfache der künstlichen Verzögerungszeit eingestellt wird, die in das Abfragenetzwerk 116 eingegeben ist. Die Sende-Empfangsvorrichtungen in einem oder mehreren anein-andergrenzenden Kabelabschnitten werden nur durch das gleichzeitige Vorhandensein eines DATEN-Impulses und eines Sl-Abfrageimpulses aktiviert, die beide in ihrer Art Signalimpulse sind. The command network 118 picks up the two command signals DATA (activate data) and DATA BYPASS, buffers and transmits them to downlink transceivers. The simultaneous arrival of an S1 interrogation pulse and a DATA BYPASS pulse at a selected transceiver 111 causes phase encoded words to be bypassed around the corresponding repeater network 114, as will be described below. DATA is a pulse, the width of which is set by multiples of the artificial delay time input to query network 116. The transceivers in one or more adjoining cable sections are activated only by the simultaneous presence of a DATA pulse and an SI query pulse, both of which are signal pulses in their nature.

Das Abfragenetzwerk 116, das Befehlsnetzwerk 118 und das Wiederholnetzwerk 114 sind mit Energieausfall-Neben-schlussleitungen versehen, die durch Relais betätigt werden, wie weiter unten beschrieben wird. Im Falle eines Energieausfalles The interrogation network 116, the command network 118 and the repetition network 114 are provided with power failure shunt lines that are operated by relays, as will be described below. In the event of a power failure

S S

10 10th

l s l s

20 20th

2s io 2s ok

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

(»5 (»5

617 017 617 017

12 12

werden die Relais unwirksam gemacht, so dass einkommende phasenkodierte Wörter und Abfrage- und Befehlsimpulse um den schadhaften Sende-Empfänger herumgeleitet werden. the relays are deactivated so that incoming phase-coded words and query and command pulses are diverted around the defective transceiver.

Analoge Daten werden von den elementaren seismischen Sensorengruppen 21 über lokale Koaxialkabel 58, 60 durch Verstärker 120 und Filter hindurch auf die Eingänge des Multi-plexers 122 übertragen. Beim Ansprechen auf einen Sl-Impuls, der durch das Abfragenetzwerk 116 aufgenommen und angezeigt wird, setzt das Steuernetzwerk 132 den Multiplexer 122 auf Kanal Nr. 0. In Abhängigkeit von den führenden Kanten einer Reihe von S2-Impulsen wird der Multiplexer über einen normalen Abtastzyklus sequentiell geordnet, damit er die Eingangskanäle einen nach dem anderen prüft. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind 14 Eingangskanäle vorhanden. Kanal Nr. 0 ist ein Blind- oder Pseudokanal. Analoge seismische Datensignale werden durch die Kanäle Nr. 1-10 behandelt. Analogsignale aus Hilfssensoren werden durch die Kanäle Nr. 11-13 übertragen. Analog data are transmitted from the elementary seismic sensor groups 21 via local coaxial cables 58, 60 through amplifiers 120 and filters to the inputs of the multiplexer 122. Upon responding to an S1 pulse that is picked up and displayed by query network 116, control network 132 sets multiplexer 122 to channel # 0. Depending on the leading edges of a series of S2 pulses, the multiplexer becomes a normal scan cycle ordered sequentially so that it checks the input channels one by one. In the preferred embodiment there are 14 input channels. Channel # 0 is a blind or pseudo channel. Analog seismic data signals are handled through channels # 1-10. Analog signals from auxiliary sensors are transmitted through channels no. 11-13.

Wenn der Multiplexer 122 auf den Kanal Nr. 0 rückgesetzt wird, werden bestimmte sogenannte organisatorische Operationen und Testfunktionen durchgeführt: Die Verstärkung kondi-tionierenden Verstärker 124 sind auf Verstärkungsgrad 1 eingestellt, während die Gleichstromabweichung automatisch von dem Multiplexer und den Verstärkereingängen entfernt wird. Zu diesem Zeitpunkt ergibt auch eine Fehleranzeigeschaltung, die weiter unten beschrieben wird, ein Warnzeichen, wenn eine oder mehrere der drei redundanten Datenübertragungsleitungen schadhaft sind. When the multiplexer 122 is reset to channel # 0, certain so-called organizational operations and test functions are performed: the gain conditioning amplifiers 124 are set to gain level 1, while the DC deviation is automatically removed from the multiplexer and the amplifier inputs. At this time, a fault indicator circuit, described below, also gives a warning if one or more of the three redundant data transmission lines are defective.

Wenn jeder der Kanäle Nr. 1-13 geprüft wird, wird das geprüfte Analogdatensignal in dem den Verstärkungsgrad kon-ditionierenden Verstärker 124 behandelt. Wie bekannt, haben seismische Signale einen weiten dynamischen Bereich von bis zu 120 db (1 Million: 1). Die Signalverstärkungskonditionierung umfasst das Komprimieren des dynamischen Bereiches der seismischen Signale, um den Bereich in den Grenzen des Analog-Digital-Umwandlers zu halten. Das im Verstärkungsfaktor konditionierte Signal wird durch den Analog-Digital-Umwandler 126 in eine Binärzahl umgewandelt, die den Vorzeichen- und Mantissenteil einer Zahl mit gleitendem Komma bildet. Die Verstärkungszustände des den Verstärkungsfaktor konditionie-renden Verstärkers 124 sind als Vier-Bit-Code codiert. Der Vier-Bit-Code ist mit der Mantisse im Ausgangsregister 128 kombiniert, damit eine Zahl mit gleitendem Komma von 10 bis 16 Bits Auflösung entsteht. Die Zahl mit gleitendem Komma stellt den Amplitudenpegel des seismischen Datensignales zum Zeitpunkt der Abtastung bzw. Prüfung dar. Vier zusätzliche Bits einschliesslich eines Paritätsbits können dem Datenwort als eine Präambel hinzugefügt werden, damit eine einwandfreie Identifizierung des Beginns der phasencodierten Wörter erhalten wird. When each of channels # 1-13 is tested, the analog data signal under test is treated in the gain-conditioning amplifier 124. As is well known, seismic signals have a wide dynamic range of up to 120 db (1 million: 1). Signal gain conditioning involves compressing the dynamic range of the seismic signals to keep the range within the limits of the analog-to-digital converter. The signal conditioned in the gain factor is converted by the analog-digital converter 126 into a binary number which forms the sign and mantissa part of a number with a floating point. The gain states of the amplifier 124 conditioning the gain factor are encoded as a four-bit code. The four-bit code is combined with the mantissa in the output register 128, so that a number with a floating point from 10 to 16 bits resolution is created. The floating-point number represents the amplitude level of the seismic data signal at the time of sampling or testing. Four additional bits, including a parity bit, can be added to the data word as a preamble to ensure proper identification of the beginning of the phase-coded words.

Die zwanzig Bits, die das Datenwort darstellen, sind in einem beliebigen, zweckmässigen selbsttaktenden Code codiert und werden im Rückkehr-zu-Null-Modus (RZ) über eine Breit-bandfernmessverbindung im direkten Digitaldatenübertra-gungsmodus übertragen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein selbsttaktender Code, z.B. Zweiphasen M verwendet. Ein Beispiel für ein codiertes Datenwort ist in Fig. 10 dargestellt. Selbsttaktende Codes, wie die hier dargestellten, The twenty bits that represent the data word are encoded in any convenient self-clocking code and are transmitted in the return-to-zero mode (RZ) over a broadband remote measurement connection in the direct digital data transmission mode. In a preferred embodiment, a self-clocking code, e.g. Two-phase M used. An example of an encoded data word is shown in FIG. 10. Self-clocking codes like the ones shown here

sind in «The Interface Handbook» von Kenneth M. True, veröffentlicht von Fairchild Instrumment Co., 464 Ellis Street Mountain View, Kalifornien, auf den Seiten 4 bis 18 beschrieben. In dieser Veröffentlichung sind Schaltungen, die solche Codes verwenden, erörtert. Das Fehlen von Daten wird durch einen logischen Pegel von Null dargestellt. Fünfzig Nanosekunden vor dem ersten Datenbit fällt der logische Pegel auf - 5 V, so dass das erste Datenbit ein nach positiv gehender Impuls sein muss. Jedes Datenbit nimmt eine Zellenzeit von 50 Nanosekunden ein. Eine binäre «1» wird durch eine Polaritätsumkehr in der Mitte einer Zellenzeit von 50 Nanosekunden dargestellt, are described in "The Interface Handbook" by Kenneth M. True, published by Fairchild Instrumment Co., 464 Ellis Street Mountain View, California, on pages 4 to 18. Circuits using such codes are discussed in this publication. The lack of data is represented by a logic level of zero. Fifty nanoseconds before the first data bit, the logic level drops to - 5 V, so the first data bit must be a positive going pulse. Each data bit takes up a cell time of 50 nanoseconds. A binary "1" is represented by a polarity reversal in the middle of a cell time of 50 nanoseconds,

während eine binäre «O» durch keine Polaritätsumkehr dargestellt ist. Aufeinanderfolgende binäre Nullen werden durch nacheinander auftretende 50 Nanosekunden-Polaritätswechsel an den Zellenzeitgrenzen dargestellt. Da 20 Datenbits vorhan-? den sind, nimmt ein phasencodiertes Wort einen Zeitschlitz von 1000 Nanosekunden, d.h. eine Millionstel Sekunde ein. Am Ende eines phasencodierten Wortes fällt der logische Pegel 75 Nanosekunden lang auf—5 V und geht dann nach Null. Die logische Schaltung im Wiederholernetzwerk 114 sucht immer m einen nach positiv gehenden Impulse innerhalb eines Intervalles zweier beliebiger Zellenzeiten. Wenn kein solcher Impuls festgestellt wird, stellt die Logik das Ende eines Datenwortes fest. while a binary "O" is represented by no polarity reversal. Successive binary zeros are represented by successive 50 nanosecond polarity changes at the cell time limits. Since there are 20 data bits? a phase encoded word takes a time slot of 1000 nanoseconds, i.e. a millionth of a second. At the end of a phase-coded word, the logic level drops to —5 V for 75 nanoseconds and then goes to zero. The logic circuit in the repeater network 114 always looks for positive pulses within an interval of any two cell times. If no such pulse is detected, the logic determines the end of a data word.

Die maximale Phasenänderungsfrequenz der phasencodierten Wörter beträgt 40 MHz (für alle EINSEN). Aufgrund der i5 schnellen Anstiegszeit an der führenden Kante der Impulse muss die Bandbreite der Datenübertragungsverbindung mindestens 100 MHz betragen. The maximum phase change frequency of the phase encoded words is 40 MHz (for all ONE). Due to the fast rise time at the leading edge of the pulses, the bandwidth of the data transmission connection must be at least 100 MHz.

Die Eingänge in den Multiplexer 122 sind durch die Kondensatoren 123 wechselstromgekoppelt. DerMultiplexeraus-gang ist mit dem Verstärker 124 über den Serienwiderstand 140 und den Pufferverstärker 142 mit dem Verstärkungsfaktor 1 gekoppelt. Die Kondensatoren 123 und der Serienwiderstand 140 bilden zusammen mit dem Multiplexer 122 ein Hochpass-Kommutier-RC-Filter; die Grenzfrequenz des Filters ist The inputs to multiplexer 122 are AC coupled through capacitors 123. The multiplexer output is coupled to amplifier 124 through series resistor 140 and buffer amplifier 142 to gain 1. The capacitors 123 and the series resistor 140 together with the multiplexer 122 form a high-pass commutation RC filter; is the cutoff frequency of the filter

25 25th

f = 1/(2 RC) (D/T) f = 1 / (2 RC) (D / T)

wobei D die Kanal-Einschaltzeit und T die Kanal-Ausschaltzeit ist. Das Filter wird weiter unten im einzelnen in Verbindung mit in den Fig. 15 und 16 beschrieben. where D is the channel switch-on time and T is the channel switch-off time. The filter is described in more detail below in connection with FIGS. 15 and 16.

Die Arbeitsweise des bevorzugten, die Verstärkung kondi-tionierenden Verstärkers 124 in Verbindung mit dem Analog-Digital-Umwandler 126 und dem Ausgangsregister 128 zur Bildung eines Datenwortes mit gleitendem Komma wird weiter 35 unten in Verbindung mit den Fig. 39 bis 42 beschrieben. The operation of the preferred gain conditioning amplifier 124 in conjunction with analog-to-digital converter 126 and output register 128 to form a floating point data word is further described below in connection with FIGS. 39-42.

Bei einem typischen Betriebszyklus werden alla vierzehn Analogkanäle einer jeden Sende-Empfangsvorrichtung 111 innerhalb eines Abtastzyklus geprüft. Ein neuer Abtastzyklus wird mit einer gewünschten Prüfgeschwindigkeit, z.B. einmal je 4» eine halbe oder eine Millisekunde eingeleitet. Bei einer Prüfgeschwindigkeit von einer Millisekunde werden die vierzehn Kanäle einer jeden Sende-Empfangsvorrichtung in Intervallen von 71,4 Mikrosekunden geprüft. Die Beendigung eines Abtastzyklus erfordert, dass die Abfragevorrichtung im Steuer-45 gerät 4 der gemeinsamen zentralen Station 2 des Schiffes 10 einen Si-Impuls und dreizehn S2-Impulse pro Millisekunde überträgt. In a typical cycle of operation, fourteen analog channels of each transceiver 111 are tested within one scan cycle. A new scan cycle is run at a desired test speed, e.g. once every 4 »initiated half a millisecond. At a test speed of one millisecond, the fourteen channels of each transceiver are tested at 71.4 microsecond intervals. The completion of a scan cycle requires that the interrogator in the control device 4 of the common central station 2 of the ship 10 transmit one Si pulse and thirteen S2 pulses per millisecond.

Fig. 11 zeigt die Zeitfolge der Abfragesignale, nämlich der Sl- und S2-Impulse innerhalb eines Abtastzyklus von einer so Millisekunde Dauer. Wenn ein Si-Abfrageimpuls längs des Abfrageverbindungsgliedes IP1, IP2, IP3 in der Kabelanordnung 12 zu den Sende-Empfangsvorrichtungen 111 (Fig. 5) fortschreitet, werden die entsprechenden Multiplexer auf Kanal 0 rückgesetzt. Anderseits wird ein Datenwort durch das Steuer-55 netzwerk 132 von dem Ausgangsregister und Codeumwandler 128 über das Wiederholernetzwerk 114 in die Datenübertragungsverbindung Dl, D2, D3 getaktet. Die phasencodierten Wörter werden im Verzögerungs-Multiplexbetrieb in die Datenverbindung aufgrund der eingeprägten Verzögerung des 60 Abfrageimpulses zwischen benachbarten Sende-Empfangsvor-richtungen und der künstlichen Verzögerungszeit, die in das Abfragenetzwerk eingebaut ist, verarbeitet. Nach 71,4 Mikrosekunden wird der erste S2-Impuls übertragen. Die Multiplexer in den Sende-Empfangsvorrichtungen 111 werden nacheinander 65 in den Kanal Nr. 1 verschoben, wenn der S2-Impuls jede Sende-Empfangsvorrichtung erreicht, und es werden phasencodierte Wörter wiederum in die Datenverbindung von jeder Sende-Empfangsvorrichtung in zeitlicher Reihenfolge getaktet. FIG. 11 shows the time sequence of the interrogation signals, namely the S1 and S2 pulses within a sampling cycle of such a millisecond duration. When a Si polling pulse progresses along polling link IP1, IP2, IP3 in cable assembly 12 to transceivers 111 (Fig. 5), the corresponding multiplexers are reset to channel 0. On the other hand, a data word is clocked by the control network 132 from the output register and code converter 128 via the repeater network 114 into the data transmission connection D1, D2, D3. The phase-coded words are processed in the delay multiplex mode in the data connection due to the impressed delay of the 60 interrogation pulse between adjacent transceivers and the artificial delay time that is built into the interrogation network. The first S2 pulse is transmitted after 71.4 microseconds. The multiplexers in the transceivers 111 are sequentially 65 shifted to channel # 1 when the S2 pulse reaches each transceiver, and phase encoded words are again clocked into the data link from each transceiver in time order.

Zusätzliche S2-Impulse werden übertragen, bis alle Kanäle in allen Sende-Empfangsvorrichtungen geprüft worden sind. Additional S2 pulses are transmitted until all channels in all transceivers have been checked.

Die vorbeschriebene Folge ist in dem Zeitdiagramm nach Fig. 12 dargestellt. Die Abfrageimpulse (IP) laufen nach aussen, d.h. abwärts in Bezug auf die Verbindung, von rechts nach links (die Zeitbasis nimmt nach rechts zu) von der zentralen Station 2 zu den Sende-Empfangsvorrichtungen 111 in den fünfzig Verbinderbausteinen 13A, 13B, 13C usw., in dieser Reihenfolge. In den oberen drei Darstellungen nach Fig. 12 nimmt deshalb die Zeit von links nach rechts zu. Ein S2-Impuls kommt beispielsweise an dem Verbinderbauteil 13A an und verschiebt den Multiplexer 122 der Sende-Empfangsvorrichtung auf den Kanal Nr. 1. Nach Durchlaufen der künstlichen Verzögerungsleitung verlässt der S2-Impuls den Verbinderbaustein 13A 600 Nanosekunden später. Der Abstand zwischen der Sende-Empfangs-vorrichtung in dem Verbinderbaustein 13A und der Sende-Empfangsvorrichtung 13B beträgt 60 m. Nimmt man eine Ausbreitgeschwindigkeit von 1,305 Nanosekunden pro Fuss in dem Abfrageverbindungsstück IP1, IP2, IP3 mit verdrillten Paaren an, kommt der S2-Impuls an dem Verbinderbaustein 13B 256,8 Nanosekunden später an. Die Gesamtverzögerung zwischen den Bausteinen 13A und 13B beträgt 856,8 Nanosekunden. The sequence described above is shown in the time diagram according to FIG. 12. The interrogation pulses (IP) run outwards, i.e. downward in relation to the connection, right to left (the time base increases to the right) from the central station 2 to the transceivers 111 in the fifty connector modules 13A, 13B, 13C, etc., in that order. In the top three representations according to FIG. 12, the time therefore increases from left to right. An S2 pulse arrives at connector component 13A, for example, and shifts the multiplexer 122 of the transceiver to channel No. 1. After passing through the artificial delay line, the S2 pulse leaves connector module 13A 600 nanoseconds later. The distance between the transceiver in the connector module 13A and the transceiver 13B is 60 m. Assuming a propagation speed of 1.305 nanoseconds per foot in the interrogation connector IP1, IP2, IP3 with twisted pairs, the S2 pulse arrives at connector module 13B 256.8 nanoseconds later. The total delay between devices 13A and 13B is 856.8 nanoseconds.

Sobald die führende Kante des S2-Impulses für den Kanal Nr. 1 durch die Sende-Empfangsvorrichtung im Verbinderbaustein 13 A erfasst worden ist, wird ein phasencodiertes Wort aus dem Register 128 in die Datenübertragungsverbindung Dl, D2, D3 getaktet. Der Datenfluss erfolgt von links nach rechts (die Zeitbasis nimmt nach links zu), aufwärts in Bezug auf die Verbindung gegen die zentrale Station. Wenn der S2-Impuls an dem Verbinderbaustein 13B 856,8 Nanosekunden später ankommt, wird das Datenwort für den Verbinderbaustein 13B in ähnlicher Weise ausgetaktet. Die Signallaufgeschwindigkeit im Coaxialkabel, das die Datenübertragungsverbindung darstellt, beträgt 1,542 Nanosekunden pro Fuss. Deshalb kommt die führende Kante des phasencodierten Wc^es aus dem Verbinderbaustein 13B an dem Wiederholnetzwerk 114 in dem Verbinderbaustein 113 A 1160,3 Nanosekunden später an, als die führende Kante des phasencodierten Wertes aus dem Verbinderbaustein 13A das Wiederholernetzwerk 114 verlassen hat. Es wird deshalb eine phasencodierte Worttrennung von 160,3 Nanosekunden vorgesehen. As soon as the leading edge of the S2 pulse for channel no. 1 has been detected by the transceiver in the connector module 13 A, a phase-coded word from the register 128 is clocked into the data transmission connection D1, D2, D3. The data flow is from left to right (the time base increases to the left), upwards in relation to the connection to the central station. Similarly, when the S2 pulse arrives at connector chip 13B 856.8 nanoseconds later, the data word for connector chip 13B is clocked out. The signal travel speed in the coaxial cable, which represents the data transmission connection, is 1.542 nanoseconds per foot. Therefore, the leading edge of the phase-coded Wc ^ es arrives from connector block 13B on repeat network 114 in connector block 113 A 1160.3 nanoseconds later than the leading edge of the phase-coded value from connector block 13A has left repeater network 114. A phase-coded word separation of 160.3 nanoseconds is therefore provided.

Ein zweistufiges Laufzeitfolge/Kanalfolge-Multiplexsystem wird nachstehend erläutert. Die phasencodierten Wörter, die aus aufeinanderfolgenden der fünfzig Sende-Empfangsvorrich-tungen in den Verbinderbausteinen übertragen werden, werden in Abhängigkeit von der Ausbreitlaufzeit des Abfrageimpulses zwischen der zentralen Station und den entsprechenden Sende-Empfangsvorrichtungen geordnet. Phasencodierte Wörter aus den vierzehn Kanälen innerhalb jeder entsprechenden Sende-Empfangsvorrichtung werden in Abhängigkeit von der Kanalauswählfolge während eines Abtastzyklus geordnet. A two-stage runtime sequence / channel sequence multiplex system is explained below. The phase-coded words transmitted from successive ones of the fifty transceivers in the connector modules are ordered depending on the propagation time of the interrogation pulse between the central station and the corresponding transceivers. Phase encoded words from the fourteen channels within each corresponding transceiver are ordered depending on the channel selection sequence during a scan cycle.

Der DATEN-Eingang aus der zentralen Station zum Befehlsnetzwerk 118 in Fig. 5 steuert die Arbeitsweise des Systems in der oben angegebenen Weise. Die Zeitsteuerung für das Aufgeben eines DATEN-Impulses ermöglicht, dass entweder alle Abschnitte der seismischen Kabelanordnung verwendet werden oder nur ein Teil davon, beispielsweise die vordere Hälfte der Kabelabschnitte. Wie oben erwähnt, kann es erwünscht sein, die elementaren seismischen Sensorengruppen in der nahen Hälfte des Kabels mit einer Abtastgeschwindigkeit unmittelbar im Anschluss an die Erzeugung eines seismischen Impulses, d.h. Schusses, stichprobenartig zu prüfen umd im Anschluss daran die Signale aus dem gesamten Kabel mit einer anderen Geschwindigkeit zu prüfen. Die Verwendung von DATEN-Impulsen entsprechend der Länge und Zeitsteuerung kann zur Durchführung dieser Funktionen durchgeführt werden. In der nachstehenden Beschreibung werden die erforderliche Zeitsteuerung und Länge der DATEN-Impulse allgemein The DATA input from the central station to the command network 118 in Fig. 5 controls the operation of the system in the manner indicated above. The timing for the delivery of a DATA pulse allows either all sections of the seismic cable assembly to be used or only a portion thereof, for example the front half of the cable sections. As mentioned above, it may be desirable to move the elementary seismic sensor groups in the near half of the cable at a scanning speed immediately following the generation of a seismic pulse, i.e. Shot, to be checked randomly and then to check the signals from the entire cable at a different speed. The use of DATA pulses according to the length and timing can be done to perform these functions. In the description below, the required timing and length of the DATA pulses are general

13 617 017 13 617 017

erläutert, so dass eine beliebige Anzahl von Sende-Empfangs-vorrichtungen selektiv wirksam gemacht werden kann. explained so that any number of transceivers can be selectively activated.

Bevor die Zeitdiagramme im einzelnen betrachtet werden, erscheint es zweckmässig, das gesamte Datenerfassungsschema 5 und den Zeitrahmen zu betrachten, in welchem die Daten, die bei jedem der fünfhundert seismischen Sensorengruppen entstehen, von dem Kabel übertragen wird. Zuerst sei darauf hingewiesen, dass jeder der fünfzig Kabelabschnitte zehn seismische Sensorengruppen auf seiner Länge sowie eine zugeordnete io Sende-Empfangsvorrichtung aufweist, die die Daten aus diesen zehn Sensorengruppen verarbeitet. Auf Befehl der Steuereinheit 4 in der zentralen Station 2 an Bord des Schiffes (Fig. 1) werden durch Übertragung eines breiten Sl-Impulses phasencodierte Wörter aus dem letzten Kanal eines jeden der fünfzig 15 Kabelabschnitte von dem Kabel der Reihe nach über die einzelne Datenverbindung Dl, D2, D3 (die aus drei redundanten Coaxialkabeln besteht) geschickt. Im Anschluss daran überträgt nach Empfang eines schmalen S2-Impulses die Sende-Emp-fangsvorrichtung 111 die jedem der fünfzig Kabelabschnitte 2o zugeordnet ist, die Information des Kanales Nr. 1 aus jedem Kabelabschnitt der Reihe nach. Before examining the timing diagrams in detail, it appears appropriate to consider the entire data acquisition scheme 5 and the time frame in which the data generated in each of the five hundred seismic sensor groups is transmitted from the cable. First of all, it should be pointed out that each of the fifty cable sections has ten seismic sensor groups along its length and an associated io transceiver which processes the data from these ten sensor groups. At the command of the control unit 4 in the central station 2 on board the ship (FIG. 1), phase-coded words are transmitted from the last channel of each of the fifty 15 cable sections from the cable in sequence over the individual data link Dl by transmitting a wide S1 pulse , D2, D3 (which consists of three redundant coaxial cables). Thereafter, upon receipt of a narrow S2 pulse, the transceiver 111 associated with each of the fifty cable sections 20 transmits channel 1 information from each cable section in turn.

Dann wird im Anschluss an den Empfang eines anderen Sl-Impulses die Information des Kanales Nr. 2 von jedem der fünfzig Kabelabschnitte gegeben, usw. Then, after receiving another Sl pulse, channel 2 information is given from each of the fifty cable sections, etc.

;s In Bezug auf die Zeitsteuerung tritt jeder Zyklus für das Abtasten des Signales, das an allen fünfhundert Kanälen vorhanden ist, während einer Millisekunde auf. Dieser Zyklus wird als Abtastzyklus definiert und entspricht der Zeitdauer zwischen aufeinanderfolgen^ jn Sl-Impulsen, wobei auf jeden Sl-Impuls .m dreizehn S2-Impulse folgen, bevor der nächste Sl-Impuls erzeugt wird. Die Übertragung eines individuellen binären Bits eines phasencodierten Wortes nimmt nur fünfzig Nanosekunden ein. Jedes phasencodierte Wort wird beispielsweise durch zwanzig Bits dargestellt und jedes phasencodierte Wort wird in etwa 35 eintausend Nanosekunden übertragen. Jedes Abtastintervall von einer Millisekunde Dauer umfasst tausend Mikrosekunden, so dass genügend Zeit verbleibt, um Datensignale aus den fünfhundert seismischen Kanälen durch das Kabel während eines jeden Abtastintervalls, d.h. Abtastzyklus, in systemati-40 scher Weise, wie weiter unten noch beschrieben wird, zu übertragen. ; s In terms of timing, each cycle for sampling the signal present on all five hundred channels occurs for one millisecond. This cycle is defined as a sampling cycle and corresponds to the length of time between successive ^ jn Sl pulses, with each sl pulse .m being followed by thirteen S2 pulses before the next Sl pulse is generated. The transmission of an individual binary bit of a phase encoded word takes only fifty nanoseconds. For example, each phase-coded word is represented by twenty bits, and each phase-coded word is transmitted in approximately 35 thousand nanoseconds. Each one millisecond sampling interval is a thousand microseconds, so that there is sufficient time to transmit data signals from the five hundred seismic channels through the cable during each sampling interval, i. Sampling cycle, in a systematic manner, as will be described below.

Die Aktivierung einer oder mehrerer Sende-Empfangsvor-richtungen macht das gleichzeitige Vorhandensein eines Sl-Impulses und eines DATEN (Datensteuer)-Impulses erforder-45 lieh, wie in Verbindung mit Fig. 13 noch erläutert wird. Eine Vielzahl von Kabelabschnitten sind entfernt von der zentralen Station angeordnet. An den führenden Enden eines jeden Abschnittes sind Verbinderbausteine 13 A-G angeordnet, The activation of one or more transceiver devices requires the simultaneous presence of an S1 pulse and a DATA (data control) pulse, as will be explained in connection with FIG. 13. A variety of cable sections are located remotely from the central station. At the leading ends of each section, connector modules 13 A-G are arranged,

deren jeder eine getrennte Sende-Empfangsvorrichtung enthält, so Beispielsweise sei angenommen, dass es erwünscht ist, nur die drei aufeinanderfolgenden Sende-Empfangsvorrichtungen in den Verbinderbausteinen 13C, 13D und 13E wirksam zu machen, jedoch keine anderen. Die Schaltung zur Durchführung dieser Funktion ist im einzelnen weiter unten in Verbin-55 dung mit den Fig. 43 bis 48 erläutert, hier soll jedoch eine kurze Beschreibung zum besseren Verständnis der dargestellten Ausführungsform der Erfindung gegeben werden. each of which includes a separate transceiver, for example, assume that it is desired to have only the three successive transceivers in connector modules 13C, 13D, and 13E active, but no others. The circuit for performing this function is explained in more detail below in conjunction with FIGS. 43 to 48, but a brief description will be given here for a better understanding of the illustrated embodiment of the invention.

Ein Sl-Impuls wird von der zentralen Station 2 über das Abfrageverbindungsstück an jeden Verbinderbaustein 13 der su Reihe nach übertragen. Der Augenblick der Ankunft des Signalimpulses S1 am Baustein 13A ist t = 0, die Ankunftszeit am Baustein 13B ist t = 856,8 Nanosekunden, die Ankunftszeit des Signalimpulses S1 am Baustein 13C ist t = 1713,6 Nanosekunden usw. Die sechs Zeitsteuerleitungen in Fig. 13, die mit (,5 IPA-IPF bezeichnet sind, stellen die Orte des gleichen Sl-Impulses in Bezug auf Verbinderbausteine 13A-F, deren jeder getrennte Sende-Empfänger enthält, am Ende eines jeden 856,8 Nanosekunden dauernden Abfrageimpuls-Laufzeitinter- A Sl pulse is transmitted from the central station 2 via the interrogation connector to each connector module 13 in sequence. The moment of arrival of the signal pulse S1 at block 13A is t = 0, the arrival time at block 13B is t = 856.8 nanoseconds, the arrival time of the signal pulse S1 at block 13C is t = 1713.6 nanoseconds, etc. The six timing lines in Fig 13, designated by (, 5 IPA-IPF, represent the locations of the same S1 pulse with respect to connector modules 13A-F, each of which contains separate transceivers, at the end of every 856.8 nanosecond polling pulse transit time -

617 017 617 017

14 14

valles dar. Einige Zeit nachdem ein Sl-Impuls übertragen worden ist, wird ein DATEN-Impuls über das Befehlsverbindungsstück (Fig. 5) übertragen. Die Signalfortschreitgeschwindigkeiten in verdrillten Leiterpaaren, die die Abfrage- und Befehlsverbindungsstücke enthalten, sind die gleichen. Wegen der 600 Nanosekunden Verzögerungsleitung in jeder Sende-Empfangsvorrichtung, die in das Abfragenetzwerk 116 eingeschaltet ist, ist jedoch die effektive S1-Impulsgeschwindigkeit, niedriger als die Befehlsimpulsgeschwindigkeit, weil keine Verzögerungsleitungen in dem Befehlsverbindungsstück vorhanden sind. Entsprechend nimmt ein DATEN-Impuls, der um 1200 Nanosekunden in Bezug auf einen entsprechenden IP-Impuls verzögert worden ist, den Sl-Impuls an der dritten Sende-Empfangsvor-richtung im Verbinderbauteil 13C auf. Die sechs Zeitsteuerleitungen, die mit DATEN—A—F bezeichnet sind, zeigen die Position eines Daten-Impulses in Bezug auf Sl-Impuls am Ende eines jeden 856,8 Nanosekunden dauernden Abfrageimpuls-Laufzeitintervalles. valles. Some time after an SI pulse has been transmitted, a DATA pulse is transmitted via the command connector (Fig. 5). The signal propagation speeds in twisted wire pairs that contain the interrogation and command connectors are the same. However, because of the 600 nanosecond delay line in each transceiver turned on in the interrogation network 116, the effective S1 pulse rate is lower than the command pulse rate because there are no delay lines in the command connector. Accordingly, a DATA pulse that has been delayed by 1200 nanoseconds with respect to a corresponding IP pulse receives the S1 pulse on the third transceiver in connector component 13C. The six timing lines, labeled DATA-AF, show the position of a data pulse with respect to S1 pulse at the end of every 856.8 nanosecond polling pulse transit time.

Wenn ein Sl-Impuls an der Sender-Empfangsvorrichtung im Verbinderbaustein 13A ankommt, hat dies keine Wirkung auf den Buastein 13A, weil der DATEN-Impuls um 1200 Nanosekunden nachteilt. An der Sende-Empfangsvorrichtung im Verbinderbaustein 13B eilt der DATEN-Impuls 600 Nanosekunden nach, so dass am Baustein 13B-keine Wirkung auftritt. Der DATEN-Impuls fängt den Sl-Impuls an der Sende-Empfangsvorrichtung im Verbinderbaustein 13C ab, so dass die Sende-Empfangsvorrichtung im Verbinderbaustein deaktiviert wird. When an S1 pulse arrives at the transmitter-receiver device in the connector module 13A, this has no effect on the Buastein 13A because the DATA pulse is delayed by 1200 nanoseconds. The DATA pulse lags 600 nanoseconds at the transceiver in connector module 13B, so that there is no effect at module 13B. The DATA pulse intercepts the S1 pulse at the transceiver in connector module 13C, so that the transceiver in the connector module is deactivated.

Am Baustein 13D eilt die führende Kante des DATEN-Impulses dem Sl-Impuls um 600 Nanosekunden vor, aufgrund der Breite des DATEN-Impulses steht er jedoch zur Aktivierung der Sende-Empfangsvorrichtung im Verbinderbaustein 13D noch zur Verfügung. Am Baustein 13E hat die ablaufende Kante den IP-Impuls S1 noch nicht passiert, obgleich die führende Kante des DATEN-Impulses dem Impuls S1 um 1200 Nanosekunden voreilt. Somit wird die Sende-Empfangsvorrich-tung im Verbinderbauteil 13E aktiviert. Schliesslich eilt zu dem Zeitpunkt, zu dem der Sl-Impuls an der Einheit im Verbinderbaustein 13F ankommt, die ablaufende Kante des DATEN-Impulses dem Sl-Impuls vor. Deshalb werden die Sende-Emp-fägereinheit im Verbinderbaustein 13F und alle nachfolgenden Sende-Empfangsvorrichtungen nicht aktiviert. Alle Sende-Empfangsvorrichtungen, die durch Coinzidenz von Sl- und DATEN-Impulsen aktiviert werden, bleiben einen ganzen Abtastzyklus lang aktiv, so dass sie auf alle nachfolgenden, ankommenden S2-Impulse ansprechen. Die Breite W eines DATEN-Impulses beträgt At block 13D, the leading edge of the DATA pulse leads the S1 pulse by 600 nanoseconds, but due to the width of the DATA pulse, it is still available for activating the transceiver in connector block 13D. At the block 13E, the trailing edge has not yet passed the IP pulse S1, although the leading edge of the DATA pulse leads the pulse S1 by 1200 nanoseconds. Thus, the transceiver in the connector component 13E is activated. Finally, at the point in time when the SI pulse arrives at the unit in connector block 13F, the trailing edge of the DATA pulse leads the SI pulse. Therefore, the transceiver unit in the connector module 13F and all subsequent transceivers are not activated. All transceivers that are activated by the coincidence of SI and DATA pulses remain active for an entire scan cycle, so that they respond to all subsequent incoming S2 pulses. The width W of a DATA pulse is

W = [(L—1) x DLY] + dt wobei L = Anzahl der zu aktivierenden Sende-Empfangs- W = [(L — 1) x DLY] + dt where L = number of transmit / receive signals to be activated

vorrichtungen DLY = künstliche Laufzeitdauer dt = ein kleiner Zeitzuwachsanteil willkürlicher Län ge, um geringere Laufzeitdifferenzen zu ermöglichen. devices DLY = artificial runtime dt = a small amount of time increment at random length to enable smaller runtime differences.

Im Beispiel nach Fig. 13 beträgt die Breite des DATEN-Impulses [(3-1) x 600] + 300 = 1500 Nanosekunden. In the example according to FIG. 13, the width of the DATA pulse is [(3-1) x 600] + 300 = 1500 nanoseconds.

Die anfängliche Laufzeit ED, die dem DATEN-Impuls aufgegeben wird, ist The initial runtime ED given to the DATA pulse is

ID = M x DLY, ID = M x DLY,

wobei M die Anzahl der Sende-Empfangsvorrichtungen ist, die zwischen der zentralen Steuerstation und der ersten aktiven Sende-Empfangsvorrichtung übersprungen werden. where M is the number of transceivers skipped between the central control station and the first active transceiver.

Wie vorstehend erörtert, wird ein DATEN BYPASS-Impuls, der mit einen Sl-Impuls zusammenfällt, verwendet, um Daten um eine schadhafte Sende-Empfangsvorrichtung herumzuführen. Die Verzögerung BD, die dem DATEN BYPASS-s Impuls relativ zu einem zugeordneten Sl-Impuls aufgegeben wird, ist As discussed above, a DATA BYPASS pulse that coincides with an SI pulse is used to route data around a defective transceiver. The delay BD given to the DATA BYPASS-s pulse relative to an associated S1 pulse is

BD = Kx DLY BD = Kx DLY

m wobei K die Anzahl der Sende-Empfangsvorrichtungen ist, die zwischen der zentralen Station und der schadhaften Sende-Empfangsvorrichtung liegen. m where K is the number of transceivers located between the central station and the defective transceiver.

Nach Fig. 5 bestehen die Daten- und Abfrageverbindungen, die einen Teil des Kabelbündels 52 darstellen, aus jeweils drei |s parallelen Leitungen. Falls eine der Leitungen schadhaft ist, stehen die beiden anderen zur Verfügung. Durch Majoritätswahl werden zwei gute Leitungen ausgewählt. Eine Majoritätswahlschaltung 131 ist mit den Eingangsleitern des Wiederholernetzwerkes 114 gekoppelt und eine andere solche Schaltung (nicht dargestellt) ist dem Abfragenetzwek 116 zugeordnet. Die Schaltung 131 der Fig. 5 ist im einzelnen in Fig. 6 gezeigt und besteht aus UND-Gattern 136,138,140 und einem ODER-Gat-ter 142. Eine logische 1, die gleichzeitig an zweien der drei Datenleiter vorhanden ist, erzeug eine logische 1 am Ausgang des ODER-Gatters 142. 5, the data and query connections, which form part of the cable bundle 52, each consist of three parallel lines. If one of the lines is damaged, the other two are available. Majority elects two good lines. A majority selector circuit 131 is coupled to the input conductors of repeater network 114, and another such circuit (not shown) is associated with query network 116. The circuit 131 of FIG. 5 is shown in detail in FIG. 6 and consists of AND gates 136, 138, 140 and an OR gate 142. A logic 1, which is present on two of the three data conductors simultaneously, generates a logic 1 am Output of OR gate 142.

Eine Fehleranzeigeschaltung 130 ist mit der Majoritätswahlschaltung im Wiederholernetzwerk 114 gekoppelt und ergibt ein Signal in dem Fall, dass wenigstens eine der Datenleitungen Dl, D2 oder D3 schadhaft ist. Die Schaltung (Fig. 6) ,n besteht aus einem NAND-Gatter 144, einer Diode 146, einem Speicherkondensator 148 und einem Vorspannwiderstand 150. Eine negative Spannung wird an die Fehleranzeigeleitung 152 angelegt, um sie leicht negativ zu halten, wenn kein Ausgang aus dem Gatter 144 vorhanden ist. Wenn eine der Leitungen Dl, " D2, D3 unwirksam wird, wird der Ausgang des NAND-Gatters 144 geöffnet. Während eines normalen Abtastzyklus gelangen phasencodierte Signale mit einer Frequenz von 40 MHz durch die Majoritätswahlschaltung und in das NAND-Gatter 144, das mit den Eingänge des Wiederholernetzwerkes 114 verbunden ist. Solange alle drei Leitungen einwandfrei sind, tritt kein Ausgang aus dem NAND-Gatter 144 auf. Wenn jedoch eine Leitung defekt ist, ist ein 40 MHz Signal am Ausgang des NAND-Gatters 144 vorhanden. Das Signal wird durch die Diode 146 gleichgerichtet. Die resultierende gleichgerichtete 4S Spannung wird im Kondensator 148 gespeichert, wobei eine positive Fehlerspannung an der Fehleranzeigeleitung 152 erzeugt wird. Während der Periode, während der der Multiplexer 122 auf den Kanal Nr. 0 rückgesetzt wird, wird der Schalterarm 154, der zwischen dem Verstärker 124 und dem Analog-,n Digital-Umwandler angeordnet ist (Fig. 5), vom Kontakt 156 auf den Kontakt 160 bewegt und ermöglicht, dass der Analog-Digital-Umwandler 126 den Spannungspegel, der an der Fehleranzeigeleitung 152 vorhanden ist, prüft. In Fig. 5 ist der Einfachheit halber ein mechanischer Schalter 154 dargestellt, in " der Praxis kann jedoch ein Bitgeschwindigkeits-Schottky-Feld-Effekttransistorschalter verwendet werden. A fault indicator circuit 130 is coupled to the majority selection circuit in repeater network 114 and provides a signal in the event that at least one of the data lines D1, D2 or D3 is defective. The circuit (Fig. 6), n consists of a NAND gate 144, a diode 146, a storage capacitor 148 and a bias resistor 150. A negative voltage is applied to the fault indicator line 152 to keep it slightly negative when no output is off the gate 144 is present. When one of the lines D1, "D2, D3 becomes inactive, the output of the NAND gate 144 is opened. During a normal sampling cycle, phase-coded signals with a frequency of 40 MHz pass through the majority selection circuit and into the NAND gate 144, which is connected to the Inputs of repeater network 114. As long as all three lines are good, no output from NAND gate 144 occurs, but if one line is defective a 40 MHz signal is present at the output of NAND gate 144. The signal is through rectifies diode 146. The resulting rectified 4S voltage is stored in capacitor 148, generating a positive fault voltage on fault indication line 152. During the period in which multiplexer 122 is reset to channel # 0, switch arm 154, which is arranged between the amplifier 124 and the analogue, n digital converter (FIG. 5), moves from the contact 156 to the contact 160 and he allows analog-to-digital converter 126 to check the voltage level present on error display line 152. A mechanical switch 154 is shown in FIG. 5 for simplicity, but in practice, however, a bit rate Schottky field effect transistor switch can be used.

Meeresstreamerkabel der vorbeschriebenen Art tendieren dazu, sich beim Schleppen um bis zu 1 % zu strecken. Bei einem (,it Kabel von 3 000 m Länge beträgt somit die gesamte Streckung in der Grössenordnung von 30 m. Die seismischen Sensorengruppen sind auf 6 m Gruppenmitten innerhalb jedes Kabelabschnittes versetzt. Bei einer Streckung von 30 m werden die Sensorengruppen im führenden Ende der Kabelanordnung 12 os um nahezu fünf Gruppenintervalle in Bezug auf die Sensorengruppen im ablaufenden Ende der Kabelanordnung verschoben. Beim Zusammensetzen einer grösseren Gruppierung aus einer Anzahl von Sensorengruppen ist es erforderlich, den exakten Marine streamer cables of the type described above tend to stretch up to 1% when towing. With a cable with a length of 3,000 m, the total extension is of the order of 30 m. The seismic sensor groups are offset to 6 m group centers within each cable section. With a extension of 30 m, the sensor groups are in the leading end of the cable arrangement 12 os shifted by almost five group intervals in relation to the sensor groups in the running end of the cable arrangement When assembling a larger group from a number of sensor groups, it is necessary to determine the exact one

15 15

617 017 617 017

Sensorengruppenabstand zu kennen. Wenn der Abstand nicht genau bekannt ist, wird die Wirksamkeit der zusammengesetzten Gruppierung erheblich verschlechtert. Die Beziehung zwischen der Kabelstreckung und der Schleppspannung ist bekannt. Entsprechend wird zweckmässigerweise ein Dehnungsstreifen 11 (Fig. 1 ) bekannter Art mit den Belastungsbauteilen zwischen dem ablaufenden elastischen Kabelabschnitt 16 und dem ersten aktiven Kabelabschnitt 20 verbunden. Der Ausgang aus dem Dehnungsmessstreifen 11 wird dem Eingang eines Hilfskanals zugeführt, der in der Sende-Empfangsvorrich-tung im Verbinderbauteil 13' am führenden Ende des ersten elastischen Kabelabschnittes angeordnet ist. Aus der Kenntnis der Schleppspannung können Fehler im Sensorengruppenabstand, die sich aus der Kablestreckung ergeben, korrigiert werden. Knowing the sensor group distance. If the distance is not known exactly, the effectiveness of the composite grouping will deteriorate significantly. The relationship between cable extension and drag voltage is known. Accordingly, a stretching strip 11 (FIG. 1) of a known type is expediently connected to the load components between the running elastic cable section 16 and the first active cable section 20. The output from the strain gauge 11 is fed to the input of an auxiliary channel, which is arranged in the transceiver in the connector component 13 'at the leading end of the first elastic cable section. From the knowledge of the trailing voltage, errors in the sensor group spacing that result from the cable extension can be corrected.

Wie in der Seismik bekannt, haben die einzelnen Hydrophons selten identische Empfindlichkeit. Eine Abweichung von ±25% ist nicht ungewöhnlich. Es wird deshalb eine Anordnung vorgesehen, um die Hydrophone zu eichen, wird ein Analogtestsignal bekannter Amplitude auf die Teststeuerschaltung 136 über die Testsignalleitung 162 übertragen (Fig. 5). Eine bevorzugte Testsignalfrequenz ist 15,625 Hz. Ein Teststeuersignal wird über die Teststeuerleitung 163 an das Teststeuerrelais 138 übertragen, das einen Schalterkontaktarm 164 von Kontakt 165 auf Kontakt 166 bewegt. Nun wird ein Testsignal aufgegeben, um die seismischen Sensorengruppen 21, und zwar jede über einen Widerstand 168 anzutreiben. Ein normaler Multiplexer-Abtastzyklus wird eingeleitet, um den Ausgang aus jeder Sensorengruppe 21 zur zentralen Station 2 im Schiff 10 zu übertragen. Die Amplitude des Ausgangssignales für jede Sensorengruppe wird mit der Testsignalamplitude verglichen, damit der Eichfaktor für jede Sensoreinheit erhalten wird. Die Eichung der Sensorengruppen geschieht zu einem beliebigen Zeitpunkt, zu dem seismische Daten nicht aufgezeichnet werden. As is known in seismics, the individual hydrophones rarely have identical sensitivity. A deviation of ± 25% is not unusual. An arrangement is therefore provided to calibrate the hydrophones, an analog test signal of known amplitude is transmitted to the test control circuit 136 via the test signal line 162 (FIG. 5). A preferred test signal frequency is 15.625 Hz. A test control signal is transmitted via test control line 163 to test control relay 138, which moves switch contact arm 164 from contact 165 to contact 166. A test signal is now applied to drive the seismic sensor groups 21, each via a resistor 168. A normal multiplexer scan cycle is initiated to transmit the output from each sensor group 21 to the central station 2 in the ship 10. The amplitude of the output signal for each sensor group is compared with the test signal amplitude so that the calibration factor is obtained for each sensor unit. The sensor groups are calibrated at any time when seismic data are not recorded.

Das Testsignal wird verwendet, um eine exakte Messsung der Empfindlichkeit aller Sensorengruppen in der gesamten seismischen Sensorkabelanordnung 12 durchzuführen, die bis zu zwei Meilen lang sein kann. Über eine solche Entfernung wird aufgrund des Ohmschen Spannungsabfalls das Testsignal am ablaufenden Ende des Kabels stark geschwächt, wenn die Testsignalsteuerschaltungen 136 parallel an die Testsignalleitung angeschlossen sind. Es wird deshalb ein Widerstand 167 in Reihe mit der Testsignalleitung 162 in jeder Sende-Empfangs-vorrichtung gelegt. Die Eingänge der Testsignalsteuerschaltung werden parallel zu dem Serienwiderstand 167 geschaltet; da alle Widerstände den gleichen Widerstandswert besitzen, erhalten alle Testsignalsteuerschal tungen identische Eingangsspannungen. Auf diese Weise wird für jede Sende-Empfangsvorrichtung ein Testsignal konstanter Amplitude gewährleistet. The test signal is used to accurately measure the sensitivity of all sensor groups throughout the seismic sensor cable assembly 12, which can be up to two miles long. Over such a distance, the test signal at the outgoing end of the cable is greatly weakened due to the ohmic voltage drop if the test signal control circuits 136 are connected in parallel to the test signal line. A resistor 167 is therefore placed in series with the test signal line 162 in each transceiver. The inputs of the test signal control circuit are connected in parallel to the series resistor 167; since all resistors have the same resistance value, all test signal control circuits receive identical input voltages. In this way, a test signal of constant amplitude is guaranteed for each transceiver.

Eine Energiespeisequelle 134 ist in jeder Sende-Empfangs-vorrichtung 111 vorgesehen. Energie wird von dem Schiff in den Verbinderbaustein 13 über ein Paar verdrillter Leiter 170,172 übertragen. Jede Energiespeisequelle weist einen Stromtransformator und einen Nebenschlussregler auf. Transformatorprimärwicklungen in die entsprechenden Sende-Empfangsvorrich-tungen in den Verbinderbausteinen 13 sind in Serie geschaltet. Durch Kreuzen der Leitungen 170,172 in jedem Kabelabschnitt 20 wird abwechselnd jeder Transformator an eine entgegengesetzte Seite der Energieleitung gelegt, wie in Fig. 4 gezeigt, wodurch ein Gleichgewicht in der Leitungsbelastung aufrechterhalten wird. Da die Energiespeisequellen in Serie geschaltet sind, hängt der Spannungsabfall längs der Kabelanordnung 12 zwischen Schiff 10 und Abschlussabschnitt 18 von der Anzahl von Verbinderbausteinen 13 ab, die miteinander verbunden werden. Bei einer Kabelanordnung mit fünfzig Abschnitten liegt der Spannungsabfall in der Grössenordnung von 400 bis 500 V. Energie wird bei 2000 Mz und 4A übertragen. Diese Frequenz liegt wesentlich über den normalen seismischen Frequenzen und beeinflusst diese somit nicht. In der Speisequelle 134 wird die Wechselstromenergie aus der Energieleitung gleichgerichtet und in ± 15 V und + 5 V zur s Verwendung in den logischen Schaltungen in den Sende-Emp-fangsvorrichtungen umgewandelt. Im Falle eines Schadens, z.B. eines offenen Stromkreises in einer Sende-Empfangsvorrich-tung steigt die Spannung an der Primärwicklung des Leistungstransformators auf einen hohen Wert an. Eine Schutz-Triac-i,i Gleichrichterbrückenschaltung bekannter Bauart schaltet die Primärwicklung kurz, wenn die Spannung über einen vorbestimmten Wert ansteigt. Beim Ausserbetriebsetzen der Energiespeisequelle fallen die betriebssicheren Bypassrelais (nicht dargestellt) im Wiederholungsnetzwerk 114, Abfragenetzwerk 116 i s und Befehlsnetzwerk 118 durch Nichterscheinen ab, wodurch Befehlsimpulse und phasencodierte Datenwörter den schaad-haften Baustein überbrücken können. An energy supply source 134 is provided in each transceiver 111. Energy is transferred from the ship to connector module 13 via a pair of twisted conductors 170, 172. Each energy supply source has a current transformer and a shunt regulator. Transformer primary windings in the corresponding transceiver devices in the connector modules 13 are connected in series. By crossing lines 170, 172 in each cable section 20, each transformer is alternately placed on an opposite side of the power line, as shown in Fig. 4, thereby maintaining a balance in the line load. Since the energy supply sources are connected in series, the voltage drop along the cable arrangement 12 between the ship 10 and the termination section 18 depends on the number of connector modules 13 which are connected to one another. In the case of a cable arrangement with fifty sections, the voltage drop is in the order of magnitude of 400 to 500 V. Energy is transmitted at 2000 Mz and 4A. This frequency is significantly higher than the normal seismic frequencies and therefore does not affect them. In the power source 134, the AC power from the power line is rectified and converted to ± 15 V and + 5 V for use in the logic circuitry in the transceiver. In the event of damage, e.g. of an open circuit in a transceiver, the voltage on the primary winding of the power transformer rises to a high value. A protective triac-i, i rectifier bridge circuit of known type short-circuits the primary winding when the voltage rises above a predetermined value. When the energy supply source is shut down, the fail-safe bypass relays (not shown) in the repetition network 114, query network 116 i s and command network 118 drop out due to non-appearance, as a result of which command impulses and phase-coded data words can bypass the harmful component.

Wie vorstehend beschrieben, weist der Multiplexer 122 vierzehn Eingänge auf, von denen die Kanäle Nr. 11 bis 13 zur :o Übertragung von Daten aus den Hilfssensoren verwendet werden, wie nachstehend erläutert wird. As described above, the multiplexer 122 has fourteen inputs, of which channels Nos. 11 to 13 are used to: o transmit data from the auxiliary sensors, as will be explained below.

Der Druckwandler 64, der in Verbindung mit Fig. 2a erwähnt worden ist und nachstehend im einzelnen beschrieben ist, ist ein an sich in der Seismik bekannter Wandler. Seine ;s Funktion soll nachstehend kurz erläutert werden. Wie in Fig. 7a gezeigt, weist der Wandler eine Röhrenfeder 174 auf. Mit dem beweglichen Ende der Feder 174 ist ein Weicheisenpolstück 176 verbunden. Das Polstück 176 bewegt sich in Längsrichtung in einer Spule 178, die mit dem festen Ende der Feder 174 über m einen Tragarm 180 befestigt ist. Ein Oszillator, der einen LC-Schwingkreis enthält, ist in einem Gehäuse 182 aufgenommen. Die Spule 178 ist der induktive Teil des Schwingkreises. In einem Strömungsmittel bewirkt eine Durchänderung gegen die Röhrenfeder 174, dass das Polstück 176 sich in der Spule 178 i-i bewegt, wodurch die Induktivität und damit die Frequenz des Oszillators verändert wird. Das Ausgangssignal des Druckwandlers 64 ist deshalb ein frequenzmoduliertes Signal, dessen Frequenz auf den umgebenden Strömungsmitteldruck bezogen ist. Das Signal wird über ein Coaxialkabel auf Kanal Nr. 11 des 40 Multiplexers 122 übertragen, wie in Fig. 7b gezeigt ist. The pressure transducer 64, which has been mentioned in connection with FIG. 2a and is described in detail below, is a transducer known per se in seismics. Its function will be briefly explained below. As shown in FIG. 7 a, the transducer has a tubular spring 174. A soft iron pole piece 176 is connected to the movable end of the spring 174. The pole piece 176 moves in the longitudinal direction in a coil 178, which is attached to the fixed end of the spring 174 via a support arm 180. An oscillator, which contains an LC resonant circuit, is accommodated in a housing 182. The coil 178 is the inductive part of the resonant circuit. In a fluid, a change against the tube spring 174 causes the pole piece 176 to move in the coil 178 i-i, thereby changing the inductance and thus the frequency of the oscillator. The output signal of the pressure transducer 64 is therefore a frequency-modulated signal, the frequency of which is related to the surrounding fluid pressure. The signal is transmitted via a coaxial cable on channel No. 11 of the 40 multiplexer 122, as shown in Fig. 7b.

In Fig. 7b ist eine Leckanzeigevorrichtung 186 vorgesehen, die das Vorhandensein von Salzwasser innerhalb der Aussen-haut 40 eines Kabelabschnittes 20 anzeigt. Die Leckanzeigevorrichtung 186 besteht aus zwei Drähten 66,68, die durch poröses 45 Kunststoffmaterial schlecht isoliert sind. Der poröse Überzug verhindert einen physikalischen Kontakt zwischen den Drähten, ermöglicht jedoch, dass das Wasser einen Strömungsmittelkontakt ergibt. Die beiden Drähte 66,68 erstrecken sich über die Länge des Kabelabschnittes 20. Ein Draht 66 ist mit dem so Oszillatorausgang 184 des Druckwandlers 64 verbunden. Der andere Draht 68 ist mit dem Hilfseingangskanal Nr. 12 des Multiplexers 122 verbunden. Solange kein Wasser im Inneren des Kabelabschnittes 20 vorhanden ist, wird dem Leckanzeigekanal kein Signal aufgegeben. Wenn Wasser in den Kabelab-55 schnitt eindringt, wird ein stromleitender Pfad zwischen den beiden Drähten 66 und 68 hergestellt. Ein amplitudenmoduliertes Signal tritt dann an dem Leckanzeige-Hilfskanal auf. Die Amplitude des Signals ist proportional dem Widerstand des Leckpfades. 7b, a leak detection device 186 is provided, which indicates the presence of salt water within the outer skin 40 of a cable section 20. The leak detection device 186 consists of two wires 66, 68, which are poorly insulated by porous plastic material. The porous coating prevents physical contact between the wires, but allows the water to make fluid contact. The two wires 66, 68 extend over the length of the cable section 20. A wire 66 is connected to the oscillator output 184 of the pressure transducer 64. The other wire 68 is connected to the auxiliary input channel No. 12 of the multiplexer 122. As long as there is no water inside the cable section 20, no signal is given to the leak detection channel. When water penetrates the cable section 55, a conductive path is established between the two wires 66 and 68. An amplitude modulated signal then appears on the leak detection auxiliary channel. The amplitude of the signal is proportional to the resistance of the leak path.

mi Eine Wasserunterbrechungsanzeigevorrichtung 72 ist an den Hilfseingangskanal Nr. 13 angeschlossen. Diese Anzeigevorrichtung 72 ist ein spezi elles Hydrophon, das zum Feststellen einer akustischen Welle dient, die direkt von der Schallquelle längs eines Pfades in der Nähe der Wasseroberfläche (.s ankommt. A water interrupt indicator 72 is connected to the auxiliary input channel No. 13. This display device 72 is a special hydrophone that is used to detect an acoustic wave that arrives directly from the sound source along a path near the water surface (.s.

Obgleich alle aktiven Kabelabschnitte identisch und gegeneinander auswechselbar sind, ist es erforderlich, einen Impedanzanpassungsabschluss vorzusehen, um die Daten- Although all active cable sections are identical and interchangeable, it is necessary to provide an impedance matching termination to ensure that the data

617 017 617 017

16 16

Befehls- und Abfragesignalleitungen, d.h. die Übertragungsverbindungen am letzten Abschnitt abzuschliessen, damit unerwünschte Reflexionen verhindert werden. Ferner müssen die verdrillten, in Reihe geschalteten Energie-, Test- und Teststeuerleiterpaare mit einer Rückführschaltung versehen sein. Entsprechend ist ein Abschlussabschnitt 18 an das ablaufende Ende des letzten Kabelabschnittes 20 gelegt. Der Aufbau des Abschlussabschnittes ist in Fig. 8 a gezeigt. Command and interrogation signal lines, i.e. complete the transmission links on the last section to prevent unwanted reflections. Furthermore, the twisted, series-connected energy, test and test control conductor pairs must be provided with a feedback circuit. Correspondingly, a terminating section 18 is placed on the running end of the last cable section 20. The structure of the end section is shown in Fig. 8 a.

In Fig. 8a ist die Abschlussstirnwand 46 des letzten Kabelabschnittes 20 gezeigt. Die Aussenschicht 40 ist mit der Stirnwand über Stahlbänder 54, 56 festgelegt. Kabelbündel 52 und Stecker 186 erstrecken sich über die Abschlussstirnwand 46 hinaus zusammen mit Belastungsbauteilen 42,43 und Zughaken 45,47. Ein Eckschwenkstecker 188 ist am ablaufenden Ende des Abschlussabschnittes 18 vorgesehen. Ein Ende von drei kurzen Belastungsbauteilen 190,192 (das dritte ist nicht dargestellt) ist in den Steckerkörper eingebettet. Zughaken 194, 196, die mit Zughaken 45,47 zusammenwirken, sind über Bolzen 198,200 festgelegt. 8a, the end wall 46 of the last cable section 20 is shown. The outer layer 40 is fixed to the end wall via steel strips 54, 56. Cable bundle 52 and plug 186 extend beyond the end wall 46 together with load components 42, 43 and pull hooks 45, 47. A corner swivel connector 188 is provided at the end of the terminating section 18. One end of three short load members 190, 192 (the third is not shown) is embedded in the connector body. Towing hooks 194, 196, which interact with towing hooks 45, 47, are fixed via bolts 198, 200.

Der Abschlussbaustein 202 ist mit Belastungsbauteilen 190, 192 über ein Stahlband 204 befestigt. Die Leiter, die in einem Kabelbündel 52 enthalten sind, sind elektrisch mit dem Abschlussbaustein 202 über Stecker 186 und zugehörigen Stekker 187 verbunden. Eine Kunststoffstulpe 206 ist über den Stecker 188 und die Abschlussstirnwand 46 des letzten aktiven Abschnittes 20 gestreift. Die Stuple ist durch Stahlbänder 208, 210,212,214 an Ort und Stelle festgelegt. Der Raum innerhalb der Stulpe 206 ist mit leichtem Kerosin zur Erzielung eines Auftriebes gefüllt. The termination module 202 is fastened with load components 190, 192 via a steel band 204. The conductors, which are contained in a cable bundle 52, are electrically connected to the termination module 202 via plug 186 and associated plug 187. A plastic cuff 206 is slipped over the plug 188 and the end wall 46 of the last active section 20. The stuple is fixed in place by steel strips 208, 210, 212, 214. The space inside the cuff 206 is filled with light kerosene for buoyancy.

Die elektrischen Verbindungen innerhalb des Abschlussbausteines 202 sind in Fig. 8b gezeigt. Coaxialdatenübertra-gungsleitungen Dl, D2 und D3 sind über Widerstände 216 mit 50 Ohm, 'h Watt abgeschlossen. Die verdrillten Leiterpaare für die Leitungen IP1, IP2, IP3 der Abfrageverbindung und die Befehlsleiter für die Signale DATEN und DATA BYPASS sind mit Widerständen 218 von 130 Ohm, 'A Watt abgeschlossen. Energie-, Testsignal- und Teststeuerleitungen sind durch Über-brückungsdrähte 220 kurzgeschlossen. Der Zuführkabelabschnitt 17 ist mit dem führenden Ende des elastischen Abschnittes 16 über eine Sender/Empfängereinheit im Verbinderbaustein 13' gekoppelt. Das andere Ende des Zuführkabelabschnittes 17 ist mit dem Schiff 10 befestigt, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, den Kabelabschnitt 12 zu schleppen und auch eine Verbindung zur zentralen Station 2 herzustellen. Der Zuführkabelabschnitt 17 ist im Querschnitt in Fig. 9 gezeigt. Er besteht aus einem zentralen Belastungsbauteil 230, vorzugsweise einem sich nicht drehenden Stahlkabel mit einem Durchmesser von 0,9375 cm. Das Belastungsbauteil 230 ist mit Neo-pren oder anderem Kunststoff 232 ummantelt. Die Stromleiter, die das Kabelbündel 52 im aktiven Kabel abschnitt bilden, sind spiralförmig um das ummantelte Belastungsbauteil 230 gewik-kelt. Die Stromleiter sind selbst von einer Kunststoffhülle 234 umschlossen. Die Leitungen sind in Fig. 9 als Coaxialdatenlei-tungen 236, Energieleitungen 238 mit doppelt verdrilltem Drahtpaar, Befehlsleitungen 240 mit verdrilltem Drahtpaar und coaxialen lokalen Datenleitungen 242 dargestellt. Da der Zuführkabelabschnitt 17 bis zu 180 m lang sein kann, sind die Datenleitungen 236 RG/59U Coaxialkabel, die eine Signalverschlechterung verhindern. Die lokalen Datenleitungen 242 erstrecken sich von dem Schiff 10 zum Verbinderbaustein 13', wo sie mit den Eingängen verbunden sind. Die lokalen Datenleitungen 242 können verwendet werden, um die Signale in das System einzuführen, die aus speziellen Sensoren 222 (Fig. 1) nahe dem Schiff 10 gebildet werden. The electrical connections within termination module 202 are shown in FIG. 8b. Coaxial data transmission lines D1, D2 and D3 are terminated via resistors 216 with 50 ohm, 'h watts. The twisted wire pairs for the lines IP1, IP2, IP3 of the interrogation connection and the command wires for the signals DATA and DATA BYPASS are terminated with resistors 218 of 130 ohms, 'A watts. Power, test signal and test control lines are shorted by jumper wires 220. The feed cable section 17 is coupled to the leading end of the elastic section 16 via a transmitter / receiver unit in the connector module 13 '. The other end of the feed cable section 17 is fixed to the ship 10, which creates the possibility of towing the cable section 12 and also establishing a connection to the central station 2. The feed cable section 17 is shown in cross section in FIG. 9. It consists of a central load component 230, preferably a non-rotating steel cable with a diameter of 0.9375 cm. The load component 230 is encased with neoprene or other plastic 232. The current conductors, which form the cable bundle 52 in the active cable section, are spirally wound around the encased load component 230. The current conductors themselves are enclosed in a plastic sheath 234. The lines are shown in FIG. 9 as coaxial data lines 236, power lines 238 with a double twisted wire pair, command lines 240 with twisted wire pair and coaxial local data lines 242. Since the feed cable section 17 can be up to 180 m long, the data lines 236 RG / 59U are coaxial cables which prevent signal deterioration. Local data lines 242 extend from ship 10 to connector block 13 'where they are connected to the inputs. Local data lines 242 can be used to introduce into the system the signals formed by special sensors 222 (FIG. 1) near the ship 10.

Zur Erläuterung des Filters, das bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, wird nachstehend auf Fig. 14 Bezug genommen, in der eine vereinfachte Darstellung des Digital-Analog-Umwandlungssystems gezeigt ist, bei dem der Multiplexer 122 mit Eingangskanälen Q, C2, Cn mit einer Vielzahl von Signalquellen, z.B. seismischen Sensoren 21 verbunden ist. Die Eingangskanäle sind alle mit der Multiple-xer-Ausgangsvielfachleitung 312 über Kopplungskondensato-s ren 123, Widerstände 315 und Schalter 316 verbunden. Jeder Widerstand 315 stellt in Verbindung mit seinem Kondensator 123 ein Hochpass-RC-Filter für seinen Kanal dar. Die Schalter 316 sind Hochgeschwindigkeits-Feldeffektransistorschalter bekannter Art. To explain the filter used in the illustrated embodiment of the invention, reference is made below to Fig. 14, which shows a simplified representation of the digital-to-analog conversion system in which the multiplexer 122 has input channels Q, C2, Cn with a variety of signal sources, e.g. seismic sensors 21 is connected. The input channels are all connected to the multiple-xer output multiple line 312 via coupling capacitors 123, resistors 315 and switches 316. Each resistor 315, in conjunction with its capacitor 123, represents a high pass RC filter for its channel. Switches 316 are known high speed field effect transistor switches.

m Der Ausgang der Multiplexvielfachleitung 312 ist mit dem nichtinvertierten Eingang eines Pufferverstärkers 320 mit dem Verstärkungsgrad 1 verbunden, der ein Betriebsverstärker, z.B. Verstärker 142 nach Fig. 5, mit einer hohen Eingangsimpedanz sein kann. Der Ausgang des Pufferverstärkers 320 ist mit einer i5 Prüf- und Halteschaltung 322 verbunden, die einen Nebenschlusskondensator 324 und einen Serienschalter 326 aufweist. Der Ausgang der Schaltung 322 ist mit einem binären Verstärker 124 mit veränderlichem Verstärkungsgrad, wie er in Fig. 5 dargestellt ist und in Verbindung mit den Fig. 39 und 42 weiter 2o unten beschrieben wird, gekoppelt. m The output of the multiplex line 312 is connected to the non-inverted input of a buffer amplifier 320 with gain 1, which is an operational amplifier, e.g. 5, with a high input impedance. The output of the buffer amplifier 320 is connected to an i5 test and hold circuit 322, which has a shunt capacitor 324 and a series switch 326. The output of circuit 322 is coupled to a variable gain binary amplifier 124 as shown in FIG. 5 and described in connection with FIGS. 39 and 42 further below.

Das Steuernetzwerk 132 ist mit den Schaltern 316, 326 über eine Steuervielfachleitung 341 verbunden, die eine Vielzahl von Steuerleitungen aufweist. Das Steuernetzwerk 132 schaltet den Multiplexer 122 sequentiell, damit die Signaleingangskanäle C,-Cn mit der Ausgangsvielfachleitung 312 nacheinander während eines Multiplexer-Abtastzyklus in der oben beschriebenen Weise verbunden werden. Das Steuernetzwerk 132 steuert ferner die Arbeitsweise des Binärverstärker Systems 124 über die Steuerleitungen 350. The control network 132 is connected to the switches 316, 326 via a control multiple line 341, which has a plurality of control lines. The control network 132 sequentially switches the multiplexer 122 to connect the signal input channels C, -Cn to the output multiple line 312 sequentially during a multiplexer scan cycle in the manner described above. The control network 132 also controls the operation of the binary amplifier system 124 via the control lines 350.

m Das Verstärkersystem 124 ist mit dem Analog-Digital-Umwandler 126 gekoppelt, der die geprüften Analogsignale in entsprechende digitale Signale umwandelt. Andere Netzwerke, die nicht zum Wesen der Erfindung beitragen, sind aus den Fig. 14,15 und 16 der besseren Ubersicht wegen weggelassen 35 worden. m The amplifier system 124 is coupled to the analog-to-digital converter 126, which converts the tested analog signals into corresponding digital signals. Other networks which do not contribute to the essence of the invention have been omitted from FIGS. 14, 15 and 16 for the sake of a better overview.

In der Schaltung nach Fig. 14 weist jedes RC-Hochpassfilter einen Serienkondensator 123 und einen Nebenschlusswiderstand 315, der mit Erde verbunden ist, auf. Für die Anwendung in der Seismik hat jedes Hochpassfilter eine niedrige Grenzfre-J" quenz f0 in der Grössenordnung von 1 Hz, obgleich auch andere Grenzfrequenzen verwendet werden können. In the circuit of FIG. 14, each RC high-pass filter has a series capacitor 123 and a shunt resistor 315 connected to ground. For use in seismics, each high pass filter has a low cutoff frequency f0 in the order of 1 Hz, although other cutoff frequencies can also be used.

Die Kapazität C ist durch folgende Gleichung auf den Widerstand R und die Grenzfrequenz f0 bezogen: The capacitance C is related to the resistance R and the cutoff frequency f0 by the following equation:

45 C=l/(2Rjtf0) (C) 45 C = l / (2Rjtf0) (C)

Aus praktischen Gründen der Auslegung muss R verhältnismässig klein sein, nämlich in der Grössenordnung von 10.000 Ohm. Somit beträgt für f0 = 1 Hz der Wert von C = 16 50 Microfarad. Solche grossen Kondensatoren sind verhältnismässig teuer und sperrig. Die Hochpass-RC-Filter nach Fig. 14 sind somit nicht nur teuer, sondern stehen auch einer Miniaturisierung entgegen. For practical reasons of design, R must be relatively small, namely in the order of 10,000 ohms. Thus for f0 = 1 Hz the value of C = 16 is 50 microfarads. Such large capacitors are relatively expensive and bulky. The high-pass RC filters according to FIG. 14 are therefore not only expensive, but also prevent miniaturization.

55 Die Beschreibung der Filteranordnungen nach den Fig. 15 und 16 wird dadurch vereinfacht, dass die gleichen Teile entweder mit identischen Bezugszeichen wie in Fig. 14 oder mit identischen Bezugszeichen und einem (') versehen werden, damit die in bestimmten Punkten bestehende Übereinstimmung (,o sichtbar wird. The description of the filter arrangements according to FIGS. 15 and 16 is simplified by the fact that the same parts are provided either with identical reference numerals as in FIG. 14 or with identical reference numerals and a ('), so that the correspondence existing in certain points (, o becomes visible.

In Fig. 15 ist die Möglichkeit der Verwendung eines einzigen, gemeinsamen Nebenschlusswiderstandes 315' auf der Ausgangsleitung des Multiplexers 122 anstelle eines individuellen Nebenschlusswiderstandes 315 für jeden Kanal dargestellt, os Wenn der Multiplexer 122 über seinen Kanalauswählzyklus, d.h. Abtastzyklus fortgeschaltet wird, stellt der Kondensator 123', der in Reihe mit jedem vom Multiplexer gewählten Kanal, z.B. Q, C2 usw. geschaltet ist, in Verbindung mit dem gemeinsa 15 illustrates the possibility of using a single, common shunt resistor 315 'on the output line of multiplexer 122 instead of an individual shunt resistor 315 for each channel, os when multiplexer 122 is over its channel selection cycle, i.e. Sampling cycle is advanced, capacitor 123 ', which is in series with each channel selected by the multiplexer, e.g. Q, C2 etc. is connected in connection with the common

17 17th

617 017 617 017

men Nebenschlusswiderstand 315' das gewünschte RC Filter für diesen Kanal dar. shunt resistor 315 'represents the desired RC filter for this channel.

Als die Schaltung nach Fig. 15 getestet wurde, stellte sich jedoch experimentell (was später theoretisch bewiesen wurde) heraus, dass die Kapazität C bestimmt ist durch: When the circuit according to FIG. 15 was tested, however, it was found experimentally (which was later proved theoretically) that the capacitance C is determined by:

C = [1/(2 jtRfJ] [D/T] C = [1 / (2 jtRfJ] [D / T]

(D) (D)

wobei D die Verweildauer ist, d.h. die Zeitdauer, die jeder Schalter 316 geschlossen ist, und T die Kanalabschaltzeit ist, d.h. die Zeitdauer, die jeder Schalter 316 geöffnet ist. Die Verweildauer D ist eine Funktion der Anzahl von Analogkanälen und der Gesamtzeit, die erforderlich ist, um alle diese Kanäle abzutasten. Für einen Multiplexer mit sechzehn Kanälen und einer Abtastdauer von 1.000 Mikrosekunden ist die maximale Verweildauer D 62,5 Mikrosekunden pro Kanal und die Kanalabschaltdauer T 937,5 Mikrosekunden. where D is the dwell time, i.e. the length of time that each switch 316 is closed and T is the channel shutdown time, i.e. the length of time that each switch 316 is open. Dwell time D is a function of the number of analog channels and the total time required to sample all of these channels. For a multiplexer with sixteen channels and a sampling time of 1,000 microseconds, the maximum dwell time D is 62.5 microseconds per channel and the channel switch-off time T is 937.5 microseconds.

Die Verweildauer D kann mit Hilfe der Verweileinstellschaltung 360 nach Fig. 16 geändert werden. Die Verweileinstellschaltung 360 kann eine monostabile Schaltung sein, z.B. National Semiconductor DM 74121. Eine monostabile Schaltung ist eine Schaltung oder Vorrichtung, die verwendet werden kann, um die Dauer eines Steuerimpulses durch Strecken oder Kürzen der Impulsbreite zu modifizieren. Die Impulsbreiteneinstellung wird mit Hilfe einer Widerstands-Kapazitäts-Rück-kopplungsschaltung bekannter Art erzielt. Uber einen Multiplexer-Abtastzyklus bleibt die gewünschte Verweildauer auf den gleichen Wert eingestellt. The dwell time D can be changed with the aid of the dwell setting circuit 360 according to FIG. 16. Dwell adjustment circuit 360 may be a monostable circuit, e.g. National Semiconductor DM 74121. A monostable circuit is a circuit or device that can be used to modify the duration of a control pulse by stretching or shortening the pulse width. The pulse width adjustment is achieved with the aid of a known resistance-capacitance feedback circuit. The desired dwell time remains set to the same value over a multiplexer sampling cycle.

Gleichung (D) kann wie folgt geschrieben werden: Equation (D) can be written as follows:

f0 = [1/(2 jcRQ] [D/T] f0 = [1 / (2 jcRQ] [D / T]

(E) (E)

Bei konstanten Werten für R, C, T kann die Grenzfrequenz des Filters durch Änderung der Verweildauer geändert werden. Bei dem oben angegebenen Zahlenbeispiel beträgt die maximale Verweildauer für eine Abtastdauer von einer Millisekunde 62,5 Mikrosekunden. Die kürzeste Verweildauer wird durch die Erfassungszeit der Prüf- und Halteschaltung 322' bestimmt. Beispeilsweise beträgt die Erfassungszeit acht Mikrosekunden. Die Verweildauereinstellschaltung 160 muss so programmiert werden, dass ein auswählbarer Verweildauerbereich erhalten wird, der beispielsweise von einer minimalen Verweildauer von acht Mikrosekunden bis zu einer maximalen Verweildauer, die durch die Abtastdauer bestimmt ist, welche 62,5 Mikrosekunden in dem vorstehenden Beispiel beträgt, reicht. Somit kann die Grenzfrequenz des Filters auf einen gewünschten Wert über einen Bereich von nahezu 8:1 eingestellt werden. With constant values for R, C, T, the cutoff frequency of the filter can be changed by changing the dwell time. In the numerical example given above, the maximum dwell time for a sampling period of one millisecond is 62.5 microseconds. The shortest dwell time is determined by the acquisition time of the test and hold circuit 322 '. For example, the acquisition time is eight microseconds. The dwell time setting circuit 160 must be programmed to obtain a selectable dwell time range, for example ranging from a minimum dwell time of eight microseconds to a maximum dwell time determined by the sample duration, which is 62.5 microseconds in the example above. The cut-off frequency of the filter can thus be set to a desired value over a range of almost 8: 1.

Die Art und Weise der Verwendung der verbesserten, durch Multiplexer kommutierten RC-Filter in der seismischen Datenverarbeitungsvorrichtung nach vorliegender Erfindung ist in Fig. 16 gezeigt. Da die Fig. 14 und 16 sehr ähnlich sind, beschränkt sich die Beschreibung der Fig. 16 nur auf die Unterschiede zwischen den beiden Darstellungen. The manner in which the improved multiplexer commutated RC filters are used in the seismic data processing device of the present invention is shown in FIG. Since FIGS. 14 and 16 are very similar, the description of FIG. 16 is limited only to the differences between the two representations.

Das wichtigste Merkmal der Ausnutzung des Kanalauswählzyklus des Multiplexers, der in den mehrkanaligen seismischen Datenaufzeichnungsvorrichtungen verwendet wird, ist die Kombination mit einem gemeinsamen Nebenschlusswiderstand, der an den Ausgang des Multiplexers gelegt ist. Dabei ist nicht nur die Anzahl von Nebenschlusswiderständen verringert worden, sondern es ist auch die Grösse der erforderlichen Kondensatoren 123' um einen Faktor 15:1 im Falle von sechzehn Eingangskanälen verringert worden. Zusätzlich kann die Grenzfrequenz durch Änderung der Verweildauer über einen Bereich von nahezu 8:1 eingestellt werden. The most important feature of taking advantage of the multiplexer channel selection cycle used in the multi-channel seismic data recorders is the combination with a common shunt resistor connected to the output of the multiplexer. Not only has the number of shunt resistors been reduced, but the size of the required capacitors 123 'has also been reduced by a factor of 15: 1 in the case of sixteen input channels. In addition, the cut-off frequency can be set by changing the dwell time over a range of almost 8: 1.

Fig. 16 zeigt, dass es zweckmässig ist, einen Betriebsverstär-ker 320' geringer Impedanz zu verwenden. Der Serienwiderstand 315", der dem Widerstand 140 in Fig. 5 entspricht, ist der Eingangswiderstand in den invertierenden Eingang des Verstärkers 320'. Der nicht invertierende Eingang in den Verstärker 320' ist an Erde gelegt. Da beide Eingänge das gleiche Potential haben müssen, liegt die Verbindungsstelle 333 praktisch auf Erdpotential. Deshalb ist das Filter nach Fig. 16 das Äquivalent s zum Filter nach Fig. 15. 16 shows that it is expedient to use a low-impedance operational amplifier 320 '. The series resistor 315 ", which corresponds to the resistor 140 in FIG. 5, is the input resistance in the inverting input of the amplifier 320 '. The non-inverting input in the amplifier 320' is connected to earth. Since both inputs must have the same potential, the connection point 333 is practically at ground potential, which is why the filter according to FIG. 16 is the equivalent s to the filter according to FIG.

Demgemäss ist der Betriebsvertärker 320' mit niedriger Eingangsimpedanz, bei dem der gemeinsame Widerstand 315" des Filters als Eingangswiderstand verwendet wird, die bevorzugte Filterschaltung. Die Verwendung des Betriebsverstärkers io 320' eliminiert die wesentlichen Auslegungsgrenzen, die durch den Verstärker 320 verhältnismässig hoher Eingangsimpedanz (Fig. 14) gegeben sind. Accordingly, the low input impedance operational amplifier 320 'using the filter common resistor 315 "as the input resistance is the preferred filter circuit. The use of the io 320' operational amplifier eliminates the essential design limitations imposed by the amplifier 320 relatively high input impedance (Fig 14) are given.

Es wurde festgestellt, dass die Verwendung eines gemeinsamen Widerstandes 315" (oder 140 in Fig. 5), der nacheinander 15 durch Schalter 316 mit Kondensatoren 123 in Verbindung gebracht wird, eine erhebliche Einsparung in der Anzahl der benötigten Widerstände und in dem von den Widerständen und den Kondensatoren beanspruchten Raum ergibt. Diese Vorteile sind von besonderer Bedeutung bei miniaturisierten Systemen 20 zu Zwecken vorliegender Erfindung. It has been found that the use of a common resistor 315 "(or 140 in Fig. 5), which is successively connected 15 by switches 316 to capacitors 123, results in a considerable saving in the number of resistors required and that of the resistors and the capacitors take up space. These advantages are particularly important in miniaturized systems 20 for purposes of the present invention.

An dieser Stelle der Beschreibung der seismischen Datenverarbeitungseinrichtung nach vorliegender Erfindung erscheinen einige allgemeine Erläuterungen erforderlich, und hierzu wird auf Fig. 17 hingewiesen, die ein Blockschaltbild des allge-25 meinen Aufbaues der mehrkanaligen seismischen Einrichtung darstellt, das die zentrale Station 2 und eine Vielzahl von Sende-Empfangsvorrichtungen 11 la—11 In aufweist, die entfernt von der zentralen Station 2 angeordnet sind. Die Sende-Empfangs-vorrichtung llla-llln sind in Reihe mit der zentralen Station io 2 über Breitband-Datenübertragungsverbindungen 1014a-1014n und Abfrageverbindungen 1016a-1016n geschaltet, die den Kanälen oder Verbindungen Dl, D2, D3 und IP1, IP2, IP3 entsprechen und sie darstellen, wobei diese Kanäle in der vorbeschriebenen Weise innerhalb eines 35 Abschnittes des seismischen Streamerkabels angeordnet sind. At this point in the description of the seismic data processing device according to the present invention, some general explanations appear necessary, and for this purpose reference is made to FIG. 17, which is a block diagram of the general structure of the multi-channel seismic device, which comprises the central station 2 and a multiplicity of Transceiver 11 11 - 11 In, which are arranged remote from the central station 2. The transceiver llla-llln are connected in series with the central station io 2 via broadband data transmission connections 1014a-1014n and interrogation connections 1016a-1016n, which correspond to the channels or connections Dl, D2, D3 and IP1, IP2, IP3 and they represent, these channels being arranged in the manner described above within a section of the seismic streamer cable.

Jede Sende-Empfangsvorrichtung 111 ist so dargestellt, dass sie das Abfragenetzwerk 116 und ein Wiederholernetzwerk 114 aufweist. Jedes Wiederholernetzwerk 114 enthält eine Anzahl von Eingangskanälen 1022,1022', 1022". Drei solche Kanäle 40 sind in Fig. 17 der Einfachheit halber dargestellt, es können jedoch in der Praxis vierzehn oder mehr solche Kanäle verwendet werden, wie weiter oben bereits ausgeführt wurde. Seismische Sensorengruppen 21, 21', 21" sind mit Eingangskanälen 1022,1022', 1022" gekoppelt und es sind bis zu zehn oder 45 mehr solcher Sensorengruppen in jedem Kabelabschnitt vorgesehen, so dass fünfzig oder mehr solcher Abschnitte fünfhundert oder mehr individuelle elementare seismische Sensoreinheiten enthalten, deren jede einen getrennten Informationskanal darstellt. Each transceiver 111 is shown as having the polling network 116 and a repeater network 114. Each repeater network 114 includes a number of input channels 1022, 1022 ', 1022 ". Three such channels 40 are shown in FIG. 17 for simplicity, but fourteen or more such channels can be used in practice, as previously discussed Seismic sensor groups 21, 21 ', 21 "are coupled to input channels 1022, 1022', 1022" and up to ten or 45 more such sensor groups are provided in each cable section, so that fifty or more such sections are five hundred or more individual elemental seismic Contain sensor units, each of which represents a separate information channel.

so In Fig. 18 ist eine der Sende-Empfangsvorrichtungen in detallierter Darstellung gezeigt; jeder Analogkanal 1022 ist mit einem getrennten Vorverstärker und einem « ALIAS»-Filter 1036 verbunden, das mit einem Eingangsanschluss des Multiplexers 122 über einen Gleichstrom-Kopplungskondensator 55123 gekoppelt ist. Der Multiplexer 122 weist Eingangsanschlüsse Cl, C2, C3, C4, C5 (es sind fünf Kanäle gezeigt, es können jedoch vierzehn oder mehr Kanäle verwendet werden), und zwar einen für jeden Kanal 1022 auf. Der Kanal CO ist der Testkanal. Der Kanal CO enthält einen Kondensator 1043, der 60 an Erde gelegt ist. Der Ausgang des Multiplexers ist über den gemeinsamen Serienwiderstand 140 mit dem Betriebsverstärker 142 verbunden. Die Kondensatoren 123, der Multiplexer 122 und der gemeinsame Serienwiderstand 140 bilden das oben beschriebene, durch Multiplexer kommutierte Hochpass-RC-65 Filter für jeden Kanal. 18 shows one of the transceivers in a detailed illustration; each analog channel 1022 is connected to a separate preamplifier and an "ALIAS" filter 1036, which is coupled to an input port of multiplexer 122 via a DC coupling capacitor 55123. Multiplexer 122 has input ports C1, C2, C3, C4, C5 (five channels are shown, but fourteen or more channels can be used), one for each channel 1022. The CO channel is the test channel. The channel CO contains a capacitor 1043, which is 60 connected to ground. The output of the multiplexer is connected to the operational amplifier 142 via the common series resistor 140. The capacitors 123, the multiplexer 122 and the common series resistor 140 form the above described, multiplexed commutated high-pass RC-65 filter for each channel.

Der Ausgang des Verstärkers 142 wird der Prüf- und Halteschaltung 1044 aufgegeben, die einen Serienschalter 1045 und einen Nebenschlusskondensator 1046 besitzt, was der oben The output of amplifier 142 is applied to test and hold circuit 1044, which has a series switch 1045 and a shunt capacitor 1046, which of the above

617 017 18 617 017 18

beschriebenen Anordnung entspricht. Der Ausgang der Prüf- ankommt, gewährleistet ist. Eine Lücke zwischen Datenwörtern und Halteschaltung 1044 ist mit einer anderen Prüf- und Halte- benachbarter Sende-Empfangsvorrichtungen ist erwünscht, um described arrangement corresponds. The output of the test arrives is guaranteed. A gap between data words and hold circuit 1044 is desirable with another test and hold adjacent transceiver to

Schaltung 1050 über einen Pufferverstärker 1048 verbunden. eine einwandfreie Unterscheidung zu haben. Circuit 1050 connected via a buffer amplifier 1048. to have a proper distinction.

Der Pufferverstärker 1048 stellt eine elektrische Isolation zwi- Wie vorstehend erläutert, ist ein phasencodiertes Datenwort sehen den beiden Schaltungen 1044 und 1050 her. Die Prüf- 5 1000 Nanosekunden lang. Die Leitungen 1016a und 1014a und Halteschaltung 1050 weist einen Serienkondensatór 1051 (Fig. 17) sind jeweils 60 m lang und die Fortschreitgeschwindig- The buffer amplifier 1048 provides electrical isolation between the two circuits 1044 and 1050 as explained above. The test is 5 1000 nanoseconds long. The lines 1016a and 1014a and holding circuit 1050 have a series capacitor 1051 (FIG. 17) are each 60 m long and the rate of progression

und einen Nebenschlussschalter 1052, der mit Erde verbunden keit über diese Leitungen ist 1,6 Nanosekunden/Fuss (5,33 and a shunt switch 1052 connected to earth through these lines is 1.6 nanoseconds / foot (5.33

ist, auf. Der Ausgang der Schaltung 1050 ist mit dem binären Nanosekunden/m). Die Leitungen 1014a und 1016a benötigen is on. The output of circuit 1050 is at binary nanoseconds / m). Lines 1014a and 1016a require

Verstärkungssystem 124 gekoppelt. Das Testsignal 1041, d.h. somit eine Impulslaufzeit von (120 X 5,33 Nanosekunden/m) Gain system 124 coupled. The test signal 1041, i.e. thus a pulse transit time of (120 X 5.33 nanoseconds / m)

Kanal CO, stellt in Verbindung mit der Prüf- und Halteschaltung m = 640 Nanosekunden. Der gewünschte Spalt oder Totabstand Channel CO, in connection with the test and hold circuit m = 640 nanoseconds. The desired gap or dead center

1050 ein Gleichstromversetzungs-Beseitigungsnetzwerk dar, zwischen aufeinanderfolgenden Datenwörtern beträgt somit 'A 1050 represents a DC offset elimination network, thus between successive data words is' A

das im einzelnen in Verbindung mit Fig. 37 weiter unten erläu- der Wortlänge, z.B. 250 Nanosekunden. Somit wird die Verzö- the word length explained in detail in connection with Fig. 37, e.g. 250 nanoseconds. Thus the delay

tert wird. Der Binärverstärker 124 mit veränderlichem Verstär- gerungsleitung 1029 (Fig. 18) für eine Verzögerungszeit einge- is tert. The binary amplifier 124 with variable amplifier line 1029 (FIG. 18) is switched on for a delay time.

kungsgrad weist vier Verstärkerstufen mit zweifachem Verstär- stellt, die gegeben ist zu kungsgrad auf, nämlich die Verstärker 124a, 124b, 124c und 15 Degree of efficiency has four amplifier stages with double gain, which is given to degree of efficiency, namely amplifiers 124a, 124b, 124c and 15

124d, die in Kaskade geschaltet sind. Jeder Verstärker besitzt D = L + S — T (F) 124d, which are connected in cascade. Each amplifier has D = L + S - T (F)

normalerweise einen Zustand niedrigen Verstärkungsgrades, usually a low gain state,

z.B. den Verstärkungsgrad 1. Die Rückkopplung kann so einge- wobei L die Länge des phasencodierten Datenwortes, S die stellt werden, dass ein diskreter Zustand hohen Verstärkungs- gewünschte Worttrennung und T die Summe der Laufzeiten grades für jeden Verstärker erhalten wird, und dies kann durch 20 eines Impulses durch die Leitungen 1014a und 1016a ist. In e.g. gain 1. The feedback can be entered so that L is the length of the phase-coded data word, S is that a discrete state of high gain desired word separation and T is the sum of the degrees of run for each amplifier, and this can be done by 20 a pulse through lines 1014a and 1016a. In

Schalter 1055a, 1055b, 1055c und 1055d geschehen. Die Binär- einem Zahlenbeispiel ist die künstliche Verzögerung D Verstärkeranordnung 124 wird im einzelnen weiter unten in Switches 1055a, 1055b, 1055c and 1055d happen. The binary one numerical example is the artificial delay D amplifier arrangement 124 is described in more detail below in

Verbindung mit den Fig. 39 bis 42 beschrieben. D = (1000 + 250 — 640) = 610 Nanosekunden Connection described with FIGS. 39 to 42. D = (1000 + 250 - 640) = 610 nanoseconds

Der Ausgang der Binärverstärkeranordnung 124 wird dem The output of the binary amplifier arrangement 124 is the

Analog-Digital-Umwandler 126 aufgegeben. Dieser Analog- 25 Die Arbeitsweise der Abfragung einer jeden Sende-Emp- Analog-to-digital converter 126 abandoned. This analogue 25 The mode of operation of the interrogation of each send / receive

Digital-Umwandler 126 nimmt eine im Verstärkungsgrad kon- fangsvorrichtung 111 durch die Abfrageverbindung 1016 wird ditionierte Analogsignalprobe auf und wandelt sie in eine Binär- in Verbindung mit den Fig. 43 bis 48 weiter unten näher zahl in einem Richtungsschrift-Impulscode um. Der Ausgang beschrieben. Digital converter 126 receives an amplification device 111 through the interrogation connection 1016, dated analog signal sample and converts it to a binary number in connection with FIGS. 43 to 48 below in a directional pulse code. The exit described.

des Umwandlers 126 wird dem Zwischenausgangsspeicherregi- Ein Datenwort besteht aus zwanzig Bits, von denen die Bits ster und Codeumwandler 128 zugeführt. Der Codeumwandler m 1-3 die Präambel, Bit 4 das Paritätsbit, Bits 5-8 die Exponen- of converter 126 is sent to the intermediate output memory register. A data word consists of twenty bits, of which the bits ster and code converter 128 are supplied. The code converter m 1-3 the preamble, bit 4 the parity bit, bits 5-8 the exponent

128 wandelt die Binärzahl von dem Richtungsschrift-Impuls- ten, Bit 9 das Vorzeichenbit und die Bits 10-20 die Matisse code in einen selbsttaktenden, phasencodierten Impulscode um, sind. Aus dem Analog-Digital-Umwandler 126 werden die der der Übertragungsverbindung 1014 über die Leitung 1057, Daten im binären Wechselschriftcode (NRZ-Code) formatge- 128 converts the binary number of the directional pulse, bit 9 the sign bit and bits 10-20 which are Matisse code into a self-clocking, phase-coded pulse code. From the analog-to-digital converter 126, the data of the transmission connection 1014 via the line 1057, data in binary alternating code (NRZ code) are formatted

den Regenerator 1060 und den Sender aufgegeben werden steuert. Dieser Code ist in Fig. 22 durch das Diagramm 6a kann. Die Datenübertragungsverbindung 1014 stellt schema- js dargestellt. Ein Bitintervall beträgt fünfzig Nanosekunden. Da tisch die Datenverbindung Dl, D2, D3 dar, die weiter oben mit zwanzig Bits vorhanden sind, beträgt die Wortlänge 1000 Nano- the regenerator 1060 and the transmitter are abandoned controls. This code is shown in Fig. 22 by diagram 6a. The data transmission connection 1014 is shown schematically. A bit interval is fifty nanoseconds. Since the data connection D1, D2, D3, which are present above with twenty bits, is table, the word length is 1000 nanometers.

Fig. 5 beschrieben ist. Sekunden. In dem dargestellten Beispiel wird Bit 9 als ein Eins- Fig. 5 is described. Seconds. In the example shown, bit 9 is considered a

Die Zeitsteuerfunktionen der verschiedenen Netzwerke in Bit angenommen, während der Rest Null-Bits sind jeder Sende-Empfangsvorrichtung 111 werden durch das Im Codeumwandler 128 werden die Daten im phasenco-bereits erwähnte Steuergerät 132 gesteuert, das einen Abfrage- 40 dierten NRZ-Impulscode formatgesteuert, wie im Diagramm 6b impuls aus dem Abfragenetzwerk 116 in Serie mit der Abfrage- der Fig. 22 dargestellt. Für ein Null-Bit ist an jeder Bitintervallverbindung 1016, die schematisch durch Verbindung IP1, IP2, begrenzung ein Logikpegelübergang vorhanden. Für ein Eins-IP3 weiter oben dargestellt wurde, aufnimmt. Ein Hauptsteuer- Bit (z.B. Bit 9) ist ein Logikpegelübergang in der Intervallmitte gerät 1019 in der zentralen Station 2 überträgt über die Verbin- vorhanden. Bei Fehlen von Daten, z.B. zwischen Datenwörtern, dung 1016 den weiten Sl-Impuls, an den sich eine Anzahl von 45 bleibt der Signalpegel Null. Die führende Kante des ersten Bits schmalen S2-Impulsen innerhalb jedes Abtastzyklus anschlies- eines Datenwortes muss stets ein nach positiv gehender Impuls sen. Bei den dargestellten dreizehn Eingangskanälen und dem sein. The timing functions of the various networks are assumed to be bits, while the rest are zero bits. Each transceiver 111 is controlled by the data. In code converter 128, the data is controlled in control unit 132, already mentioned in the phase control, which format-controls an interrogated NRZ pulse code. as shown in diagram 6b pulse from the query network 116 in series with the query of FIG. For a zero bit, there is a logic level transition on each bit interval connection 1016, which is schematically limited by connection IP1, IP2. For a one-IP3 shown above. A main control bit (e.g. bit 9) is a logic level transition in the middle of the interval device 1019 in the central station 2 transmits via the connection. In the absence of data, e.g. between data words, dung 1016 the wide Sl pulse, to which a number of 45 remains the signal level zero. The leading edge of the first bit of narrow S2 pulses within each scan cycle of a data word must always be followed by a positive pulse. With the shown thirteen input channels and the.

einen Testkanal fordert ein Abtastzyklus die Übertragung eines Phasencodierte NRZ-Daten (Diagramm 6c nach Fig. 22) a test channel requires a sampling cycle to transmit a phase-coded NRZ data (diagram 6c in FIG. 22)

Sl-Impulses, dem dreizehn S2-Impulse folgen. werden in einen phasencodierten RZ (Rückkehr-zu-Null) Sl pulse, followed by thirteen S2 pulses. are converted into a phase-coded data center (return to zero)

Das Abfragenetzwerk 116 besteht aus einem Impulsbreiten- so Impulscode durch den Sender 1066 zur Übertragung in Kondetektor 1031 und einer Verzögerungsleitung 1029. Wenn der stantstrombetrieb in die Datenverbindung 1014 umgewandelt. Impulsbreitendetektor 1031 einen weiten Sl-Impuls anzeigt, «Keine Daten» wird durch einen logischen Nullpegel darge-gibt er einen Steuer-SYNC-Impuls über die Leitung 1035 zum stellt. Fünfzig Nanosekunden vor dem Beginn eines Datenwor-Steuergerät 132, das den Multiplexer 122 auf den Kanal CO tes fällt der logische Pegel auf minus 5 V für ein Bitintervall, zurücksetzt, wodurch eine Gleichstromversetzungsbeseitigung 55 wodurch eine nach positiv gehende führende Kante für das erste und die Übertragung eines phasencodierten Datenwortes von Datenbit gewährleistet ist. Es muss ein Polaritätsübergang von dem letzten Kanal der vorausgehenden Abtastung eingeleitet — V nach + V (oder + V nach — V) bei jeder Bitintervallbe-wird. Wenn der Impulsdetektor 1031 einen schmalen S2-Impuls grenzung für ein Null-Bit erfolgen. Zusätzlich macht ein Einsanzeigt, sendet er einen Impuls über die Leitung 1033, damit Bit eine Polaritätsänderung in der Intervallmitte erforderlich das Steuergerät 132 den Multiplexer 122 auf den nächsten so (z.B. Bit 9). Am Ende eines Datenwortes fällt der logische Pegel Kanal weiterschaltet und auch die Daten aus der vorausgehen- 75 Nanosekunden lang auf — V und geht dann nach Null, den Abtastung überträgt. Die Sl- und S2-Impulse schreiten Aus den Diagrammen 6b und 6c der Fig. 22 ergibt sich, dass über die Verzögerungsleitung 1029 fort und ergeben eine aus- wenigstens ein nach positiv gehender Impuls innerhalb zweier reichend hohe Zeitverzögerung, damit eine Trennung zwischen Bitintervalle vorhanden sein muss. Für eine vollständige dem Ende eines lokalen Datenwortes, wie es von der Sende- m Beschreibung verschiedener Impulscodes wird auf The Interface Empfangsvorrichtung lila aufgenommen wird, und dem Handbook von Kenneth M. True hingewiesen. The interrogation network 116 consists of a pulse width-so pulse code through the transmitter 1066 for transmission into the condenser 1031 and a delay line 1029. When the current flow mode is converted into the data link 1014. Pulse width detector 1031 indicates a wide S1 pulse, “No data” is represented by a logic zero level, it provides a control SYNC pulse via line 1035. Fifty nanoseconds before the start of a data word controller 132 that drops the multiplexer 122 on the channel CO tes, the logic level drops to minus 5 V for a bit interval, causing a DC offset correction 55, which results in a positive leading edge for the first and the Transmission of a phase-coded data word is guaranteed by data bits. A polarity transition must be initiated from the last channel of the previous scan - V to + V (or + V to - V) at every bit interval. When the pulse detector 1031 is made a narrow S2 pulse limit for a zero bit. In addition, an On indicates it sends a pulse over line 1033 so that bit requires a polarity change in the middle of the interval, controller 132 will multiplexer 122 to the next one (e.g., bit 9). At the end of a data word, the logic level channel switches forward and the data from the preceding 75 nanoseconds goes on - V and then goes to zero, which the scan transmits. The S1 and S2 pulses step out. From diagrams 6b and 6c of FIG. 22 it follows that the delay line 1029 continues and results in an at least one positive pulse within two sufficiently high time delays so that there is a separation between bit intervals have to be. For a complete end of a local data word, as recorded by the transmitter description of various pulse codes, refer to The Interface Receiver purple and the handbook by Kenneth M. True.

Beginn des Datenwortes, das aus der nächsten, abwärts verbun- Es ist erwünscht, einen selbsttaktenden Impulscode, z.B. Start of the data word that is linked from the next, downward. It is desirable to have a self-clocking pulse code, e.g.

denen Sende-Empfangsvorrichtung, z.B. der Einheit 111b den vorbeschriebenen, zu verwenden, weil die Taktgeber 1108 those transceiver, e.g. unit 111b to use the one described above because the clocks 1108

19 19th

617 017 617 017

in jeder Sende-Empfangsvorrichtung (Fig. 19) asynchron zueinander sind, obgleich sie bei identischen Frequenzen arbeiten. Bei Fehlen eines selbsttaktenden Impulscodes müssten getrennte Zeitsteuerimpulse dem Datenwort zugeordnet werden, wodurch das System kompliziert würde. in each transceiver (Fig. 19) are asynchronous to each other, although they operate at identical frequencies. In the absence of a self-clocking pulse code, separate timing pulses would have to be assigned to the data word, which would complicate the system.

Daten, die an einer Sende-Empfangsvorrichtung 1 IIb (Fig. 17) aus einer Sende-Empfangsvorrichtung 11 le unterhalb der Verbindung ankommen, werden vom Datenempfänger 1068 (Fig. 18) im Wiederholernetzwerk 114 aufgenommen. Der Regenerator 1060 nimmt entweder ein lokales Datenwort aus dem Speicherregister und dem Codeumwandler 128 oder ein Datenwort unterhalb der Verbindung aus dem Empfänger 1068 auf. Das regenerierte Wort wird über die Leitung 1063 in den Datensender 1066 zur Übertragung über eine Datenverbindung 1014 zur nächsten Sende-Empfangsvorrichtung 11 la oberhalb der Verbindung aufgegeben. Data arriving at a transceiver 1 IIb (FIG. 17) from a transceiver 11 le below the connection is received by the data receiver 1068 (FIG. 18) in the repeater network 114. The regenerator 1060 either receives a local data word from the memory register and the code converter 128 or a data word below the connection from the receiver 1068. The regenerated word is fed via line 1063 into data transmitter 1066 for transmission over a data connection 1014 to the next transceiver 11a above the connection.

In Fig. 19 ist eine der Wiederholschaltungen 114 im einzelnen dargestellt. Der Empfänger 1068 ist ein Linearverstärker 1100 mit positiver Rückkopplung zur Erzielung von Hysterese. Der Verstärker 1100 verstärkt einkommende phasencodierte RZ-Daten, die über die Datenverbindung 1014 aufgenommen werden, und aufgrund der Hysterese wandelt er sie in entsprechende phasencodierte NRZ-Logikpegel um. Der Regenerator 1060 weist ein ODER-Gatter 1102 auf, das auf die Leitung 19 shows one of the repetition circuits 114 in detail. The receiver 1068 is a linear amplifier 1100 with positive feedback to achieve hysteresis. The amplifier 1100 amplifies incoming phase-coded RZ data that is received via the data link 1014 and, based on the hysteresis, converts it into corresponding phase-coded NRZ logic levels. The regenerator 1060 has an OR gate 1102 that is on the line

1103 entweder Daten aus dem Empfänger 1068 oder lokale Daten aus der Leitung 1057, welche mit dem Ausgang des Speicherregisters 128 (Fig. 18) verbunden ist, abgibt. 1103 provides either data from receiver 1068 or local data from line 1057 which is connected to the output of memory register 128 (Fig. 18).

Eine Datendetektorschaltung 1104 zeigt einen Nulldurchgang an, insbesondere den Übergang von Negativ auf Positiv an den ersten Bitintervallgrenzen, damit eine Datensynchronisier-einrichtung 1106 wirksam gemacht wird. Der Datendetektor A data detector circuit 1104 indicates a zero crossing, in particular the transition from negative to positive at the first bit interval limits, so that a data synchronization device 1106 is activated. The data detector

1104 zeigt auch das Fehlen von Daten, beispielsweise der Lücke zwischen Datenwörtern an, wenn keine Polaritätsübergänge am Ausgang des ODER-Gatters 1102 innerhalb eines bestimmten Zeitintervalles auftreten. Somit nimmt die Leitung 1101 nur Datenwörter von unterhalb der Verbindung, während die Leitung 1103 entweder lokale Datenwörter oder Datenwörter unterhalb der Verbindung aufnimmt. 1104 also indicates the absence of data, such as the gap between data words, if no polarity transitions occur at the output of OR gate 1102 within a certain time interval. Thus, line 1101 only accepts data words from below the connection, while line 1103 accepts either local data words or data words below the connection.

Jede Sende-Empfangsvorrichtung 111 besitzt einen Kristalloszillator oder Taktgeber mit genau 80 MHz. Die Taktgeber in den entsprechenden Sende-Empfangsvorrichtungen sind frei schwingende Taktgeber und somit asynchron zueinander. Each transceiver 111 has a crystal oscillator or clock with exactly 80 MHz. The clocks in the corresponding transceivers are freely oscillating clocks and are therefore asynchronous to one another.

Wegen der Geräuschbeeinflussung und der Hochfrequenzverschlechterung durch die Datenübertragungsverbindung 1014 werden die phasencodierten Datenwörter verzerrt. Ferner werden aufgrund der Leitungsverluste die Signalpegel geschwächt. Somit ist es zweckmässig, die Datenimpulse an jeder Sende-Empfangsvorrichtung zu verstärken und zu regenerieren, zur Regeneration der Datenimpulse an jeder Sende-Empfangsvorrichtung müssen die Datenimpulse aber zuerst mit dem lokalen Taktgeber neu synchronisiert werden. The phase-encoded data words are distorted due to noise interference and radio frequency degradation through the data transmission link 1014. Furthermore, the signal levels are weakened due to the line losses. It is therefore expedient to amplify and regenerate the data pulses at each transceiver, but in order to regenerate the data pulses at each transceiver, the data pulses must first be re-synchronized with the local clock.

Der lokale Taktgeber 1108 (Fig. 19) synchronisiert phasencodierte NRZ-Datenwörter in der Datensynchronisiereinrich-tung 1106. Die Leitung 1107 nimmt neu synchronisierte Daten auf, die zum Sender 1066 unter Steuerung eines Steuerimpulses aus der Leitung 1112, die mit dem Datendetektor 1104 verbunden ist,.gesendet werden. Die Leitung 1113 aus dem Datendetektor 1104 sendet auch Steuerimpulse zur Datensynchronisier-einrichtung 1106. Local clock 1108 (FIG. 19) synchronizes phase encoded NRZ data words in data synchronizer 1106. Line 1107 receives resynchronized data that is sent to transmitter 1066 under control of a control pulse from line 1112, which is connected to data detector 1104 ,. be sent. Line 1113 from data detector 1104 also sends control pulses to data synchronizer 1106.

Das Regenerator- und Synchronisiernetzwerk 1060 weist Flip-Flops 1070,1071, einen Zähler 1072, einen Kristalloszillator, der der Taktgeber 1108 ist, und einen durch zwei teilenden Baustein 1074 auf. Zuerst wird der Flip-Flop 1071 rückgesetzt, wodurch sein Q-Ausgang auf NULL gesetzt wird, wodurch der Q-Ausgang des Flip-Flops 1070 auf NULL rückgesetzt wird. Der Teiler 1074 wird so rückgesetzt, dass keine Taktimpulse über die Leitung 1109 zum Zähler 1072 übertragen werden. The regenerator and synchronization network 1060 has flip-flops 1070, 1071, a counter 1072, a crystal oscillator, which is the clock 1108, and a component 1074 that is divided by two. First, flip-flop 1071 is reset, thereby setting its Q output to ZERO, which resets the Q output of flip-flop 1070. The divider 1074 is reset so that no clock pulses are transmitted over line 1109 to the counter 1072.

Wenn das erste Bit eines Datenwortes über die Leitung 1103 aufgenommen wird, wird der erste Datenimpuls auf der Leitung 1103 ein nach Positiv gehender Impuls, wodurch eine Änderung von NULL auf EINS erfolgt. Dieser nach Positiv gehende s Impuls taktet den Q-Ausgang des Flip-Flop 1071 auf eine EINS, wodurch über die Leitung 1113 der Flip-Flop 1070 und der Teiler 1074 freigegeben werden. Der Teiler 1074 überträgt einen 40 MHz Taktimpuls über die Leitung 1109. Der Taktimpuls, der am nächsten in Phase mit dem nach Positiv gehenden m Datenimpuls auf der Leitung 1103 ist, triggert den Flip-Flop 1070 so, dass die logische EINS am D-Eingang auf den Q-Ausgang als regenerierter, neu synchronisierter Datenimpuls übertragen wird. When the first bit of a data word is received on line 1103, the first data pulse on line 1103 becomes a positive going pulse, causing a change from ZERO to ONE. This positive going pulse pulses the Q output of flip-flop 1071 to a ONE, thereby releasing flip-flop 1070 and divider 1074 via line 1113. Divider 1074 transmits a 40 MHz clock pulse over line 1109. The clock pulse that is closest in phase with the positive m data pulse on line 1103 triggers flip-flop 1070 so that the logical ONE at the D input is transmitted to the Q output as a regenerated, newly synchronized data pulse.

Der Datendetektor 1104 weist den Zähler 1072 auf, damit ! 5 das Vorhandensein eines Datenwortes auf der Leitung 1103 getestet wird. Der erste nach Positiv gehende Impuls eines Datenwortes auf der Leitung 1103 ergibt ein Rücksetzen des Zählers 1072. Die Taktleitung 1109 sendet einen gegatterten 40 MHz Taktimpuls zum Zähler 1072. Der Zähler zählt drei in Taktimpulse. Da die Impulse alle 25 Nanosekunden auftreten, nehmen die drei Zählungen 75 Nanosekunden ein, 25 Nanosekunden mehr als ein Bitintervall beträgt. Wenn der Zähler nicht durch einen nach Positiv gehenden Datenimpuls innerhalb des Intervalles von 75 Nanosekunden rückgesetzt wird, läuft der 25 Zähler 1072 nach drei Impulsen aus. Wenn der Zähler 1072 ausläuft, sendet er einen Rücksetzimpuls über die Leitung 1114 zum Rücksetzen des Flip-Flops 1071 und bewirkt, dass die Leitung 1113 auf NULL geht, wodurch der Flip-Flop 1070 und der Teiler 1074 rückgesetzt werden und der Sender 1066 über m die Leitung 1112 unwirksam gemacht wird. The data detector 1104 has the counter 1072 so that! 5 the presence of a data word on line 1103 is tested. The first positive pulse of a data word on line 1103 results in a reset of counter 1072. Clock line 1109 sends a gated 40 MHz clock pulse to counter 1072. The counter counts three in clock pulses. Since the pulses occur every 25 nanoseconds, the three counts take 75 nanoseconds, 25 nanoseconds being more than one bit interval. If the counter is not reset by a positive data pulse within the 75 nanosecond interval, the 25 counter 1072 will expire after three pulses. When counter 1072 expires, it sends a reset pulse over line 1114 to reset flip-flop 1071 and causes line 1113 to go zero, resetting flip-flop 1070 and divider 1074 and transmitter 1066 over m line 1112 is disabled.

Fig. 20 zeigt einen Satz von Zeitsteuerdiagrammen, die die Arbeitsweise des Regenerators 1060 erläutern. Das erste Diagramm 1200 zeigt Binärdaten, die als ein phasencodiertes NRZ-Datenwort formatgesteuert werden. Das Bitintervall beträgt 50 i5 Nanosekunden. Für ein NULL-Bit ist keine Polaritätsumkehr zwischen den Bitintervallgrenzen vorhanden, während für ein EINS-Bit die Polarität sich in der Mitte des Intervalles ändert. Eine Polaritätsumkehr muss an jeder Bitintervallgrenze auftreten. Die Bitintervallgrenzen werden durch Pfeile oberhalb des 4d Diagrammes angesetzt. Die Bitwerte sind zwischen die Teile eingeschrieben. Ein vollständiges Datenbit besteht aus 20 Bitintervallen und ist deshalb 1000 Nanosekunden lang. Aus dem Diagramm ergibt sich, dass wenigstens ein nach positiv gehender Impuls innerhalb zweier Bitintervalle vorhanden sein muss. 45 Auf diesem Merkmal beruht die Arbeitsweise des Datendetektors 1104 (Fig. 19). 20 shows a set of timing diagrams that explain the operation of regenerator 1060. The first diagram 1200 shows binary data that is format controlled as a phase encoded NRZ data word. The bit interval is 50 i5 nanoseconds. There is no polarity reversal between the bit interval boundaries for a ZERO bit, while for a ONE bit the polarity changes in the middle of the interval. A polarity reversal must occur at every bit interval limit. The bit interval limits are indicated by arrows above the 4d diagram. The bit values are written between the parts. A complete data bit consists of 20 bit intervals and is therefore 1000 nanoseconds long. The diagram shows that there must be at least one positive going pulse within two bit intervals. 45 The function of the data detector 1104 (FIG. 19) is based on this feature.

Das zweite Diagramm 1202 der Fig. 20 stelle eine Folge von 80 MHz Taktimpulsen 1224 dar. Das Diagramm 1204 zeigt die Kurvenform eines einkommenden Datenwortes, das durch den 50 Empfänger 1068 von dem phasencodierten RZ-Impulscode in den phasencodierten NRZ-Impulscode übersetzt worden ist. Bedingt durch Geräusch- und Störeinflüsse sind die ursprünglichen Impulse, die im Diagramm 1200 dargestellt sind, verschlechter worden. Die aufgenommenen Impulse sind ausser 55 Phase und unsymmetrisch. The second diagram 1202 of FIG. 20 represents a sequence of 80 MHz clock pulses 1224. Diagram 1204 shows the waveform of an incoming data word that has been translated by the 50 receiver 1068 from the phase-coded RZ pulse code into the phase-coded NRZ pulse code. Due to noise and interference, the original impulses shown in diagram 1200 have deteriorated. The recorded impulses are out of 55 phase and asymmetrical.

Nach den Fig. 19 und 20 taktet der erste nach Positiv gehende Übergang 1220-Diagramm 1204-des Datenwortes den Q-Ausgang des Flip-Flop 1071 auf eine EINS. Die logische 60 EINS auf der Leitung 1113 erzeugt ein Steuersignal 1222 zum Teiler 1074 und Flip-Flop 1070-Zeitdiagramm 1206. Der nächste 80 MHz Taktimpuls 1224, der in der Phase am nächsten mit der ansteigenden Bitkante 1220 ist, wird der erste 40 MHz Taktimpuls 1226 - Zeitdiagramm 1208. Der Taktimpuls 1226 (,5 taktet die logische EINS am D-Eingang des Flip-Flop 1070 in den Q-Ausgang über die Leitung 1107 als die führende Kante 1228 des ersten neu synchronisierten, regenerierten Datenbits. So lange eine logische EINS auf den Leitungen 1112 und 1113 19 and 20, the first positive transition 1220 diagram 1204 of the data word clocks the Q output of flip-flop 1071 to a ONE. The logical 60 ONE on line 1113 generates a control signal 1222 to divider 1074 and flip-flop 1070 timing diagram 1206. The next 80 MHz clock pulse 1224, which is in phase closest to the rising bit edge 1220, becomes the first 40 MHz clock pulse 1226 - Timing diagram 1208. The clock pulse 1226 (, 5 clocks the logical ONE at the D input of flip-flop 1070 into the Q output via line 1107 as the leading edge 1228 of the first newly synchronized, regenerated data bit. So long a logical ONE on lines 1112 and 1113

617 017 617 017

20 20th

vorhanden ist, macht ein Sende-Steuersignal 1230 - Zeitdiagramm 1212 — den Ausgangssender 1066 wirksam. Die Datenbits auf der Leitung 1107 können dann von phasencodierten NRZ-Daten in phasencodierte RZ-Daten zur Übertragung auf die nächste Sende-Empfangsvorrichtung oberhalb der Verbindung umgewandelt werden. Wenn die erste ansteigende Bitkante erneut synchronisiert worden ist, werden die 40 MHz Taktimpulse erneut synchronisiert und regenerieren die übrigen Datenbits. Das Zeitsteuerdiagramm 1214 zeigt den Ausgang aus der Leitung 1114 von Zähler 1072. Wenn ein Datenwort über drei 40 MHz Taktimpulse auf Null bleibt, sendet der Zähler 1072 einen Impuls 1232 aus, um den Flip-Flop 1071 und den Zähler 1074 rückzusetzen sowie den Sender 1066 unwirksam zu machen. is present, a transmit control signal 1230 - timing diagram 1212 - enables the output transmitter 1066. The data bits on line 1107 can then be converted from phase encoded NRZ data to phase encoded RZ data for transmission to the next transceiver above the link. When the first rising bit edge has been re-synchronized, the 40 MHz clock pulses are re-synchronized and regenerate the remaining data bits. The timing diagram 1214 shows the output from line 1114 of counter 1072. If a data word remains zero over three 40 MHz clock pulses, counter 1072 sends out pulse 1232 to reset flip-flop 1071 and counter 1074 and transmitter 1066 to render ineffective.

Der Sender 1066 (Fig. 19) weist einen Spannungs-Bipolar- i stromumwandler 1076 und einen NRZ-in RZ-Umwandler 1077 auf. Um Daten zuverlässig über eine Ubertragungsverbindung, z.B. ein Coaxialkabel zu senden, sollen die Signale Wechselstromsignale oder niederfrequente Komponenten sein. Vorzugsweise wird eine Übertragung im Konstantstrombetrieb ver- : wendet, um die Notwendigkeit der Verwendung breitbandiger dynamischer Empfänger 1068 zu vermeiden. Spannungsverluste pro Längeneinheit der Datenverbindung 1014 bewirken eine erhebliche Signalschwächung. Eine Übertragung im Konstantstrombetrieb ergibt im wesentlichen konstante Spannungspegel : an dem Abschlusswiderstand 1150 am Eingang des Empfängers 1068, unabhängig von Verlusten in der Datenverbindung 1014 zwischen benachbarten Sende-Empfangsvorrichtungen 111. Transmitter 1066 (FIG. 19) has a voltage bipolar to current converter 1076 and an NRZ to RZ converter 1077. In order to reliably transmit data via a transmission connection, e.g. To send a coaxial cable, the signals should be AC signals or low-frequency components. Preferably, constant current transmission is used to avoid the need to use broadband dynamic receivers 1068. Voltage losses per unit length of data link 1014 result in a significant signal weakening. A transmission in constant current mode results in essentially constant voltage levels: at the terminating resistor 1150 at the input of the receiver 1068, regardless of losses in the data connection 1014 between adjacent transceivers 111.

Um eine Übertragung im Konstantstrombetrieb zu erzielen, werden die phasencodierten Datenwörter von einer Spannung in einen konstanten Strom durch den Stromumwandler 1076 umgewandelt. Das logische Spannungsgatter 1075 weist sowohl invertierende als auch nicht invertierende Ausgänge 1075a und 1075b auf. Widerstände 1073a, 1073b (die den gleichen Wert R besitzen) und Transistoren 1078a, 1078b wandeln die Span- 3 nungspegel des logischen Gatters 1075 in konstante Ströme um. In order to achieve transmission in constant current mode, the phase-coded data words are converted from a voltage into a constant current by the current converter 1076. The logic voltage gate 1075 has both inverting and non-inverting outputs 1075a and 1075b. Resistors 1073a, 1073b (which have the same value R) and transistors 1078a, 1078b convert the voltage levels of the logic gate 1075 into constant currents.

Die Basen der Transistoren 1078a und 1078b werden bei einer Spannung Vt gesetzt, wobei Vt gleich dem NULL-Zustand der Ausgänge 1075a und 1075b des logischen Gatters sind. Die exakte Spannung des NULL-Zustandes hängt von der -i Art der gewählten Logik ab. Die Spannung VR, die an den Widerständen 1073a und 1073b auftreten, sind Ausgangsspan-nungszustände (Va - V,) und (Vb-Vj). Deshalb ist der Strom durch die beiden Widerstände The bases of transistors 1078a and 1078b are set at a voltage Vt, where Vt is equal to the ZERO state of outputs 1075a and 1075b of the logic gate. The exact voltage of the ZERO state depends on the type of logic selected. The voltages VR that appear across resistors 1073a and 1073b are output voltage states (Va-V,) and (Vb-Vj). That is why the current is through the two resistors

A A

Ihoch = (VR, EINS-Zustand - V,)/R, Ihoch = (VR, ONE state - V,) / R,

oder or

Iniedrig = (VR, NULL-Zustand - VJ/R = O Low = (VR, ZERO state - VJ / R = O

Der Ausgangsstrom in der Datenverbindung 1014 wird deshalb The output current in data link 1014 will therefore

I^hoch 1fr niedrig* I ^ high 1fr low *

das sich in that in

50 50

55 55

Jfrhoch ^^nii niedrig für einen Bitintervallpolaritätsübergang ändert (Fig. 22). Da Ianiedrig und Ibniedrig = Null sind, wird der Strom der Datenübertragungsverbindung 1014 Iahoch, -Ibhoch bei einem Bitpolaritätsübergang. Diese Daten sind im bipolaren NRZ-Strombetrieb. Am Ende eines Datenwortes ergibt sich eine niederfrequente ft5 Komponente aufgrund der Zeitkonstanten des Transformators 1079 und der coaxialen Datenverbindung 1014. Um die niederfrequente Komponente zu verhindern, wird das NRZ-Signal in Jfrhoch ^^ nii low for a bit interval polarity transition changes (Fig. 22). Since I low and I low = zero, the data transmission link 1014 current becomes high, -Ib high on a bit polarity transition. These data are in bipolar NRZ current operation. At the end of a data word, a low-frequency ft5 component results due to the time constant of the transformer 1079 and the coaxial data connection 1014. In order to prevent the low-frequency component, the NRZ signal is in

RZ durch die Schaltung 1077 umgewandelt. Wenn der Sender durch einen Impuls über die Leitung 1112 wirksam gemacht wird, wird der Schalter 1077a an die Spannung V1 gelegt. Der Einfachheit halber ist der Schalter 1077a als mechanischer i Schalter dargestellt; in der Praxis ist er jedoch ein Festkörperschalter, z.B. ein Transistor (Feldeffekttransistor). Wenn das Ende eines Datenwortes durch den Datendetektor 1104 (Fig. 19) festgestellt worden ist, bewirkt ein Impuls durch die Steuerleitung 1112, die an den Datendetektor 1104 angeschlossen ist, i dass der Schalter 1077a auf V2 schaltet. V2 ist gleich dem EINS-Zustand der Ausgänge 1075a und 1075b, so dass die Transistoren 1078a und 1078b abgeschaltet werden. Der Strom in der Übertragungsverbindung 1014 geht auf Null, so dass der bipolare NRZ-Ausgang des Transformators 1079 in den bipolaren, i phasencodierten RZ-Impulscode umgewandelt wird. Die Wicklungen 1079a, 1079b, 1079c des Transformators 1069 haben ein Windungsverhältnis von 1:1:1. RZ converted by circuit 1077. When the transmitter is activated by a pulse on line 1112, switch 1077a is applied to voltage V1. For simplicity, switch 1077a is shown as a mechanical switch; in practice, however, it is a solid-state switch, e.g. a transistor (field effect transistor). When the end of a data word has been detected by data detector 1104 (FIG. 19), a pulse through control line 1112 connected to data detector 1104 causes switch 1077a to switch to V2. V2 is equal to the ON state of outputs 1075a and 1075b, so that transistors 1078a and 1078b are turned off. The current in transmission link 1014 goes to zero, so that the bipolar NRZ output of transformer 1079 is converted to the bipolar, i-phase encoded RZ pulse code. The windings 1079a, 1079b, 1079c of the transformer 1069 have a turn ratio of 1: 1: 1.

Nach den Fig. 17 und 21 weist die Zentralstation 2 einen Datenempfänger 1028 auf, der die phasencodierten RZ-Daten-) Wörter aufnimmt, die von den Sende-Empfangsvorrichtungen 111 über die Datenübertragungsverbindung 1014, die die dreifach redundante Coaxialverbindung Dl, D2, D3 in Fig. 5 ist, übertragen werden kann. Der Datenempfänger 1028 übersetzt die phasencodierten RZ-Datenwörter in einen binären NRZ-Impulscode zuerst als Zahlen mit gleitendem Komma, und wandelt sie dann von Zahlen mit gleitendem Komma in Zahlen mit festem Komma um, die die Datenwörter darstellen. Die Datenwörter mit festem Komma sind in einer Kanalfolgematrix in einem Zuordnungsspeicher in der Gruppenformeinrichtung i 1030 angeordnet, wie nachstehend erläutert wird. Jede elementare seismische Sensoreinheit stellt eine Untergruppe dar, da sie drei individuelle Detektoren im Falle der beschriebenen Ausführungsform aufweist. Die Ausgangssignale aus einer Anzahl solcher Untergruppen werden in der Gruppenformeinrichtung 1030 so kombiniert, dass sie eine neue zusammengesetzte Signalcharakteristik einer viel grösseren, d.h. verlängerten Gruppe bilden. Das gebildete, zusammengesetzte Signal wird in eine Formatsteuereinrichtung 1032 übertragen und von dort in ein Magnetbandgerät 1034, in welchem die Signale aufgezeichnet werden, damit sie später zu einem seismischen Querschnitt der Erdschichten verwendet werden können. 17 and 21, the central station 2 has a data receiver 1028 which receives the phase-coded RZ data) words which are transmitted by the transceiver devices 111 via the data transmission connection 1014 which the triple redundant coaxial connection D1, D2, D3 in 5 is can be transferred. Data receiver 1028 first translates the phase-coded RZ data words into a binary NRZ pulse code as floating-point numbers, and then converts them from floating-point numbers to fixed-point numbers that represent the data words. The fixed comma data words are arranged in a channel sequence matrix in an allocation memory in the group shaping device i 1030, as will be explained below. Each elementary seismic sensor unit represents a subgroup, since it has three individual detectors in the case of the described embodiment. The output signals from a number of such sub-groups are combined in the group shaping device 1030 in such a way that they produce a new composite signal characteristic of a much larger, i.e. form an extended group. The composite signal formed is transmitted to a format control device 1032 and from there to a magnetic tape device 1034, in which the signals are recorded so that they can later be used for a seismic cross section of the layers of the earth.

Zu Beginn eines seismischen Arbeitsvorganges wird an der Zentralstation 2 ein Eich-Adressenbetrieb eingeleitet. Ein Abfrageimpuls wird von der Hauptsteuerung 1019 über die Abfrageverbindung 1016 zu den entsprechenden Sende-Empfangsvorrichtungen 111 gesendet. Da jede Sende-Empfangsvorrichtung den Abfrageimpuls anzeigt, wird ein Datenwort in den Datenempfänger 1028 über eine Datenverbindung 1014 zurückgesendet. Ein Zeitumwandler 1015 misst die Zeitdauer zwischen der Übertragung des Eich-Abfrageimpulses oder der Ankunft der resultierenden Datenwörter aus den Sende-Empfangsvorrichtungen 111. Jedem der Datenwörter aus jeder Sende-Empfangsvorrichtung ist natürlich eine Zeitverzögerung zugeordnet. Die Zeitverzögerungen werden als Binärzahlen codiert, so dass sie einen Adressencode bilden, und werden über die Leitung 1027 im Adressenspeicher 1017 gespeichert. Während eines normalen Arbeitsvorganges misst der Zeitumwandler 1015 das Intervall zwischen entsprechenden Abfargeimpulsen und den rückkehrenden, phasencodierten Datenwörtern. Die Zeitintervalle werden mit den gespeicherten Adressencodes verglichen. Der Adressenspeicher 1017 identifiziert dann jedes aufgenommene Datenwort in Bezug auf die Ursprungs-Sende-Empfangsvorrichtung und bewirkt, dass die Gruppenformeinrichtung 1030 das aufgenommene Datenwort in die richtige Stelle in der Matrix in einem Kernspeicher einsetzt. At the beginning of a seismic operation, a calibration address operation is initiated at the central station 2. An interrogation pulse is sent from the main controller 1019 via the interrogation link 1016 to the corresponding transceiver 111. Since each transceiver indicates the polling pulse, a data word is sent back to the data receiver 1028 over a data link 1014. A time converter 1015 measures the length of time between the transmission of the calibration interrogation pulse or the arrival of the resulting data words from the transceiver 111. Of course, a time delay is associated with each of the data words from each transceiver. The time delays are encoded as binary numbers to form an address code and are stored in the address memory 1017 over line 1027. During a normal operation, the time converter 1015 measures the interval between corresponding scan pulses and the returning, phase-coded data words. The time intervals are compared with the stored address codes. The address memory 1017 then identifies each recorded data word with respect to the originating transceiver and causes the group shaper 1030 to insert the recorded data word into the correct location in the matrix in a core memory.

Fig. 21 zeigt eine schematische Darstellung der Gruppenformeinrichtung 1030. Diese Gruppenformeinrichtung 1030 21 shows a schematic illustration of the group shaping device 1030. This group shaping device 1030

21 617 017 21 617 017

weist ein Steuergerät 1081, einen Zuordnungspeicher 1083a, Das seismische Datenkanalsignal im Abtastdatenkanalspei- has a control unit 1081, an allocation memory 1083a, the seismic data channel signal in the scan data channel storage

1083b, eine Speicherschreibsteuerung 1037, einen Datenkanal- eher 1047 wird in der Datenkanalfolge ausgelesen, wobei der abtastspeicher 1047, eine Lesesteuerung 1049, eine Multipli- Datenkanal 1 der erste und der Datenkanal lOn der letzte ist. 1083b, a memory write controller 1037, a data channel, rather 1047 is read out in the data channel sequence, the scanning memory 1047, a read controller 1049, a multipli data channel 1 being the first and the data channel 10n being the last.

zierschaltung 1053a und 1053b einen Koeffizienten-Festwert- Die Datenkanalsignale werden über die Datenvielfachleitung Ornamental circuit 1053a and 1053b a coefficient fixed value- The data channel signals are on the data line

Speicher (ROM) 1055, einen Addierer 1064a und 1064b, 5 1082 auf Multipliziereinrichtungen 1053a und 1053b übertra- Memory (ROM) 1055, adders 1064a and 1064b, 5 1082 to multipliers 1053a and 1053b.

Akkumulatorregister 1065a und 1065b, einen Ausgabespeicher gen. Unter Steuerung des Steuergerätes 1080 und des program- Accumulator register 1065a and 1065b, an output memory gen. Under control of the control unit 1080 and the program

1080 und einen Mikroprogramm-Speicher (ROM) 1067 auf, mierten Gruppenmusters, das im Steuerspeicher 1067 gespei- 1080 and a microprogram memory (ROM) 1067, group pattern that is stored in the control memory 1067

der ein Nur-Lese-Speicher ist. chert ist, wird jedes Datenkanalsignal mit dem entsprechenden which is read-only storage. chert is, each data channel signal with the corresponding

Der Empfänger 128 nimmt, wie vorstehend angegeben, die Bewertungskoeffizienten multipliziert, der im Koeffizienten-phasencodierten Datenwörter aus den Sende-Empfangsvorrich- l(l Speicher 1055 gespeichert ist. Wenn das Signal aus einem tungen 11 la-11 In unterhalb der Verbindung auf und wandelt Datenkanal nicht in einer Gruppe verwendet werden soll, wird die phasencodierten RZ-Datenwörter in NRZ-Binärzahlen mit sein Coeffizient Null sein und somit ist das Ergebnis der Multigleitendem Komma um, die wieder in Zahlen mit festem plikation Null. Die bewerteten Datenkanalsignale werden dann Komma formatgesteuert werden. Gleichzeitig identifizieren bei in Addiereinrichtungen 1064a und 1064b zu den Ausgängen dem Empfang der Datenwörter der Zeitzähler oder Umwandler ,5 der Register 1065a und 1065b hinzu addiert. Die akkumulier -1015 und der Adressenspeicher 1017 jede Zahl in Bezug auf ten Resultate in den Registern 1065a und 1065b entsprechen ihren Ursprung in Form der Sende-Empfangsvorrichtungs-Zahl der Summe der bewerteten Datenkanalsignale. Das Steuergerät und der Datenkanal-Zahl. Die Zahlen mit festem Komma aus 1081 überträgt in Abhängigkeit von dem Speicher 1067 den dem Empfänger 1023 werden in die Gruppenformeinrichtung Inhalt der Register 1065a und 1065b in ein Ausgaberegister 1030 übertragen und in dem Zuordnungsspeicher 1083 der 2u1080 als eine Datenprobe für jede zusammengesetzte Gruppe, Gruppenformeinrichtung gespeichert, wo sie in die Datenkanal- wenn die vorher programmierte Anzahl von individuellen folge unter Steuerung der Steuerschaltung 1081 und der Datenkanalsignalen, die jede zusammengesetzte Gruppe bilden, Schreibsteuerung 1037 eingeschrieben werden, nachdem eine summiert worden ist. Der Vorgang wird fortgesetzt, bis alle Datenkanalidentifizierung über den Adressenspeicher 1017 Datenkanäle in dem Abtastdatenkanalspeicher 1047 in zusam-erfolgt ist. 25 mengesetzte Gruppensignalproben verarbeitet und auf den The receiver 128, as stated above, multiplies the weighting coefficients stored in the coefficient-phase encoded data words from the transceiver memory 1055. When the signal from a line 11 la-11 In below the link and converts If the data channel is not to be used in a group, the phase-coded RZ data words in NRZ binary numbers with its coefficient will be zero and thus is the result of the multi-floating point order, which again results in numbers with a fixed zero. The evaluated data channel signals are then format-controlled by commas At the same time, in adding devices 1064a and 1064b to the outputs of the reception of the data words identify the time counters or converters, 5 add the registers 1065a and 1065b, the accumulate -1015 and the address memory 1017 accumulate each number in relation to the results in the registers 1065a and 1065b correspond to their origin in the form of the transceiver -Number of the sum of the evaluated data channel signals. The control unit and the data channel number. The fixed comma numbers from 1081 are transferred depending on the memory 1067 and the receiver 1023 are transferred to the group mover, contents of registers 1065a and 1065b are output to an output register 1030 and stored in the map memory 1083 of 2u1080 as a data sample for each composite group, group mover where they are written to the data channel - if the pre-programmed number of individual sequences under control of the control circuit 1081 and the data channel signals forming each composite group - write controller 1037 after one has been summed. The process continues until all data channel identification via the address memory 1017 data channels in the scan data channel memory 1047 has taken place together. 25 set group signal samples processed and on the

Die Datenkanäle werden von 1-500 beziffert, wobei mit der Ausgabespeicher 1080 übertragen worden sind. Der Inhalt des ersten seismischen Sensorengruppe begonnen wird, die der Ausgabespeichers 1080 enthält dann eine Abtastung zusam- ' The data channels are numbered from 1-500, with 1080 being transmitted with the output memory. The content of the first seismic sensor group is started, which the output memory 1080 then contains a sample together.

nächsten unterhalb der Verbindung angeordneten Sende-Emp- mengesetzter Signalproben für die zusammengesetzten Grup- next signal signals for the composite groups are placed below the connection.

fangsvorrichtung lila zugeordnet ist, und die mit der letzten pen. Hilfskanaldau.n werden in ähnlicher Weise unter Steue- catching device purple is assigned, and that with the last pen. Auxiliary channel duration are similarly under control

seismischen Sensorengruppe enden, die der am weitesten ent- M rung des Steuergerätes 1081 formatgesteuert. Seismic sensor group ends that are the most distant of the control unit 1081 format-controlled.

fernten, unterhalb der Verbindung angeordneten Sende-Emp- Beispielsweise sei angenommen, dass eine seismische fangsvorrichtung Hin angeordnet ist. Die phasencodierten Kabelanordnung fünfhundert individuelle kurze Untergruppen distant, below the connection arranged send-Emp. For example, assume that a seismic trap Hin is arranged. The phase-coded cable arrangement five hundred individual short sub-groups

Datenwörter jedoch werden nicht in numerischer Folge aus der besitzt. Die Ausgangssignale aus aufeinanderfolgenden Sätzen However, data words are not owned in numerical order from the. The output signals from successive sentences

Datenübertragungsverbindung 1014 aufgenommen, sie kom- von zwanzig Untergruppen können so kombiniert werden, dass men, wie oben erläutert, als Sende-EmpfangcVanal 1 aus allen 35 zusammengesetzte Signale erzeugt werden, die fünfundzwanzig Data transmission connection 1014 established, they can be combined from twenty subgroups in such a way that, as explained above, as transmit / receive channel 1, all 35 composite signals are generated, the twenty-five

Sende-Empfangsvorrichtungen 11 la, 11 In, dann als Sende- wesentlich längere Gruppen darstellen. Durch Verwendung von Transmit-receive devices 11 la, 11 in, then represent much longer groups as transmitters. By using

Empfangskanal 2 aus allen Sende-Empfangsvorrichtungen Doppelmultipliziervorrichtungen 1053a, 1053b, Doppeladdie- Receive channel 2 from all transceivers double multipliers 1053a, 1053b, double addie

llla-llln usw. an. In der Datenkanalbezifferung wird Kanal 1 rern 1064a, 1064b und Doppelregistern 1065a, 1065b können der Sende-Empfangsvorrichtung lila Kanal 1 in der Zuord- einige der Signale aus einigen der zwanzig Untergruppen, die nungsspeichermatrix 1083a, Sende-Empfangsvorrichtung 111b, 4» jeweils eine der aufeinanderfolgenden Gruppierungen bilden, llla-llln etc. In the data channel numbering, channel 1 will be 1064a, 1064b and double registers 1065a, 1065b may assign purple channel 1 to the transceiver form successive groups,

Kanal 1, wird Datenkanal 11, Sende-Empfangsvorrichtung mit benachbarten Gruppierungen, d.h. Sätzen, zur Erzeugung Channel 1 becomes data channel 11, transceiver with adjacent groupings, i.e. Sentences, for generation

111c, Kanal 1, wird Datenkanal 21, und Sende-Empfangsvor- zusammengesetzter Signale, die fünfzig sich überlappende, län- 111c, channel 1, becomes data channel 21, and transceiver pre-composed signals that are fifty overlapping, long

richtung llln, Kanal 1, wird Datenkanal 1 + 10 n. Die Sende- gere Gruppen darstellen, verbunden werden. direction lln, channel 1, data channel 1 + 10 n. The transmitters represent groups, will be connected.

Empfangs-Kanäle 0,11,12 und 13 sind in der vorbeschriebenen Der Inhalt des Ausgabespeichers 1080 wird sequentiell auf Receiving channels 0, 11, 12 and 13 are described above. The content of the output memory 1080 is sequentially opened

Ausführungsform Hilfskanäle. Deshalb ist die Funktion des 45 die Formatsteuervorrichtung 1032 und dann auf das Aufzeich- Embodiment auxiliary channels. Therefore, the function of the 45 is the format controller 1032 and then on the record

Zuordnungsspeichers 1083a (Fig. 21), die Daten mit festem nungsgerät 1034 übertragen werden. Wenn dieser Verarbei- Allocation memory 1083a (Fig. 21), the data are transferred with fixed device 1034. If this processing

Komma, die aus dem Empfänger 1028 ankommen, in der tungszyklus für die erste Abtastung abgeschlossen ist, wird die richtigen Datenkanalfolge in einer Speichermatrix zusammen- nächste Abtastung neuer Daten im Speicher 1083a und 1083b zusetzen und die Hilfskanäle in ihre richtige Folge in einer neu geordnet. Bei Beendigung der Verarbeitung der ersten Comma arriving from the receiver 1028 in which the cycle for the first scan is completed will put together the correct data channel sequence in a memory matrix - next scan of new data in the memory 1083a and 1083b and rearrange the auxiliary channels in their correct order in one. When the processing of the first ends

Hilfskanal-Speicherstelle 1083b zu trennen. Wenn eine Abta- 50 Abtastung, wie sie durch das Steuergerät 1081 festgelegt wird, Separate auxiliary channel location 1083b. If a scan, as determined by controller 1081,

stung der seismischen Daten und der Daten im Hilfskanal in den werden die neuen Daten zur Abtastung des Datensteuerspei- of the seismic data and the data in the auxiliary channel, the new data for scanning the data control

Zuordnungsspeicher 1083a, 1083b eingeschrieben worden ist, chers 1047 übertragen, wo die Verarbeitung zur Bildung einer werden die Datenkanalsignale aus dem Zuordnungsspeicher zweiten Abtastung von Signalmustern für die nächste zusam- Mapping memory 1083a, 1083b has been transferred to chers 1047, where processing to form a data channel signals from the mapper memory will sample the second sample of signal patterns for the next one.

1083a in den Datenkanal-Abtastspeicher 1047 und die Hilfska- mengesetzte Gruppe beginnt. 1083a into data channel scan memory 1047 and the auxiliary channel set begins.

naldaten 1083b in den Ausgabespeicher 1080 eingeschrieben. 55 Der vorstehend erläuterte Vorgang wird fortgesetzt, bis der data 1083b is written into the output memory 1080. 55 The process described above continues until the

Die Digitalzahlen, die im Zuordnungsspeicher 1083a Aufzeichnungs- und Verarbeitungszyklus abgeschlossen ist, wie gespeichert sind, stellen die Signale aus den fünfhundert seismi- dies durch Steuerungen im Hauptsteuergerät 1019 festgelegt sehen Sensorengruppen dar, von denen jede eine kurze Unter- wird. The digital numbers, as stored in the map memory 1083a recording and processing cycle, are the signals from the five hundred seismic sensor groups defined by controls in the main controller 1019, each of which is a short sub.

gruppe bildet. Der Steuerspeicher 1067 und der Koeffizienten- Die Arbeitsweise des bisher beschriebenen Systems ist wie group forms. The control memory 1067 and the coefficient- The operation of the system described so far is like

Speicher 1055 sind so vorprogrammiert, dass sie die digitalen M) folgt: Eine Anzahl von Sende—Empfangsvorrichtungen 111 ist Memories 1055 are preprogrammed to follow the digital M): A number of transceivers 111

Signale aus ausgewählten Untergruppen kombinieren, um ein in regelmässigen Intervallen entfernt in Bezug auf die zentrale zusammengesetztes digitales Signal zu bilden, das charakteri- Station 2 angeordnet. Jede Sende-Empfangsvorrichtung besitzt stisch für eine wesentlich grössere gewünschte Gruppe ist. Die vierzehn Eingangskanäle, mit denen seismische Sensorunter- Combine signals from selected sub-groups to form a spaced at regular intervals with respect to the central composite digital signal that characterizes station 2. Each transceiver has a table for a much larger desired group. The fourteen input channels with which seismic sensor sub-

Bewertung bzw. das Gewicht, das das Digitalsignal einer indivi- gruppen, wie auch eine Kanalauswähleinrichtung, nämlich der duellen Untergruppe zu dem gesamten, zusammengesetzten t,s Multiplexer 122, und eine gemeinsame Signalkonditionierelek- Evaluation or the weight that the digital signal of an individual group, as well as a channel selection device, namely the duel subgroup to the entire, composite t, s multiplexer 122, and a common signal conditioning elec-

Digitalsignal beiträgt, wird durch den Koeffizientenspeicher tronik der Sende-Empfangsvorrichtung verbunden sind. Von Contributes digital signal is connected through the coefficient memory tronics of the transceiver. From

1055 gesteuert. Die Verfahren und Techniken zur Anwendung den vierzehn Kanälen sind zehn Datenkanäle. Der Rest sind von Bewertungskoeffizienten sind weiter unten erläutert. Test- und Hilfskanäle. Der Ausgang der gemeinsamen Signal- 1055 controlled. The methods and techniques for using the fourteen channels are ten data channels. The rest of the evaluation coefficients are explained below. Test and auxiliary channels. The output of the common signal

617 017 617 017

22 22

konditionierelektronik ist mit dem Wiederholernetzwerk 114 verbunden. Innerhalb jeder der Sende-Empfangsvorrichtungen ist das Abfragenetzwerk 116 angeordnet. Conditioning electronics is connected to repeater network 114. The polling network 116 is arranged within each of the transceivers.

Die Wiederholernetzwerke 114 der Sende—Empfangsvorrichtungen sind alle in Reihe geschaltet und mit dem Datenempfänger 1028 in der Zentralstation über die Breitbandübertra-gungsverbindung 1014 verbunden. Die Abfragenetzwerke 116 sind alle in Reihe geschaltet und mit dem Hauptsteuergerät 1019 in der Zentralstation 2 über die Abfrageverbindung 1016, die die dreifachredundante Leitung IP1, IP2, IP3 der Fig. 3 ist, verbunden. The repeater networks 114 of the transceivers are all connected in series and connected to the data receiver 1028 in the central station via the broadband transmission link 1014. The polling networks 116 are all connected in series and connected to the main control device 1019 in the central station 2 via the polling connection 1016, which is the triple redundant line IP1, IP2, IP3 of FIG. 3.

Periodisch zu Beginn eines jeden Abtastintervalls, z.B. jeder Millisekunde, sendet das Hauptsteuergerät 1019 einen breiten Sl-Impuls, der ein Abfrageimpuls ist, über eine Abfrageverbindung 1016 aus. Da das Abfragenetzwerk 116 in jeder Sende-Empfangsvorrichtung 111 den Sl-Impuls identifiziert, wird die Kanalauswähleinrichtung auf Kanal Nr. 0 zurückgesetzt. Das digitale Datenwort aus dem letzten Kanal der vorausgehenden Abtastung wird in ein selbsttaktendes, phasencodiertes RZ-Datenwort umgewandelt und über den Sender 1066 des Wiederholernetzwerkes 114 der Übertragungsverbindung 1014 zur Übertragung auf den Datenempfänger 1028 in der Zentralstation 2 aufgegeben. Ein S2-Impuls wird dann von dem Hauptsteuergerät 1019 übertragen und zwar genau 71,4 Mikrosekunden später. Wenn jede Sende-Empfangsvorrichtung den S2-Impuls aufnimmt und identifiziert, wird die Kanalauswähleinrichtung, d.h. der Multiplexer 122, auf Kanal Nr. 1 weitergeschaltet. Das seismische Signal, das im Kanal Nr. 1 vorhanden ist, wird geprüft, konditioniert und als ein phasencodiertes NRZ-Digitalwort als lokales Datenwort digital dargestellt. Das lokale Datenwort wird in ein phasencodiertes RZ-Datenwort umgewandelt und der Datenübertragungsverbindung 1014 aufgegeben. Periodically at the beginning of each sampling interval, e.g. every millisecond, the main controller 1019 sends out a wide SI pulse, which is a polling pulse, over a polling link 1016. Since the polling network 116 identifies the S1 pulse in each transceiver 111, the channel selector is reset to channel # 0. The digital data word from the last channel of the preceding scan is converted into a self-clocking, phase-coded RZ data word and is sent via the transmitter 1066 of the repeater network 114 of the transmission link 1014 for transmission to the data receiver 1028 in the central station 2. An S2 pulse is then transmitted from the main controller 1019 exactly 71.4 microseconds later. When each transceiver picks up and identifies the S2 pulse, the channel selector, i.e. the multiplexer 122, switched to channel No. 1. The seismic signal that is present in channel no. 1 is checked, conditioned and digitally represented as a phase-coded NRZ digital word as a local data word. The local data word is converted into a phase-coded data center data word and is given to the data transmission connection 1014.

Jede Sende-Empfangsvorrichtung überträgt zuerst ein lokales Datenwort. Dann erwartet sie die Ankunft eines entfernten Datenwortes aus der nächsten, abwärts in Bezug auf die Verbindung angeordneten Sende-Empfangsvorrichtung und im Anschluss daran die Ankunft eines Datenwortes aus der abwärts in Bezug auf die Verbindung angeordneten Sende-Empfangsvorrichtung, die der nächsten benachbart ist, usw. Jedes entfernte Datenwort, das auf diese Weise aufgenommen wird, wird regeneriert und aufwärts in Bezug auf die Verbindung zum Datenempfänger 1028 in der Zentralstation 2 rückübertragen. Somit überträgt die Sende-Empfangsvorrichtung 11 la das lokale Datenwort und nimmt dann entfernte Datenwörter nacheinander von den anderen neunundvierzig Sende-Empfangsvorrichtungen (falls fünfzig Sende-Empfangsvorrich-tungen insgesamt vorhanden sind) auf, regeneriert sie und überträgt sie. Die letzte, die fünfzigste Sende-Empfangsvorrichtung überträgt natürlich nur ihr eigenes lokales Datenwort. Each transceiver first transmits a local data word. Then it awaits the arrival of a distant data word from the next transceiver downlink, and then the arrival of a data word from the downlink transceiver adjacent to the next, etc Each remote data word that is picked up in this way is regenerated and retransmitted with respect to the connection to the data receiver 1028 in the central station 2. Thus, the transceiver 11a transmits the local data word and then sequentially picks up, regenerates and transmits removed data words from the other forty-nine transceivers (if there are fifty transceivers in total). The last, the fiftieth transceiver, of course, only transmits its own local data word.

Um alle Kanäle in allen Sende-Empfangsvorrichtungen zu prüfen, werden somit ein Sl-Impuls und dreizehn S2-Impulse während eines Abtastzyklus übertragen. Somit werden Datenwörter in den Datenempfänger 1028 in einem Zeitfolge/Kanal-foIge-Zweistufenmultiplexzyklus übertragen. Das heisst, dass Datenwörter aus den entsprechenden Sende-Empfangsvorrichtungen 11 la-111 n in Abhängigkeit von der Abfrageimpulslaufzeit zwischen aufeinanderfolgenden Sende-Empfangsvorrich-tungen getrennt werden. Eine künstliche Verzögerung wird in jedes Abfragenetzwerk 116 eingeführt, um eine Trennung zu gewährleisten. Datenwörter aus den entsprechenden Kanälen innerhalb jeder Sende-Empfangsvorrichtung werden voneinander in Abhängigkeit von der Kanalauswählfolge getrennt. In order to test all channels in all transceivers, one S1 pulse and thirteen S2 pulses are thus transmitted during one scan cycle. Thus, data words are transmitted into the data receiver 1028 in a time-sequence / channel-follow two-stage multiplex cycle. This means that data words from the corresponding transceiver 11 a-111 n are separated depending on the query pulse transit time between successive transceivers. An artificial delay is introduced into each query network 116 to ensure separation. Data words from the corresponding channels within each transceiver are separated from one another depending on the channel selection sequence.

Wenn die Datenwörter am Datenempfänger 1028 ankommen, sind sie auf den Zuordnungsspeicher 1083a gerichtet, wo sie in einer Kanalfolgematrix geordnet werden. Der erste Datenkanal der ersten Sende-Empfangsvorrichtung lila ist Kanal 1. Der letzte Datenkanal der letzten Sende-Empfangs- When the data words arrive at the data receiver 1028, they are directed to the allocation memory 1083a, where they are ordered in a channel sequence matrix. The first data channel of the first transceiver purple is channel 1. The last data channel of the last transceiver

vorrichtung 11 In ist Kanal 500. Somit werden in Abhängigkeit von dem ersten Abfrageimpuls Datenwörter aus den Datenkanälen 1,11,21 usw. aufgenommen. In Abhängigkeit von dem zweiten Abfrageimpuls werden Datenwörter aus den Datenka-c nälen 2,12,22 usw. aufgenommen, und so fort. device 11 In is channel 500. Thus, data words from data channels 1, 11, 21, etc. are recorded as a function of the first query pulse. Depending on the second interrogation pulse, data words from data channels 2, 12, 22, etc. are recorded, and so on.

In der Zentralstation 2 ist der Steuerspeicher 1067 so vorprogrammiert, dass er Signalproben herauszieht, die von ausgewählten Sätzen von seismischen Untergruppen aus dem Zuordnungsspeicher 1083a stammen. Die ausgewählten Signalproben io werden auf den Datenkanalabtastspeicher 1047 übertragen. Vom Speicher 1047 werden die Signalproben auf die Multipliziereinrichtungen 1053a 1053b übertragen, wo sie mit ausgewählten Bewertungs-Koeffizienten unter Steuerung des Koeffizientenspeichers 1055 multipliziert werden. Die bewerteten 15 Proben werden dann in Addierern 1064a, 1064b zusammengesetzt und bilden eine einzige, zusammengesetzte Signalprobe, die eine wesentlich grössere Gruppe mit vorgewählten Eigenschaften darstellt. Die zusammengesetzten Daten werden im Ausgabespeicher 1080 für die nachfolgende Übertragung in die 20 Formatsteuervorrichtung 1032 und anschliessende Aufzeichnung im Aufzeichnungsgerät 1034, z.B. auf einem Magnetband, gespeichert. In the central station 2, the control memory 1067 is preprogrammed in such a way that it extracts signal samples which come from selected sets of seismic subgroups from the allocation memory 1083a. The selected signal samples io are transferred to the data channel sample memory 1047. From the memory 1047, the signal samples are transferred to the multipliers 1053a 1053b where they are multiplied by selected weighting coefficients under the control of the coefficient memory 1055. The 15 samples evaluated are then combined in adders 1064a, 1064b and form a single, composite signal sample which represents a much larger group with preselected properties. The composite data is stored in output memory 1080 for subsequent transfer to format controller 1032 and subsequent recording in recorder 1034, e.g. stored on a magnetic tape.

Daraus ergibt sich, dass das vorbeschriebene seismische Datenverarbeitungssystem ein einziges seismisches Kabel auf-25 weist, das die Formation einer gewünschten seismischen Sensorgruppenkonfiguration aus einer Vielzahl von Untergruppen ermöglicht. Es ist nicht notwendig, physikalisch das seismische Kabel oder andere Bestandteile des Datenaufbereitungssystems am Einsatzort zu ändern, um unterschiedliche Gruppen zu w erhalten, die sich ändernden geologischen Bedingungen gewachsen sind. As a result, the previously described seismic data processing system has a single seismic cable that enables the formation of a desired seismic sensor group configuration from a plurality of sub-groups. It is not necessary to physically change the seismic cable or other components of the data processing system on site in order to obtain different groups that are able to cope with changing geological conditions.

Nachstehend wird ein weiteres spezielles Merkmal der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den Fig. 23 bis 35 erläutert. Another specific feature of the described embodiment of the invention will be explained below in connection with FIGS. 23 to 35.

35 Fig. 23 zeigt ähnlich wie Fig. 1 eine schematische Darstellung seismischer Erkundungsanordnungen, die eine Ausführungsform eines seismischen Erkundungs-oder Explorationssy-stems zeigen. Ein Schiff 10 mit einer grossen Kabelrolle 2054, die am Heck befestigt ist, schleppt ein langes meeresseismisches 40 Kabel 2056, das von der Rolle 2054 abgerollt wird. Der Meeresboden ist durch die horizontale Linie 2058 angedeutet, und verschiedene geologische Schichtgrenzflächen sind durch horizontale Linien 2060,2062 und 2064 bezeichnet. FIG. 23 shows, similar to FIG. 1, a schematic illustration of seismic exploration arrangements, which show an embodiment of a seismic exploration or exploration system. A ship 10 with a large cable reel 2054, which is attached to the stern, tows a long sea seismic cable 2056, which is unwound from the reel 2054. The seabed is indicated by the horizontal line 2058 and various geological strata interfaces are indicated by horizontal lines 2060, 2062 and 2064.

Das Kabel 2056 besitzt einen ersten Abschnitt 2056', der .15 sich näher am Schiff 10 befindet, und einen entfernten Abschnitt 2056", der sich weiter weg vom Schiff befindet. Wie bei meeresseismischen Kabeln üblich, sind eine grosse Anzahl von seismischen Sensoren in das Kabel eingebettet. Wie oben erwähnt, kann das Kabel eine Länge von z.B. 3 000 m besitzen 50 und 500 Sätze von seismischen Sensorengruppen aufweisen, wobei jeder Satz drei miteinander in Verbindung stehende seismische Sensoren enthält. Bei dieser Anordnung sind aufeinanderfolgende Sensoren zwischen 1,8 und 2,1 m, vorzugsweise 1,875 m voneinander entfernt und jede Sensorengruppe, die aus 55 drei Sensoren besteht, hat eine Länge von etwa 3,75 m, wobei der Abstand von Mitte zu Mitte für benachbarte Sensorengruppen 5,625 m beträgt. Cable 2056 has a first section 2056 'which is .15 closer to ship 10 and a distant section 2056 "which is further away from the ship. As is common with marine seismic cables, a large number of seismic sensors are included in this As mentioned above, the cable may be 3,000 meters long, for example, 50 and 500 sets of seismic sensor groups, each set containing three interconnected seismic sensors, in which arrangement successive sensors are between 1.8 and 2.1 m, preferably 1.875 m apart, and each sensor group consisting of 55 three sensors has a length of approximately 3.75 m, the distance from center to center for adjacent sensor groups being 5.625 m.

Die schematische Darstellung nach Fig. 23 zeigt verschiedene Gesichtspunkte eines speziellen Merkmales der dargestellte ten Ausführungsform, die nun nachstehend im einzelnen beschrieben werden. Zuerst wird die an der Stelle 2066 angeordnete Sensorengruppe erläutert. Die Sensorengruppe an der Stelle 2066 nimmt nacheinander auftretende Reflexionen auf, nach dem an der Stelle 2068 eine Sprengladung in der Nähe des (.5 Hecks des Schiffes und in der Nähe des benachbarten Endes des Kabels 2056 zur Detonation gebracht wird. Im Anschluss an den Anfangsimpuls, der als die «erste Unterbrechung» bekannt ist, und der üblicherweise direkt durch die obere Schicht des 23 shows various aspects of a special feature of the illustrated embodiment, which will now be described in detail below. First, the group of sensors located at location 2066 will be explained. The sensor group at location 2066 picks up reflections that occur in succession, after which an explosion charge is detonated at location 2068 near the (.5 stern of the ship and near the adjacent end of cable 2056. Following the initial pulse Known as the "first break" and usually directly through the top layer of the

23 23

617 017 617 017

Wassers zur Sensorengruppe 2066 wandert, ist die erste reflektierte seismische Welle die aus dem Meeresboden 2058. Dieses erste reflektierte Signal, das an der Sensorengruppe 2066 aufgenommen wird, wandert über den verhältnismässig kurzen Pfad 2070. Der Strahl bzw. Pfad 2070 bildet beim Auffall auf die Sensorengruppe an der Stelle 2066 mit der Horizontalen einen verhältnismässig flachen Winkel 0,. Anschliessende Reflexionen aus den geologischen Grenzflächen 2060 und 2062 folgen Pfaden, die die Linien 2072 und 2074 einschliessen. Diese Strahlen bilden aufeinanderfolgend grössere Winkel ©2 und ©3 mit der Horizontalen. Somit ändert sich die Richtung der Signale, die auf die Sensorengruppe 2066 auffallen, während der Aufzeichnung der seismischen Reflexionen und insbesondere nimmt der Winkel der aufgenommenen Signale relativ zur Horizontalen mit zunehmender Zeit zu. Ferner können die Signale, die längs der Strahlen 2070,2072 und 2074 reflektiert werden und nacheinander an den Sensorengruppen 2066 aufgenommen werden, von einem vereinfachten Standpunkt aus als die Darstellung einer Spur von reflektierten Signalen von Punkten längs der vertikalen Linie 2075 (eingeschlossen die Punkte 2070', 2072' und 2074') angesehen werden. Water travels to the sensor group 2066, the first reflected seismic wave is that from the sea floor 2058. This first reflected signal, which is recorded at the sensor group 2066, travels over the relatively short path 2070. The beam or path 2070 forms when striking the Sensor group at point 2066 with the horizontal a relatively flat angle 0 ,. Subsequent reflections from geological interfaces 2060 and 2062 follow paths that include lines 2072 and 2074. These rays successively form larger angles © 2 and © 3 with the horizontal. Thus, the direction of the signals striking the sensor group 2066 changes during the recording of the seismic reflections and in particular the angle of the recorded signals increases with time with respect to the horizontal. Furthermore, the signals reflected along beams 2070, 2072 and 2074 and sequentially picked up by sensor groups 2066 may be viewed from a simplified standpoint as the representation of a trace of reflected signals from points along vertical line 2075 (including points 2070 ', 2072' and 2074 ') can be viewed.

In Fig. 23 ist eine zusätzliche Sensorengruppe 2076 am entfernten Ende des seismischen Kabels dargestellt. Aus Zweckmässigkeitsgründen ist die innere Hälfte des meeresseismischen Kabels mit der Bezugsziffer 2056' und die äussere Hälfte mit 2056" bezeichnet, wobei die Sensorengruppe 2076 am äusseren Ende der entfernten, äusseren Hälfte des Kabels 2056" angeordnet ist. Zu einem späteren Zeitpunkt nimmt die Sensorengruppe 2076 Signale auf, die von der geologischen Grenzfläche 2062 längs des Pfades 2078 reflektiert werden. Zu einem noch späteren Zeitpunkt nimmt die Sensorengruppe 2076 Reflexionen längs des Pfades 2080 aus der tiefen geologischen Grenzfläche 2064 auf. Insbesondere ist zu vermerken, 23 shows an additional sensor group 2076 at the distal end of the seismic cable. For reasons of convenience, the inner half of the sea seismic cable is designated by the reference number 2056 'and the outer half by 2056 ", the sensor group 2076 being arranged at the outer end of the removed, outer half of the cable 2056". At a later time, the sensor group 2076 picks up signals that are reflected by the geological interface 2062 along the path 2078. At an even later time, the sensor group 2076 picks up reflections along the path 2080 from the deep geological interface 2064. In particular, it should be noted

dass die Sensorengruppen 2066 und 2076 Signale aus einer bestimmten Schicht mit unterschiedlichen Winkeln und zu unterschiedlichen Zeiten aufnehmen. that the sensor groups 2066 and 2076 record signals from a specific layer with different angles and at different times.

Wie bei anderen Arten der Wellenfortschreitanalyse können die Wellen etwa durch wandernde sphärische Wellenfronten oder aber durch Strahlen, die einen Teil einer solchen wandernden Wellenfront bilden, dargestellt werden. Ferner werden die Strahlenformen 2072 und 2074, die in Fig. 1 geradlinig dargestellt sind, an den Grenzflächen 2058 und 2060 mit Winkeln gebrochen, die auf die physikalischen Eigenschaften der Schicht bezogen sind, wie dies in der Technik bekannt und in Fig. 1 gezeigt ist. As with other types of wave progression analysis, the waves can be represented by moving spherical wave fronts or by rays that form part of such a moving wave front. Furthermore, the beam shapes 2072 and 2074, which are shown in a straight line in FIG. 1, are refracted at the interfaces 2058 and 2060 with angles that are related to the physical properties of the layer, as is known in the art and shown in FIG. 1 .

Natürlich sind genau horizontal gelagerte geologische Grenzflächen, wie die in Fig. 23 dargestellten horizontalen Grenzflächen 2058,2060,2062 und 2064, unüblich und für den Geologen nicht besonders interessant. Von grösserem Interesse sind geologische Anomalien, wie z.B. Verwerfungen, Horste und andere kippende, schräge oder «einfallende» geologischen Grenzflächen. In Fig. 23 ist die geneigte Ebene 2082 dargestellt, die einen positiven Einfallwinkel relativ zu der horizontalen Ebene 2064 ergibt. Die gestrichelte Linie, die eine Einfallebene 2082 zeigt, stellt den Gegenstand dar, der in Verbindung mit den Fig. 24 und 25 weiter unten erläutert wird. Of course, exactly horizontal geological interfaces, such as the horizontal interfaces 2058, 2060, 2062 and 2064 shown in FIG. 23, are unusual and not particularly interesting for geologists. Of greater interest are geological anomalies such as Fault, clumps and other tilting, sloping or "collapsing" geological interfaces. FIG. 23 shows the inclined plane 2082, which gives a positive angle of incidence relative to the horizontal plane 2064. The dashed line, which shows a plane of incidence 2082, represents the object which is explained in connection with FIGS. 24 and 25 below.

Der seismische Pfad 2083 (Fig. 23), der gestrichelt dargestellt ist, trifft auf die Einfallebene 2082 an der Stelle 2083'. Im Falle einer Ebene, die nach unten von der Bewegungsrichtung des Schiffes weg einfällt, wird unter Verwendung der Geometrie nach Fig. 2 das resultierende seismische Signal, das an der Sensorengruppe 2076 angezeigt wird, in der Intensität verglichen mit dem Signal, das durch Reflexion aus einer Ebene, die in entgegengesetzter Richtung gekippt ist, bzw. einfällt, verringert. Seismic path 2083 (FIG. 23), which is shown in dashed lines, meets incident level 2082 at location 2083 '. In the case of a plane that is incident downward from the direction of movement of the ship, using the geometry of FIG. 2, the resulting seismic signal, which is displayed on the sensor group 2076, is compared in intensity with the signal which is caused by reflection a plane that is tilted or collapses in the opposite direction.

Dies wird im einzelnen in Verbindung mit den Fig. 24,25 und 30 erläutert. Auf qualitativer Basis jedoch ist festzustellen, This is explained in detail in connection with FIGS. 24, 25 and 30. However, on a qualitative basis,

dass konventionelle seismische Gruppierungen empfindlicher für Signale sind, die vertikal an der Gruppierung ankommen und weniger empfindlich gegen Wellen sind, die in verhältnismässig kleinen Einfallwinkeln ankommen. Ferner ist diese s erhöhte Empfindlichkeit ausgeprägter für herkömmliche seismische Gruppierungen bei höheren akustischen Signalfrequenzen. Wie in Fig. 23 dargestellt, ist der seismische Pfad 2083 gegen die Sensoreinheit 2076 in einem kleineren Einfallwinkel zur Horizontalen als der Pfad 2080 gerichtet. Wenn die Ebene 2082 in m der entgegengesetzten Richtung gekippt ist, ist der Einfallwinkel an der Sensoreinheit 2076 noch näher der Vertikalen und die Ansprechintensität würde entsprechend vergrössert. Diese Erscheinung wird auf quantitativer Basis weiter unten in Verbindung mit der Beschreibung der Fig. 24,25 und 30 betrachtet. 15 In vorliegender Beschreibung wird auf den Unterschied in seismischen Überwachungsergebnissen, die in einer Bewegungsrichtung erhalten werden, im Vergleich mit der entgegengesetzten Bewegungsrichtung bei der Durchführung einer Meereserkundung Bezug genommen. Wie vorstehend ausgeführt, ist :o diese Differenz durch die Differenz in der Richtung der Übertragung der seismischen Energie bedingt, die für Meereserkundungen mit einem seismischen Impuls aus dem Schiff entsteht. Bei systematischen Landerkundungen kann natürlich der seismische Impuls aus verschiedenen Stellen eingeleitet werden, 25 einschliesslich Stellen an der Rückseite oder an der Vorderseite einer linearen Kabelanordnung längs der Traverse. Wendet man die vorliegende Analyse auf Landerkundigungen an, ist die Lage der seismischen Impulsquelle relativ zu dem seismischen Kabel ein bestimmender Faktor. that conventional seismic groupings are more sensitive to signals that arrive vertically at the grouping and are less sensitive to waves that arrive at relatively small angles of incidence. Furthermore, this increased sensitivity is more pronounced for conventional seismic groupings at higher acoustic signal frequencies. As shown in FIG. 23, seismic path 2083 is directed against sensor unit 2076 at a smaller angle of incidence to the horizontal than path 2080. If the plane 2082 is tilted in the opposite direction, the angle of incidence at the sensor unit 2076 is even closer to the vertical and the response intensity would be increased accordingly. This phenomenon is considered on a quantitative basis further below in connection with the description of FIGS. 24, 25 and 30. 15 In the present description, the difference in seismic monitoring results obtained in one direction of movement is compared to the opposite direction of movement when performing a sea investigation. As stated above, this difference is due to the difference in the direction of transmission of the seismic energy that arises from the ship for marine exploration with a seismic pulse. In systematic land surveys, of course, the seismic impulse can be initiated from various locations, including 25 locations on the back or on the front of a linear cable arrangement along the traverse. Applying the present analysis to land surveys, the location of the seismic pulse source relative to the seismic cable is a determining factor.

mi Fig. 24 ist eine graphische Darstellung des relativen Ansprechens auf reflektierte Signale einer ungelenkten Sensorgruppe mit der in Fig. 26 gezeigten bekannten Konfiguration, die in einem Abstand von 300 m von der Abschussstelle längs des Kabels 2056 in Fig. 3 angeordnet ist, bei verschiedenen ange-.15 zeigten Frequenzen und im Anschluss an ein Zeitintervall einer Sekunde von dem Abschuss längs des Reflexionspfades zu der Sensorgruppe. Das Ansprechen bei 200 Hz wird durch fortlaufende x, bei 100 Hz durch fortlaufende +, bei 50 Hz durch kleine Dreiecke und bei 20 Hz durch kleine Kreise identifiziert. 4(i Das Ein-Sekunden-Zeitintervall bestimmt zusammen mit der Geschwindigkeit die Eindringtiefe der reflektierten Signale. In Fig. 24 wird die Geschwindigkeit aus der Hochgeschwindig-keitsauftragung nach Fig. 28 entnommen und beträgt deshalb 1800 m/sec; die Eindringtiefe beträgt entsprechend etwa 45 900 m. In Fig. 24 ist in der horizontalen Achse der Schichtkippwinkel entsprechend dem Kippwinkel zwischen der gestrichelten Linie 2082 und der horizontalen Linie 2084 in Fig. 23 aufgetragen. Bei einer Versetzung von etwa 300 m von der Abschussstelle ergibt sich, dass das maximale Ansprechen bei so allen Frequenzen bei einem Schichtkippwinkel von etwa —10° auftritt, was die seismischen Wellen von der Abschussstelle etwa vertikal gegen die Sensorgruppe reflektieren würde. Diese Bedingung maximalen Ansprechens wird durch die vertikale Linie 2084 in Fig. 24 dargestellt. 24 is a graphical representation of the relative response to reflected signals from an unguided sensor group with the known configuration shown in FIG. 26, located 300 m from the launch site along cable 2056 in FIG. 3, at various indicated-.15 showed frequencies and following a time interval of one second from the firing along the reflection path to the sensor group. The response at 200 Hz is identified by consecutive x, at 100 Hz by consecutive +, at 50 Hz by small triangles and at 20 Hz by small circles. 4 (i The one-second time interval, together with the speed, determines the penetration depth of the reflected signals. In FIG. 24, the speed is taken from the high-speed plot according to FIG. 28 and is therefore 1800 m / sec; the penetration depth is accordingly approximately 45 900 m In Fig. 24, the layer tilt angle corresponding to the tilt angle between the dashed line 2082 and the horizontal line 2084 in Fig. 23 is plotted in the horizontal axis. At an offset of approximately 300 m from the launching site, it follows that the maximum Response occurs at all frequencies at a layer tilt angle of approximately -10 °, which would reflect the seismic waves from the launch site approximately vertically against the sensor group.This maximum response condition is represented by vertical line 2084 in FIG.

55 Der grösste Teil der seismischen Arbeit ist bisher bei verhältnismässig niedrigen Frequenzen aus den in Fig. 24 angezeigten Gründen. Es ist dabei zu beachten, dass an der zweiten vertikalen Linie 2086 in Fig. 24, die einem positiven Kippwinkel von 10° entspricht, in der in Fig. 23 gezeigten Richtung bei der do Tendenz, Signale auf die seismischen Sensoren zu in einem horizontaleren Auftreffwinkel zu reflektieren, praktisch keine Energie bei 200 Hz von der Sensorgruppe aufgenommen wird. 55 Most of the seismic work so far has been at relatively low frequencies for the reasons indicated in Fig. 24. It should be noted here that on the second vertical line 2086 in FIG. 24, which corresponds to a positive tilt angle of 10 °, in the direction shown in FIG. 23 with the tendency to transmit signals to the seismic sensors at a more horizontal angle of incidence to reflect, practically no energy is absorbed by the sensor group at 200 Hz.

Weiterhin ist zu beachten, dass längs der vertikalen Linie 2086 die bei 100 Hz aufgenommene Energie einen Pegel von (.5 etwa —18 db besitzt und relativ zur normalen Amplitude, die durch den 0 db Pegel auf der Oberseite der graphischen Darstellung in Fig. 24 dargestellt ist, wesentlich geschwächt wird. Fig. 25 stellt eine extremere Bedingung als die in Fig. 24 It should also be noted that along the vertical line 2086, the energy absorbed at 100 Hz has a level of (.5 about -18 db and relative to the normal amplitude, which is indicated by the 0 db level on the top of the graph in FIG. 24 25 is a more extreme condition than that in FIG

617 017 617 017

24 24th

gezeigte für eine ungelenkte Anordnung dar. Sie gilt für einen Abstand von etwa 1200 m von der Abschlussstelle zur Sensoraufnahmestelle, eine verhältnismässig niedrige Geschwindigkeit von etwa 1500 m/sc, eine Charakteristik von Wasser oder oberflächennahen Materialien in einigen Teilen der Welt, und eine Zeitdauer von nur einer Sekunde entsprechend Reflexionen aus einer verhältnismässig seichten geologischen Schicht. Wie durch Bezugnahme auf die vertikale Linie 2088 in Fig. 25 entnommen werden kann, werden bei einem Kippwinkel von +10° selbst die seismischen Signale von 50 Hz abgeschnitten und nur die sehr niedrigen Frequenzen, z.B. die Frequenzen von 20 Hz, die durch die Auftragung 2090 gezeigt sind, werden von den Sensoren angezeigt. Bestimmte Seitenschleifen für 200 Hz sind bei 2092,2094 und 2096 gezeigt. Diese ergeben jedoch keine wichtige Information, da sie fehlerhaft oder in der Phase gestört sind oder andere Anomalien aufweisen. shown for an unguided arrangement. It applies to a distance of approximately 1200 m from the terminating point to the sensor receiving point, a relatively low speed of approximately 1500 m / sc, a characteristic of water or near-surface materials in some parts of the world, and a period of corresponding to reflections from a relatively shallow geological layer in just one second. As can be seen by referring to vertical line 2088 in Fig. 25, even at a tilt angle of + 10 °, even the 50 Hz seismic signals are cut off and only the very low frequencies, e.g. the 20 Hz frequencies shown by plot 2090 are indicated by the sensors. Certain 200 Hz side loops are shown at 2092, 2094 and 2096. However, these do not provide important information because they are faulty or out of phase or have other anomalies.

Die Diagramme nach Fig. 24 und 25 stellen im Detail die Probleme dar, die bei festen, ungelenkten Gruppierungen der in einigen der oben erwähnten Veröffentlichungen erläuterten Art auftreten. 24 and 25 illustrate in detail the problems encountered with fixed unguided groupings of the type discussed in some of the publications mentioned above.

Insbesondere zeigt Fig. 26 eine Gruppe aus sechsundzwanzig Elementen, die eine gleichförmige Bewertung der Sensoreingänge und einen variablen Abstand verwenden. Die Gesamtlänge der Gruppe beträgt 63 m, und der Abstand ist durch folgende numerische Werte gegeben: ±3', ±8', ±14', ±19', ±25', ±30', ±38', ±44', ±52', ±61', ±71', ±80', ±105', wobei die sechsundzwanzig Elemente von der Mitte der Gruppe durch die angegebene Anzahl von Metern im Abstand versetzt sind. In particular, FIG. 26 shows a group of twenty-six elements that use a uniform evaluation of the sensor inputs and a variable distance. The total length of the group is 63 m, and the distance is given by the following numerical values: ± 3 ', ± 8', ± 14 ', ± 19', ± 25 ', ± 30', ± 38 ', ± 44', ± 52 ', ± 61', ± 71 ', ± 80', ± 105 ', the twenty-six elements being offset from the center of the group by the number of meters specified.

In Fig. 26 zeigt die gleichförmige Höhe der Linien 2028 die gleichförmige Bewertung der Sensoren an, die horizontalen Stellen geben den relativen Abstand der Sensoren längs des seismischen Kabels an. Die resultierende Empfindlichkeit ist symmetrisch über die vertikale Mittenlinie, ist relativ breit und unterscheidet nur gegenüber horizontal laufenden Wellen. Die Sensorgruppe der Fig. 26 wurde bei der Erstellung der Diagramme nach den Fig. 24 und 25 verwendet. In Fig. 26, the uniform height of lines 2028 indicates the uniform evaluation of the sensors, the horizontal locations indicate the relative distance of the sensors along the seismic cable. The resulting sensitivity is symmetrical about the vertical center line, is relatively wide and only differentiates against horizontally running waves. The sensor group of FIG. 26 was used in the creation of the diagrams according to FIGS. 24 and 25.

Die Gruppe nach Fig. 27 besteht aus zehn Sensorengruppen, deren jede drei Detektoren enthält. In der abgeschrägten Gruppe nach Fig. 27 haben die Sensorengruppen 2102 und 2104 am jeweiligen Ende eine Bewertung von «1» im Vergleich mit einer steigenden Bewertung von 2,3,4,5 für die Sensoreinheiten gegen die Mitte der Gruppe zu, wobei die beiden Sensorengruppen 2106 und 2108 in der Mitte Bewertungen von «5» haben. Die Elemente der Gruppe sind im gleichförmigen Abstand von einander angeordnet und erstrecken sich über einen Gesamtabstand von 69 m vom ersten Sensor bis zum letzten Sensor. The group of FIG. 27 consists of ten sensor groups, each of which contains three detectors. 27, the sensor groups 2102 and 2104 have a rating of "1" at the respective end in comparison with an increasing rating of 2,3,4,5 for the sensor units towards the center of the group, the two Sensor groups 2106 and 2108 have ratings of «5» in the middle. The elements of the group are arranged at a uniform distance from each other and extend over a total distance of 69 m from the first sensor to the last sensor.

Diese abgeschrägte Gruppe nach Fig. 27 besitzt eine Ansprechcharakteristik mit einer ziemlich scharf definierten Hauptschleife. Wie weiter unten noch erläutert wird, kann die abgeschrägte Konfiguration der Fig. 27 in Verbindung mit dem hier erörterten Gesichtspunkt der Erfindung verwendet werden. This slanted group according to FIG. 27 has a response characteristic with a fairly sharply defined main loop. As will be explained further below, the beveled configuration of FIG. 27 can be used in conjunction with the aspect of the invention discussed herein.

Fig. 28 ist ein Diagramm, bei dem die Geschwindigkeit in Meter pro Sekunde über die Reflexionsdauer in Sekunden aufgetragen ist. In Fig. 28 erscheint die Linie 2110 geringer Geschwindigkeit, die mit VL bezeichnet ist, als horizontale Linie, die eine konstante Geschwindigkeit von 1500 m/sec anzeigt. Dies ist die Geschwindigkeit der seismischen Wellen in Wasser oder in der Nähe der Erdoberfläche ; sie ist besonders wichtig für eine Welle, die nahezu horizontal in Wasser verläuft. Die Linie 2112 hoher Geschwindigkeit, die mit VM bezeichnet ist, nimmt jedoch in der Geschwindigkeit mit zunehmender Tiefe durch die Erde (im Gegensatz zu Wasserbedingungen) zu. Bei grösseren Reflexionsdauern nimmt der quadratische Mittelwert der Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde stark bis zu einem maximalen Wert bei einer vier Sekunden betragenden Fig. 28 is a graph plotting speed in meters per second versus duration of reflection in seconds. In Fig. 28, the low speed line 2110, designated VL, appears as a horizontal line indicating a constant speed of 1500 m / sec. This is the speed of the seismic waves in water or near the surface of the earth; it is particularly important for a wave that runs almost horizontally in water. However, the high speed line 2112, designated VM, increases in speed with increasing depth through the earth (as opposed to water conditions). With longer reflection periods, the quadratic mean of the speed in meters per second increases sharply up to a maximum value of four seconds

Reflexionsdauer von 3300 m/sec zu. Die Linie hoher Geschwindigkeit stellt die tatsächlichen Geschwindigkeitsbedingungen in vielen Teilen der Welt dar. Die Analyse der Fig. 24 basiert auf der Charakteristik VH hoher Geschwindigkeit der Fig. 28, während die Fig. 25 und 30, die extremere Bedingungen darstellen, auf die Charakteristik VL niedriger Geschwindigkeit der Fig. 28 basieren. Reflection time of 3300 m / sec too. The high speed line represents the actual speed conditions in many parts of the world. The analysis of FIG. 24 is based on the high speed characteristic VH of FIG. 28, while FIGS. 25 and 30, which represent more extreme conditions, on the characteristic VL 28 are based on the low speed.

Nach einem weiteren wichtigen Merkmal der Ausführungsform vorliegender Erfindung sind eine grosse Anzahl von Gruppen in Längsrichtung eines seismischen Kabels ausgebildet, und jede dieser Gruppen kann individuell gerichtet werden, so dass sie für seismische Reflexionen empfindlich ist, die aus unterschiedlichen, vorbestimmten Tiefen eines geophysikalischen Terrains, das untersucht wird, reflektiert werden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass zu Beginn eine grosse Anzahl von seismischen Signalen aus seismischen Sensorengruppen, die längs des Kabels versetzt angeordnet sind, übertragen werden. Dann werden eine grosse Anzahl, vielleicht 30,50 oder mehr Gruppen an 30,50 oder mehr im Abstand versetzten Stellen längs des Kabels aus den Signalen festgelegt, die von den Sensorengruppen aufgenommen werden. Diese Gruppen, die längs des Kabels versetzt angeordnet sind, werden so gerichtet, dass sie seismische Signale aus ausgewählten Tiefen längs benachbarter vertikaler Linien des untersuchten geophysikalischen Bereiches fühlen. Diese Richtungsempfindlichkeit kann durch entsprechende Verzögerungssignale erzielt werden, die aus benachbarten Sensorengruppen stammen. Im Anschluss daran werden die seismischen Signale aub t ^nachbarte i vertikalen Linien kombiniert, so dass sie einen Querschnitt oder eine zusammengesetzte geophysikalische Messung des zu untersuchenden Terrains ergeben. According to another important feature of the embodiment of the present invention, a large number of groups are formed in the longitudinal direction of a seismic cable, and each of these groups can be directed individually so that it is sensitive to seismic reflections that arise from different, predetermined depths of a geophysical terrain, that is being examined, being reflected. This can be achieved by initially transmitting a large number of seismic signals from groups of seismic sensors that are staggered along the cable. Then a large number, perhaps 30.50 or more groups at 30.50 or more spaced locations along the cable are determined from the signals picked up by the sensor groups. These groups, which are staggered along the cable, are directed to sense seismic signals from selected depths along adjacent vertical lines of the geophysical area under investigation. This directional sensitivity can be achieved by appropriate delay signals that come from neighboring sensor groups. The seismic signals are then combined along vertical lines so that they produce a cross-section or a composite geophysical measurement of the terrain to be investigated.

Zur Erzielung des richtigen Verzögerungswertes zwischen Signalen aus benachbarten Sensorengruppen, die eine'Gruppe bilden, ist es wichtig, die Unterschiede in den Ankunftszeiten seismischer Signale an den benachbarten Sensorengruppen festzulegen. Fig. 29 und die nachstehende mathematische Untersuchung zeigen, wie diese Verzögerung berechnet werden kann. In Fig. 29 wird ein seismischer Impuls aus der Abschussstelle 2116 von der geologischen Grenzschicht 2118 in die Sensorengruppe 2120 reflektiert, wobei die seismischen Signale längs der Strahlpfade 2122 und 2124 wandern. In order to achieve the correct delay value between signals from neighboring sensor groups which form a group, it is important to determine the differences in the arrival times of seismic signals at the neighboring sensor groups. Figure 29 and the mathematical study below show how this delay can be calculated. In FIG. 29, a seismic pulse from the launch site 2116 is reflected from the geological boundary layer 2118 into the sensor group 2120, the seismic signals traveling along the beam paths 2122 and 2124.

In der folgenden mathematischen Analyse beziehen sich die Buchstaben «s», «x» und «d» auf die in Fig. 29 gezeigten Abstände und Punkte. Aus Zweckmässigkeitsgründen wird der Punkt 2116 in den Punkt 2126 reflektiert, der das virtuelle Bild des Punktes 2116 relativ zu der Ebene 2118 ist. In the following mathematical analysis, the letters “s”, “x” and “d” refer to the distances and points shown in FIG. 29. For convenience, point 2116 is reflected in point 2126, which is the virtual image of point 2116 relative to plane 2118.

Für die mathematische Untersuchung gelten die folgenden Definitionen: The following definitions apply to the mathematical examination:

x - Abstand der Sensorgruppe von der Abschlussstelle v - Wandergeschwindigkeit der seismischen Welle d — Tiefe der reflektierenden Grenzschicht s - Pfadlänge des reflektierten Signales t — Übertragungsdauer der reflektierten seismischen Welle längs des Pfades t0 - Übertragungsdauer der reflektierten seismischen Welle über den Abstand 2d. x - distance of the sensor group from the termination point v - traveling speed of the seismic wave d - depth of the reflecting boundary layer s - path length of the reflected signal t - transmission duration of the reflected seismic wave along the path t0 - transmission duration of the reflected seismic wave over the distance 2d.

Es gilt s = vt (G) in der geometrischen Darstellung nach Fig. 29 gilt s = Vx2 + 4d2 (H) The following applies s = vt (G) in the geometric representation according to FIG. 29, s = Vx2 + 4d2 (H)

s = vt = Vx2 + v2t02 (I) s = vt = Vx2 + v2t02 (I)

Quadriert man diese Gleichung, ergibt sich, dass t und t0 durch den folgenden Ausdruck gegeben sind: Squaring this equation reveals that t and t0 are given by the following expression:

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

25 25th

617 017 617 017

v2t2 = x2 + v2t02 (J) auf der Linie 2110 (VL) niedriger Geschwindigkeit der Fig. 28, v2t2 = x2 + v2t02 (J) on the low speed line 2110 (VL) of Fig. 28,

und ist somit voll mit Fig. 25 vergleichbar. In Fig. 30 ist ähnlich 0(jer wie in den Fig. 24 und 25 das Ansprechen bei 200 Hz durch aufeinanderfolgende x, bei 100 Hz durch aufeinanderfolgende v2t02 = v2{2 _ x2 +, bei 50 Hz durch aufeinanderfolgende kleine Dreiecke und bei 20 Hz durch aufeinanderfolgende kleine Kreise gekenn-Aus der Gleichung (I) ergibt sich zeichnet. In jedem Zeitaugenblick ist die Gruppe so gerichtet, and is therefore fully comparable to FIG. 25. In Fig. 30, similar to 0 (as in Figs. 24 and 25, the response at 200 Hz by successive x, at 100 Hz by successive v2t02 = v2 {2 _ x2 +, at 50 Hz by successive small triangles and at 20 Hz is characterized by successive small circles - From equation (I) the following is drawn. In each instant of time the group is directed so

dass sie Energie aus einer horizontalen geologischen Grenz- energy from a horizontal geological boundary

t = V( )2 + t02 (L) schicht aufnimmt, die in der richtigen Tiefe angeordnet ist, t = V () 2 + t02 (L) layer, which is arranged at the correct depth,

v - i h damit reflektierte Signale an den Sensorengruppen entstehen. v - i h so that reflected signals are generated at the sensor groups.

Im Gegensatz zu den Anordnungen nach den Fig. 24 und 25 und die Ableitung zeigt das Diagramm nach Fig. 30 ein maximales Ansprechen bei x allen Frequenzen bei einem Schichtneigungswinkel von 0° ent- In contrast to the arrangements according to FIGS. 24 and 25 and the derivation, the diagram according to FIG. 30 shows a maximum response at x all frequencies at an inclination angle of 0 °.

= v yx2 _|_ yit i (M) sprechend der Mittellinie 2128 in Fig. 30. Das Ansprechen bei setzt man die Gleichung (K) in Gleichung (M) ein, ergibt sich 15 jeder Frequenz einschliesslich der Kurve 2130 der höchsten = v yx2 _ | _ yit i (M) speaking the center line 2128 in Fig. 30. The response to if you insert the equation (K) into equation (M), the result is 15 of each frequency including the curve 2130 of the highest

Frequenz 200 Hz ist im wesentlichen symmetrisch um die Linie dt x _ _x_ 2128. Für negative Schichtneigungswinkel trifft die 200 Hz- Frequency 200 Hz is essentially symmetrical around the line dt x _ _x_ 2128. For negative sloping angles, the 200 Hz

(jjj / 2 < 22 i 2 Ansprechkurve den Wert von — 40 db bei etwa 22°, wie durch vvx +vt x vt die Stelle 2132 gezeigt wird, und für positive Schichtneigungs- (yyy / 2 <22 i 2 response curve the value of - 40 db at approximately 22 °, as shown by vvx + vt x vt, position 2132, and for positive layer inclination

Nimmt man folgende Werte an: 20 winkel liegt der Schnittpunkt bei 28°, wie durch die Stelle 2134 Assume the following values: 20 angle, the intersection is 28 °, as by digit 2134

x _ j gQQ m gezeigt. Der Verlust der 100 Hz-Signale an den Schichtnei- x _ j gQQ m shown. The loss of the 100 Hz signals at the layer

v = 2 100 m/sec gungswinkeln von ± 15° beträgt weniger als 3 db, und der t — 1 000 sec und Verlust der 50 Hz-Signale liegt in der Grössenordnung von 1-2 v = 2 100 m / sec angles of ± 15 ° is less than 3 db, and the t - 1 000 sec and loss of the 50 Hz signals is of the order of 1-2

einen Abstand der elementaren Sensorengruppen dx = 6 m, db. Dies ist grundsätzlich im Gegensatz zu de kann wie folgt nach dt aufgelöst werden: 25 o C ï St ' ^ tu T* nformation be, den 50 a distance between the elementary sensor groups dx = 6 m, db. This is basically in contrast to de can be resolved to dt as follows: 25 o C ï St '^ tu T * nformation be, the 50

Hz, 100 Hz oder 200 Hz Frequenzpegeln bei dem Schichtnei- Hz, 100 Hz or 200 Hz frequency levels at the shift

dt=dx4 =20 ^ = 2,45 Millisekunden (O) gungswinkelvon + 15°erhalten werden- dt = dx4 = 20 ^ = 2.45 millisecond (O) angles of + 15 ° can be obtained-

v2t (2 100)2(1,000) Anordnungen, die individuell und kontinuierlich veränder bare, gerichtete Gruppen in Längsrichtung des seismischen dies stellt die gewünschte Verzögerung zwischen elementaren „> Kabels verwenden, haben den zusätzlichen Vorteil, dass sie Sensoreinheiten, die 6 m voneinander versetzt sind, dar, was weitgehend unempfindlich gegen die Richtung der Durchque-erforderlich ist, damit die seismischen Signale zum Zeitpunkt t rung sind. Wenn insbesondere eine seismische Durchquerung an benachbarten Einheiten in einer Gruppe gleichzeitig an- beispielsweise von Ost nach West verläuft, bei der ein System kommen. mit dem Ansprechen nach den Fig. 24 oder 25 verwendet wird, v2t (2 100) 2 (1,000) arrangements that use individually and continuously changeable, directional groups in the longitudinal direction of the seismic, this represents the desired delay between elementary "> cables, have the additional advantage that they have sensor units that are 6 m apart are, which is largely insensitive to the direction of the traversal required so that the seismic signals are at the time t tion. If, in particular, a seismic traversal at neighboring units in a group runs simultaneously, for example from east to west, where a system is coming. 24 or 25 is used with the response,

Der Winkel © in Fig. 23 zum Zeitpunkt t = 1.000 Sekun- 35 würde ein wesentlich anderes Resultat erzielt werden als mit den beträgt dem gleichen System bei einer Durchquerung von West nach The angle © in FIG. 23 at the point in time t = 1,000 seconds would achieve a significantly different result than with the same system when crossing from west to

0 = arc cos * = arc cos = arc cos % = 31° (P) 0st Verwendet man hingegen eine Anordnung mit den s vt 7 Ansprecheigenschaften nach Fig. 30, Iässt sich keine wesentii- 0 = arc cos * = arc cos = arc cos% = 31 ° (P) 0st If, on the other hand, an arrangement with the s vt 7 response properties according to FIG. 30 is used, no significant

Wenn die Zeitdauer t zunimmt, treffen Refelxionen aus tieferen che Abweichung zwischen den seismischen Durchquerungen in As the time period t increases, reflections from deeper deviations between the seismic traverses occur

Schichten ein, © nimmt zu und die erforderliche Verzögerung beiden zueinander entgegengesetzten Richtungen feststellen, zwischen den Elementen der Gruppe, die an der Stelle 2120 Nachdem nun das Grundprinzip dieses Merkmales nach der Layers, © increases and determine the required delay in two opposite directions between the elements of the group, which at the point 2120 Now the basic principle of this feature according to the

(Fig. 29) angeordnet sind, nimmt für das maximale Ansprechen dargestellten Ausführungsform der Erfindung erläutert und und das maximale Signal-Geräusch-Verhältnis ab. einiSe Vorteile des neuen Verfahrens und der neuen Anord- (Fig. 29) are arranged, explained for the maximum response illustrated embodiment of the invention and and the maximum signal-to-noise ratio decreases. some advantages of the new process and the new arrangement

nung erläutert worden sind, wird nachstehend eine Ausfüh- have been explained, an embodiment is given below

Fig. 30 ist ein Diagramm zum Vergleich mit den Fig. 24 und 45 rungsform der neuen seismischen Anordnung und des neuen 30 is a diagram for comparison with FIGS. 24 and 45 of the new seismic arrangement and the new one

25, bei dem das Ansprechen über dem Schichtneigungswinkel Verfahrens im Detail erörtert. 25, in which the response over the sloping angle method is discussed in detail.

aufgetragen ist. In Fig. 30 sind die individuellen Gruppen, die In Fig. 31, ein Blockschaltbild einer derartigen Ausfüh- is applied. In FIG. 30, the individual groups that are shown in FIG. 31 are a block diagram of such an embodiment.

eine starke Richtungskonfiguration der in Fig. 27 gezeigten Art rungsform der Erfindung zeigt, weist das Kabel 2152, das dem besitzen, in Längsrichtung des seismischen Kabels angeordnet Kabel 12 nach Fig. 1 und dem Kabel 2056 nach Fig. 23 27 shows a strong directional configuration of the type of the invention shown in FIG. 27, the cable 2152 having the cable 12 according to FIG. 1 and the cable 2056 according to FIG. 23 arranged in the longitudinal direction of the seismic cable

und so gerichtet, dass sie Energie aufnehmen, die aus einer 50 entsprechen kann, eine grosse Anzahl von Kabelabschnitten horizontalen Ebene in der Tiefe reflektiert wird, die der verstri- 2156a, 2156b, 2156c .... 2156n auf. Diese Kabelabschnitte chenen Zeitdauer vom Zeitpunkt des Abschusses bis zum Zeit- sind miteinander durch elektronische Verbinderbausteine punkt der Aufnahme seismischer Reflexionen entspricht. Dies 2164a, 2164b, 2164c .... 2164n verbunden, die den Verbin- and directed so that they absorb energy that can correspond to a 50, a large number of cable sections are reflected in the horizontal plane at depth that the distorted 2156a, 2156b, 2156c .... 2156n. These sections of the cable, the length of time from the time of the launch to the time, correspond to one another by means of electronic connector modules for recording seismic reflections. This connected 2164a, 2164b, 2164c .... 2164n, which

entspricht beispielsweise in Verbindung mit Fig. 23 dem Rieh- derbausteinen 13 nach Fig. 1 entsprechen und somit die Sender- corresponds, for example in connection with FIG. 23, to the cattle blocks 13 according to FIG. 1 and thus the transmitter

ten der Gruppe, die an der Stelle 2066 angeordnet ist, in solcher 55 Empfänger enthalten. Die Kabelanordnung 2152 kann in Was- ten of the group located at location 2066 contained in such 55 receivers. The cable arrangement 2152 can be

Weise, dass maximale Energie aus dem Meeresboden 2058 ser im Laufe einer meeresseismischen Erkundung angeordnet längs des Pfades 2070 aufgenommen wird. Zu einem geringfü- sein, wie dies in Fig. 23 gezeigt ist oder ist im Falle eines gig späteren Zeitpunkt wird die Gruppe 2066 weiter nach Landkabels über das zu erkundende Terrain ausgebreitet, wobei abwärts gerichtet, damit sie Energie aus der Grenzfläche 2060 die seismischen Sensoren, die dann Geophone sind, auf der längs des Pfades 2072 aufnimmt. Diese Richtungsänderung M, Erdoberfläche aufliegen. Way that maximum energy from the sea floor 2058 ser is arranged in the course of a marine seismic exploration along the path 2070. To a small extent, as shown in FIG. 23 or in the event of a much later time, the group 2066 is spread further by land cable over the terrain to be explored, being directed downwards so that it draws energy from the interface 2060 to the seismic sensors which are then geophones that record along the 2072 path. This change in direction M, surface of the earth.

kann beispielsweise durch Änderung der Verzögerung zwischen Der übrjge Teil der Anordnung nach Fig. 31 im Blockschalt- can, for example, by changing the delay between the remaining part of the arrangement according to FIG.

den verschiedenen seismischen Sensorengruppen erreicht wer- biid ist an der Zentralstation 2 im Schiff 10 oder einem Zugfahr- the various seismic sensor groups can be reached at the central station 2 in the ship 10 or a train

den, die die Gruppe an der Stelle 2066 längs des Kabels bilden. zeug oder dergleichen angeordnet ; bei bestimmten Anwen- the one that forms the group at 2066 along the cable. stuff or the like arranged; for certain applications

Fig. 30 stellt das Ansprechen einer lenkbaren Gruppe dar, dungsfällen können bestimmte Vorgänge, die in Fig. 31 darge- FIG. 30 shows the addressing of a steerable group. In certain cases, certain processes that are shown in FIG.

die an einer Stelle zentriert ist, die 2400 m von der Abschuss- fi5 stellt sind, an einer zentralen Verarbeitungsstelle entfernt von stelle entfernt angeordnet ist und die in einer Richtung «blickt», der seismischen Erkundung durchgeführt werden. Wie in Fig. which is centered at a location 2400 m from the launch fi5, is located at a central processing location distant from the site and which "looks" in one direction of seismic exploration. As in Fig.

die einer verstrichenen Zeitdauer für die Ankunft reflektierter 31 dargestellt, wird der Datenwortausgang aus dem Kabel in die seismischer Signale gleich 1000 Sekunden entspricht. Sie basiert Datenempfänger- und Systemsteuereinheit 2172, beispielsweise Given an elapsed time for the arrival of reflected 31, the data word output from the cable into the seismic signals will equal 1000 seconds. It is based on data receiver and system control unit 2172, for example

617 017 26 617 017 26

in den Datenempfänger 1028 der Fig. 17, geführt, und die fangsvorrichtung umgewandelt und durch einen zweiten Multiseismischen Daten, die von dem Kabel an der Einheit 2172 plexschritt der Breitbandübertragungsverbindung 1014 aufge-aufgenommen werden, können so verarbeitet werden, dass sie geben, wie oben erläutert. Die Zeitsteuerung der Übertragung a) einen seismischen Monitorabschnitt 2174 zur Prüfung durch der im Multiplexbetrieb übertragenen Signale wird durch die 'die Erkundungsmannschaft und b) einen endgültigen Quer- Abfragesignale gesteuert, die auf der Übertragungsverbindung schnitt 2176 hoher Auflösung für die Geologen erzeugen. Seis- 1016 dem Abfragenetzwerk 116 aufgegeben werden, wie im mische Daten aus der Steuereinheit 2172 werden auf eine erste einzelnen oben beschrieben wurde. 17, and the capture device converted and processed by a second multi-seismic data plexed by the cable on unit 2172 of broadband transmission link 1014 can be processed to give as above explained. The timing of the transmission a) a seismic monitor section 2174 for testing by the multiplexed signals is controlled by the exploration team and b) a final cross-interrogation signal which cuts the transmission link 2176 producing high resolution for the geologist. Be given to the query network 116 1016, as in the mixing data from the control unit 2172 are described in a first one above.

Gruppenformvorrichtung 2178 übertragen, die der Gruppen- Fig. 33 zeigt einen Teil des Blockschaltbildes der Fig. 31 im formvorrichtung 2130 in Fig. 17 entspricht, und ferner auf einen Detail und entspricht in mancher Beziehung Fig. 21. In Fig. 33 Transferring group forming device 2178, which corresponds to the group- Fig. 33 shows part of the block diagram of Fig. 31 in the forming device 2130 in Fig. 17, and further to a detail and corresponds in some respects to Fig. 21. In Fig. 33

herkömmlichen Monitorschreiber 2080 für die seismischen , (] ist die Gruppenformeinrichtung 2178 im grossen Block, der conventional monitor recorder 2080 for the seismic, (] is the group forming device 2178 in the large block, the

Abschnitte übertragen. Der Ausgang aus der Gruppenformvor- gestrichelt dargestellt ist und der die Bezugsziffer 2178 trägt, Transfer sections. The output from the group form is shown in dashed lines and has the reference number 2178,

richtung 2178 kann auch auf einem digitalen Bandaufzeich- untergebracht, und entspricht der Gruppenformvorrichtung nungsgerät 2182 aufgezeichnet werden. Die von dem Kurven- 1030 der Fig. 17. Die Systemsteuereinheit 2172 der Fig. 31 ist Direction 2178 can also be recorded on a digital tape recorder, and corresponds to the group forming device 2182. That of the curve 1030 of FIG. 17. The system control unit 2172 of FIG. 31 is

Schreiber 2180 auf dem Monitor aufgezeichneten seismischen in Fig. 33 durch die Blocks 2212 und 2214 dargestellt. Daten Recorder 2180 recorded seismic on the monitor in Figure 33 represented by blocks 2212 and 2214. Data

Abschnitte stimmen mit denen überein, die bisher im Einsatz u aus der Übertragungsverbindung 1014 des Kabels 2056 werden unter Verwendung verschiedener unterschiedlicher seismischer in der Datenaufnahme- und Verarbeitungsvorrichtung 2214 Sections match those that have been in use so far u from the transmission link 1014 of the cable 2056 using various different seismic mixers in the data acquisition and processing device 2214

Kabel erzielt worden sind. Nunmehr können verschiedene aufgenommen, die der Datenaufnahmevorrichtung 1028 der Cables have been achieved. Various can now be recorded that the data collection device 1028 of

Arten von Erkundungen, die bisher durch Austausch eines Fig. 17 entspricht, die die Datenwörter der Gruppenformvor- Types of explorations, which up to now correspond by exchanging a Fig. 17, which the data words of the group form

Kabels gegen ein anderes erzielt worden sind, durch Verwen- richtung 2178 unter Steuerung des Hauptsteuergerätes 2212 Cable against another have been achieved by using 2178 under control of the main control device 2212

dung des Spezialkabels nach vorliegender Erfindung und die 2o aufgibt, die ihr Gegenstück in der Hauptsteuerung 1019 der Fig. extension of the special cable according to the present invention and the 2o, which its counterpart in the main controller 1019 of Fig.

spezielle Steuerschaltung 2172 sowie die Gruppenformschal- 21 findet. Die Aufnahme- und Verarbeitungsvorrichtung 2214 special control circuit 2172 and the group form 21 finds. The capture and processing device 2214

tungen 2178 realisiert werden, ohne dass die seismischen Kabel wandelt die übertragenen seismischen digitalen Datenwörter mit einer Länge von zwei Meilen räumlich ausgewechselt wer- aus dem Datenkanal 1014 in Binärzahlen um und bewirkt eine den müssen. Formatsteuerung dieser Daten in Binärzahlen mit festem lines 2178 can be realized without the seismic cable converting the transmitted seismic digital data words with a length of two miles are spatially exchanged from the data channel 1014 into binary numbers and causes one of the must. Format control of this data in binary numbers with fixed

Der Ausgang aus der Steuereinheit 2172 wird auch einer 25 Komma, die zur Verarbeitung in der digitalen Gruppenform-zweiten Gruppenformvorrichtung 2184 aufgegeben, die auch Vorrichtung 2178 geeignet sind. Gleichzeitig mit der Aufnahme als die Strahllenkeinrichtung bezeichnet wird. Falls erwünscht, der Dateninformation an der Aufnahmevorrichtung 2214 wird kann die Strahllenkeichtung 1284 direkt aus der Steuereinheit eine Speicheradressen- und Zeitsteuerschaltung 2216 (entspre-2172 betätigt werden. Oft ist es jedoch erwünscht, lediglich die chend 1017 in Fig. 21) in Betrieb genommen, um die ursprüngseismische Information aus der Steuereinheit 2172 auf dem 3» liehe Lage und Zahl der seismischen Sensoreinheiten zu identifi-Aufzeichnungsgerät 2186 hoher Geschwindigkeit und hoher zieren und sie der aufgenommenen seismischen Information Dichte aufzuzeichnen und sie zu einem späteren Zeitpunkt der zuzuordnen. Die seismischen Daten aus der Verarbeitungsvor-Strahllenkeinrichtung 2184 unter Verwendung des zusätzlichen richtung 2214 werden dem Zuordnungsspeicher 2218 (entspre-Bandgerätes 2188 zuzuführen. Die Aufzeichnungsgeräte 2186 chend 1083 in Fig. 21) aufgegeben, wo sie erneut geordnet und und 2188 können z.B. Videorecorder vom Typ RCA-Versabit 35 entsprechend Instruktionen aus der Schreibsteuerschaltung sein. Der Ausgang aus der Strahllenkeinrichtung 2184 kann 2230 (entsprechend 1037 in Fig. 21) in die Datenkanalfolge dem herkömmlichen digitalen B andaufzeichnungsgerät 2190 eingeschrieben werden. Aus dem Zuordnungsspeicher 2218 und einer normalen seismischen Datenverarbeitungsvorrichtung wird die seismische Information auf den Datenkanalabtastspei-2192 aufgegeben werden, um den endgültigen Querschnitt 2176 eher 2222 (entsprechend Speicher 1047 in Fig. 21) übertragen, hoher Auflösung unter Verwendung eines herkömmlichen seis- 40 Die Datenkanäle sind von 1-500 beziffert, wobei mit der seismischen Kurvenschreibers 2194 zu erstellen. Eine normale Ver- mischen Sensorengruppe 21a begonnen wird, die der Systemschiebungskorrektur für die Gruppensignale kann durch die Steuereinheit am nächsten liegt, und wobei mit der am weitesten Verarbeitungsvorrichtung 2192 erzielt werden. Anderseits kann entfernten seismischen Sensorengruppe 21n geendet wird (vgl. eine normale Verschiebungskorrektur auch innerhalb der Fig. 32). Dieses Bezifferungsschema für die Sensorengruppen Strahllenkvorrichtung 2184 (s. weiter unten) erreicht werden. 45 ist auch in Fig. 35 dargestellt. Der Zuordnungsschritt wird The output from the control unit 2172 is also a 25 point, which is given for processing in the digital group form second group form device 2184, which are also suitable for device 2178. Simultaneously with the recording is referred to as the beam steering device. If desired, the data information on the recording device 2214, the beam steering device 1284 can be operated directly from the control unit, a memory address and time control circuit 2216 (corresponding to 2172. Often, however, it is desirable to only operate the 1017 in FIG. 21), in order to decorate the original seismic information from the control unit 2172 on the position and number of the seismic sensor units at high speed and high speed and to record them to the recorded seismic information density and to assign them to the seismic information at a later point in time. The seismic data from the processing pre-beam steering device 2184 using the additional direction 2214 is fed to the allocation memory 2218 (corresponding tape device 2188. The recording devices 2186 corresponding to 1083 in Fig. 21) where they are reordered and and 2188 can e.g. RCA-Versabit 35 type video recorder according to instructions from the write control circuit. The output from the beam steering device 2184 can be written 2230 (corresponding to 1037 in FIG. 21) into the data channel sequence of the conventional digital tape recorder 2190. From the allocation memory 2218 and a normal seismic data processing device, the seismic information will be fed onto the data channel scan memory 2192 to transmit the final cross section 2176 rather 2222 (corresponding to memory 1047 in Fig. 21), high resolution using a conventional seis 40 The data channels are numbered from 1-500, using the seismic chart recorder 2194. A normal blending of sensor group 21a is started which is closest to the system shift correction for the group signals by the control unit and which is achieved with the most processing device 2192. On the other hand, remote seismic sensor group 21n can be ended (cf. a normal displacement correction also within FIG. 32). This numbering scheme for the sensor groups beam steering device 2184 (see below) can be achieved. 45 is also shown in FIG. 35. The assignment step is

Wie vorstehend im einzelnen erläutert wurde, kann das verwendet, um die unterschiedliche Folge des Aufgebens seis-Kabel 2152 der Fig. 31, in Fig. 32 gezeigt, eine Reihe von mischer Datensignale in die Datenverbindung 1014 unterzu-Datensender/Empfänger-Einheiten innerhalb der Verbinder- bringen, wie weiter oben erläutert wurde. Die detaillierte bausteine 2164a, 2164b, 2164c.... 2164n enthalten, so dass interne Steuerung der Gruppenformvorrichtung 2178 wird die Fig. 32 im wesentlichen dem oberen Teil der Fig. 17 so durch die Steuereinheit 2224 erreicht (vgl. Steuergerät 1081 in entspricht, an dieser Stelle jedoch wiederholt wird, um das Fig. 21). Dem Steuergerät 2224 ist der Gruppensteuer-Lese-Verständnis für die Erläuterung der Strahllenkung zu verbes- Speicher 2226 zugeordnet, der dem Speicher 1067 in Fig. 21 sern. Die beiden Breitbandübertragungsverbindungen verbin- entspricht. Information in Bezug auf die gewünschten Gruppenden die Steuereinheit 2172 (Fig. 31) mit den Sende-Empfangs- kombinationen der seismischen Signale aus den fünfhundert Vorrichtungen ; die erste Breitband-Übertragungsverbindung ist 55 seismischen Sensorengruppen wird in den Steuerlesespeicher die Datenverbindung 1014, die zweite die Steuer- und Abfrage- 2226 eingeführt. Diese Gruppeninformation kann beispiels-verbindung 1016, wie in Fig. 32 gezeigt, die auch darstellt, dass weise eine Gruppe, wie die in Fig. 27 gezeigte, bilden. Dies wäre jede Sende-Empfangsvorrichtung ein Abfragenetzwerk 116 und eine Gruppe aus zehn Elementen mit geänderten Bewertungsein Wiederholernetzwerk 114 aufweist. koeffizienten, wie oben beschrieben. Die gewünschten Grup-Wie oben erwähnt, weisen die fünfzig Kabelabschnitte 60 penbewertungskoeffizienten werden in die Gruppenformvor-2156a, 2156b, 2156c.... 2156n der Fig. 31 gleichförmig in ihrer richtung 2178, insbesondere in den Lesespeicher 2228 einge-Längsrichtung eine Reihe von Sensoren auf, wobei jeweils drei führt (entsprechend Speicher 1055 der Fig. 21). As explained in detail above, this can be used to accommodate the different sequence of abandonment cable 2152 of FIG. 31, shown in FIG. 32, a series of data signals mixed into data link 1014 among data transmitter / receiver units within the Bring connectors as explained above. The detailed modules 2164a, 2164b, 2164c .... 2164n contain, so that internal control of the group shaping device 2178, FIG. 32 is essentially achieved in the upper part of FIG. 17 by the control unit 2224 (cf. control unit 1081 in FIG. at this point, however, it is repeated to see FIG. 21). The control unit 2224 is assigned the group control read understanding for the explanation of the beam steering to improved memory 2226, which memory 1067 in FIG. 21 also learns. The two broadband transmission connections correspond. Information relating to the desired group ends, the control unit 2172 (FIG. 31) with the transmission-reception combinations of the seismic signals from the five hundred devices; the first broadband transmission connection is 55 seismic sensor groups, the data connection 1014 is introduced into the control read memory, the second the control and interrogation 2226. This group information may, for example, link 1016, as shown in FIG. 32, which also shows that wise form a group, such as that shown in FIG. 27. This would be each transceiver having a polling network 116 and a group of ten elements with a changed rating a repeater network 114. coefficients as described above. The desired group-As mentioned above, the fifty cable sections 60 pen rating coefficients are in the group form-2156a, 2156b, 2156c .... 2156n of Fig. 31 uniformly in their direction 2178, especially in the read memory 2228 in a longitudinal direction Sensors, with three leading each (corresponding to memory 1055 of FIG. 21).

Sensoren zu einer Sensorengruppe verbunden sind. Drei der Bei der Bildung der Kombinationen von seismischen Wer- Sensors are connected to a sensor group. Three of the When Forming Combinations of Seismic Values

zehn seismischen Sensorengruppen 21, die j edem Kabalab- ten, die zur Bildung der bewerten Gruppen erforderlich sind, ten seismic sensor groups 21, each cabalab, which are required to form the evaluated groups,

schnitt zugeordnet sind, sind in Fig. 32 gezeigt. Seismische 65 werden die Speicher 2222 gespeicherten Daten in Abhängigkeit are assigned are shown in Fig. 32. Seismic 65 will store the data stored in 2222 depending

Analogsignale aus jeder der seismischen Sensorengruppen 21 von im Lesespeicher 2228 gespeicherten Koeffizienten in den werden im Multiplexbetrieb übertragen und in digitale Form in Multipliziervorrichtungen 2230 und 2232 bewertet, und die der Wiederhohler-Umwandlerschaltung 114 in der Sende-Emp- Elemente einer jeden Gruppe werden im Anschluss daran in Analog signals from each of the seismic sensor groups 21 from coefficients stored in the read memory 2228 are multiplexed and evaluated in digital form in multipliers 2230 and 2232, and those of the repeater converter circuit 114 in the transmit-emp elements of each group subsequently about it in

27 27th

617 017 617 017

Addiervorrichtungen 2234 und 2236 hinzuaddiert, wobei diese Komponenten mit 1047,1055,1053a, 1053b, 1064a und 1064b identifiziert sind. Es ist natürlich auch eine Lesesteuerung 2238 (entsprechend 1049 in Fig. 21) zur zeitgesteuerten Ausgabe der seismischen Daten aus dem Speicher 2222 vorgesehen. Die Summen der seismischen Daten, die jede Gruppe bilden, werden vorübergehend in Registern 2240 und 2242 gespeichert (entsprechend 1065,1065b in Fig. 21). Die Doppelkanäle, die die Multipliziervorrichtung 2230, die Addiervorrichtung 2234 und das Register 2240 sowie die Multipliziervorrichtung 2232, die Addiervorrichtung 2236 und das Register 2242 enthalten, werden verwendet, um sich überlappende Gruppen, die die Verwendung seismischer Daten aus einer einzigen elementaren Sensorengruppe in zwei unterschiedlichen Gruppen einschlies-sen, mit wahlweise unterschiedlicher Bewertung der seismischen Informationen aus einem einzigen Kanal, wie er in unterschiedlichen Gruppen verwendet wird, aufzunehmen. Aus den Ausgaberegistern 2240 und 2242 werden die Gruppensignale in dem Ausgabespeicher 2224 (entsprechend 1080 in Fig. 21) gespeichert, von welchen sie der Formatsteuervorrichtung 2246 und dem Aufzeichnungsgerät 2248 aufgegeben werden (vgl. die Schaltungen 1032 und 1034 nach Fig. 21). Wie in Fig. 31 angezeigt, kann ein Echtzeitschreiber 2180 mit dem Ausgang der Formatsteuervorrichtung 2246 verbunden sein. Anderseits kann der Kurvenschreiber 2180 über Bänder gespeichert werden, deren Daten im Aufzeichnungsgerät 2248 aufgezeichnet • sind. Adders 2234 and 2236 added, these components being identified as 1047,1055,1053a, 1053b, 1064a and 1064b. A read controller 2238 (corresponding to 1049 in FIG. 21) is of course also provided for the time-controlled output of the seismic data from the memory 2222. The sums of seismic data that make up each group are temporarily stored in registers 2240 and 2242 (corresponding to 1065,1065b in Fig. 21). The dual channels, which include multiplier 2230, adder 2234, and register 2240, and multiplier 2232, adder 2236, and register 2242, are used to overlap groups that use seismic data from a single elementary sensor group in two different groups Include groups, with optionally different assessment of seismic information from a single channel as used in different groups. From the output registers 2240 and 2242, the group signals are stored in the output memory 2224 (corresponding to 1080 in FIG. 21), from which they are input to the format control device 2246 and the recording device 2248 (see the circuits 1032 and 1034 in FIG. 21). As indicated in FIG. 31, a real time writer 2180 may be connected to the output of the format controller 2246. On the other hand, the curve recorder 2180 can be stored on tapes whose data are recorded in the recording device 2248.

Nach Fig. 31 ist die Strahllenk-Gruppenformationssteuer-vorrichtung 2184 in bestimmter Hinsicht ähnlich der Gruppenformatssteuervorrichtung 2178 der Fig. 33, weist aber auch die zusätzliche wesentliche Eigenschaft der Auswahl von Gruppen-signalelementen aus unterschiedlichen Ankunftszeiten an den veschiedenen Sensoreinheiten auf. 31, the beam steering group formation control device 2184 is similar in some respects to the group format control device 2178 of FIG. 33, but also has the additional essential property of selecting group signal elements from different arrival times at the different sensor units.

Die Gruppenformatsteuervorrichtung 2184 (No. 2) nach Fig. 31 ist in Blockschaltbildform in Fig. 34 dargestellt, und seine Arbeitsweise wird nachstehend in Verbindung mit dem Diagramm der Fig. 35 erläutert. In Fig. 34 ist das Aufzeichnungsgerät 2128 hoher Geschwindigkeit und hoher Dichte links aussen gezeigt, und die Hauptsteuerschaltung, die als Block 2252 dargestellt ist, steuert alle Funktionen in der Strahllenkvorrichtung. Innerhalb der Strahllenkvorrichtung 2184 stellt die hohe Kapazität des Matrixeingabespeichers 2254 einen der wesentlichen Unterschiede gegenüber der Gruppenformatsteuervorrichtung 2178 dar. Anstatt eines Speichers, der einen einzigen Wert der seismischen Daten aus jedem der fünfhundert Kanäle speichert, speichert der Matrixspeicher 2254 Datenwörter, die 128 Werte der seismischen Information aus jedem der fünfhundert Kanäle darstellen. Der Speicher 2254 kann beispielsweise als Kernspeicher ausgebildet sein. Die Strahllenkvorrichtung 2184 nach Fig. 34 weist den Gruppen-Lesespeicher 2256, den Kanalkoeffizientspeicher 2258, die Verzögerungs-auswähl- und Verarbeitungsvorrichtung 2260 und die spezielle Datenverarbeitungsschaltung 2262 auf. Zusätzlich enthält die Gruppenformvorrichtung die Eingabe- und Ausgabepufferschaltungen 2264 und 2266. The group format controller 2184 (No. 2) of Fig. 31 is shown in block diagram form in Fig. 34, and its operation will be explained below in connection with the diagram of Fig. 35. In Fig. 34, the high speed, high density recorder 2128 is shown to the left and the main control circuit, shown as block 2252, controls all of the functions in the beam steering apparatus. Within beam steering device 2184, the high capacity of matrix input memory 2254 is one of the main differences from group format controller 2178. Instead of memory that stores a single value of seismic data from each of the five hundred channels, matrix memory 2254 stores data words that are 128 values of seismic Display information from each of the five hundred channels. The memory 2254 can be designed as a core memory, for example. 34 has the group read memory 2256, the channel coefficient memory 2258, the delay selection and processing device 2260 and the special data processing circuit 2262. In addition, the group shaping device includes input and output buffer circuits 2264 and 2266.

Im Betrieb kombiniert die Gruppenformvorrichtung nach Fig. 34 selektiv eine grosse Anzahl von seismischen Dateneingabesignalen zur Bildung von Gruppen, die sich fortlaufend in ihrer Richtung maximaler Signalaufnahme ändern. Diese Richtungsänderung soll die Änderungen im Winkel © aufnehmen, der in Verbindung mit Fig. 23 erläutert ist, wenn erwartet wird, dass Signale von aufeinanderfolgenden tieferen Grenzschichten längs des seismischen Abschnittes reflektiert werden, der der Linie 2075 in Fig. 23 entspricht. Um die Gruppen zu lenken, müssen die Verzögerungen längs der einzelnen Kanäle der seismischen Information, die miteinander kombiniert werden, geändert werden, wenn aufeinanderfolgende vollständige Zyklen der Bildung von Gruppenausgängen während aufeinanderfolgender Perioden von einer Millisekunde abgeschlossen werden. Dies wird durch die Verzögerungsauswählvorrichtung 2260 (Fig. 34) erreicht, die eine Adresseninformation in den Grossspeicher 2254 gibt, um seismische Daten aus jedem Kanal s aus dem Speicher 2254 abzugeben, die in Bezug auf seismische Daten aus benachbarten Kanälen in richtiger Weise verzögert sind. In operation, the group shaping device of FIG. 34 selectively combines a large number of seismic data input signals to form groups which continuously change in their direction of maximum signal reception. This change in direction is intended to accommodate the changes in angle der discussed in connection with FIG. 23 when it is expected that signals from successive deeper boundary layers will be reflected along the seismic section corresponding to line 2075 in FIG. 23. In order to direct the groups, the delays along the individual channels of seismic information that are combined with one another must be changed when successive complete cycles of group output formation are completed during successive periods of one millisecond. This is accomplished by the delay selector 2260 (Fig. 34) which provides address information in the large memory 2254 to deliver seismic data from each channel s from the memory 2254 which is properly delayed with respect to seismic data from neighboring channels.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der Strahllenk Vorrichtung 2184 unter bestimmten anderen Gesichtspunkten erläu-i» tert, um ihre Wirkungsweise deutlicher zum Ausdruck zu bringen. The operation of the beam steering device 2184 is explained below from certain other points of view in order to express its operation more clearly.

In Fig. 35 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei welchem ein Aufzeichnungsfahrzeug 10 der rechten Seite gezeigt ist und das Kabel 2056 sich nach links erstreckt. 15 Die fünfhundert seismischen Sensorengruppen (deren jede drei im Abstand versetzte Detektoren aufweist), die in Längsrichtung des Kabels angeordnet sind, sind durch mit Zahlen versehene Punkte dargestellt, die längs des Kabels 2056 gezeichnet sind. Die ersten acht Sensorengruppen, die im ersten Kabelab-2i) schnitt angeordnet sind, sind in Fig. 35 zwischen der Stelle 2302 und der Stelle 2304 dargestellt. Die Gruppen Nr. 251 bis 270 erstrecken sich von der Stelle 2306 bis zur Stelle 2308, und die Endsensorengruppen Nr. 491 bis 500 erstrecken sich von der Stelle 2310 bis zur Stelle 2312. Jeder der Punkte, der in Fig. 35 25 in der Matrix 2254' gezeigt ist, stellt eine mehrziffrige Binärzahl dar, die in dem Grossspeicher 2254 nach Fig. 34 gespeichert ist. In der Matrix 2254 der Fig. 35 sind Daten, die von bestimmten Kanälen aufgenommen werden, unterhalb der zugeordneten, bezifferten Sensorengruppe angeordnet, und die Daten, die in 3« aufeinanderfolgenden Zeitintervallen von einer Millisekunde aus einem speziellen Kanal aufgenommen werden, sind längs einer vertikalen Linie angeordnet, wobei die Zeitintervalle am Rand der rechten Seite in Fig. 35 angegeben sind. Während eines Zeitintervalles von einer Millisekunde werden die gesam-35 ten fünfhundert Kanäle entsprechend den fünfhundert seismischen Sensorengruppen längs des Kabels geprüft, und die resultierenden seismischen Daten werden im Speicher 2254 gespeichert. Bei fortschreitendem Zeitzyklus werden alte Daten aus dem Speicher 2254 gelöscht und neue, auf den letzten Stand 4» gebrachte Information wird eingeführt. Es wird jedeoch ein «Zeitfenster»- oder Zyklusdauer-Intervall von 128 Millisekunden entsprechend 128 Prüfungen aus jeder der fünfhundert seismischen Sensorengruppen im Speicher 2254 gespeichert. Dies ermöglicht, dass die Kombination in der Gruppenformvor-45 richtung 2184 von seismischen Daten aus den Sensorengruppen in eine Gruppe eingeschlossen wird, wobei die zulässige Zeitverschiebung für die Aufnahme der Prüfungen bis zu 128 Millisekunden beträgt. FIG. 35 shows an embodiment of the invention in which a recording vehicle 10 is shown on the right side and the cable 2056 extends to the left. 15 The five hundred seismic sensor groups (each of which has three spaced detectors) arranged in the longitudinal direction of the cable are represented by numbered dots drawn along the cable 2056. The first eight sensor groups, which are arranged in the first cable section, are shown in FIG. 35 between the point 2302 and the point 2304. Groups # 251 through 270 extend from location 2306 to location 2308, and end sensor groups # 491 through 500 extend from location 2310 to location 2312. Each of the points shown in Fig. 35 25 in the matrix 2254 'represents a multi-digit binary number stored in the large memory 2254 of FIG. 34. In matrix 2254 of FIG. 35, data taken from certain channels is located below the associated numbered sensor group, and the data taken from a particular channel at 3 'consecutive time intervals of one millisecond is along a vertical one Line arranged, the time intervals at the edge of the right side are shown in Fig. 35. During a one millisecond interval, the total of five hundred channels corresponding to the five hundred seismic sensor groups along the cable are tested and the resulting seismic data is stored in memory 2254. As the time cycle progresses, old data is deleted from the memory 2254 and new, updated information is introduced. However, a "time window" or cycle duration interval of 128 milliseconds corresponding to 128 tests from each of the five hundred seismic sensor groups is stored in the memory 2254. This enables the combination in the group form device 2184 of seismic data from the sensor groups to be included in a group, the permissible time shift for the recording of the tests being up to 128 milliseconds.

so Um ein spezielles Beispiel dafür zu geben, wie das System nach Fig. 34 in der Praxis arbeitet, indentifiziert das Diagramm nach Fig. 35 die Speicherstelle für drei sich überlappende Signalgruppen durch die Linien 2314,2316 und 2318, die sich diagonal über die Speicherdarstellfläche 2254' in Fig. 35 55 erstrecken. Jede dieser Signalgruppen weist Signale aus acht Sensorengruppen (von denen jeder drei Sensoren besitzt), auf, wie in Fig. 27 gezeigt. Das Beispiel beruht auf einem Abstand x (vgl. Fig. 29) entsprechend der 251-sten Sensorengruppe, die in einem Abstand von 1800 m von der Abschussstelle, normaler-60 weise in der Nähe eines Endes des Kabels angeordnet ist. Des weiteren wird angenommen, dass die Zeit t=einer Sekunde ist und dass die seismische Geschwindigkeit 2100 m pro Sekunde beträgt. Der Abstand dx zwischen den Sensorengruppen beträgt 6 m im Falle vorliegenden Beispieles. Setzt man diese Werte in 65 die Formel (0) ein, wird dt=2,45 Millisekunden. Dies ist die gewünschte Verzögerung zwischen seismischen Signalen, die von benachbarten seismischen Sensorengruppen ausgehen, welche in einem Abstand von 6 m in die Gruppe eingeschaltet sind. So to give a specific example of how the system of Fig. 34 works in practice, the diagram of Fig. 35 identifies the location for three overlapping signal groups by lines 2314, 2316 and 2318 which are diagonally across the memory map 2254 'in Fig. 35 55. Each of these signal groups has signals from eight sensor groups (each of which has three sensors), as shown in FIG. 27. The example is based on a distance x (cf. FIG. 29) corresponding to the 251st sensor group, which is arranged at a distance of 1800 m from the launch site, usually-60, near an end of the cable. Furthermore, it is assumed that the time t = one second and that the seismic speed is 2100 m per second. The distance dx between the sensor groups is 6 m in the case of the present example. If you insert these values into 65 the formula (0), dt = 2.45 milliseconds. This is the desired delay between seismic signals that come from neighboring seismic sensor groups that are switched into the group at a distance of 6 m.

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Bei der Ausführung wird, wie in Verbindung mit der Linie 2314 in Fig. 35 zu ersehen, die erste Probe aus der Sensorengruppe No. 251 zum Zeitpunkt gleich 1,000 Sekunden genommen. Das zweite Gruppensignal wird aus der Sensorengruppe No. 252 zum Zeitpunkt t gleich 1,002 Sekunden genommen. In ähnlicher Weise wird die dritte Prüfung aus der Sensorengruppe 253 zum Zeitpunkt t=1,005 Sekunden genommen. Die übrigen fünf Gruppen der auf diese Weise geprüften acht Gruppen sind die, die oberhalb der Punkte längs der Linie 2314 erscheinen, d.h. bis zur 258-sten Gruppe, die zum Zeitpunkt t gleich 1,017 Sekunden geprüft wird. Diese ausgewählten Verzögerungen entsprechen den gewünschten 2,45 Millisekunden pro Kanal und ergeben die gleichphasige Summierung der reflektierten seismischen Signale. In the embodiment, as can be seen in connection with line 2314 in FIG. 35, the first sample from sensor group No. Taken 251 at the time equal to 1,000 seconds. The second group signal is derived from sensor group No. 252 taken at time t equal to 1.002 seconds. Similarly, the third test is taken from sensor group 253 at time t = 1.005 seconds. The remaining five groups of the eight groups tested in this way are those that appear above the dots along line 2314, i.e. up to the 258th group, which is checked at time t equal to 1.017 seconds. These selected delays correspond to the desired 2.45 milliseconds per channel and result in the in-phase summation of the reflected seismic signals.

In Fig. 35 stellen die Linien 2316 und 2318 sich überlappende Gruppen dar. Insbesondere weist die durch die Linie 2316 angezeigte Gruppe seismische Sensorengruppen No. 256 bis 262, und die Gruppe, die durch die Linie 2318 dargestellt ist, Sensorengruppen No. 261 bis 268 auf. Die Gruppe, die durch die Linie 2316 dargestellt ist, beginnt in einem Abstand von 1830 m von der Abschussstelle, und die Anordnung, die durch die Linie 2318 dargestellt ist, in einem Abstand von 1860 m von der Abschussstelle. Unter Verwendung der Formel (0) wird dt für diese beiden Gruppen 2,49 und 2,52 Millisekunden, wobei die Zeit 11,000 Sekunden beträgt. Die gewünschten 2,49 Milli- : Sekunden Verzögerungsunterschied pro Kanal für die Gruppe entsprechend der Linie 2316 ergibt das gleiche Schema von relativen Verzögerungen für die Linie 2316 wie für die Gruppe der Linie 2314. Die Gruppe, die durch die Linie 2318 dargestellt ist, besitzt jedoch einen wesentlich grösseren Verzögerungsunterschied zwischen Kanälen, so dass das vierte Element der Gruppe aus dem Speicherschlitz entsprechend einer Zeitdauer t gleich 1,008 Sekunden anstatt 1,007 Sekunden wie im Falle der Gruppen entsprechend den Leitungen 2314 und 2316 ausgewählt ist. In ähnlicher Weise werden die sechsten und achten Prüfungen zu Zeitpunkten 1,013 und 1,018 Sekunden anstelle 1,012 und 1,017 Sekunden für die Gruppen entsprechend den Linien 2314 und 2316 genommen. Diese Vergrösse-rung in der gewünschten Verzögerung zwischen Prüfungen, die kombiniert werden, um eine gleichphasige Summierung zu erge- -ben, würde natürlich im Falle von Gruppen, die weiter von der Abschussstelle entfernt sind, und mit grösserem Winkel der auftreffenden seismischen Wellen erwartet werden. Allgemein können für jede Gruppe in Längsrichtung des Kabels die gespeicherten seismischen Prüfungen in Abhängigkeit von der Formel ■ (0) gewählt werden. 35, lines 2316 and 2318 represent overlapping groups. In particular, the group indicated by line 2316 has seismic sensor groups No. 256 to 262, and the group represented by line 2318, sensor groups No. 261 to 268. The group represented by line 2316 begins 1830 meters from the launch site, and the arrangement represented by line 2318 begins 1860 meters from the launch site. Using formula (0), dt becomes 2.49 and 2.52 milliseconds for these two groups, the time being 11,000 seconds. The desired 2.49 milli: second delay difference per channel for the group corresponding to line 2316 gives the same scheme of relative delays for line 2316 as for the group of line 2314. The group represented by line 2318 has however, a much larger delay difference between channels, so that the fourth element of the group is selected from the memory slot according to a time period t equal to 1.008 seconds instead of 1.007 seconds as in the case of the groups corresponding to lines 2314 and 2316. Similarly, the sixth and eighth tests are taken at times 1.013 and 1.018 seconds instead of 1.012 and 1.017 seconds for the groups corresponding to lines 2314 and 2316. This increase in the desired delay between tests combined to give in-phase summation would, of course, be expected in the case of groups further away from the launch site and with a larger angle of the seismic waves impinging . In general, the stored seismic tests can be selected for each group in the longitudinal direction of the cable depending on the formula ■ (0).

Gruppen, die die ersten Sensorengruppen umfassen, die der Abschussstelle am nächsten liegen, nehmen im Falle der Fig. 35 Signale längs Pfaden auf, die weitgehend senkrecht zum Kabel orientiert sind und deshalb keine grosse Verzögerung zwischen zu kombinierenden Kanälen erfordern. Andererseits verlaufen für die Endgruppe am Ende des Kabels die einkommenden Reflexionen in einem kleineren Winkel als die in der Mitte des Kabels, und erfordern deshalb eine wesentlich grössere Verzögerung zwischen benachbarten Kanälen, da die Signalinformation kombiniert wird. Zusätzlich ändern sich die gewünschten Verzögerungen zwischen den Kanälen mit der Zeit und werden mit zunehmender Zeit reduziert, da Reflexionen aus fortschreitend tieferen geologischen Grenzflächen mit nahezu vertikalem Auftreffwinkel auf die Gruppen ankommen. Von mathematischen Standpunkt aus können die Gruppen durch Gleichungen der folgenden Form ausgedrückt werden: In the case of FIG. 35, groups which comprise the first sensor groups which are closest to the launch site receive signals along paths which are oriented largely perpendicular to the cable and therefore do not require a great delay between channels to be combined. On the other hand, for the end group at the end of the cable, the incoming reflections run at a smaller angle than that in the middle of the cable, and therefore require a considerably greater delay between adjacent channels since the signal information is combined. In addition, the desired delays between the channels change with time and are reduced with increasing time because reflections from progressively deeper geological interfaces arrive at the groups with an almost vertical angle of incidence. From a mathematical point of view, the groups can be expressed by equations of the following form:

YJt = e» • YK( YJt = e »• YK (

(t+mz) (t + mz)

(Q) (Q)

YJi,ooo — Q,j ' Y2S11ioo + C2>J • Y25ij002 ... + C8 j • Y25f 0i7 (R) YJi, ooo - Q, j 'Y2S11ioo + C2> J • Y25ij002 ... + C8 j • Y25f 0i7 (R)

wobei eine YJt eine Gruppenprüfung der Abgabe der Jten Gruppe zum Zeitpunkt t, YK(t+mz) eine Prüfung aus dem Kten Eingangskanal zum Zeitpunkt t ist, wobei t um die Neigung z multipliziert mit der Prüfzahl m zunimmt, und Cu der ite Koeffi-; zient ist, der einem Eingabekanal für den Ausgang der Jten Gruppe aufgegeben wird. Gleichung (Q) ist auf kurze Gruppen, z.B. die Gruppen mit acht Elementen, die durch die Linien 2314,2316 und 2318 in Fig. 35 angezeigt sind, beschränkt, da die Gleichung (Q) davon ausgeht, dass die Neigung z konstant i ist, und diese Annahme nur für kurze Gruppen zutreffend ist. where a YJt is a group test of the delivery of the Jth group at time t, YK (t + mz) is a test from the Kten input channel at time t, where t increases by the inclination z multiplied by the test number m, and Cu the ite coefficient ; is given to an input channel for the output of the Jth group. Equation (Q) is for short groups, e.g. limits the groups of eight elements indicated by lines 2314, 2316 and 2318 in Fig. 35, since equation (Q) assumes that the slope z is constant i, and this assumption applies only to short groups .

Bei der Auswertung der Gleichungen (Q), (R) durch Computer ist zu beachten, dass die aufeinanderfolgenden Gruppen-signalausgänge eine Kombination von Signalen aus acht benachbarten Sensorengruppen sind, die zu unterschiedlichen, : getrennten Prüfintervallen genommen werden, welche so gewählt sind, dass sie sich der Neigung der Verzögerung gegenüber dem Abstand der ankommenden seismischen Wellen nähern. Im vorliegenden Fall beträgt diese Neigung 2,54 Millisekunden für den Sensorengruppenabstand von 6 m. Entspre-, chend sind die ausgewählten Proben um zwei oder drei Millisekunden voneinander versetzt. When evaluating the equations (Q), (R) by computer, it should be noted that the successive group signal outputs are a combination of signals from eight adjacent sensor groups, which are taken at different, separate test intervals, which are selected such that they approach the slope of the delay versus the distance of the incoming seismic waves. In the present case, this inclination is 2.54 milliseconds for the sensor group spacing of 6 m. Correspondingly, the selected samples are offset from one another by two or three milliseconds.

Für die Gruppe mit zehn Sensorengruppen nach Fig. 27 sind die zehn Koeffizienten 1,2,3,4,5,5,4,3,2,1. Somit ist beispielsweise für die achte der zehn Koeffizienten in einer ; Gruppe einzuschliessenden Proben nach Fig. 27 C8J — 3. For the group with ten sensor groups according to FIG. 27, the ten coefficients are 1,2,3,4,5,5,4,3,2,1. Thus, for example, for the eighth of the ten coefficients in one; Group of samples to be included according to FIG. 27 C8J-3.

Andererseits und für andere Erkundungen kann eine Bewertung für alle Proben angewendet werden. Zusätzlich können natürlich eine grössere oder kleinere Anzahl von Kanälen bei der Formation von Gruppensignalen verwendet werden. i Normalerweise sind jedoch zwischen acht und zweiunddreissig seismische Sensorengruppen in jeder Gruppe vorgesehen. Vorliegende Erfindung eröffnet die zusätzliche Möglichkeit der Verarbeitung von Daten unter Verwendung von Gruppen, die in die erwartete Richtung der Ankunft von seismischen Signalen ; gelenkt werden, und der anschliessenden Verarbeitung der Daten, um die Gruppen in modifizierten Richtungen zu lenken, die auf die speziellen geologischen Bedingungen abgestellt sind, damit ein besseres «Bild» über das zu erkundende Terrain erhalten wird, ohne dass zusätzliche Arbeit an Ort und Stelle i erforderlich wird. On the other hand, and for other explorations, an assessment can be applied to all samples. In addition, of course, a larger or smaller number of channels can be used in the formation of group signals. i Usually, however, between eight and thirty-two seismic sensor groups are provided in each group. The present invention opens up the additional possibility of processing data using groups that are in the expected direction of arrival of seismic signals; and the subsequent processing of the data to steer the groups in modified directions that are tailored to the specific geological conditions, so that a better "picture" of the terrain to be explored is obtained without additional work on the spot i is required.

In Verbindung mit meeresseismischen Systemen wird der seismische Impuls normalerweise auf dem Schiff eingeleitet, wenn das Kabel hinter dem Schiff geschleppt wird. Die Strahllenkvorrichtung formt entsprechend die Gruppen so, dass ihre : Richtung maximaler Aufnahme auf das Schiff zu und nach unten gerichtet ist und mit zunehmender Zeit immer weiter nach unten zeigt, wenn seismische Reflexionen aus tieferen geologischen Grenzschichten zurückkehren. In ähnlicher Weise werden in Verbindung mit Landerkundungen, bei denen die 1 seismischen Impulse entweder am Ende des seismischen Kabels oder in der Nähe der Mitte des Kabels entstehen, die Anordnungen zu Beginn auf die erwarteten Reflexionspunkte des seismischen Impulses aus horizontalen geologischen Grenzschichten gerichtet. Es sei bemerkt, dass in Bezug auf die ; normale Korrektur dieses erforderlichenfalls innerhalb der Strahllenkvorrichtung 2184 anstatt in der Verarbeitungsvor-richtung 2192 durchgeführt werden kann. Dies wird in Verbindung mit den Fig. 34 und 35 dadurch erreicht, dass seismische Gruppenproben aus dem Speicher 2254 ausgewählt werden, die i zeitlich als eine Gruppierung aus den Proben, die in benachbarten Gruppen eingeschlossen sind, verschoben werden. In Fig. 35 würde dies in quantitativer Weise der Verschiebung der Linie 2316 nach abwärts, d.h. zeitlich später, im Feld 2254' entsprechen, so dass die entsprechende Gruppe zeitrichtig verschoben i wird; dadurch würden die Gruppensignalen aus den Gruppen, die durch die Linien 2314 und 2316 dargestellt sind, zu jedem beliebigen Zeitaugenblick beide Reflexionen aus der gleichen Tiefe darstellen. Natürlich müsste der Speicher 2254 in seiner In connection with marine seismic systems, the seismic impulse is normally initiated on the ship when the cable is towed behind the ship. The beam steering device accordingly shapes the groups so that their: Direction of maximum absorption is directed towards the ship and down and with increasing time points further downwards when seismic reflections return from deeper geological boundary layers. Similarly, in conjunction with land surveys where the 1 seismic impulse occurs either at the end of the seismic cable or near the center of the cable, the arrangements are initially targeted at the expected reflection points of the seismic impulse from horizontal geological boundary layers. It should be noted that in relation to the; normal correction of this, if necessary, can be performed within beam steering device 2184 rather than in processing device 2192. This is achieved in connection with FIGS. 34 and 35 by selecting seismic group samples from the memory 2254, which are time shifted as a grouping from the samples included in neighboring groups. In Fig. 35 this would quantitatively shift the line 2316 downwards, i.e. later, in field 2254 ', so that the corresponding group is shifted i; this would cause the group signals from the groups represented by lines 2314 and 2316 to represent both reflections from the same depth at any time instant. Of course, memory 2254 would have to be in its

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Kapazität vergrössert werden, damit er die erforderlichen grossen Verzögerungen aufnehmen kann. Auf diese Weise kann eine normale Korrektur zusätzlich zu der Gruppenformation in der Strahllenkvorrichtung 2184 erreicht werden. Capacity will be increased so that it can accommodate the large delays required. In this way, normal correction can be achieved in addition to the group formation in the beam steering device 2184.

Zur Fortsetzung der Beschreibung der seismischen Datenverarbeitungsvorrichtung nach vorliegender Erfindung wird nachstehend ein Merkmal der dargestellten Ausführungsform erläutert, die in dem Bereich analoger Signalaufnahme durch die seismischen Sensorengruppen durchgeführt wird. To continue the description of the seismic data processing device according to the present invention, a feature of the illustrated embodiment is explained below, which is carried out in the area of analog signal recording by the seismic sensor groups.

Zum besseren Verständnis des zu erläuternden Merkmales wird auf Fig. 36 Bezug genommen, die eine vereinfachte schematische Darstellung der Anordnung nach Fig. 14 ist. So zeigt Fig. 14 den Multiplexer 122 mit einer Vielzahl von Aufnahmekanälen CUC2. ■ .Cn verbunden, die alle an die Multiplexerviel-fachleitung 312 über Gleichstrom-Kopplungskondensator 123, Widerstände 315 und Schalter 316 angeschlossen sind. Die Signalaufnahmekanäle sind mit seismischen Sensoren 21 gekoppelt. Jeder Widerstand in Verbindung mit seinem Kondensator 123 bildet ein Hochpass-RC-Filter für seinen Kanal. Der Filter entfernt die Gleichstromkomponenten der einkommenden Analogsignale. Die Schalter 316 sind Hochgeschwindigkeits-FET-Schalter bekannten Aufbaues. For a better understanding of the feature to be explained, reference is made to FIG. 36, which is a simplified schematic illustration of the arrangement according to FIG. 14. 14 shows the multiplexer 122 with a multiplicity of recording channels CUC2. ■ .Cn connected, all of which are connected to the multiplexer multiple line 312 via DC coupling capacitor 123, resistors 315 and switch 316. The signal recording channels are coupled to seismic sensors 21. Each resistor in conjunction with its capacitor 123 forms a high pass RC filter for its channel. The filter removes the DC components of the incoming analog signals. The switches 316 are high speed FET switches of known construction.

Der Ausgang aus dem Multiplexer 122 auf der Vielfachleitung 312 ist mit einem Signalkonditionier- und Verstärkernetzwerk (SCAN) 3011 verbunden, das schematisch die in Fig. 16 gezeigte Schaltanordnung darstellt und somit beispielsweise den Verstärker 320' und die Prüf- und Halteschaltung 322' aufweist. Dieses Netzwerk konditioniert und verstärkt die geprüften Analogsignale, bevor sie einer Auswertvorrichtung 3033 aufgegeben werden. Das Netzwerk 3011 kann einen Pufferverstärker mit festem Verstärkungsfaktor, eine Prüf- und Halteschaltung und andere Stromkreise zum Vorkonditionieren einer Signalprobe vor der Übertragung auf die Auswertvorrichtung 3033 aufweisen, wobei die Auswertvorrichtung in der Praxis das Verstärkungssystem 124 und der Analog-Dieital-Umwandler 126 der vorstehenden Beschreibung ist. Intern erzeugte fehlerhafte Geräusche im Multiplexer 122 erscheinen an jedem Kondensator 123 als Störspannung Vj, die in Bezug auf Erde eine der beiden Polaritäten besitzen kann, und die intern erzeugte Störgeräuschspannung V2 am Netzwerk 3011 tritt am Ausgang auf und wird allgebraisch der Spannung Vt hinzuaddiert. Wenn die Spannungsamplituden der einkommenden gewünschten Signale mit den Störspannungen Vj+V2 vergleichbar werden, wird das Geräusch-Signal-Verhältnis zu hoch. In der Seismik muss eine Spur, die zu sehr mit Geräusch behaftet ist, häufig gelöscht werden, wodurch wertvolle seismische Information verlorengeht. The output from the multiplexer 122 on the multiple line 312 is connected to a signal conditioning and amplifier network (SCAN) 3011, which schematically represents the switching arrangement shown in FIG. 16 and thus has, for example, the amplifier 320 'and the test and hold circuit 322'. This network conditions and amplifies the tested analog signals before they are sent to an evaluation device 3033. Network 3011 may include a fixed gain buffer amplifier, test and hold circuitry, and other circuitry for preconditioning a signal sample prior to transmission to evaluator 3033, which evaluator in practice includes amplification system 124 and analog-to-digital converter 126 of the foregoing Description is. Internally generated erroneous noises in multiplexer 122 appear on each capacitor 123 as interference voltage Vj, which may have one of the two polarities with respect to earth, and the internally generated interference noise voltage V2 on network 3011 occurs at the output and is generally added to voltage Vt. If the voltage amplitudes of the incoming desired signals become comparable with the interference voltages Vj + V2, the noise-signal ratio becomes too high. In seismics, a track that is too noisy often has to be erased, as a result of which valuable seismic information is lost.

Die Stör- bzw. Streuspannungen Vt+V2 haben vielgestaltige Ursachen, z.B. : thermoelektrische Einflüsse, Peltiereffekte, Versetzungsdriften der Verstärkerstufen im Netzwerk 3011 usw. Jeder der FET-Schalter 316, der im Multiplexer 122 verwendet wird, induziert die Geräuschspannung Vj an einem Kondensator 123. Es ist bekannt, dass FET-Schalter, die Halbleiterschalter sind, Durchführungskondensatoren und Ableitwiderstände zwischen ihren Steuer- und Schaltelementen (nicht dargestellt) haben. Darüber hinaus wird jedes Steuerelement in jedem FET-Schalter durch einen verhältnismässig grossen Steuerimpuls, der durch das Netzwerk 3011 vorgesehen wird, an eine Steuerleitung 3021 aktiviert. Dieser Steuerimpuls gelangt über den Durchführungskondensator und den Ableitwiderstand des zugeordneten FET-Schalters 316 an jeden Gleichstromkopplungskondensator 123. The interference or stray voltages Vt + V2 have various causes, e.g. : thermoelectric influences, Peltier effects, offset drifts of the amplifier stages in the network 3011 etc. Each of the FET switches 316 used in the multiplexer 122 induces the noise voltage Vj on a capacitor 123. It is known that FET switches, which are semiconductor switches, Have feed-through capacitors and bleeder resistors between their control and switching elements (not shown). In addition, each control element in each FET switch is activated by a relatively large control pulse, which is provided by the network 3011, to a control line 3021. This control pulse reaches each DC coupling capacitor 123 via the feedthrough capacitor and the leakage resistance of the associated FET switch 316.

Die Kondenatoren 123 sind identisch, und die Durchführungskondensatoren und Ableitwiderstände der FET-Schalter sind ebenfalls identisch miteinander. Deshalb sind die Streuspannungen an den Kondensatoren 123 gleichförmig. The capacitors 123 are identical, and the feedthrough capacitors and bleeder resistances of the FET switches are also identical to one another. Therefore, the stray voltages across the capacitors 123 are uniform.

Nach Fig. 37 ist entsprechend einer verbesserten Modifikation einer der Eingangskanäle zum Multiplexer 122 geerdet. 37, according to an improved modification, one of the input channels to the multiplexer 122 is grounded.

Dieser Kanal, der als der CO- oder «Test»-Kanal bezeichnet ist, ist in jeder Hinsicht ähnlich den Signale aufnehmenden Multiplexer-Eingangskanälen Ci-Cn_,, wobei n die Anzahl der Kanäle ist, ausgenommen, dass der Eingangsanschluss zum s Kanal CO mit Erde verbunden ist, so dass keine externen Signale an den Testkanal CO gegeben werden können. Der Testkanal weist einen Kondensator 123' auf, der den gleichen Kapazitätswert wie die Kondensatoren 123 besitzt. Dem Kondensator 123' ist ein Multiplexer-Schalter 3023 zugeordnet. i H Zwischen Netzwerk 3011 und Auswertvorrichtung 3033 ist das Prüf- und Halte (SH) -Netzwerk 1050 (Fig. 18) eingeschaltet, das den Serienkondensator 1051 und den normalerweise offenen Nebenschluss-FET-Schalter 1052, der an Erde gelegt ist, wie bei der Erläuterung von Fig. 18 erwähnt, aufweist. 15 Der Ausgang aus dem Multiplexer 122 auf die Vielfachleitung 312 ist mit dem Netzwerk 3011 verbunden, das in typischer Weise den Verstärker 142 mit Verstärkungsfaktor EINS (Fig. 18) aufweist, dessen Ausgang mit der Signalprüf- und -Halteschaltung 1044 (Fig. 18), die in Fig. 37 nicht gezeigt ist, verbun-den ist. This channel, referred to as the CO or "test" channel, is in all respects similar to the signal receiving multiplexer input channels Ci-Cn_, where n is the number of channels, except that the input port to the s channel CO is connected to earth so that no external signals can be given to the test channel CO. The test channel has a capacitor 123 ', which has the same capacitance value as the capacitors 123. A multiplexer switch 3023 is assigned to the capacitor 123 '. i H Between the network 3011 and evaluation device 3033, the test and hold (SH) network 1050 (FIG. 18) is connected, which comprises the series capacitor 1051 and the normally open shunt FET switch 1052, which is connected to ground, as in 18 explained. 15 The output from multiplexer 122 on multiple line 312 is connected to network 3011, which typically has amplifier 142 with gain ONE (FIG. 18), the output of which is connected to signal test and hold circuit 1044 (FIG. 18). 37, which is not shown in FIG. 37, is connected.

Das Zustandssteuernetzwerk 132 steuert alle operativen Netzwerke der Schaltanordnung nach Fig. 37 über die Steuerleitungen 3021. Beispielsweise schaltet das Steuernetzwerk 132 sequentiell die Multiplexerkanäle C0-Cn_! über einen Multiple-25 xerabtastzyklus und steuert die Signalauswertvorrichtung 3033, die das Verstärkungssystem 124 aufweist, welches mit dem Analog-Digital-Umwandler 126 in der oben beschriebenen Weise gekoppelt ist. Der Umwandler 126 wandelt die im Multiplexbetrieb geschalteten Analogsignale aus den Kanälen m Cj—Cn_! in entsprechende digitale Zahlen um. Andere Netzwerke, die in Zusammenhang mit dem hier erörterten Merkmal nicht von Bedeutung sind, sind aus Fig. 37 der besseren Übersicht wegen weggelassen. The state control network 132 controls all operational networks of the switching arrangement according to FIG. 37 via the control lines 3021. For example, the control network 132 sequentially switches the multiplexer channels C0-Cn_! over a multiple scan cycle and controls the signal evaluation device 3033, which has the amplification system 124, which is coupled to the analog-digital converter 126 in the manner described above. The converter 126 converts the multiplexed analog signals from the channels m Cj-Cn_! into corresponding digital numbers. Other networks that are not important in connection with the feature discussed here are omitted from FIG. 37 for the sake of clarity.

Im Betrieb des Systems nach Fig. 37 wird zu Beginn eines 35 Multiplexer-Abtastzyklus der Multiplexer 122 auf den Testkanal CO rückgesetzt, und zu diesem Zeitpunkt werden der Schalter 3023 und ein weiterer Schalter 3026 geschlossen. Die Streuspannung Vl die am Kondensator 123' erzeugt wird, wird allgebraisch der Streuspannung V2 hinzuaddiert, die am Netz-40 werk 3011 entsteht. 37, at the beginning of a multiplexer scan cycle, multiplexer 122 is reset to test channel CO, and at this point switch 3023 and another switch 3026 are closed. The stray voltage Vl which is generated at the capacitor 123 'is generally added to the stray voltage V2, which arises at the network 4011.

Die auf diese Weise kombinierte Spannung V! + V2 wird auf einen Kondensator 3025 übertragen, damit dort eine Prüfspannung V' erzeugt wird, die bei geöffnetem Schalter 3026 die entgegengesetzte Polarität zur Spannung Vj + V2 hat. Jedes-45 mal, wenn der Multiplexer auf den Testkanal CO rückgesetzt wird, erhält das Prüf- und Haltenetzwerk 3024 die Streuspannungen aus dem Testkanal CO und aus dem Netzwerk 3011. Im Anschluss daran bleiben die Schalter 3023 und 3026 geöffnet, während der Multiplexer 122 sequentiell die aktiven, Signale so aufnehmenden Kanäle Cj, C2.. .Cn_( abtastet. The voltage V! + V2 is transferred to a capacitor 3025 so that a test voltage V 'is generated there which, when switch 3026 is open, has the opposite polarity to voltage Vj + V2. Every-45 times when the multiplexer is reset to the test channel CO, the test and hold network 3024 receives the stray voltages from the test channel CO and from the network 3011. The switches 3023 and 3026 then remain open, while the multiplexer 122 sequentially the active channels Cj, C2 ... .Cn_ (thus receiving signals).

Wenn die Kondensatoren 123 und 123' die gleichen Kapazitätswerte besitzen und wenn die Gesamtverstärkung des Netzwerkes 3011 konstant bleibt, gilt V' = Vx + V2. Wenn der Multiplexer 122 die Kanäle Ci~Cn_i abtastet, besitzt jeder 55 Kanal am Ausgang des Netzwerkes 3011 eine Signalspannung • VCo wie auch die Streugeräuschspannung V! + V2, die nacheinander und allgebraisch der Prüfungspannung V' hinzuaddiert wird, die von dem Kondensator 3025 nach folgender Gleichung gehalten wird: If the capacitors 123 and 123 'have the same capacitance values and if the overall gain of the network 3011 remains constant, then V' = Vx + V2. When the multiplexer 122 scans the channels Ci ~ Cn_i, each 55 channel at the output of the network 3011 has a signal voltage • VCo as well as the scattering noise voltage V! + V2, which is added successively and generally to the test voltage V ', which is held by the capacitor 3025 according to the following equation:

M> M>

Vc„ + V, + V2 + (-V') = VCn so dass jede Streuspannung Vj + V2 aus jedem Signale aufnehmenden Kanal durch die Prüfspannung V' weitgehend gelöscht os wird. Vc "+ V, + V2 + (-V ') = VCn so that each stray voltage Vj + V2 from each signal receiving channel is largely deleted by the test voltage V'.

Fig. 38 zeigt das Prinzip der Löschung von Streuspannungen, wie sie der Schaltung nach Fig. 16 aufgegeben werden. Der einzige Widerstand 315" wird anstelle der individuellen Wider- FIG. 38 shows the principle of deleting stray voltages as given to the circuit according to FIG. 16. The single resistor 315 "is used instead of the individual resistor

617 017 30 617 017 30

stände 315 in Fig. 37 verwendet. Aus vorstehend angegebenen jedoch so viele Steuerleitungen vorhanden, wie Verstärker, d.h. Gründen haben die Kondensatoren 123 und 123 ' einen wesent- Stufen vorgesehen sind. stands 315 in Fig. 37 used. From the above, however, there are as many control lines as there are amplifiers, i.e. For this reason, the capacitors 123 and 123 'have a substantial number of stages.

lieh kleineren Kapazitätswert als die entsprechenden Kondensa- Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist toren der Fig. 37. Entsprechend erzeugt ein gegebener Streu- das Steuernetzwerk 132 ein synchroner, programmierbarer ström von einem Schalter 316 beispielsweise eine grössere 5 Zähler, z.B. ein 74S161 mit integrierter Schaltung, hergestellt Spannung an den Kondensatoren 123 oder 123' nach Fig. 38 als von Texas Instruments. Der Bezugsdekodierer 3144 ist ein an den entsprechenden grösseren Kondensatoren der Fig. 37. Digital-Analog-Umwandler, z.B. MC 1408L, hergestellt von In Fig. 38 weisen andere Stromkreiselemente, die nicht Motorola. Die Vergleichsvorrichtung 3138 kann eine LM 311 is a smaller capacitance value than the corresponding condensers. In a preferred embodiment of the invention, Fig. 37. Accordingly, a given scattering control network 132 generates a synchronous, programmable current from a switch 316, for example a larger 5 counter, e.g. an integrated circuit 74S161 made voltage across capacitors 123 or 123 'of Fig. 38 as from Texas Instruments. Reference decoder 3144 is one on the corresponding larger capacitors of Fig. 37. Digital to analog converter, e.g. MC 1408L, manufactured by In Fig. 38 have other circuit elements that are not Motorola. The comparator 3138 can be an LM 311

identisch mit denen nach Fig. 37 sind, sondern Stromkreisele- Spannungsvergleichseinrichtung sein, und jeder Verstärker menten der Fig. 18 entsprechen, einen Multiplexer-Pufferver- , 0 Aj-A,,, ist ein Betriebsverstärker mit hoher Eingangsimpedanz, stärker 142, den Signalprüf- und -haltekondensator 1046 und z.B. LF156, beide hergestellt von National Semiconductors, den Pufferverstärker 1048 auf. Abgesehen von diesen geringe- Inc. 37 but identical to the circuit voltage comparator, and each amplifier corresponds to that of FIG. 18, a multiplexer buffer, 0 Aj-A ,,, is an operational amplifier with high input impedance, stronger 142, the signal test - and holding capacitor 1046 and e.g. LF156, both manufactured by National Semiconductors, the 1048 buffer amplifier. Aside from these minor- Inc.

ren Stromkreisunterschieden, ist die vorstehende Beschreibung Jeder der Verstärker A]-Am weist eine Steuerschaltung für der Fig. 37 voll anwendbar auf Fig. 38, und die Kompensations- den Verstärkungsfaktor und eine Schaltung zur Geräuschlö-spannung wird am Kondensator 1051 erzeugt (der auch nur in u schung auf, beide sind im einzelnen in Fig. 40 gezeigt. Die der detaillierteren Schaltung nach Fig. 18 gezeigt ist), um die Steuerschaltung weist ein Spannungsteilernetzwerk auf, das Streuspannungen, die an den Kondensatoren 123 auftreten, zu durch Widerstände 3170,3172, FET-Schalter 3174,3176 und kompensieren. die spezielle Verstärkungssteuerleitung 3150 gebildet ist. Beim 37, each of the amplifiers A] -Am has a control circuit for FIG. 37 fully applicable to FIG. 38, and the compensation, gain, and noise cancellation circuitry is generated on capacitor 1051 (also 40 only (both shown in detail in Fig. 40 (that of the more detailed circuit shown in Fig. 18), around the control circuit has a voltage divider network that eliminates stray voltages across capacitors 123 through resistors 3170 , 3172, FET switch 3174.3176 and compensate. the special gain control line 3150 is formed. At the

Zur Fortsetzung der Beschreibung der seismischen Daten- Vorgang des Einstellens des Verstärkungsfaktors, wenn der Verarbeitungseinrichtungen nach vorliegender Erfindung wird 20 Schalter 3176 geschlossen und der Schalter 3174 geöffnet ist, nachstehend eine detailliertere Erläuterung des Verstärkungs- wird das Ausgangssignal des Verstärkers vom Ausgang 3135 auf systems mit veränderlichem Verstärkungsgrad in Verbindung den invertierenden Eingang 3134 rückgekoppelt, wodurch der mit den Fig. 39 bis 42 gegeben. Verstärker in seinen Zustand niedrigen Verstärkungsgrades To continue the description of the seismic data process of adjusting the gain when the processor of the present invention closes 20 switch 3176 and switch 3174 is open, below a more detailed explanation of the gain is provided by the output signal of the amplifier from output 3135 to systems with variable gain in connection the inverting input 3134 fed back, whereby given with FIGS. 39 to 42. Amplifier in its state of low gain

In Fig. 39 zeigt die linke Seite das Analog-Digital-Erfas- gesetzt wird, der gleich EINS ist. Wenn der Schalter 3174 sungssystem einschliesslich des Multiplexers 122 mit Signalein- 25 geschlossen und der Schalter 3176 geöffnet ist, wird der Schalter gangskanälen Ct, C2 .. .Cn, wobei der Ausgang des Multiplexers in seinen Zustand hohen Verstärkungsgrades (z.B. G! für den auf der Vielfachleitung 312 mit dem nicht invertierenden Ein- Verstärker Aj) gesetzt, da der Widerstand 3170 dann in der gang eines Pufferververstärkers 320 mit dem Verstärkungsfak- Rückkopplungsschleife des Verstärkers liegt. Der gewünschte tor EINS verbunden ist, der ein Betriebsverstärker, z.B. ein LF Verstärkungszustand wird in Abhängigkeit von einem Steuersi-356 der Firma National Seniconductor Inc. sein kann, dessen 3» gnal aus dem Steuernetzwerk 132 über die Steuerleitung 3150 Ausgang mit der Prüf- und Halteschaltung 322 verbunden ist ; gesetzt, die sich auf die bestimmte Verstärkerstufe, z.B. A, in diese Stromkreiskomponenten sind vorstehend, insbesondere in Fig. 40 bezieht. In Fig. 39, the left side shows the analog-digital acquisition that is equal to ONE. When the switch 3174 system including the multiplexer 122 is closed with signal 25 and the switch 3176 is open, the switch becomes channel channels Ct, C2 ... .Cn, the output of the multiplexer being in its high gain state (eg G! For the on of the multiple line 312 with the non-inverting single amplifier Aj), since the resistor 3170 is then connected to a buffer amplifier 320 with the amplification factor feedback loop of the amplifier. The desired gate ONE is connected, which is an operational amplifier, e.g. an LF gain condition may depend on a control signal from National Seniconductor Inc., the signal of which is connected from the control network 132 to the test and hold circuit 322 via the control line 3150 output; set to the specific amplifier stage, e.g. A, these circuit components are referenced above, particularly in FIG. 40.

Verbindung mit Fig. 14 im einzelnen erläutert worden. Die Geräuschlöschschaltung weist FET-Schalter 3182, 14 has been explained in detail. The noise canceling circuit has FET switch 3182,

Das Verstärkungssystem 124 mit veränderlichem Verstär- 3184,3186, einen Kondensator 3188 und eine Geräuschlösch-kungsfaktor weist einen Eingangsanschluss 3130 und einen 35 Steuerleitung 3160 auf. Ist der Schalter 3182 geschlossen, wer-Ausgangsanschluss 3132 auf, und besteht grundsätzlich aus den die Schalter 3184 und 3186 geöffnet. Im Geräusch- oder wenigstens zwei, vorzugsweise vier Verstärkern mit Zweifach- Versetzungslöschbetrieb, mit dessen Hilfe die charakteristi-verstärkungsfaktor, d.h. Verstärkerstufen Aj, A2...An, die in sehen Eigenschaften eines jeden Verstärkers korrigiert werden, Kaskade geschaltet sind. Jeder Verstärker, d.h. jede Stufe, weist sendet das Steuernetzwerk 132 ein Signal über die Steuerleitung ein Paar von Eingangsanschlüssen 3133,3134 und einen Aus- 40 3150, um den Schalter 3176 zuschliessen und den Schalter gangsanschluss 3135 (Fig. 40) auf. Der nicht invertierende 3174 zu öffnen, wodurch jeder Verstärker auf den Zustand mit The variable gain amplification system 124, 3184.3186, a capacitor 3188 and a noise cancellation factor has an input terminal 3130 and a control line 3160. If the switch 3182 is closed, the output port 3132 is open, and basically consists of the switches 3184 and 3186 opened. In the noise or at least two, preferably four, amplifiers with double displacement erase operation, with the aid of which the characteristic gain factor, i.e. Amplifier stages Aj, A2 ... on, which are corrected in the properties of each amplifier, are cascade connected. Any amplifier, i.e. each stage, the control network 132 sends a signal over the control line a pair of input ports 3133,3134 and an output port 40 3150 to close switch 3176 and switch port port 3135 (FIG. 40). The non-inverting 3174 open, causing each amplifier to be on state

Eingang 3133 zur ersten Verstärkerstufe A1 ist mit dem Ein- Verstärkungsfaktor EINS gebracht wird. Gleichzeitig trennt das gangsanschluss 3130 verbunden, der das Ausgangssignal aus der Steuernetzwerk 132 den Eingangsanschluss 3130 zum Verstär-Prüf- und Halteschaltung 322 aufnimmt. Die Ausgangsspan- kungssystem 124 durch öffnen des Schalters 3182 und stellt nung der letzten Verstärkerstufe An am Ausgangsanschluss 45 durch Schliessen des Schalters 3184 (Fig. 40 und 41) die Ver-3132 wird einer Signalauswertvorrichtung aufgegeben, die der bindung zwischen der Verbindungsstelle 3190 und dem Aus-Analog-Digital-Umwandler 126 in dem hier beschriebenen gangsanschluss 3135 des Verstärkers her. Der Eingangsan-System ist, wie auch der Vergleichsvorrichtung 3138. Der Ver- schluss 3133 zum Verstärker wird durch Schliessen des Schalstärkungsfaktor einer jeden Verstärkerstufe kann auf einen von ters 3186 geerdet. Die Schalter 3182,3184 und 3186 werden zwei Zuständen gesetzt, d.h. eingestellt werden, nämlich einen 50 durch ein Signal betätigt, das auf der Steuerleitung 3160 Zustand geringen Verstärkungsfaktors, vorzugsweise gleich ankommt. Jedes Gleichstromgeräusch («Versetzung») erscheint EINS, oder einen Zustand mit hohem Verstärkungsfaktor Gj, dann am Ausgangsanschluss 3135 des Verstärkers. Ein Kon-wobei G; ein diskreter Wert hohen Verstärkungsfaktors für den densator 3188, der in der dargestellten Weise geschaltet ist, i-ten(i= 1,2 .. .m) Verstärkerist. wirdmitdenPolaritätenanseinenPlatten3188a,3188baufge- Input 3133 to the first amplifier stage A1 is brought with the one gain factor ONE. At the same time, the connection 3130 separates, which receives the output signal from the control network 132 and the input connection 3130 to the amplifier test and hold circuit 322. The output voltage system 124 by opening the switch 3182 and setting the last amplifier stage to the output terminal 45 by closing the switch 3184 (FIGS. 40 and 41) the Ver-3132 is given to a signal evaluation device which is responsible for the connection between the connection point 3190 and the From analog-to-digital converter 126 in the output connection 3135 of the amplifier described here. The input system is like the comparison device 3138. The closure 3133 to the amplifier is grounded by closing the sound amplification factor of each amplifier stage to one of ters 3186. Switches 3182, 3184 and 3186 are set to two states, i.e. can be set, namely a 50 actuated by a signal that arrives on the control line 3160 state of low amplification factor, preferably immediately. Any DC noise ("displacement") appears as ONE, or a high gain state Gj, then at the output terminal 3135 of the amplifier. A Kon-whereby G; a discrete high gain value for the capacitor 3188 connected in the manner shown is i-th (i = 1.2 ... .m) amplifier. is built with the polarities on its plates 3188a, 3188b

55 laden, die in Fig. 42 für eine Versetzungsspannung + V darge-Das Steuernetzwerk 132, das vorstehend in Verbindung mit stellt sind, die an den Eingangsanschluss 3133 auftritt. Wenn Fig. 14 erwähnt wurde, ist zwischen die Schalter 316 und 326 der Versetzungslöschungsbetrieb abgeschlossen ist, schliesst das über die Steuervielfachleitung 341 eingeschaltet, die eine Viel- Steuernetzwerk 132 den Schalter 3182 und öffnet die Schalter zahl von Steuerleitungen aufweist. Das Steuernetzwerk 132 3184 und 3186 mit Hilfe eines zweiten Signales über die Steuer schaltet sequentiell die Signaleingangskanäle Ci-Cn über einen ft0 leitung 3160, so dass der Eingangsanschluss 3130 wieder mit Multiplexer-Abtastzyklus, wie vorstehend beschrieben. dem Verstärkersystem 124 verbunden wird und die Verstärker 55 load, which in Fig. 42 represents an offset voltage + V-The control network 132, which is in connection with above, which occurs at the input terminal 3133. If Fig. 14 was mentioned, between the switches 316 and 326 the offset cancellation operation is completed, this closes via the control multiple line 341, which has a multi-control network 132, the switch 3182 and opens the switch number of control lines. The control network 132 3184 and 3186 using a second signal via the control sequentially switches the signal input channels Ci-Cn via an ft0 line 3160, so that the input connection 3130 again with a multiplexer sampling cycle as described above. amplifier system 124 and the amplifiers

Dem Steuernetzwerk 132 sind ein variabler Bezugsdekodie- ]n ihren normalen Betrieb zurückgeführt werden. A variable reference decoding is returned to the control network 132 in normal operation.

rer 3144 und die Fenstervergleichseinrichtung 3138 zugeordnet. Die Ladungsspannung +V am Kondensator 3188 wird nun Verstärkungs-Steuerleitungen 3150 und Geräuschlösch-Steuer- allgebraisch mit dem einkommenden Signal Vin addiert und wird leitungen 3160 verbinden das Zustandssteuernetzwerk 132 mit (,5 vollständig durch das dem Verstärker eingeprägte Versetzungs-jeweils einer der Verstärkerstufen Ax-Am. Der Einfachheit signal + V gelöscht, wie in Fig. 42 gezeigt. Das Ausgangssignal halber ist nur eine Verstärkungs-Steuerleitung 3150 und eine des Verstärkers wird somit frei von Gleichstromgeräusch, unab-Geräuschlösch-Steuerleitung 3160 in Fig. 39 gezeigt, es sind hängig von dem Verstärkungsfaktor, auf den der Verstärker rer 3144 and the window comparison device 3138 assigned. The charge voltage + V at the capacitor 3188 is now added to the control signals 3150 and the noise-canceling control all-in-all with the incoming signal Vin and lines 3160 connect the state control network 132 to (, 5 completely by the offset impressed on the amplifier in each case one of the amplifier stages Ax -Am. The simplicity signal + V cleared as shown in Fig. 42. The output signal is only one gain control line 3150 and one of the amplifier is thus free of DC noise, unde noise canceling control line 3160 shown in Fig. 39, it are dependent on the gain factor to which the amplifier is based

31 31

617 017 617 017

eingestellt worden ist. Die Faktoren, die festlegen, wie oft es erforderlich ist, in den Versetzungslöschbetrieb zu gehen, hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der das Versetzungsgeräusch driftet, und von dem Wert der Eingangsimpedanz des Verstärkers. has been discontinued. The factors that determine how often it is necessary to go into offset cancellation operation depends on the speed at which the offset noise drifts and the value of the amplifier's input impedance.

Beim Betrieb mit veränderlichem Verstärkungsfaktor beginnt der Verstärkungsfaktor-Bestimmungszyklus für jeden Kanal (z.B. Kanal Ct), indem alle Verstärker auf den Verstärkungsfaktor 1 gebracht werden. Das Zustandssteuernetzwerk 132 ergibt eine Folge von Digitalcodes, die eine entsprechende Folge von veränderlichen Bezugsspannungsschritten darstellen. Die Digitalcodes werden in entsprechende diskrete Bezugsspannungen VR durch den Bezugsdekodierer 3144 umgewandelt. Die Bezugsspannungen können durch die Folge When operating with a variable gain factor, the gain factor determination cycle for each channel (e.g. channel Ct) begins by bringing all amplifiers to gain factor 1. State control network 132 provides a sequence of digital codes that represent a corresponding sequence of variable reference voltage steps. The digital codes are converted to corresponding discrete reference voltages VR by the reference decoder 3144. The reference voltages can result from this

Vr, = Vb/Gj, VR2 = Vb/G2 .. ,VRm = VB/Gm abgestuft werden, wobei G1; G2 ... Gm die höheren Werte für den Verstärkungsfaktor der Verstärker A, A2.. .Am sind und VB eine Basisspannung gleich einem vorgewählten Bruchteil der vollen Spannung des Analog-Digital-Umwandlers 126 ist. Die Verstärkungsfaktoren G1; G2 usw. sind proportional einer ausgewählten Potenz der gleichen Zahlenbasis, z.B. zwei. Die vorgewählte Energie ist für jeden Verstärker eindeutig. Die veränderlichen Bezugsspannungsschritte VRi sind invers proportional den eindeutigen Verstärkungsfaktorwerten ihrer entsprechenden Verstärker. Das Steuernetzwerk 132 weist als Teil des Versetzungsbeseitigungsbetriebes und des Betriebes mit sich änderndem Verstärkungsfaktor die Einstellung des Verstärkers auf den Zustand mit Verstärkungsfaktor 1 auf. Dieser gemeinsame Schritt vereinfacht die Durchführung dieser Funktionen. Vr, = Vb / Gj, VR2 = Vb / G2 .., VRm = VB / Gm, where G1; G2 ... Gm are the higher values for the amplification factor of the amplifiers A, A2 ... .Am and VB is a base voltage equal to a preselected fraction of the full voltage of the analog-to-digital converter 126. The gain factors G1; G2 etc. are proportional to a selected power of the same number base, e.g. two. The preselected energy is unique for each amplifier. The variable reference voltage steps VRi are inversely proportional to the unique gain values of their corresponding amplifiers. The control network 132, as part of the offset removal operation and the changing gain operation, has the amplifier set to the gain 1 state. This common step simplifies the implementation of these functions.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist Gx = 2 exp 2(m-i) pür ejn Verstärkungssystem 124 mit vier Verstärkern (m = 4), sind die entsprechenden Werte hohen Verstärkungsfaktors für die Verstärker: G] = 256, G2 = 16, G3 = 4, G4 2. Bei nur vier Einstellungen mit hohem Verstärkungsfaktor kann der Verstärkungsfaktor des Binärverstärkungssystems 124 so ausgelegt werden, dass er von einem Minimum von zwei zur nullten Potenz (d.h. eins) bis zum Maximum von 2 zur fünfzehnten Potenz (d.h. 32 786) in Schritten von Potenzen von 2 reicht. Um dies zu erzielen, sind nur vier Verstärkungsgradentscheidungen notwendig. Die Verstärkungsgradvergleiche müssen so durchgeführt werden, dass der Verstärker, der die Einstellung mit höchstem Verstärkungsgrad hat, zuerst vorgenommen wird, und dass anschliessend die Vergleiche in der Reihenfolge abnehmenden Verstärkungsgrades der Verstärker vorgenommen werden, unabhängig von der elektrischen Position des jeweiligen Verstärkers in der Kaskade. In a preferred embodiment, Gx = 2 exp 2 (mi) for a four amplifier amplifier system 124 (m = 4), the corresponding high gain values for the amplifiers are: G] = 256, G2 = 16, G3 = 4, G4 2. With only four high gain settings, the gain of binary gain system 124 can be designed to go from a minimum of two to zero power (ie one) to a maximum of 2 to fifteen power (ie 32,786) in steps of powers ranges from 2. To achieve this, only four gain decisions are necessary. The gain comparisons must be made so that the amplifier that has the highest gain setting is made first, and then the comparisons are made in order of decreasing amplifier gain regardless of the electrical position of each amplifier in the cascade.

Die Arbeitsweise mit sich änderndem Verstärkungsfaktor wird nachstehend im einzelnen erläutert. Sind alle vier Verstärker auf den Verstärkungsgrad Eins eingestellt, wird der Absolutwert der Ausgangsspannung IV0I des Systems, die an dem Ausgangsanschluss 3132 auftritt, mit der ersten Bezugsspannung VR1 = Vb/256 durch die Vergleichseinrichtung 3138 verglichen. Die Vergleichseinrichtung 3138 richtet die Spannung V0 gleich und vergleicht ihren Absolutwert mit der Bezugsspannung VR1. Die Entscheidung, die auf diesem Vergleich basiert, wird dem Steuergerät 132 aufgegeben. Wenn IV0I^VR1 ist, bewirkt das Steuergerät 132, dass der Verstärkungsfaktor des Verstärkers At auf einem Wert Eins bleibt. Wenn IV0I^VR1 ist, setzt das Steuergerät 132 den Verstärkungsfaktor des Verstärkers Ax auf Gb d.h. 256. Die variablen Bezugsspannungen VR2, VR3, VR4 werden dann sequentiell mit den aufeinanderfolgenden Werten der Ausgangsspannung VQ verglichen, die auftritt, nachdem die sequentiellen Schaltentscheidungen durchgeführt worden sind. Wenn jeder Vergleich durchgeführt worden ist, wird eine Verstärkungsgradentscheidung von dem Steuernetzwerk 132 für den Verstärker durchge35 The operation with changing gain factor is explained in detail below. When all four amplifiers are set to unity gain, the absolute value of the system output voltage IV0I that appears at the output terminal 3132 is compared to the first reference voltage VR1 = Vb / 256 by the comparator 3138. The comparator 3138 rectifies the voltage V0 and compares its absolute value with the reference voltage VR1. The decision based on this comparison is given to control unit 132. When IV0I ^ VR1, controller 132 causes the gain of amplifier At to remain at one. If IV0I ^ VR1, controller 132 sets the gain of amplifier Ax to Gb i.e. 256. The variable reference voltages VR2, VR3, VR4 are then sequentially compared to the successive values of the output voltage VQ that occurs after the sequential switching decisions have been made. When each comparison has been made, a gain decision is made by the control network 132 for the amplifier

50 50

55 55

führt, der den nächsten nachfolgend geringeren Verstärkungsfaktor entsprechend der Bezugsspannung, die für den Vergleich verwendet wird, hat. leads, which has the next lower gain factor corresponding to the reference voltage used for the comparison.

Die Vergleichsvorrichtung 3138 vergleicht somit die Ausgangsspannung IV0I am Anschluss 3132 mit der Bezugsspannung VR1 entsprechend dem Verstärker Av Wenn der Vergleich negativ ist, d.h., wenn der Absolutwert von V0 kleiner als VR1 ist, gibt die Vergleichseinrichtung 3138 einen Befehl an das Steuernetzwerk 132, damit der normalerweise geschlossene Schalter 3176 geöffnet und der normalerweise offene Schalter 3174 geschlossen wird (Fig. 40). Der Verstärker Ax hat nun die Einstellung mit hohem Verstärkungsfaktor. Das geprüfte Signal, das durch die Prüf- und Halteschaltung 322 gehalten wird, wird wieder durch das Binärsystem 124 mit sich änderndem Verstärkungsfaktor verstärkt, wobei der Verstärker Aj auf seine Einstellung mit hohem Verstärkungsgrad eingestellt wird und die Verstärker A2-A4 auf ihren Einstellungen auf Verstärkungsgrad Eins bleiben. Wenn der neue Wert IV0I kleiner als VR2 ist, d.h., wenn das Resultat des zweiten Vergleichs wieder negativ ist, gibt die Vergleichsvorrichtung 3138 einen Befehl an das Steuernetzwerk 132, um den Verstärker A2 in seine Einstellung mit hohem Verstärkungsfaktor zu bringen. Das geprüfte Signal wird wieder durch das Binärsystem 124 mit sich veränderndem Verstärkungsfaktor, das Verstärker Aj und A2 auf ihren Einstellungen mit hohem Verstärkungsgrad und Verstärker A3, A4 auf ihren Einstellung mit Verstärkungsfaktor Eins besitzt, verstärkt. Wenn der nächste Wert IV0I<VR3 ist, d.h. wenn das Ergebnis des dritten Vergleiches wieder negativ ist, Bewirkt das Steuergerät 132, dass der Verstärker A3 (nicht dargestellt) seine Einstellung mit hohem Verstärkungsgrad annimmt. Wenn nach dem vierten Vergleich IV0I<VR4 ist, bewirkt das Steuergerät 132, dass der Verstärker A4 (der der Verstärker Am sein kann), seine Einstellung mit hohem Verstärkungsgrad annimmt, wenn aber IV0I^VR4 wird, hält das Steuergerät 132 den Verstärker auf dem Verstärkungsgrad Eins. Nach Beendigung des vierten Vergleiches gibt die Vergleichseinrichtung 3138 einen Befehl an das Steuernetzwerk 132, damit der Analog-Digital-Umwandler 126 die Spannung V0 annimmt, die dann am Ausgangsanschluss 3132 auftritt, und sie in eine digitale Zahl umwandelt. Comparator 3138 thus compares output voltage IV0I at terminal 3132 with reference voltage VR1 corresponding to amplifier Av. If the comparison is negative, that is, if the absolute value of V0 is less than VR1, comparator 3138 issues a command to control network 132 so that normally closed switch 3176 is opened and normally open switch 3174 is closed (Fig. 40). The amplifier Ax now has the setting with a high amplification factor. The signal under test, which is held by the test and hold circuit 322, is again amplified by the binary system 124 with a changing gain factor, with the amplifier Aj set to its high gain setting and the amplifiers A2-A4 to their gain settings Stay one. If the new value IV0I is less than VR2, i.e. if the result of the second comparison is negative again, the comparator 3138 issues a command to the control network 132 to bring the amplifier A2 into its high gain setting. The signal under test is again amplified by the changing gain binary system 124 having amplifiers Aj and A2 at their high gain settings and amplifiers A3, A4 at their gain one setting. If the next value is IV0I <VR3, i.e. if the result of the third comparison is negative again, controller 132 causes amplifier A3 (not shown) to assume its high gain setting. If, after the fourth comparison, IV0I <VR4, controller 132 causes amplifier A4 (which may be amplifier Am) to assume its high gain setting, but if IV0I ^ VR4, controller 132 holds amplifier on Gain level one. After the fourth comparison is complete, the comparator 3138 issues a command to the control network 132 to cause the analog-to-digital converter 126 to take the voltage V0 that then appears at the output terminal 3132 and to convert it into a digital number.

Nach Beendigung einer jeden Verstärkungsfaktorauswählfolge wird der Gesamtverstärkungsfaktor der Kaskade von vier Verstärkern durch das Steuernetzwerk 132 als ein digitales Verstärkungsfaktor-Kodewort codiert, das so viele Bits enthält, wie Stufen, d.h., Verstärker im Verstärkungssystem 124 vorhanden sind. Jedes Bit des Verstärkungsfaktorcodewortes stellt den Zustand des Schalters 3176 dar. Der Verstärkungsfaktorcode ist EINS, wenn der Schalter 3176 offen ist, er ist NULL, wenn der Schalter geschlossen ist. Somit ist im Falle von vier Verstärkern, wenn alle Verstärker auf den Verstärkungsfaktor Eins eingestellt sind, der Verstärkungsfaktorcode 0000. Wenn der Gesamtverstärkungsfaktor 64 ist, wird der Verstärkungsfaktorcode 0110. Upon completion of each gain selection sequence, the total gain of the cascade of four amplifiers is encoded by the control network 132 as a digital gain codeword containing as many bits as there are stages, i.e., amplifiers, in the gain system 124. Each bit of the gain code word represents the state of switch 3176. The gain code is ONE when switch 3176 is open, it is ZERO when the switch is closed. Thus, in the case of four amplifiers, when all amplifiers are set to gain one, the gain code is 0000. When the total gain is 64, the gain code becomes 0110.

Bei vier Verstärkern, die nur vier Entscheidungen erfordern, ergibt somit das Binärverstärkungssystem 124 mit sich änderndem Verstärkungsfaktor, das hier erläutert ist, 215 Verstärkungsfaktorstufen. Dieses Ergebnis zu erzielen, haben bekannte Systeme fünfzehn Verstärker und sechzehn getrennte Entscheidungen und Abläufe erfordert. Somit kann das binäre Verstärkungssystem 124 mit der beschriebenen Steuerschaltung die Auswahl eines geeigneten Verstärkungsfaktors in einem Bruchteil der bisher bei bekannten Systemen erforderlichen Zeit vornehmen, und es nimmt nur einen Bruchteil des Volumens ein, das bisher notwendig war, um ein herkömmliches binäres Verstärkungssystem mit sich änderndem Verstärkungsfaktor unterzubringen. Thus, with four amplifiers that require only four decisions, the binary gain system 124 with changing gain, which is discussed here, gives 215 gain levels. To achieve this result, known systems have required fifteen amplifiers and sixteen separate decisions and procedures. Thus, the binary gain system 124 with the control circuit described can select an appropriate gain in a fraction of the time previously required in known systems and takes up only a fraction of the volume previously required to change a conventional binary gain system Gain gain factor.

Im Laufe der Erläuterung des Diagramms nach Fig. 13 ist das Prinzip der Verwendung einer Signalaufnahme zwischen In the course of the explanation of the diagram of FIG. 13, the principle of using a signal pickup is between

617 017 617 017

32 32

einem verhältnismässig langsam fortschreitenden Abfragesignal und einem verhältnismässig rasch fortschreitenden Befehlssignal, nämlich dem DATEN-Signal, erläutert worden. Dieses Merkmal wird nachstehend in Verbindung mit den Fig. 43—48 weiter erläutert, da es allgemein zum Zwecke der Einleitung eines Schaltvorganges verwendet wird. a relatively slowly progressing query signal and a relatively rapidly progressing command signal, namely the DATA signal. This feature is further discussed below in connection with FIGS. 43-48 because it is used generally for the purpose of initiating a shift.

Fig. 43 ist eine schematische, vereinfachte Gesamtdarstellung der bisher erläuterten seismischen Datenverarbeitungsvor-richtung, die die gemeinsame, zentrale Datenverarbeitungsvorrichtung, d.h., die Station 2, und die Vielzahl von identischen, im Abstand versetzten vielkanaligen Datenerfassungsvorrichtungen, d.h., Sende-Empfangsvorrichtungen lila, 111b, 111c, 11 ld aufweist, welche in Serie geschaltet und mit der Zentralstation über Übertragungsleitungen verbunden sind, die vorstehend erläutert wurden und die in vereinfachter Weise in Fig. 43 als eine Signalübertragungsverbindung 4016 mit drei Kanälen dargestellt ist. Die Trennung zwischen den Erfassungs-, d.h. Sende-Empfangsvorrichtungen ist vorzugsweise konstant, und beträgt etwa 60—90 m. 43 is a schematic, simplified overall illustration of the seismic data processing device explained so far, which shows the common, central data processing device, ie station 2, and the multiplicity of identical, spaced-apart multichannel data acquisition devices, ie transceiver devices purple, 111b , 111c, 11 id, which are connected in series and connected to the central station via transmission lines which have been explained above and which is shown in simplified form in FIG. 43 as a signal transmission connection 4016 with three channels. The separation between the acquisition, i.e. Transceivers are preferably constant, and are approximately 60-90 m.

Die Zentralstation 2 weist eine Steuerschaltung 4018 und eine datenverarbeitende und aufzeichnende Einheit 4020 auf, die schematische Darstellungen der erläuterten Schaltung sind. Die vereinfachte Darstellung von Schaltungen 4018 und 4020 ist so zu verstehen, dass sie die Systemsteuereinheit und den Datenempfänger (Block 2172 in Fig. 31) darstellt, wobei ein detaillierteres Blockschaltbild der Zentralstation 2 weiter oben in Verbindung mit Fig. 21 erläutert und dargestellt ist. Die Einheit 4020 kann ein Magnetbandaufzeichnungsgerät bekannter Art sein. Die Steuerschaltung 4018 weist eine Signalübertragungsvorrichtung, z.B. eine Taktschaltung bekannter Art, zur Übertragung der Mehrzustands-Abfragesignale IP, z.B. Impulse S1 und S2, an vorgewählten Prüfsignalen und/oder ein Steuersignal durch die Kanäle 4090 und 4091 der dreikanaligen Signalübertragungsverbindung 4016 auf, wie sie weiter oben erläutert wurde. The central station 2 has a control circuit 4018 and a data processing and recording unit 4020, which are schematic representations of the circuit explained. The simplified representation of circuits 4018 and 4020 is to be understood to represent the system control unit and the data receiver (block 2172 in FIG. 31), a more detailed block diagram of the central station 2 being explained and shown above in connection with FIG. 21. Unit 4020 can be a known type of magnetic tape recorder. The control circuit 4018 has a signal transmission device, e.g. a clock circuit of known type, for the transmission of the multistate interrogation signals IP, e.g. Pulses S1 and S2, on preselected test signals and / or a control signal through the channels 4090 and 4091 of the three-channel signal transmission link 4016, as explained above.

Nachdem jede Sende-Empfangsvorrichtung lila, 111b die Übertragung ihrer lokalen Daten abgeschlossen hat, nimmt sie Daten aus weiter entfernten Datenerfassungs- oder Sende-Empfangsvorrichtungen auf, regeneriert sie und überträgt sie auf die Zentralstation 2. Die Datenerfassungsvorrichtung lila, . die der Station 2 am nächsten liegt, überträgt somit ihre lokalen Daten zuerst und nimmt dann Daten aus den übrigen 99 abwärts in Bezug auf die Verbindung gelegenen Vorrichtungen auf und überträgt sie (wobei unterstellt ist, dass 100 solche Vorrichtungen in dem System vorhanden sind). Die letzte Datenerfassungsvorrichtung überträgt natürlich nur ihre lokalen Daten. After each transceiver lilac, 111b has finished transmitting its local data, it picks up data from more distant data acquisition or transceiver devices, regenerates it and transmits it to the central station 2. The data acquisition device lilac,. that closest to station 2 thus transmits its local data first and then picks up and transmits data from the remaining 99 downlink related devices (assuming there are 100 such devices in the system). The last data acquisition device, of course, only transmits its local data.

Wie ebenfalls weiter oben bereits erläutert, kann ein Abfragesignal einen einer Vielzahl von Zuständen oder Eigenschaften besitzen. Die bevorzugten Abfrage- und Steuersignale sind Rechteckwellenimpulse, obgleich auch andere Arten von Signalen verwendet werden können. Die Ausbreitgeschwindigkeit eines Impulses durch den Abfragekanal 4090 ist unterschiedlich von der Ausbreitgeschwindigkeit eines Impulses durch den Steuerkanal 4091, wobei der Abfragekanal 4090 schematisch Übertragungsleitungen IP1, IP2, IP3 darstellt, während der Steuerkanal 4091 die DATEN- und Daten-Nebenschluss-Leitungen der Fig. 5 und 8b darstellt. Bei der hier erörterten Ausführungsform ist die Ausbreitgeschwindigkeit durch den Steuerkanal 4091 grösser als durch den Abfragekanal 4090. As also explained above, an interrogation signal can have one of a number of states or properties. The preferred interrogation and control signals are square wave pulses, although other types of signals can be used. The rate of propagation of a pulse through polling channel 4090 is different from the rate of propagation of a pulse through control channel 4091, polling channel 4090 schematically representing transmission lines IP1, IP2, IP3, while control channel 4091 represents the DATA and data shunt lines of FIG. 5 and Figure 8b. In the embodiment discussed here, the propagation speed through control channel 4091 is greater than through query channel 4090.

Wenn eine Datenerfassungseinheit, z.B. eine Sende-Emp-fangsvorrichtung 111b, schadhaft wird, muss sie so in Neben-schluss gelegt werden, dass Daten, die aus einer weiter entfernten Vorrichtung, z.B. der Vorrichtung 111c übertragen werden, dadurch nicht beeinflusst werden. Ein Steuerimpuls wird von der Steuereinheit 4018 über den Steuerkanal 4091 übertragen. Bei einer ausgewählten Vorrichtung, z.B. der Sende-Empfangs- If a data acquisition unit, e.g. a transmit / receive device 111b becomes defective, it must be shunted so that data coming from a more distant device, e.g. of the device 111c are transmitted, are not influenced thereby. A control pulse is transmitted from the control unit 4018 via the control channel 4091. With a selected device, e.g. the send-receive

vorrichtung 111b überholt der Empfängerimpuls den Abfrageimpuls aufgrund der unterschiedlichen Ausbreitgeschwindigkeiten in den Kanälen 4090 und 4091, und fällt mit ihm zusammen. Die Koincidenz der beiden Impulse an der Vorrichtung 111b ; bewirkt, dass die Vorrichtung in Nebenschluss gelegt wird. device 111b the receiver pulse overtakes and coincides with the interrogation pulse due to the different propagation speeds in channels 4090 and 4091. The coincidence of the two pulses on the device 111b; causes the device to be shunted.

In den Fig. 43 und 44 sind die Datenerfassungs-, d.h. Sende-Empfangsvorrichtungen lila, 111b, 111c, llld mit einer Vielzahl von Eingabekanälen versehen, wobei jeder Eingabekanal mit einer seismischen Sensorengruppe 21 in der vorbeschriebe-i nen Weise verbunden ist. Jede dieser Vorrichtungen enthält die Signalkonditionierlogik, die den Multiplexer 122, die Prüf- und Halteschaltungen 3024, die den Verstärkungsfaktor konditio-nierenden Verstärker 124, den Analog-Digital-Umwandler 126 und das Ausgangssignalregister 128 aufweist. Diese Stromkreis-i komponenten verbinden die seismischen Sensoren 21 an den Signaleingangskanälen mit dem Datenkanal 4092'. Sie können herkömmlicher Art sein, wie in der Seismik an sich bekannt. Der den Verstärkungsgrad konditionierende Verstärker 124 ist zweckmässigerweise der Binärverstärker mit veränderlichem i Verstärkungsfaktor und mit gleitendem Komma, wie er in Verbindung mit den Fig. 39-42 beschrieben ist, der einen Verstärkungsfaktorcode mit vier Bits aufweist, um die Einstellung cks Verstärkungsfaktors für jede Datenprüfung anzuzeigen. Der Analog-Digital-Umwandler 126 kann beispielsweise ein 12-Bit-; Umwandler vom Typ Micronetics MN 5212 sein, obgleich ein Umwandlet mit grösserer oder kleinerer Auflösung ebenfalls verwendet werden kann. Das Ausgangssifnal-Speicherregister 128 kann ein herkömmliches Serieneingabe-Serienausgabe-Schieberegister mit 16—20 Bits sein. Bei einer bevorzugten i Ausführungsform besitzt das Register 128 eine Kapazität für mindestens 12 Datenbits aus dem Analog-Digital-Umwandler und vier Verstärkungsgradcodebits für den den Verstärkungsgrad konditionierenden Verstärker. 43 and 44, the data acquisition, i.e. Transceiver devices purple, 111b, 111c, llld are provided with a multiplicity of input channels, each input channel being connected to a seismic sensor group 21 in the manner described above. Each of these devices includes the signal conditioning logic that includes the multiplexer 122, the test and hold circuits 3024, the gain conditioning amplifier 124, the analog-to-digital converter 126, and the output signal register 128. These circuit components connect the seismic sensors 21 to the data channel 4092 'at the signal input channels. They can be of a conventional type, as is known per se in seismics. The gain conditioning amplifier 124 is conveniently the variable gain, floating point binary amplifier as described in connection with Figs. 39-42, which has a four bit gain code to indicate the gain setting for each data test . Analog-to-digital converter 126 may be, for example, a 12-bit; Micronetics MN 5212 converter, although a converter with higher or lower resolution can also be used. Output signal storage register 128 may be a conventional 16-20 bit serial input to serial output shift register. In a preferred embodiment, register 128 has a capacity for at least 12 data bits from the analog-to-digital converter and four gain code bits for the gain conditioning amplifier.

Wie weiter oben beschrieben und in Fig. 44 gezeigt, ist das ; Steuernetzwerk 132 vorgesehen, das durch Signale S1 oder S2 auf den Leitungen S1 oder S2 aktiviert wird. Die Signale S1 (Abtastintervall-Abfrageimpuls) oder S2 (Teilerabfrageimpuls) werden in Abhängigkeit von Abfrageimpulsen erzeugt, die entweder einen ersten Zustand oder einen zweiten Zustand einneh-i men. Die entsprechenden Abfrageimpulse, die generell durch die Buchstaben «IP» bezeichnet sind und die über den Kanal 4090, z.B. die Verbindungen IP1, IP2, IP3 der Fig. 5 übertragen werden, sind ebenfalls mit S1 und S2 bezeichnet, wobei S1 einen Zustand, (nämlich eine bestimmte Breite) und S2 einen anderen ; Zustand (nämlich eine andere Breite) einnimmt. In Abhängigkeit von einem Signal S1 setzt das Steuernetzwerk 132 den Multiplexer 122 auf den Kanal CO, den Test- oder Leerkanal zurück. In Abhängigkeit von einem Signal S2 im Anschluss an ein Signal S1 verschiebt das Steuernetzwerk 132 den Multiple-i xer 122 auf den ersten Eingangskanal in der Folge, damit die Prüf- und Halteschaltung 3024 eine Eingabe aus dem ersten Kanal prüft. Der S1 Impuls setzt das Steuernetzwerk 132 so, dass die Datenabgabe in Abhängigkeit von S2 Impulsen über die Dauer des Abtastzyklus ermöglicht wird, wobei der Abtast-; zyklus der Multiplexerbetrieb zur Prüfung aller vierzehn Eingabekanäle ist. As described above and shown in Figure 44, this is; Control network 132 is provided, which is activated by signals S1 or S2 on lines S1 or S2. The signals S1 (sampling interval interrogation pulse) or S2 (divider interrogation pulse) are generated as a function of interrogation pulses which assume either a first state or a second state. The corresponding interrogation pulses, which are generally designated by the letters «IP» and which are transmitted via channel 4090, e.g. the connections IP1, IP2, IP3 of FIG. 5 are also designated S1 and S2, where S1 is one state (namely a certain width) and S2 is another; State (namely a different width). Depending on a signal S1, the control network 132 resets the multiplexer 122 to the channel CO, the test or empty channel. Depending on a signal S2 following a signal S1, the control network 132 shifts the multiple ixer 122 to the first input channel in the sequence, so that the test and hold circuit 3024 checks an input from the first channel. The S1 pulse sets the control network 132 in such a way that the data output as a function of S2 pulses is made possible over the duration of the sampling cycle, the sampling; cycle is the multiplexer mode for checking all fourteen input channels.

Wird die Signalprobe durch den Verstärkungsfaktor-Kondi-tionierer 124 verstärkt und dem Analog-Digital-Umwandler 126 dargeboten, wird der Verstärkungsfaktor in entsprechender i Weise als Verstärkungsfaktorcode mit vier Bits ausgedrückt. Wenn das nächste S2-Signal aufgenommen wird, stellt das Steuernetzwerk 132 den Multiplexer 122 auf den nächsten Kanal ein, und bewirkt gleichzeitig, dass der Analog-Digital-Umwand-ler 126 die im Verstärkungsfaktor konditionierte Probe aus dem s ersten Kanal in eine digitale Zahl umwandelt. Zu Beginn des Umwandlungszyklus wird der Verstärkungsfaktorcode mit vier Bits in Serie aus dem Verstärkungsfaktorkonditionierer 124 auf das Ausgangsregister 128 über die Leitung 3036 übertragen. If the signal sample is amplified by the amplification factor conditioner 124 and presented to the analog-digital converter 126, the amplification factor is correspondingly expressed as an amplification factor code with four bits. When the next S2 signal is received, the control network 132 sets the multiplexer 122 to the next channel and, at the same time, causes the analog-to-digital converter 126 to amplify the gain-conditioned sample from the first channel into a digital number converts. At the beginning of the conversion cycle, the four-bit gain code is transferred in series from the gain conditioner 124 to the output register 128 over line 3036.

33 617 017 33 617 017

Wenn die Analog-Digital-Umwandlung fortschreitet, werden normalerweise in derartigen logischen Schaltungen vorliegen, As analog-to-digital conversion proceeds, such logic circuits will normally be present

die zwölf Bits, die die Digitalzahl darstellen, in Serie in das Diese beiden Zustände können als Binärzahlensignale darstel- the twelve bits that represent the digital number in series into these two states can be represented as binary number signals

Ausgangsregister 128 aus dem Analog-Digital-Umwandler 126 lend betrachtet werden, und sie werden oft als Logische-Eins gegeben. Im Register 126 werden die 12 Datenbits mit den vier und Logische-NULL bezeichnet. Zusätzlich werden die niedri-Verstärkungsfaktorcodebits zur Bildung eines Digitalwortes mit 5 gen und hohen Spannungszustände manchmal als «Binäre Null» Output registers 128 from analog-to-digital converter 126 are considered to be lend, and they are often given as logic one. In register 126 the 12 data bits are designated with the four and logical ZERO. In addition, the low gain code bits to form a digital word with 5 gen and high voltage states are sometimes called "binary zero"

16 Bits entsprechend der Probe aus dem ersten Kanal kombi- und «Binäre Eins» oder als «Falsche» und «Echte» Signale oder niert. Vier Präambelbits können hinzuaddiert werden, so dass Zustände bezeichnet. Wenn im Falle eines UND-Gatters z.B. 16 bits corresponding to the sample from the first channel combined and «binary one» or as «false» and «real» signals or kidneys. Four preamble bits can be added to indicate states. If in the case of an AND gate e.g.

ein Wort aus 20 Bits entsteht. die beiden Eingänge auf einen vorbestimmten Spannungspegel a word of 20 bits is created. the two inputs to a predetermined voltage level

Wenn der Umwandlungszyklus für einen Kanal, z.B. Kanal angehoben werden (der als «echt» bezeichnet wird), ändert sich If the conversion cycle for a channel, e.g. Channel raised (which is referred to as "real") changes

K beginnt, überträgt das Steuernetzwerk 132 das digitale 10 der Ausgang auch auf diesen Spannungspegel (als «echt» K begins, the control network 132 transmits the digital 10 the output also to this voltage level (as "real"

Datenwort aus dem Kanal Kl, das vorher im Ausgangsregister bezeichnet), während dann, wenn einer der Eingänge auf einem Data word from the channel Kl, which previously referred to in the output register), while when one of the inputs on a

128 gespeichert wurde, auf den Datenkanal 4092'. Ein Zähler- unterschiedlichen, niedrigeren Spannungspegel liegt (mit 128 was stored on the data channel 4092 '. A counter-different, lower voltage level lies (with

Decodierer 3037 zählt die Bits, die in Serie aus dem Register «falsch» bezeichnet), der Ausgang des UND-Gatters auf dem Decoder 3037 counts the bits that are denoted in series from the register "wrong"), the output of the AND gate on the

128 ausgetastet worden sind, und gibt dem Steuernetzwerk 132 niedrigen Pegel verbleibt (im «falschen» Zustand). In ähnlicher den Befehl, die Übertragung der Datenbits zu beenden, wenn 15 Weise werden bei der nachstehenden Erörterung die beiden die Zählung abgeschlossen ist. Der Datenkanal 4092' einer Zustände einer logischen Schaltung als «echte» und «falsche» 128 have been blanked, and gives the control network 132 a low level (in the "wrong" state). Similarly, the command to end the data bit transmission when 15 ways are used in the discussion below, the two the counting is complete. The data channel 4092 'of a logic circuit state as "real" and "false"

jeden Sende-Empfangsvorrichtung 111 wird normalerweise mit Zustände bezeichnet. each transceiver 111 is usually referred to as states.

dem Datenübertragungskanal 4092 verbunden, wie sich aus der Wenn das Steuernetzwerk 132 (Fig. 44) einen Abfrageim- connected to the data transmission channel 4092, as can be seen from the fact that if the control network 132 (FIG. 44) receives a query

nachstehend beschriebenen Fig. 45 ergibt. Die Verbindung puls im ersten Zustand überträgt, schreitet der Impuls, wie in 45 described below. The connection pulse transmits in the first state, the pulse proceeds as in

4092 der Fig. 43 und 45 entspricht der Verbindung Dl, D2, D3 20 Fig. 45 gezeigt, durch den Abfragekanal 4090, durch den Schal- 4092 of FIGS. 43 and 45 corresponds to the connection D1, D2, D3 20 FIG. 45 shown by the query channel 4090, by the switching

(s. oben). ter 4044 zum Leitungsempfänger 4048, durch den Schalter (see above). ter 4044 to the line receiver 4048, through the switch

Fig. 45 zeigt weitere Einzelheiten einer der Datenerfas- 4050 zum Leitungstreiber 4052, den Schalter 4046 und zur sungseinheiten, z.B. Sende-Empfangsvorrichtungen lila, 111b nächsten Sende-Empfangsvorrichtung in der Folge fort. Der usw. einschliesslich einer Signaleigenschaftsidentifiziereinrich- Impuls gelangt auch durch die Verzögerungsleitung 4072. Am tung 4038 und erster und zweiter Signalkoinzidenzdetektoren 25 Ende der 1000 Nanosekunden tritt die führende Kante dieses Fig. 45 shows further details of one of the data acquisition 4050 to the line driver 4052, the switch 4046 and to the solution units, e.g. Transceivers purple, 111b next transceiver in sequence. The etc. including a signal property identifier pulse also passes through delay line 4072. At device 4038 and first and second signal coincidence detectors 25 at the end of 1000 nanoseconds the leading edge of this occurs

4040 und 4042, die mit gestrichelten Linien umschlossen darge- Impulses aus dem Ausgang der Verzögerungsleitung aus, an stellt sind. In Serie mit dem Abfragekanal 4090 sind Neben- dieser Stelle ist jedoch die ablaufende Kante des Impulses am schlussschalter 4044,4046 mit Leistungsverlust, ein Leitungs- Eingang der Verzögerungsleitung «sichtbar», d.h. vorhanden, 4040 and 4042, which are shown in dashed lines and represent the pulse from the output of the delay line. In series with the query channel 4090, in addition to this point, however, the trailing edge of the pulse at the closing switch 4044.4046 with loss of power, a line input of the delay line is "visible", i.e. available,

empfänger 4048, ein Schalter 4050 zum Unwirksammachen der Somit gehen beide Eingänge in das UND-Gatter 4074 «Echt», receiver 4048, a switch 4050 to disable the Thus both inputs go into the AND gate 4074 "real",

Abfragesignale und ein Leitungstreiber 4052 verbunden. Der 30 d.h. auf aktive, hohe Pegel zur Aktivierung des UND-Gatters Interrogation signals and a line driver 4052 connected. The 30 i.e. to active, high levels to activate the AND gate

Steuerkanal 4091 ist mit einem Leitungsempfänger 4054 und 4074, wodurch ein 200 ns-Signal auf der Leitung S1 erzeugt einem Leitungstreiber 4056 versehen. Der Datenkanal 4092 wird, das eine nach Positiv gehende führende Kante besitzt. Wie weist einen Leitungsempfänger 4058 und einen ODER-Gatter/ vorstehend beschrieben, setzt das Steuergerät 132 (Fig. 44), Control channel 4091 is provided with a line receiver 4054 and 4074, whereby a 200 ns signal on line S1 generates a line driver 4056. Data channel 4092 will have a positive leading edge. As instructed by a line receiver 4058 and an OR gate / described above, controller 132 (FIG. 44)

Leistungstreiber 4062 auf. Die beiden Eingänge in den Lei- wenn es ein Signal auf der Leitung S1 anzeigt, den Multiplexer tungstreiber 4062 sind die Eingänge 4092 von leitungsabwärts 35 122. Die ablaufende Kante des zweiten Abfrageimpulses liegenden Datenerfassungseinheiten, d.h. Sende-Empfangsvor- erzeugt einen nach Positiv gehenden logischen Pegel auf der richtungen und der Eingang 4092' aus dem lokalen Datenabga- Leitung S2, der der Ausgang des Inverters 4076 ist, 200 ns beregister 128 (vgl. Fig. 44). Die Schlater 4064 und 4066 nachdem S1 «Echt» geworden ist. Power driver 4062 on. The two inputs in the line- if it indicates a signal on line S1, the multiplexing device driver 4062 are the inputs 4092 from downstream 35 122. The trailing edge of the second interrogation pulse lies data acquisition units, i.e. Transceiver generates a positive logic level on the direction and the input 4092 'from the local data output line S2, which is the output of the inverter 4076, 200 ns register 128 (see FIG. 44). The Schlater 4064 and 4066 after S1 became "real".

bewirken, dass eine Datenabgabe über die Bypass-Leitung 4068 Es wird nun angenommen, dass später ein Abfrageimpuls im m Nebenschluss gelegt wird, wenn sie entaktiviert werden. Die 40 zweiten> schmalen Zustand durch den Kanal 4090 zur Verzöge- cause data to be delivered over the bypass line 4068. It is now assumed that a query pulse will later be shunted when deactivated. The 40 second> narrow state through the channel 4090 to delay

Richtung des Datenflusses in den Fig. 44 und 45 ist umgekehrt rungsleitung 4072 und zum Inventar 4076 fortschreitet. Da die wie die in den Fig. 43 und 46. Impulsbreite zu schmal ist, als dass sie gleichzeitig am Eingang Direction of data flow in FIGS. 44 and 45 is reversed about line 4072 and progressing to inventory 4076. Since the pulse width like that in Figs. 43 and 46 is too narrow to be at the input at the same time

Die Signaleigenschaftsidentifiziereinrichtung 4038, die aus uncj am Ausgang der Verzögerungsleitung 4072 gesehen wer- The signal property identifier 4038 seen from uncj at the output of delay line 4072

einer angezapften Verzögerungsleitung 4072, dem UND-Gatter den kann> wird kdn signal auf der Leitung Sl erzeugt. Die a tapped delay line 4072, the AND gate which can> kdn signal is generated on line S1. The

4074 und dem Inverter 4076 besteht, identifiziert den Zustand, 45 ablaufende Kante des schmalen Impulses tritt jedoch am Aus- 4074 and the inverter 4076, identifies the state, 45 running edge of the narrow pulse occurs at the exit

d.h. die Eigenschaft eines Abfragesignales in der nachstehend gang des Inverters 4076 als ein nach Positiv gehendes Signal auf beschriebenen Weise. Das Abfragesignal ist im wesentlichen der Leitung S2 auf. Wenn das Steuergerät 132 ein nach Positiv eine Rechteckwelle mit einer bestimmten Breite. Der Zustand, gehendes S2-Signal anzeigt, wie dies oben erwähnt wurde, i.e. the property of an interrogation signal in the following course of the inverter 4076 as a positive going signal in the manner described. The interrogation signal is essentially on line S2. If controller 132 is positive a square wave with a certain width. The state of going S2 signal, as mentioned above,

bzw. die Eigenschaft eines Impulses wird hier durch seine Breite schaltet er den Multiplexer 122 auf den nächsten Eingangskanal definiert, obgleich bei einer entsprechenden Schaltungsanord- 50 jn der p0ige, es leitet einen Umwandlungszyklus ein und er gibt nung eine andere Eigenschaft, z.B. die Impulshöhe, als Unter- dn Datensignal über die Leitung 4092' auf den Kanal 4092 und scheidungsmerkmal verwendet werden kann. Ein breiter Impuls damit in das Aufzeichnungsgerät 4020 ab. or the property of a pulse is here defined by its width, it switches the multiplexer 122 to the next input channel, although with a corresponding circuit arrangement, it initiates a conversion cycle and it gives another property, e.g. the pulse height as a data signal via line 4092 'to channel 4092 and can be used as a divorce feature. A wide pulse thus into the 4020 recorder.

ist ein Abfrageimpuls im ersten Zustand. Die Breite eines breiten Impulses muss grösser sein als die Verzögerungszeit der Wie vorstehend beschrieben, kann jede Sende-Empfangs- is an interrogation pulse in the first state. The width of a wide pulse must be greater than the delay time of the. As described above, any transceiver

Verzögerungsleitung 4072, jedoch kleiner als die Hälfte des 55 Vorrichtung vierzehn Analog-Eingangskanäle besitzen, Um vorgewählten Proben- bzw. Prüfintervalles. Ein Abfrageimpuls jeden Eingangskanal nacheinander prüfen zu können, wird ein im zweiten Zustand muss eindeutig von einem Abfrageimpuls ■ Abfrageimpuls im ersten Zustand zuerst durch die Steuerschal- Delay line 4072, however less than half of the 55 device have fourteen analog input channels, at pre-selected sample or test intervals. To be able to check a query pulse for each input channel one after the other, the second state must be clearly different from a query pulse.

im ersten Zustand unterscheidbar sein; vorzugsweise ist seine tung 4018 übertragen. Wenn der breite Abfrageimpuls Sl längs be distinguishable in the first state; preferably its device 4018 is transmitted. If the wide interrogation pulse Sl is longitudinal

Breite kleiner als die Hälfte eines breiten Impulses. Bei der des Abfragekanals 4090 zu jeder Sende-Empfangsvorrichtung beschriebenen Ausführungsform beträgt die Verzögerungs- 60 lila, 111b usw. in der Reihenfolge fortschreitet, setzt er den dauer der Verzögerungsleitung 4072 1000 Nanosekunden (ns), Multiplexer 122, der in jeder Einheit enthalten ist. Im An- Width less than half a wide pulse. In the embodiment described of polling channel 4090 for each transceiver, the delay 60 purple, 111b, etc. progresses in order that it sets the duration of delay line 4072 1000 nanoseconds (ns), multiplexer 122, which is included in each unit. In the arrival

ein breiter Impuls ist 1200 ns lang, und ein schmaler Impuls ist schluss daran werden eine Serie von dreizehn Abfrageimpulsen a wide pulse is 1200 ns long, and a narrow pulse is followed by a series of thirteen interrogation pulses

400 ns lang. Zusätzliche Impulsbreiten können verwendet wer- S2 im zweiten Zustand übertragen. Jeder Impuls im zweiten den, um einen Impuls mit mehreren Eigenschaften zu erzielen, Zustand schaltet den Multiplexer 122 weiter, so dass er der wenn geeignete Änderungen an der Signaleigenschafts-Identifi- 65 Reihe nach jeden der Eingangskanäle aus den seismischen zierlogik vorgenommen werden. Sensorengruppen S1 prüft und die entsprechenden Datensi- 400 ns long. Additional pulse widths can be used S2 transmitted in the second state. Each pulse in the second state, in order to achieve a pulse with multiple properties, switches the multiplexer 122 on so that, if appropriate, changes are made to the signal property identifier in turn after each of the input channels from the seismic ornamental logic. Sensor groups S1 checks and the corresponding data

In der folgenden Beschreibung logischer Schaltungsdia- gnale aus den Sende-Empfangsvorrichtungen 111 auf die Aufgramme wird auf die beiden Zustände Bezug genommen, die Zeichnungseinheit 4020 durch den Datenkanal 4092 überträgt. In the following description of logic circuit signals from the transceiver 111 to the programs, reference is made to the two states which the drawing unit 4020 transmits through the data channel 4092.

617 017 617 017

34 34

Bei der beschriebenen Ausführungsform werden die vierzehn Kanäle innerhalb einer Millisekunde geprüft. Entsprechend ist das Intervall zwischen S2-Impulsen 71,4 Mikrosekunden (10-6 sec). Die Doppelweg-Impulsfortschreitverzögerung durch die Übertragungsverbindung 4016 zwischen jeweils zwei Sende-Empfangsvorrichtungen ergibt eine Zeitlücke, während der die Datensignale von den Sende-Empfangsvorrichtung 111 übertragen werden können, ohne dass sie sich gegenseitig störend beeinflussen. In the described embodiment, the fourteen channels are checked within one millisecond. Accordingly, the interval between S2 pulses is 71.4 microseconds (10-6 sec). The two-way pulse propagation delay through the transmission link 4016 between two transceivers in each case results in a time gap during which the data signals can be transmitted by the transceiver 111 without interfering with one another.

Die Nebenschlussschalter 4044,4046 und 4064,4066 werden in bekannter Weise durch Relais betätigt und sind in Fig. 45 in ihrer Position bei eingeschalteter Energie dargestellt. Im Falle eines Energieausfalles in einer bestimmten Sende-Empfangsvorrichtung schalten beide Sätze von Schaltern so, dass die Nebenschlussleitungen 4068 und 4070 entsprechend in Kanäle 4092 und 4090 verbunden werden. Dann gelangen die Abfrageimpulse und Datenwörter zu entfernter liegenden und von entfernter liegenden Sende-Empfangsvorrichtungen frei durch die schadhafte Vorrichtung über die Nebenschlussleitungen 4070 und 4068. The shunt switches 4044, 4046 and 4064, 4066 are actuated in a known manner by relays and are shown in FIG. 45 in their position with the power switched on. In the event of a power failure in a particular transceiver, both sets of switches switch such that shunt lines 4068 and 4070 are connected in channels 4092 and 4090, respectively. Then the interrogation pulses and data words to remote and remote transceivers pass freely through the defective device via shunt lines 4070 and 4068.

Eine Sende-Empfangsvorrichtung, z.B. die Vorrichtung 111b, kann schadhaft werden, so dass es erforderlich wird, sie in Nebenschluss zu legen, oder sie kann auf Wunsch eine weitere Übertragung eines Abfrageimpulses an einer bestimmten Vorrichtung beenden. Diese speziellen Funtkionen werden durch ein Steuersignal in der nachfolgend beschriebenen Weise wirksam gemacht. A transceiver, e.g. device 111b may become defective requiring it to be shunted, or may stop further transmission of an interrogation pulse on a particular device if desired. These special functions are activated by a control signal in the manner described below.

Die Gesamtlaufzeit des Abgrageimpulses in eine entfernte Sende-Empfangsvorrichtung hängt von der Verzögerungszeit durch den Abfragekanal zur Vorrichtung ab. Die Laufzeit zur Vorrichtung n ist die Summe der Verzögerungszeiten zwischen allen vorausgehenden Datenerfassungsvorrichtungen. In ähnlicher Weise ist die Verzögerungszeit eines Steuerimpulses durch den Steuerkanal zur Vorrichtung n die Summe der Verzögerungen in dem Steuerkanal zwischen allen vorausgehenden Vorrichtungen, die näher der Steuereinheit 4018 liegen als die Vorrichtung n. Da die Fortpflanzungsgeschwindigkeiten durch die beiden Kanäle unterschiedlich sind, kommt an der Sende-Empfangsvorrichtung ein Impuls, der durch den schnelleren Kanal fortschreitet, um ein Zeitintervall (n-1) R früher an als der Impuls durch den langsameren Kanal, wobei n-1 die Zahl von Abständen zwischen den ersten n Sende-Empfangsvorrich-tungen und R der Signallaufzeitunterschied durch die beiden Kanäle zwischen aufeinanderfolgenden Vorrichtungen ist. Vorzugsweise ist der Zuführungskabelabschnitt 17 zwischen der Zentralstation und der ersten Sende-Empfangsvorrichtung so konstruiert, dass die Verzögerungszeiten für beide Signale, nämlich für Befehlssignal und Abfragesignal, durch die Kanäle 4090 und 4091 die gleichen sind. Somit werden alle unterschiedlichen Verzögerungen in entsprechender Weise in den Leitungen zwischen aufeinanderfolgenden Sende-Empfangsvorrichtungen erzeugt. The total transit time of the polling pulse to a remote transceiver depends on the delay time through the polling channel to the device. The runtime to device n is the sum of the delay times between all preceding data acquisition devices. Similarly, the delay time of a control pulse through the control channel to device n is the sum of the delays in the control channel between all of the previous devices that are closer to control unit 4018 than device n Transceiver a pulse that progresses through the faster channel by a time interval (n-1) R earlier than the pulse through the slower channel, where n-1 is the number of intervals between the first n transceivers and R is the signal transit time difference through the two channels between successive devices. Preferably, the feed cable section 17 between the central station and the first transceiver is designed so that the delay times for both signals, namely command signal and interrogation signal, through channels 4090 and 4091 are the same. Thus, all different delays are generated in a corresponding manner in the lines between successive transceivers.

Es sei angenommen, dass die Impulsfortpflanzungsgeschwindigkeit im Steuerkanal 4091 grösser sei als im Abfragekanal 4090. Wenn ein Abfrageimpuls aus der Steuerschaltung 4018 (Fig. 43) und (n-1) R später ein Steuerimpuls über die Steuerschaltung 4018 übertragen wird, überholt der Steuerimpuls den Abfrageimpuls an der Vorrichtung n und fängt ihn auf. Sowohl die Abfrage- als auch die Steuerübertragungsverbindungen können durch identische Fortpflanzungsgeschwindigkeiten charakterisiert werden. Verzögerungsleitungen können in einen der beiden Kanäle an jeder Sende-Empfangsvorrichtung eingesetzt werden, um einen effektiven Fortpflanzungsgeschwindigkeitsunterschied zu erzeugen. Beispielsweise kann eine Verzögerungsleitung 4078, die durch das mit gestrichelten Linien angedeutete Kästchen in Fig. 45 gezeigt ist, in den Abfragekanal 4090 zwischen den Leitungsempfänger 4048 und den Abschalt-Schalter 4050 eingesetzt werden. Zusätzlich kann It is assumed that the pulse propagation speed in the control channel 4091 is greater than in the query channel 4090. If a query pulse from the control circuit 4018 (FIG. 43) and (n-1) R later a control pulse is transmitted via the control circuit 4018, the control pulse overtakes the Interrogation pulse at the device and fields it. Both the polling and control transmission links can be characterized by identical propagation speeds. Delay lines can be inserted into one of the two channels on each transceiver to create an effective propagation rate difference. For example, a delay line 4078, shown by the dashed line box in Fig. 45, can be inserted into the polling channel 4090 between the line receiver 4048 and the shutdown switch 4050. In addition can

30 30th

die Verzögerungsleitung 4078 als Ersatz für die Verzögerungsleitung 4072 dienen. the delay line 4078 serve as a replacement for the delay line 4072.

Der erste Signal- oder Impulskoinzidenz-Detektor 4040 weist einen Flip-Flop 4080 vom D-Typ und ein Relais 4082, das 1 den Schaltern 4064 und 4066 zugeordnet ist, auf. Die Schalter sind in der Position gezeigt, in der das Relais an Energie liegt. Der Flip-Flop 4080 vom D-Typ kann eine Hälfte eines 74S74 mit positiver Kante getriggerten Doppel-Flip-Flops sein, wie er von der Fa. Texas Instruments Co. hergestellt wird. Ein Flip-1 Flop vom D-Typ ist eine bistabile Speicherschaltung mit einem einzigen Eingang D und Ausgängen Q und Q. Der logische Pegel, der am D-Eingang vorhanden ist, wird auf den Q-Ausgang übertragen, wenn die richtige Kante (d.h. der Übergang von einem logischen Pegel zu einem anderen) am CK-(Takt) Eingang auftritt. Der Flip-Flop bleibt in seinem Zustand, bis er rückgesetzt wird. Der Flip-Flop 4080 spricht auf die ansteigende Kante_(Übergang von negativ nach positiv) eines Impulses an. Der Q-Ausgang nimmt stets einen logischen Pegel an, der entgegengesetzt zu dem des logischen Pegels des Q-1 Ausganges ist. Der Flip-Flop kann durch Aufgeben eines Impulses an den CL-(Lösch) Eingang rückgesetzt werden. Nach dem Rücksetzen ist der logische Pegel des Q-Ausganges eine logische NULL und der Q-Ausgang eine logische EINS. The first signal or pulse coincidence detector 4040 has a D-type flip-flop 4080 and a relay 4082, which is assigned to switches 4064 and 4066. The switches are shown in the position where the relay is energized. The D-type flip-flop 4080 can be one half of a 74S74 positive-edge triggered double flip-flop, as manufactured by Texas Instruments Co. A D-type flip-1 flop is a bistable memory circuit with a single input D and outputs Q and Q. The logic level present at the D input is transferred to the Q output when the correct edge (i.e. the transition from one logic level to another) occurs at the CK (clock) input. The flip-flop remains in its state until it is reset. The flip-flop 4080 responds to the rising edge_ (transition from negative to positive) of a pulse. The Q output always assumes a logic level that is opposite to that of the logic level of the Q-1 output. The flip-flop can be reset by applying a pulse to the CL (clear) input. After resetting, the logic level of the Q output is a logic ZERO and the Q output is a logic ONE.

In Abhängigkeit von dem gleichzeitigen Vorhandensein sowohl eines Steuerimpulses und eines Abfrageimpulses in einem beliebigen Zustand wird der Koinzidenzdetektor 4040 für das erste Signal wirksam. Die führende Kante eines Abfrageimpulses setzt (d.h. aktiviert) den D-Eingang des Flip-Flops 4080 vom D-Typ auf eine logische EINS. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 4080 ist normalerweise «falsch» (logische NULL), wodurch das Relais 4082 so erregt wird, dass die Schalter 4064 und 4066 geschlossen werden, wie in Fig. 45 gezeigt. Wenn ein Steuerimpuls aus der Verbindung 4091 am CK-Eingang ankommt, während der D-Eingang eine logische EINS ist, wird 35 ein Flip-Flop 4080 so geschaltet, dass er den Q-Ausgang auf eine logische EINS, d.h. auf «echt» setzt. Wenn «Q» zu «echt» wird, fällt das Relais 4082 ab und bewirkt, dass die Schalter 4064 und 4066 Kontakt mit der Nebenschlussleitung 4068 machen, weil der Spannungspegel der logischen EINS der glei-4(1 che wie + V ist. Depending on the simultaneous presence of both a control pulse and an interrogation pulse in any state, the coincidence detector 4040 is effective for the first signal. The leading edge of an interrogation pulse sets (i.e., activates) the D input of the D-type flip-flop 4080 to a logical ONE. The Q output of flip-flop 4080 is normally "false" (logic ZERO), which energizes relay 4082 to close switches 4064 and 4066, as shown in FIG. 45. If a control pulse from connection 4091 arrives at the CK input while the D input is a logical ONE, a flip-flop 4080 is switched to turn the Q output to a logical ONE, i.e. relies on "real". When "Q" becomes "real", relay 4082 drops out, causing switches 4064 and 4066 to make contact with shunt line 4068 because the voltage level of the logical ONE is the same as 4 (1 kw + V).

In Fig. 46 überträgt das Steuernetzwerk 132 (Fig. 44) einen Abfrageimpuls über den Abfragekanal 4090, von dem angenommen wird, dass er die kleinere Ausbreitgeschwindigkeit hat. Der Steuerkanal 4091 wird mit dem Steuernetzwerk 132 über 45 eine angezapfte Verzögerungsleitung 4132 verbunden, die Anzapfung besitzt, um integrale Vielfache der Verzögerungszeit, z.B. 0, R, 2R, 3R, (n-1) R über den Anzapfauswählschalter 4100 zu erzielen. In Fig. 46, control network 132 (Fig. 44) transmits an interrogation pulse over interrogation channel 4090, which is believed to have the slower propagation rate. The control channel 4091 is connected to the control network 132 via 45 a tapped delay line 4132, which has taps to be integral multiples of the delay time, e.g. 0, R, 2R, 3R, (n-1) R via the tap selector switch 4100.

so Um die Sende-Empfangsvorrichtungen zu überbrücken, wird ein Abfrageimpuls zuerst über die Steuerschaltung 4018 (Fig. 43 und 46) und dann (n-1) R später ein Steuerimpuls übertragen. Der Steuerimpuls nimmt den Abfrageimpuls am Sende-Empfänger n auf und fällt mit ihm zusammen, wobei das 55 Relais 4082 (Fig. 45) entregt wird; dadurch werden die Schalter 4064 und 4066 geschaltet, um die Leitung 4068 zu überbrük-ken. Einfacher ausgedrückt, wird der Steuerimpuls in Bezug auf den Abfrageimpuls durch ein ganzzahliges Vielfaches der Verzögerungszeit R verzögert, wobei das ganzzahlige Vielfache 60 gleich der Anzahl von Sende-Empfangsvorrichtungen ist, die zwischen die Sende-Empfangsvorrichtung n und die Zentralstation 2 geschaltet sind. so In order to bypass the transceivers, an interrogation pulse is first transmitted through the control circuit 4018 (Figs. 43 and 46) and then (n-1) R later a control pulse. The control pulse picks up and coincides with the interrogation pulse at the transceiver n, the 55 relay 4082 (FIG. 45) being de-energized; this switches switches 4064 and 4066 to bypass line 4068. In simple terms, the control pulse is delayed with respect to the interrogation pulse by an integer multiple of the delay time R, where the integer multiple 60 is equal to the number of transceivers connected between the transceiver n and the central station 2.

Es kann erwünscht sein, eine weitere Wanderung eines Abfrageimpulses zu Sende-Empfangsvorrichtungen, die jenseits ftS der Einheit n liegen, zu verhindern. Um diese Funktion durchzuführen, wird der Steuerimpuls zeitverschoben, so dass er einem Abfrageimpuls nach einer Verzögerung von (n-l)R-l-d folgt, wobei d die Zeitverschiebung ist. Diese Funktion wird It may be desirable to prevent a further migration of an interrogation pulse to transceivers beyond ftS of unit n. To perform this function, the control pulse is time shifted so that it follows an interrogation pulse after a delay of (n-1) R-1-d, where d is the time shift. This feature will

35 617 017 35 617 017

durch den zweiten Impulskoinzidenzdetektor 4042 durchge- Teil der Teilmenge nur der Sende-Empfangsvorrichtungen führt. 11 le— 11 le bilden, wodurch die Abgabe von Daten aus den Im zweiten Impulskoinzidenzdetektor 4042 (Fig. 45) wird entsprechenden Eingangskanälen nur dieser Teilmenge von der D-Eingang des Flip-Flop 4084 mit einer Anzapfung 4085 Vorrichtungen wirksam gemacht wird. Somit bleiben die Vorauf der angezapften Verzögerungsleitung 4072 verbunden. Die 5 richtungen lila, 111b, Ulf und 111g inaktiv. Die Schaltung Verzögerungsdauer zwischen dem Eintritt der führenden Kante zur Aktivierung, d.h. zum Wirksammachen der gewünschten des Impulses an der Anzapfung 4085 ist gleich oder etwas Teilmenge von Vorrichtungen ist in Fig. 48 gezeigt. through the second pulse coincidence detector 4042 through part of the subset of only the transceivers. Form 11 le-11 le, whereby the delivery of data from the input pulse in the second pulse coincidence detector 4042 (FIG. 45) is made effective only to this subset of this subset of the D input of the flip-flop 4084 with a tap 4085. Thus, the front of the tapped delay line 4072 remains connected. The 5 directions purple, 111b, Ulf and 111g inactive. The circuit delay time between the entry of the leading edge for activation, i.e. for effecting the desired pulse on tap 4085 is the same or some subset of devices is shown in FIG. 48.

grösser als die Breite des Impulses, wobei die Verzögerungs- In dieser Fig. 48 ist die Datennebenschlussschaltung im dauer d zur Anzapfung 4085 bei der beschriebenen Ausfüh- wesentlichen die gleiche wie die nach Fig 45. Jedoch ist die rungsform 600 ns beträgt. Wenn der Abfrageimpuls ankommt, m Signaleigenschaftsidentifiziereinrichtung 4038 in Fig. 48 um die aktiviert er zuerst den Flip-Flop 4080 im Impulskoinzidenzde- wahlweise Verzögerungsleitung 4078 der Fig. 45 ausgelegt. Die tektor 4040. Zu einer Zeit d später (z.B. 600 ns später) tritt die Impulskoinzidenzdetektoren 4040,4042 nach Fig. 45 sind in führende Kante des Impulses an der Anzapfung 4085 der Fig. 48 unterschiedlich ausgelegt, so dass eine höhere Flexibili- larger than the width of the pulse, whereby the delay in FIG. 48, the data shunt circuit in duration d for tapping 4085 in the described embodiment is essentially the same as that in FIG. 45. However, the approximation form is 600 ns. When the interrogation pulse arrives, m signal property identifier 4038 in FIG. 48 by which it first activates the flip-flop 4080 in the pulse coincidence de- selectively delay line 4078 of FIG. 45. The tector 4040. At a time d later (e.g. 600 ns later) the pulse coincidence detectors 4040, 4042 according to FIG. 45 are designed differently in the leading edge of the pulse at the tap 4085 of FIG. 48, so that a higher flexibility

Verzögerungsleitung 4072 auf. Der zeitverschobene Steuerim- tät der Arbeitsweise möglich ist. Delay line 4072 on. The time-shifted tax activity is possible.

puls ist zu spät, um den CK-Eingang des Flip-Flop 4080 zu 15 Der Abfragekanal 4090 ist als einziger physikalischer Kanal triggern; somit spricht der Impulskoinzidenzdetektor 4040 nicht in Fig. 47 dargestellt. Der Steuerkanal 4091 ist ferner durch an. Nun wird jedoch der D-Eingang des Flip-Flop 4084 durch eine einzige Leitung in Fig. 47 dargestellt. Er besteht jedoch den verzögerten Abfrageimpuls aktiviert. Deshalb schaltet ein tatsächlich aus drei redundanten Leitungen. Wie weiter oben zeitverschobener Steuerimpuls, der am CK-Eingang des Flip- bei der dargestellten Ausführungsform näher erläutert, können Flop 4084 ankommt, den Flip-Flop 4084 und bewirkt, dass der 20 die Abfrage- und Steuerkanäle verdrillte Leiterpaare sein. Die normalerweise «echte» Q-Ausgang nach «falsch» geht, wird ein Impulsausbreitgeschwindigkeit über die Leiter, die die Abfrage-Relais 4086 aktiviert, das den Ausschalter 4050 öffnet, wodurch und Steuerkanäle darstellen, können dann den gleichen Wert eine weitere Wanderung des Abfrageimpulses zu Vorrichtungen haben. Jedoch ist die Verzögerungsleitung 4078 in jeder Sendebeendet wird, die jenseits der Sende-Empfangsvorrichtung n Empfangsvorrichtung in Reihe mit dem Abfragekanal geschalliegen. 25 tet. Somit ist bei der dargestellten Einrichtung die effektive pulse is too late to trigger the CK input of flip-flop 4080 15. Query channel 4090 is the only physical channel to trigger; thus, the pulse coincidence detector 4040 does not speak in FIG. 47. Control channel 4091 is also on. Now, however, the D input of flip-flop 4084 is represented by a single line in FIG. 47. However, it passes the delayed polling pulse activated. That is why a switch actually consists of three redundant lines. As described above, the time-shifted control pulse, which is explained in more detail at the CK input of the flip in the illustrated embodiment, flop 4084 arrives, flip-flop 4084 and causes the 20 to be twisted wire pairs of the interrogation and control channels. The normally "real" Q output goes after "false", a pulse propagation speed over the conductors that activates the polling relay 4086, which opens the breaker 4050, causing control channels to represent the same value, then a further migration of the polling pulse to have devices. However, the delay line 4078 is terminated in each transmission that is in line with the polling channel beyond the transceiver n receiving device. 25 tet. Thus, the effective one in the illustrated device

In Fig. 46 wird die Zeitverschiebung d dem Steuerimpuls Geschwindigkeit im Abfragekanal 4090 kleiner als im Steuerka-über eine feste Verzögerungsleitung 4102 aufgegeben, wenn der nal 4091. Somit verzögert die Verzögerungsleitung 4078 die In FIG. 46, the time shift d is given to the control pulse speed in the query channel 4090 smaller than in the control channel via a fixed delay line 4102 if the nal 4091. Thus, the delay line 4078 delays the

Schalter 4104 die gezeigte Position einnimmt. Die Zeitverzöge- Ausbreitung eines Abfrageimpulses um ein festes Zeitintervall rang d über die Verzögerungsleitung 4102 ist die gleiche wie die an jeder Sende-Empfangsvorrichtung. Die Verzögerungsleitung Switch 4104 occupies the position shown. The time delay propagation of an interrogation pulse by a fixed time interval r d over the delay line 4102 is the same as that at each transceiver. The delay line

Zeitverzögerung an der Anzapfung 4085 der Verzögerungslei- 30 4078 hat eine maximale Verzögerung von 1000 ns mit Anzap- Time delay at the tap 4085 of the delay line 30 4078 has a maximum delay of 1000 ns with tap

tung 4072. d.h. 600 ns in der dargestellten Ausführungsform. fungen um kürzere Verzögerungen zu erzielen und kleinere tung 4072. i.e. 600 ns in the illustrated embodiment. to achieve shorter delays and smaller ones

Wenn entweder Flip-Flop 4080 oder 4084 durch das gleichzei- Unterschiede in den Längen des den Abfragekanal bildenden tige Vorhandensein eines Abfrageimpulses und eines Steuerim- Leiters einstellen zu können. Die bevorzugte Verzögerung puises geschaltet wird, bleibt er in dem geschalteten Zustand bis beträgt 600 ns. If either flip-flop 4080 or 4084 can be set due to the simultaneous difference in the lengths of the presence of an interrogation pulse and a control im conductor forming the interrogation channel. The preferred delay puises is switched, it remains in the switched state up to 600 ns.

zur Freigabe. Die Flip-Flops 4080 und 4084 werden nur in 15 In Figur 48 schreitet ein Abfrageimpuls, der aus dem Steu- for release. The flip-flops 4080 and 4084 are only in 15 In Figure 48, an interrogation pulse that comes from the control

Abhängigkeit von einem Abfrageimpuls im ersten Zustand, d.h. ergerät 132 übertragen wird, längs der Leitung 4090 über den Dependence on an interrogation pulse in the first state, i.e. device 132 is transmitted along line 4090 via the

Sl freigegeben, aber bei Abwesenheit eines koinzidenten Leitungsempfänger oder Pufferverstärker 4048 über dem Ener- Sl released, but in the absence of a coincident line receiver or buffer amplifier 4048 above the energy

Steuerimpulses, wenn der Ausgang des UND-Gatters 4074 in gieausfall-Nebenschlussschalter 4044 in die Verzögerungslei- Control pulse when the output of the AND gate 4074 in giausfall-shunt switch 4044 in the delay line

eine logische EINS geht. tung 4078 fort. Sechshundert Nanosekunden später gelangt der a logical ONE goes. tung 4078 continued. Six hundred nanoseconds later it arrives

Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist es 4» Impuls durch die Anzapfung 4101 zum Leitungstreiber 4052 zusätzlich zu den vorbeschriebenen Merkmalen auch erwünscht, und auf die Sende-Empfangsvorrichtung, die der Leitung am bestimmte Schaltfolgen wirksam zu machen, d.h. zu aktivieren nächsten liegt, d.h. die nächste abwärts in bezug auf die Verbin-und Daten aus einer Teilmenge von aufeinanderfolgenden dung angeordnete Sende-Empfangsvorrichtung. Sende-Empfangsvorrichtungen abzugeben, die aus der Gesamt- Ein UND-Gatter 4103 zeigt das Vorhandensein eines wei-heit alle Vorrichtungen ausgewählt sind. Diese Funktionen wer- 45 ten Sl-Impulses an, wie in Verbindung mit dem UND-Gatter den auch durch Verwendung zweier Übertragungsverbindungen 4074 in Fig. 45 beschrieben. Da der Sl-Impuls 1200 ns breit ist mit unterschiedlichen Verzögerungen erreicht. Die ausgewählte und die maximale Verzögerung der Verzögerungsleitung 4078 Teilmenge kann beispielsweise auch nur eine Sende-Empfangs- 1000 ns beträgt, ändert sich die Ausgangsleitung 4105 des Vorrichtung, oder aber alle Sende-Empfangsvorrichtungen UND-Gatters 4103 in eine logische EINS, wie oben ausgeführt, umfassen. Wenn die ausgewählte Teilmenge mehr als eine Vor- 30 wobei der CK-Eingang des Flip-Flop 4106 vom D-Typ getrig-richtung umfasst, ist eine erste ausgewählte Vorrichtung und gert wird. Wenn eine logische EINS am D-Eingang des Flipeine letzte ausgewählte Vorrichtung vorhanden, wobei die erste Flop 4106 vorhanden ist (aus einem Steuerimpuls, wie nachste-ausgewählte Vorrichtung der Zentralstation 2 am nächsten liegt, hend erläutert wird) wird der Q-Ausgang eine logische EINS In a particular embodiment of the invention, 4 »impulse through the tapping 4101 to the line driver 4052 in addition to the features described above is also desirable, and on the transceiver which will activate the line on certain switching sequences, i.e. to activate next lies, i.e. the next downward with respect to the link and data from a subset of consecutive manure transceivers. Submit transceivers that are selected from the total- AND gate 4103 showing the presence of a white all devices. These functions are 45 th Sl pulse, as described in connection with the AND gate also by using two transmission links 4074 in FIG. 45. Since the Sl pulse is 1200 ns wide with different delays. The selected and the maximum delay of the delay line 4078 subset can, for example, also be only one transceiver 1000 ns, the output line 4105 of the device changes, or else all transceiver devices AND gate 4103 change to a logical ONE, as explained above, include. If the selected subset comprises more than 30 trig-direction, the CK input of the D-type flip-flop 4106 is a first selected device and device. If there is a logical ONE at the D input of the flip, a last selected device, with the first flop 4106 present (from a control pulse as closest to the next selected device of central station 2 will be explained), the Q output becomes a logical one ONE

In Fig. 47, die in mancher Hinsicht der Fig. 13 ähnlich ist, und bleibt eine logische EINS wodurch der Ausgang des UND- In Fig. 47, which is similar in some respects to Fig. 13, it remains a logical ONE causing the output of the AND-

sind sieben Sende-Empfangsvorrichtungen llla-lllg gezeigt, 55 Gatters 4108 in eine logische EINS, übergeht. Die ablaufende die mit der Zentralstation 2 über die Übertragungsverbindung Kante des Sl-Impulses erzeugt deshalb ebenfalls einen S2- Shown are seven transceivers llla-llg, 55 gates 4108 merging into a logical ONE. The running edge of the SI pulse with the central station 2 via the transmission connection therefore also generates an S2

4016 verbunden sind, welche aus drei Kanälen, nämlich dem Impuls, der bewirkt, dass das Steuergerät 132 (Fig. 44) einen 4016, which consists of three channels, namely the pulse that causes the control device 132 (FIG. 44) to be one

Abfragekanal 4090, dem Steuerkanal 4091 und dem Daten- Umwandlungszyklus einleitet. Solange der D-Eingang des Flipkanal 4092 bestehen. Die Gruppe nach Fig. 47 ist in der Richtung Flop 4106 auf der logischen EINS bleibt, bleibt das UND- Polling channel 4090, control channel 4091 and the data conversion cycle. As long as the D input of flip channel 4092 exists. 47 is in the direction of flop 4106 on the logical ONE, the AND remains

umgekehrt im Vergleich zu der Gruppe nach Fig. 43, und der 60 Gatter 4108 eingeschaltet. Für den übrigen Teil eines Abtastzy- conversely compared to the group of FIG. 43, and the 60 gate 4108 turned on. For the rest of a sampling cycle

Einfachheit halber sind die Eingabekanäle 21 nicht gezeigt. klus treten nachfolgend einkommende S2-Impulse am S2-Aus- For the sake of simplicity, the input channels 21 are not shown. subsequently incoming S2 pulses occur at the S2 output

Auch zeigen in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 47 die gang, d.h. auf der Leitung 4110 auf. Wenn umgekehrt der D- 47 also show the gear, i.e. on line 4110. Conversely, if the D-

Doppelpfeile am Steuerkanal 4091, dass die Signalausbreitge- Eingang des Flip-Flop 4106 eine logische NULL ist, wird der schwindigkeit in diesem Kanal grösser ist als die durch den Ausgang von S2-Impulsen über das UND-Gatter 4108 gesperrt Double arrows on control channel 4091 that the signal propagation input of flip-flop 4106 is a logic ZERO, the speed in this channel is greater than that blocked by the output of S2 pulses via AND gate 4108

Abfragekanal 4090. 65 und die Schaltung nach Fig. 44 wird nicht aktiviert. Query channel 4090. 65 and the circuit of Fig. 44 is not activated.

Bei dem in Fig. 47 gezeigten Ausführungsbeispiel ist es Steuerimpulse, die den vorbeschriebenen DATEN-Impul- In the exemplary embodiment shown in FIG. 47, it is control pulses which correspond to the DATA pulse described above.

erwünscht, einen Abtastzyklus oder eine andere Schaltfolge in sen (DATEN = data enable) entsprechen, werden parallel über den Multiplexern 122 zu aktivieren und einzuleiten, die einen den dreifach redundanten Steuerkanal 4091 übertragen. Die Desired to correspond to a sampling cycle or another switching sequence in (DATA = data enable) are to be activated and initiated in parallel via the multiplexers 122, which transmit the triple redundant control channel 4091. The

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DATEN-Impulse werden über die Leitungsempfänger 4112, 4112', 4112" aufgenommen und auf eine weitere Majoritätswählschaltung 4114 übertragen. Die Schaltung 4114 besteht aus UND-Gattern 4116,4116', 4116" und dem ODER-Gatter 4118. Ein DATEN-Impuls, der an zwei beliebigen der drei Leitungen CON 1, CON 2 und CON 3 vorhanden ist, die schematisch durch die DATEN-Verbindung in Fig. 5 dargestellt sind, bewirkt, dass der Ausgang des ODER-Gatters 4118 eine logische EINS wird, wobei der D-Eingang des Flip-Flop 4106 auch auf die logische EINS eingestellt wird, so dass das UND-Gatter 4108 wirksam gemacht wird. Somit erzeugt das gleichzeitige Vorhandensein eines Sl-Impulses aus dem UND-Gatter 4103 und eines DATEN-Impulses beliebiger zwei der drei Leitungen CON 1, CON 2 und CON 3 ein einziges Signal, das den Datenausgang aus dem Steuernetzwerk 132 (Fig. 44) in Abhängigkeit von nachfolgenden S2-Impulsen, die während des übrigen Teiles des Abtastzyklus aufgenommen werden, wirksam gemacht wird. Das System bleibt wirksam, solange ein DATEN-Impuls jedesmal dann vorhanden ist, wenn ein Sl-Impuls empfangen wird. DATEN-Impulse schreiten nach aussen von irgendeiner bestimmten Sender/Empfängereinheit zu weiter entfernten Einheiten über Leistungstreiber 4126,4126' 4126" fort. DATA pulses are received via line receivers 4112, 4112 ', 4112 "and transmitted to another majority selection circuit 4114. Circuit 4114 consists of AND gates 4116, 4116', 4116" and OR gate 4118. A DATA pulse, which is present on any two of the three lines CON 1, CON 2 and CON 3, represented schematically by the DATA connection in Fig. 5, causes the output of OR gate 4118 to become a logical ONE, with the D Input of flip-flop 4106 is also set to logic ONE so that AND gate 4108 is enabled. Thus, the simultaneous presence of an S1 pulse from AND gate 4103 and a DATA pulse from any two of the three lines CON 1, CON 2, and CON 3 produces a single signal that outputs the data from control network 132 (FIG. 44) in FIG Dependence on subsequent S2 pulses, which are recorded during the rest of the sampling cycle, is made effective. The system remains in effect as long as a DATA pulse is present each time an SI pulse is received. DATA pulses advance outward from any particular transmitter / receiver unit to more distant units via power drivers 4126.4126 '4126 ".

Eine gewünschte Schaltwirkung in einer ausgewählten Sende-Empfangsvorrichtung kann dadurch eingestellt werden, dass ein DATEN-Steuerimpuls über eine einzige Steuerleitung, z.B. nur die Leitung CON 1 gesendet wird. Wenn ein DATEN-Impuls auf nur einer Leitung, z.B. der Leitung CON 1 auftritt, ist der Ausgang der Majoritätswahlschaltung 4114 eine logische NULL. Der Ausgang aus dem Inverter wird deshalb eine logische EINS, wodurch das UND-Gatter 4122 wirksam gemacht wird. Wenn ein Sl-Impuls zur gleichen Zeit wie der DATEN-Impuls über die einzige Leitung CON 1 empfangen wird, wird der Ausgang des UND-Gatters 4122" «echt», wodurch der CK-Eingang des Flip-Flop 4124 gesetzt wird. Da der D-Ein-gang des Flip-Flop 4124 ebenfalls «echt» ist, weil der DATEN-Impuls auf der Leitung CON 1 vorhanden ist, wird der Q-Ausgang «echt», wodurch ein C-Impuls erzeugt wird. Ein Cl-Steuerimpuls kann beispielsweise verwendet werden, damit das Datenbypassrelais 4082' deaktiviert wird. Das Bypassrelais 4082' wird normalerweise in der gezeigten Position gehalten, wenn nicht ein Cl-Impuls oder ein Energieausfall (PF) das Relais deaktiviert, und zwar über das NOR-Gatter 4142, wodurch Daten von einer weiter entfernten Datenerfassungseinheit in Nebenschluss um die betreffende Sende-Empfangsvorrichtung, die in dieser Erläuterung betrachtet ist, herumgeführt wird. In ähnlicher Weise wird das Relais 4140 zum Schalten auf Nebenschlussbedingungen im Falle eines Energieausfalles verwendet, wie aus dem Stromkreis der Fig. 48 entnommen werden kann. DATEN-Impulse, die durch individuelle Leitungen CON 2 oder CON 3 gesendet werden, erzeugen in ähnlicher Weise Steuersignale C2, C3, damit andere ausgewählte Steuerfunktionen durchgeführt werden können. Die Breite eines DATEN-Impulses, der zur Aktivierung einer gewünschten Schaltwirkung in einer ausgewählten Vorrichtung verwendet wird, beträgt die Hälfte der Breite eines Sl-Abfrageimpulses, d.h. etwa 600 ns. A desired switching effect in a selected transceiver can be set by a DATA control pulse over a single control line, e.g. only the CON 1 line is sent. If a DATA pulse on only one line, e.g. occurs on line CON 1, the output of majority selection circuit 4114 is a logic ZERO. The output from the inverter therefore becomes a logical ONE, making the AND gate 4122 effective. If an S1 pulse is received at the same time as the DATA pulse over the single line CON 1, the output of AND gate 4122 becomes "real", which sets the CK input of flip-flop 4124. Since the The D input of the flip-flop 4124 is also "real", because the DATA pulse is present on the CON 1 line, the Q output becomes "real", which generates a C pulse. A Cl control pulse can be used, for example, to deactivate the data bypass relay 4082 '. The bypass relay 4082' is normally held in the position shown, unless a Cl pulse or a power failure (PF) deactivates the relay, via NOR gate 4142, thereby bypassing data from a more distant data acquisition unit around the particular transceiver considered in this discussion. Similarly, relay 4140 is used to switch to shunt conditions in the event of a power failure, as can be seen from the circuit of FIG. 48. DATA pulses sent through individual lines CON 2 or CON 3 similarly generate control signals C2, C3 so that other selected control functions can be performed. The width of a DATA pulse used to activate a desired switching effect in a selected device is half the width of an SI query pulse, i.e. about 600 ns.

In Fig. 47, die in mancher Beziehung der Fig. 13 entspricht, ist ein spezieller Effekt dargestellt, der auf der Tatsache beruht, dass die Aktivierung einer oder mehrerer Sende-Empfangsvorrichtungen das gleichzeitige Vorhandensein eines Sl-Impulses und eines DATEN-Impulses an jeder der Einheiten erforderlich macht. In Fig. 47 sind eine Vielzahl von Datenerfassungs- d.h. Sende-Empfangsvorrichtungen lila bis 111g entfernt zur Zentraleinheit, d.h. Zentralstation 2 angeordnet. Es wird davon ausgegangen, dass es erwünscht ist, nur die drei aufeinanderfolgenden Vorrichtungen lllc-llle, jedoch keine anderen zu aktivieren, d.h. wirksam zu machen. Fig. 47, which corresponds in some respects to Fig. 13, shows a special effect based on the fact that the activation of one or more transceivers means the simultaneous presence of an S1 pulse and a DATA pulse on each which requires units. In Fig. 47, a variety of data acquisition i.e. Transceivers purple up to 111g away from the central unit, i.e. Central station 2 arranged. It is believed that it is desirable to activate only the three successive devices IIIc-IIle, but no others, i.e. to make it effective.

Ein Sl-Impuls wird von der Zentralstation 2 über den Abfragekanal nacheinander auf jede Vorrichtung 111 übertragen. Der Augenblick der Ankunft von Sl an der Vorrichtung 1 IIa sei mit ta-0 bezeichnet. Die Ankunftszeit von Sl an der s Vorrichtung 111b ist dann tb = 856,8 Nanosekunden. Die ' Impulsverzögerung zwischen den Vorrichtungen lila und 111b setzt sich aus der Kabelverzögerung und der Verzögerung von 600 ns in der Verzögerungsleitung 4078 (Fig. 48) zusammen. Die Länge des Kabels zwischen den beiden Einheiten beträgt 60 m; die Impulsausbreitgeschwindigkeit beträgt 391,5 m/ns (1305 Fuss/ns). Da die Kabelverzögerung 256,8 ns und die Leitungsverzögerungsdauer 600 ns beträgt, ergibt sich somit die Gesamtverzögerung zu 856,8 ns. Somit ist die Ankunftszeit von Sl an der Vorrichtung 111c tc = 1713,6 Nanosekunden, usw., , - wie in Fig. 47 gezeigt. Die sechs Zeitsteuerleitungen in Fig. 47 die mit IPA-IPF bezeichnet sind, stellen die Lage des gleichen Sl-Abfrageimpulses in Bezug auf jede der Sende-Empfangsvor-richtungen llla-lllf am Ende eines jeden 856,8 Nanosekunden dauernden Abfrageimpuls-Laufzeitintervalles dar. A S1 pulse is transmitted from the central station 2 to each device 111 one after the other via the interrogation channel. The moment of arrival of S1 at device 1 IIa is denoted by ta-0. The arrival time of Sl at the device 111b is then tb = 856.8 nanoseconds. The pulse delay between the devices purple and 111b is composed of the cable delay and the 600 ns delay in the delay line 4078 (Fig. 48). The length of the cable between the two units is 60 m; the pulse propagation speed is 391.5 m / ns (1305 feet / ns). Since the cable delay is 256.8 ns and the line delay time is 600 ns, the total delay is 856.8 ns. Thus, the arrival time of Sl at the device 111c tc = 1713.6 nanoseconds, etc., - as shown in Fig. 47. The six timing lines in FIG. 47, labeled IPA-IPF, represent the location of the same SI polling pulse with respect to each of the transceivers llla-lllf at the end of each 856.8 nanosecond polling pulse transit time.

-<» Einige Zeit nach Übertragung eines Sl-Impulses durch den Abfragekanal 4090 wird ein DATEN-Impuls durch den Steuerkanal 4091 übertragen. Die Signalausbreitgeschwindigkeiten in den verdrillten Leiterpaaren der Abfrage- und Steuerkanäle 4090 und 4091 sind gleich. Wegen der 600 Nanosekunden 25 Verzögerungsleitung 4078 in jeder Sende-Empfangsvorrichtung ist die effektive Sl-Impulsgeschwindigkeit kleiner als die Steuerimpulsgeschwindigkeit, weil keine entsprechenden Verzögerungsleitungen im Steuerkanal vorhanden sind. Bei einer anderen Ausführungsform können natürlich die Kabelge-30 schwindigkeiten für die beiden Kanäle so gewählt werden, dass die Verzögerungen in den Kanälen selbst eingeprägt sind. Die Anzapfungen in der Verzögerungsleitung 4078 werden dann nur zum Kompensieren geringer Unterschiede in den Kabellängen verwendet. - <»Some time after an SI pulse has been transmitted by query channel 4090, a DATA pulse has been transmitted by control channel 4091. The signal propagation speeds in the twisted wire pairs of the query and control channels 4090 and 4091 are the same. Because of the 600 nanosecond 25 delay line 4078 in each transceiver, the effective S1 pulse rate is less than the control pulse rate because there are no corresponding delay lines in the control channel. In another embodiment, the cable speeds for the two channels can of course be selected so that the delays are impressed in the channels themselves. The taps in delay line 4078 are then used only to compensate for small differences in cable lengths.

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In Fig. 47 wird ein DATEN-Impuls, der 1200 Nanosekunden nach Übertragung eines entsprechenden Sl-Impulses übertragen wurde, den Sl-Impuls an der dritten Vorrichtung, d.h. an der Sende-Empfangsvorrichtung 111c aufnehmen. Die sechs 40 Zeitsteuerleitungen, die mit DATEN A-DATEN F bezeichnet sind, zeigen die Position eines DATEN-Impulses in Bezug auf den Sl-Impuls am Ende eines jeden 856,8 Nanosekunden betragenden Abfrageimpuls-Laufzeitintervalles. Wenn ein Sl-Impuls an der Vorrichtung lila ankommt, tritt an der Vorrich-45 tung lila keine Aktion auf, weil der DATEN-Impuls 1200 Nanosekunden hinter dem Sl-Impuls nacheilt. An der Vorrichtung 111b liegt der DATEN-Impuls 600 Nanosekunden hinter dem Sl-Impuls, so dass wieder keine Aktion an der Vorrichtung 111b eintritt. Der DATEN-Impuls nimmt den Sl-Impuls an der 50 Vorrichtung 111c auf, so dass die Datenverarbeitungsschaltung in der Vorrichtung 111c wirksam gemacht wird. An der Vorrichtung llld eilt das führende Ende des DATEN-Impulses dem Sl-Impuls um 600 Nanosekunden vor, aufgrund der Breite des DATEN-Impulses steht jedoch ein Steuersignal zur Verfü-55 gung, um die Vorrichtung llld wirksam zu machen. Obgleich die führende Kante des DATEN-Impulses 1200 Nanosekunden vor dem Sl-Impuls liegt, hat die ablaufende Kante den Sl-Impuls noch nicht passiert ; somit wird die Vorrichtung 11 le wirksam gemacht. Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Sl-Impuls an 60 der Vorrichtung Ulf ankommt, eilt schliesslich die ablaufende Kante des DATEN-Impulses dem Sl-Impuls vor. Deshalb wird die Sende-Empfangsvorrichtung Ulf und werden alle nachfolgenden, abwärts in Bezug auf die Verbindung liegenden Vorrichtungen nicht wirksam gemacht. Alle Vorrichtungen, die 65 durch koinzidente Sl- und DATEN-Impulse wirksam gemacht werden, bleiben über einen gesamten Abtastzyklus aktiv. Dies bedeutet, dass sie auf alle nachfolgenden, einkommenden S2-Impulse über den Rest des Abtastzyklus ansprechen. Die In Fig. 47, a DATA pulse transmitted 1200 nanoseconds after transmission of a corresponding SI pulse is the SI pulse on the third device, i.e. at the transceiver 111c. The six 40 timing lines labeled DATA A-DATA F show the position of a DATA pulse with respect to the SI pulse at the end of every 856.8 nanosecond interrogation pulse transit time. When a Sl pulse arrives at the purple device, no action occurs on the purple device because the DATA pulse lags 1200 nanoseconds after the Sl pulse. On the device 111b, the DATA pulse is 600 nanoseconds behind the S1 pulse, so that again no action occurs on the device 111b. The DATA pulse receives the S1 pulse on device 111c so that the data processing circuitry in device 111c is activated. At the device llld, the leading end of the DATA pulse leads the S1 pulse by 600 nanoseconds, but due to the width of the DATA pulse, a control signal is available to make the device llld effective. Although the leading edge of the DATA pulse is 1200 nanoseconds before the Sl pulse, the trailing edge has not yet passed the Sl pulse; thus the device 11 le is made effective. At the point in time at which the SI pulse arrives at 60 of the device Ulf, the trailing edge of the DATA pulse finally leads the SI pulse. Therefore, the transceiver Ulf and all subsequent downlink devices are not activated. All devices that are activated by coincident SI and DATA pulses remain active over an entire scan cycle. This means that they respond to all subsequent incoming S2 pulses over the remainder of the scan cycle. The

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gewünschten Verzögerungen werden über die angezapfte Verzögerungsleitung 4132 (Fig. 46 und 47) aufgegeben. Desired delays are applied via the tapped delay line 4132 (FIGS. 46 and 47).

Die Breite W eines DATEN-Impulses beträgt The width W of a DATA pulse is

W = (L-l) X DLY + dt wobei W = (L-1) X DLY + dt where

L = Anzahl der Sende-Empfangsvorrichtungen, die wirksam gemacht werden L = number of transceivers that are activated

DLY = künstliche Verzögerungsleitungsdauer (Verzögerungsleitung 4078), und dt = kleiner Zeitzuwachs willkürlicher Länge, um geringe Ausbreitzeitdifferenzen zu ermöglichen. DLY = artificial delay line duration (delay line 4078), and dt = small increase in time of arbitrary length in order to enable small propagation time differences.

In dem Beispiel nach Fig. 47 beträgt die Breite des DATEN-Impulses W = (3 — 1) X 600 + 300 = 1,500 Nanosekunden. In the example of Fig. 47, the width of the DATA pulse is W = (3 - 1) X 600 + 300 = 1,500 nanoseconds.

Die Breite des Steuerimpulses kann mit Hilfe der Impuls-breiteneinstellschaltung 4130 (Fig. 47) verändert werden, die mit dem Steuergerät 4018 in der Zentralstation 2 verbunden ist. Die Impulsbreiteneinstellschaltung kann ein monostabiler Mul-tivibrator sein, beispielsweise vom Typ National Semiconductor DM 74121. Ein monostabiler Multivibrator ist eine Schaltanordnung, die verwendet werden kann, um die Dauer eines Steuerimpulses dadurch zu modifizieren, dass die Impulsbreite gestreckt oder gekürzt wird. Die Impulsbreiteneinstellung wird erreicht, indem die Zeitkonstante eines herkömmlichen RC-Rückkopplungsnetzwerkes, das mit den Steuereingängen der monostabilen Schaltanordnung verbunden ist, geändert wird. The width of the control pulse can be changed with the aid of the pulse width setting circuit 4130 (FIG. 47) which is connected to the control device 4018 in the central station 2. The pulse width adjustment circuit can be a monostable multivibrator, for example of the National Semiconductor DM 74121 type. A monostable multivibrator is a circuit arrangement that can be used to modify the duration of a control pulse by stretching or shortening the pulse width. The pulse width adjustment is achieved by changing the time constant of a conventional RC feedback network, which is connected to the control inputs of the monostable switching arrangement.

Die anfängliche Verzögerungszeit ID, die dem DATEN-Impuls durch die Verzögerungsleitung 4132 erteilt, wird, ist The initial delay time ID given to the DATA pulse by delay line 4132 is

ID = M X DLY, ID = M X DLY,

wobei M die Anzahl der dazwischen liegenden Sende-Empfangsvorrichtungen sind, die zwischen der Zentralstation 2 und der ersten aktiven Sende-Empfangsvorrichtung übersprungen werden sollen (Fig. 47). where M is the number of intermediate transceivers to be skipped between the central station 2 and the first active transceiver (Fig. 47).

Wie vorstehend ausgeführt, wird ein CON 1 Impuls, wenn er in Koinzidenz mit einem Sl-Impuls ist, verwendet, um Daten an einer ausgewählten Sende-Empfangsvorrichtung vorbeizuführen. Die Verzögerung ED, die dem CON 1 Impuls über die Verzögerungsleitung 4132 relativ zu einem zugeordneten Sl Impuls erteilt wird, ist As stated above, a CON 1 pulse, when coincident with an S1 pulse, is used to route data past a selected transceiver. The delay ED, which is given to the CON 1 pulse via the delay line 4132 relative to an associated SI pulse, is

BD = K X DLY, BD = K X DLY,

wobei K die Anzahl der Sende-Empfangsvorrichtungen ist, die zwischen der Zentralstation und dem ausgewählten Sender/ Empfänger liegen. where K is the number of transceivers located between the central station and the selected transceiver.

Die dreifach redundanten Steuerleitungen 4091 nach Fig. 48 sind als einzelne Leitungen in den Fig. 43 bis 47 und in den Fig. 5 und 8b dargestellt, wo sie mit DATEN bezeichnet sind, um die Zeichnung zu vereinfachen. The triple redundant control lines 4091 of FIG. 48 are shown as single lines in FIGS. 43 to 47 and in FIGS. 5 and 8b, where they are labeled DATA to simplify the drawing.

Aus vorstehender Beschreibung und den Formeln ergibt sich, dass durch geeignete Auswahl von Steuerimpulsbreite und Steuerimpulsverzögerung in Bezug auf einen Sl-Impuls eine beliebige Teümenge von aufeinanderfolgenden Sende-Empfangsvorrichtungen wirksam gemacht werden kann. Beispielsweise werden für eine erste Abtastung die drei Vorrichtungen lila, 111b und 11 lc aktiviert. Für die zweite Abtastung werden die Vorrichtungen 111b, 111c und llld wirksam gemacht, die dritte Abtastung kann die Vorrichtung 111c, llld und ll le umfassen, usw. It follows from the above description and the formulas that any suitable quantity of successive transceiver devices can be made effective by a suitable selection of the control pulse width and control pulse delay with respect to an S1 pulse. For example, the three devices purple, 111b and 11 lc are activated for a first scan. Devices 111b, 111c and llld are enabled for the second scan, third scan may include devices 111c, llld and ll le, etc.

Unter Verwendung dieser sogenannten Abrolltechnik beträgt für die erste Abtastung die Steuerimpulsbreite (3-1) X 600 + 300 = 1500 ns. Die Anfangsverzögerung ist Null, weil keine zwischengeschalteten Sende-Empfangsvorrichtungen zwischen der Vorrichtung lila und der Zentralstation 2 vorhanden sind. Bei der nächsten Abtastung bleibt die Steuerimpulsbreite die gleiche, aber die Anfangsverzögerung beträgt 600 ns, weil eine Vorrichtung, nämlich die Vorrichtung 11 la zwischen der ersten ausgewählten Vorrichtung 111b und der Zentralstation 2 5 liegt, usw. Using this so-called rolling technique, the control pulse width for the first scan is (3-1) X 600 + 300 = 1500 ns. The initial delay is zero because there are no intermediate transceivers between the purple device and the central station 2. On the next scan, the control pulse width remains the same, but the initial delay is 600 ns because a device, namely device 11 la, is between the first selected device 111b and the central station 2 5, etc.

Bei der Durchführung einer seismischen Erkundung wird natürlich während eines Aufzeichnungszyklus von vielen Sekunden eine akustische Welle erzeugt und es werden seismische Reflexionsdaten aufgenommen. Entsprechend werden viele H) aufeinanderfolgende Abtastungen durchgeführt, die die gleiche Teilmenge von Datenerfassungseinheiten verwenden. Für eine Aufzeichnung von sechs Sekunden werden unter Verwendung eines Prüfintervalles von einer Millisekunde 6000 Abtastungen vorgenommen. Nach dem ersten Aufzeichnungszyklus wird das i5 System auf die nächste Teilmenge von Datenerfassungsvorrichtungen «weitergerollt», indem die Verzögerung verschoben wird, und es wird ein neuer Aufzeichnungszyklus von 6000 Abtastungen begonnen. When performing seismic exploration, of course, an acoustic wave is generated during a recording cycle of many seconds and seismic reflection data is recorded. Accordingly, many H) consecutive scans are performed using the same subset of data acquisition units. 6000 samples are taken for a six second record using a one millisecond check interval. After the first recording cycle, the i5 system is "rolled" onto the next subset of data acquisition devices by shifting the delay and a new 6000 cycle recording cycle begins.

Wie oben erwähnt, wird ein Sl-Impuls von der Zentralsta-20 tion auf die Datenerfassungseinheiten einmal pro Millisekunde übertragen, so dass ein Prüfintervall von einer Millisekunde festgelegt wird. Wenn vierzehn Eingabekanäle CO-C13 mit seismischen Sensorengruppen 21 vorhanden sind, wird eine Reihe von dreizehn S2 Impulsen übertragen, wobei die Impulse 25 mit Intervallen von 71,4 Mikrosekunden erzeugt werden. Wie vorstehend erläutert, ist die Frequenz der übertragenen Abfrageimpulse auf die Frequenz der reflektierten seismischen Signale bezogen. Für Signale hoher Frequenz in der Grössenordnung von 200. . soll das Prüfintervall ein halb bis eine so Millisekunde (2000 bis 1000 Proben pro Sekunden) betragen. Für seismische Signale am unteren Ende des Spektrums, z.B. 20 bis 30 Hz kann das Prüfintervall zwei oder sogar vier Millisekunden (500 Hz oder 250 Hz) betragen. As mentioned above, an S1 pulse is transmitted from the central station to the data acquisition units once every millisecond, so that a test interval of one millisecond is defined. If there are fourteen input channels CO-C13 with seismic sensor groups 21, a series of thirteen S2 pulses are transmitted, the pulses 25 being generated at 71.4 microsecond intervals. As explained above, the frequency of the transmitted interrogation pulses is related to the frequency of the reflected seismic signals. For high frequency signals on the order of 200.. the test interval should be half to one millisecond (2000 to 1000 samples per second). For seismic signals at the lower end of the spectrum, e.g. 20 to 30 Hz, the test interval can be two or even four milliseconds (500 Hz or 250 Hz).

Wie in der Seismik bekannt, werden für den ersten Teil 35 eines seismischen Aufzeichnungszyklus, z.B. die erste halbe bis eine Sekunde Signale hoher Frequenz aus seichten unterirdischen geologischen Schichten empfangen. Ferner werden diese Signale an Sensoreinheiten empfangen, die näher der Abschussstelle liegen, da die reflektierten Signale keine Zeit hatten, die 40 Sensoreinheiten an weiter entfernten Teilen des Kabels zu erreichen. Später im Aufzeichnungszyklus sind die seismischen Signale, die aus tieferen geologischen Schichten reflektiert werden, gekennzeichnet durch wesentlich geringere Signalfrequenzen. As is known in seismics, for the first part 35 of a seismic recording cycle, e.g. the first half to one second receive high frequency signals from shallow underground geological strata. Furthermore, these signals are received at sensor units that are closer to the launch site, since the reflected signals did not have time to reach the 40 sensor units at more distant parts of the cable. Later in the recording cycle, the seismic signals that are reflected from deeper geological strata are characterized by significantly lower signal frequencies.

45 Zu Beginn eines Aufzeichnungszyklus, beispielsweise über die erste Sekunde, kann es erwünscht sein, die seismischen Daten mit einem Prüfintervall von einer halben Millisekunde zu prüfen, wobei nur Sende-Empfangsvorrichtungen und zugeordnete seismische Sensoren verwendet werden, die nahe der Zen-50 tralstation 2 liegen, z.B. die Vorrichtungen lila, llld. Entsprechend werden ein Sl-Impuls und ein DATEN-Steuerimpuls aus der Zentralstation 2 übertragen. Die Breite des DATEN-Impulses beträgt für die vier Vorrichtungen lila, llld 45 At the start of a recording cycle, for example over the first second, it may be desirable to test the seismic data with a test interval of half a millisecond, using only transceivers and associated seismic sensors that are close to the central station 2 lie, e.g. the devices purple, llld. Accordingly, an S1 pulse and a DATA control pulse are transmitted from the central station 2. The width of the DATA pulse is purple, llld for the four devices

55 (4-1) X 600 + 300 = 2.100 ns. 55 (4-1) X 600 + 300 = 2,100 ns.

Die Anfangsverzögerung des DATEN-Impulses beträgt Null, weil keine Vorrichtungen vorhanden sind, die zwischen der Zentralstation 2 und der ersten Sende-Empfangsvorrich-60 tung lila liegen. The initial delay of the DATA pulse is zero because there are no devices that are purple between the central station 2 and the first transceiver 60.

Am Ende der 2.000sten Abtastung (eine Sekunde) und über den übrigen Teil des Aufzeichnungszyklus können die seismischen Daten aus den seismischen Sensorengruppen 21 an den f,5 Eingabekanälen in Fig. 43 mit Intervallen niedrigerer Frequenz geprüft werden, z.B. Prüfintervallen von zwei Millisekunden, und alle Sende-Empfangsvorrichtungen werden wirksam gemacht. Somit wird für die 2001ste Abtastung ein neuer At the end of the 2,000th scan (one second) and over the remainder of the recording cycle, the seismic data from the seismic sensor groups 21 can be checked on the f, 5 input channels in Fig. 43 at lower frequency intervals, e.g. Check intervals of two milliseconds and all transceivers are activated. Thus, a new one is created for the 2001th scan

617 017 38 617 017 38

Steuerimpuls mit einer grösseren Breite gleichzeitig mit dem S1 - Steuerübertragungskanälen entsprechen. Darüberhinaus kön-Impuls übertragen. Die Breite dieses neuen Steuerimpulses ist nen die Verstärkungsfaktorzustände der Verstärkerstufen Control pulse with a larger width correspond simultaneously with the S1 control transmission channels. In addition, impulse can be transmitted. The width of this new control pulse is the gain states of the amplifier stages

Ai-Am auf Ternär-, Okalt- oder Dezimalzahlenbasis anstatt (7—1) X 600 + 300 = 3.900 ns Binärbasis abgestellt werden. Die Kabelanordnung ist in Ver- Ai-Am can be turned off on a ternary, ocalt or decimal number basis instead of (7-1) X 600 + 300 = 3,900 ns binary basis. The cable arrangement is in

s bindung mit der Meeresanwendung erläutert werden, wobei das um die sieben Sende-Empfangsvorrichtungen 11 la, 11 lg wirk- Schleppfahrzeug ein Schiff ist. s connection with the marine application are explained, the tow vehicle acting around the seven transceivers 11 la, 11 lg is a ship.

sam zu machen. Die Anfangsverzögerung ist wie oben gleich Auch ist darauf hinzuweisen, dass die seismische Daten- to make sam. The initial delay is the same as above. It should also be noted that the seismic data

NULL. Wenn andererseits alle Sende-Empfangsvorrichtungen Verarbeitungseinrichtung nach vorliegender Erfindung in Verwirksam gemacht werden sollen, kann der DATEN-Impuls bindung mit einer beliebigen seismischen Impulsquelle verwen-während des gesamten Aufzeichnungszyklus «EIN» sein, d.h. I() det werden kann, z.B. mit Explosivstoffen, Luftkanonen, Freeine «unendliche» Länge aufweisen. quenzwobbelungsvibratoren. Wenn Signale aus einer Frequenz- ZERO. On the other hand, if all of the transceiver processing equipment of the present invention is to be disabled, the DATA pulse linkage with any seismic pulse source may be "ON" during the entire recording cycle, i.e. I () can be detected, e.g. with explosives, air cannons, Freeine have "infinite" length. frequency sweep vibrators. When signals from a frequency

Während vorliegende Erfindung anhand eines speziellen wobbelungsvibratorquelle aufgenommen werden, werden die Ausführungsbeispieles mit Modifikationen erläutert wurde, ist aufgenommenen Signale vor der Bearbeitung in der Strahl-die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Steuereinrichtung, die die Gruppenformeinrichtung 2184 ist, Beispielsweise können Abfrage- und Steuerkanäle zu einem 15 korreliert und auf Impulsansprechform übertragen, und zwar physikalischen Ubertragungskanal nach einer der bekannten für jede der fünfhundert Sensorengruppe-Stellen oder -Kanäle. Multiplextechniken, z.B. die Codemodulation kombiniert wer- Vorstehende Beschreibung gibt die bevorzugte Ausfüh- While the present invention is recorded using a special wobble vibrator source, the exemplary embodiment has been explained with modifications, recorded signals before processing in the beam - the invention is not restricted to this exemplary embodiment. Control device, which is the group shaping device 2184. For example, query and control channels can be correlated to a 15 and transmitted on impulse response form, namely physical transmission channel according to one of the known ones for each of the five hundred sensor group locations or channels. Multiplexing techniques, e.g. the code modulation can be combined. The above description gives the preferred embodiment.

den. Beispielsweise können Abfragesignale und Steuersignale rungsform der Erfindung wieder ; es können aber verschiedene unterschiedlich codiert und an jeder Sende-Empfangsvorrich- abgeänderte Schaltungen, Schaltanordnungen und Einrichtun-tung decodiert werden, und danach können unterschiedliche 20 gen anstelle der hier angegebenen verwendet werden, ohne dass Verzögerungen den beiden Signalen aufgegeben werden, bevor vom Wesen der Erfindung abgewichen wird. Beispielsweise sie auf die nächste Sende-Empfangsvorrichtung übertragen wer- können andere Techniken zur Multiplexübertragung von Signaden. Obgleich die physikalischen Übertragungsleitungen die len aus den indivuduellen Sende-Empfangsvorrichtungen vergleichen sind, sind entsprechend der Terminologie der Nach- wendet werden. Es können aber auch Spezialschaltungen zur richtentechnik zwei getrennte Kanäle vorhanden. Während vor- 25 Durchführung der Strahlsteuerung und der Gruppenformung liegende Erfindung in Verbindung mit im gleichen Abstand eingesetzt werden. the. For example, query signals and control signals can again form the invention; however, different circuits, switching arrangements and devices modified on each transceiver can be decoded differently, and then different genes can be used instead of those given here without delays being given up to the two signals before the nature of the Invention is deviated. For example, they can be transmitted to the next transceiver, other techniques for multiplexing signals. Although the physical transmission lines are the same as the ones from the individual transceivers, they are used according to the terminology. Special circuits for straightening technology can also have two separate channels. While the invention is being carried out, the beam control and group formation are used in conjunction with at the same distance.

angeordneten Sende-Empfangsvorrichtungen beschrieben wor- Des weiteren können Teile der Erfindung, z.B. das Verstär-den sind, ist es auch möglich, die gleichen Prinzipien auf unter- kungssystem mit sich änderndem Verstärkungsfaktor, das multi-schiedlichen Abstand aufweisende Vorrichtungen anzuwenden, plexerkommutierte Hochpassfilter und verschiedene andere indem die sequentiellen Verzögerungsanzapfungen nach Fig. 46 30 Schaltanordnungen und Einrichtungen ganz allgemein und für so ausgelegt werden, dass sie in der Folge den tatsächlichen andere Anwendungsfälle als die hier beschriebenen, verwendet arranged transceiver devices. Furthermore, parts of the invention, e.g. that are amplifying, it is also possible to apply the same principles to a changing amplification system, the multi-spaced devices, plexer-commutated high-pass filters and various others by the sequential delay taps according to FIG. 46 30 switching arrangements and devices entirely general and are designed to be used in a manner that is subsequently the actual use case other than that described here

Differenzen zwischen den Verzögerungen in den Signal- und werden. Differences between the delays in the signal and are.

C C.

19 Blatt Zeichnungen 19 sheets of drawings

Claims (23)

617 017 2 617 017 2 PATENTANSPRÜCHE 9. Einrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, PATENT CLAIMS 9. Device according to claim 7, characterized in 1. Einrichtung zum Verarbeiten von aus akustischen Unter- dass die Übertragungszeit für die Steuersignale gleich einem wassersignalen abgeleiteten Daten, insbesondere seismischen ganzen Vielfach der duch die genannte Verzögerungsleitung Daten, mit einer Vielzahl von einzelnen in Abschnitten (20, Fig. (4132, Fig. 46) bedingten Verzögerungszeit ist. 1. A device for processing from data that the transmission time for the control signals is equal to data derived from water signals, in particular seismic multiples of the data mentioned by the delay line, with a large number of individual sections (20, Fig. (4132, Fig. 46) conditional delay time. 1) angeordneten akustischen Sensorengruppen (21, Fig. 1), die s 10. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 und 7, dadurch abschnittsweise elektronischen Sende-Empfangsvorrichtungen gekennzeichnet, dass die Impulsbreiteneinstellschaitung (4130, (111, Fig. 47) zugeordnet sind, welche während des Betriebes Fig. 47) die Dauer der auf den ersten Steuerkanal (4091, Fig. Datensignale von den Sensoren über eine Übertragungsverbin- 47) gesendeten Steuersignale ändert, welcher Steuerkanal eine dung (Dj, D2, D3, Fig. 5) in einem Kabel (12, Fig. 1) in eine grössere Signalfortpflanzungsgeschwindigkeit als ein ganzes gemeinsame Zentralstation (2, Fig. 17) unter Benützung einer m Vielfach der Steuersignalverzögerungszeit hat (Fig. 47). Zeitmultiplexvorrichtung(114,116, Fig. 17) übertragen, 11. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, gekennzeichnet durch je eine Kanalmultiplexvorrichtung (122, dass der erste Steuerkanal (4091, Fig. 48) ein Abfragekanal ist, Fig. 5) in jeder Sende-Empfangsvorrichtung zum aufeinander- an den in jeder Sende-Empfangsvorrichtung je eine Majoritätsfolgenden Abtasten des Ausgangssignals jeder der Sensoren- auswahlschaltung (4114, Fig. 48) zum Ansprechen auf gleich-gruppen eines der genannten Abschnitte und eine elektronische î * zeitig über die beiden Steuerkanäle eintreffende Steuersignale Schaltung (114,124,128, Fig. 5) in jeder Sende-Empfangsvor- angeschaltet ist, und dass die Majoritätsauswahlschaltung eine richtung (111. Fig. 47), um die Ausgangssignale jeder Sende- der Sende-Empfangsvorrichtungen von dem Datenkanal Empfangsvorrichtung an die Übertragungsverbindung abzuge- abschaltet, wenn das genannte gleichzeitige Eintreffen der Steu-ben, so dass während des Betriebes die Ausgangssignale jeder ersignale erfolgt (Fig. 48). 1) arranged acoustic sensor groups (21, Fig. 1), the s 10. Device according to claims 4 and 7, characterized in sections electronic transceiver devices that the pulse width setting circuit (4130, (111, Fig. 47) are assigned, which during operation Fig. 47) the duration of the control signals sent to the first control channel (4091, Fig. data signals from the sensors via a transmission link 47) changes, which control channel is an extension (Dj, D2, D3, Fig. 5) in one Cable (12, Fig. 1) has a higher signal propagation speed than a whole common central station (2, Fig. 17) using a multiple of the control signal delay time (Fig. 47). Time-division multiplexing device (114, 116, Fig. 17) transmitted, 11. Device according to claim 6, characterized, characterized by a channel multiplexing device (122) that the first control channel (4091, Fig. 48) is an interrogation channel, Fig. 5) in each transmission -Receiving device for scanning the output signal of each of the sensor selection circuits (4114, FIG. 48) in succession to the majority in each transceiver device in order to respond to like groups of one of the mentioned sections and to transmit an electronic î * in time via the two control channels incoming control signals circuitry (114, 124, 128, Fig. 5) in each transceiver, and that the majority selection circuitry (111, Fig. 47) to output the signals of each transceiver from the data channel receiving device to the transmission link switched off when the mentioned simultaneous arrival of the controls, so that during operation the Output signals of each first signal occurs (Fig. 48). Sensorengruppe pro Abschnitt durch die Kanalmultiplexvor- :» 12. Einrichtung nach Anspruch 1, zum Verarbeiten seismi- Sensor group per section through the channel multiplexing: »12. Device according to claim 1, for processing seismic richtung (122, Fig. 5) abgetastet werden und die Ausgangssi- scher Signale, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sende-Emp- direction (122, Fig. 5) and the output signals, characterized in that each transmit / receive gnale von wenigstens einigen Sende-Empfangsvorrichtungen fangsvorrichtung (111) eine Mehrzahl von Eingängen (21, Fig. signals from at least some transceiver devices (111) a plurality of inputs (21, Fig. nacheinander zur Zentralstation über die Übertragungsverbin- 44) für seismische Signale und einen Ausgangskanal (4092', successively to the central station via the transmission link 44) for seismic signals and an output channel (4092 ', dung durch eine Zeitmultiplexstufe (131, Fig. 5) der Zeitmulti- Fig. 44) aufweist, dass die genannte Multiplexvorrichtung (122, by a time-division multiplexing stage (131, FIG. 5) of the time-division multiplexing (44) that said multiplexing device (122, plexvorrichtung übertragen werden. :5 Fig. 44) zwischen den genannten Eingängen und dem Aus- plex device are transmitted. : 5 Fig. 44) between the inputs mentioned and the exit 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, gangskanal angeordnet ist, und dass die Multiplexvorrichtung dass die Übertragungsverbindung einen Datenkanal (4090, Fig. auf Steuersignale der Zentralstation (2) anspricht, um die 43), einen ersten Steuerkanal (4091, Fig. 43), und einen zweiten genannten Eingänge mit dem Ausgangskanal zu verbinden, Steuerkanal (4092, Fig. 43) umfasst, dass die Signalfortpflan- damit die seismischen Signale zur Zentralstation gelangen. Zungsgeschwindigkeit in den beiden Steuerkanälen unterschied- w 13. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 und 12, dadurch lieh gross ist, und dass in jeder Sende-Empfangsvorrichtung gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (4018) Mittel zum (111, Fig. 47) je ein Steuernetzwerk (132, Fig. 5) vorhanden ist, Senden eines ersten Steuersignals zum ersten Steuerkanal das auf das gleichzeitige Eintreffen von über die beiden Steuer- (4091, Fig. 46) und eine Verzögerungsleitung zum Senden eines signalkanäle empfangenen Steuersignale anspricht und in zweiten Steuersignals mit einer ersten Charakteristik auf den 2. Device according to claim 1, characterized in that the channel is arranged, and that the multiplexing device that the transmission link responds to a data channel (4090, FIG. To control signals of the central station (2), in order to 43), a first control channel (4091, FIG. 43), and to connect a second named input to the output channel, control channel (4092, FIG. 43) comprises that the signal propagation so that the seismic signals reach the central station. Switching speed in the two control channels is different. 13. Device according to claims 5 and 12, characterized in that it is large, and that in each transceiver device the control circuit (4018) is a means for (111, Fig. 47) a control network (132, Fig. 5) is present, sending a first control signal to the first control channel which responds to the simultaneous arrival of control signals received via the two control (4091, Fig. 46) and a delay line for sending a signal channel and in the second control signal a first characteristic on the Abhängigkeit vom Ansprechen einen Steuerbefehl auslöst (Fig. zweiten Steuerkanal (4090) umfasst und dass eine Signaleigen- Depending on the response triggers a control command (Fig. Includes second control channel (4090) and that a signal characteristic 5 und 43). schaftsidentifiziervorrichtung (4038, Fig. 45) zum Zurücksetzen 5 and 43). shaft identification device (4038, Fig. 45) for resetting 3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine der Multiplexvorrichtung (122) auf einen ausgewählten der Verzögerungsleitung (4132, Fig. 46) in der Zentralstation (2) genannten Eingänge vorhanden ist, wenn das erste und zweite zum verzögerten Übertragen von Steuersignalen über die Steu- Steuersignal gleichzeitig in der betreffenden Sende-Empfangs-erkanäle (4091, Fig. 46) zu den Sende-Empfangsvorrichtungen -tu Vorrichtung eintreffen (Fig. 43,44,45,46). 3. Device according to claim 2, characterized by one of the multiplexing device (122) on a selected one of the delay line (4132, Fig. 46) in the central station (2) said inputs are present when the first and second for delayed transmission of control signals via the Control control signal arrive simultaneously in the relevant transceiver channels (4091, Fig. 46) to the transceiver devices -tu device (Fig. 43, 44, 45, 46). zu unterschiedlichen Zeiten, so dass die Steuersignale gleichzei- 14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich- at different times, so that the control signals at the same time. tig in der ausgewählten Sende-Empfangsvorrichtung eintreffen net, dass die Steuerschaltung (4018) Steuersignale mit einer tig arrive in the selected transceiver that the control circuit (4018) control signals with a (Fig. 46). zweiten Charakteristik auf den anderen Steuerkanal (4090) (Fig. 46). second characteristic on the other control channel (4090) 4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine sendet, und dass die Multiplexvorrichtung (122) auf das Steuer-Impulsbreiteneinstellschaltung (4130, Fig. 47) in der Zentral- 45 signal mit der zweiten Charakteristik anspricht, zum Anschalten station zum Verändern der Impulsarbeiten des einen der beiden eines anderen der genannten Eingänge (21) auf den genannten Steuersignale, so dass die Steuersignale, wenn gewünscht, in Ausgangskanal (4092'), (Fig. 43,44). 4. Device according to claim 3, characterized by a, and that the multiplexing device (122) on the control pulse width setting circuit (4130, Fig. 47) in the central 45 signal with the second characteristic responds to the switching station for changing the pulse work of one of the two another of the said inputs (21) on said control signals, so that the control signals, if desired, in output channel (4092 '), (Fig. 43,44). mehr als einer der ausgewählten Sende-Empfangsvorrichtungen 15. Einrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch koinzidieren (Fig. 47). eine Steuerschaltung (4018, Fig. 46) in der Zentralstation zum more than one of the selected transceivers 15. Device according to claim 12, characterized by coinciding (Fig. 47). a control circuit (4018, Fig. 46) in the central station for 5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine sc Senden einer Reihe von Steuersignalen über den ersten Steuer-Steuerschaltung (4018, Fig. 46) in der Zentraleinheit zum Ver- kanal (4091, Fig. 46), so dass die Multiplexvorrichtungen (122) ändern des anderen der beiden Steuersignale, so dass zusätzli- in einer Untergruppe von den Sende-Empfangsvorrichtungen che Steuerfunktionen ausgeführt werden können (Fig. 46,47). (111 c bis 111 e, Fig. 47) zu gleicher Zeit jeden gleichliegenden 5. Device according to claim 4, characterized by a sc transmission of a series of control signals via the first control control circuit (4018, Fig. 46) in the central unit to the channel (4091, Fig. 46), so that the multiplexing devices (122 ) change the other of the two control signals so that additional control functions can be carried out in a subgroup by the transceivers (FIGS. 46, 47). (111 c to 111 e, Fig. 47) each same at the same time 6. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch der genannten Eingänge jeder Untergruppe an die zugehörigen mehrere in einem der Steuerkanäle (4091, Fig. 46) angeordnete s.5 Ausgangskanäle in einer vorbestimmten Reihenfolge anschlies-Verzögerungsleitungen (4132, Fig. 46) zum Verzögern der Aus- sen (Fig. 43,44,47). 6. Device according to claim 3, characterized by said inputs of each subgroup to the associated several s.5 output channels arranged in one of the control channels (4091, Fig. 46) in a predetermined sequence connecting delay lines (4132, Fig. 46) for delaying the outside (Fig. 43,44,47). sendung des Steuersignals über den genannten Steuerkanal (Fig. 16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich- Transmission of the control signal via said control channel (Fig. 16. Device according to claim 15, characterized in 46). net, dass zuerst alle ersten Eingänge aller Sende-Empfangsvor- 46). net that first all inputs of all send / receive 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, richtungen (111) der Untergruppe nacheinander und danach dass die genannten Verzögerungsleitungen (4132, Fig. 46) alle m alle zweiten Eingänge der Sende-Empfangsvorrichtungen der die gleiche Verzögerungszeit aufweisen. Untergruppen etc. nacheinander an den Ausgangskanal (4092', 7. Device according to claim 6, characterized in that directions (111) of the sub-group one after the other and then that said delay lines (4132, Fig. 46) every m all second inputs of the transceiver have the same delay time. Subgroups etc. successively to the output channel (4092 ', 8. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch Fig. 44) angeschaltet werden. 8. Device according to claims 5 and 6, thereby Fig. 44) are switched on. gekennzeichnet, dass die Verzögerungsleitungen (4132, Fig. 46) 17. Einrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch je einen Eingang und einen Ausgang aufweisen, und dass jede der ein Hochpassfilter in jedem Eingang für die seismischen Signale, characterized in that the delay lines (4132, Fig. 46) 17. Device according to claim 12, each characterized by an input and an output, and that each of a high-pass filter in each input for the seismic signals, Sende-Empfangsvorrichtungen einen Detektorstromkreis « welche Filter je einen in Reihe geschalteten Kondensator (123 ', Transceiver devices a detector circuit, which filters each have a capacitor connected in series (123 ', (4103, Fig. 48) besitzt, der auf das gleichzeitige Auftreten je Fig. 16) und einen gemeinsamen Widerstand (315", Fig. 16) (4103, Fig. 48), which refers to the simultaneous occurrence of each Fig. 16) and a common resistor (315 ", Fig. 16) eines Steuersignals am Eingang und Ausgang der genannten umfassen, dass der Widerstand im Ausgang der Multiplexvor- of a control signal at the input and output of the said include that the resistance in the output of the Multiplexvor- Verzögerungsleitung anspricht (Fig. 46 und 48). richtung (122) angeordnet ist (Fig. 16). Delay line responds (Fig. 46 and 48). direction (122) is arranged (Fig. 16). 18. Einrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine Grenzfrequenzeinstellschaltung (360, Fig, 16) zum Verändern der Charakteristik des genannten Hochpassfilters durch Ändern der Zeit während welcher einer der genannten Eingänge durch die Multiplexvorrichtung (122, Fig. 16) mit dem genannten Widerstand (315") verbunden ist (Fig. 16). 18. Device according to claim 17, characterized by a cut-off frequency setting circuit (360, Fig. 16) for changing the characteristic of said high-pass filter by changing the time during which one of said inputs through the multiplexing device (122, Fig. 16) with said resistor ( 315 ") is connected (Fig. 16). 19. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochpassfilter die Grenzfrequenz fQ= [1/(2 3t RC)] [D/T] aufweist, wobei R der ohmsche Widerstand des gemeinsamen Widerstandes (315"), C die Kapazität des genannten Kondensators (123'), D die Zeit während welcher einer der genannten Eingänge mit dem gemeinsamen Widerstand verbunden ist, und T jene Zeit ist, die die Multiplexvorrichtung (122) benötigt, um aile genannten Eingänge abzutasten (Fig. 16). 19. The device according to claim 17, characterized in that the high-pass filter has the cut-off frequency fQ = [1 / (2 3t RC)] [D / T], where R is the ohmic resistance of the common resistor (315 "), C is the capacitance of the said capacitor (123 '), D is the time during which one of said inputs is connected to the common resistor, and T is the time it takes for the multiplexing device (122) to sample all said inputs (Fig. 16). 20. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingang der Multiplexvorrichtung (122, Fig. 38) mit einem geerdeten Testkanal (Co, Fig. 38) verbunden ist, dass ein Serienkondensator (1051, Fig. 38) zwischen dem gemeinsamen Widerstand (140) und dem Ausgangskanal (4092' Fig. 44) angeordnet ist, und dass ein Schalterkreis (3026, Fig. 38) zum Anlegen eines Vorspannsignals an den Serienkondensator vorhanden ist, wobei das Vorspannsignal von gleicher Grösse und von entgegengesetzter Polarität zum nicht gewünschten Signal an der Verbindungsstelle zwischen der Multiplexvorrichtung und dem Serienkondensator ist, wenn die Multiplexvorrichtung den Testkanal (Co) an den Ausgangskanal anlegt (Fig. 38,44). 20. Device according to claim 17, characterized in that an input of the multiplexing device (122, Fig. 38) is connected to a grounded test channel (Co, Fig. 38), that a series capacitor (1051, Fig. 38) between the common resistor (140) and the output channel (4092 'Fig. 44) is arranged, and that there is a switching circuit (3026, Fig. 38) for applying a bias signal to the series capacitor, the bias signal of the same size and of opposite polarity to the unwanted The signal at the connection point between the multiplexing device and the series capacitor is when the multiplexing device applies the test channel (Co) to the output channel (FIGS. 38, 44). 21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, gekennzeichnet durch eine Verstärkerkaskadenschaltung (124, Fig. 39 und 44) aus einer Anzahl Verstärker (Aj — Am, Fig. 39), die zwischen der Multiplexvorrichtung (122) und dem Ausgangskanal (4092', Fig. 44) angeordnet sind, wobei der Verstärkungsfaktor jedes Verstärkers umschaltbar ist von eins auf einen höheren Wert und die höheren Verstärkungsfaktoren der einzelnen Verstärker unterschiedlich sind, eine einstellbare Referenzspannungsquelle (3144) zum Erzeugen einer Referenzspannung für jeden der Verstärker, wobei jede der Referenzspannungen umgekehrt proportional zum Verstärkungsfaktor der Verstärker ist, ein auf das zweite Steuersignal mit einer zweiten Charakteristik ansprechendes Steuernetzwerk (132, Fig. 39) zum Umschalten der Verstärkungsfaktoren der Verstärker, eine Vergleichsvorrichtung (3138, Fig. 39) zum Vergleichen des absoluten Wertes der Ausgangsspannung der Verstärkerkaskadenschaltung mit einem Signal, das der ersten Referenzspannung des Verstärkers mit dem grossten Verstärkungsfaktor entspricht, wobei das Steuernetzwerk den genannten Verstärker in den Zustand mit hohem Verstärkungsfaktor schaltet, wenn die genannte Ausgangsspannung kleiner ist als die genannte Referenzspannung, und einen Zusatzstromkreis, der mit der Vergleichsvorrichtung und dem Steuernetzwerk zusammenarbeitet, zum Schalten des Verstärkungsfaktors der entsprechenden Verstärker in Abhängigkeit des Vergleichs der Ausgangsspannungen der Verstärkerkaskadenschaltung mit den einzelnen Referenzspannungen der betreffenden Verstärker (Fig. 39 u. 44). 21. Device according to one of claims 12 to 20, characterized by an amplifier cascade circuit (124, Fig. 39 and 44) from a number of amplifiers (Aj - Am, Fig. 39), which between the multiplexing device (122) and the output channel (4092 44), the gain of each amplifier being switchable from one to a higher value and the higher gains of the individual amplifiers being different, an adjustable reference voltage source (3144) for generating a reference voltage for each of the amplifiers, each of which Reference voltages is inversely proportional to the amplification factor of the amplifiers, a control network (132, FIG. 39) responsive to the second control signal with a second characteristic for switching the amplification factors of the amplifiers, a comparison device (3138, FIG. 39) for comparing the absolute value of the output voltage the amplifier cascade circuit with a signal that corresponds to the first ref voltage of the amplifier with the greatest gain factor, the control network switching said amplifier to the high gain state when said output voltage is less than said reference voltage, and an additional circuit, which cooperates with the comparison device and the control network, for switching the Gain factor of the corresponding amplifiers depending on the comparison of the output voltages of the amplifier cascade circuit with the individual reference voltages of the amplifiers in question (Fig. 39 u. 44). 22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der grössere Verstärkungsfaktor eines ausgewählten Verstärkers gleich Gj = 22 (m~'' ist, wobei G; der grössere Verstärkungsgrad des i-ten Verstärkers ist, wenn die Verstärker gemäss abnehmendem Verstärkungsfaktor geordnet sind, und m die Anzahl der Verstärker ist. 22. Device according to claim 21, characterized in that the larger amplification factor of a selected amplifier is Gj = 22 (m ~ '', where G; the larger amplification level of the i-th amplifier if the amplifiers are ordered according to the decreasing amplification factor, and m is the number of amplifiers. 23. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe zu dem Eingang jedes der Verstärker ein Kondensator (3188, Fig. 40) geschaltet ist, dass im Steuernetzwerk (132) ein Rücksetzstromkreis (3174,3176, Fig. 40) zum Verbinden der Verstärkerkaskade (124) an einen Testeingang (Co) der Multiplexvorrichtung (122), welchem Eingang keine seismischen Signale zugeführt werden, und zum Einstellen aller 23. Device according to claim 21, characterized in that a capacitor (3188, Fig. 40) is connected in series with the input of each of the amplifiers, that in the control network (132) a reset circuit (3174, 316, Fig. 40) for connection the amplifier cascade (124) to a test input (Co) of the multiplexing device (122), to which input no seismic signals are supplied, and for setting all of them 3 617 017 3,617,017 Verstärker der Verstärkerkaskade auf den Verstärkungsgrad eins vorhanden ist, und dass Rückkopplungsmittel (3184, Fig. 40) zum Anschalten des Ausgangssignales der Verstärker an den genannten Kondensator vorhanden sind, um das Ausgangs-, signal gleicher Grösse und entgegengesetzter Polarität zu speichern (Fig. 38, 39,40). Amplifier of the amplifier cascade to gain level one is present, and that feedback means (3184, Fig. 40) are provided for switching on the output signal of the amplifier to the capacitor mentioned, in order to store the output signal of the same size and opposite polarity (Fig. 38 , 39.40). 24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Analog/Digitalwandler (126, Fig. 44), zwischen der Verstärkerkaskade (124) und einem Ausgangssignalregister m (128, Fig. 44) angeordnet ist zum Digitalisieren des verstärkten Ausgangssignals und Senden des digitalisierten Signals auf den Datenkanal (4092', Fig. 44), dass an jeden Eingang (Q - Cn, Fig. 44) der Multiplexvorrichtung eine Sensorengruppe (21) angeschlossen ist, und dass in der Zentralstation (2) eine die I s seismischen Signale verarbeitende Signalaufbereitungsvorrichtung (4020, Fig. 43) an den Datenkanal zum Empfangen der digitalen Daten von den Sensorengruppen und Aufzeichnen der seismischen Signale (Fig. 43 und 44). 24. Device according to claim 23, characterized in that an analog / digital converter (126, Fig. 44) is arranged between the amplifier cascade (124) and an output signal register m (128, Fig. 44) for digitizing the amplified output signal and sending the digitized signal on the data channel (4092 ', Fig. 44) that a sensor group (21) is connected to each input (Q - Cn, Fig. 44) of the multiplexing device, and that in the central station (2) one that is seismic Signal processing signal conditioning device (4020, Fig. 43) on the data channel for receiving the digital data from the sensor groups and recording the seismic signals (Fig. 43 and 44). 25. Einrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch 2(i einen in jeder Sende-Empfangsvorrichtung angeordneten Kalibrierstromkreis (136, Fig. 5) zum Bestimmen von Normierungs-Koeffizienten, um relative Unterschiede in der Signalausgangsspannung jeder Sensorengruppe zu kompensieren, einen in der Zentralstation (2) angeordneten Gewichtungskoeffizientenspei-eher (1055, Fig. 21) zum programmierten Gewichten von ausgewählten digitalen Signalen von den Sensorengruppen und Multipliziervorrichtungen (1053 a, 1053 b, Fig. 21) zum Multiplizieren eines Gewichtungskoeffizienten mit einem entsprechenden Normalisierungskoeffizienten und zum Hinzufügen des w Produktes zu ausgewählten digitalen Signalen, bevor dieselben hintereinander kombiniert werden (Fig. 5,21). 25. The device according to claim 24, characterized by 2 (i a calibration circuit (136, FIG. 5) arranged in each transceiver for determining normalization coefficients to compensate for relative differences in the signal output voltage of each sensor group, one in the central station ( 2) arranged weighting coefficient memory (1055, Fig. 21) for the programmed weighting of selected digital signals from the sensor groups and multipliers (1053 a, 1053 b, Fig. 21) for multiplying a weighting coefficient by a corresponding normalization coefficient and adding the w product to selected digital signals before they are combined one after the other (Fig. 5.21). 26. Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Kabel (12, Fig. 1) durch Verbinderbausteine (13, Fig. 1) in eine Mehrzahl von seismischen Kabelab- 26. Device according to claim 25, characterized in that said cable (12, Fig. 1) by connector modules (13, Fig. 1) into a plurality of seismic cable Î5 schnitten (20, Fig. 1) unterteilt ist, welche Kabelabschnitte den Datenkanal und die Steuerkanäle enthält, dass die Ausgänge der Sensorengruppen (21, Fig. 14) mit den Eingängen (Q - Cn, Fig. 14) der zugehörigen Sende-Empfangsvorrichtungen (III) verbunden sind und dass in der Aufbereitungsvorrichtung zum 4i) Einführen von ausgewählten Phasenverzögerungen in die digitalen seismischen Daten vor der Kombination derselben eine Gruppenformvorrichtung (2184) vorhanden ist (Fig. 1,34) Î5 cut (20, Fig. 1) is divided into which cable sections contain the data channel and the control channels that the outputs of the sensor groups (21, Fig. 14) with the inputs (Q - Cn, Fig. 14) of the associated transceivers (III) are connected and that in the processing device for 4i) introducing selected phase delays into the digital seismic data before the combination thereof, a group shaping device (2184) is present (FIG. 1.34) 27. Einrichtung nach Anspruch 2 zum Vorbereiten seismischer Signale, zum Ausführen einer von der Zentralstation (2) 27. Device according to claim 2 for preparing seismic signals, for executing one of the central station (2) 45 ausgelösten gewünschten Steuerfolge in einer Untergruppe von den im wesentlichen identischen und in gleichmässigen Abständen voneinander angeordneten Sende-Empfangsvorrichtungen (llla-lllg, Fig. 47) wobei die genannten Vorrichtungen über die ersten und zweiten Steuerkanäle (4090,4091, Fig. 47) 50 und den Datenkanal mit der Zentralstation verbunden sind, gekennzeichnet durch eine in der Zentralstation (2) angeordnete Steuerschaltung (4018, Fig. 47) zum Senden eines ersten Steuersignals auf den ersten Steuerkanal zu bestimmten Intervallen, je eine Verzögerungsleitung (4102, Fig. 46) zum Verzö-55 gern des ersten Steuersignals, so dass die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des ersten Steuersignals in dem ersten Steuerkanal um einen vorbestimmten Betrag in jeder Sende-Empfangsvorrichtung reduziert wird, Verzögerungsstromkreise (4132, Fig. 47) in der Zentralstation zum Senden eines zweiten Steuer-Mi signais auf den zweiten Steuerkanal nach einer Verzögerungszeit nach dem Senden des ersten Steuersignals, wobei die genannte Verzögerungszeit ein erstes ganzzahliges Vielfaches des genannten vorbestimmten Betrages ist, und ein Signalkoinzidenzdetektor (4114, Fig. 48) in jeder Sende-Empfangsvor-i'S richtung zum Feststellen des gleichzeitigen Auftretens der beiden Steuersignale (Fig. 46,47,48). 45 triggered desired control sequence in a subset of the substantially identical and equally spaced transceiver devices (llla-lllg, Fig. 47), said devices via the first and second control channels (4090, 4091, Fig. 47) 50 and the data channel is connected to the central station, characterized by a control circuit (4018, Fig. 47) arranged in the central station (2) for transmitting a first control signal to the first control channel at specific intervals, one delay line each (4102, Fig. 46) to delay the first control signal so that the propagation speed of the first control signal in the first control channel is reduced by a predetermined amount in each transceiver, delay circuits (4132, Fig. 47) in the central station for transmitting a second control signal signals on the second control channel after a delay after sending the first step signal, wherein said delay time is a first integral multiple of said predetermined amount, and a signal coincidence detector (4114, Fig. 48) in each transceiver to determine the simultaneous occurrence of the two control signals (Fig. 46,47,48). 28. Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsstromkreise in der Zentralstation 28. The device according to claim 27, characterized in that the delay circuits in the central station 617 017 617 017 eine Impulsbreiteneinstellschaltung (4130, Fig. 47) umfasst zum Verlängern der Dauer des zweiten Steuersignals um ein zweites ganzzahliges Vielfaches des genannten vorbestimmten Betrages, so dass durch Ändern der Verzögerung des zweiten Steuersignals eine der Sende-Empfangsvorrichtungen der Untergruppen angesteuert werden kann (Fig. 47). a pulse width setting circuit (4130, Fig. 47) comprises for extending the duration of the second control signal by a second integer multiple of the aforementioned predetermined amount, so that one of the transceivers of the subgroups can be controlled by changing the delay of the second control signal (Fig. 47 ). 29. Einrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sende-Empfangsvorrichtung eine Anzahl Eingangskanäle (Cj—Cn, Fig. 37) für analoge Signale aufweisst, dass jeder Sende-Empfangsvorrichtung die gleiche Anzahl der seismischen Sensorengruppen (21, Fig. 37) zugeordnet sind, und dass jede Sende-Empfangsvorrichtung auf das Ausgangssignal des Signalkoinzidenzdetektors ansprechende elektronische Schaltungen (3011,3Ö33, Fig. 37) enthält zum Filtern, Abtasten, Verstärken und Umwandeln der analogen seismischen Signale in digitale Daten, während digitale Daten von einem anderen Kanal über den Datenkanal zur Zentralstation übertragen werden (Fig. 37). 29. Device according to claim 28, characterized in that each transceiver has a number of input channels (Cj-Cn, Fig. 37) for analog signals, that each transceiver has the same number of seismic sensor groups (21, Fig. 37) and that each transceiver includes electronic circuitry (3011,3Ö33, Fig. 37) responsive to the output of the signal coincidence detector for filtering, sampling, amplifying and converting the analog seismic signals into digital data while digital data is from another channel are transmitted to the central station via the data channel (FIG. 37). 30. Einrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (4018) so aufgebaut ist, dass die digitalen Daten empfangen und in der Zentralstation (2) in Spalten, die der Hintereinanderanordnung der betreffenden Sende-Empfangsvorrichtung entsprechen und in Zeilen, die der Abtastreihenfolge der analogen Signale in den Sende-Empfangsvorrichtungen entsprechen, gespeichert werden (Fig. 47). 30. The device according to claim 29, characterized in that the control circuit (4018) is constructed such that the digital data is received and in the central station (2) in columns which correspond to the sequential arrangement of the transceiver in question and in lines which the Order of scanning of the analog signals in the transceivers are stored (Fig. 47). 31. Einrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenkanal (4092, Fig. 43) einen dreifachen Breitbandleiter (Dj, D2, D3, Fig. 5) umfasst, und dass die Zentralstation (2) eine Fehlerdetektier- und Majoritätsauswahl-vorrichtung (1028, Fig. 21) zum Empfangen von digitalen Daten von zwei der drei Breitbandleiter und zum Feststellen eines Unterbruches auf einem der drei Breitbandleiter enthält (Fig. 5, 21,43). 31. Device according to claim 29, characterized in that the data channel (4092, Fig. 43) comprises a triple broadband conductor (Dj, D2, D3, Fig. 5), and in that the central station (2) an error detection and majority selection device (1028, Fig. 21) for receiving digital data from two of the three broadband conductors and for detecting an interruption on one of the three broadband conductors (Fig. 5, 21,43). 32. Einrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkanal (4091, Fig. 48) Verzögerungsschaltungen (4078) und dreifach Leiterpaare (D1; D2, D3, Fig. 6) aufweist, dass jede Sende-Empfangsvorrichtung eine Majoritätswahlschaltung (131, Fig. 6) zum Auswählen von ihr über zwei der drei Leiterpaare zugeführten Steuersignale und eine Fehleranzeigeschaltung (130, Fig. 6) zum Anzeigen eines Unterbruches der Verbindung auf einem der drei Leiterpaare enthält (Fig. 6). 32. Device according to claim 29, characterized in that the control channel (4091, Fig. 48) has delay circuits (4078) and triple conductor pairs (D1; D2, D3, Fig. 6), that each transceiver has a majority selection circuit (131, 6) for selecting control signals supplied via two of the three pairs of conductors and an error display circuit (130, FIG. 6) for indicating an interruption of the connection on one of the three pairs of conductors (FIG. 6). Bei der seismischen Erkundung wird ein akustisches Wellensignal an oder in der Nähe der Erdoberfläche erzeugt. Die akustische Welle wandert nach abwärts und wird von unterirdischen Schichten reflektiert, von wo die Welle an die Erdoberfläche zurückkehrt. Die reflektierten seismischen Wellen werden durch empfindliche seismische Sensoren zur Anzeige gebracht, die in einer linearen Gruppierung bzw. Reihe auf oder in der Nähe der Erdoberfläche verteilt angeordnet sind. Seismic exploration generates an acoustic wave signal at or near the surface of the earth. The acoustic wave travels downwards and is reflected by underground layers, from where the wave returns to the surface of the earth. The reflected seismic waves are displayed by sensitive seismic sensors, which are arranged in a linear grouping or row distributed on or near the surface of the earth. Bei der bisher üblichen Praxis sind 25 bis 30 seismische Detektoren, die häufig als Sensoren bezeichnet werden, in gleichem Abstand längs eines einzigen Kabelabschnittes verteilt, der eine Länge von 30 bis 100 m haben kann. Die Sensoren sind alle elektrisch miteinander so verbunden, dass sie einen einzigen länglichen Datenkanal ergeben. 50 oder mehr derartiger Kabelabschnitte, von denen jeder einen Kanal für die Signalübertragung darstellt, sind miteinander zu einer Kabelanordnung von 3 000 m oder mehr gekoppelt. Der Ausgang eines jeden oder mehrerer Kanäle ist mit einer zentralen Signalverarbeitungseinrichtung verbunden, die an einem Ende der Kabelanordnung vorgesehen ist. Für jeden Kanal ist ein getrenntes Leitungspaar erforderlich. Es müssen somit 50 oder mehr solcher Paare von Leitungen vorhanden sein. Wegen der Kosten und des Gewichtes einer derart grossen Anzahl von In current practice, 25 to 30 seismic detectors, often referred to as sensors, are equally spaced along a single section of cable that can be 30 to 100 meters in length. The sensors are all electrically connected to each other so that they form a single elongated data channel. 50 or more such cable sections, each of which represents a channel for signal transmission, are coupled to one another to form a cable arrangement of 3,000 m or more. The output of each or more channels is connected to a central signal processing device which is provided at one end of the cable arrangement. A separate pair of cables is required for each channel. There must therefore be 50 or more such pairs of lines. Because of the cost and weight of such a large number of Leitungen sind Anordnungen vorgeschlagen worden, bei denen die Ausgangssignale aus jedem Kanal im Zeitmultiplexbetrieb durch einen einzigen Datenübertragungskanal geführt werden. Lines have been proposed in which the output signals from each channel are time-division multiplexed through a single data transmission channel. Vorstehende Erfindung wird nachstehend in Verbindung 5 mit der geophysikalischen Erkundung erläutert, sie kann jedoch in gleicher Weise zur Anzeige von Gegenständen verwendet werden, die sich unter Wasser befinden, z.B. grosse Fische, Fischschwärme, Schiffe oder dergleichen. The foregoing invention is explained below in connection with geophysical exploration 5, but it can equally be used to indicate objects that are under water, e.g. big fish, schools of fish, ships or the like. Bekannte ähnliche, dem Stande der Technik angehörige m Einrichtungen ergeben sich beispielsweise aus den US-Patentschriften 3 652 979,3 748 638,3 851 302 und 3 873 961. Alle diese vorgenannten Patente beziehen sich auf Fernmesseinrichtungen, bei denen ein Signalverarbeitungsgerät die seismischen Daten aus einem seismischen Sensor oder einer seismischen i 5 Sensorgruppe digital darstellt. Durch Verwendung verschiedener Multiplexmethoden werden die Daten auf eine Aufzeichnungsvorrichtung über einen Fernmesskanal übertragen. Known similar devices belonging to the prior art result, for example, from US Pat. Nos. 3,652,979,3,748,638,3,851,302 and 3,873,961. All of these aforementioned patents relate to telemetry devices in which a signal processing device uses the seismic data digitally from a seismic sensor or a seismic i 5 sensor group. Using various multiplexing methods, the data are transmitted to a recording device via a telemetry channel. Wie vorstehend erwähnt, ist eine seismische Sensorgruppe eine Anordnung mit einer Länge von 30 bis 100 m. Eine zo akustische Welle, deren Wellenfront etwa parallel an der Ebene verläuft, in der die seismischen Sensoren angeordnet sind, kommt an allen Sensoren etwa gleichzeitig an, wodurch das Ausgangssignal durch Summierung verstärkt wird. Unter tatsächlichen seismischen Schürfbedingungen tritt dieser Idealfall ;s kaum auf, ausgenommen in einem solchen Fall, bei dem die Wellenfront vertikal von einer reflektierenden, unterirdischen Grenzfläche, die direkt unterhalb der Sensoranordnung liegt, reflektiert wird. In dem weit üblicheren Fall verläuft die akustische Wellenfront in einem Winkel quer zur Anordnung, so Dadurch trifft die Wellenfront an einem Ende der Anordnung früher ein als am anderen Ende. Die Wanderdauer der Wellenfront über die Anordnung hängt von der Phasengeschwindigkeit der seismischen Welle, der Wellenlänge der akustischen Welle, der Länge der Anordnung und der Tiefe der reflektierenden i5 Grenzfläche, ferner aber auch noch von anderen Faktoren ab. Wenn die Länge der Anordnung gross im Vergleich zur Wellenlänge der akustischen Welle ist, dämpft die Anordnung die akustische Welle. Deshalb soll die seismische Sensoranordnung (bzw. -reihe) kürzer sein als die Wellenlänge der einfallenden 4« seismischen Wellen, um eine Dämpfung zu vermeiden, und vorzugsweise soll die Anordnung kürzer sein als ein Viertel dieser Wellenlänge, um ein gutes Ansprechen zu erhalten. As mentioned above, a seismic sensor group is an arrangement with a length of 30 to 100 m. A zo acoustic wave, the wave front of which runs approximately parallel to the plane in which the seismic sensors are arranged, arrives at all sensors approximately simultaneously, as a result of which the output signal is amplified by summation. This ideal case does not occur under actual seismic prospecting conditions, except in the case where the wavefront is vertically reflected by a reflecting, underground interface that lies directly below the sensor arrangement. In the far more common case, the acoustic wavefront is at an angle transverse to the arrangement, so that the wavefront arrives earlier at one end of the arrangement than at the other end. The traveling time of the wavefront over the arrangement depends on the phase velocity of the seismic wave, the wavelength of the acoustic wave, the length of the arrangement and the depth of the reflecting interface, but also also on other factors. If the length of the arrangement is long compared to the wavelength of the acoustic wave, the arrangement dampens the acoustic wave. Therefore, the seismic sensor arrangement (or series) should be shorter than the wavelength of the incident 4 "seismic waves in order to avoid damping, and preferably the arrangement should be shorter than a quarter of this wavelength in order to obtain a good response. Bisher war die Energie am unteren Ende des seismischen Spektrums mit Wellenlängen von vielen hundert Metern von 45 Interesse. Die Verwendung ziemlich langer Anordnungen wurde als zufriedenstellend angesehen. In jüngerer Zeit wird jedoch eine grössere Auflösung geologischer Schichtungen, z.B. bei der Erforschung unterirdischer Strukturen gefordert. Eine höhere Auflösung erfordert die Verwendung und damit 5o Anzeige seismischer Wellen höherer Frequenzen. Die Wellenlängen der Energie am oberen Ende des seismischen Spektrums sind jedoch vergleichbar mit der Länge (und häufig wesentlich kürzer als die Länge) herkömmlicher seismischer Sensoranordnungen, die heutzutage in Betrieb sind. Es ist deshalb 55 erwünscht, eine lange seismische Sensoranordnung in jedem Kabelabschnitt durch viele kürzere seismische Sensoranordnungen zu ersetzen. Eine solche Lösung dieses Problems ist jedoch bisher in Hinblick auf die Schwierigkeiten bei der Datenverarbeitung und die grosse Anzahl von Leitern, die erforderlich 60 würden, als unmöglich angesehen worden, weil dabei ausserordentlich kostspielige seismische Kabelanordnungen erforderlich würden, deren Grösse und Masse vom praktischen Standpunkt aus nicht mehr tragbar wäre. So far, the energy at the lower end of the seismic spectrum with wavelengths of many hundreds of meters has been of interest. The use of fairly long arrangements was considered satisfactory. More recently, however, a greater resolution of geological stratifications, e.g. required when researching underground structures. A higher resolution requires the use and thus 5o display of seismic waves of higher frequencies. However, the wavelengths of energy at the upper end of the seismic spectrum are comparable to the length (and often much shorter than the length) of conventional seismic sensor arrangements that are in operation today. It is therefore desirable to replace a long seismic sensor array in each cable section with many shorter seismic sensor arrays. However, such a solution to this problem has so far been considered impossible in view of the difficulties in data processing and the large number of conductors that would require 60, because it would require extremely expensive seismic cable arrangements, the size and mass of which from a practical point of view would no longer be portable.
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