CN103969679A - 可配置的获取单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及可配置的获取单元。本发明公开了可配置的获取单元的实施例连同可配置的获取单元的应用。在一个实施例中,获取单元包括具有第一壳体的地震数据收集模块。获取单元还包括具有第二壳体的第二模块。第一壳体可移除地耦接到第二壳体,并且当第一壳体耦接到第二壳体时,第一壳体的外表面邻接第二壳体的外表面。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年2月4日提交的题为“CONFIGURABLEACQUISITION UNIT”的美国临时专利申请61/760,425的优先权。
技术领域
本技术领域一般涉及地震勘探,更具体地涉及用于地震勘探的可配置的获取单元。
背景技术
几个不同种类的获取单元用在地震勘探中,包括有缆获取单元、无线获取单元和自主节点获取单元。有缆获取单元可以通过将有缆单元耦接到一个或多个中心站的一个或多个线路提供实时或近实时的质量控制(QC)数据、状态信息以及甚至实际的地震数据。无线获取单元可以经由无线电链路向中心站提供实时或近实时QC数据和状态信息,而由于地震数据量以及无线电链路的有限带宽和范围,通常不能通过无线电链路提供许多地震数据(如果有的话)。无线系统可以通常通过中间无线电中继器塔和/或高速线缆干线的基础设施将数据发送回中心位置。无线获取单元也可以被布置在有缆获取将是困难的或不可能的各种地形中。自主节点地震获取单元可以高产量地自主地操作,但是在操作期间可以不与中心站通信。相反,在获取完成之后可以通过检索自主节点(或其部分)或通过经过附近的收获单元来从自主节点获取单元收获数据。
虽然获取单元的详细结构通常至少部分地取决于期望的获取几何形状的种类(例如,有缆、无线、自主节点),但是现有技术获取单元可以一般地分为具有互连线缆的那些和一体的获取单元。例如,可以从INOVA Geophysical获得的HawkTM和FireFly产品每个包括现场站单元,具有用于外部电池和外部传感器的连接器。外部电池可以通过连接到现场站单元上的电力连接器的一个或多个线缆耦接到现场站单元。类似地,外部传感器可以通过连接到现场站单元上的传感器连接器的一个或多个线缆耦接到现场站单元。传感器和电池之间的到现场站单元的有缆连接提供灵活性,因为可以使用不同大小和类型的电池以及不同类型的传感器。但是,获取单元的此布置中的组件之间的互连线缆在某些应用中可能较不期望,诸如需要完整的站被掩埋以最小化被盗或篡改的应用。
不包括任何互连线缆的另一个类型的获取单元一般被称为一体的或自包含的获取单元。这些获取单元解决上述困难中的一些(例如,它们相对容易掩埋,它们不遭受线缆被动物损坏,等等),但是具有它们自己的缺点。例如,替换或换出一体的获取单元中的组件通常困难得多,以致如果例如新类型的传感器或新的新鲜的电池要被使用,则一体的获取单元可能需要被完全拆卸,因而如果单元被在现场拆卸,则将内部组件暴露到可能危险的环境。因而,与具有互连线缆的获取单元相比,一体的获取单元可以提供更小的灵活性。
发明内容
在这里描述的获取单元的一个示例中,地震数据收集模块可以包括第一壳体。获取单元的第二模块可以包括第二壳体,并且第一壳体可以可移除地耦接到第二壳体。当第一壳体耦接到第二壳体时,第一壳体的外表面可以邻接第二壳体的外表面。
在一些实施例中,第一壳体可以包括第一连接器,并且第二壳体可以包括第二连接器,并且第一或第二连接器中的一个可以可移除地接纳第一或第二连接器中的另一个。第一连接器可以可移除地接纳来自于第二连接器的至少一个突出部,并且第二连接器可以可移除地接纳来自于第一连接器的至少一个突出部。第一壳体的外表面可以围绕第一和第二连接器的一者或二者的整个周边邻接第二壳体的外表面。
在一些实施例中,在第一或第二壳体的一个中限定的凹槽可以可移除地接纳来自于第一或第二壳体中的另一个的突出部。第一壳体的连接器可以可互换地接纳除了第二模块之外的多个不同类型的模块中的任何一个的互补连接器。第一和第二壳体可以可移除地在垂直的堆栈中耦接在一起。第一壳体可以限定第一模块,第二壳体可以限定第二模块,并且第二壳体可以与第一壳体分离并且不同。地震数据收集模块和第二模块可以通过至少一个连接器电学地和机械地耦接在一起。地震数据收集模块可以包括处理单元、存储设备和模数转换器。
在一些实施例中,第二模块可以包括传感器模块。传感器模块可以包括在其中布置的模拟或数字运动传感器的至少一个。传感器模块可以包括三个运动传感器,并且地震数据收集模块可以被配置为接收与三个运动传感器对应的三个信道的地震数据。传感器模块可以进一步包括压力传感器。传感器模块可以包括用于连接到外部传感器的端子。
在一些实施例中,第二模块可以包括电源模块。电源模块可以包括布置在第二壳体中的电池。电源模块可以包括用于连接到外部电源的端子。第二模块也可以或可替换地包括遥测模块。遥测模块可以是无线通信单元、有线通信单元或自主节点通信单元中的一个。
在一些实施例中,地震数据收集模块可以包括遥测单元,并且第二模块包括传感器模块。第一和第二壳体可以一般是圆柱形的。第一连接器可以与第一壳体集成。第一连接器可以安全地连接到第一壳体并且可以由与第一壳体不同的材料制成。连接到第一壳体或由第一壳体限定的第一连接器可以包括被适配为仅仅在施加释放力时从第一壳体释放第二壳体的偏置构件。密封件可以被配置为防止获取单元至少通过第一和第二壳体之间的第一连接器而污染。获取单元可以进一步包括地震数据收集模块和第二模块之间的电气总线,该电气总线包括地震数据收集模块和第二模块共用的电力线和至少一个数据线。获取单元可以进一步包括第三模块,第三模块包括第三壳体,第三壳体可以可移除地耦接到第一或第二壳体中的一个,其中第三壳体的外表面邻接第一壳体或第二壳体的外表面中的一个。当第二模块与地震数据收集模块耦接在一起时,第一壳体的外表面可以基本上与第二壳体的外表面共同延伸。
在这里描述的另一个示例中,地震获取单元可以包括至少部分地包围数据存储器的第一壳体、至少部分地包围地震传感器的第二壳体、和至少部分地包围电源单元或遥测单元中的一个的第三壳体。第一、第二和第三壳体的每一个可以包括被配置为将相应的壳体可移除地耦接到第一、第二或第三壳体中的其它壳体中的一个的耦接连接器。
在一些实施例中,第一、第二和第三壳体的每一个的耦接连接器可以被配置为将相应的壳体可移除地耦接到第一、第二和第三壳体中的其它壳体中的处于邻接关系的一个壳体。第一壳体的耦接连接器可以是将第一壳体可移除地耦接到第二壳体的第一耦接连接器,并且第一壳体可以进一步包括被配置为将第一壳体可移除地耦接到第三壳体的第二耦接连接器。第一、第二和第三壳体的每一个可以具有基本上相同的直径。第一、第二和第三壳体可以每个限定盘形状。第一、第二和第三壳体在耦接在一起时可以限定公共轴。第一、第二和第三壳体的至少一个可以完全地包围相应的数据存储器、传感器或电源单元并且在它们周围提供密封件。第四壳体可以至少部分地包围第四模块,第四壳体也包括被配置为与第一、第二或第三壳体中的一个可移除地耦接的连接器。第一和第二壳体的每一个可以限定一般圆柱形状并且具有基本上相似的直径,并且第三和第四壳体的每一个可以限定一般半圆柱形状并且具有基本上相似的大小,并且第三和第四壳体可以一起限定一般圆柱形状,其直径基本上与第一和第二、第三壳体的直径相似。外表皮可以被配置为至少包围第一、第二和第三壳体并且在它们周围提供密封件。
在这里描述的地震数据收集装置的另一个示例中,地震数据收集模块可以包括第一壳体,并且第一壳体可以包括连接器,所述连接器被适配为将地震数据收集模块可互换地耦接到多个变化类型的模块以使得相应的变化类型的模块的外表面邻接第一壳体的外表面。
在一些实施例中,多个变化类型的模块可以包括从包括传感器模块、电源模块或遥测模块的组中选择的两个或更多个模块。连接器可以可互换地将地震数据收集模块固定到多个变化类型的模块中的一个以使得需要正的力来从多个变化类型的模块中的所述一个模块释放地震数据收集模块。连接器可以将地震数据收集模块可转动地固定到多个变化类型的模块中的所述一个模块。
在这里描述的另一个示例中,混合模式的地震勘测系统可以包括被配置用于第一地形的第一多个获取单元和被配置用于第二地形的第二多个获取单元。第一和第二多个获取单元中的每个获取单元可以包括由第一壳体限定的并且被配置为经由第一壳体的第一连接器可移除地耦接到至少一个其它模块和从至少一个其它模块解耦的基本上相似的数据收集模块。
在一些实施例中,相应的数据收集模块的每一个的第一壳体的第一连接器可以在数据收集模块耦接到至少一个其它模块时使得第一壳体的外表面邻接至少一个其它模块的第二壳体的外表面。第一地形可以是过渡带,并且第一多个获取单元的每一个可以包括用于漂浮的浮标。第二地形可以是邻近过渡带的陆地带,并且第二多个获取单元的每一个可以包括被适配为掩埋在地下的传感器模块。
在一些实施例中,第一地形可以被适配为基于线缆的地震获取并且第二地形可以不被适配为基于线缆的地震获取。第一多个获取单元的每一个可以包括被配置为接纳耦接到中心站并且与中心站通信的线缆的有缆遥测单元,并且第二多个获取单元的每一个可以包括被配置为与中心站无线地通信的无线遥测单元。第一或第二地形中的一个可以在水下。第一和第二多个获取单元的每一个可以是定位系统,并且定位系统可以至少部分地包围在遥测模块壳体中,该遥测模块壳体可移除地耦接到数据收集模块。第一和第二多个获取单元的每一个可以包括被配置为与中心站通信并且向中心站发送状态信息和质量控制信息的遥测模块。
附图说明
图1是可配置的获取单元的实施例的简化框图。
图2A、2B、2C和2D是用于图1的可配置的获取单元的传感器模块的实施例的简化框图。
图3是可配置的获取单元的实施例的简化框图。
图4A、4B、4C和4D是用于图3的可配置的获取单元的电源模块的实施例的简化框图。
图5是可配置的获取单元的实施例的简化框图。
图6A、6B和6C是用于图5的可配置的获取单元的遥测模块的实施例的简化框图。
图7A和7B是可配置的获取单元的可替换的实施例的简化框图。
图8是可配置的获取单元的实施例的简化框图。
图9是可配置的获取单元的实施例的简化框图。
图10A、10B、10C、10D、10E和10F是可配置的获取单元的各个实施例的透视图。
图11A至11H是用于用在可配置的获取单元的壳体之间的连接器的各个实施例的简化横截面视图。
图12A和12B是使用可配置的获取单元的混合模式的实施方式的例示。
图13是使用可配置的获取单元的另一个混合模式的实施方式的例示。
具体实施方式
这里描述的是诸如地震数据获取单元之类的可配置的数据获取单元的实施例。可配置的获取单元可以包括多个模块,每个模块包括壳体并且至少部分地由壳体限定。这些模块可以通过它们的相应的壳体可移除地彼此耦接,并且这些模块可以是可互换的,因为各种不同的模块和/或各种不同类型的模块可以耦接到任何给定模块。
参考图1,可配置的数据获取单元100包括多个模块110、150。数据获取单元100可以适合于有缆、无线和/或自主节点应用,并且可以进一步适合于被完全掩埋、部分掩埋、位于地球表面之上、位于水下、和/或位于水上。
数据获取单元100可以包括第一模块110,其可以是数据收集模块110。数据获取单元100也可以包括第二模块150,其可以是传感器模块150。在后面参考图3和5的某些例子中,数据获取单元100可以包括多于两个模块–例如,数据获取单元100可以包括2、3、4、5、6,或在一些实施例中,多个6个不同的模块。模块的每一个可以包括用于获取单元的一个或多个功能的组件,诸如数据存储器、电源、感测、处理、定时、通信等等,下面描述其某个示例。在一些示例中,在功能和模块之间存在一对一关系;在其它示例中,单个模块可以执行几个功能,或多个模块可以执行单个功能。
每个模块110、150可以包括相应的壳体111,151,其可以至少部分地限定不同的、相应的模块110、150。例如,数据收集模块110可以包括第一壳体111,其可以至少部分地限定数据收集模块110。换句话说,第一壳体111可以至少部分地包围(并且,在一些实施例中,可以完全地包围)数据收集模块110的一个或多个内部组件。类似地,传感器模块150可以包括第二壳体151,其可以至少部分地限定传感器模块150和/或可以至少部分地包围传感器模块150的一个或多个内部组件。在一些示例中,相应的壳体111、151可以完全地包围相应的模块110、150并且甚至可以在它们周围提供密封件(例如,水密封件、防尘密封件等等)。在其它示例中,壳体111、151中的一个或多个可以仅仅部分地包围模块的组件以使得另一个壳体或盖可以需要被耦接到壳体以便形成保护内部组件的密封件。
第一和第二壳体111、151(因此第一和第二模块110、150)可以可移除地耦接在一起,以使得在第一壳体111耦接到第二壳体151时,第一壳体111的外表面118邻接第二壳体的外表面158。在一些示例中,第一壳体111的外表面118可以基本上与第二壳体151的外表面158共同延伸,和/或在两个模块110、150耦接在一起时第一壳体111和第二壳体151可以围绕连接器(图1未示出)的整个周边或围绕一个或两个壳体111、151的整个周边耦接在一起。此外,在一些实施例中,第一和第二壳体111、151中的一者或二者可以成梯状,以使得在一个壳体中限定的凹槽接纳由另一个壳体限定的突出部,或反之亦然。当数据收集模块111和传感器模块150不耦接在一起时,第一和第二壳体111、151可以彼此分离并且不同。
数据收集模块110可以包括处理器120、数据存储器122、定时单元124、模数转换器(ADC)126、电源162和遥测单元172中的一个或多个,因而可以执行与这些组件120、122、124、126、162、172的每一个相关联的功能。数据收集模块110也可以包括GPS或其它定位系统(其可以包括在定时单元124或遥测单元172中的一者或二者中)、传感器接口(图1未示出)、电力转换器(图1未示出)等等。一般说来,数据收集模块110可以根据数据获取单元100的期望或预定的用途包含任何一个或多个组件。例如,如果数据获取单元100期望被用在有缆地震获取中,则遥测单元172可以包括一个或多个连接器和/或适配器,数据获取单元100可以通过其经由一个或多个线缆耦接到中心站。作为另一个示例,如果数据获取单元100期望被用在中无线地震获取中,则遥测单元172可以包括一个或多个天线或其它射频通信设备,数据获取单元100通过其可以无线地耦接到中心站。下面参考图2A至6C描述获取单元100的潜在应用的其它示例。
在一些示例中,数据收集模块110的组件120、122、124、126、162、172可以刚性地连接到第一壳体111的内部,或在其它示例中,可以以别的方式耦接到第一壳体111。一般说来,组件120、122、124、126、162、172可以按照任何合适的方式耦接到第一壳体111,因而组件如何耦接到第一壳体111的细节在图1中没有指定。此外,为了清楚,组件120、122、124、126、162、172之间的互连在图1的简化框图中没有显示。
仍然参考图1,传感器模块150可以包括至少部分地包围在第二壳体151中的地震传感器152。在一些示例中,尖端153可以可移除地耦接到第二壳体151以便在数据获取单元100被安装在现场中时增大与地的耦接。尖端153可以例如旋上和旋下传感器模块150的壳体151。
参考图1,第一和第二壳体111、151可以在垂直的堆栈中耦接在一起以使得第一和第二壳体111、151限定和共享公共的纵轴,而在其它实施例中,第一和第二壳体111、151可以在水平的堆栈中耦接在一起或在任何其它合适的方式。
在一些实施例中,第一和第二壳体111、151中的一者或二者可以包括和/或限定连接器(图1未示出,但是在11中并且下面更详细地描述几个示例)。例如,第一或第二壳体111、151中的一个可以包括和/或限定插入类型的连接器,并且第一或第二壳体111、151的另一个可以包括和/或限定插孔类型的连接器。在其它示例中,混合或雌雄同体类型的连接器可以用来将第一和第二壳体111、151可移除地耦接在一起。模块110、150的每一个可以通过一个或多个连接器(下面参考图11A至11C描述)耦接到一个类型的多个不同的模块和/或多个不同类型的模块中的任何一个。例如,数据收集模块110的壳体111可以(例如,通过一个或多个连接器)可互换地接纳多个不同的传感器模块150中的任何一个,如下面参考图2描述的。在其它示例中,第一模块110可以可互换地耦接到多个变化类型的模块(例如,不仅仅是不同的传感器模块,而是传感器模块、电源模块等等)。不管可移除地耦接到第一模块110的模块的种类或类型如何,在一些实施例中,第一模块110的至少一个外表面118的至少一部分和另一个模块的外表面可以邻接。如下面更详细描述的,在一些示例中,第一和第二模块110、150可以可互换地固定在一起,并且可以经由各种不同的机制中的任何一个固定,包括需要正的力从另一个模块110释放一个模块150的机制。
现在转到作为传感器模块150的两个示例的图2A至2B,各个不同的传感器模块250A、250B可以可替换地可移除地耦接到数据收集模块(例如,图1中的110)。例如,第一传感器模块250A可以由壳体251限定,并且可以包括模拟1C传感器(例如,模拟地听器)252A和可拆卸的尖端253。模拟1C传感器可以是在地震勘测期间测量运动的一个分量(例如,垂直分量)的地听器。参考图2B,第二传感器模块250B可以与第一传感器模块250A相似,除了第二传感器模块250B包括数字3C传感器252B之外。数字3C传感器252B可以包括被配置为测量运动的三个正交分量(例如,在x、y和z方向)的三个微机电(MEMS)加速度计,并且数据收集模块110可以被配置为接收与检测的运动的三个正交分量对应的三个信道的地震数据。
图2A和2B所示的第一和第二传感器模块250A、250B的每一个可以被用作图1中的传感器模块150,因而可以可互换地耦接到数据收集模块110。在操作中,例如,图2A所示的第一传感器模块250A可以在仅仅需要地震数据的一个分量的首次地震勘测期间可移除地耦接到数据收集模块110。如果期望地震数据的三个分量,则第一传感器模块250A可以从数据收集模块110移除,并且第二传感器模块250B可以耦接到数据收集模块110。然后,如果后续的勘测再一次仅仅需要一个分量,则第二传感器250B可以被移除并且第一传感器250A被重新安装。以这样的方式,图1中的数据获取单元100是可配置的并且可以基于地震勘测的需要和/或基于可用的设备被定制,并且诸如传感器模块250A、250B之类的模块可以根据需要多的次数耦接到数据收集模块110、从其解耦、再一次耦接到模块110等等。
在一些示例中,每个传感器模块250A、250B可以用在任何数据收集模块110中,反之亦然。以这样的方式,当任何给定传感器模块250A、250B(或类似地,当任何给定数据收集模块110)故障或被毁坏时,它可以被切换到另一个。此外,当需要新的设备或新的设备可用时,与在一体类型的获取单元中相比较,替换一个或多个模块可以比较便宜,而仍然保持由具有互连线缆的获取单元提供的灵活性。类似地,获取单元100的可配置的性质允许有效地布置递增的改进–例如,如果新类型的传感器出来,则仅仅需要定购和安装新的传感器模块150,而仍然可以使用先前的数据收集模块110。此外,提供公共的数据收集模块110(或另一个类型的模块)可以是有用的,因为使用不同类型的传感器获取的数据应当需要被合并,数据可以更统一并且更少可能有校准误差。
参考图2A和2B,虽然传感器252A、252B的两个示例被给定为是模拟1C传感器252A和数字3C传感器252B,但是可以类似地采用其它类型的传感器。例如,模拟3C传感器或数字1C传感器。类似地,为了海上应用,代替诸如地听器或加速度计之类的运动传感器或除了运动传感器之外,可以使用水听器传感器。在一些示例中,单个传感器152、252A、252B可以包括在传感器模块150、250中,而在其它实施例中,迷你阵列的传感器可以包括在一个或多个传感器模块150、250中。
现在参考图2C,在一些示例中,传感器模块250C可以包括用于通过互连线缆256连接到外部传感器254的端子257。外部传感器254可以允许通过例如可移除的尖端255与地最佳耦接,因此在有些情况下,可以期望使用传感器模块250C外部的传感器254,同时仍然保持公用的数据收集模块110的使用。换句话说,虽然使用外部传感器254可以需要使用互连线缆256,但是在一些实施例中它仍然可以提供使用数据收集模块150的灵活性。
现在参考图2D,在一些实施例中,模数转换器(ADC)258可以被包括在传感器模块250D之内,邻近模拟传感器252D,以便减少噪声和其它干扰因素,这些噪声和其它干扰因素否则可以降低发送到数据收集模块110的地震信号的信噪比。
现在参考图3,显示可配置的获取单元300的另一个示例。图3所示的获取单元300与图1所示的获取单元100相似,除了电源362被单独地容纳在至少部分地限定第三电源模块360的第三壳体361之内之外。而图2A至2D所示的可互换的传感器模块250A、250B、250C、250D提供使用不同的传感器的灵活性,将电源362与数据收集模块310分离可以允许使用各个不同的电源的灵活性。例如,图4A示出了第一电源模块460A,具有布置在壳体461之内的相对低容量的电池462A。图4B相反显示了比图4A所示的电池462A高得多的容量的电池462B的电源模块460B。可替换地,电池462A、462B可以是不同类型的电池(例如,锂离子、铅酸等等)。在其它实施例中,可以期望快速地用新鲜的电池换出用完的电池,并且分离的电源模块360可以便于此改变。
在一些实施例中并且参考图4C,电源模块460C可以在壳体461之内包括电力转换器463,其可以例如将AC转换到DC电力,将DC电力从一个电压电平下转换到另一个电压电平,等等。但是在其它示例中,可以不需要电力变换器,或电力转换器可以包括在数据收集模块110、310中。
在其它实施例中并且参考图4D,电源模块460D可以可替换地(或另外)包括用于通过互连线缆466连接到外部电源(诸如外部电池464或从中间或中心站的电力线)的端子467。参考图2C和4D,在一些示例中,分离的端子可以用于连接外部传感器254和外部电源464,而在其它实施例(未示出)中,单个端子可以用来连接外部传感器254和外部电源464二者。
现在参考图5,显示可配置的获取单元500的另一个示例。图5所示的获取单元500与图1和3所示的获取单元100、300相似,除了遥测单元572被容纳在至少部分地限定第四遥测模块570的第四壳体571之内以外。与图2A至2D所示的可互换的传感器模块250A、250B、250C、250D和图4A至4D所示的可互换的电源模块460A、460B、460C、460D相似,图6A至6C所示的多个不同的遥测单元670A、670B、670C可以可互换地耦接到图5所示的数据收集模块510,由此允许在获取单元500中使用不同的遥测单元的灵活性。例如,图6A示出了布置在壳体671之内的具有自主节点通信单元675和全球定位(GPS)单元673的第一遥测模块670A。自主节点通信单元675可以例如包括被配置为与通过附近的采集机单元交互的短距离无线天线(例如,WiFi、蓝牙等等)。
图6B示出了在壳体671之内布置有无线通信单元676和GPS单元673的第二遥测模块670B,并且还包括耦接到壳体671的天线678。无线通信单元676可以例如包括VHF无线电、或可以与中心站可通信地耦接的其它中到长距离无线无线电。
图6C示出了在壳体671之内布置有有线或有缆通信单元677和GPS单元673的第三遥测模块670C,并且还包括从第一壳体671延伸出的线缆679。如上所述,线缆679可以延伸到中心站,并且可以是光缆、电缆等等。有线通信单元677可以是被适配为在线缆679上发送和/或接收信号的发送器和/或接收器。
在操作中,遥测模块670A、670B、670C中的任何一个可以被用作图5中的遥测模块570并且可以间接地或直接地可移除地耦接到数据收集模块510。在图5中,例如,遥测模块570通过电源模块560间接地耦接到数据收集模块510。在任何情况下,根据期望的获取模式,遥测模块670A、670B、670C中的任何一个可以可互换地用在图5所示的数据获取单元500中。例如,当将要进行自主节点地震勘测时,图6A所示的第一遥测模块670A可以用在获取单元500中。随后,当将要进行无线或有缆地震勘测时,第二或第三遥测模块670B、670C可以用在获取单元500中。换句话说,根据图6A至6C所示的遥测模块670A、670B、670C中的哪一个被用作遥测模块570,获取单元500可以可配置用于自主节点应用、无线应用、有线应用中的任何一个。
遥测模块670A、670B、670C的每一个被示出为包括GPS单元673。GPS单元673在被使用时可以向获取单元提供位置和/或定时信息。但是,在一些示例中,可以没有GPS单元包括在遥测模块中或获取单元500中的任何地方。在其它示例中,GPS单元可以包括在不同的模块(例如,图5中的数据收集模块510或图5中的电源模块562)中,或可以使用不同类型的定位系统(例如,GLONASS)。参考图6C,甚至在有缆遥测获取单元中,可以包括GPS单元673并且GPS单元673可以提供定时信息以便例如减轻对将获取单元500连接到中心站的线缆的约束–例如,如果GPS单元673向有缆获取单元提供定时信息,则线缆可以不需要将同步信号传送到中心站,由此允许使用低质量的并且更便宜的线缆。
图7A和7B示出了与如上所述并且图1至6所示的实施例100、300、500相似的可配置的地震数据获取模块700A、700B的附加的实施例。图7A所示的获取单元700A,像图5所示的获取单元500一样,包括在垂直的堆栈中结合在一起的遥测模块770、电源模块760、数据收集模块710和传感器模块750。图7B所示的获取单元700B等于图7A所示的获取单元700A,除了电源模块760和数据收集模块710在垂直的堆栈之内的位置已被交换之外。具体地,在图7A中,电源模块760被放置在数据收集模块710上方,而在图7B中,数据收集模块710被放置在电源模块760上方。
一般说来,并且仍然参考图7A和7B,在一些实施例中,在任何布置中,各个模块710、750、760、770可以可移除地耦接在一起。在一些示例中,传感器模块750被通常放置在邻近垂直的堆栈的底部以便提供好的地耦接,并且遥测模块710被放置在邻近垂直的堆栈的顶部以使得在应当掩埋获取单元的地面上容易地接入任何天线或线路。但是,在其它实施例中,传感器模块750可以不被放置在垂直的堆栈的底部和/或遥测模块770可以不被放置在垂直的堆栈的顶部。例如,返回来参考图2C,如果使用外部传感器254,则传感器模块可以被放置在垂直的堆栈的顶部附近。一般说来,模块710、750、760、770的可配置的性质可以允许应用任何合适的顺序,包括在非垂直的堆栈中和模块710、750、760、770的其它布置。在模块710、750、760、770的布置之内的可互换性提供地震勘测需要的配置获取单元700A、700B的灵活性。仅仅作为一个示例,图7A所示的获取单元700A可以被用于掩埋的应用,而图7B所示的获取单元700B可以被用于地面部署应用。在图7A中,电源模块760(其通常相对重)在堆栈中较高可以提供传感器模块750与地的较好耦接。在图7B中,另一方面,电源模块760在堆栈中较低可以使得获取单元700B较不上部过重并且更少倾向于翻倒。
在一些实施例中,识别器(例如,RFID标签)可以存在于每个模块710、750、760、770之内以使得给定获取单元770A、770B之内的模块可以被识别并且定位。更进一步,当获取单元770A、770B被组装时,给定模块在给定获取单元710、750、760、770之内的放置可以进一步是可检测的。
虽然一些实施例提供模块710、750、760、770在堆栈或其它布置之内的顺序的灵活性,但是在其它实施例中,特定顺序可以经由模块710、750、760、770的相应的壳体之间的一个或多个连接器而被强制执行。例如,遥测模块770的底部侧可以仅仅与电源模块760的顶部侧接合,并且电源模块760的底部侧可以仅仅与数据收集模块710接合,等等。在这些实施例中,虽然可以仍然使用不同的模块,但是获取单元700可以被设计以便强迫垂直的堆栈或其它布置之内的特定顺序。
在任何情况下,模块710、750、760、770的模块性和可置配性允许数据获取单元700A、700B的多种配置(不限于这里示出和描述的那些)。因而获取单元700A、700B可以被定制用于特定的勘测(例如,特定的地震勘测),然后被改变用于后续的勘测。这样的定制性提供传统上与具有互连线缆的获取单元相关联的灵活性,除了不需要往往会故障的线缆和暴露的连接器之外。
如下面参考图11描述的,模块710、750、760、770中的一个或多个可以可互换地接纳(例如,通过相应的壳体的一个或多个连接器)单个类型的多个不同的模块中的任何一个和/或可以可互换地接纳多个不同类型的模块710、750、760、770中的任何一个。在一些示例中,每个模块可以可移除地耦接到处于邻接关系的至少一个其它模块。
现在参考图8,示出了数据获取单元800的另一实施例。图8所示的获取单元800与图5所示的获取单元500相似,除了模块860、870中的一些没有布置在垂直的堆栈中之外。具体地,在图8中,获取单元800包括在部分垂直的堆栈中耦接在一起的传感器模块850和数据收集模块810,并且还包括耦接到部分垂直的堆栈的顶部的电源模块860和遥测模块870。仅仅作为一个示例,传感器模块850和数据收集模块810可以具有限定一般圆柱形状的壳体并且具有基本上相似的直径。电源模块860和遥测模块870可以具有限定一般半圆柱形状并且具有基本上相似大小的壳体,其中电源模块和遥测模块870的两个半圆柱形状一起形成具有与传感器模块850和数据收集模块810基本上相同的直径的圆柱形状。如下面参考图10描述的,许多不同的形状和大小可以用于获取单元800,但是如图8所示,各个模块810、850、860、870不需要一定被布置在限定公共轴的垂直的堆栈中。
图9是数据获取单元900的另一个实施例。图9所示的获取单元900也与图5所示的获取单元500相似,除了外表皮906被放置在壳体910、950、960、970周围以至少部分地(并且在一些实施例中,完全地)包围模块壳体并且在它们周围提供密封件之外。外表皮906可以是灵活的和/或防水的。在一些实施例中,外表皮906可以是可呼吸的,以使得空气可以通过外表皮906(例如,因此获取单元900之内的电子设备不会过热),但是在一些情况下,外表皮906可以防止污垢、水或其它污染进入外表皮906的内部。外表皮906可以由例如塑料、弹性体、尼龙等等制成。当获取单元900被掩埋在地面下时和/或当它用在水下部署中时,可以使用外表皮906。
如上简要地提及的,并且现在参考图10A至10E,至少部分地限定多个模块(例如,数据收集模块、传感器模块、遥测模块、电源模块等等)的壳体1081、1082、1083、1084可以具有多个不同的合适的形状中的任何一个。例如,参考图10A所示的获取单元1000A,壳体1081、1082、1083、1084可以具有圆柱形状,具有相对低的剖面以使得它们每个形成盘形状。在另一个示例中并且如图10B中的获取单元1000B所示,壳体1081、1082、1083、1084可以具有圆柱形状,但是与图10A所示的整体盘形的获取单元1000A相比,可以相对高并且因而限定一般细长的圆柱形的获取单元1000B。但是,壳体1081、1082、1083、1084不需要是圆形的,如图10C中的获取单元1000C所示,其中壳体1081、1082、1083、1084是立方体的并且限定方形横截面。作为另一个可能的形状,壳体1081、1082、1083、1084可以限定突出的D-形状(例如,在一侧具有切断部分的圆柱形状),如图10D所示的获取单元1000D所示。壳体1081、1082、1083、1084可以可替换地限定其它形状,诸如六边形、八边形等等,并且不需要都限定相同的形状(例如,一些可以是圆形的而其它是六边形的)。
参考图10E,壳体1081、1082、1083、1084不需要具有相同的直径、横截面形状或面积。例如,在获取单元的一个示例中,顶部壳体1081(其可以是例如遥测模块)可以具有比其它壳体1082、1083、1084大得多的直径。在其它示例(未示出)中,底部壳体1084可以具有比堆栈之内的其它模块更大的直径,或中间壳体1083、1082可以具有比堆栈之内的其它模块更大的直径。此外,如上参考图8所述,壳体1081、1082、1083、1084不一定需要限定公共轴–虽然在一些实施例中,如图10A至10F所示,壳体1081、1082、1083、1084被布置在限定公共纵轴的垂直的堆栈中,所述公共纵轴穿过壳体1081、1082、1083、1084的每一个的中心。
参考图10F,壳体1081、1082、1083、1084不一定需要具有相同的厚度或高度。例如,在一些示例中,中间壳体1082可以比其它壳体1081、1083、1084厚得多或高得多,因为中间壳体1082可以包围例如高容量的电池。在其它示例中,壳体1081、1082、1083、1084的其它壳体可以比其它壳体1081、1082、1083、1084更小或更大。
现在参考图11A至11C,获取单元的每个模块可以包括一个或多个连接器,所述一个或多个连接器如下所述可以与用于模块的相应的壳体集成、连接到该相应的壳体等等。在图1所示的获取单元100中,例如,与第一和第二模块110、150相关联的第一和第二壳体111、151的每一个可以包括相应的连接器(图1未示出,但是几个示例被示出在图11A至11C中并且如下所述):第一壳体111可以包括第一连接器,并且第二壳体151可以包括第二连接器。
每个连接器可以可移除地耦接到另一个连接器或另一个模块的壳体的不同部分。例如,连接器的一些实施例可以允许一个模块可互换地耦接到另一个模块和/或耦接到多个不同类型的模块。重新参考图1,第一壳体111的连接器可以可互换地将数据收集模块110耦接到多个变化类型的模块(例如,传感器模块150、250A、250B、250C、250D)。在一些示例中,连接器可以使得数据收集模块110的壳体111的外表面邻接它耦接到的另一个模块的外表面。在一些实施例中,连接器可以提供一个或多个模块之间的机械和/或电气耦接。在一些示例中,连接器可以具有相对低的剖面和/或可以提供要断开模块必须克服的阻力。在一些实施例中,连接器允许快速连接和快速断开连接,其可以由用户实现而不用诸如螺丝刀或钻头之类的任何工具。
一些模块可以在一个或多个侧上包括连接器。例如,图5所示的获取单元500的数据收集模块510的壳体511可以包括将第一壳体511可移除地耦接到传感器模块550的第二壳体551的第一连接器,并且第一壳体511也可以包括将第一壳体511可移除地耦接到电源模块560的第三壳体561的第二连接器。在一些示例中,第一连接器可以位于壳体511的底部侧,并且第二连接器可以位于壳体511的顶部侧。一般说来,每个模块或它关联的壳体可以包括一个或多个连接器。连接器可以是插入类型和/或插孔类型的连接器。在一些示例中,插入和插孔连接器的组合可以用来强迫模块的特定布置或耦接。
在一些示例中,连接器可以与它相应的壳体集成并且由其限定。例如,连接器可以由相同的材料制成并且可以连同该壳体被模制或整体地形成。在其它示例中,连接器可以由不同的材料制成和/或可以分离但是安全地连接到壳体。仅仅作为一个示例,插孔类型的连接器可以与它相应的壳体集成并且由与它相应的壳体相同的材料制成,而插头连接器可以由与它相应的壳体不同的材料制成并且螺旋到它相应的壳体上或连接到它相应的壳体。
现在参考图11A至11C,将在第一和第二模块1110、1120的第一和第二壳体1111、1121的背景下描述连接器的几个非限制示例。在图11A中,第一壳体1111可以限定凹槽1132,第二壳体1121的突出部1134可以被接纳到凹槽1132中。凹槽1132可以是用于第一壳体1111的连接器的至少一部分,并且突出部1134可以是用于第二壳体1121的连接器的至少一部分。凹槽1132和突出部1134可以每个限定一个或多个螺纹,并且当第一和第二壳体1111、1121附接在一起时,突出部1134的螺纹可以接合凹槽1132的螺纹。在一些实施例中,突出部1134可以具有比凹槽1132的开口稍微大的直径,但是突出部可以是稍微弹性的,因而当第一和第二壳体耦接在一起时,在凹槽1132中形成密合的紧配合。
在图11B中,第一和第二壳体1111、1121二者限定相应的突出部1133、1134,并且第一和第二壳体1111、1121也可以限定相应的凹槽1132、1135。当两个壳体1111、1121耦接在一起时,第二壳体1121的突出部1134可以被可移除地接纳在第一壳体1111的凹槽1132中,并且第一壳体1111的突出部1133可以被可移除地接纳在第二壳体1121的凹槽1135中。突出部1133、1134和凹槽1132、1135可以被以卡口连接器风格配置,由此每个突出部1133、1134限定可转动地接纳在凹槽1132、1135的槽中的锁定尖头。
参考图11C,在一些示例中,连接器可以包括连接器构件1138。连接器构件1138可以例如是沿着环形周边具有螺纹的圆柱体。连接器构件1138的螺纹可以接合在每个壳体1111、1121的壁上形成的对应螺纹,所述对应螺纹限定每个壳体中的相应凹槽,所述壳体接纳连接器构件1138的一部分以使得连接器(可转动地)将第一和第二壳体1111、1121固定在一起。在一些示例中,连接器构件1138可以是金属,而第一和第二壳体1111、1121可以是塑料。此外,在一些示例中,o形环或其它类型的密封件1139可以用来防止获取单元通过例如连接器构件1138以及第一和第二壳体1111、1121的配合的螺纹而污染。密封件1139可以是径向的并且围绕两个壳体1111、1121之间的圆形周边和/或围绕连接器构件1138的圆形周边扩展。通过经由连接器构件1138将第一和第二壳体1111、1121固定在一起,第一和第二壳体的外表面可以接合放置在它们之间的o形环密封件1139以便密封获取单元的内部。当然,可以使用许多不同的密封件,并且可以使用包括图11C所示的密封件1139的那些密封件,而不管在模块的壳体之间使用的连接器的类型。
在一些实施例中,连接器可以包括一个或多个偏置构件,被适配为仅仅在施加正的释放力时将一个模块的壳体从另一个模块的壳体释放。参考图11D至11H,在一个实施例中,模块壳体的表面可以包括两个L形的凹槽1132、1135,并且另一个模块壳体的表面可以包括两个臂突出部1133、1134。在两个模块壳体被耦接在一起时,一个或多个弹簧或其它偏置装置1143可以偏置这两个模块壳体使它们分开,以使得臂突出部1133、1134上的密封件(例如,o形环)接合凹槽1132、1135的内表面。当施加力以克服偏置构件的‘推’时,臂突出部1133、1134可以在L形的凹槽1132、1135内自由地移动。为了将两个模块壳体耦接在一起,臂突出部1133、1134可以被插入在L形的凹槽1132、1135中,并且旋转通过窄的(在深度上)部分,直到它在L形的凹槽(如图11E所示)的其中深度再一次扩大的内室中扩大,以允许偏置构件1139偏置两个壳体以使它们彼此分离。为了使两个模块壳体解耦,壳体被强迫在一起以克服由偏置构件1139施加的力,并且壳体相对于彼此旋转直到臂突出部1133、1134清理L形的凹槽1132、1134的窄的部分。
如上所述,在一些实施例中,两个壳体之间的连接器可以提供两个不同的模块之间的电气通信。例如,连接器可以包括不同的模块之间的电气互连。电气互连可以仅仅作为一个示例是两个模块上的抬起的弹簧加载的电触点球。在另一个实施例中,弹簧加载的电触点可以包括在一个壳体/模块上并且非弹簧加载的电触点提供在另一个壳体/模块上。在一些实施例中,用于电气通信的连接可以与由连接器提供的机械耦接一起,而在其它实施例中,连接器包括分离的机械和电气耦接元件(例如,如上所述的螺纹连接器构件1138作为机械耦接器并且弹簧加载的电触点球作为电气耦接器)。此外,模块之间的电气耦接可以包括电力和/或数据。例如,在一些示例中,电力可以通过公共电力总线被提供给获取单元中的模块中的一个或多个,并且数据可以通过公共数据总线在模块的一个或多个之间提供。在一些示例中,数据和电力仅仅被提供给所有模块(例如,公共总线),而在其它示例中,数据和电力被以不同的方法(即使有的话)电耦接到不同的模块。例如,参考图5,电气连接器可以将电力从电源模块560和/或从数据收集模块510提供到其它模块510、550、560、570中的一个或多个。单向数据线可以被从传感器模块550提供到数据收集模块510,双向数据线可以被在遥测模块570和数据收集模块510之间提供,但是在一些示例中,没有数据线可以将遥测模块570与传感器模块550耦接。
作为另一个示例,电力可以通过一个或多个连接器在模块之间提供,但是所有数据可以使用高带宽、低范围的无线信号(例如,WiFi)在模块之间交换,以使得在获取单元中不需要数据线。
虽然图11A至11C和对应的描述已经给出了可配置的获取单元中的不同的模块之间的连接器的几个示例,但是还或可替换地可以使用许多其它,包括卡口连接器、螺旋式连接器、按钮连接器、快速连接连接器、凸轮锁连接器、轴向连接器、滑动连接器、准确对准的连接器、具有直角转弯连接器的锁定套环等等。此外,在一些示例中,光(例如,LED)或其它指示器可以显示作为一个或多个连接器的结果的良好的电气或机械锁定或接触的指示。
现在参考图12A、12B和13,给出了使用如上所述的获取单元100、300、500、700A、700B、800、900、1000A、1000B、1000C、1000D的可能的实施方式的几个示例。图12A、12B和13中给出的示例可以被称为“混合模式”,因为它们允许在不同的地形中使用相似的组件,由此允许在地震勘测中更大的可接入性和用于这里描述的可配置的获取单元的改进的用途。在一些示例中,使用相似的组件(例如,公共数据收集模块110),即使在不同的地形中在不同的附着模块的情况下使用,获取的数据可以是期望的,因为数据可以是比得上的或相似的。相反,在先前的方法中,在两个不同的地形中使用两个不同的设备组获取的数据在被合并之前有时需要被过滤并且相对于彼此校准。在一些实施例中,这里教导的在获取单元中使用相似的组件可以避免过滤或校准在两个不同的地形中获取的数据的需要。
当然,如上所述的获取单元可以以任何实施方式使用,包括标准模式、单模式、基于陆地或海上的地震勘探,并且不局限于用于这里描述的实施方式。
图12A示出了具有两组多个可配置的数据获取单元1202、1204的潜在的过渡带应用1200A。获取单元1202、1204可以是如上所述的那些中的任何一个。第一多个中的获取单元1202可以被配置用于第一地形,并且第二多个中的获取单元1204可以被配置用于第二地形。例如,第一地形可以是陆地,并且第二地形可以是具有相对浅的深度(例如,0到20米)的水体的表面上的漂浮物。下面参考图12B说明的地形的其它示例包括例如水底部。
第一多个中的获取单元1202的至少一些可以包括与第二多个中的获取单元1204的至少一些基本上相似的数据收集模块(例如,110、310、510、710等以上)。在一些示例中,所有获取单元1202、1204可以具有相同的数据收集模块,所述数据收集模块可以由壳体限定并且可以被配置为通过一个或多个连接器可移除地耦接到至少一个其它模块并且从至少一个其它模块解耦,如上所述。
反过来参考图12A,第二多个中的获取单元1204可以包括用于漂浮的浮标以使得它们漂浮在水的表面上。浮标可以包括在获取单元1204的一个或几个模块之内或在它们周围。获取单元1204可以是不透水的,并且在它们的相应的传感器模块之内或之外可以包括水听器。例如,水听器可以耦接到传感器模块的外部连接器并且可以下垂在水中。在一些示例中,外部水听器可以耦接到传感器模块,并且传感器模块可以在内部容纳一个或多个运动传感器。在其它示例中,水听器可以被放置在传感器模块内部,和/或运动传感器可以被放置在传感器模块之外。一般说来并且反过来参考图2A至2C,具有任何合适的传感器的任何合适的传感器模块可以被用在获取单元1202中。在一些示例中,获取单元1204可以被束缚或锚定以防止它们漂移到特定容差范围以外。此外,在一些实施例中,获取单元1204可以包括GPS或其它定位/定时系统以便获得放置和/或定时信息而不需要代价大的内部时钟或定位器。
仍然参考图12A,第一多个中的获取单元1202可以与第二多个中的那些单元1204相似,除了第一多个中的获取单元1202可以被适配为掩埋在地面下之外,并且因而可以包括例如诸如1C/3C地听器或加速度计之类的一个或多个运动传感器。但是,在一些实施例中,数据收集模块在这两个多个之间可以是相同的或基本上相似的,但是可以是一个或多个其它模块。在其它示例中,数据收集模块在这两个多个之间可以是不同的,但是电源模块可以是这两组多个共用的。
现在参考图12B所示的应用1200B,第二多个中的获取单元1206可以被布置在水底部,而不是浮在水的表面上。以这样的方式,第一和第二多个二者中的获取单元1202、1206可以包括从海岸延伸直到过渡带的相同的运动传感器。获取单元1206可以包括某个重量以使得它们下沉到水底部,并且在一些示例中可以是不透水的。获取单元1206可以包括运动和/或压力传感器,并且可以或可以不包括内部时钟。在一个示例中,获取单元1206可以包括非常准确的内部时钟以便准确地记录地震数据。在其它示例中,获取单元1206可以包括具有很好特征化的漂移率的时钟,并且可以使用漂移的时钟记录地震数据然后随后使用例如记录的温度数据和/或由设备测量的或相对于已知时钟(例如,GPS)测量的开始点和结束点之间的内插来校正该漂移。在其它示例中,获取单元1206可以是有缆的,因而可以通过一个或多个线缆从中心站接收定时数据。
与图12A和12B相似,图13是使用两组多个可配置的获取单元1302、1304的另一混合模式的实施方式1300的例示。在图13中,由于干扰1307,地震勘测区域的一部分可以不被适配为基于线缆的地震获取。在有些情况下,可以期望只要有可能就使用有缆获取单元1302,但是干扰1307可能使得难以或不可能使用有缆获取单元完成整个勘测。因而,在那些区域中,无线获取单元1304(在图13中用天线示出)可以用在否则不被适配为有缆获取单元所需的接入的区域中。与参考图12A和12B讨论的实施方式相似,第一和第二多个(例如,它们可以是相同的,除了一个具有有缆遥测模块并且另一个具有无线遥测模块之外)中的获取单元1302、1304之间的一个或多个组件的共同性可以提供相似的和比得上的数据,所述数据可以被相对容易地合并以生成用于整个勘测区域的一致的地震数据,而不管干扰1307。
干扰1307可以是例如街道或城市地区,或它也可以是水体,或一些其它的堵塞。现在参考图12A、12B和13,在一些实施例中,在海岸上可以使用有缆获取单元1302,在离开海岸处使用无线获取单元1304,而在其它实施例中,在海岸上可以使用无线获取单元1304,在离开海岸处使用有缆获取单元1302。
根据本公开的装置和关联方法已经参考其特定实施例被描述以便示出操作原理。因而以上描述通过例示而非通过限制。考虑到这里的教导,对描述的实施例的各种修改和改变对本领域技术人员将是明显的。本领域技术人员可以例如能够设计许多系统、布置和方法,它们虽然没有明确地显示或在这里描述,但是它们实施描述的原理因而在本公开的精神和范围之内。因此,预期公开的实施例的所有这样的改变、变化和修改在本公开的范围之内。
例如,虽然图1、3和5示出了不同组件在不同模块中的各种布置,但是一般说来任何组件可以位于任何模块中。例如,虽然图1示出了传感器152被包括在传感器模块150中,并且另一个组件120、122、124、126、162、172被包括在数据收集模块110中,但是在其它实施例中,组件可以被不同地布置。例如,在一个实施例中(图中未示出),传感器以及处理器、数据存储器、电源、模数转换器和定时单元可以被包括在第一模块中,并且遥测模块可以可移除地耦接到第一模块。以这样的方式,遥测模块可以与不同的遥测模块快速可互换。作为另一个示例,电源和数据存储器可以二者被包括在一个模块中,以便同时移除电源(用于再充电)和数据存储器(用于数据下载)。一般说来,可以使用组件在任何数目的模块之内的任何合适的布置。
在合适时,公共的参考词用于公共的结构和方法特征。但是,独特的参考词有时用于相似的或相同的结构或方法元素以用于描述目的。因而,公共的或不同的参考词用于相似的或相同的结构或方法元素不意欲意味着除这里描述的以外的相似性或差别。
在这里直接地或间接地阐述的方法中,各个步骤和操作是以一个可能的操作顺序描述的,但是本领域技术人员将理解,步骤和操作可以被重新排列、替换或消除,而不一定背离公开的实施例的精神和范围。
所有相对的和方向参考(包括:上、下、向上、向下、左、右、向左、向右、顶部、底部、侧面、上方、下方、前、中间、后、垂直、水平等等)通过示例方式给出以帮助读者理解这里描述的特定实施例。它们不应该被理解为特别是对于本发明的位置、朝向或用途的要求或限制,除非在权利要求书中特定阐述。连接参考(例如,附接、耦接、连接、联合等等)应该被广泛地理解并且可以在元件的连接之间包括中间构件并且在元件之间包括相对运动。因而,连接参考不一定地推论出两个元件被直接并且以彼此固定的关系连接,除非在权利要求书中具体地阐述。
Claims (38)
1.一种获取单元,包括:
地震数据收集模块,包括第一壳体;
第二模块,包括第二壳体;
第一壳体可移除地耦接到第二壳体;以及
当第一壳体耦接到第二壳体时,第一壳体的外表面邻接第二壳体的外表面。
2.如权利要求1所述的获取单元,其中第一壳体包括第一连接器并且第二壳体包括第二连接器,并且第一连接器或第二连接器中的一个可移除地接纳第一连接器或第二连接器中的另一个。
3.如权利要求2所述的获取单元,其中第一连接器可移除地接纳来自于第二连接器的至少一个突出部,并且第二连接器可移除地接纳来自于第一连接器的至少一个突出部。
4.如权利要求2所述的获取单元,其中第一壳体的外表面围绕第一连接器和第二连接器中的一者或二者的整个周边邻接第二壳体的外表面。
5.如权利要求1所述的获取单元,其中在第一或第二壳体中的一个中限定的凹槽可移除地接纳来自于第一或第二壳体中的另一个的突出部。
6.如权利要求1所述的获取单元,其中第一壳体的连接器可互换地接纳除了第二模块之外的多个不同类型的模块中的任何一个的互补连接器。
7.如权利要求1所述的获取单元,其中第一壳体限定第一模块,第二壳体限定第二模块,并且第二壳体与第一壳体分离并且不同。
8.如权利要求1所述的获取单元,其中地震数据收集模块和第二模块通过至少一个连接器电气地并且机械地耦接在一起。
9.如权利要求1所述的获取单元,其中地震数据收集模块包括处理单元、存储设备和模数转换器。
10.如权利要求1所述的获取单元,其中第二模块包括传感器模块。
11.如权利要求10所述的获取单元,其中传感器模块包括用于连接到外部传感器的端子。
12.如权利要求1所述的获取单元,其中第二模块包括电源模块。
13.如权利要求12所述的获取单元,其中电源模块包括用于连接到外部电源的端子。
14.如权利要求1所述的获取单元,其中第二模块包括遥测模块。
15.如权利要求14所述的获取单元,其中遥测模块是无线通信单元、有线通信单元或自主节点通信单元中的一个。
16.如权利要求1所述的获取单元,其中地震数据收集模块包括遥测单元,并且第二模块包括传感器模块。
17.如权利要求1所述的获取单元,其中附接到第一壳体或由第一壳体限定的第一连接器包括被适配为仅仅在施加释放力时将第二壳体从第一壳体释放的偏置构件。
18.如权利要求1所述的获取单元,进一步包括在地震数据收集模块和第二模块之间的电气总线,该电气总线包括该地震数据收集模块和第二模块共用的电力线和至少一个数据线。
19.如权利要求1所述的获取单元,进一步包括第三模块,第三模块包括第三壳体,第三壳体可移除地耦接到第一壳体或第二壳体中的一个,其中第三壳体的外表面邻接第一壳体或第二壳体的外表面中的一个。
20.一种地震获取单元,包括:
第一壳体,至少部分地包围数据存储器;
第二壳体,至少部分地包围地震传感器;和
第三壳体,至少部分地包围电源单元或遥测单元中的一个;
其中第一、第二和第三壳体的每一个包括被配置为将相应的壳体可移除地耦接到第一、第二或第三壳体中的其它壳体中的一个壳体的耦接连接器。
21.如权利要求20所述的地震获取单元,其中第一、第二和第三壳体的每一个的耦接连接器被配置为将相应的壳体可移除地耦接到第一、第二和第三壳体中的其它壳体中的处于邻接关系的一个壳体。
22.如权利要求20所述的地震获取单元,其中第一壳体的耦接连接器是将第一壳体可移除地耦接到第二壳体的第一耦接连接器,并且第一壳体进一步包括被配置为将第一壳体可移除地耦接到第三壳体的第二耦接连接器。
23.如权利要求20所述的地震获取单元,其中第一、第二和第三壳体的每一个具有基本上相同的直径。
24.如权利要求23所述的地震获取单元,其中第一、第二和第三壳体在耦接在一起时限定公共轴。
25.如权利要求20所述的地震获取单元,其中第一、第二和第三壳体中的至少一个完全地包围相应的数据存储器、传感器或电源单元并且在它们周围提供密封件。
26.如权利要求20所述的地震获取单元,还包括至少部分地包围第四模块的第四壳体,该第四壳体还包括被配置为与第一、第二或第三壳体中的一个可移除地耦接的连接器。
27.如权利要求26所述的地震获取单元,其中第一和第二壳体的每一个限定一般圆柱形状并且具有基本上相似的直径,并且第三和第四壳体的每一个限定一般半圆柱形状并且具有基本上相似的大小,并且第三和第四壳体一起限定一般圆柱形状,其直径与第一、第二和第三壳体的直径基本上相似。
28.一种地震数据收集装置,包括:
地震数据收集模块,包括第一壳体;以及
所述第一壳体包括被适配为将地震数据收集模块可互换地耦接到多个变化类型的模块以使得相应的变化类型的模块的外表面邻接第一壳体的外表面的连接器。
29.如权利要求28所述的地震数据收集装置,其中多个变化类型的模块包括从包括传感器模块、电源模块或遥测模块的组中选择的两个或更多个模块。
30.如权利要求28所述的地震数据收集装置,其中该连接器可互换地将地震数据收集模块固定到多个变化类型的模块中的一个模块以使得需要正的力以从多个变化类型的模块中的所述一个模块释放地震数据收集模块。
31.如权利要求30所述的地震数据收集装置,其中该连接器将地震数据收集模块可转动地固定到多个变化类型的模块中的所述一个模块。
32.一种混合模式的地震勘测系统,包括:
第一多个获取单元,被配置用于第一地形;和
第二多个获取单元,被配置用于第二地形;
其中第一和第二多个获取单元中的每个获取单元包括由第一壳体限定的并且被配置为经由第一壳体的第一连接器可移除地耦接到至少一个其它模块和从至少一个其它模块解耦的基本上相似的数据收集模块。
33.如权利要求32所述的地震勘测系统,其中当数据收集模块耦接到至少一个其它模块时,用于相应的数据收集模块的每一个的第一壳体的第一连接器使得第一壳体的外表面邻接至少一个其它模块的第二壳体的外表面。
34.如权利要求32所述的地震勘测系统,其中第一地形是过渡带,并且第一多个获取单元的每一个包括用于漂浮的浮标。
35.如权利要求34所述的地震勘测系统,其中第二地形是邻近过渡带的陆地带,并且第二多个获取单元的每一个包括被适配为被掩埋在地面下的传感器模块。
36.如权利要求32所述的地震勘测系统,其中第一地形适合于基于线缆的地震获取,并且第二地形不适合于基于线缆的地震获取,并且进一步其中第一多个获取单元的每一个包括被配置为接纳耦接到中心站并且与中心站通信的线缆的有缆遥测单元,并且第二多个获取单元的每一个包括被配置为与中心站无线地通信的无线遥测单元。
37.如权利要求32所述的地震勘测系统,其中第一或第二地形中的一个在水下。
38.如权利要求32所述的地震勘测系统,其中第一和第二多个获取单元的每一个包括被配置为与中心站通信并且向中心站发送状态信息和质量控制信息的遥测模块。
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