CN110178055A - 利用光学通信链路的地震勘测 - Google Patents

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Abstract

提供了地震数据采集单元的光学链路通信的系统和方法。该系统和方法可以执行地震数据采集勘测的至少一些部分。多个地震数据采集单元可以部署在海床上。可以在提取运载工具和至少一个地震数据采集单元之间建立光学通信链路。至少一个地震数据采集单元的频率可以经由光学通信链路进行谐振或同步。可以命令至少一个地震数据采集单元在谐振至少一个地震数据采集单元的频率之后进入低功率状态。地震数据采集单元可以退出低功率状态并且在操作状态下采集地震数据。

Description

利用光学通信链路的地震勘测
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年6月16日提交的美国专利申请No.15/625,708，2017年6月16日提交的美国专利申请No.15/625,722，2017年6月16日提交的美国专利申请No.15/625,730，2016年6月30日提交的美国临时专利申请No.62/357,118，2016年6月30日提交的美国临时专利申请No.62/357,145和2016年6月30日提交的美国临时专利申请No.62/357,136的优先权，其中的每一个由此通过引用以其整体并入本文中。
背景技术
地震数据采集系统可以采集与地下特征有关的地震数据，例如可以指示碳氢化合物，矿物或其它元素的存在的岩性地层或流体层。声信号可以穿透地球表面。声信号可以反射或折射离开地下岩性地层。可以采集，分析和解释反射或折射的声信号以指示例如岩性地层的物理特征，例如碳氢化合物的存在。
发明内容
至少一个方面涉及一种在海洋环境中执行地震勘测的系统。该系统可包括地震数据采集单元和提取运载工具。地震数据采集单元可以放置或设置在海洋环境中的海床上。地震数据采集单元可包括第一时钟。提取运载工具可以与地震数据采集单元建立光学通信链路。提取运载工具可包括第二时钟和数据处理系统。数据处理系统可以将地震数据采集单元的第一时钟与第二时钟谐振或同步。数据处理系统可以经由光学通信链路将第一时钟的频率与第二时钟谐振。数据处理系统可以经由光学通信链路将第一时钟的时间与第二时钟同步。数据处理系统可以命令地震数据采集单元在第一时钟的谐振或同步之后进入低功率状态。地震数据采集单元可以被配置为退出低功率状态并且在操作状态下采集地震数据。
至少一个方面可以涉及一种在海洋环境中执行地震勘测的方法。该方法可以包括将地震数据采集单元定位在海洋环境中的海床上。地震数据采集单元可包括第一时钟。该方法可以包括提取运载工具与地震数据采集单元建立光学通信链路。提取运载工具可包括第二时钟和数据处理系统。该方法可以包括数据处理系统经由光学通信链路谐振或同步地震数据采集单元的第一时钟，以对应第二时钟。该方法可以包括数据处理系统命令地震数据采集单元在第一时钟的谐振或同步之后进入低功率状态。地震数据采集单元可以被配置为退出低功率状态并且在操作状态下采集地震数据。
至少一个方面涉及一种执行地震勘测的系统。该系统可包括地震数据采集单元。该系统可以包括具有发射器窗口的地震数据采集单元。发射器窗口可以设置在地震数据采集单元的盖子的第一孔中。地震数据采集单元可包括设置在盖子的第二孔中的接收器窗口。该系统可包括位于发射器窗口和第一孔之间的第一衬垫。第一衬垫可以在发射器窗口和第一孔之间提供大于阈值的间隙。间隙可以大于阈值以允许发射器窗口变形或移动。例如，通过允许发射器窗口在压力下变形、移动、扩张或收缩，发射器窗口和第一孔之间的第一衬垫可以减少发射器窗口的冲击和破裂。该系统还可包括位于接收器窗口和第二孔之间的第二衬垫。接收器窗口和第二孔之间的第二衬垫可提供大于阈值的间隙。通过在接收器窗口和第二孔之间配置第二衬垫以提供大于阈值的间隙，第二衬垫可以允许接收器窗口移动、变形、扩张或收缩。例如，通过允许接收器窗口在压力下移动，接收器窗口和第二孔之间的第二衬垫可以减少接收器窗口的冲击和破裂。发射器窗口，接收器窗口或发射器窗口和接收器窗口两者可以被配置为经由提取运载工具的发射器窗口和接收器窗口中的至少一个将光学和电磁通信中的至少一个传送到提取运载工具或传送来自提取运载工具的光学和电磁通信中的至少一个。
至少一个方面涉及一种执行地震勘测的方法。该方法可以包括提供地震数据采集单元。地震数据采集单元可包括设置在盖子的第一孔中的发射器窗口，以及设置在盖子的第二孔中的接收器窗口。该方法可以包括在发射器窗口和第一孔之间提供第一衬垫。发射器窗口和第一孔之间的第一衬垫可提供大于阈值的间隙，以允许发射器窗口在压力下移动，以减少发射器窗口的冲击和破裂。该方法可以包括在接收器窗口和第二孔之间提供第二衬垫。接收器窗口和第二孔之间的第二衬垫可提供大于阈值的间隙。由接收器窗口和第二孔之间的第二衬垫提供的间隙可以允许接收器窗口在压力下移动，以减少接收器窗口的冲击和破裂。该方法可以包括经由地震数据采集单元的发射器窗口和接收器窗口中的至少一个，经由提取运载工具的发射器窗口和接收器窗口中的至少一个，将光学或电磁通信传送到提取运载工具或传送来自提取运载工具的光学或电磁通信。
至少一个方面涉及一种在海洋环境中执行地震勘测的系统。该系统可包括设置在海洋环境中的海床上的地震数据采集单元。地震数据采集单元可包括本地压力传感器，光发射器和光接收器，以确定一个或多个压力值。该系统可以包括提取运载工具，该提取运载工具包括参考压力传感器，光发射器和光接收器，以与地震数据采集单元建立光学通信链路。提取运载工具可以生成参考压力数据。可以基于由提取运载工具生成的参考压力数据来校准本地压力传感器或一个或多个压力值。
至少一个方面涉及一种在海洋环境中执行地震勘测的方法。该方法可以包括在海洋环境中的海床上部署地震数据采集单元。地震数据采集单元可包括本地压力传感器，光发射器和光接收器。该方法可以包括提取运载工具与地震数据采集单元建立光学通信链路。提取运载工具可包括参考压力传感器，光发射器和光接收器。该方法可以包括提取运载工具经由光学通信链路向地震数据采集单元提供参考压力数据。该方法可以包括由一个或多个处理器基于参考压力数据校准本地压力传感器或由本地压力传感器测量的一个或多个压力值。
以下详细讨论这些和其它方面和实现。前述信息和以下详细描述包括各种方面和实现的说明性示例，并提供用于理解所要求保护的方面和实现的性质和特性的概述或框架。附图提供了对各个方面和实现的说明和进一步理解，并且被并入并构成本说明书的一部分。
附图说明
附图不意图按比例绘制。各附图中相同的附图标记和名称表示相同的元件。为清楚起见，并非每个组件都会在每个附图中标记。在附图中：
图1是描绘根据说明性实施方式的光学链路定时及频率同步和谐振系统的框图；
图2是描绘根据说明性实施方式的光学链路定时及频率同步和谐振系统的框图；
图3是描绘根据说明性实施方式的光学链路定时及频率同步和谐振的方法的框图；
图4是描绘根据说明性实施方式的用于同步和谐振的定时窗口的图表；
图5是描绘根据说明性实施方式的用于同步和谐振的定时窗口的图表；
图6是描绘根据说明性实施方式的用于经由光学链路校准传感器的系统的框图；
图7是描绘根据说明性实施方案的用于经由光学链路校准传感器的方法的框图；
图8是描绘根据说明性实施方式的用于经由光学链路调节传感器的方法的框图；
图9是描绘根据说明性实施方式的用于同步和谐振的定时窗口的图表；
图10是描绘根据说明性实施方式的包括光学窗口的地震勘测设备的图；
图11是描绘根据说明性实施方式的包括光学窗口的地震勘测设备的图；
图12是根据说明性实施方式的包括光学窗口的地震勘测设备；和
图13是根据说明性实施方式的方法。
图14描绘了深水中的地震操作的示例的等距示意图。
具体实施方式
以下是与去往或者来自地震数据采集单元的自由空间光学链路(或其它电磁信号，包括光学和声信号)的定时控制和管理的方法、装置和系统相关的各种概念和实施方式的更详细描述。例如，光学链路可以将定时数据或其它数据发送到地震数据采集单元或从地震数据采集单元发送定时数据或其它数据，所述地震数据采集单元部署在海床或地球的其它表面上。定时数据可以使地震数据采集单元同步，以便可以正确地解释所提取的地震数据以指示存在或不存在地下地层。以上介绍并在下面更详细讨论的各种概念可以以多种方式中的任何方式来实现，因为所描述的概念不限于任何特定的实现方式。
在水下地震数据采集系统中，一系列地震数据采集单元(例如，节点)可以部署在海床或湖床上。声信号可以从源传播通过水柱并且可以通过海床并进入(例如，“向下”)地球。声信号可以朝向地球表面从各种岩性地层向后(例如，“向上”)反射或折射。部署在海床上的地震数据采集单元可以采集反射或折射的声信号。
诸如自主或远程水下运载工具之类的提取运载工具或诸如水体表面上的船只之类的其它实体可以与部署在海床或地球的其它表面上的地震数据采集单元无线或光学地通信，以提取采集的地震数据。本文描述的系统和方法涉及在光学链路上使用的技术，以控制和管理数据采集定时，以确保地震数据采集单元的正常运行。例如，可以存在位于海床上的数百或数千个地震数据采集单元，呈对称阵列图案，其它图案或随机部署。需要对由各个地震数据采集单元采集的地震数据进行定时控制和管理，以生成可用或有质量的地震数据。例如，如果地震数据采集单元没有适当地同步，则采集的地震数据中可能存在定时误差，这可能复杂化或妨碍数据的正确解释。
采集地震数据的自主或单独的震数据采集单元的记录传感器易受相对于彼此的定时偏移的影响。在数据收集之后，这些定时误差可能需要校正，以便改进对收集的地震数据的分析。本文描述的系统和方法可以控制和最小化定时误差源，以提供控制系统，用于谐振和同步作为地震勘测的一部分而部署的单独地震数据采集单元的本地时钟。为了实现这种控制，本文提供的系统和方法可以通过光学通信链路向每个部署的地震数据采集单元提供参考信号。本文提供的系统和方法可以使用自由空间光学通信链路或具有适当带宽的任何电磁传输系统(例如，光学或声学)，以用于其它数据通信。
在一些情况下，本文描述的系统和方法涉及在光学链路上使用的技术，以控制和管理地震数据采集单元的压力数据或压力测量。例如，本文描述的系统和方法可以控制和调节由作为地震勘测的一部分在海床或其它位置上部署的地震数据采集单元感测或针对该地震数据采集单元感测的压力传感器数据。为了实现这种控制，本文提供的系统和方法可以通过光学通信链路向每个部署的地震数据采集单元发送或接收压力传感器数据或其它参考信号。本文提供的系统和方法可以使用自由空间光学通信链路或具有适当带宽的任何电磁传输系统(例如，光学或声学)用于地震数据通信。
诸如自主或远程水下运载工具之类的提取运载工具或诸如水体表面上的船只之类的其它实体可以与部署在海床或地球的其它表面上的地震数据采集单元无线或光学地通信，以提取采集的地震数据。本文描述的系统和方法可以涉及内置于采集地震数据的地震数据采集单元中的一个或多个窗口，以及内置于提取运载工具中的窗口。地震数据采集单元和提取运载工具可以光学地(或使用另一电磁手段)彼此通信。光学(或其它传输)可以穿过相应设备的窗口。例如，可以存在位于海床上的数百或数千个地震数据采集单元，呈对称阵列图案，其它图案或随机部署。一个或多个潜水式提取运载工具可以在单独的地震数据采集单元的范围(例如，10米或一些其它距离)内通过，并且可以与地震数据采集单元之一建立光学(或其它类型)通信链路。诸如地震数据，频率校准数据，时钟同步数据，功率状态数据的数据或其它信息可以在提取运载工具和光学地链接的地震数据采集单元之间传送。数据传输可以通过地震数据采集单元的至少一个窗口并且通过提取运载工具的至少一个窗口。该窗口例如使得去往或来自发射器、接收器或设置在设备内的其它电子或机械组件的光学数据传输能够通过。
图1是描绘光学链路定时及频率同步和谐振系统的框图。系统100可以在海洋环境中执行地震勘测。系统100可以促进在海洋环境中执行地震勘测。系统100可用于执行海洋环境中的地震勘测的至少一部分。例如，系统100可以同步或谐振第一设备102的一个或多个组件。系统100可以传送、提供或获得地震数据，传感器数据，状态数据，质量信息或其它信息。
系统100可以包括第一设备102和第二设备104。第一设备102可以包括发射器114，接收器116，数据处理系统106和本地主时钟120。数据处理系统106可以包括：现场可编程门阵列(“FPGA”)110和处理器108以及存储器。第二设备104可以包括发射器114，接收器116，数据处理系统106和全局参考时钟112。第二设备104的数据处理系统106可以包括现场可编程门阵列(“FPGA”)110和处理器108以及存储器。
第一设备102可包括或指代地震数据采集单元，海底传感器，独立的海底传感器，节点或促进执行地震勘测的其它单元。第一设备102可以包括包含在第一设备内或者外部连接到第一设备102的地震检波器。第一设备可以放置在海洋环境中的海床上。
系统100可以包括第二设备104。第二设备104可以包括或被称为提取运载工具，远程操作的运载工具，水下运载工具，自主水下运载工具或促进执行地震勘测的其它设备，其可以与第一设备102交互。第二设备104可以与第一设备102通信，以与第一设备102建立光学通信链路118。第二设备104可以与第一设备102建立光学通信链路118，或第一设备102可以与第二设备104建立光学通信链路118。如图1所示，通信链路118可以形成信号可以围绕其行进的环路。然而，图6中所示的通信链路118可以配置成使得双向信号分别在第一和第二设备102和104之间来回行进。
建立光学通信链路118可以包括第二设备104的接收器116成功地从第一设备102的发射器114接收信息，并且第一设备102的接收器116成功地从第二设备104的发射器114接收信息。建立光学通信链路118可以指完成握手过程，其中验证在第一设备102和第二设备104之间光学地发送和接收的数据。在一些情况下，第一设备102或第二设备104可以调节接收器的增益或发射器的功率水平，直到通过光学通信链路118成功接收到数据。信息的接收可以包括接收数据，数据包，报头(header)信息，有效载荷数据，位，字节或信号。成功接收信息可以指以令人满意的数据速率接收具有令人满意的误码率的数据或数据流。基于与误码率阈值的比较，误码率可能是令人满意的。如果误码率小于或等于阈值，例如0.5,0.4,0.3,0.2,0.1或某个促进执行地震勘测的其它阈值，则误码率可为令人满意的。数据速率可以是例如每秒100千字节，每秒200千字节，每秒500千字节，每秒700千字节，每秒1兆字节，每秒1.5兆字节，每秒5兆字节，每秒10兆字节，每秒20兆字节，每秒30兆字节，每秒50兆字节，每秒100兆字节或更多。
第二设备104可以经由光学通信链路118谐振或同步地震数据采集单元102的第一时钟120(例如，本地主时钟)的频率以对应于第二时钟112(例如，全局参考时钟)。系统100可以谐振，同步，校准，调谐或以其它方式调节第一设备102的第一时钟120或其它传感器组件或逻辑设备。
谐振可以指校正本地主时钟120的频率误差。谐振可以指调节本地主时钟120的振荡频率或振荡的偏移，例如相移。例如，本地主时钟120的振荡频率或相位可能改变或漂移。由于环境变量(包括例如时间，温度，重力，倾斜，压力，冲击，力，冲击，低功率或功率损耗)，本地主时钟120的振荡频率或相位可能改变或漂移。同步可以指调节时钟的时间。例如，本地主时钟120可以指示第一时间的第一时间戳，该第一时间戳与全局参考时钟112针对相同的第一时间提供的第二时间戳不同。系统100可以确定本地主时钟120与全局参考时钟112不同步，因为第一时间戳与第二时间戳不同。
在一些情况下，本地主时钟120可能与全局参考时钟112不同步并且相对于全局参考时钟112有频率误差。在一些情况下，本地主时钟120可能相对于全局参考时钟112仅有频率误差或同步误差。
通过将本地主时钟120的振荡与全局参考时钟112的振荡进行比较，系统100可以确定频率误差，无论其是振荡的频率还是振荡的相移。系统100可以获得由本地主时钟120产生的指示本地主时钟120的振荡的第一信号。系统100可以获得由全局参考时钟112产生的第二信号。系统100可以将第一信号与第二信号进行比较，以确定一个或多个差异。
系统100可以计算或确定第一信号或第二信号的参数或特性，并比较第一信号和第二信号的参数或特性。例如，系统100可以确定第一信号的振荡频率，并确定第二信号的振荡频率。系统100还可以确定第一信号的振荡频率与第二信号的振荡频率不同。响应于确定第一信号的振荡频率与第二信号的振荡频率不同，系统100可以确定调节第一信号的振荡频率以匹配或以其它方式对应于第二信号的振荡频率。
系统100可以使用一种或多种技术来确定第一信号或第二信号的频率。例如，系统100(例如，FPGA110)可以被配置为对第一信号或第二信号执行傅立叶变换或快速傅里叶变换，以确定信号的频谱。信号可以包含单个频率，在这种情况下，频谱可以指示特定频率处的脉冲。另一种技术可以包括对信号执行峰值检测或局部峰值检测技术。一秒中的峰值数量可以对应于信号的频率。
在一些情况下，系统100可以确定第一信号和第二信号之间的相移。系统100可以通过确定第一信号和第二信号的峰值或信号中的其它参考点之间的偏移来确定相移。
第一设备102可以从第二设备104的全局参考时钟112接收参考信号，然后使用参考信号来谐振本地主时钟120。例如，第二设备104的数据处理系统106可以经由第二设备104的发射器114向第一设备102发送基于第二时钟112产生的一个或多个参考脉冲(例如，每秒一个脉冲或其它脉冲率间隔)。第一设备102可以使用经由第一设备的接收器116从第二设备104的数据处理系统106接收的一个或多个参考脉冲来谐振第一设备102的第一时钟120。
在谐振本地主时钟120时，第一设备102可以提供本地主时钟120已被谐振的指示。该指示可以包括状态指示符。在一些情况下，第一设备102可以经由光学通信链路118将由谐振的本地主时钟120产生的信号发送到第二设备104，以由第二设备104进行验证。第二设备104可以经由光学通信链路118从谐振的本地主时钟120接收信号，将接收的信号与由全局参考时钟112产生的参考信号进行比较，并确定本地主时钟120是否被成功地谐振。
在一些情况下，系统100可以确定本地主时钟120仍然包含频率误差或定时误差，并且继续谐振或同步过程直到本地主时钟120被谐振或同步。响应于对本地主时钟120进行谐振或同步，系统100可以命令第一设备102进入低功率状态。系统100可以命令第一设备100在本地主时钟120的频率的谐振之后进入低功率状态。低功率状态可以指其中第一设备102或第一设备102的一个或多个组件处于待机，被动地操作，不活跃，禁用，关闭，以经济模式或低功率模式操作，或以其它方式相对于操作状态节省功率或能量的状态或模式。在一些情况下，第一设备102可以维持本地主时钟120的操作，使得本地主时钟120保持同步和谐振，同时禁用第一设备102的一个或多个其它组件而不影响本地主时钟120的准确性。第一设备102或其一个或多个组件可以退出低功率状态并在操作状态下采集地震数据。
在一些情况下，第二设备104可以命令第一设备102在本地主时钟120的谐振或同步之后进入低功率状态。在一些情况下，第一设备102可以响应于确定本地主时钟120被同步和谐振自动进入低功率状态。在一些情况下，第一设备102可以从第二设备104接收指示本地主时钟120被同步或谐振并且还命令第一设备102进入低功率模式的指示。
第二设备104的数据处理系统106可以发送信息以同步和谐振第一时钟120，以及命令第一设备102执行动作或进入一状态。例如，第二设备104可以识别数据帧时钟信号以通过光学通信链路118提供。数据帧时钟信号可以包括或指示一个或多个参考脉冲，每秒参考脉冲，参考频率，参考相位，参考时间戳或其它参考信号。第二设备的数据处理系统106可以经由光学通信链路发送包括数据帧时钟信号的数据流。数据处理系统106可以经由光学通信链路118发送一个或多个数据帧到第一设备102，其包括有效载荷数据或将有效载荷数据传送到第一设备102并调谐第一时钟。
第一设备102可以经由光学通信链路118接收数据流或一个或多个数据帧。第一设备102可以解析数据流以识别数据帧时钟信号和有效载荷数据。第一设备102可以基于由第二设备104的数据处理系统106提供的数据帧时钟信号来调谐本地主时钟120。第一设备102可以响应于嵌入在有效载荷数据中的命令来进一步控制第一设备102的操作(例如，第一设备102的组件的模式或状态)。例如，有效载荷数据可以包括进入低功率模式，退出低功率模式，采集地震数据，采集传感器数据，执行诊断过程或发送数据的命令。
在一些情况下，系统100(例如，第一设备102和第二设备104的数据处理系统106中的一个或两者)可以测量，确定或识别由第一设备102采集的地震数据的定时变化。可以在地震数据采集之后或者在第二设备104从第一设备102接收地震数据之后确定定时变化。系统100可以基于定时变化产生时间变化函数。例如，时间变化函数可以指示作为时间的函数的时间偏移或频率偏移，并且可以用于从所采集的地震数据中去除定时误差。时间变化函数可以基于与地震数据采集单元相关联的地震数据参考时钟的历史表现。例如，时间变化函数可以基于与环境参数(例如温度，重力，倾斜，倾斜度，压力，时间或其它环境参数)相对应的历史表现。例如，地震数据参考时钟的频率可以基于温度而变化，这可以使用历史表现信息(例如，与时钟的温度、第一设备或在测量时钟频率时得到的环境温度相关的时钟频率的测量)来确定。系统100(或其它外部系统)可以使用时间变化函数来从所采集的地震数据中去除定时误差。
系统100可以确定第一设备102和第二设备104之间的距离。例如，系统100可以测量经由光学通信链路从提取运载工具发送到地震数据采集单元并返回到提取运载工具的信号之间的时间延迟。系统100可以测量第一设备102上的第一时钟120的谐振或同步之前或之后信号之间的时间延迟。系统100可以基于时间延迟确定第一设备102和第二设备104之间的距离。例如，系统100可以测量信号从第二设备104发送到第一设备102并且返回到第二设备104所花费的时间。系统100可以计及第一设备中的电路延迟102。时间戳之间的差异(计及与记录或检测时间戳相关的任何电路或处理延迟)可以如下方式指示信号通过光学通信链路118行进的距离：水介质中的光速乘以时间差可以等于第一设备102和第二设备104之间的距离。系统100可以基于返回信号中的相位差来确定时间延迟。例如，第一设备102的发射器114可以向第二设备104发送信号。第二设备104可以产生与从第一设备102接收的信号相位锁定的信号。第二设备104可以将该相位锁定的信号发送到第一设备102。第一设备102可以确定其自身信号和第二设备104信号之间的相移以确定第二设备104的距离。例如，距离可以确定为D＝光速*相移/(4*pi*频率)。
系统100可以包括多个设备，例如多个第一设备102和一个或多个第二设备104。例如，系统100可以包括多个地震数据采集单元102。系统100可以包括第一地震数据采集单元102和第二地震数据采集单元102。在一些情况下，提取运载工具104可以与多个地震数据采集单元102中的每一个建立单独的光学通信链路。系统100可以使第一地震数据采集单元102的本地主时钟120与第二地震数据采集单元102的本地主时钟120谐振或同步。例如，第一地震数据采集单元的本地主时钟120可以与全局参考时钟112同步或谐振。为了提高该多个地震数据采集单元被同步或谐振的效率和速度，如果可以在第一和第二地震数据采集单元102之间建立光学通信链路118，则第一地震数据采集单元102可以促进第二地震数据采集单元102的本地主时钟120(例如，第三时钟)的同步或谐振。因此，提取运载工具104可以不与多个地震数据采集单元102中的每一个建立光学通信链路118。
图2是描绘光学链路定时及频率同步和谐振系统的框图。图2描绘了表示光学通信链路118的一侧的数据处理系统106。系统100可以是地震数据采集单元102以及诸如自主或远程水下运载工具的提取运载工具104，或包括光学系统接口(“OZI”)的其它装置的一部分或存在于其中。数据处理系统106可包括至少一个处理器108，以及至少一个现场可编程门阵列(FPGA)110(或其它集成电路或逻辑设备)。系统100可以包括至少一个全局参考时钟112。例如，全局参考时钟可以是存在于提取运载工具(例如，自主或远程水下运载工具)中的系统100的一部分，该提取运载工具经由光传输链路与地震数据采集单元通信。系统100还可以包括至少一个本地主时钟120。本地主时钟120可以存在于作为地震勘测的一部分的每个地震数据采集单元中。系统100还可以包括至少一个光发射器114和至少一个光接收器116。光发射器114和光接收器116可以是光学系统接口的一部分，该光学系统接口例如经由光学链路118在地震数据采集单元102和提取运载工具104之间发送和接收数据。数据可以包括地震数据，时钟频率数据和时钟定时数据以及其它数据。
系统100能够对分布的地震数据采集单元102的主时钟进行时钟谐振(例如，频率调谐)和时钟同步(例如，定时)。例如，关于时钟谐振，为了管理数字化的采集的地震数据中的时间误差或漂移的累积，希望将位于单独的地震数据采集单元102中的主时钟尽可能精确地设置为相同的已知频率值。系统100用全局参考时钟112谐振单独单元的主时钟120。全局参考时钟112可以位于提取运载工具上(作为OZI的一部分)，并且先前已经与船上GPS控制的参考时钟谐振，该时钟可以存在于与地震勘测有关的船只上。
OZI上的全局参考时钟112可用于产生与提取运载工具104和单独的地震数据采集单元102之间的光学链路118相关联的数据流。存在于地震数据采集单元上的现场可编程门阵列(FPGA)110可以从经由光学链路接收的数据帧时钟信号产生本地参考时钟信号。FPGA110还可以使用数据帧时钟信号来产生一个或多个参考脉冲或每秒参考脉冲(PPS)信号，其用于调谐远程地震数据采集单元的本地主时钟以校正频率。例如通过为可以由地震数据采集单元直接使用的光学(或其它)通信链路选择数据帧时钟，系统100可以确定光学数据流的正确时钟频率以减少累积的相位误差并且避免需要另外的锁相环(PLL)。以这种方式，系统100可以经由光学链路数据流将全局参考时钟频率传送给多个地震数据采集单元。在调谐或谐振地震数据采集单元(例如，节点或远程单元)主时钟所需的时间期间，光学链路也可用于其它通信目的。
可以独立于地震数据采集单元时钟要求来选择光学数据链路的频率。在该示例中，锁相环可以用于创建地震数据采集单元使用的时钟频率，使得提取运载工具上的数据处理系统106的部分可以以与地震数据采集单元上的数据处理系统106的部分不同的时钟或帧速率操作。(例如，提取运载工具上的数据处理系统106的部分的帧速率可以高于地震数据采集单元的数据处理系统106的部分的帧速率，以促进更高速的数据提取，而不会使光接收器116的设计复杂化。)此外，数据处理系统106可以使用或选择光学数据链路频率，使得来自光接收器116的帧时钟满足地震数据采集单元的要求，这可以简化地震数据采集单元中的电路和逻辑。系统100可以选择或使用一光学链路频率，该光学链路频率将产生可以由地震数据采集单元直接使用的时钟，或者可以为光学链路选择或使用不同的(例如，不直接相容的)频率。当频率不同时，系统100可以从光学链路时钟创建地震数据采集单元所需的时钟。
地震数据采集单元之间的时钟同步(或其缺失)可导致从各个单元收集的地震数据之间的定时误差或差异，并且是地震数据采集中的潜在误差的另一个来源。当采集的地震数据的采样边界未与绝对参考同步时，可能发生该定时误差。为了避免或最小化这些误差，数据处理系统106可以使用光学链路将远程单元主时钟(存在于单独的地震数据采集单元中)与位于提取运载工具或远离单独的地震数据采集单元的其它设备上的全局主时钟的每秒脉冲(PPS)信号同步。地震数据采集单元上的处理器108或FPGA110可以从光学链路数据流导出全局主时钟信号。如果不与全局参考PPS对齐，则本地导出的PPS信号的相位关系可以是任意的。数据处理系统106可以通过发送指定符号来实现该对齐，该指定符号与光学数据链路传输的帧或包相关联，其与全局参考时钟的PPS的发生对齐。
光学数据链路传输可以包括不表示用户数据的空闲符号或字符。数据处理系统106可以用不干扰经由光学链路发生的传输的标记符号替换这些空闲符号中的至少一个。接收光学链路传输的地震数据采集单元上的处理器108或FGPA110可以使用该符号来将光学链路传输的PPS与地震数据采集单元的本地生成的PPS对齐。只要光学数据链路将地震数据采集单元与提取运载工具或其它装置连接，该对齐阶段就将本地时钟PPS与全局参考时钟PPS锁定。
数据处理系统106可以是管理定时误差累积的地震数据采集系统100的一部分。例如，地震数据采集单元102的本地主时钟120可以在采集地震数据之前进行谐振和同步。这可以允许验证本地主时钟的性能以在地震数据采集单元操作以采集地震数据之前预先导出采样边界，这通常将初始定时误差设置为零或基本为零。在该示例中，在地震数据采集结束时，可以再次测量单独的单元的本地主时钟，以确定时钟在地震数据采集时段上的变化。这些测量可用于导出地震数据通过其而采集的时间变化函数。利用该函数，可以对采集的地震数据进行重新采样，以去除可能保留在采集的地震数据中的定时误差。该示例的缺点是在地震数据采集开始时或之前花费时间来将单独的地震数据采集单元的本地时钟关于例如提取运载工具、自主或远程水下运载工具或船只的远程主时钟归零。
可以由数据处理系统106用来管理定时误差的累积的另一实施方式是在调谐时钟120之前校准(例如，使误差为零)各个地震数据采集单元102的本地时钟120，以及在(提取运载工具104的)OZI到达地震数据采集单元102附近以经由光学链路传输从该单元提取地震数据之前允许适当的频率重新跟踪时间发生。数据处理系统106(或其它的数据处理系统)可以在地震数据采集过程结束时测量定时变化，并可以利用时钟的历史表现以及时钟的附加校准数据来产生用于消除可能存留在采集的地震数据中的定时误差的时间变化函数。地震数据可以由数据处理系统106或其它数据处理系统使用从测量的定时变化导出的时间变化函数来校正。在该示例中，传送的地震数据可以独立于各个地震数据采集单元中采用的特定时钟技术。
此外，利用光学数据通信链路的精确定时控制设计，可以测量两个发送设备(例如，地震数据采集单元和提取运载工具)之间的传播延迟。如图1中所示，提取运载工具104的OZI与远程地震数据采集单元102之间的光学数据通信链路传输路径118。
数据处理系统106(或另一基于船只或陆基的数据处理系统)可以使用光学链路测量提取运载工具104(或其它OZI位置)与单独的地震数据采集单元102之间的距离。例如，数据处理系统106可以将全局参考时钟112与本地主时钟120联接、同步或谐振，并且可以测量经由传输路径118通过地震数据采集单元102发送的帧时钟(例如，从提取运载工具104上的OZI的光发射器114发出)与从地震数据采集单元102的光发射器114返回到提取运载工具104之间的时间延迟。从该时间延迟，并计及传播延迟、电路延迟和沿着传输路径118的其它几何测量或延迟因素，数据处理系统106(或其它数据处理系统)可以计算提取运载工具104和地震数据采集单元118之间的距离。
处理器108可以包括、提供、执行链路管理器代理202、主应用程序204和网络堆栈206或与其连接。链路管理器代理202可以被设计和配置为发起、建立或维持第一设备102和第二设备104之间的光学通信链路118。链路管理器代理202可以执行唤醒过程或握手过程以建立链路并验证链路正在传送数据。网络堆栈206可以指代协议堆栈，例如计算机协议套件。网络堆栈206可以包括协议定义的软件实现。网络堆栈206可以分为不同的协议(例如，HTTP，TCP，IP，以太网或IEEE 802.eu)或不同的层(例如，应用层，传输层，互联网/网络层，数据链路/链路层，或物理层)。网络堆栈206可以指实现以太网网络协议(例如，TCP，IP或UDP)的硬件和软件的组合。网络堆栈206可以实现在链路118上使用的网络的发送侧。网络堆栈206将来自链路管理器代理202的数据进行变换并且变换为所请求的包类型(例如，UDP或TCP/IP)，以便在链路118上进行传输。网络堆栈206可以以标准形式(例如，UDP或TCP/IP)接收数据包，并将其传送给链路管理器代理202。
主应用程序204被设计成提供功能以支持地震数据采集设备102的操作。主应用程序204可以用作记录系统和地震数据采集单元的操作过程之间的通信链路的软件桥接部分。主应用程序204可以为记录系统提供对存储的地震数据，自测结果，存储的外围数据(例如压力，取向或电池日志)的访问。主应用程序204可以响应命令，例如进入睡眠状态，开始地震数据采集或调谐本地主时钟。主应用程序204可以通过执行命令或通过与一个或多个其它组件连接而促进命令执行来响应命令。
FPGA110可以包括链路延迟测量组件208，生成本地参考时钟210组件，接收控制组件212，自动否定和链路状态组件214，发送控制组件216，逻辑门218，8位到10位(8B/10B)解码器组件220，帧同步组件222，解串器组件224，时钟恢复组件226，以及8B/10B编码器组件228，串行器230和发送PLL 232。
链路延迟测量组件208可以确定本地主时钟120与来自时钟恢复组件226的恢复的时钟之间的相位差。该信息可用于确定第一设备102和第二设备104之间的时间延迟，从而计算它们之间的距离。生成本地参考时钟组件210可以为链路延迟测量组件208提供时钟。如果链路以所需速率运行，则该时钟可以是恢复的帧时钟，或者时钟可以从接收的帧时钟生成。生成本地参考时钟组件210可以提供用于谐振和同步本地主时钟120的参考时钟和每秒脉冲(PPS)信号。
接收控制组件212可以提供特殊符号解码指示，用于对齐或同步本地PPS生成并随后同步本地主时钟120的PPS。接收控制组件212可以提供接收状态信息和用于链路建立的自动协商阶段的任何必要信息。
自动协商和链路状态组件214可以提供在建立链路中使用的低级本地接收器信息。可以将该低级链路状态信息发送到配对的链路管理器代理作为链路建立协议的一部分。
发送控制组件216可以提供本地接收器信息的符号编码，参考PPS边界的发送以及其它网络控制。逻辑门218可以允许为发送的位流选择所需的时钟参考。这可以用于链路的距离测量模式。8B/10B解码器组件220可以将10位接收符号转换回原始8位数据值。8B/10B编码技术是可用于在允许从数据模式本身恢复时钟的数字传输系统上提供1和0的受控分布的几种编码之一。
帧同步组件222可以使本地接收器帧边界与发送数据的边界同步。这可以允许正确的符号提取和随后将符号解码回原始数据。解串器组件224可以将数字位流从串行形式转换为并行形式。例如，解串器组件224可以将一系列1和0转换为10位宽的符号。
时钟恢复组件226可以从接收的数据流中提取发送的位时钟。该位时钟可用于数字化数据流，以便随后评估和解码传输的数据。8B/10B编码器组件228可以将用户8位宽的数据值转换为10位宽的符号，其允许在发送的数据流中受控地分配1和0。串行化组件230可以将10位宽的符号转换为1和0的流，以便在链路上传输。发送PLL组件232可以提供适当的帧和位时钟，用于在链路上编码和发送数字数据。
参见图1和图2，链路延迟测量组件208可以包括用导出的接收的帧时钟(例如，代替全局参考时钟112或本地主时钟120)驱动本地光发射器114，并提供相位测量功能所需的控制件。提取运载工具104(或另一装置)的OZI可命令地震数据采集单元102切换其发送帧时钟(例如，从本地主时钟120导出)以改为使用其接收的帧时钟(例如，从接收的数据并因此全局参考时钟112导出)，用于经由传输路径118的光学链路数据传输。然后，数据处理系统106将启用本地相位测量逻辑并确定双向传播延迟。在对通过水的数据传输速度、电路延迟、双向行程延迟和光学通信链路的物理几何形状应用补偿之后，数据处理系统106可以确定地震数据采集单元102和提取运载工具104之间的距离。数据处理系统106或另一数据处理系统可以使用平滑函数或统计平均技术来细化该距离值。
参见图1和图2，在一些示例中，系统100对地震数据采集单元的时钟谐振或频率校准可能比时钟同步(例如，几秒)花费更长时间(例如，几分钟)。此外，从校准或谐振状态的漂移可以随地震数据采集单元操作而变，使得当地震数据采集单元在它们处于关停，睡眠，低功率或关闭状态时不会漂移(或漂移较少)。当地震数据采集单元重新启动时，它们可以在谐振的状态下重新启动。因此，在一些实施方式中，数据处理系统106在地震数据采集单元部署之后并且在地震数据采集单元进入低功率、关闭、关停或睡眠状态之前谐振或校准地震数据采集单元的频率。然后，可以在数据采集之前，其各自的时钟被充分谐振或校准的情况下，重新启动地震数据采集单元，以采集可用的地震数据。地震数据采集单元的相应时钟的时钟频率可以由数据处理系统106在该重启之后(或在一些示例中在关停之前)同步。通过在关停之前谐振地震数据采集单元频率，地震数据采集单元在启动时的重新跟踪时间期间不需要重新谐振。这节省了时间，如在该示例中，启动时的频率同步比频率谐振更快。
图3是描绘了光学链路定时及频率同步和谐振的方法的框图。方法300可以由图1和2中描绘的一个或多个组件或系统执行，包括例如系统100，数据处理系统106，发射器114，接收器116，全局参考时钟112或本地主时钟120。方法300可以包括在302处，定位第一设备。方法300可以包括在304处，在第一设备和第二设备之间建立通信链路。方法300可以包括在306处，谐振第一设备的组件。方法300可以包括在308处，命令第一设备进入一状态。
在302处，方法300可以包括定位第一设备。第一设备，例如地震数据采集单元，可以定位在海洋环境中的海床上。在一些情况下，第二设备(例如提取运载工具或ROV)可将第一设备定位在海床上。方法300可以包括将一个或多个设备定位在海床上。地震数据采集单元可包括第一时钟和第一数据处理系统。
在304处，方法300可以包括在第一设备和第二设备之间建立通信链路。例如，提取运载工具可以与地震数据采集单元建立光学通信链路。提取运载工具可包括第二时钟和第二数据处理系统。建立光学通信链路可以包括执行唤醒过程，初始化过程，握手过程或链路维持过程。
方法300可以包括在306处谐振第一设备的组件。例如，第一设备或第二设备的数据处理系统可以经由光学通信链路谐振地震数据采集单元的第一时钟的频率，以对应第二时钟。数据处理系统可以使第一时钟与第二时钟同步。为了谐振或同步第一时钟，数据处理系统可以基于第二时钟发送一个或多个参考脉冲或每秒参考脉冲。地震数据采集单元可以使用每秒参考脉冲来谐振第一时钟。
在308处，方法300可以包括命令第一设备进入一状态。例如，第一设备的数据处理系统可以命令地震数据采集单元的数据处理系统在谐振第一时钟的频率之后进入低功率状态。
图4是描绘了用于同步和谐振的定时窗口的示例图表。定时窗口可以由系统100使用。图表400包括对应于时间的x轴和对应于模式的y轴。脉冲414可以指示同步，脉冲416可以指示谐振，并且脉冲418可以指示链路数据传输(例如，链路上的地震或其它传感器数据传输)。如图表400所示，时钟谐振416可以在时间402开始并且持续到时间410，在时间410时谐振完成。时钟同步414可以在时间404开始并在时间406结束，在时间406时时钟同步完成。数据传输可以在时间408开始并且持续到时间412，在时间412时数据传输完成。
例如，与谐振时钟相比，同步时钟可能花费更少的时间。与数据传输相比，谐振时钟可能花费更少的时间。例如，同步脉冲414的持续时间可以小于一秒，一秒，1.2秒，1.5秒，1.7秒，2秒，3秒，4秒，5秒或更长。谐振脉冲416的持续时间可以是15秒，30秒，45秒，60秒，90秒，2分钟，3分钟，4分钟或更长。数据传输脉冲418的持续时间可以是15秒，30秒，45秒，60秒，90秒，2分钟，3分钟，4分钟或更长。
在时间窗口420期间，时钟同步414可以与时钟谐振416重叠。例如，时钟同步414和时钟谐振416过程两者都可以都是活跃的。在时间窗口422期间，时钟谐振416和数据传输(或链路使用)418可以是活跃的。因此，在一些情况下，数据传输418可以在时钟同步414完成之后发生，但是同时时钟谐振416仍然是活跃的。
图5是描绘了用于同步和谐振的定时的图表。定时可以由系统100使用。图表500包括对应于时间的x轴和对应于模式的y轴。脉冲514可以指示同步，脉冲516可以指示谐振，并且脉冲518可以指示链路数据传输(例如，链路上的地震或其它传感器数据传输)。如图表500所示，时钟谐振516可以在时间520开始并且持续到时间502，在时间502时谐振完成。时钟同步514可以在时间504开始并且在时间506结束，在时间506时时钟同步完成。链路数据传输可以在时间508开始并且继续过时间510并且直到时间512，在时间512时数据传输完成。时间510可以指示数据传输的中点或第二声学发射(shot)。
在图表500中所示的示例中，时钟同步514，时钟谐振和数据传输518中的任何一可以都不在相同时间期间活跃或重叠。在该示例中，时钟同步514在时钟谐振516之后发生，并且数据传输518在时钟同步514之后发生。
在一些情况下，系统100可以在不同时间，以不同顺序或同时执行同步、谐振或数据传输中的一个或多个。同步、谐振或数据传输可以重叠，至少部分重叠或相互排它。
图6是描绘了用于经由光学链路校准压力传感器的系统的框图。图6描绘了系统100，其可包括至少一个第一设备102(例如，至少一个地震数据采集单元)和至少一个第二设备104(例如，至少一个提取运载工具，例如自主或远程水下运载工具，或包括OZI的其它装置)。数据采集单元102和提取运载工具104可各自包括至少一个处理器108，以及至少一个现场可编程门阵列(FPGA)110(或其它集成电路或逻辑设备)。提取运载工具104可以包括至少一个全局参考时钟112。例如，全局参考时钟112可以是经由光学(或其它类型的)传输链路118与地震数据采集单元102通信的提取运载工具104(例如，自主或远程水下运载工具)的一部分。地震数据采集单元102可以包括至少一个本地主时钟120。本地主时钟120可以存在于作为地震勘测的一部分的每个地震数据采集单元102中。地震数据采集单元102可包括至少一个本地压力换能器(或其它压力传感器)140。提取运载工具104可包括至少一个参考压力换能器(或其它压力传感器)145。
数据采集单元102和提取运载工具104可包括至少一个发射器114(例如，光发射器)和至少一个接收器116(例如，光接收器)。光发射器114和光接收器116可以是光学系统接口的一部分，其经由光学链路118在例如地震数据采集单元102和提取运载工具104之间发送和接收数据。数据可以包括压力传感器数据，压力传感器数据命令，地震数据，时钟频率数据和时钟定时数据以及其它数据。例如，提取运载工具104可以将从参考压力换能器140获得的压力数据发送到地震数据采集单元102，以替换、校准或调节由本地压力换能器145感测的压力数据。
系统100能够进行压力传感器数据同步，校准或调节。例如，提取运载工具104(经由处理器108，FPGA110和其它组件)可以经由光传输链路118发送压力传感器数据，以确认、改变、校准或调节由本地压力换能器145感测的确定的压力。地震数据采集单元102还可以经由光传输链路118将压力数据(以及其它数据)传输到提取运载工具104。可以在地震数据解释期间使用同步或调节的压力数据来帮助细化声速模型或者可以用来帮助识别贮层(reservoir)沉降或其它用途。因此，改进的压力数据或经由校准的压力传感器收集的数据可以通过提供更精确的传感器深度值来改善数据的质量或准确度，与提供不准确或不太精确的深度测量的未校准的压力传感器相比，这可以产生由地震数据形成的相对更高质量的图像。
系统100可以提供一个或多个地震数据采集单元102的精确压力测量，或者来自一个或多个地震数据采集单元102的精确压力测量，所述地震数据采集单元102例如部署在海床或湖床上。分辨率可精确到米，数十厘米，厘米或亚厘米级。本地压力换能器145和参考压力换能器140可以在数百到数千米的水下深度下操作。系统100通过例如经由光传输链路118发送校准或其它压力数据来补偿单独的本地压力换能器145随时间的压力测量漂移。例如，为了提供允许对与存在于海床上一段时间的本地压力换能器145相关的长期漂移进行补偿的信息，来自每个本地压力换能器145(例如，在相应的地震数据采集单元102上)的压力数据可以与已知参考进行比较，所述已知参考例如来自提取运载工具104的参考压力换能器140的压力数据，所述参考压力换能器140可以在与地震数据采集单元102相同或相似(例如，在数十米内)的深度处操作并且处于在距地震数据采集单元102已知或确定的距离处。
通过光传输链路118，系统100可以测量提取运载工具104和地震数据采集单元102之间的精确距离。通过将校准的压力参考结合到提取运载工具104的逻辑设备中，提取运载工具104可以经由光传输链路118向地震数据采集单元102提供时间和参考更新，其可以用于补偿由本地压力换能器145进行的本地压力测量的漂移。为了实现参考更新，光学链路数据传输提供提取运载工具104和地震数据采集单元102之间的精确距离，以及参考压力换能器140和本地压力换能器145的精确位置。该位置可以包括例如，参考压力换能器140相对于本地压力换能器145的位置。该位置可以包括一个或多个轴中的坐标，例如x轴，y轴和z轴坐标。该位置可以包括相对于与地震数据采集单元不同的点—例如固定参考点或移动参考点—的位置信息。固定或移动的参考点可包括例如海床上的点，地震数据采集单元，水下运载工具，船舶或其它参考点。该位置可包括旋转信息，例如俯仰、偏航或滚转。另外，可以执行多词读数以提供足够的统计测量以补偿与提取运载工具104相关联的运动。距离测量可以精确到米，数十厘米，厘米或亚厘米级。系统100可以补偿由于地震数据采集单元102和提取运载工具104的未对齐引起的距离测量中的角度误差。例如，系统可以使用相机来补偿角度误差以确定地震数据采集单元102相对于运载工具104的角度位置，例如运载工具104如何在单元102之上居中(例如，居中程度)。系统100可以使用多个接收器来测量两个接收信号之间的时间延迟并使用该时间延迟来计算距离测量的角度校正。
提取运载工具104可以访问海床上的一个或多个部署的地震数据采集单元102，并建立光传输链路118。参考压力换能器140可以确定提取运载工具104的压力。提取运载工具104还可以确定提取运载工具104和地震数据采集单元102之间的距离。基于压力(在提取运载工具104处，来自参考换能器140)和提取运载工具104与地震数据采集单元102之间的距离(例如，垂直距离)，提取运载工具的处理器108可以确定在地震数据采集单元102的位置处是什么压力。提取运载工具104可以经由光传输链路118将该信息提供给地震数据采集单元102。然后，地震数据采集单元102可以使用或记录该接收到的压力信息，例如，作为从本地压力换能器145获得的压力数据的替代、替换或补充。地震数据采集单元102还可以基于该信息重新校准本地压力换能器145。
提取运载工具104还可以从地震数据采集单元102的本地压力换能器145获得压力数据，并将该信息与参考压力换能器140的压力信息进行比较，以确定本地压力换能器145读数发生了漂移。漂移可能至少部分地由于海床上的地震数据采集单元102存在延长时间段(例如数周，数月或更长)而发生。距离真实压力读数的该漂移值可用于重新校准，重置，调节地震数据采集单元102的逻辑设备，以替换由本地压力换能器获得的压力数据，或者可应用于采集的地震数据以促进数据解释，从而例如在改进声速模型时进行确定或可用于帮助识别贮层沉降或其它用途。
利用部署在海床上的大量(例如，数十，数百或数千)地震数据采集单元102，对采集的地震数据的精确处理或解释可依赖于地震数据采集单元102的深度的精确测量。系统100可以基于校准的一个或多个压力值和历史潮汐条件来确定地震数据采集单元的深度。例如，基于本地或季节性潮汐条件(例如，低潮或高潮)，水压和环境压力或大气压，系统100或另一数据处理系统可确定地震数据采集单元102的单独的本地压力换能器145的精确深度。深度测量可精确到米，数十厘米，厘米或亚厘米级。例如，为了改善从海洋环境采集的重力测量数据，系统100或其它数据处理系统可以校正流体静压力的影响。由系统100获得的精确压力测量允许这种校正。
此外，来自地球中的贮层的油，气，碳氢化合物或其它矿物提取物可导致贮层的沉降。例如，沉降可能导致与提取基础设施或圈围结构相关的许多不同的生产和生态问题。在海洋环境中，准确地测量例如海床的沉降可能是具有挑战性的，因为可能需要地震数据采集单元102的深度准确度来确定沉降。系统100可以根据本地压力换能器145进行的压力测量确定深度，并且可以使用这些深度测量来在米，厘米或亚厘米尺度确定沉降。深度值也可以从重力测量数据确定。
图7是描绘了用于经由光学链路校准传感器的方法的框图。方法700可以由图1、2和6中描绘的一个或多个系统，组件或模块执行。方法700可以包括在动作702处部署第一设备。在动作704处，方法700可以包括在第一设备和第二设备之间建立通信链路。在动作706处，方法700可以包括提供参考数据。在动作708处，方法700可以包括校准第一设备。
在动作702处，方法700可以包括部署第一设备。例如，地震数据采集单元可以位于海洋环境中的海床上。地震数据采集单元可包括本地压力传感器，光发射器和光接收器。地震数据采集单元可以由ROV部署。
在动作704处，方法700可以包括在第一设备和第二设备之间建立通信链路。例如，第二设备可以包括提取运载工具，其包括参考传感器、光发射器和光接收器。参考传感器可包括例如参考压力传感器，参考时钟或参考温度传感器。提取运载工具可以与地震数据采集单元建立光学通信链路。
在动作706处，方法700可以包括提供参考数据。例如，提取运载工具可以经由光学通信链路向地震数据采集单元提供或发送参考压力数据。提取运载工具可以经由光学通信链路向地震数据采集单元提供一个或多个参考压力数据，包括压力值、对应于通过参考压力传感器检测压力值的时间戳、提取运载工具和地震数据采集单元之间的距离的指示以及参考压力传感器相对于地震数据采集单元的本地压力传感器的位置。
在动作708处，方法700可以包括校准第一设备。例如，系统100的一个或多个处理器可以基于参考压力数据校准本地压力传感器或由本地压力传感器测量的一个或多个压力值。在一些情况下，地震数据采集单元可以基于从提取运载工具接收的参考压力数据来校准本地压力传感器。可以基于提供一个或多个压力值的参考压力数据来校准本地压力传感器。
为了校准压力数据或压力传感器，第一设备或第二设备可确定由第二设备的参考传感器产生的多个参考压力值。第一设备或第二设备可基于应用于多个参考压力值的统计技术产生参考压力度量。例如，参考压力度量可以是平均压力，加权平均压力，模式压力值，中值压力值或归一化压力值。如果第二设备确定参考压力度量，则第二设备可以将所生成的参考压力度量发送到第一设备，以使第一设备校准本地压力传感器。
在一些情况下，地震数据采集单元可以校准先前由本地压力传感器测量的一个或多个压力值，以产生一个或多个校准的压力值。例如，地震数据采集单元可以在校准之前记录压力值。在校准时，地震数据采集单元可以更新记录的压力值以反映校准的压力值。系统的一个或多个组件可以校准先前记录的压力值。
第二设备(例如，提取运载工具)可以基于第二设备和第一设备(例如，地震数据采集单元)之间的距离来提供参考传感器数据。第二设备可以提供对应于当第一设备和第二设备之间的距离在阈值(例如，3英寸，6英寸，12英寸，2英尺，3英尺，6英尺，8英尺，10英尺，15英尺，20英尺或更大)内时获得的传感器测量的参考传感器数据。例如，提取运载工具可以确定提取运载工具和地震数据采集单元之间的距离。提取运载工具可以基于提取运载工具和地震数据采集单元之间的距离命令参考压力传感器获得参考压力数据。例如，提取运载工具可以响应于提取运载工具和地震数据采集单元之间的距离小于阈值命令参考压力传感器获得参考压力数据。一旦提取运载工具在距地震数据采集单元的可通信距离内或者一旦与地震数据采集单元建立了通信链路，提取运载工具就可以周期性地命令参考压力传感器获得参考压力数据。提取运载工具可以将在距离小于阈值时测量的参考压力数据提供给地震数据采集单元，以进行校准。通过基于距离阈值测量，识别，检测或获得参考数据，系统可以促进校准地震数据采集单元的本地传感器。例如，如果距离大于阈值，则参考数据可能不指示地震数据采集单元处的压力。
在一些情况下，系统可包括其它类型的传感器。该系统可以配置为校准一种或多种类型的传感器。例如，地震数据采集单元可包括重力测量传感器。系统可以获取基于由提取运载工具确定的参考压力数据而校准的一个或多个压力值。系统可以基于一个或多个压力值和历史潮汐条件确定地震数据采集单元的深度。系统可以通过计及可影响压力数据检测到的压力的潮汐条件来确定深度。计及潮汐条件可以包括，例如，移除或调节对应于潮汐条件的压力值，该潮汐条件可以影响由压力传感器在海床上检测到的压力。然后，系统可以基于一个或多个压力值来校准由重力测量传感器检测的重力测量数据。在一些情况下，系统可以基于所确定的深度或校准的重量测量数据中的至少一个来确定沉降值(例如，地震数据采集单元被放置在其上的海床或地下的区域的崩落、沉没或压实)。
图8是描绘了用于经由光学链路调节时钟或其它传感器的方法的框图。方法800可以由图1、2或6中描绘的一个或多个系统，组件或模块执行。传感器可包括时钟，压力传感器换能器，重力传感器或其它传感器。调节传感器可以包括校准，同步，谐振或其它调节。系统校准、同步、谐振或以其它方式调节传感器的顺序可以提高调节过程和系统的效率。例如，方法800可以包括在802处打开第一设备(例如，地震数据采集单元)和预热第一时钟(或其它第一传感器)。在804处，方法800包括同步第一时钟(或其它第一传感器)与第二设备(例如，ROV)的第二时钟(或与第一传感器类型相同的传感器的其它第二传感器)。在806处，方法800包括第一设备采集或检测数据。在808处，方法800包括第二设备从第一设备收集所采集的数据，以及调节第一时钟。在810处，方法800包括关闭第一时钟。
系统同步、谐振或以其它方式校准时钟的顺序可以提高校准过程的效率。例如，校准(或谐振)本地时钟可能花费一分钟或几分钟的量级，而同步时钟可能花费少于2或3秒。由于从校准飘移是随操作而变，因此与时钟运行时的漂移量相比，当时钟关停时，时钟可能不会漂移那么多。在时钟关停后，时钟可能需要几秒钟才能预热，然后时钟才能正常且可靠地操作。基于此，本公开的系统和方法可以改进同步和校准过程以使其更高效。
为了提高时钟同步和校准过程的效率，第一设备可以在802处打开并预热时钟。预热时钟可以花费预定的时间量，例如1秒，2秒，3秒，10秒，30秒，1分钟或更长时间。在一些情况下，系统可以基于时钟的温度或时钟的表现(例如，时钟的振荡频率稳定在每秒2个周期的容差内)来检测时钟何时被预热。
在804处，第一设备可以使时钟与第二设备同步，并基于模型为时钟预计(project)时间漂移。预计的时间漂移(例如，时间变化函数)可以是时间，温度或其它环境参数的函数。例如，时间变化函数可以基于当前温度指示每单位时间一个或多个周期的漂移(例如，每分钟一个或多个周期，每2分钟一个或多个周期，每5分钟一个或多个周期，每小时一个或多个周期，或每天一个或多个周期)。
在806处，第一设备然后可以开始采集地震数据。例如，声源可以发射可以从地下岩性地层反射出的声信号。第一设备可以包括地震检波器以接收反射的声信号，其可以被称为地震数据。根据传感器的类型，第一设备可以收集其它类型的数据，例如压力数据。第一设备可以将时钟的预计的时间漂移的模型应用于收集的数据，以校正收集的数据中的时间戳。例如，第一时钟可能在频率上从地震数据收集的开始到地震数据收集的结束漂移。第一设备可以将校正模型应用于收集的数据或者在正在收集和记录数据时应用。例如，当检测和记录样本时，第一设备可以调节或校正对应于地震数据样本的时间戳。
在808处，第二设备可以从第一设备收集由第一设备采集的数据。在808处，第二设备还可以调节第一设备的第一时钟。例如，第二设备可以包括ROV，其被向下发送以从地震数据采集单元(例如，第一设备)收集数据。由于收集地震数据可能需要几分钟，所以ROV可以在收集地震数据时调节，同步，谐振或以其它方式校准第一时钟，以节省资源(例如，时间，能量，电池电力或其它资源利用率)。ROV从地震数据采集单元收集数据可以至少部分地与校准或谐振重叠。由于时钟的谐振可能需要花费几秒或几分钟，因此该系统可以通过在收集数据(这也可能需要几秒或几分钟)时执行谐振来提高整体时钟校准的效率。
在810处，第一设备可以关闭或关闭第一时钟。例如，在ROV收集数据并校准地震数据采集单元上的第一时钟之后，地震数据采集单元可以关闭，进入待机模式或进入低功率模式。地震数据采集单元的一个或多个组件可以关闭，进入待机模式或进入低功率模式。例如，与时钟运行时的频率漂移量相比，时钟可以关闭或进入待机模式以减少或最小化频率漂移量。系统可以对海床上的一个或多个地震数据采集单元重复方框802-810的过程。
图9是描绘根据图8中描绘的方法800的用于同步和谐振的定时窗口的图表。如图表900所示，脉冲922指示时钟(或其它传感器)何时预热。预热可以在时间902开始并在时间904完成。脉冲924指示时钟的同步。时钟可以在时间906开始同步过程，并且在时间908完成同步。例如，ROV可以接近时钟以在时间间隔906到908期间同步时钟。在同步924在时间906完成之后，ROV可以使其自身与时钟远离，或返回海船。
在时间间隔910至912期间，包括时钟的地震数据采集单元可以采集数据926，例如，发射源(shot source)可以发射从各种地下特征反射出的声信号，并且地震数据可以记录这些反射信号。在地震数据采集在时间912完成之后，ROV可以接近地震数据采集单元以开始在930处收集数据或在928处校准时钟，或两者。校准928可以首先开始，或者数据的收集930可以首先开始。校准928可以与数据收集930重叠。在一些情况下，时钟校准(例如，同步或谐振)可以在时间914开始并且在时间918完成。在一些情况下，数据收集可以在时间916开始并且在时间920完成。数据收集可在校准完成之前或之后结束。例如，通过分开同步和谐振，系统可以提高操作效率，因为可以使用地震数据采集单元和ROV之间的距离来执行同步。
图10描绘了与地震勘测相关联的设备1000的一部分的横截面。设备1000可以包括地震数据采集单元(例如，图1中描绘的第一设备102)或提取运载工具(例如，图1中描绘的第二设备104)。例如，包括地震数据采集单元的设备1000可以具有至少一个接收器窗口1005，其设置在地震数据采集单元的顶表面1015上的盖子1010中。顶表面1015大体是当地震数据采集单元设置在海床或地球的其它表面上时朝向水体表面朝上的表面。设备1000还可以包括设置在盖子1010中的至少一个发射器窗口1020。接收器窗口1005和发射器窗口1020也可以设置在设备1000的其它区域中，例如侧壁中，或者在提取运载工具的情况下，设置在底表面，使得窗口在操作期间朝向设置在海床上的地震数据采集单元面向下。设备1000可包括位于发射器窗口1020处的至少一个密封件1025。至少一个密封件1025可包括O形环(或其它衬垫，径向、衬料(backer)或机械密封件)。设备1000可在接收器窗口处包括至少一个密封件1027。至少密封件1027可包括O形环(或其它衬垫，径向、衬料或机械密封件)。
设备1000可以包括在发射器窗口1020和第一孔1070之间的第一衬垫1045。第一衬垫1045可以在发射器窗口1020和第一孔1070之间提供大于阈值的间隙以允许发射器窗口1020在压力下移动，变形，扩张或收缩，以减少发射器窗口1020的冲击和破裂。设备1000可包括在接收器窗口1005和第二孔1060之间的第二衬垫1035，其提供大于阈值的间隙，以允许接收器窗口1005在压力下移动、变形、扩张或收缩，以减少接收器窗口1005的冲击和破裂。
位于接收器窗口1005处的第二衬垫1035的至少一部分可由支撑件1040支撑。定位在发射器窗口1020处的第一衬垫1045的至少一部分可由支撑件1050支撑。接收器窗口1005的中心区域1055可以设置在孔1060上方或孔1060的顶部上。发射器窗口1020的中心区域1065可以设置在孔1070上方或孔1070的顶部上。至少一个接收器1075(例如，光接收器)可以接收进入设备1000的光传输，其穿过接收器窗口1005的中心区域1055和孔1060。至少一个发射器(例如，光发射器)1080可以发射光传输，光传输通过孔1070，通过发射器窗口1020的中心区域1065并从设备1000发射出进入诸如水的流体介质中。设备1000可包括壳体1085。壳体可在接触点1090处至少部分地支撑支撑件1040或支撑件1050。接触点1090可包括支撑件1040(或支撑件1050)与壳体1085之间的金属对金属(或其它材料)接触。
尤其参见图10、图11和图12，支撑件1040(或支撑件1050)与壳体1085之间的接触点可以小于第二衬垫1035和接收器窗口1005之间的接触点，或者第一衬垫1045和发射器窗口1020之间的接触点或相对于其减小。例如，衬垫1035可以避免金属对金属的接触。衬垫1035可以包括尼龙衬垫或其它材料。衬垫1035可以设置在接收器窗口1005的底部或内表面与支撑件1040之间。衬垫1035也可以设置在发射器窗口1020的底部或内表面与支撑件1050之间。图12和其它图不一定按比例绘制，例如接收器窗口1005的外表面1091，盖子1010的外表面1092和发射器窗口1020的外表面1093可以是齐平的或共面的。衬垫1035可以物理地碰触或接触接收器窗口1005和支撑件1040。另一个衬垫1045可以物理地碰触或接触发射器窗口1020和支撑件1050。
图12描绘了由密封件1025(例如，O形环)密封并与盖子1010接合或接触的接收器窗口1005。发射器窗口1020可具有带有密封件1027的类似构造。盖子1010(例如，地震数据采集单元的顶部)可以包括至少一个唇缘1205。接收器窗口1005可以包括倒角1210。倒角1205可以配置成在将接收器窗口1005或发射器窗口1020安装到盖子1010中或将接收器窗口1005或发射器窗口1020与盖子1010联接期间避免干扰接收器窗口1005(或发射器窗口1020)的密封件。
设备1000可以包括光学透明窗口，其可以在高压环境中—例如在海床上或在水柱底部处或附近—传输光学(或其它)数据传输。本文描述的系统和方法在设备1000中提供光学透明窗口1005,1020，用于例如地震数据采集单元和提取运载工具之间的光学(或其它)数据通信链路传输。在该示例中，这些设备中的每一个可包括窗口1005,1020。设备1000可经受高压条件，例如在水面下方数百，数千或更多英尺的海床上。窗口1005,1020可以在用于光传输的适当波长(例如，400-550nm或另一范围)下提供透射率。例如，光传输可以在基本上(例如，+/-10％)405nm或基本上(例如，+/-10％)450nm的波长下发生。窗口1005,1020还可提供必要的机械强度以在高压条件下保持它们的完整性。窗口1005,1020可以由例如工业蓝宝石制成。窗口1005,1020可以背安装(back mount)到盖子1010中并在设备1000的组装期间用O形环1025密封，足以处理海床压力条件。该机械安装解决方案考虑了蓝宝石(或其它材料)相对于盖子和壳体的材料(例如铝(或其它材料))的脆性。
窗口1005,1020在盖子1010中的结构布置可以导致设备1000的齐平或共面的外表面(例如，地震数据采集单元的顶部或提取运载工具的底部)。这种齐平或共面的表面可以最大限度地减少设备1000上的裂缝或突起，并且可以防止颗粒的积聚和海洋生长。在地震数据采集单元或其它设备1000上，接收器窗口1005的外表面1091、盖子1010的外表面1092和发射器窗口1020的外表面1093之间的齐平可以允许地震数据采集单元部署的基于吸力(suction)的系统。例如，吸力设备可以附接到地震数据采集单元的顶表面以移动该单元，例如，从船上从第一位置移动到第二位置，或者在水柱中从存储篮或托盘移动到海床。顶表面的齐平可以防止基于吸力的密封件滑动、密封不发生或松开。
盖子1010可包括至少一个隐窝(pocket)或开口区域，窗口1005,1020可在设备1000的组装期间插入其中。唇缘1205与窗口1005,1020的匹配特征(例如，突起)的组合可以将窗口1005,1020保持在盖子1010的隐窝中，并且允许从盖子1010的后部(例如，背部或内部)安装。密封件1025或1027，例如径向密封件或者O形环，可以分别关于盖子1010密封窗口1005,1020，而不需要安装硬件，并且可以产生足以抑制窗口1005,1020在安装期间脱离位置的摩擦。在唇缘1205下方的窗口1005,1020的边缘处的倒角1210适应O形环1025的使用。倒角1210允许安装窗口1005,1020而不会滚动密封件1025或1027或干扰密封件1025或1027。
窗口1005,1020和盖子1010(或提取运载工具上的类似元件)之间的衬垫可以适应外部高压，同时消除铝(或其它材料)冲击，铝冲击可能导致窗口1005，1020的破裂或破碎。例如，间隙可以大于正常的制造公差，例如0.001英寸，0.002英寸，0.003英寸，0.004英寸，0.005英寸，0.007英寸，0.008英寸或0.009英寸或者更大。这允许盖子1010和周围结构在例如海洋深度处存在的高压下移动或浮动，而不会损害窗口1005,1020，衬垫1035或1045，或O形环1025形成的密封。这也允许使海洋压力在盖子唇缘1205周围均衡，这可以使唇缘1205的移动最小化。
因此，分别在窗口1005,1020和盖子1010之间的衬垫1035和1045可以为盖子1010和周围结构提供浮动特征。例如，浮动特征可以指内部结构(例如窗口或蓝宝石窗口)，其不刚性地或牢固地固定在周围结构(例如框架或金属框架)中。而是，窗口可以用衬垫组件保持就位。衬垫1035或1045可包括机械密封件，其可填充两个或更多个配合表面或结构(例如内部结构和周围结构)之间的空间。衬垫1035和1045可以是可压缩的或经受变形。衬垫1035和1045可以以不同于周围结构的速率或量或在不同的压力或不同的温度下压缩或变形。变形的速率可以指基于特定压力或温度的变形量。衬垫1035和1045可以比诸如窗口本身或围绕窗口的金属框架之类的结构更可压缩。诸如窗口1005或1020的周围结构和形成盖子1010的金属框架可以比衬垫较不可压缩，尽管它们可能由于压力或温度而在某些深度处经受一些压缩或变形。不同的结构可以相对于每个结构以不同的速率压缩。例如，如果盖子1010，窗口1005或1020可以以与金属框架不同的速率或不同的量压缩或变形。由于可压缩性的这种差异可能导致周围结构(例如，盖子1010的金属框架)比内部结构(例如，蓝宝石窗口1005或1020)更快地压缩，由周围结构施加在内部结构上的合力可能导致内部结构破裂。通过利用衬垫1035或1045浮动内部结构，当衬垫压缩时，衬垫1035或1045可以吸收周围结构的增加的压缩，而不会在内部结构上施加过大的力，从而防止内部结构破裂。因此，使窗口浮动可以防止周围材料的冲击。
设备1000可以在壳体1085中比窗口直径大的开口上提供对窗口1005,1020的结构支撑。窗口下方的支撑件1040,1050的尺寸可以设置成以便减小窗口1005,1020上的接触应力，并将那些应力传递到较小的金属架(例如，接触点1090处)。衬垫1035(例如，尼龙衬垫)可以放置在窗口1005,1020的底表面下方，以提供可以掩蔽金属的表面粗糙度的薄层可延展材料(例如，在支撑件1040,1050的顶部)，并且使得窗口1005,1020之间的区域(例如，在衬垫1035,1045处)上的接触应力更均匀。
窗口1005,1020和盖子1010可以基本上(例如，+/-10％)0.5英寸厚。在一些实施方式中，盖子1010比窗口1005,1020厚。例如，盖子1010可以是0.5英寸厚，且窗口1005,1020可以是0.48英寸厚。接收器窗口1005可以具有比发射器窗口更大的直径。例如，接收器窗口1005可以具有基本上(+/-10％)3英寸的直径，并且发射器窗口1020可以具有基本上(+/-10％)1 1/8英寸的直径。例如，接收器窗口1005的直径可以是3英寸，其中两个中心英寸(例如，距中心点一英寸半径)形成中心区域1055，并且接收器窗口1005的外部1/2英寸形成外围区域1035。发射器窗口1020可以按比例类似地布置。在一些示例中，在设备1000上的它们的最近点处，接收器窗口1005和发射器窗口1020可以分开1英寸，+/-10％，其中盖子1010的一部分将窗口1005,1020分开。盖子1010可具有19英寸(+/-10％)的直径或大于或小于10英寸的另一直径。这些尺寸全都是示例，且大于或小于这些尺寸的其它尺寸是可行的。
图13示出了方法1300。方法1300可以是与地震勘测相关联的地震数据采集方法的一部分。方法1300可以包括提供地震数据采集单元(动作1305)。地震数据采集单元可包括本文所述的设备1000，并且可具有设置在盖子的第一孔中的发射器窗口，以及设置在盖子的第二孔中的接收器窗口。方法1300还可以包括提供提取运载工具(动作1310)。提取运载工具可以包括本文描述的设备1000，并且可以具有发射器窗口和接收器窗口中的至少一个。方法1300可以包括经由地震数据采集单元的发射器窗口和接收器窗口以及提取运载工具的发射器窗口和接收器窗口中的至少一个在地震数据采集单元和提取运载工具之间传送光学或电磁通信(动作1315)。例如，地震数据采集单元和提取运载工具可以建立光学(或其它)数据通信链路。经由该链路发送的数据可以通过相应设备1000的窗口1005,1020。方法1300可以包括经由提取运载工具的发射器窗口和接收器窗口中的至少一个，经由地震数据采集单元的发射器窗口和接收器窗口中的至少一个，将光学或电磁通信传送到提取运载工具或传送来自提取运载工具的光学或电磁通信。
在一些情况下，在动作1305处，方法1300可以包括提供地震数据采集单元，其具有设置在盖子的第一孔中的发射器窗口，以及设置在盖子的第二孔中的接收器窗口。方法1300可以包括在发射器窗口和第一孔之间提供接口，该接口包括衬垫，该衬垫被配置为密封发射器窗口并提供大于阈值的间隙，以允许发射器窗口在压力下移动来减少发射器窗口的冲击和破裂。该方法1300可以包括在接收器窗口和第二孔之间提供接口，该接口包括衬垫，该衬垫被配置为密封接收器窗口，并提供大于阈值的间隙，以允许接收器窗口在压力下移动来减少接收器窗口的冲击和破裂。
图14是由第一海船5促进的深水中的地震操作的示例的等距示意图。图14是海洋环境的非限制说明性示例，其中本公开的系统和方法可以执行地震勘测或校准地震检波器和水听器对。
作为示例，图14示出了定位在水柱15的表面10上的第一船5，并且包括支撑操作设备的平台20。平台20的至少一部分包括用于多个传感器设备机架90的空间，地震传感器设备(例如，第一设备102)存放在其中。传感器设备机架90还可以包括数据获取设备或传感器再充电设备。
平台20还包括附接到其上的一个或多个起重机25A,25B，以促进从平台20转移至少一部分操作设备，例如ROV(例如，第二设备104)或地震传感器设备到水柱15。例如，联接到平台20的起重机25A被配置成降低和升高ROV 35A，ROV 35A将一个或多个传感器设备30传送并定位在海床55上。海床55可包括湖床55、海底55或地面55。ROV 35A通过系绳46A和脐带绳缆44A联接到第一船5，脐带绳缆44A向ROV 35A提供电力，通信和控制。系绳管理系统(TMS)50A也联接在脐带绳缆44A和系绳46A之间。TMS 50A可以用作从其操作ROV 35A的中间地下平台。对于在海床55处或附近的大多数ROV 35A操作，TMS 50A可以定位在海床55上方约50英尺处并且可以根据需要放出系绳46A以使ROV 35A在海床55上方自由移动，以便在其上定位和传送地震传感器设备30。
起重机25B可以(例如，通过闩锁，锚，螺母和螺栓，螺钉，吸盘，磁体或其它紧固件)联接到第一船5的船尾或第一船5上的其它位置。起重机25A,25B中的每一个可以是适于在海洋环境中操作的任何提升装置或发射和回收系统(LARS)。起重机25B可以通过绳缆70联接到地震传感器传送设备100。传送设备100可以是无人机，滑移结构，篮或能够在其中容纳一个或多个传感器设备30的任何设备。传送设备100可以是被配置为适于容纳和输送一个或多个传感器设备30的仓库的结构。传送设备100可包括机载电源，电动机或变速箱或推进系统105。传送设备100可被配置为传感器设备存储机架，用于将传感器设备30从第一船5传送到ROV 35A，以及将其从ROV 35A传送到第一船5。传送设备100可包括机载电源，电动机或变速箱或推进系统105。备选地，传送设备100可以不包括任何一体的动力设备，或不需要任何外部或内部电源。绳缆70可以为传送设备100提供电力或控制。备选地，绳缆70可以是仅被配置为用于支撑传送设备100的脐带，系绳，绳索，线，绳等。
ROV 35A可包括地震传感器设备存储隔室40，其被配置为在其中存储一个或多个地震传感器设备30(例如，第一设备102)以用于部署或取回操作。存储隔室40可包括仓库，机架或配置成存放地震传感器设备的容器。存储隔室40还可以包括输送机，例如其上具有地震传感器设备的可移动平台，例如转盘或线性平台，其配置成在其中支撑和移动地震传感器设备30。地震传感器设备30可以部署在海床55上并通过可移动平台的操作从其取回。ROV 35A可定位在海床55上方或上面的预定位置处，并且地震传感器设备30在预定位置处被滚动、传送或以其它方式移出存储隔室40。地震传感器设备30可以通过设置在ROV 35A上的机器人设备60(例如机器人臂，末端执行器或操纵器)从存储隔室40部署和取回。
地震传感器设备30可以被称为地震数据采集单元30或节点30或第一设备102。地震数据采集单元30可以记录地震数据。地震数据采集单元30可包括至少一个地震检波器，至少一个水听器，至少一个电源(例如，电池，外部太阳能电池板)，至少一个时钟，至少一个倾斜仪，至少一个环境传感器，至少一个地震数据记录器，至少一个全球定位系统传感器，至少一个无线或有线发射器，至少一个无线或有线接收器，至少一个无线或有线收发器，或至少一个处理器中的一个或多个。地震传感器设备30可以是独立单元，使得所有电子连接都在单元内，或者一个或多个组件可以在地震传感器设备30的外部。在记录期间，地震传感器设备30可以以独立的方式操作，使得节点不需要外部通信或控制。地震传感器设备30可以包括多个地震检波器和水听器，其被配置为检测由地下岩性地层或碳氢化合物沉积物反射的声波。地震传感器设备30还可以包括一个或多个地震检波器，其被配置为振动地震传感器设备30或地震传感器设备30的一部分，以便检测地震传感器设备30的表面与地表面之间的联接程度。地震传感器设备30的一个或多个组件可以附接到具有多个自由度的万向平台。例如，时钟可以附接到万向平台，以最小化重力对时钟的影响。
例如，在部署操作中，包括一个或多个传感器设备30的第一多个地震传感器设备可以在预装载操作中在第一船5上时装载到存储隔室40中。然后将具有与其连接的存储隔室的ROV 35A降低到水柱15中的表面下位置。ROV 35A利用来自第一船5上的人员的命令沿着路线操作以从存储隔室40传送第一多个地震传感器设备30，并且将各个传感器设备30部署在海床55上的选定位置处。一旦存储隔室40耗尽第一多个地震传感器设备30，传送设备100就用于将第二多个地震传感器设备30作为有效载荷从第一船5运送到ROV 35A。
传送系统100可以在第一船5上或附近时预装载第二多个地震传感器设备30。当将合适数量的地震传感器设备30装载到传送设备100上时，传送设备100可以由起重机25B降低到水柱15中的选定深度。ROV 35A和传送设备100在地下位置配合，以允许第二多个地震传感器设备30从传送设备100传送到存储隔室40。当传送设备100和ROV 35A配合时，包含在传送设备100中的第二多个地震传感器设备30被转移到ROV 35A的存储隔室40。一旦重新装载存储隔室40，ROV 35A和传送设备100就被拆卸或取消配合，并且ROV 35A进行的地震传感器设备布置可以恢复。当第一船5运动时，可以提供存储隔室40的重新装载。如果在传送第二多个地震传感器设备30之后传送设备100是空的，则传送设备100可以通过起重机25B升高到运载工具5，其中重新装载操作用第三多个地震传感器设备30补充传送设备100。然后，当重新装载存储隔室40时，可以将传送设备100降低到选定的深度。该过程可以重复，直到已经部署了所需数量的地震传感器设备30。
使用传送设备100在地下位置重新装载ROV 35A减少了将地震传感器设备30放置在海床55上所需的时间或“种植”时间，因为ROV 35A没有升高和降低到表面10以用于地震传感器装置重新装载。ROV 35A可以在种植时间同步节点30的时钟。此外，由于ROV 35A可以在表面10下方运行更长时间段，因此将用于提升和降低ROV 35A的设备上所设置的机械应力最小化。ROV 35A的减小的升降可能在恶劣天气或恶劣的海况下特别有利。因此，可以增强设备的寿命，因为ROV 35A和相关设备没有升高到表面10上方，这可能导致ROV 35A和相关设备被损坏，或者引起运载工具人员受伤的风险。
同样，在取回操作中，ROV 35A可以利用来自第一船5上的人员的命令来采集先前放置在海床55上的每个地震传感器设备30，或者从地震传感器设备30收集数据而不用取回设备30。ROV 35A可以在收集地震数据的同时调节设备30的时钟。取回的地震传感器设备30放置在ROV 35A的存储隔室40中。在一些实施方式中，ROV 35A可以顺序地定位在海床55上的每个地震传感器设备30附近，并且地震传感器设备30被滚动，传送或以其它方式从海床55移动到存储隔室40。地震传感器设备30可以通过设置在ROV 35A上的机器人设备60从海床55取回。
一旦存储隔室40装满或包含预定数量的地震传感器设备30，传送设备100就下降到表面10下方的位置并与ROV 35A配合。传送设备100可以通过起重机25B降低到水柱15中的选定的深度，并且ROV 35A和传送设备100在地下位置配合。一旦配合，包含在存储隔室40中的取回的地震传感器设备30就被传送到传送设备100。一旦存储隔室40耗尽取回的传感器设备，ROV 35A和传送设备100就被拆卸并且ROV 35A进行的传感器设备取回可以恢复。因此，传送设备100用于将取回到的地震传感器设备30作为有效载荷运送到第一船5，允许ROV35A继续从海床55收集地震传感器设备30。以这种方式，传感器设备取回时间由于ROV 35A没有升高和降低以用于传感器设备卸载而显著减少。此外，由于ROV 35A可能在较长时间段上处于地下，因此最小化了与ROV 35A相关的设备上的安全问题和机械应力。
例如，第一船5可以沿第一方向75行进，例如沿+X方向行进，其可以是罗盘方向或其它线性或预定方向。第一方向75还可以考虑或包括由波动，流(一个或多个)或风速和风向引起的漂移。该多个地震传感器设备30可以在选定位置放置在海床55上，例如X方向上的多个行Rn(示出R1和R2)或Y方向上的列Cn(示出C1-Cn)，其中n等于整数。行Rn和列Cn可以定义网格或阵列，其中每行Rn(例如，R1-R2)包括传感器阵列宽度(X方向)的接收器线，或每列Cn包括传感器阵列(Y方向)的长度中的接收器线。行中的相邻传感器设备30之间的距离示为距离LR，并且列中相邻传感器设备30之间的距离示为距离LC。虽然示出了基本上正方形的图案，但是可以在海床55上形成其它图案。其它图案包括非线性接收器线或非正方形图案。图案(一个或多个)可以是预先确定的或由其它因素产生，例如海床55的地形。距离LR和LC可以基本相等，并且可以包括约60米至约400米之间，或更大的尺寸。如上所述，相邻地震传感器设备30之间的距离可以是预定的，或者是由海床55的地形造成的。
第一船5以一定速度操作，例如容许或安全速度，以操作第一船5和由第一船5牵引的任何设备。速度可考虑任何天气条件，例如风速和波浪作用以及水柱15中的流。运载工具的速度也可以由第一船5悬挂，附着到第一船5或由第一船5以其它方式牵引的任何操作设备来确定。例如，速度可以受到ROV 35A的组件—例如TMS 50A和脐带绳缆44A—的阻力系数以及任何天气条件或水柱15中的流的限制。由于ROV 35A的组件受制于根据水柱15中的组件深度的阻力，第一运载工具速度可以在小于约1节的范围内操作。在其中铺设两条接收器线(行R1和R2)的示例中，第一运载工具包括介于约0.2节和约0.6节之间的第一速度。在一些实施方式中，第一速度包括约0.25节(其包括小于0.25节的间歇速度)和大于约1节的速度的平均速度，这取决于天气条件，例如波浪作用，风速或水柱15中的流。
在地震勘测期间，可以部署一个接收器线，例如行R1。当单个接收器线完成时，第二船80可用于提供源信号。在一些情况下，第一运载工具或其它设备可以提供源信号。第二船80设置有源设备或声源设备85，其可以是能够产生适于获得勘测数据的声信号或振动信号的设备。源信号传播到海床55，并且一部分信号被反射回地震传感器设备30。可能需要第二船80来进行每单个接收器线(这个例子中为行R1)多次通过，例如至少四次通过。在第二船80进行通过的时间期间，第一船5继续第二接收器线的部署。然而，由第二船80进行通过所涉及的时间比第二接收器线的部署时间短得多。当第一船5完成第二接收器线路的同时第二船80保持空置时，这导致地震勘测中的滞后时间。
第一船5可以使用一个ROV 35A来铺设传感器设备，以形成任意数量的列中的第一组两个接收器线(行R1和R2)，这可以产生每个接收器线的达到并包括几英里的长度。两个接收器线(行R1和R2)可以基本上(例如，在+/-10度内)平行。当完成第一船5的单向通过并且将第一组地震传感器设备30(行R1，R2)铺设到预定长度时，利用设有源设备85的第二船80来提供源信号。第二船80可沿两条接收器线进行八次或更多次通过，以完成两行R1和R2的地震勘测。
当第二船80沿着两行R1和R2反射时，第一船5可以转动180度并沿X方向行进，以便将地震传感器设备30放置在与行R1和R2相邻的另外两行中。从而形成第二组两个接收器线。然后，第二船80可沿第二组接收器线进行另一系列通过，而第一船5转动180度以沿+X方向行进以铺设另一组接收器线。该过程可以重复，直到已经勘测了海床55的指定区域。因此，第二船80的空闲时间被最小化，因为通过在运载工具5的一次通过中展开两行来将用于铺设接收器线的部署时间减为大约一半。
尽管仅示出了两行R1和R2，但是传感器设备30布局不限于这种配置，因为ROV 35A可以适于在单向拖曳中布置多于两行的传感器设备。例如，可以控制ROV 35A布置在三行和六行之间的传感器设备30，或者在单向拖曳中布置更多数量的行。第一船5的“一次通过”行程以布置传感器阵列宽度的宽度可以受到系绳46A的长度或传感器设备30之间的间隔(距离LR)的限制。
以单数形式提及的对本文的系统和方法的实施方式或元件或动作的任何引用可以包含包括多个这些元件的实施方式，并且本文中的任何实施方式或元件或动作的复数形式的任何引用可以包含仅包括单个元素的实施方式。单数或复数形式的引用并不旨在将当前公开的系统或方法，它们的组件，动作或元件限制为单个或多个配置。对基于任何信息，动作或元素的任何动作或元素的引用可以包括其中动作或元素至少部分地基于任何信息，动作或元素的实施方式。
本文公开的任何实施方式可以与任何其它实施方式组合，并且对“实施方式”，“一些实施方式”，“备选实施方式”，“各种实施方式”，“一个实施方式”等的引用不一定是相互排它的，并且旨在指示结合实施方式描述的特定特征，结构或特性可以包括在至少一个实施方式中。本文使用的这些术语不一定都指的是相同的实施方式。任何实施方式可以以与本文公开的方面和实施方式一致的任何方式包含或排它地与任何其它实施方式组合。
对“或”的引用可以被解释为包含性的，使得使用“或”描述的任何术语可以指示单个，多于一个和所有所描述的术语中的任何情况。对术语的联合列表中的至少一个的引用可以被解释为包含OR以指示单个，多于一个和所有所描述的术语中的任何情况。例如，对“‘A’和‘B’中的至少一个”的引用可以仅包括“A”，仅包括“B”，以及“A”和“B”两者。还可以包括除“A”和“B”之外的元素。
在附图，详细说明或任何权利要求中的技术特征后面附有参考标记的情况下，包括附图标记以增加附图，详细说明和权利要求的可理解性。因此，参考标记和它们的缺失都不会对任何权利要求要素的范围有任何限制作用。
在不脱离其特征的情况下，本文描述的系统和方法可以以其它特定形式体现。前述实施方式是说明性的而非限制所描述的系统和方法。因此，本文描述的系统和方法的范围由所附权利要求而不是前面的说明书表示，并且落入权利要求的等同物的含义和范围内的变化包含在其中。

Claims (60)

1.一种在海洋环境中执行地震勘测的系统，包括：
放置在海洋环境中的海床上的地震数据采集单元，所述地震数据采集单元包括第一时钟；
用于与所述地震数据采集单元建立光学通信链路的提取运载工具，所述提取运载工具包括第二时钟和数据处理系统，以便：
经由所述光学通信链路将所述地震数据采集单元的第一时钟谐振或同步到所述第二时钟；和
命令所述地震数据采集单元在将所述第一时钟谐振或同步到所述第二时钟之后进入低功率状态，所述地震数据采集单元被配置为退出低功率状态并在操作状态下采集地震数据。
2.如权利要求1所述的系统，包括：
所述数据处理系统基于所述第二时钟向所述地震数据采集单元发送每秒参考脉冲；和
所述地震数据采集单元使用从所述数据处理系统接收的所述每秒参考脉冲，将所述第一时钟的频率谐振到所述第二时钟的频率。
3.如权利要求1所述的系统，包括所述数据处理系统被配置为：
经由所述光学通信链路同步所述第一时钟的时间，以对应于所述第二时钟。
4.如权利要求3所述的系统，包括所述提取运载工具被配置为：
在时钟同步之后并重叠时钟谐振的时间窗期间从所述地震数据采集单元采集地震数据。
5.如权利要求1所述的系统，包括：
所述数据处理系统：
经由所述光学通信链路识别数据帧时钟信号；和
经由所述光学通信链路发送包括数据帧时钟信号的数据流；和
所述地震数据采集单元：
解析所述数据流以识别数据帧时钟信号和有效载荷数据；
基于所述数据处理系统选择的数据帧时钟信号调谐所述第一时钟；和
响应于嵌入在有效载荷数据中的指令，控制所述地震数据采集单元的操作。
6.如权利要求1所述的系统，包括所述数据处理系统：
经由所述光学通信链路将一个或多个数据帧发送到所述地震数据采集单元，所述一个或多个数据帧被配置为将有效载荷数据传送到所述地震数据采集单元并调谐所述第一时钟。
7.如权利要求1所述的系统，包括：
多个地震数据采集单元，包括第一地震数据采集单元和第二地震数据采集单元；和
所述数据处理系统被配置为将所述第一地震数据采集单元的第一时钟与所述第二地震数据采集单元的第三时钟谐振或同步。
8.如权利要求1所述的系统，包括：
所述数据处理系统被配置为校准所述地震数据采集单元的逻辑设备的频率。
9.如权利要求1所述的系统，包括：
所述数据处理系统和第二数据处理系统中的至少一个被配置为：
在地震数据采集后测量地震数据参考时钟的定时变化；
基于所述定时变化或基于与所述地震数据采集单元相关联的地震数据参考时钟的历史表现产生时间变化函数；和
使用所述时间变化函数从采集的地震数据中去除定时误差。
10.如权利要求1所述的系统，包括：
所述数据处理系统被配置为：
将第一时钟谐振并同步到第二时钟；
测量经由所述光学通信链路从所述提取运载工具发送到所述地震数据采集单元与返回到所述提取运载工具的信号之间的时间延迟；和
基于所述时间延迟确定所述提取运载工具和所述地震数据采集单元之间的距离。
11.如权利要求10所述的系统，包括：
所述数据处理系统被配置为通过计及所述地震数据采集单元中的电路延迟来确定距离。
12.一种在海洋环境中执行地震勘测的方法，包括：
将地震数据采集单元定位在海洋环境中的海床上，所述地震数据采集单元包括第一时钟；
通过提取运载工具建立与所述地震数据采集单元的光学通信链路，所述提取运载工具包括第二时钟和数据处理系统；
由所述数据处理系统经由所述光学通信链路谐振或同步所述地震数据采集单元的第一时钟，以对应所述第二时钟；和
由所述数据处理系统命令所述地震数据采集单元在所述第一时钟的谐振之后进入低功率状态，其中，所述地震数据采集单元被配置为退出所述低功率状态并在操作状态下采集地震数据。
13.如权利要求12所述的方法，包括：
由所述数据处理系统基于所述第二时钟向所述地震数据采集单元发送一个或多个参考脉冲；和
由所述地震数据采集单元使用从所述数据处理系统接收的一个或多个参考脉冲来谐振所述第一时钟，以使第一时钟谐振。
14.如权利要求12所述的方法，包括：
由所述数据处理系统经由所述光学通信链路同步所述第一时钟的时间，以对应所述第二时钟。
15.如权利要求14所述的方法，包括：
将所述第一时钟与所述第二时钟谐振和同步；和
在谐振和同步所述第一时钟之后，由所述提取运载工具从所述地震数据采集单元采集地震数据。
16.如权利要求12所述的方法，包括：
由所述数据处理系统选择用于光学通信链路的数据帧时钟信号；和
由所述数据处理系统经由所述光学通信链路发送包括数据帧时钟信号的数据流；
由所述地震数据采集单元解析数据流以识别数据帧时钟信号和有效载荷数据；
由所述地震数据采集单元基于所述数据处理系统选择的数据帧时钟信号来调谐所述第一时钟；
由所述地震数据采集单元响应于有效载荷数据中嵌入的指令来控制所述地震数据采集单元的组件的操作。
17.如权利要求12所述的方法，包括：
由所述数据处理系统经由所述光学通信链路将一个或多个数据帧发送到所述地震数据采集单元，所述一个或多个数据帧被配置为将有效载荷数据传送到所述地震数据采集单元并调谐所述第一时钟。
18.如权利要求12所述的方法，包括：
提供包括第一地震数据采集单元和第二地震数据采集单元的多个地震数据采集单元；和
由所述数据处理系统将所述第一地震数据采集单元的第一时钟与所述第二地震数据采集单元的第三时钟谐振或同步。
19.如权利要求12所述的方法，包括：
由所述数据处理系统校准所述地震数据采集单元的逻辑设备的频率。
20.如权利要求12所述的方法，包括：
由所述数据处理系统测量经由所述光学通信链路从所述提取运载工具发送到所述地震数据采集单元与返回到所述提取运载工具的帧时钟之间的时间延迟；和
由所述数据处理系统基于所述时间延迟确定所述提取运载工具和所述地震数据采集单元之间的距离。
21.一种执行地震勘测的系统，包括：
地震数据采集单元，具有设置在盖子的第一孔中的发射器窗口，并且具有设置在盖子的第二孔中的接收器窗口；
第一衬垫，位于所述发射器窗口和所述第一孔之间，以提供大于阈值的间隙，从而允许所述发射器窗口变形；
第二衬垫，位于所述接收器窗口和所述第二孔之间，以提供大于阈值的间隙，从而允许所述接收器窗口变形；和
所述地震数据采集单元的发射器窗口和接收器窗口中的至少一个被配置为经由所述提取运载工具的发射器窗口和接收器窗口中的至少一个将光学和电磁通信中的至少一个传送到所述提取运载工具或传送来自所述提取运载工具的光学和电磁通信中的至少一个。
22.如权利要求21所述的系统，包括：
所述提取运载工具具有设置在所述提取运载工具的第一孔中的发射器窗口，并且具有设置在所述提取运载工具的第二孔中的接收器窗口；
第三衬垫，位于所述提取运载工具的发射器窗口和所述提取运载工具的第一孔之间，以提供大于阈值的间隙，从而允许所述提取运载工具的发射器窗口在压力下变形，以减少所述提取运载工具的发射器窗口的冲击和破裂；和
第四衬垫，位于所述提取运载工具的接收器窗口和所述提取运载工具的第二孔之间，以提供大于所述阈值的间隙，从而允许所述提取运载工具的接收器窗口在压力下变形，以减少所述提取运载工具的接收器窗口的冲击和破裂。
23.如权利要求21所述的系统，其中，位于所述发射器窗口和所述第一孔之间的所述第一衬垫包括O形环。
24.如权利要求21所述的系统，其中，所述发射器窗口和所述接收器窗口中的至少一个由包括蓝宝石的材料形成。
25.如权利要求21所述的方法，其中，所述地震数据采集单元的接收器窗口的直径大于所述地震数据采集单元的发射器窗口的直径。
26.如权利要求21所述的系统，其中，所述盖子的厚度不同于所述发射器窗口的厚度。
27.如权利要求21所述的系统，包括：
所述提取运载工具部署在水柱中，
其中，所述地震数据采集单元部署在海床上。
28.如权利要求21所述的系统，包括：
所述发射器窗口或所述接收器窗口的外表面与所述盖子的外表面齐平。
29.如权利要求21所述的系统，其中，所述第一衬垫包括尼龙。
30.如权利要求21所述的系统，其中，所述第一衬垫至少部分地由第一材料形成，所述第一材料以与形成所述盖子的至少一部分的第二材料不同的速率变形。
31.如权利要求21所述的系统，其中，形成所述第一衬垫的第一材料响应于温度或压力以与形成所述盖子的第二材料不同的速率变形。
32.如权利要求21所述的系统，包括：
所述第一衬垫设置在所述发射器窗口的底部和支撑件之间。
33.如权利要求21所述的系统，包括：
所述第一衬垫位于所述发射器窗口和所述第一孔之间，以使所述发射器窗口浮动；和
所述第二衬垫位于所述接收器窗口和所述第二孔之间，以使所述接收器窗口浮动。
34.如权利要求21所述的系统，其中，所述接收器窗口包括倒角，所述倒角被配置为避免干扰所述第二衬垫，以促进所述接收器窗口的安装。
35.一种执行地震勘测的方法，包括：
提供地震数据采集单元，所述地震数据采集单元具有设置在盖子的第一孔中的发射器窗口，并且具有设置在盖子的第二孔中的接收器窗口；
提供位于所述发射器窗口和所述第一孔之间的第一衬垫，以提供大于阈值的间隙，从而允许所述发射器窗口在压力下移动，以减少所述发射器窗口的冲击和破裂；
提供位于所述接收器窗口和所述第二孔之间的第二衬垫，以密封所述接收器窗口并提供大于所述阈值的间隙，从而允许所述接收器窗口在压力下移动，以减少所述接收器窗口的冲击和破裂；和
经由所述地震数据采集单元的发射器窗口和接收器窗口中的至少一个，经由所述提取运载工具的发射器窗口和接收器窗口中的至少一个，将光学或电磁通信传送到所述提取运载工具或传送来自提取运载工具的光学或电磁通信。
36.如权利要求35所述的方法，其中，位于所述发射器窗口和所述第一孔之间的所述第一衬垫包括O形环。
37.如权利要求35所述的方法，其中，所述发射器窗口由包括蓝宝石的材料形成。
38.如权利要求35所述的方法，包括：
将所述提取运载工具部署在水柱中；和
将所述地震数据采集单元部署在海床上。
39.如权利要求35所述的方法，其中，所述发射器窗口或所述接收器窗口的外表面与所述盖子的外表面齐平。
40.如权利要求35所述的方法，包括：
以不同于使所述盖子变形的速率使所述第一衬垫变形。
41.一种在海洋环境中执行地震勘测的系统，包括：
设置在海洋环境中的海床上的地震数据采集单元，所述地震数据采集单元包括本地压力传感器、光发射器和光接收器，以确定一个或多个压力值；和
提取运载工具，所述提取运载工具包括参考压力传感器、光发射器和光接收器，以与所述地震数据采集单元建立光学通信链路并产生参考压力数据；和
所述本地压力传感器和一个或多个压力值中的至少一个基于由所述提取运载工具产生的参考压力数据而被校准。
42.如权利要求41所述的系统，包括：
所述提取运载工具经由所述光学通信链路将参考压力数据发送到所述地震数据采集单元；和
所述地震数据采集单元被配置为基于从所述提取运载工具接收的参考压力数据校准所述本地压力传感器，所述本地压力传感器被配置为提供一个或多个压力值作为校准的压力值。
43.如权利要求41所述的系统，包括：
所述提取运载工具经由所述光学通信链路将参考压力数据发送到所述地震数据采集单元；和
所述地震数据采集单元被配置为基于从所述提取运载工具接收的参考压力数据校准由本地压力传感器测量的一个或多个压力值，以产生一个或多个校准的压力值。
44.如权利要求41所述的系统，包括所述提取运载工具，以便：
经由所述光学通信链路接收由所述本地压力传感器测量的一个或多个压力值；和
基于所述参考压力数据校准所述一个或多个压力值。
45.如权利要求41所述的系统，包括：
所述提取运载工具经由所述光学通信链路将所述参考压力数据发送到所述地震数据采集单元；和
所述地震数据采集单元被配置为基于从所述提取运载工具接收的参考压力数据来调节所述本地压力传感器的压力参数。
46.如权利要求41所述的系统，其中，所述提取运载工具包括一个或多个处理器，以便：
确定所述提取运载工具和所述地震数据采集单元之间的距离。
47.如权利要求46所述的系统，包括：
所述提取运载工具命令所述参考压力传感器基于所述提取运载工具与地震数据采集单元之间的距离和阈值而获得参考压力数据。
48.如权利要求46所述的系统，包括：
所述提取运载工具命令所述光发射器基于所述提取运载工具和所述地震数据采集单元之间的距离，经由所述光学通信链路向所述地震数据采集单元发送参考压力数据。
49.如权利要求41所述的系统，其中，所述地震数据采集单元包括一个或多个处理器，以便：
确定所述提取运载工具和所述地震数据采集单元之间的距离。
50.如权利要求49所述的系统，包括：
所述提取运载工具经由所述光学通信链路将所述参考压力数据发送到所述地震数据采集单元；和
所述地震数据采集单元基于所述距离，基于从所述提取运载工具接收的参考压力数据来校准所述一个或多个压力值和所述本地压力传感器中的至少一个。
51.如权利要求41所述的系统，包括：
设置在海床上的多个地震数据采集单元；并且
所述提取运载工具被配置为与所述多个地震数据采集单元建立单独的光传输链路。
52.如权利要求41所述的系统，包括：
所述提取运载工具被配置为经由所述光学通信链路向所述地震数据采集单元提供参考压力数据，该参考压力数据包括压力值、与所述参考压力传感器检测压力值对应的时间戳以及所述提取运载工具和所述地震数据采集单元之间的距离的指示。
53.如权利要求41所述的系统，包括所述提取运载工具被配置为：
确定多个参考压力值；
基于应用于所述多个参考压力值的统计技术生成参考压力度量；和
将所生成的参考压力度量发送到所述地震数据采集单元，以使所述地震数据采集单元校准所述本地压力传感器。
54.如权利要求41所述的系统，包括：
数据处理系统，所述数据处理系统：
获取基于由所述提取运载工具确定的参考压力数据而被校准的一个或多个压力值；和
基于校准的一个或多个压力值确定所述地震数据采集单元的深度。
55.如权利要求41所述的系统，包括：
所述地震数据采集单元包括重力测量传感器；和
数据处理系统，所述数据处理系统：
获取基于由所述提取运载工具确定的参考压力数据而被校准的一个或多个压力值；和
基于所述一个或多个压力值校准由重力测量传感器检测的重力测量数据。
56.如权利要求41所述的系统，包括：
所述地震数据采集单元包括重力测量传感器；和
数据处理系统，所述数据处理系统：
获取基于由所述提取运载工具确定的参考压力数据而被校准的一个或多个压力值；和
基于所述一个或多个压力值确定所述地震数据采集单元的深度；
基于所述一个或多个压力值校准由重力测量传感器检测的重力测量数据；和
基于所确定的深度或校准的重力测量数据中的至少一个来确定沉降值。
57.一种在海洋环境中执行地震勘测的方法，包括：
在海洋环境中的海床上部署地震数据采集单元，所述地震数据采集单元包括本地压力传感器、光发射器和光接收器；
通过包括参考压力传感器、光发射器和光接收器的提取运载工具建立与所述地震数据采集单元的光学通信链路；
由所述提取运载工具经由所述光学通信链路将参考压力数据提供给所述地震数据采集单元；和
由一个或多个处理器基于所述参考压力数据校准所述本地压力传感器或由所述本地压力传感器测量的一个或多个压力值。
58.如权利要求57所述的方法，包括：
由所述提取运载工具经由所述光学通信链路将所述参考压力数据发送到所述地震数据采集单元；和
由所述地震数据采集单元基于从所述提取运载工具接收的所述参考压力数据来校准所述本地压力传感器；和
由基于所述参考压力数据而被校准的本地压力传感器提供所述一个或多个压力值。
59.如权利要求57所述的方法，包括：
由所述提取运载工具经由所述光学通信链路将所述参考压力数据发送到所述地震数据采集单元；和
由所述地震数据采集单元基于从所述提取运载工具接收的参考压力数据校准由所述本地压力传感器测量的一个或多个压力值，以产生一个或多个校准的压力值。
60.如权利要求57所述的方法，包括：
由所述提取运载工具的一个或多个处理器确定所述提取运载工具和所述地震数据采集单元之间的距离；
由所述提取运载工具命令所述参考压力传感器基于所述提取运载工具和所述地震数据采集单元之间的距离获得所述参考压力数据。
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