DE2620513C2 - Seismic data processing device - Google Patents

Seismic data processing device

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DE2620513C2
DE2620513C2 DE19762620513 DE2620513A DE2620513C2 DE 2620513 C2 DE2620513 C2 DE 2620513C2 DE 19762620513 DE19762620513 DE 19762620513 DE 2620513 A DE2620513 A DE 2620513A DE 2620513 C2 DE2620513 C2 DE 2620513C2
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DE19762620513
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George T. Bellaire Tex. Mioduski
Paul M. Morgan
Carl H. Houston Tex. Savit
Lee E. Houston Tex. Siems
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Western Atlas International Inc
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Western Geophysical Co Of America Beverly Hills Calif
Western Geophysical Company of America
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Priority claimed from US05/665,151 external-priority patent/US4023140A/en
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Priority claimed from US05/664,615 external-priority patent/US4005273A/en
Priority claimed from US05/664,618 external-priority patent/US4092629A/en
Priority claimed from US05/664,617 external-priority patent/US4072923A/en
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Description

31. Einrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß31. Device according to claim 28, characterized in that

— der Stcuerkanal (4091, Fig.48) Verzögcrungsschallungcn (4078) unc dreifache Leiterpaare (Du D2, Dj, F i g. 6) aufweist, und daß- the control channel (4091, Fig. 48) has delay soundings (4078) and triple pairs of conductors (Du D 2 , Dj, Fig. 6), and that

— jede Sender-Empfängerschaltung eine Majoritätsauswahlschaltung (Ul, Fi g. 6) umfaßt, über die über zwei der drei Leiterpaare /ugeführtc Steuersignale auswählbar und eine Fehlcranzcigeschaltung (130, F i g. 6) anschaltbar ist, welche die Unterbrechung der Verbindung auf einem der drei Leiterpaare angibt (F i g. 6).- Each transmitter-receiver circuit comprises a majority selection circuit (U1, Fi g. 6), via which control signals can be selected via two of the three conductor pairs / ugeführc and a false cranzcigeschaltung (130, Fig. 6) can be connected, which interrupts the connection on a indicating three pairs of conductors (Fig. 6).

Die Erfindung betrifft eine sei.· mische Datenverarbeitungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die von einer Schall- oder Druckquelle ausgesandte und reflektierte seismische Signale erfaßt, digitalisiert und in Zeitmultiplex auf eine Zentralstation zur weiteren Verarbeitung und Auswertung überträgt.The invention relates to a mixed data processing device according to the preamble of claim 1, emitted by a sound or pressure source and reflected seismic signals captured, digitized and time-division multiplexed to a central station further processing and evaluation transfers.

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.In seismic exploration, an acoustic wave signal is generated at or near the surface of the earth generated. 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 sensitive by seismic sensors displayed in a linear grouping or row on or in distributed 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 Kabelabschnitts verteilt, der eine Länge von 30 bis 100 m haben kann. Die Sensoren sind alle elektrisch miteinander so verbunden, daß sie einen einzigen längserstreckten Datenkanal ergeben. 50 oder mehr derartige Kabelabschnitte, von denen jeder einen Kanal für die Signalübertragung darstellt; sind miteinander zu einer Kabelanordnung von 3000 m oder mehr gekoppelt. Der Ausgang eines jeden oder mehrerer Kanäle ist mit einer zentralen Signalverarbeitungseinrichlung verbunden, die an einem Ende der Kabelanordnung vorgesehen ist. Für jeden Kanal ist ein getrenntes Leitungspaar erforderlich. Es müssen somit 50 oder mehr solche Paare von Leitungen vorhanden sein. Wegen der Kosten und des Gewichts einer derart großen Anzahl von Leitungen sind Anordnungen vorgeschlagen worden, bei denen die Ausgangssignale aus jedem Kanal im Zeitmultiplexbetrieb durch einen einzigen Datcnübertragungskanal geführt werden.In current practice, 25 to 30 are seismic Detectors, often referred to as sensors, equidistantly along a single section of cable distributed, which can have a length of 30 to 100 m. The sensors are all electrical to one another connected to form a single elongated data channel. 50 or more such cable sections, each of which represents a channel for signal transmission; are together to form a cable arrangement coupled from 3000 m or more. The output of each or several channels is with one central signal processing device connected, which is provided at one end of the cable assembly. A separate pair of wires is required for each channel. There must therefore be 50 or more such pairs of Lines are available. Because of the cost and weight of such a large number of leads arrangements have been proposed in which the output signals from each channel are time division multiplexed through a single data transmission channel.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der geophysikalischen Erkundung erläutert, sie kann jedoch auch zur Anzeige von Gegenständen verwendet werden, die sich unter Wasser befinden, z. B. große Fische, Fischschwärme, Schiffe oder dergleichen.The invention is discussed below in connection with geophysical exploration, but it can can also be used to display objects that are underwater, e.g. B. big fish, Schools of fish, ships or the like.

Bekannte ähnliche, dem Stand der Technik angehörige Einrichtungen sind beispielsweise in den US-Patentschriften 36 52 979, 37 48 638, 38 51 302 und 38 73 961 beschrieben. Alle diese vorgenannten Patente beziehen sich auf seismische Meßeinrichtungen, bei denen ein Signalverarbeitungsgerät die seismischen Daten eines Sensors oder einer seismischen Sensorgruppe digital darstellt. Durch Verwendung verschiedener Multiplex-Methoden werden die Daten auf eine Aufzeichnungs-K) vorrichtung über einen Fernmeßkanal übertragen. Als Beispiel für eine bekannte Einrichtung zur Multiplexübertragung seismischer Signale sei die DE-OS 24 33 191 kurz betrachtet. Auch bei dieser, den Ausgangspunkt für die Erfindung bildenden seismischen !5 Meßeinrichtung wird eine Vielzahl von im gegenseitigen Abstand voneinander hintereinander angeordneten Sender-Empfängereinheiten verwendet, die jeweils einen einzigen Eingangskanal zur Aufnahme von Meßsignalcn aufweisen. In Abhängigkeit von einer ersten, von einer Zentralstation entsprechend der Anzahl der Sender-Empfängcreinheiten ausgesandten Folge von Steuerimpulsen nehmen die Empfängerbaugruppen aus den zugeordneten Geophonen bzw. Hydrophonen Abtastsignale auf, die dann zunächst lokal, d. h. in der betreffen· den Sender-Empfängereinheit, gespeichert werden. Sodann werden die gespeicherten Daten entsprechend einer weiteren Folge von Steuerimpulsen Schritt für Schritt, d. h. von einer zur nächsten Sender-Empfängereinheit weitergeschoben und jeweils zwischengespeijo chert. Nach jedem Verschiebeschritt wird die gespeicherte Datenprobe regeneriert und wiederum zwischengespeichert. Die bekannte Anordnung entspricht also im Prinzip einem Schieberegister, bei dem eine volle Durchlaufzeit benötigt wird, um alle Daten von den einzelnen lokalen Sender-Empfängereinheiten in die Zentralstation zu übertragen.Known similar prior art devices are shown, for example, in US patents 36 52 979, 37 48 638, 38 51 302 and 38 73 961. All of these aforementioned patents relate to on seismic measuring equipment in which a signal processing device receives the seismic data of a Sensor or a seismic sensor group digitally represents. By using different multiplex methods the data are transmitted to a recording device via a telemetry channel. as DE-OS is an example of a known device for multiplex transmission of seismic signals 24 33 191 briefly considered. This is also the case with this seismic one, which is the starting point for the invention ! 5 measuring device will be a variety of in mutual Distance from one another arranged one behind the other transmitter-receiver units used, each one have a single input channel for receiving measuring signals. Depending on a first, from a central station according to the number of transmitter-receiver units transmitted sequence of control pulses the receiver assemblies take scanning signals from the assigned geophones or hydrophones which are then initially locally, i. H. in the relevant transmitter-receiver unit. Then the stored data are processed step by step according to a further sequence of control impulses Step, d. H. pushed from one to the next transmitter / receiver unit and stored in between chert. After each shifting step, the stored data sample is regenerated and again cached. The known arrangement corresponds in principle to a shift register in which a full Processing time is required to transfer all data from the individual local transceiver units to the Central station to transmit.

Wie vorstehend erwähnt, ist eine seismische Sensorgruppe eine Anordnung mit einer Länge von 30 bis 100 m. Eine akustische Welle, deren Wellenfront etwa parallel zu 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 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 Winso kcl, also schräg zur Sensoranordnung. Dadurch trifft die Weiienfront an einem Ende der Anordnung früher ein als am anderen Ende. Die Ausbreitungsdauer 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 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 akustisehe Welle. Deshalb soll die seismische Sensoranordnung kürzer sein als die Wellenlänge der einfallenden seismischen Wellen, um eine Dämpfung zu vermeiden, und vorzugsweise soll die Anordnung kurzer sein als ein Viertel dieser Wellenlänge, um ein gutes Ansprechen zu erhalten.As mentioned above, a seismic sensor array is an array from 30 to in length 100 m. An acoustic wave whose wave front runs roughly parallel to the plane in which the seismic Sensors are arranged, arrives at all sensors approximately at the same time, whereby the output signal through Summation is amplified. Under actual seismic prospecting conditions, this ideal case rarely occurs, except in such a case where the wavefront is vertical from a reflective, subterranean Interface, which is directly below the sensor arrangement, is reflected. In the more common one In this case, the acoustic wavefront runs in a Winso kcl, i.e. at an angle to the sensor arrangement. This hits the Weiienfront at one end of the arrangement earlier than at the other end. The propagation time of the wavefront About the arrangement depends on the phase velocity of the seismic wave, the wavelength the acoustic wave, the length of the arrangement and the depth of the reflective interface, but also also on other factors. If the length of the arrangement is great compared to the wavelength of the is acoustic wave, the arrangement attenuates the acoustic wave. Therefore the seismic sensor arrangement should be shorter than the wavelength of the incident seismic waves to avoid attenuation, and preferably the array should be shorter than a quarter of this wavelength in order to provide good response obtain.

Bisher war die Energie am unteren Ende des seismischen Spektrums mit Wellenlängen von vielen hundert Metern von Interesse. Die Verwendung ziemlich langerSo far the energy has been at the lower end of the seismic spectrum, with wavelengths in the hundreds Meters of interest. Use quite a long time

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 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 erwünscht, eine lange seismische Sensoranordnung in jedem Kabelabschnitt durch viele kürzere seismische Sensoranordnungen zu ersetzen. Eine solche Lösung dieses Problems ist jedoch bisher im Hinblick auf die Schwierigkeiten bei der Datenverarbeitung und die große Anzahl von Leitern, die erforderlich würden, als unmöglich angesehen worden, weil dabei außerordentlich kostspielige Kabelanordnungen erforderlich würden, deren Größe und Masse vom praktischen Standpunkt aus nicht mehr tragbar wäre.Arrangements were found to be satisfactory. In more recently, however, a greater resolution of geological stratifications, e.g. B. when exploring underground Structures required. A higher resolution requires the use and thus display seismic Waves of higher frequencies. The wavelengths of energy at the top of the seismic spectrum however, are comparable to the length (and often much shorter than the length) of conventional seismic systems Sensor assemblies that are in operation today. It is therefore desirable to have a long seismic To replace the sensor arrangement in each cable section with many shorter seismic sensor arrangements. One however, such a solution to this problem has so far been made in view of the difficulties in data processing and the great number of ladders that would be required have been considered impossible because of doing so extremely expensive cable assemblies would be required, the size and mass of which are practical Standpoint would no longer be viable.

Es besteht somit ein Bedarf an seismischen Datenverarbeitungseinrichtungen, die im Vergleich zu heutzutage bekannten Einrichtungen eine Erhöhung der Auflösung von umfangreichen seismischen Einrichtungen ermöglichen, ohne daß das Gewicht oder die Masse der seismischen Kabelanordnung erhöht wird.There is therefore a need for seismic data processing equipment, compared to devices known today, an increase in resolution of extensive seismic facilities without affecting the weight or mass of the seismic cable arrangement is increased.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine seismische Datenverarbeitungseinrichtung zu schaffen, die sich durch eine wesentlich größere Auflösung bei der Erfassung und Auswertung seismischer Daten auszeichnet, so daß eine wesentlich bessere Unterscheidung unterschiedlicher geologischer Schichten bis zu relativ großen Tiefen möglich ist.The invention is therefore based on the object of a To create seismic data processing equipment, which is characterized by a much greater resolution the acquisition and evaluation of seismic data, so that a much better distinction different geological layers down to relatively great depths is possible.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben.The solution to this problem according to the invention is specified in claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous further developments of the inventive concept are characterized in the subclaims.

Gemäß der Erfindung wird bei seismischen Datenverarbeitungseinrichtungen mit einer Vielzahl von elementaren seismischen Sensoreinheiten, die elektronischen Sender-Empfängereinheilen zugeordnet sind, weiche während des Betriebs seismische Datcnsignale von den Sensoreinheiten über eine Übertragungsverbindung in einem seismischen Kabel in eine gemeinsame Zentralstation unter Anwendung der Multiplex-Technik übertragen, vorgeschlagen, eine zusätzliche Multiplex-Vorrichtung in jeder Sender-Empfängereinheit zur aufeinanderfolgenden Abfrage des Ausgangs aus jeder der elementaren seismischen Sensoreinheiten eines bestimmten Satzes von zugeordneten Sensoreinheiten sowie eine elektronische Schaltung in jeder Sender-Empfängereinheit zur Anschaltung der Ausgänge der jeweiligen Sender-Empfängereinheit auf die Übertragungsverbindung vorzusehen, so daß während des Betriebs die Ausgänge aus jeder der seismischen Sensoreinheiten des jeweiligen Satzes durch eine erste Multiplexstufe abgefragt werden, und die Ausgänge aus wenigstens eineigen der Sende-Empfängereinheiten nacheinander mit der Zentralstation durch eine zweite Multiplexstufe über die Übertragungsverbindung verbunden werden.According to the invention, in seismic data processing devices with a variety of elementary seismic sensor units, the electronic Sender-receiver units are assigned, soft during operation seismic data signals from the sensor units via a transmission link in transmit a seismic cable to a common central station using multiplex technology, proposed an additional multiplex device in each transceiver unit for sequential interrogation of the output from each of the elementary seismic sensor units of a certain set of associated sensor units as well an electronic circuit in each transmitter-receiver unit for connecting the outputs of the respective Transceiver unit to be provided on the transmission link so that during operation the outputs from each of the seismic sensor units of the respective set through a first multiplex stage are queried, and the outputs from at least some of the transceiver units one after the other be connected to the central station by a second multiplex stage over the transmission link.

Gemäß der Erfindung 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 erzielt werden. Dies und zahlreiche andere Aspekte und Merkmale der Erfindung, auf die nachstehend eingegangen wird, tragen dazu bei, daß mit der Erfindung eine seismische Schürfeinrichtung geschaffen wurde, die bekannr, ten Einrichtungen in vielerlei Hinsicht überlegen ist.According to the invention, a two-stage, multiplexed seismic data processing device is therefore 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 can be achieved. This and many other aspects and features of the invention will be discussed hereinafter, contribute to the fact that a seismic prospecting device was created with the invention, the most r th equipment is superior in many ways.

Ganz allgemein ist die seismische Datenverarbeitungseinrichtung nach der Erfindung so ausgelegt, daß die die Signale aufbereitende Elektronik, die normalerweise in einem zentralen Registrierschiff untergebracht ist, dezentralisiert ist, d. h. in die einzelnen Kabelabschnittc, die die Kabelanordnung bilden, eingebaut ist. Seismische Analogsignale aus einzelnen seismischen Sensoren werden digital dargestellt und mittels der vorerwähnten, zweistufigen, die Laufzeit verzögernden is Muliinlex-Methode an eine gemeinsame zentrale Station über eine Datenübertragungsverbindung übertragen. In general, the seismic data processing device according to the invention is designed so that the electronics processing the signals, which are normally housed in a central registration ship is, is decentralized, d. H. into the individual cable sections which form the cable arrangement is installed. Seismic analog signals from individual seismic signals Sensors are represented digitally and by means of the aforementioned two-stage delaying the running time is Muliinlex method to a common central station transmitted over a data link.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht eine seismische Kabelanordnung aus einer Vielzahl von identischen seismischen Kabelabschnitten, deren jeder eine bestimmte Anzahl, z. B. 10 diskrete kurze seismische Scnsorclcmente anstelle der herkömmlichen langen Anordnung aus einzelnen Sensorreihen besitzt. Da jedes Scnsorelement in Verbindung mit einem gctrennten .Signalkanal arbeitet, wird die Anzahl von Kanälen, die in einer vollständigen Kabelanordnung abgefragt werden müssen, mit einem Faktor von mindestens 10 multipliziert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden 500 bis 1000 Datenkanäle über eine einzige Datenübcrtragungsverbindung zur Zentralstation innerhalb der Zeitspanne eines gewünschten Abtastintervalls, z. B. während 0,5 bis 1,0 Millisekunden abgefragt und zeitunterteilt; dieses Interval! wird als Abtastzyklus bezeichnet.'In one embodiment of the invention, a seismic cable assembly consists of a plurality of identical seismic cable sections, each of which has a certain number, e.g. B. 10 discrete short seismic Scnsorclcmente instead of the traditional long arrangement of individual rows of sensors. There each sensor element in connection with a separate one .Signal channel works, the number of channels queried in a complete cable arrangement must be multiplied by a factor of at least 10. In a preferred embodiment 500 to 1000 data channels over a single data transmission connection to the central station within the time span of a desired sampling interval, z. B. queried and time-divided for 0.5 to 1.0 milliseconds; this interval! is called the sampling cycle designated.'

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die seismische Kabelanordnung wenigstens 10 identische Kabelabschnitte auf. Jeder Kabelabschnitt enthält eine Anzahl von elementaren seismischen Sensoreinheiten. Jedem Kabelabschnitt ist eine Sender-Empfängereinheil zugeordnet. Der Ausdruck »Sender-Empfängerschaltung« bzw. »Sender-Empfängereinheit« soll die Elektronik bezeichnen, die in Verbinder-Bausteinen enthalten 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 Kabclabschnittc und Verbinder-Bausteine mit den Sender-Empfängereinheiten sind mechanisch und elektrisch miteinander verbunden. Die Signale aus jeder der Sender-Empfängereinheiten werden nacheinander auf das seismische Kabel geschaltet und gelangen damit zur Zentralstation, während Signale an den zugeordneten elementaren seismischen Sensoreinheiten empfangen werden. Auf diese Weise gelangen digitale Signale aus allen Sensoreinheiten nacheinander zur Zentralstation. Die Länge einer jeden seismischen Sensoreinheit ist ein bestimmter Bruchteil der Länge einer seismischen Welle, deren Frequenz der aufeinanderfolgenden Anschaltrate der Signale auf das Kabel entspricht, wie weiter unten erläutert wird.In one embodiment of the invention, the seismic cable assembly has at least 10 identical ones Cable sections on. Each section of cable contains a number of elementary seismic sensor units. A transmitter-receiver unit is assigned to each cable section. The expression "transmitter-receiver circuit" or "transmitter-receiver unit" is intended to designate the electronics contained in connector modules which form part of the cable assembly and an output circuit for the transmission of digitally represented seismic signals on the cable in addition to the common electronic circuitry for amplification and digital representation of analog seismic data input information and the Switching arrangement for successively connecting the elementary seismic sensor units with the common electronic circuit comprises the cable sections and connector modules with the transmitter / receiver units are mechanically and electrically connected to each other. The signals from each of the transceiver units are switched one after the other to the seismic cable and thus reach the central station, while signals are sent to the assigned elementary seismic sensor units are received. This is how digital signals get out all sensor units one after the other to the central station. The length of each seismic sensor unit is a A certain fraction of the length of a seismic wave, the frequency of which is the successive activation rate which corresponds to the signals on the cable, as explained below.

Nach einem weiteren Merkmal einer Ausführungsform der Erfindung besteht die seismische Kabelanordnung aus einer Anzahl von aktiven Kabelabschnitten,According to a further feature of an embodiment of the invention, there is the seismic cable arrangement from a number of active cable sections,

deren jeder ein Abfrageglied, eine Datenübertragungsverbindung und eine Anzahl von elementaren seismischen Sensoreinheiten enthält. Die Verbinderbaustcinc mil den Sender-Empfängercinheiten verbinden benachbarte Kabelabschnitte miteinander. Jede Sender-Empfängereinheit weist eine Vielzahl von Eingabekanälen, ein Datenwiederholnetzwerk und ein Abfragenetzwerk auf. Das Abfragenetzwerk einer jeden Sender-Empfängereinheit ist in Reihe mit dem Abfrageglied geschaltet. Dk elementaren seismischen Sensoreinheiten in Zwischenkabelabschnitten sind mit entsprechenden Eingabekanälen der zugeordneten, spezifischen Sender-Empfängereinheit gekoppelt, die an einem Ende eines zugeordneten Kabelabschnius angeordnet ist. Das Datenwiederholnetzwerk einer jeden Sender-Empfängereinheit ist mit der Datenübertragungsverbindung gekoppelt. each of which has an interrogator, a communications link and a number of elementary seismic ones Includes sensor units. The connector modules with the transceiver units connect adjacent ones Cable sections together. Each transceiver unit has a large number of input channels, a data repeater network and a query network. The query network of each transceiver unit is connected in series with the interrogation element. Dk elementary seismic sensor units in intermediate cable sections are with corresponding input channels of the assigned, specific transmitter-receiver unit coupled, which is arranged at one end of an associated cable section. The data repeater network of each transceiver unit is coupled to the data transmission link.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht in einem Multiplexschalter in jeder Sender-Empfängereinheit. Der Multiplexschalter wird durch ein Steuernetzwerk 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 sequentiell bctätigt und die analogen Daten aus den seismischen Sensoreinheiten digital darstellt sowie ein selbsttaktendes digitales Datenwort auf die Übertragungsverbindung über das Datenwiederholnetzwerk überträgt.An essential feature of the invention consists in a multiplex switch in each transmitter-receiver unit. The multiplex switch is sequentially operated by a control network which is connected to the interrogation network connected is. Depending on interrogation pulses from the central station, which are transmitted via the interrogation element are transmitted, the query network causes the control network to operate the multiplexer sequentially and digitally displays the analog data from the seismic sensor units as well as a self-clocking one transmits digital data word on the transmission link via the data repetition network.

Bei einem Ausführungsbeispiel werden Filter, der Multiplexer, die den Versiärkungsgrad bestimmenden Verstärker, die Digitaldarstelleinrichtungen und andere elektronische Schaltanordnungen, die bisher auf einem Registrierfahrzeug untergebracht waren, das mit einem herkömmlichen, die seismischen Daten erfassenden Systern verbunden war, aus dem zentralen Datenerfassungssystem herausgenommen und in identischen, miniaturisierten Verbinder-Bausteinen untergebracht, die die Sender-Empfänger darstellen, von denen jeweils einer jedem Kabelabschnitt zugeordnet ist. Die vielen identischen Kabelabschnitte sind gegeneinander versetzt und miteinander über gleich viele identische Verbinder-Bausteine mit Sender-Empfängern verbunden. Analogsignale aus den elementaren Sensoreinheiten innerhalb eines Kabelabschnitts werden über interne Datenleitungen mit der zugeordneten Sender-Empfängereinheit in den Verbinder-Bauteil zugeführt, wo sie gefiltert, im Multiplexbetrieb geschaltet, geprüft, für die Verstärkung aufbereitet und digital dargestellt werden. Alles, was im Registrierfahrzeug verbleibt, ist die Zentralstation mit einem Signalempfänger und einem Aufzeichnungsgerät zur Aufzeichnung der digitalen Datenwörter, die aus den Daten-Sender-Empfängern über die Datenübertragungsverbindung und die Steuerlogik aufgenommen wird, um Steuer- und Abfrageimpulse, d. h. Signaie, in die Daten-Sender-Empfänger über das Abfrageglied zu übertragen.In one embodiment, filters, the multiplexers, are used to determine the degree of amplification Amplifiers, the digital display devices and other electronic switching arrangements that were previously on a Registration vehicle were accommodated, which with a conventional, the seismic data acquisition system was connected, removed from the central data acquisition system and in identical, miniaturized Housed connector modules, which represent the transmitter-receiver, one of which is assigned to each cable section. The many identical cable sections are offset from one another and connected to one another via the same number of identical connector modules with transmitter-receivers. Analog signals from the elementary sensor units within a cable section are transmitted via internal data lines with the assigned transmitter / receiver unit fed into the connector component, where it is filtered, switched, checked, processed for amplification and digitally displayed in multiplex mode. Everything, what remains in the registration vehicle is the central station with a signal receiver and a recording device for recording the digital data words from the data transceivers via the data transmission link and the control logic is included to generate control and interrogation pulses, d. H. Signaie, to be transmitted to the data transceiver via the interrogation element.

Die Länge der elementaren seismischen Sensoreinheit mit drei oder mehr Sensoren ist kleiner als 15 m und der seismischen Signale besitzt eine Nyquist-Grenzfrequenz von 500 Hz. Im Laufe des Prüfvorgangs erzeugen Frequenzen, die höher sind als die Nyquist-Frequenz fehlerhafte oder sogenannte »Alias«-Niederfrequenzsignale, die von der gewünschten Datensignalinformation nicht unterschieden werden können. Im Falle der Erfindung erfolgt das Ansprechen der Antialiasing-Tiefpaßfilter von 1 Millisekunde, die verwendet werden, um die hohen Frequenzen auszuschließen, bei wenigstens -60 db (100 :1) in bezug auf die volle Skala bei 500 Hz. Der —6 db Punkt tritt bei 250 Hz auf. Die effektive oder kritische Frequenz ist somit die Hälfte des Nyquist-Grenzwerts. Dies liegt natürlich weit über den interessierenden seismischen Frequenzen, und das System ergibt somit den gewünschten hochfrequenten Durchlaßbereich für das Aufzeichnungsgerät, der bei dem seismischen Datenverarbeitungssystem mit hoher Auflösung angestrebt wird.The length of the elementary seismic sensor unit with three or more sensors is less than 15 m and of the seismic signals has a Nyquist cut-off frequency of 500 Hz. Generate in the course of the test process Frequencies higher than the Nyquist frequency erroneous or so-called "alias" low frequency signals, which cannot be distinguished from the desired data signal information. In the case of the invention the anti-aliasing low-pass filters, which are used to generate the Rule out high frequencies at at least -60 db (100: 1) on the full scale at 500 Hz. The -6 db point occurs at 250 Hz. The effective or critical frequency is thus half the Nyquist limit value. This, of course, is well above the seismic frequencies of interest, and the system yields thus the desired high-frequency pass band for the recording device, which in the seismic High resolution data processing system is sought.

Nach einem Merkmal eines Ausführungsbeispiels der Erfindung haben die Sender-Empfängereinheiten Konstantstromspeiscquellen und es wird Wechseistromenergie mit einer Frequenz eingespeist, die über der höchsten Signalabtastfrequenz liegt. Ein Vielfachleitungskabel verbindet die einzelnen Abschnitte des Kabels und enthält eine Datenübertragungsverbindung, eine Abfrageverbindung und ergänzende Stromversorgungs- und Steuerverbindungen. Das Vielfachleitungskabel verbindet die Vielzahl von Sender-Empfängereinheiten in Serie miteinander und mit der zentralen Station in einem Registrierfahrzeug.According to a feature of an embodiment of the invention, the transceiver units have constant current supply sources and AC power is fed in at a frequency higher than the highest signal sampling frequency. A multiple conductor cable connects the individual sections of the cable and contains a data link, an interrogation link and supplementary power supply and control connections. The multiple line cable connects the plurality of transmitter-receiver units in series with each other and with the central station in a registration vehicle.

In jeder Sender-Empfängereinheit ist eine Vielzahl von Vorverstärker/Filtern mit jeweils einem Eingang und einem Ausgang vorgesehen. Die Eingänge sind mit einer gleichen Vielzahl von seismischen Sensoreinheiten gekoppelt, die insbesondere im Falle von seismischen Meereskabeln innerhalb des zugeordneten Kabelabschnitts befestigt sind. Die Vorverstärker-Filterausgänge sind mit entsprechenden Eingängen des Multiplexers verbunden, dessen einziger Ausgang mit dem gemeinsamen Verstärker, Digitaldarstellvorrichtung, Zwischenspeicher und Ausgangsregister, Kodeumsetzer und Wiederholnetzwerk gekoppelt ist. Der Ausgang des Widerholnetzwerks 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 Sender/Empfänger übertragen wird, wird der Multiplexer in jeden Sender/Empfänger durch das Steuernetzwerk sequentiell an einen ausgewählten. ?., B. den nächsten Kanal geschaltet, so daß die Analogdaten sequentiell abgefragt werden. Die Datenabfrage erfolgt verstärkungsabhängig und digitalisiert, so daß ein digitales Datenwort vom Ausgangsregister und Kodeurnsetzer taktfrequent in das Wiederholnetzwerk gelangt. Wenn der Abfrageimpuls an jeder der entsprechenden Sender-Empfängereinheiten ankommt, wird ein entsprechendes, selbsttaktendes, phasenkodiertes Datenwort über die Datenübertragungsleitung aufIn each transmitter / receiver unit there is a large number of preamplifiers / filters, each with one input and an output provided. The inputs are with an equal variety of seismic sensor units coupled, particularly in the case of marine seismic cables within the associated cable section are attached. The preamplifier filter outputs are connected to the corresponding inputs of the multiplexer connected, its only output to the common amplifier, digital display device, buffer and output register, code converter and repeater network is coupled. The output of the repeat network is in turn connected to the data transmission link. The query member is coupled to the multiplexer and to the output register via a control network. Dependent on from an interrogation signal, which is a pulse transmitted via the interrogator to the transmitter / receiver is, the multiplexer in each transceiver is sequentially selected by the control network to one. ?., B. switched to the next channel so that the analog data are queried sequentially. The data query is gain-dependent and digitized, so that a digital data word from the output register and code converter enters the repetition network at a clock rate. When the interrogation pulse is sent to each of the corresponding transmitter-receiver units arrives, a corresponding, self-clocking, phase-coded Data word on the data transmission line

beträgt vorzugsweise weniger als 6 m. Die Länge einer ω die Zentralstation übertragen. Ein zweiter, nächster Ab-is preferably less than 6 m. The length of a ω transmitted by the central station. A second, next off

Sensoreinheit von z. B. 3,75 m entspricht einer Halbwel- frageimpuls schaltet die Multiplexer in jeder der Sen-Sensor unit from z. B. 3.75 m corresponds to a half-wave question pulse switches the multiplexer in each of the

lenlänge bei 200 Hz und einer Viertelwellenlänge bis der-Empfängereinheiten auf einen zweiten, d.h. näch-length at 200 Hz and a quarter wavelength to the receiver units to a second, i.e. next

100 Hz, bezogen auf eine seismische Wellengeschwin- sten Kanal zur Abfrage und Digitalisierung des näch-100 Hz, based on a seismic wave speed channel for querying and digitizing the next

digkeit von 1500 ms. Hochfrequente seismische Ereig- sten Signals, während ein phasenkodiertes Wort vonduration of 1500 ms. High frequency seismic event signal while a phase encoded word of

nisse werden deshalb von den Sensoreinheiten sogar im 65 den früher abgefragten Kanälen der Sender-Empfän-The sensor units are therefore even in the previously queried channels of the transmitter / receiver.

Falle von sehr geringen Reflexionen an entfernten Stel- gereinheiten übertragen wird. Entsprechend werdenIn the event of very low reflections at remote actuator units, it is transmitted. Be accordingly

len längs des Kabels angezeigt. über eine Periode eines Abtastzyklus alle Analogein-len along the cable. over a period of a sampling cycle all analog inputs

Die Prüfrate von 1 Millisekunde für die Elektronik gangskanäle in allen Sender/Empfängern abeefrasrtThe test rate of 1 millisecond for the electronic output channels in all transmitters / receivers is cleared

13 14 I 13 14 I.

Der Gegenstand der Erfindung kann somit als zwei- Kopfende des elastischen Abschnitts angeordnet ist | stufiges Zeitmultiplex-System bezeichnet werden, bei Das Kopfende des Kabels ist mit einem Schleppfahr- | dem phasenkodierte i>atenwörter, die von den einzel- zeug verbunden. Das Kabel weist ein Vielfachkabel und | nen, jedem Kabelabschniit zugeordneten Sendern/ eine Vielzahl von internen Hilfseingangskanälen auf, die | Empfängern übertragen werden, in Abhängigkeit von 5 mit den Eingängen der Sender-Empfängereinheit ge- | der Verzögerungszeit des Abtastsignals geordnet wer- koppelt sind, welche zwischen dem Kabel und dem ela- I den, das von der zentralen Station nacheinander zu den stischen Abschnitt angeordnet ist. Eine Anzahl von 1 verschiedenen Sender-Empfängereinheiten übertragen Hilfssensoren, die in der Nähe des Schleppfahrzeugs I wird. Die phasenkodierten Wörter aus den einzelnen angeordnet sind, sind mit den internen Hilfstingangska- I Kanälen innerhalb einer Sender-Empfängereinheit wer- 10 nälcn verbunden. ; den in Abhängigkeit von der Kanalauswählfolge wäh- Ein vorteilhaftes Ergänzungsmerkmal ergibt sich S rend eines Abtastzyklus geordnet Mit einer derartigen durch Verwendung eines besonderen Filters. Bei einem § Anordnung werden aiso die Analogsignale von allen 500 herkömmlichen mehrkanaligen Analog-Digital-Um- 1 seismischen Sensoreinheiten digital kodiert und in die- Wandlungssystems wird ein Multiplexer mit einer Viel- 1 ser Form über das Kabel während jedes Prüfintervalls 15 The object of the invention can thus be arranged as a two-head end of the elastic section The head end of the cable is connected to a towing | the phase-coded words connected by the individual items. The cable has a multiple cable and | transmitters assigned to each cable section / a multitude of internal auxiliary input channels which | Receivers are transmitted, depending on 5 with the inputs of the transmitter-receiver unit ge | the delay time of the scanning signal, which is coupled between the cable and the wire, which is arranged one after the other from the central station to the table section. A number of 1 different transmitter-receiver units transmit auxiliary sensors that are in the vicinity of the towing vehicle I. The phase-encoded words are arranged from the individual, are connected to the internal I Hilfstingangska- channels within a transmitter-receiver unit 10 nälcn advertising connected. ; An advantageous supplementary feature results in S rend of a sampling cycle with a sampling cycle of this type by using a special filter. In the case of an arrangement, the analog signals from all 500 conventional multi-channel analog-digital 1 seismic sensor units are digitally encoded and a multiplexer with a multi-shape is connected to the conversion system via the cable during each test interval 15 zahl von Eingangsanschlüssen und einer gemeinsamen ,-f· von einer Millisekunde pro Einheit übertragen. So wer- Ausgangsvielfachlcitung verwendet. Jeder Eingangsan- ft den etwa die Signale von Kanal Nr. 1 eines jeden der Schluß vom Multiplexer ist so geschaltet daß er das § 50 Kabelabschnitte der Reihe nach übertragen, daran Ausgangssignal eines Analogkanals aufnimmt und die % schließen sich die Signale des Kanals Nr. 2 von jedem Ausgangsvielfachleitung ist mit einem Verstärker ver- £? Kabelabschnitt an usw. 20 bundcn. Häufig, z. B. in der Seismik, ist es erwünscht, die % Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfin- GS-Komponente des Analogsignals, das von jedem Ka- ~$\ dung weisen die Daten- und Abfrageverbindungen drei nal aufgenommen wird, zu eliminieren. Deshalb ist ein ■ ί parallele, redundante Leitungen auf. Eine Majoritäts- HochpaÜ-KC-Fi'er zwischen jeden Eingangsanschluß % wählschaltung in jeder Sender-Empfängereinheit nimmt zum Multiplexer und den Analogkanal geschaltet. Ein ein Signal aus zwei der drei Leitungen auf. Eine Fehler- 25 derartiges Filter besitzt eine Serienkapazität und einen ρ, anzeigeschaltung, die mit den Daten- und Abfragever- Nebenschlußwiderstand, und macht erforderlich, daß |i bindungen an jeder Sender-Empfängereinheit gekop- die Multiplexer-Vielfachleilung mit einer Last hoher ?·' pelt ist, zeigt eine unterbrochene Leitung innerhalb des Impedanz abgeschlossen ist Nach der bisherigen Praxis zugeordneten Kabelabschnitts an, wenn die Majoritäts- wird die Vielfachleitung mit einem Verstärker mit hoher ί i wählschaltung nicht drei identische Eingänge festsetzt 30 Eingangsimpedanz verbunden. ϊί Die Übertragungsverbindung kann ein Breitbandüber- Das herkömmliche System der vorerwähnten Art hat J^ tragungskanal mit einer Bandbreite von wenigstens eine Reihe von Nachteilen, deren wichtigste sind: der ·|ΐ 100 MHz sein. Kapazitätswerl des Kondensators in jedem Hochpaßfil- \l Gemäß einer vorteilhaften Ergänzung weist jeder ter muß verhältnismäßig groß sein und ist teuer. Da ti. Sender/Empfänger eine Datenwiederholeinrichtung 35 jeder Kondensator einen getrennten Widerstand erfor- |? auf, die ihrerseits einen Signalempfänger, Regenerator clerlich macht, trägt die große Anzahl solcher Wider- und Übertrager zur Aufnahme, Regenerierung und er- stände erheblich zu den Kosten des Systems bei, und neuten Übertragung von Signalen von stationsfern ver- stellt ferner ein wesentliches Hindernis für die Miniatubundenen Sendern/Empfängern zu stationsnäher ver- tisierung dar. Der erforderliche Verstärker mit hoher bundenen Sendern/Empfängern. Es kann eine Verzöge- 40 Eingangsimpedanz, der an die Ausgangsvielfachleitung rungsleitung im Abfragenetzwerk vorgesehen sein, die des Multiplexers angeschaltet ist, beschränkt die zur ' in Reihe mit dem Abfrageglied in jeden Sender/Emp- Verfügung stehende Auswahl erheblich, fänger geschaltet ist, wodurch der Abfrageimpuls für die Für die Verwendung in Verbindung mit einem seismi- ; stationsfernen Sender/Empfänger verzögert wird und sehen Datenverarbeitungssystem nach der Erfindung '''■' dadurch die Datenwörter voneinander getrennt werden, 45 sind Filter erforderlich, die diesen Nachteilen dadurch wenn sie von einem zu einem anderen, benachbarten begegnen, daß ein verbessertes System angegeben wird, Kabelabschnitt übertragen werden. bei dem die Kapazität eines jeden Kondensators erheb-Weiterhin wird ein Kalibriersignal von der Zentral- lieh reduziert wird, alle Kondensatoren einen gemeinsastation an jede Sensoreinheit übertragen, dessen Ant- men Widerstand verwenden, der mit der Ausgangsvielwortsignal mit dem Eingangssignal verglichen wird, um 50 fachlcitung des Multiplexers verbunden isl und der Ver- ' einen Sensoreichfaktor festzulegen. stärker mit hoher Eingangsimpedanz durch einen Be-Die Kabelanordnung ist insbesondere ein Ticfseeka- triebsverstärker mit niedriger Eingangsimpedanz erbel für Stream-Digitaldaten, das auf einen Datcntermi- setzt werden kann, so daß eine größere Flexibilität bei nal geschaltet ist. Das Kabel kann Hilfssensoren zur konstruktiver Gestaltung erreicht wird. Ein solches FiI-Anzeige des umgebenden Wasserdrucks und von Ka- 55 ter ist ein kommuntierter flC-Hochpaßfilter zur Verbelleckstellen aufweisen, wendung bei einem Multiplexer in einem mchrkanali-Ferner kann eine Vorrichtung vorgesehen sein, die gen Analogsystem. Jeder Kanal nimmt ein Analogsydie Dehnung der aktiven Kabelanordnung mißt. Am stern aus einer Quelle, z. B. einem seismischen Sensor Kopfende der Kabelanordnung ist ein Stöße absorbie- auf. Jeder Kanal enthält einen Kondensator, der in Reirender elastischer Abschnitt vorgesehen, z. B. in Form e>o he mit einem normalerweise offenen Multiplexschalter eines Dehnungsmessers, und ein Datensender/Empfän- gelegt isl, welcher seinerseits mit einer Multoplexerausger ist an das Kopfende des elastischen Abschnitts ange- gangsvielfachleitung verbunden ist. An die Vielfachleischlossen. Die Ausgangssignale des Dehnungsmessers tung isl ein gemeinsamer Widerstand angeschlossen. Eiwerden an einem Hilfseingangskanal des Scndcrs/Emp- nc Steuereinrichtung schließt die Schalter nacheinanfängers am Kopfende des elastischen Abschnitts züge- μ der, so daß der Kondensator, dessen Schalter geschlosführt. sen worden ist, mit dem gemeinsamen Widerstand ver-Das Ende des ablaufenden Kabels isl vorzugsweise bundcn wird, damit mit ihm ein Hochpaß-/?C-Filter gemit einer Sender-Empfängereinheit verbunden, die am bildet wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform dernumber of input connections and a common , -f · of one millisecond per unit. This is how output trunking is used. Each input signal, for example, the signals from channel no. 1 of each of the connections from the multiplexer is switched in such a way that it transmits the § 50 cable sections in sequence, receives the output signal of an analog channel and the % closes the signals of channel no. 2 of each output trunk line is equipped with an amplifier £? Cable section to etc. 20 bundcn. Often, e.g. B. seismic, it is desirable, the% In an advantageous embodiment of the inventions DC component of the analog signal, the dung from each Ka ~ $ \ have the data and query compounds is added nal three to eliminate. Therefore there is a ■ ί parallel, redundant lines. A majority high-pass KC-Fi'er between each input connection % selector circuit in each transmitter-receiver unit takes to the multiplexer and the analog channel is switched. One receives a signal from two of the three lines. An error filter of this type has a series capacitance and a ρ, indicator circuit which is shunted with the data and interrogation resistance, and requires that | i connections at each transmitter-receiver unit be coupled to the multiplexer line with a load of high? · 'pelt is, indicates a broken line within the impedance is terminated According to previous practice assigned cable section, if the majority- the multiple line is connected to an amplifier with a high ί i selector circuit not three identical inputs sets 30 input impedance. The transmission link can be a broadband transmission channel with a bandwidth of at least a number of disadvantages, the most important of which are: the 100 MHz. Werl capacitance of the capacitor in each high-pass \ l According to an advantageous supplement each of ter must be relatively large and expensive. Since ti. Transmitter / receiver a data repeater 35 each capacitor requires a separate resistor |? which in turn makes a signal receiver, regenerator clear, the large number of such resistors and transducers for recording, regeneration and increases the cost of the system, and the new transmission of signals from remote stations is also a major obstacle for the mini-tied transmitters / receivers to vertization closer to the station. The necessary amplifier with high tied transmitters / receivers. There may be a delay 40 input impedance of approximately line to the output trunkline be provided in the query network, which is connected of the multiplexer, limits the standing for 'in series with the query term in each transmitter / receive available selection considerably, is connected catcher, whereby the Interrogation pulse for the For use in conjunction with a seismi ; remote station transmitter / receiver is delayed and see data processing system according to the invention '''■' thereby the data words are separated from each other, 45 filters are required to meet these disadvantages when they are from one to another, neighboring, that an improved system is provided , Cable section are transmitted. In which the capacitance of each capacitor is increased, a calibration signal from the central office is also reduced, all capacitors are transferred to a common station to each sensor unit, the antennas of which use resistance that is compared with the output multi-word signal with the input signal by 50 times of the multiplexer is connected and the ver 'to set a sensor calibration factor. The cable arrangement is in particular a Ticfseeka- drive amplifier with low input impedance erbel for stream digital data, which can be set to a data termi, so that greater flexibility is connected to nal. The cable can be reached auxiliary sensors for structural design. Such a FiI display of the surrounding water pressure and from Kater is a communted FIC high-pass filter to have connection leakage points, use in a multiplexer in a mchrkanali-Furthermore, a device can be provided which corresponds to an analog system. Each channel takes an analog that measures the strain of the active cable assembly. At the star from one source, e.g. B. a seismic sensor head end of the cable assembly is a shock absorber. Each channel contains a capacitor which is provided in the elastic section, e.g. B. in the form of e> o he with a normally open multiplex switch of a strain gauge, and a data transmitter / receiver isl, which in turn is connected to a multiplexer is connected to the head end of the elastic section input multiple line. To the multiple meatballs. The output signals of the extensometer are connected to a common resistor. An auxiliary input channel of the scanner / receiver control device closes the switch one after the other at the head end of the elastic section, so that the capacitor, its switch, is closed. The end of the outgoing cable is preferably bundled so that a high-pass /? C filter is connected to it with a transmitter / receiver unit that is formed on. In a preferred embodiment of the

Erfindung ist der gemeinsame Widerstand der Eingangswiderstand eines Operationsverstärkers. Die Abschaltfrequenz des kommutierten Filters kann dadurch verändert werden, daß die Verweildauer der Schalter geändert wird.Invention is the common resistance of the input resistance of an operational amplifier. The cut-off frequency of the commutated filter can thereby changed so that the dwell time of the switch is changed.

Als vorteilhaftes Ergänzungsmerkmal zur Erfindung wird somit ein Multiplexer-kommutiertes Hochpaßfiltcr vorgeschlagen, das eine Vielzahl von Analogeingangsanschlüssen, einen AusgangsanschluQ und einen Multiplexer mit einer Vielzahl von Eingangsanschlüssen und einer gemeinsamen Ausgangsvielfachleitung aufweist, wobei ein Kondensator aus einer Vielzahl von Kondensatoren zwischen jedem Analogeingangsanschluß mit dem Filter und jeder Eingangsanschluß mit dem Multiplexer, und über einen mit der gemeinsamen Ausgangsvielfachleitung verbundenen Widerstand geschaltet istA multiplexer-commutated high-pass filter is thus an advantageous supplementary feature of the invention proposed that a plurality of analog input connections, an output connection and a multiplexer with a plurality of input connections and a common output trunk line, with a capacitor of a plurality of capacitors between each analog input terminal with the filter and each input port is connected to the multiplexer, and through a resistor connected to the common output manifold

Bei der seismischen Erkundung über Land und Wasser werden üblicherweise akustische Impulse in die Erde gerichtet und die reflektierten seismischen Signale werden durch eine große Anzahl von seismischen Detektoren, d. h. Sensoren, die in Sensorgruppen oder Sensorreihen angeordnet sind, erfaßt und angezeigt. Bei der meeresseismischen Erkundung sind die Sensorgruppen in ein Streamerkabel eingebaut, das beispielsweise eine Länge von 3000 m besitzt und 50 solcher Sensorgruppen enthalten kann. Jede Sensorgruppe bildet einen einzelnen Kanal, jeder Kanal ist mit dem seismischen Aufzeichnungssystem über ein getrenntes Leiterpaar verbunden. Für unterschiedliche geologische Formationen, für Arbeiten in geringer oder in großer Tiefe sind unterschiedliche Sensorgruppen erforderlich, und insbesondere werden unter Umständen im gleichen Kabel unterschiedliche Gruppen von Sensoren benötigt, um den verschiedensten Forderungen der Geophysiker entsprechen zu können.During seismic exploration over land and water, acoustic impulses are usually transmitted into the earth directed and the reflected seismic signals are detected by a large number of seismic detectors, i.e. H. Sensors that are arranged in sensor groups or rows of sensors are recorded and displayed. In the sea seismic exploration, the sensor groups are built into a streamer cable, for example a Has a length of 3000 m and can contain 50 such sensor groups. Each group of sensors forms a single channel, each channel is connected to the seismic recording system via a separate pair of conductors. For different geological formations, different groups of sensors are required for work at shallow or great depth, and in particular different groups of sensors may be required in the same cable in order to achieve the to be able to meet the most diverse demands of geophysicists.

Für tiefes Eindringen werden niedrige seismische Frequenzen verwendet, und die Sensorgruppen bestehen aus 25 bis 35 Detektoren, die über eine Länge von 60 bis 90 m verteilt sind. Je nach den gewünschtem Ansprechcharakteristiken können die Sensoren räumlich verkürzt innerhalb einer Gruppe angeordnet sein, oder aber die Sensorausgänge können elektrisch unterschiedlich bewertet werden.For deep penetration, low seismic frequencies are used and the sensor arrays consist of 25 to 35 detectors spanning a length of 60 to 90 m are distributed. Depending on the desired response characteristics, the sensors can be spatially be shortened within a group, or the sensor outputs can be electrically evaluated differently.

Bei der Erkundung seichter Erdformationen ist seismische Energie relativ hoher Frequenzen von Bedeutung. Für diesen Anwendungsfall sind die erforderlichen Gruppen sehr kurz. Sie haben beispielsweise eine Länge von 7,5 bis 15 m mit jeweils beispielsweise 10 Sensoren. Erfordert die seismische Exploration unterschiedliche Sensorgruppierungen für unterschiedliche Anwendungsfälle, so müssen die Kabel bei jeder Messung für andere Erdschichten ausgetauscht werden. Es wäre erwünscht, nur ein einziges Kabel zu haben, das bis zu 500 kurze Untergruppen enthält, d. h. Sätze von seismischen Sensoren, die elektrisch so zusammengeschaltet werden können, daß sie einer beliebigen größeren Gruppe äquivalent sind, die für eine bestimmte geologische Bedingung erforderlich ist. Bei herkömmlichen Meßeinrichtungen dieser Art wären also 500 Paare von Leitungen erforderlich. Kabel mit bis zu 50 Leiterpaaren lassen sich von einer Erkundungs-Mannschafl noch handhaben. Es ist jedoch praktisch unmöglich, ein Kabel mit beispielsweise 500 Leiterpaaren für 500 Kanäle im Betrieb zu bewältigen. Beschränkungen im Hinblick auf das Gewicht des Kabels und anderweitige Schwierigkeiten haben deshalb die Anzahl von Kanälen begrenzt, die in bekannten seismischen Systemen verwendet werden können, und zwar trotz der bekannten Vorteile, dieWhen exploring shallow earth formations, seismic energy of relatively high frequencies is important. For this use case, the required Groups very short. For example, they have a length of 7.5 to 15 m with, for example, 10 sensors each. If seismic exploration requires different sensor groupings for different applications, the cables must be used for each measurement for other layers of earth are exchanged. It would be desirable to have only a single cable that can hold up to 500 contains short subsets, d. H. Sets of seismic sensors that are electrically interconnected in such a way may be equivalent to any larger group required for a particular geological condition. With conventional measuring devices of this type, there would be 500 pairs of lines necessary. Cables with up to 50 pairs of conductors can still be handled by an investigation team. However, it is practically impossible to use a cable For example, to cope with 500 pairs of conductors for 500 channels in operation. Limitations on therefore, the weight of the cable and other difficulties have limited the number of channels that can be used in known seismic systems despite the known advantages that theoretisch aus der Information über zusätzliche Kanäle erhalten werden könnten.theoretically from the information via additional channels could be obtained.

Die Möglichkeit der Übertragung seismischer Signale über 500 Kanäle auf eine zentrale Verarbeitungsstelle s bringt zahlreiche andere Probleme mit sich. Beispielsweise wurden die Kosten für diese Datenverarbeitung sehr hoch sein, wenn herkömmliche Allzweck-Datenverarbcitiingsanlagen verwendet würden, obgleich in jüngster Zeit die Anschaffungskosten erheblich geringer geworden sind.The possibility of transmitting seismic signals over 500 channels to a central processing point s brings with it numerous other problems. For example, the cost of this data processing was would be very high if conventional general purpose data processing equipment were used, although in recently the acquisition costs have become considerably lower.

Die Übertragung von 500 Signalen auf die zentrale Station kann praktisch nicht durch Verwendung von 500 getrennten Leitungspaaren durchgeführt werden. Eine Möglichkeit wäre darin zu sehen, 500 getrennte seismisehe Datenverarbeitungsstationen vorzusehen und die Daten im Multiplexbetrieb über eine kleinere Anzahl von Kanälen zu schicken, so daß nicht 500 Leiterpaare erforderlich wären. Die Kosten für 500 einzelne, aktive Datenverarbeitungsstationen wären jedoch bei weitem zu hoch. Ferner würde der normale Träger-Multiplexbetrieb sehr hohe Frequenzen, abgestimmte Stromkreise und eine zugeordnete Elektronik erfordern, die normalerweise so empfindlich ist und so viel Wartung benötigt, daß dies für den rauhen Betrieb bei seismischen Messungen nicht in Frage kommt. Auch die direkte Übertragung von digitalen Signalen bringt viele Probleme mit sich, die zu einem Qualitätsverlust der Signale führen. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß die elektrischen integrierenden Eigenschaften langer Kabel herkömmliche zweipegelige digitale Signale erheblich dämpfen und verschleifen.The transmission of 500 signals to the central station is practically impossible by using 500 separate line pairs. One possibility would be to provide 500 separate seismic data processing stations and the To send data in multiplex mode over a smaller number of channels, so that not 500 pairs of conductors would be required. However, the cost of 500 individual, active data processing stations would be far too high. Furthermore, normal carrier multiplexing would require very high frequencies, tuned circuitry, and associated electronics which are normally so sensitive and require so much maintenance as to cope with the harsh seismic operation Measurements is out of the question. The direct transmission of digital signals also brings with it many problems that lead to a loss of quality of the signals to lead. In this context it should be mentioned that the electrical integrating properties of long cables Significantly attenuates and blends conventional two-level digital signals.

Wegen der zahlreichen Probleme elektrischer und mechanischer Art sowie Problemen, die sich aus der Datenverarbeitung, dem hohen Gewicht und den hohen J5 Kosten ergeben, 1st es bisher als unmöglich oder zumindest als praktisch ausgeschlossen angesehen worden, verwendbare, kommerzielle seismische Systeme zu vorwirklichen, bei denen seismische Signale aus mehreren hundert Sensoreinheiten getrennt zu einer zentralen Station geführt und aufgezeichnet werden.Because of the numerous problems of an electrical and mechanical nature, as well as problems arising from the Data processing, the high weight and the high J5 costs, it has so far been considered impossible or at least practically excluded, usable, commercial seismic systems to pre-actual ones, in which seismic signals from several Hundreds of sensor units can be routed separately to a central station and recorded.

Entsprechend einer Ausführungsform, die sich auf dieses Problem konzentriert, sei nochmals darauf hingewiesen, daß das seismische Datenverarbeitungssystem nach der Erfindung eine Anzahl von Sender-Empfängereinheiten aufweist, die entfernt von einer Zentralsta tion angeordnet sind. Die Sender-Empfängereinheiten sind mit der Zentralstation durch eine breitbandige Datenübertragungsverbindung und eine Abfrageeinheit verbunden. Jede Einheit weist mehrere Eingangskanäle so auf, an deren jedem eine kurze seismische Sensorunteranordnung, die auch als elementare seismische Sensoreinheit bezeichnet wird, angeschlossen ist, welche aus drei Sensoren besteht, die voneinander um etwa 2 m entfernt sind. Eine Kanalauswählvorrichtung, die der oben erwähnte Multiplexer ist, verbindet sequentiell die Eingangskanäle mit einem gemeinsamen, die Signale aufbereitenden und digital darstellenden Netzwerk. Der Ausgangskanal dieses Netzwerks gibt die digitalen Datensignale aus den elementaren seismischen Sensoreinheiten (seismische Unteranordnungen) auf die Daten übertragungsverbindung zur Multiplexübertragung an die Zentralstation. In der Zentralstation werden digitale Datenwörter, die seismische Signale aus den Unteranordnungen darstellen, bewertet und durch eine Formattir> steuereinrichtung zu neuen Datenwörtern zusammengesetzt, die ein seismisches Signal darstellen, das aus einer gewünschten wesentlich größeren seismischen Sensorreihe erhalten worden ist.According to an embodiment which focuses on this problem, it should be pointed out again that the seismic data processing system according to the invention comprises a number of transmitter-receiver units which are arranged remotely from a central station. The transceiver units are connected to the central station by a broadband data transmission link and an interrogation unit. Each unit has several input channels, to each of which a short seismic sensor sub-assembly, which is also referred to as the elementary seismic sensor unit, is connected, which consists of three sensors which are separated from one another by about 2 m. A channel selection device, which is the above-mentioned multiplexer, sequentially connects the input channels to a common network that processes and digitally displays the signals. The output channel of this network sends the digital data signals from the elementary seismic sensor units (seismic sub-assemblies) to the data transmission connection for multiplex transmission to the central station. In the central station, digital data words representing the seismic signals from the subassemblies, evaluated and r by a Formatti> control device to new data words composed, representing a seismic signal that is obtained from a desired substantially larger seismic sensor array.

17 1817 18

Narii einer Ausführungsform der Erfindung werden gestellt hat sendet es einen zweiten Abfrageimpuls au«=According to one embodiment of the invention, it sends a second interrogation pulse au «=

die digital dargestellten seismischen Signale durch einen um einen zweiten Kanal in allen Sender-Empfängerein-the digitally displayed seismic signals through a channel in all transmitter-receiver

selbsttaktenden phasenkodierten Rückkehr-zu-Null- heilen zu prüfen, usw. wie vorstehend erwähnt, bis alleself-clocking phase-encoded return-to-zero heals, etc. as mentioned above until all

Impulskode zur Übertragung über die Breitbandüber- Eingangskanäle in allen Sender-Empfängereinheiten tragungsverbindung formatgesteuert, um Signalquali- 5 abgefragt worden sind, wobei das Intervall zwischenPulse code for transmission over the broadband input channels in all transmitter-receiver units transmission connection format-controlled to signal quality 5 have been queried, the interval between

tätsverlust zu verringern, wie noch näher erläutert wird. aufeinanderfolgenden Abfrageimpulsen zum gleichento reduce loss of activity, as will be explained in more detail below. successive interrogation pulses to the same

Zu diesem Zweck weisen die lokalen Datenverarbei- Kanal typischerweise etwa V2 bis 1 Millisekunde be-For this purpose, the local data processing channel typically takes about V 2 to 1 millisecond.

tungseinheiten in jedem der verschiedenen Sender/ trägtunits in each of the various transmitters / carries

Empfänger einen lokalen Taktgeber auf. Die lokalen Zur Erläuterung weiterer Merkmale der Erfindung Taktgeber arbeiten asynchron in bezug aufeinander, je- 10 werden die Probleme zur Erzielung verbesserter Signal-Receiver on a local clock. The local To explain further features of the invention Clock generators work asynchronously with respect to one another, the problems of achieving improved signal

doch bei im wesentlichen identischen Frequenzen. Rausch-Verhältnisse und die Erhöhung der Kapazitätbut at essentially identical frequencies. Noise ratios and the increase in capacity

Jede Sender-Empfängereinheit überträgt entweder zur genauen Diskriminierung benachbarter geologi-Each transmitter-receiver unit transmits either to precisely discriminate against neighboring geological

lokale Daten in die Breitbandübertragungsverbindung scher Formationen oder Diskontinuitäten und geringerlocal data in the broadband transmission link of shear formations or discontinuities and less

oder nimmt Datenwörttr von den weiter abwärts ver- Anomalien angesprochen, die nachstehend erörtert bundenen Sender-Empfängereinheiten auf. Datenwör- 15 werden.or takes data words referenced below from the anomalies discussed below bound transmitter-receiver units. Data words are 15.

ter, die von den abwärts angeschlossenen Sender-Emp- Bei bekannten Reftexionsverfahren zur Durchfüh-ter, which are transmitted by the downwardly connected transmitter-receivers.

fängereinheiten aufgenommen werden, werden wieder rung seismischer Erkundungen wird ein seismischer Im-capture units are picked up, seismic explorations are carried out again, a seismic im-

auf den lokalen Taktgeber synchronisiert regeneriert puls, z. B. eine Explosionsstörung, z. B. ein Schuß abge-synchronized to the local clock pulse regenerated, z. B. an explosion disturbance, e.g. B. a shot fired

und auf die nächste aufwärts verbundene Sender-Emp- geben, und es wird eine Aufzeichnung des Impulses vorfängereinheit zur endgültigen Abgabe an die Zentralsta- 20 genommen, die von Sensoren oder Detektoren an imand to the next uplinked transmitter receiving, and a recording of the pulse catcher unit is made for final delivery to the central station, which is received by sensors or detectors at the

tion übertragen. Abstand versetzten Stellen längs eines seismischen Ka-transferred tion. Staggered distances along a seismic channel

Z.U Identifizierungszwecken sind die Datenwörter bels. das von der Schußstelle ausgeht, empfangen werdurch eine kurze »Totzone«, in der keine Daten vorhan- den. Die seismischen Sensoren, die üblicherweise an den sind, getrennt Um ferner den Beginn eines Daten- Land verwendet werden, sind als Geophone bekannt worts im Anschluß an eine Totzone zu identifizieren, 25 und die, die üblicherweise beimeeresseismischen Kawird das erste Bit eines jeden Datenworts im Anschluß bein verwendet werden, werden als Hydrophone bean die Totzone bei einer bevorzugten Ausführungsform zeichnet Die seismischen Wellen aus dem seismischen durch eine positive Signalflanke gekennzeichnet. Das Impuls werden in die Oberfläche von Grenzflächen zwi-Ende eines Datenworts wird abgefragt, ob keine Im- sehen geologischen Schichten unterschiedlicher Eigenpulspolaritätsumkehr innerhalb zweier Bitintervalle 30 schäften oder Charakteristiken auf die Sensoren reflekauftritt. Entsprechend werden die selbsttaktenden Da- tiert. die über der zu erkundenden Fläche angeordnet tenwörter im Konstantstrombetrieb übertragen. sind. Die reflektierten Signale, die an den Sensoren emp-For purposes of identification, the data words bels. that originates from the firing point are received through a short "dead zone" in which no data is available. The seismic sensors that are commonly used The ones that are used separately to further mark the beginning of a data land are known as geophones words following a dead zone, and those that are usually used in marine seismic waves, the first bit of each data word following a dead zone are used as hydrophones marked by a positive signal edge. The pulse is transmitted into the surface of the boundary between the end of a data word, it is queried whether there are no geological layers of different natural pulse polarity inversions within two bit intervals or whether there are any characteristics that are reflected on the sensors. The self-clocking dates are dated accordingly. which are arranged above the area to be explored transfer words in constant current mode. are. The reflected signals received at the sensors

Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist die fangen werden, werden auf eine Aufzeichnungs- undAccording to one embodiment of the invention, the catch, are on a recording and Zentralstation einen Kernspeicher auf, und es ist eine Verarbeitungseinrichtung in einem Schiff oder seismi-Central station has a core storage, and it is a processing facility in a ship or seismic Einnchtung vorgesehen, um die digitalen Datenwörter 35 sehen Fahrzeug übertragen.Device provided to see the digital data words 35 vehicle transmitted.

zu speichern, die von den elementaren seismischen Sen- Bei der Durchführung einer Erkundung dieser Artto save that of the elementary seismic sen- When carrying out an exploration of this type

soreinheiten, d. h. den Untergruppen in einer Speicher- über einen größeren geographischen Bereich odersensor units, d. H. the subgroups in a storage over a larger geographic area or

matrix in Kanalfolgereihe aufgenommen wurden. Die Schürf wird der Bereich durch ein Gitter von Vermcs-matrix in the sequential channel series. The prospect is the area through a grid of vermcs-

Zentralstation weist auch eine Formatsteuerung auf, die sungslinien überdeckt und seismische Profile werdenThe central station also has a format control that covers the detection lines and becomes seismic profiles

aus dem Speicher Datenwörter aufnimmt, die von aus- 40 längs der Vermessungslinien aufgezeichnet. Bei derrecords data words from the memory which are recorded from along the survey lines. In the

gewählten seismischen Sensoreinheiten angeliefert wer- mecresscismischen Arbeit wird ein seismisches Strea-selected seismic sensor units are delivered mecresscismic work is a seismic stream

den und diese Signale zu neuen Datenwörtern kombi- merkabel fortlaufend durch das Wasser längs einer derden and these signals to form new data words can be combined continuously through the water along one of the

niert, die gewünschten größeren Gruppen entsprechen. Vermessungslinien geschleppt, und es werden seismi-ned, correspond to the desired larger groups. Survey lines are dragged and seismic

Die Zentralstation kann auch einen Festwertspeicher sehe Impulse von dem Schiff in regelmäßigen Interval-The central station can also see a read-only memory pulses from the ship at regular intervals

(ROM) aufweisen, um den Datenwörtcrn gewünschte 45 len, /.. B. nach jeweils 10 oder 20 Sekunden, eingeleitet(ROM) to 45 len required for the data words, / .. B. after every 10 or 20 seconds, initiated

Bewertungskoeffizienten von einzelnen Untergruppen An Land wird das seismische Kabel in Form einer ReiheEvaluation coefficients of individual subgroups On land, the seismic cable is in the form of a series

aufzugeben, bevor sie als zusammengesetztes Daten- von identischen Abschnitten auf dem Boden ausgelegt,to give up before being laid out as a compound data- of identical sections on the floor,

wort kombiniert werden. die miteinander durch elektrische Verbinder verbundenword can be combined. which are interconnected by electrical connectors

In der Zentralstation ist weiterhin eine Einrichtung sind. Die vorher festgelegte Vcrmessungslinie wirdThere is still a facility in the central station. The predetermined measurement line will be

vorgesehen, die das Zeitintervall zwischen der Abgabe « durch die Druckwellen eines seismischen Schussesprovided that the time interval between the delivery «by the pressure waves of a seismic shot

eines Abfrageimpulses und der Ankunft der entspre- durchbrochen und die seismischen Daten werden durchof an interrogation pulse and the arrival of the corresponding breakthrough and the seismic data are through

chenden Datenwörter aus den Sender-Emprängerein- eine Aufzeichnung*- und Datenverarbeitungseinrich-corresponding data words from the transmitter / receiver input - a recording * - and data processing equipment

heiten mußt Das Zeitintervall wird in einen Adressen- tung in einem Aufzeichnungswagen aufgezeichnet. An-The time interval is recorded in an addressing device in a recording carriage. At-

kode umgewandelt, der in einem Adressenspeicher ge- schließend werden einzelne Kabelabschnitte getrenntcode converted, which is then closed in an address memory, individual cable sections are separated

speichert ist, wodurch ankommende Datenwörter in be- 55 verschoben und wieder mit dem anderen Ende des Ka-is stored, whereby incoming data words are shifted to 55 and again with the other end of the channel

zug auf ihre Quelle entsprechend der Ordnungszahl der bels längs der Bewegungsrichtung verbunden. Eintrain connected to their source according to the ordinal number of the bels along the direction of movement. A

Sender-Empfängereinheiten und der Kanalzahl inner- Mehrfachschalter in dem Aufzeichnungswagen wird inTransceiver units and the number of channels within multiple switches in the recording carriage is shown in

halb jedes Senders/Empfängers identifiziert werden. eine neue Position vorgeschoben, wodurch der Teil deshalf of each sender / receiver can be identified. advanced to a new position, causing the part of the

Ein Steuergerät in der Zentralstation überträgt die Kabels, der mit der Datenverarbeitungseinrichtung ver-A control unit in the central station transmits the cable that is connected to the data processing device. Abfrageimpulse auf die Sender-Empfängereinheiten t,o bunden ist, um eine oder mehrere KabelabschnittlängenInterrogation pulses to the transmitter-receiver units t, o is tied to one or more cable section lengths

über die Abfrageeinheit. Durch die Abfrageimpulse längs der Vermessungslinie vorgeschoben wird, worauf-via the interrogation unit. Is advanced along the surveying line by the interrogation pulses, whereupon-

prüft die Elektronik in den entsprechenden Sender- hinein neuer Aufzeichnungszyklus vorgenommen wird.checks the electronics in the corresponding transmitter - a new recording cycle is made.

Empfängereinheiten das Analogsignal, das an einem Bei einem bekannten Mecresstreamerkabel vonReceiver units the analog signal, which is transmitted to a case of a known mecres streamer cable from Eingangssignal vorhanden ist, stellt die Signalprobe als 3000 m Länge sind beispielsweise etwa 1500 SensorenIf the input signal is present, the signal sample represents a length of 3000 m, for example, about 1500 sensors

phasenkodiertes digitales Datenwort dar und überträgt μ vorgesehen. Gruppen von je 30 dieser Sensoren sindphase-coded digital data word and transmits μ provided. Groups of 30 of these sensors are each

das digitale Datenwort in die Zentralstation. Wenn das elektrisch miteinander verbunden, so daß seismische Si-the digital data word in the central station. When these are electrically connected so that seismic Si

Steuergerät die Ankunft von Datenwörlcrn aus einem gnalc aus etwa 48 seismischen Kanälen von dem KabelControl device the arrival of data words from a signal of approximately 48 seismic channels from the cable

ersten Kanal in allen Sender-Empfängereinheiten fest- übertragen werden. Diese reflektierten Signale werdenfirst channel in all transmitter-receiver units. These reflected signals are

aufgezeichnet und in parallelen Spuren zur Anzeige gebracht, um unterirdische Eigenschaften des geologischen, zu erkundenden Bereichs sichtbar zu machen. Bei Fehlen einer Einstellung werden die reflektierten Signale, die in Spuren auftreten, welche bei Hydrophongruppen entfernt von der Abschußstelle entstehen, in bezug auf die Signale, die in Spuren auftreten, welche in der Nähe der Abschußstelle entstehen, verschoben und führen offensichtlich eine Änderung in der Tiefe bei der Darstellung einer horizontalen reflektierenden Grenzfläche ein. Nach bekannten Techniken wird eine Bewegungs- oder Winkelkorrektur aufgegeben, um die benachbarten Spuren auf der Sichtanzeige einzustellen, so daß eine echte Darstellung der reflektierenden Grenzfläche gewährleistet ist Der Wert dieser Korrektur ist eine Funktion der Zeitdauer vom Zeitpunkt des Abschusses, der mittleren Geschwindigkeit der seismischen Welle in der Erde und des Abstands zwischen der Abschußstelle und den Detektorgruppen.recorded and displayed in parallel tracks in order to make subterranean properties of the geological area to be explored visible. at In the absence of adjustment, the reflected signals appearing in traces created by hydrophone groups remote from the launch site are related shifted to the signals appearing in tracks which arise in the vicinity of the launch site and apparently lead to a change in the depth of the Representation of a horizontal reflective interface. According to known techniques, a movement or angle correction is applied in order to adjust the adjacent tracks on the visual display, see above that a true representation of the reflective interface is guaranteed. The value of this correction is a function of the length of time from the time of launch, the mean velocity of the seismic wave in the earth and the distance between the Launch site and the detector groups.

Bei bekannten seismischen Reflexionssystemen dieser Art ist es üblich, etwa 30 Geophone oder Hydrophone zu einer einzigen Gruppe zusammenzufassen, die eine räumliche Erstreckung längs des Kabels von etwa 30 bis 90 m haben. Bei einer praktischen Ausführungsform hat eine solche einzelne Gruppe die Länge von 69 m. Bei dieser Anordnung werden wenigstens 48 Leiterpaare verwendet, um die Signale von den 48 Gruppen von Sensoren auf die Aufzeichnungsvorrichtung zu übertragen, die normalerweise auf dem Schiff oder dem Fahrzeug angeordnet ist, das zum Transportieren der seismischen Geräte verwendet wird.In known seismic reflection systems of this type, it is common to combine about 30 geophones or hydrophones into a single group, the have a spatial extension along the cable of about 30 to 90 m. In a practical embodiment such a single group has the length of In this arrangement, at least 48 pairs of conductors are used to deliver the signals from the 48 groups of sensors to the recorder transmitted, which is normally arranged on the ship or vehicle that is used to transport the seismic equipment is used.

Üblicherweise liegt der Ansprechbereich solcher bekannten Systeme am niederfrequenten Ende des Spektrums, z. B. zwischen etwa 5 Hz und 40 Hz. wobei der Spitzenwert unterhalb 20 Hz liegt Neben anderen Faktoren trägt das verringerte Ansprechen in höheren Frequenzbereichen zu Phasendifferenzen von Signalen bei, die an im Abstand angeordneten Punkten längs der Gruppierungen von elektrisch miteinander verbundenen Sensoren ankommen, welche sich normalerweise über einen Abstand von etwa 70 m erstrecken. Um eine gegenseitige Auslöschung von Signalen, die an den verschiedenen Sensoren ankommen, zu vermeiden, soll vorzugsweise die Länge der elektrisch verbundenen Sensoreinheiten, d.h. Gruppierungen, verhältnismäßig klein im Vergleich zu der Wellenlänge der seismischen Signale, die empfangen werden, sein.Typically, the response range of such known systems is at the low frequency end of the spectrum, e.g. B. between about 5 Hz and 40 Hz Peak value is below 20 Hz In addition to other factors, the reduced response in higher frequency ranges contributes to phase differences in signals, arriving at spaced points along the groupings of electrically interconnected sensors which normally are extend over a distance of about 70 m. In order to avoid mutual cancellation of signals arriving at the various sensors, is intended preferably the length of the electrically connected sensor units, i.e. groupings, is proportionate be small compared to the wavelength of the seismic signals being received.

Für die nachfolgende quantitative Betrachtung wird von einer Gruppe von elektrisch verbundenen seismischen Sensoren ausgegangen, die an der Erdoberfläche angeordnet ist, und eine Länge s besitzt. Wenn eine seismische Welle, die horizontal längs der Sensorgruppe wandert, am einen Ende der Gruppe eintrifft, beträgt die Laufzeit.For the following quantitative consideration, a group of electrically connected seismic sensors is assumed, which is arranged on the earth's surface and has a length s . If a seismic wave traveling horizontally along the sensor group arrives at one end of the group, the travel time is.

T= s/vT = s / v

wobei ν die Schallgeschwindigkeit im Medium in der Nähe der Gruppe ist. In Wasser beträgt die Schallgeschwindigkeit etwa 1500 m/sec, so daß die Laufzeit T einer horizontal wandernden Welle in Wasser für eine Gruppe von elektrisch miteinander verbundenen Sensoren mit einer Länge von 69 m 0,046 see beträgt. Aus Gründen zusätzlicher mechanischer Verstärkung in Längsrichtung der Gruppe von Sensoren sollte die Länge der Gruppe kleiner sein als etwa V4 der Wellenlänge. Die Zeit, die eine seismische Welle benötigt, um eine Wellenlänge zurückzulegen, beträgt 0,04b · 4, d. h. etwawhere ν is the speed of sound in the medium near the group. The speed of sound in water is about 1500 m / sec, so that the transit time T of a horizontally moving wave in water for a group of electrically interconnected sensors with a length of 69 m is 0.046 seconds. For reasons of additional mechanical reinforcement in the longitudinal direction of the group of sensors, the length of the group should be less than about V 4 of the wavelength. The time it takes for a seismic wave to travel a wavelength is 0.04b x 4, which is about 0.184 see, was der Periode einer Welle mit einer Frequenz von etwa 6 Hz entspricht. Wellen, die längs der Gruppe wandern und Frequenzen aufweisen, die wesentlich größer sind als der 6-Hz-Sperrgrenze ent-0.184 see, which corresponds to the period of a wave with a frequency of about 6 Hz. Waves running along the Group and have frequencies that are significantly higher than the 6 Hz cut-off limit. spricht, werden gelöscht Wenn die Länge der Anordnung genau eine halbe Wellenlänge beträgt ist das Ansprechen der Gruppe 0, da die Welle vollkommen gelöscht wird. Wie bekannt, können seismische Wellen auf eine Senspeaks, are deleted If the length of the arrangement is exactly half a wavelength, the response is group 0, since the wave is completely deleted. As is known, seismic waves can affect a Sen soranordnung aus vielen Winkeln auftreffen. Beispiels weise gelangen seismische Wellen, die aus tiefen geologischen Formationen reflektiert werden, in nahezu vertikaler Richtung auf die Sensoranordnung. Die Wellenfronten werden fast gleichzeitig durch alle Sensoren insensor arrangement impinge from many angles. Example seismic waves that are reflected from deep geological formations reach the sensor arrangement in an almost vertical direction. The wavefronts are almost simultaneously through all sensors in eine Gruppierung zur Anzeige gebracht. Entsprechend ist bei Fällen von obt:rflächennahen Unregelmäßigkeiten, z. B. Witterungseinflüsse oder Höhenunterschiede, die obere Sperrfrequenz praktisch unendlich. Andererseits nähert sich die Ausbreitungsrichtungbrought a group to the display. Correspondingly, in cases of irregularities close to the surface, e.g. B. Weather conditions or differences in altitude, the upper blocking frequency is practically infinite. On the other hand, the direction of propagation is approaching seismischer Wellen, die aus sehr seichten Erdschichten reflektiert werden, deren Tiefe wesentlich kleiner ist als der Abstand von der Abschußstelle zu der Sensoranordnung, der Horizontalen, so daß die vorausgehende Analyse für horizontal wandernde Wellen anwendbar ist.seismic waves emerging from very shallow layers of the earth are reflected, the depth of which is significantly smaller than the distance from the launch point to the sensor arrangement, the horizontal, so that the previous analysis can be used for horizontally traveling waves.

Beispielsweise sei der relativ flache Einfallwinkel einerFor example, let the relatively flat angle of incidence be one

seismischen Welle, die von einer Schicht mit 300 m Tiefeseismic wave coming from a layer 300 m deep reflektiert wird, in bezug auf eine Sensoranordnung, dieis reflected, with respect to a sensor arrangement that 3000 m von der Abschlißstelle entfernt ist, betrachtet3000 m from the termination point is considered

Seismische Reflexionen aus seichten Schichten sindSeismic reflections are from shallow layers

verhältnismäßig reich an hohen Frequenzen (100 bis 500 Hz), die zur Analyse hoher Auflösung von Details geologischer Eigenschaften nützlich sind. Leider sprechen heutzutage verv/endete seismische Systeme mit einer Länge der Sensoranordnung von 30 bis 90 m se-relatively rich in high frequencies (100 to 500 Hz) used to analyze high resolution details geological properties are useful. Unfortunately, lost / ended seismic systems are at the fore these days a length of the sensor arrangement of 30 to 90 m se-

J5 lektiv auf sehr niedrige Frequenzen an, wobei die Frequenzen unter 20 Hz dominieren. Die gewünschten hochfrequenten Wellen aus seichten Erdschichten werden durch die Verwendung langer Sensoranordnungen gelöscht.J5 selectively applies to very low frequencies, with frequencies below 20 Hz dominating. The desired High frequency waves from shallow layers of the earth are generated through the use of long sensor arrays turned off.

Die Bevorzugung der unteren Frequenzen in herkömmlichen großflächigen Schürfsystemen begrenzt natürlich die Empfindlichkeit und die Leistung des Systems bei der Anzeige und Auflösung eng benachbarter geologischer Schichten, kleinerer Diskontinuitäten oderThe preference for the lower frequencies in conventional large area mining systems is limited of course, the sensitivity and performance of the system in viewing and resolution closely spaced geological layers, smaller discontinuities or anderer wichtiger Eigenschaften, die sich räumlich nicht weit erstrecken, insbesondere in dem seichten Teil eines geologischen Abschnittes. Da viele Schürfarbeiten von maßgeblichem Interesse auf räumlich kleinere Bereiche konzentriert sind, wird es immer wichtiger, geologischeother important properties that do not extend far in space, especially in the shallow part of a geological section. Since a lot of prospecting work is of significant interest on spatially smaller areas are concentrated, it becomes more and more important geological

5u Vermessungstechniker mit hoher Auflösung für Detailarbeit zu verwenden.5u to use high resolution surveyors for detailed work.

Sensorgruppen von erheblicher Länge sind vorzugsweise in der Reflexionsseismik verwendet worden, um /wischen Nutz- und unerwünschten Störsignalen unterSensor groups of considerable length have preferably been used in reflection seismics to / wipe out useful and undesired interference signals scheiden zu können. Die allgemeine Theorie, die die Beziehung zwischen Länge der Gruppe zum Signals-Stör-Verhältnis festlegt, läßt sich beispielsweise dem Aufsatz »The Moveout Filter« von Savet, Brustad and Sider, aus »Geophysics», Januar 1958 entnehmen.to be able to divorce. The general theory that the The relationship between the length of the group and the signal-to-interference ratio can be, for example, the Article "The Moveout Filter" by Savet, Brustad and Sider, taken from "Geophysics", January 1958.

Von Zeit zu Zeit sind Versuche unternommen worden, das Hochfrequenzunsprechen ven seismischen SensorgniDpen dadurch ;:u verbessern, daß sehr kurze Gruppen verwendet wurden. Dabei ergab sich jedoch als wichtigstes Resultat eine erhebliche VerschlechteFrom time to time attempts have been made to improve the radio frequency interference in seismic sensor devices by making them very short Groups were used. However, the most important result was a considerable deterioration rung der Datenqualiläl aufgrund der unvermeidbaren Verringerung des Signs I-Stör-Verhältnisses.data quality due to the unavoidable Reduction of the Signs I-to-noise ratio.

Einige Seismologen haben die Möglichkeit in Betracht gezogen, das Sijnal-Stör-Verhältnis dadurch aufSome seismologists have considered the possibility of increasing the Sijnal-Stör ratio

einen akzeptablen Wert zu bringen, daß die Anzahl der Sensorgruppen wesentlich erhöht wird, wobei in der Praxis die Anzahl der einzelnen Sensoren beibehalten, jedoch in mehr aber kürzere Gruppen unterteilt wurden. Das Zusammenwirken zweier grundsätzlicher Faktoren macht jedoch ein derartiges Vorgehen praktisch unbrauchbar. Der erste Faktor hatte zu tun mit den Verarbeitungsvorgängen. Um die normalen Bewegungskorrekturen zu bestimmen, die zum Zusammensetzen der Daten bei deren Empfang verwendet werden, müssen Korrelationsvorgänge (oder äquivalente Vorgänge) zwischen Sätzen individueller seismischer Spuren (Daten aus individuellen Gruppen) verwendet werden. Bei Daten aus kurzen Gruppen haben die schiechten Signal-Stör-Verhältnisse die Leistungsfähigkeit dieser Methode verringert. Ferner brachte die außerordentlich hohe Anzahl von einzelnen Datenaufzeichnungen eine Erhöhung der Datenkompressionskosten auf Werte, die vom kommerziellen Standpunkt aus nicht annehmbar waren. Des weiteren traten viele andere Probleme und Schwierigkeiten auf, die die praktische Anwendung eines solchen Systems unmöglich machen.an acceptable value to bring that the number of Sensor groups is increased significantly, whereby in practice the number of individual sensors is retained, however, were divided into more but shorter groups. The interaction of two fundamental factors however, makes such an approach practically useless. The first factor had to do with that Processing operations. To determine the normal motion corrections needed to assemble of the data used when they are received, correlation operations (or equivalent Events) is used between sets of individual seismic traces (data from individual groups) will. With data from short groups, the poor signal-to-noise ratios have the capability this method decreases. Furthermore, the extraordinarily high number of individual data records brought about an increase in data compression costs to values that are from a commercial point of view were not acceptable. Furthermore, there have been many other problems and difficulties that the practical Make application of such a system impossible.

Insbesondere ist eine andere Schwierigkeit, die sich aus der Verwendung kürzerer Gruppen von Sensoren ergibt, darin zu sehen, daß beispielsweise dann, wenn ein seismisches Kabel mit einer vollen Länge von 2 Meilen verwendet werden und die Sensordichte unverändert bleiben soll, die Anzahl von Signalkanälen, die mit dem Aufzeichnungsgerät verbunden werden müssen, um die Größenordnung erhöht wird, um die die Länge der Gruppe reduziert wird. Dies bedeutet, daß etwa lOmal so viele Leiterpaare verwendet werden müssen, wenn die Längen der Gruppen wesentlich verringert werden sollen, Dies erhöht natürlich die Anzahl von Kontakten ganz entscheidend, die bei Steckverbindungen erforderlich sind, welche zur Koppelung von Kabelabschnitten verwendet werden, die nach bisher bekannten Techniken hergestellt werden. Ferner würde die große Anzahl von Leitern das Gewicht und die Abmessungen der Kabel ganz entscheidend erhöhen und ihre Flexibilität bis zur Uiibrauchbarkeit herabsetzen.In particular, another difficulty that arises from the use of shorter groups of sensors it can be seen that, for example, if a Full length seismic cables of 2 miles are used and the sensor density is unchanged the number of signal channels that must be connected to the recorder in order to keep the The order of magnitude by which the length of the group is reduced. This means that about 10 times so many pairs of conductors must be used if the lengths of the groups are significantly reduced should, of course, this increases the number of contacts very crucial, which are required for plug connections, which are used to couple cable sections are used, which are produced according to previously known techniques. Furthermore, the large number would of ladders significantly increase the weight and dimensions of the cables and increase their flexibility reduce to usability.

Typische bekannte Systeme, die zum Verständnis des hier erörterten Problems in Betracht gezogen werden können, sind in der US-PS 31 33 262, in der zwei sich überlappende Hydrophonstreubereiche in einem einzigen Meereskabel beschrieben sind, in der US-Reissue PS 25 204, der US-PS 30 96 846, die eine bestimmte Bewertung von seismischen Signalen aus verschiedenen seismischen Sensoren zur Erzielung einer Richtwirkung lehrt, in der US-PS 33 46 068, die richtungsempfindliche seismische Uberiragungs- und Empfangsanordnungen beschreibt, in der US-PS 36 89 873, der Verzögerungsund Bewertungsschaltungen für seismische Signale zu entnehmen sind, und in der US-PS 36 13 071 erläutert aus der sich die Verwendung zweier Gruppierungen von Geophonen mit unterschiedlichen Intervall- und unterschiedlichen Prüfraten ergibtTypical prior art systems considered in understanding the problem discussed here can, are in US-PS 31 33 262, in the two Overlapping hydrophone scattering areas in a single marine cable are described in the U.S. Reissue PS 25 204, the US-PS 30 96 846, which a certain evaluation of seismic signals from different Seismic sensors to achieve a directional effect teaches, in US-PS 33 46 068, the direction-sensitive seismic transmission and reception arrangements describes, in US-PS 36 89 873, the delay and Evaluation circuits for seismic signals can be found and explained in US Pat. No. 3,613,071 from which the use of two groupings of geophones with different interval and results in different test rates

Um dieses Problem zu lösen, wird mit vorliegender Erfindung ein seismisches System für die systematische Erkundung von extensiven Schürfungen vorgeschlagen, das auf wesentlich höhere Frequenzen anspricht als solche Systeme, wie sie bisher verwendet worden sind. Insbesondere sollen dabei verhältnismäßig kurze elementare Sensoreinheiten, z. B. Hydrophone, über die volle Länge eines seismischen Kabels normaler Größe verwendet werden. Bei einer speziellen Ausführungsforan des Kabels werden nur drei Sensoren in einer elementaren Sensoreinheit verwendet, die 1,875 m voneinander cnlfernt sind, so daß sich eine Gesamtlänge der elementaren Sensoreinheiten von etwa 3,75 m ergibt. Aus Gleichung (A) und wenn Wasser als das zu verwendende Medium angenommen wird, ergibt sich unter Berücksichligung der Tatsache, daß 3,74 m 'Λ einer vollen Wellenlänge von 150 m ist, eine Periode der Welle von 0,010 see entsprechend einer Grenzfrequenz von 100 Hz. Im Falle eines Einfallwinkels für flache Reflexionen von etwa 60° beträgt die obere Grenzfrequenz 200 Hz. Horizontal wandernde Rauschsignale mit einer Frequenz wesentlich über 100 Hz werden gedämpft, was erwünscht ist, um das Signal-Stör-Verhältnis zu verbessern. Durch Verwendung kurzer elementarer Sensorgruppen ist die obere Frequenzsperre von 6 auf 100 H/. für seismische Weilen angehoben worden, die nahc/.u horizontal fortschreiten. Bei noch kürzerer Länge der Sensorcinheit wird ein noch höheres Frequenzansprechen erhalten. Eine Sensoreinheit mit einer Länge von 1,95 m hebt das Ansprechen für horizontales Fortschreiten auf etwa 200 Hz an. Mit einer etwas größeren Länge der elementaren Sensoreinheit, z. B. 7,5 m, würde das Ansprechen auf 50 Hz verringert, was natürlich immer noch eine wesentliche Verbesserung gegenüber im Augenblick kommerziell verwendeten Schürfsystemen darstellt.To solve this problem, the present invention is a seismic system for the systematic Exploration of extensive trenching suggested that is responsive to much higher frequencies than such Systems as they have been used up to now. In particular, relatively short elementary Sensor units, e.g. B. Hydrophones, over the full Length of seismic cable of normal size can be used. With a special execution form Of the cable, only three sensors are used in a basic sensor unit, which are 1.875 m apart are cnlfernt, so that there is a total length of the elementary sensor units of about 3.75 m. From equation (A) and assuming water as the medium to be used, takes into account the fact that 3.74 m 'Λ of a full wavelength of 150 m, a period of the wave of 0.010 seconds corresponding to a cutoff frequency of 100 Hz. In the case of an angle of incidence for flat reflections of about 60 °, the upper limit frequency is 200 Hz. Noise signals wandering horizontally with a frequency significantly above 100 Hz are attenuated, which is desirable to improve the signal-to-noise ratio. By using short, elementary sensor groups is the upper frequency lock from 6 to 100 H /. been raised for seismic while that nahc / .u progress horizontally. With an even shorter length of the sensor unit, an even higher frequency response will be achieved obtain. A sensor unit with a length of 1.95 m increases the response for horizontal Progress to about 200 Hz. With a slightly larger length of the elementary sensor unit, e.g. B. 7.5 m, the response would be reduced to 50 Hz, which of course is still a substantial improvement over this currently commercially used mining systems.

Man hat festgestellt daß größere Gruppenlängen, die erforderlich sind, um hohe Signal-Stör-Verhältnisse für jede einer Vielzahl von individuellen Spuren zu erzielen, die den Erfassungsquerschnitt bestimmen, dadurch erhalten werden können, daß die Signale aus der gewünschten Anzahl von elementaren Sensoreinheiten mit bestimmten Zeitverzögerungen so addiert werden, daß alle Refiexionssignale, die in einer Spur erfaßt werden sollen, mit gleicher Phase summiert werden. DieseIt has been found that larger group lengths are required to achieve high signal-to-noise ratios to achieve each of a plurality of individual traces that determine the detection cross-section, thereby obtained can be that the signals from the desired number of elementary sensor units are added with certain time delays so that all reflection signals that are detected in a track should be totaled with the same phase. These

j5 Verzögerungen werden im Laufe eines Abschusses zur Steuerung der Gruppen, die die Spuren erzeugen, verändert Die Verzögerungen bewirken elektrisch eine quasi-parallcle Weilenfront an der Gruppierung, so daß die Phasengeschwindigkeit des Signals längs jeder Gruppierung effektiv unendlich ist.j5 delays are used in the course of a kill Controlling the groups that create the tracks is changed. The delays create an electrical effect quasi-parallcle wave front at the grouping, so that the phase velocity of the signal along each grouping is effectively infinite.

Da die Neigung unterirdischer, reflektierender, geologischer Grenzflächen im allgemeinen vor der Durchführung der seismischen Erkundung dem Geologen nicht bekannt ist, ist es normalerweise notwendig, von vornnerein anzunehmen, daß alle Reflektoren horizontal sind, und Zeitverzögerungen aufzugeben, die denen entsprechen, die für einen horizontalen Reflektor zutreffen würden, der das in jedem Zeitpunkt und in jedem Abstand von der Abschußstelle aufgenommene Signal verursacht Insoweit als solche programmierten Zeitverzögerungen nicht den echten Signaiverzögerungen entsprechen, werden die Signale phasenverschoben summiert Der Phasenfehler wird jedoch normalerweise wesentlich kleiner sein als der Phasenfehler, der sich aus den einfachen, gleichzeitigen Summierungen ergibt die durch die festen Gruppierungen bekannter Art erzeugt werden. Entsprechend wird die obere Frequenzansprechgrenze erheblich höher liegen.
Wie nachstehend noch im einzelnen ausgeführt wird, werden die einzelnen Aufzeichnungen von Daten aus getrennten Sätzen von Sensoren, die die Gruppierungen bilden, beibehalten, so daß nach einer ersten Verarbeitung in der vorbeschriebenen Weise die die Gruppierungen bildenden Zeitverzögerungen erneut program-
Since the slope of subterranean reflective geological interfaces is generally not known to the geologist prior to conducting the seismic survey, it is usually necessary to assume in advance that all reflectors are horizontal and to abandon time delays equivalent to those for a horizontal one Reflector would apply, which causes the signal recorded at any point in time and at any distance from the launch site.In so far as such programmed time delays do not correspond to the real signal delays, the signals are summed out of phase the simple, simultaneous summations produced by the fixed groupings of a known type. Accordingly, the upper frequency response limit will be considerably higher.
As will be explained in detail below, the individual recordings of data from separate sets of sensors that form the groupings are retained so that, after initial processing in the manner described above, the time delays forming the groupings are again programmed.

miert und wieder aufgegeben werden, so daß die WeI-lcnfront in einer schrittweisen Annäherung exakter und effektiv parallel zur Horizontalen ausgerichtet wird (d. h. parallel zu der Gruppierung). Dadurch läßt sichmated and given up again, so that the white front is aligned more precisely and effectively parallel to the horizontal in a step-by-step approximation (i.e., parallel to the grouping). This allows

eine Sumniierung erhalten, die eine weit bessere Phasenübereinstimmung und eine wesentlich höhere Hochfrequenz-Trennstelle gewährleistet.get a summation that has a far better phase match and ensures a much higher high-frequency separation point.

Die Erfindung ermöglicht die Verwendung kürzerer Längen von Sensoreinheiten bei Kabeln mit voller Länge, wie dies für Expeditions-Schürfarbeiten erforderlich ist, so daß eine Übertragung der resultierenden großen Anzahl von Signalen auf das Aufzeichnungsgerät möglich ist, ohne ein außergewöhnlich sperriges, schweres und teures Kabel. Dies wird dadurch erreicht, daß die Elektronik in dem Kabel eingeschlossen ist, um die Signale von jeder der relativ kurzen elementaren seismischen Sensoreinheiten zu erfassen und im Multiplex-Betrieb zu verarbeiten und über eine einzige Datenübertragungsleitung, z. B. einen Kanal oder über eine stark reduzierte Anzahl von Kanälen auf die Aufzeichnungsund Verarbeitungseinrichtung am einen Ende des Kabels zu übertragen. Die Prüfrate für die in Multiplex-Betrieb behandelten Signale sollte mehr als das Doppelte der zu übertragenden höchsten Frequenz betragen. Entsprechend wird bei dem hier erläuterten System eine Prüfrate in der Größenordnung von mindestens 500 und vorzugsweise 1000 oder mehr Proben pro Sekunde verwendet. The invention enables shorter lengths of sensor units to be used with full length cables, as required for expedition prospecting, so that a transfer of the resulting large Number of signals on the recording device is possible without an exceptionally bulky, heavy one and expensive cable. This is achieved in that the electronics are included in the cable to carry the signals to be recorded by each of the relatively short elementary seismic sensor units and in multiplex operation to process and via a single data transmission line, e.g. B. a channel or a strong reduced number of channels to the recording and processing device at one end of the cable transferred to. The check rate for those in multiplex mode treated signals should be more than twice the highest frequency to be transmitted. Corresponding With the system explained here, a test rate in the order of at least 500 and preferably used 1000 or more samples per second.

Bei Systemen, beispielsweise bei dem System nach der Erfindung, bei denen höherfrequente seismische Signale verwendet werden, treten bestimmte Schwierigkeiten auf, die bei niedrigeren Frequenzen nicht oder nicht in dem Ausmaß eintreten. Insbesondere können beispielsweise wenn eine geologische Formation, die einen großen Neigungswinkel zur Horizontalen hat, bei einer geophysikalischen Erkundung angetroffen wird, die hochfrequenten Signale von 100 oder 200 Hz durch die langen Gruppen, wie sie beim Stand der Technik verwendet werden, in hohem Maße gedämpft werden. Ferner kann ein wesentlicher Unterschied in der Amplitude und im Frequenzgehalt in den empfangenen Signalen aus einer Schicht mit einem ziemlich großen Neigungswinkel, abhängig von der Richtung und der Entfernung der seismischen Sensoren oder der Orientierung der seismischen Gruppe oder des Kabels relativ zur Abschußstelle auftreten.In systems, for example in the system according to the invention, in which higher frequency seismic signals are used, certain difficulties arise that are not or at lower frequencies not occur to that extent. In particular, for example, if a geological formation that has a has a large angle of inclination to the horizontal, is encountered during a geophysical exploration, the high-frequency signals of 100 or 200 Hz through the long groups, as in the prior art used, can be dampened to a high degree. There can also be a significant difference in amplitude and in the frequency content in the received signals from a layer with a fairly large angle of inclination, depending on the direction and distance of the seismic sensors or the orientation the seismic group or cable relative to the launch site.

Dieses Problem wird durch richtungsabhängig empfindliche Sensoranordnungen gelöst. Insbesondere wird die höherfrequente Energie, die für kleinere geologische Diskontinuitäten und Formationen charakteristisch ist, rascher durch die richtungsempfindlichen Gruppen angezeigt, und das System liefert auch bei einer ausgedehnten Erkundung keine unvereinbaren Resultate.This problem is solved by sensor arrangements that are sensitive depending on the direction. In particular, will the higher frequency energy characteristic of smaller geological discontinuities and formations, displayed more quickly by the direction-sensitive groups, and the system also delivers in the event of an extended one Exploring no inconsistent results.

Beim erfindungsgemäßen geophysikalischen Explorationsverfahren werden daher wenigstens zwei Gruppen von Sensörcinheiien (Hydrophone und Geophone) in einem einzigen seismischen Kabel angeordnet und eine geophysikalische Untersuchung erfolgt so, daß die Richtungsempfindlichkeit einer jeden Gruppe individuell geändert wird, um selektiv Signale aus einer seismischen Störung zu empfangen, die einzeln und nacheinander von fortschreitend tieferen Schichten reflektiert werden. Die Ausgänge der Gruppen werden nacheinander verarbeitet, so daß geophysikalische Querschnitte darstellbar sind.In the geophysical exploration method according to the invention, at least two groups of sensor families (hydrophones and geophones) in a single seismic cable and a geophysical survey is carried out so that the directional sensitivity Each group is changed individually to selectively receive signals from a seismic To receive disturbances, which are reflected individually and one after the other from progressively deeper layers. The outputs of the groups are processed one after the other so that geophysical cross-sections can be displayed are.

Bei einem mit Reflexion arbeitenden seismographischen Explorationsverfahren wird somit eine seismische Störung eingeleitet, es werden wenigstens zwei richtungsempfindliche Seismometergruppen in einem Kabel untergebracht, und es wird eine geophysikalische Erkundung durch^individuelles Verändern der Richtungsempfindlichkeit einer jeden Gruppe im Laufe der Aufzeichnung von Reflexionen der seismischen Störung durchgeführt, wodurch Gruppensignale erhalten werden.
Wie vorstehend ausgeführt, weist das seismische Kabei nach der Erfindung eine große Anzahl von etwa gleichförmig versetzten elementaren seismischen Sensorcinheiten auf, und Signale aus jeder dieser Einheiten werden über das Kabel auf eine seismische Datenverarbeitungseinrichtung übertragen, anstatt daß sie elektrisch innerhalb des Kabels miteinander kombiniert werden. Bei bekannten Meereskabeln von etwa 3000 m Länge werden, wie weiter oben bereits erwähnt, etwa 1500 Hydrophone verwendet, und die Signale aus Gruppen von etwa 30 dieser Hydrophone werden so kombi-
In a reflection seismographic exploration method, seismic disturbance is initiated, at least two directionally sensitive seismometer groups are accommodated in a cable, and geophysical exploration is carried out by individually changing the directional sensitivity of each group in the course of recording reflections of the seismic disturbance , whereby group signals are obtained.
As stated above, the seismic cable of the invention includes a large number of approximately uniformly offset elementary seismic sensor units, and signals from each of these units are transmitted over the cable to a seismic data processing device rather than being electrically combined within the cable. In known marine cables of about 3000 m length, as already mentioned above, about 1500 hydrophones are used, and the signals from groups of about 30 of these hydrophones are thus combined

r> niert, daß sie einen einzigen Kanal bilden, so daß seismische Signale von 48 Kanälen aus dem Kabel übertragen werden. Im Gegensatz hierzu ist im Falle der Erfindung die Verwendung etwa der gleichen gesamten Anzahl von seismischen Sensoren vorgesehen, es werden jedoch nur die Ausgänge einiger weniger Sensoren kombiniert, um ein Signal einer elementaren Sensoreinheit zu bilden, und es werden seismische Signale aus dem Kabel übertragen, die mehrere hundert dieser elementaren Sensoreinheiten darstellen. Diese seismischen Signale werden zu einer geringeren Anzahl von Richtungsgruppensignalen kombiniert, die benachbarte Bereiche des geologischen Aufbaus, gegen den die individuellen Gruppen gerichtet sind, darstellen, wobei die Augenblicksrichtung fortlaufend geändert wird. Diese Gruppensignale werden im Anschluß daran so kombiniert, daß sie eine geophysikalische Darstellung eines Querschnitts der Erdschichten ergeben.r> ned that they form a single channel, making seismic Signals of 48 channels can be transmitted from the cable. In contrast, in the case of the invention The use of approximately the same total number of seismic sensors is envisaged, however only the outputs of a few sensors combined to form a signal from an elementary sensor unit and seismic signals are transmitted from the cable containing several hundred of these elementary ones Represent sensor units. These seismic signals become a fewer number of directional group signals combined, the adjacent areas of geological structure against which the individual Groups are directed, the instantaneous direction is continuously changed. These Group signals are then combined in such a way that they form a geophysical representation of a Cross-section of the earth's strata.

Die zentrale Station, in der eine Gruppenformeinrichtung eine geeignete Datenkombination vornimmt, be-The central station, in which a group form device carries out a suitable combination of data,

3r> sitzt eine Aufzeichnungsvorrichtung hoher Kapazität, z. B. nach Art eines Videorekorders, um die digitalen Signale zu speichern, die seismische Signale aus allen einer Vielzahl von elementaren Sensoreinheiten in jedem der vielen Sätze solcher Einheiten innerhalb des seismischen Kabels darstellen. Die aufgezeichneten digitalen Signale werden dann von einer zweiten Gruppenformcinrichtung durch Kombination einer Vielzahl von richtungsempfindlichen Sensorgruppensignalen längs der Linie der Erkundung zusammengesetzt, wo-3 r > sits a high capacity recording device, e.g. In the form of a video recorder to store the digital signals representing seismic signals from all of a plurality of elementary sensor units in each of the many sets of such units within the seismic cable. The recorded digital signals are then put together by a second group shaping device by combining a plurality of direction-sensitive sensor group signals along the line of exploration, where-

« durch eine Reihe von geophysikalischen Spuren durch individuelles Ausrichten der Gruppen auf erwartete Reflexionspunkte gebildet werden, die sich als Funktion der Reflcxionslaufzeit nach einem Schuß ändern. Diese Technik ermöglicht es, die Energie selektiver aufzuzeichnen, die bei sich ändernden Winkeln aus benachbarten Spuren durch den zu erkundenden geophysikalischen Aufbau auf entsprechende benachbarte Gruppen in Längsrichtung des Kabels reflektiert werden. Im Anschluß daran werden die Spuren, die aus benachbarten Gruppen erhalten werden, in gleicher Weise umgesetzt, um einen vollständigen geophysikalischen Querschnitt zu erhalten.«Through a series of geophysical traces Individual alignment of the groups to be formed on expected points of reflection, which arise as a function Change the reflection time after a shot. This technique enables the energy to be recorded more selectively, those at changing angles from neighboring tracks through the geophysical to be explored Build-up to be reflected on corresponding neighboring groups in the longitudinal direction of the cable. In connection the traces obtained from neighboring groups are converted in the same way, to get a complete geophysical cross-section.

Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, möglichst die Anfangssignale, die von dem ersten Teil oder ersten Teilen des seismischen Kabels aufgenommen werden, welche der Abschußstelle am nächsten liegen, mit einer höheren Abtastfrequenz abzufragen. Im einem späteren Zeitabschnitt des Aufzeichnungszyklus für den gleichen Schuß, wenn die Reflexionen die weiter entfernten TeileIt has been found to be useful, if possible the initial signals picked up by the first part or parts of the seismic cable, which of the launch point are closest to interrogate with a higher sampling frequency. In a later Time segment of the recording cycle for the same shot when the reflections are the more distant parts

b5 des Kabels erreichen, wird die Abtastfrequenz für jede elementare Sensoreinheit längs des gesamten Kabels verringert Insbesondere kann während der Anfangsperiode, wenn reflektierte seismische Signale nur Senso-b5 of the cable becomes the sampling frequency for each elementary sensor unit reduced along the entire cable.In particular, during the initial period, if reflected seismic signals only sensor

ren in der ersten Hälfte des Kabels erreichen, jede der Sensoreinheiten in diesem Teil des Kabels mit der doppelten Abtastfrequenz im Vergleich zur Normalfrequenz abgefragt werden, und die Sensoreinheiten in der zweiten Hälfte des Kabels werden nicht abgetastet. Bei dieser Anordnung zeichnet das Aufzeichnungsgerät natürlich die gleiche Anzahl von Gesamtproben während des Abtastzyklus auf, weil während des ersten Teils des Zyklus die Sensoreinheiten der ersten I lälfte des Kabels während des normalen Abtastintervalls zweimal abgefragt werden, während im späteren Teil des Abtastzyklus alle Einheiten während des normalen Prüfintervalls nur einmal abgefragt werden. Nach einem Zeitintervall, das kleiner ist als ein Intervall, das die reflektierten Signale benötigen, um die zweite Hälfte des Kabels 7.u erreichen, schaltet das System auf die zweite Betriebsart über, in der alle Sensoreinheiten mit einer etwas geringeren Frequenz abgefragt werden. Wenn beispielsweise die normale Abtastdauer für das gesamte Kabel eine Millisekunde je Probe beträgt, so können während des Anfangsintervalls die Sensoreinheiten in der ersten Hälfte des Kabels mit einer Frequenz von zwei Proben je Millisekunde geprüft werden, während keine Prüfung aus dem zweiten, weiter entfernten Teil des seismischen Kabels vorgenommen wird. Während beider Teile des Zyklus nimmt das Aufzeichnungsgerät Proben mit einer Frequenz gleich dem Produkt von 1000 Proben je Sekunde, multipliziert mit der gesamten Anzahl von Sensoreinheiten im Kabel auf. Die von dem nahegelegenen Teil des seismischen Kabels aufgenommenen Anfangssignale schließen höherfrequente Komponenten wegen der verhältnismäßig kurzen Laufwege, die die seismischen Wellen zurücklegen, mit ein, und diese höheren Frequenzen können mit der höheren Abtastfrequenz ausreichend gut erfaßt werden. Wenn somit Proben aus dem näher liegenden Teil des Kabels mit einer Frequenz von 2000 pro Sekunde anstelle von 1000 Proben je Sekunde abgefragt werden, nähert sich die maximale Information, die übertragen werden kann, der, die bei 1000 Zyklen pro Sekunde auftritt, anstatt 500 Zyklen pro Sekunde, was der Häifte der niedrigeren Abtastfrequenz entspricht. Daher ermöglicht die höhere Abtastfrequenz sogar eine höhere Auflösung für ausgewählte Teile des zu erkundenden geologischen Abschnitts.Ren in the first half of the cable, each of the sensor units in that part of the cable with double Sampling frequency compared to the normal frequency are queried, and the sensor units in the second half of the cable are not scanned. With this arrangement, the recording apparatus records naturally the same number of total samples during the sampling cycle because during the first part of the Cycle the sensor units on the first half of the cable polled twice during the normal sampling interval while in the later part of the scan cycle all units are during the normal test interval can only be queried once. After a time interval that is smaller than an interval that the reflected signals need to reach the second half of the cable 7.u, the system switches to the second operating mode above, in which all sensor units are queried with a slightly lower frequency. For example, if the normal sampling time for the entire cable is one millisecond per sample, so can during the Starting interval the sensor units in the first half of the cable with a frequency of two samples can be checked per millisecond, while no check from the second, more distant part of the seismic Cable is made. During both parts of the cycle, the recorder will take samples with one Frequency equal to the product of 1000 samples per second, multiplied by the total number of sensor units in the cable. The one from the nearby Initial signals picked up part of the seismic cable include higher frequency components of the relatively short distances covered by the seismic waves, and these are higher Frequencies can be detected sufficiently well with the higher sampling frequency. If so samples from the closer part of the cable at a frequency of 2000 samples per second instead of 1000 samples per second are queried, the maximum information that can be transmitted approaches that of 1000 Cycles per second occurs instead of 500 cycles per second, which is mostly due to the lower sampling frequency is equivalent to. Therefore, the higher sampling frequency enables even higher resolution for selected parts of the geological section to be explored.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Verwendung von 10 oder mehr Gruppen vorgesehen, die längs des Kabels versetzt angeordnet sind, wobei jeder Satz eine Vielzahl von elementaren Sensoreinheiten aufweist, und die Signale aus den Sensoreinheiten werden so kombiniert, daß jede Gruppe mit ausgewählten Signalen beaufschlagt wird, die so verzögert sind, daß die betreffende Giuppe auf benachbarte unterirdische Stellen in den zu erkundenden Bereich ausgerichtet ist. Die Verzögerung zwischen den Einheiten für unterschiedliche Signalgruppen ist verschieden und wird zeitabhängig so geändert, daß Signale aus fortschreitend tieferen Schichten aufgenommen werden. Die resultierenden Spursignale können dann kombiniert werden, wobei die üblichen Bewegungskorrektur- und Sichtanzeigetechniken verwendet werden, um den vollständigen seismischen Abschnitt zu erfassen.In one embodiment of the invention, the use of 10 or more groups is contemplated that are staggered along the cable, each set having a plurality of elementary sensor units and the signals from the sensor units are combined so that each group is selected with Signals is applied that are delayed so that the group in question is oriented towards neighboring underground locations in the area to be explored. The delay between the units for different signal groups is different and is time dependent changed so that signals from progressively deeper layers are recorded. The resulting Tracking signals can then be combined using standard motion correction and visual display techniques used to cover the full seismic intercept.

Dieses eben erläuterte Meßprinzip wird durch eine spezielle Kabelelektronikschaltung nutzbar gemacht, deren Wechselstromspeisung bei hoher Frequenz, d. h. oberhalb des interessierenden seismischen Signalbandes, arbeitet Durch spezielle Verstärkungs-, Digitaldarstellungsverfahren und Prüfschaltungen und spezielle Datenverarbeitungsschaltungen in Verbindung mit der Gruppcnformeinrichtung, einschließlich einer Matrixspcichcranordnung, die seismische Signalproben in Relation zu einzelnen »Zeit-Fenstern« speichern und schließlich durch sehr schnell arbeitende Schaltungs-This measuring principle just explained is made usable by a special cable electronic circuit, their alternating current supply at high frequency, d. H. above the seismic signal band of interest, works through special amplification, digital representation methods and test circuits and special Data processing circuits in connection with the group form device, including a matrix memory arrangement, save the seismic signal samples in relation to individual "time windows" and finally by very fast working circuit

r) gruppen wird eine bewertete Kombination von ausgewählten Proben erreicht, um die seismischen Spursignale zu bilden, aus denen ein jeweiliger Querschnitt des erkundeten Gebiets gewonnen wird. r ) groups, an evaluated combination of selected samples is achieved in order to form the seismic trace signals from which a respective cross-section of the explored area is obtained.

Nachdem die einzelnen Merkmale der Erfindung erläutert worden sind, wird nachstehend auf bestimmte Punkte der Grundkonslruklion eingegangen, ferner darauf, wie die verschiedenen Merkmale zur Erzielung des angestrebten Ergebnisses beitragen. Wie eingangs erwähnt, ist eines der zu lösenden Probleme die Verbes-After the individual features of the invention have been explained, specific reference will be made below Points of the basic construction are discussed, as well as how the various characteristics to achieve contribute to the desired result. As mentioned at the beginning, one of the problems to be solved is the improvement

!5 serung des -Signal-Rausch-Verhältnisses und eine erhöhte Empfindlichkeit und Unlcrscheidbarkeit der gewonnenen Signale bei großräumig durchgeführten seismischen Schürfungen. Diese Ziele werden zunächst dadurch erreicht, daß das Hochfrequenzansprechvcrhalten des seismischen Systems verbessert wird. Die Faktoren, die zu dem verbesserten hochfrequenten Ansprechen beitragen, sind im wesentlichen! 5 reduction of the signal-to-noise ratio and an increased Sensitivity and indecisability of the signals obtained in the case of large-scale seismic surveys Grazes. These goals are first achieved by improving the high frequency response of the seismic system is improved. The factors contributing to the improved high frequency response contribute are essentially

1. der geringe gegenseitige Abstand der elementaren Sensorcinheiten,1. the small mutual distance between the elementary sensor units,

2. die Erzeugung und Übertragung einer großen Anzahl (in der Größenordnung von mehreren hundert) seismischen Signalen über ein seismisches Kabel gegebener Länge,2. the generation and transmission of large numbers (of the order of several hundred) seismic signals over a seismic cable of a given length,

3. das Kombinieren von Signalen aus den elementaren seismischen Sensoreinheiten bei sich kontinuierlich ändernden Verzögerungszeiten zur Erzielung von richtungsempfindlichen Gruppensignalen, die stets auf die Tiefe weisen, aus der die Ankunft der reflektierten Signale erwartet wird, und3. The combining of signals from the elementary seismic sensor units with itself continuously changing delay times to achieve direction-sensitive group signals, which always indicate the depth from which the arrival of the reflected signals is expected, and

4. der unmittelbare Einbau der Elektronik zur Verstärkung, Digitaldarstellung, Multiplexierung in zwei Stufen, Korrektur, Prüfung und weiteren Verarbeitung der hochfrequenten Seismischen Signale im Kabel.4. the immediate installation of electronics for amplification, digital display, multiplexing in two stages, correction, testing and further processing of the high-frequency seismic signals in the cable.

Das erfindungsgemäße seismische Datenverarbeitungssystem ist in der Lage, die Auflösung von seismischen Großschürfsystemen etwa zu verdoppeln, indem die obere Grenze des Durchlaßbandes des seismischen Systems um wenigstens eine Oktave angehoben wird. Insbesondere lag der obere —6 db-Punkt der Grenzfrequenz bei seismischen Systemen bisher bei etwa 40 Hz, im Vergleich zu mindestens 80 Hz für das für das Systern und das Verfahren der Erfindung.The seismic data processing system according to the invention is capable of resolving seismic Large mining systems roughly double by the upper limit of the pass band of the seismic System is raised by at least an octave. In particular, the upper -6 db point was the cutoff frequency in seismic systems up to now at around 40 Hz, compared to at least 80 Hz for that for the system and the method of the invention.

Nachfolgend wird eine weitere vorteilhafte Ergänzung der Erfindung erläutert Da die Erfindung sich auf Erfassungsetnrichtungen für seismische Analogsignale bezieht, bei denen die Ausgänge aus einer Vielzahl von Signalen empfangenden Kanälen in Multiplexbetrieb geschaltet sind und die Amplitude der geprüften Signale in digitale Wörter umgewandelt wird, sei darauf hingewiesen, daß bei herkömmlichen, mehrkanaligen Analog-Digital-Umwandlungseinrichtungen ein Multiplexer mit einer Vielzahl von Eingangsanschlüssen und einer gemeinsamen Ausgangs-Vielfachleitung verwendet wird. Jeder Eingangsanschluß zum Multiplexer ist so geschaltet, daß er das Ausgangssignal aus einer analogen Vorrichtung, z. B. einem seismischen Sensor, aufnimmt Häufig, wie in der seismischen Technik, ist es erwünscht die Gleichstromkomponente der Analogsignale, die von jedem Multiplexerkanal empfangen werden, zu eliminieren. Aus diesem Grund ist ein Gleichstrom-Sperr-Below is another beneficial supplement of the invention explained Since the invention relates to detection devices for seismic analog signals in which the outputs are multiplexed from a large number of channels receiving signals are switched and the amplitude of the signals under test is converted into digital words, it should be noted that that in conventional, multi-channel analog-to-digital conversion devices a multiplexer with a plurality of input connections and one common Output trunk line is used. Each input connection to the multiplexer is connected in such a way that that it receives the output signal from an analog device, e.g. B. a seismic sensor Often, as in seismic engineering, it is desirable to use the DC component of the analog signals transmitted by received on each multiplexer channel. For this reason, a DC blocking

kondensator zwischen jeden Eingangsanschluß /um Multiplexer und die Analogsignalquelle geschaltet. Die Multiplexer-Vielfachleitung ist mit einem Signal-Einstell- und -Verstärkernetzwerk, das nachstehend als SCAN bezeichnet wird, verbunden.capacitor between each input terminal / um Multiplexer and the analog signal source switched. The multiplexer multiple line is equipped with a signal setting and amplifier network, hereinafter referred to as SCAN.

Aus dem Fachmann bekannten Gründen werden unerwünschte Spannungen an den Gleichstrom-Sperrkondensatoren und dem SCAN erzeugt. Die unerwünschten Spannungen können zu thermoelektrischen Effekten, PeMiereffekten, versetzte Abdriften in den Verstärkerstufen, Feldeffekttransistorschaltern (FET) mit Durchführungskondensatoren und Ableitungswidersländcn zwischen ihren Steuer- und Schaltelementen, usw. führen. Das Problem der unerwünschten Spannung ist besonders akut in der seismischen Technik, weil die ankommenden Analogsignale einen extrem weiten dynamischen Bereich überdecken, beispielsweise bis 1200db (1 :1 000 000). Häufig hat die unerwünschte Spannung eine Größe, die vergleichbar ist mit der der zu erfassenden seismischen Signale.For reasons known to those skilled in the art, undesired voltages are applied to the DC blocking capacitors and the SCAN generated. The undesired voltages can lead to thermoelectric effects, PeMier effects, offset drift in the amplifier stages, Field effect transistor switches (FET) with feed-through capacitors and Ableitungswiderländcn between their control and switching elements, etc. lead. The problem of unwanted tension is particular acute in seismic engineering because the incoming analog signals have an extremely wide dynamic range Cover area, for example up to 1200db (1: 1,000,000). The unwanted voltage is often of a magnitude that is comparable to that to be detected seismic signals.

Bei einer typischen, bekannten, mehrkanaligen seismischen Einrichtung weist jeder Kanal einen Gleichstromsperrkondensator auf, der mit einem Anschluß eines normalerweise offenen Multiplexerschalters verbunden ist, während der andere Anschluß des Schalters mit der Muitiplexerausgangs-Vielfachleitung verbunden ist. Die Vielfachleitung ist an das SCAN angeschlossen, das eine Steuervorrichtung zum aufeinanderfolgenden Schließen der Multiplexerschaltung aufweist. Der Kondensator, dessen Schalter geschlossen worden ist, überträgt die unerwünschte Spannung über das SCAN an eine Auswertevorrichtung, beispielsweise einen Analog-Digital-Umwandler. In a typical, known, multi-channel seismic facility, each channel has a DC blocking capacitor connected to one terminal of a normally open multiplexer switch while the other terminal of the switch is connected to the multiplexer output trunk is. The multiple line is connected to the SCAN, which is a control device for successive Having closing the multiplexer circuit. The capacitor whose switch has been closed transmits the undesired voltage via the SCAN to an evaluation device, for example an analog-to-digital converter.

Im vorliegenden Fall ist der Sperrkondensator eines der Eingangskanäle zum Multiplexer geerdet, so daß dieser Kanal zu einem Meßkanal wird. Die unerwünschte Spannung, die an dem Kondensator im Meßkanal erzeugt wird, ist im wesentlichen die gleiche wie jene Störspannungen, die an den Kondensatoren in den die Signale aufnehmenden Multiplexerkanälen erzeugt werden, weil alle Kondensatoren und Schalter identisch sind. Eine Tastspeicherschaltung (S/H) bzw. Prüf- und Halteschaltung weist einen Serienkondensator auf, und ein normalerweise nicht geerdeter Umgehungsschalter ist zwischen den Ausgang des SCAN und den Eingang in den Analog-Digital-Umwandler geschaltet, der die Auswertvorrichtung darstellt. Die Ladung des Sperrkondensators im Meßkanal wird periodisch, nämlich während eines jeden Abtastzyklus des Multiplexers, auf den Serienkondensator in der S/W-Schaltung übertragen, jedoch mit entgegengesetzter Polarität und vorzugsweise gieicher Amplitude wie die Prüfspannung.In the present case, the blocking capacitor of one of the input channels to the multiplexer is grounded, so that this channel becomes a measuring channel. The undesired voltage generated across the capacitor in the measuring channel is essentially the same as the interference voltages generated across the capacitors in the multiplexer channels receiving the signals because all the capacitors and switches are identical. A key memory circuit (S / H) or test and hold circuit has a series capacitor, and a normally ungrounded bypass switch is connected between the output of the SCAN and the input to the analog-digital converter, which represents the evaluation device. The charge of the blocking capacitor in the measuring channel is periodically, namely during each sampling cycle of the multiplexer, transferred to the series capacitor in the S / W circuit, but with opposite polarity and preferably the same amplitude as the test voltage.

Mit der Erfindung wird eine Einrichtung zum Einleiten einer gewünschten Schaltfolge in wenigstens einer des Betriebs wird ein erstes Signal über die erste Verbindung auf die Vielzahl von Datenerfassungseinheiten übertragen. Ein zweites Signal wird über die zweite Verbindung nach einer bestimmten Zeitverzögerung im Anschluß an die Übertragung des ersten Signals übertragen. Das durch die /.weite Verbindung laufende Signal überholt das durch die erste Verbindung laufende Signal an der für einen Schaltvorgang ausgewählten speziellen Dalenerfassungseinheit. Wenn das gleichzeitigc Vorhandensein beider Signale an der ausgewählten Datenerfassungseinheil angezeigt wird, wird diec gewünschte Schaltfolge eingeleitet. Das erste Signal"kann durch eine einer Vielzuhl von Eigenschaften oder Zuständen gekennzeichnet sein. Wenn der Zustand des ersten Signals identifiziert ist, wird ein gewünschter Schaitvorgang in allen Datenerfassungseinheiten nacheinander in Abhängigkeit von dem jeweiligen Zustand des ersten Signals einge leitet.The invention provides a device for initiating a desired switching sequence in at least one of the operations, a first signal is transmitted via the first connection to the plurality of data acquisition units. A second signal is transmitted over the second connection after a certain time delay following the transmission of the first signal. The signal running through the / .wide connection overtakes the signal running through the first connection at the special terminal detection unit selected for a switching process. When the gleichzeitigc presence of both signals is displayed at the selected Datenerfassungseinheil that c desired switching sequence is initiated. The first signal "can be characterized by one of a plurality of properties or states. When the state of the first signal is identified, a desired switching process is initiated in all data acquisition units one after the other as a function of the respective state of the first signal.

Dieses Merkmal bildet den Teil der Einrichtung zur Übertragung und selektiven Steuerung von im Submultiplexbetrieb behandelten seismischen Daten über eine Signalübertragungsverbindung zu einer gemeinsamen zentralen Station, die das Signalverarbeitungsgerät aufweist. Eine Vielzahl von Datenerfassungseinheiten ist mit dem zentralen Sij.nalverarbeitungsgerät über die Signalübertragungsverbindung gekoppelt. Die Datenerfassungseinheiten sind in gleichem Abstand voneinander in einer Gruppierung mit zunehmend größer werdenden Abständen län.gs der Übertragungsverbindung von der zentralen Station und dem Verarbeitungsgerät versetzt angeordnet. Die Signalübertragungsverbindung weist den Abfragekanal, den Steuerkanal und den Datenkanal auf. Die Signallaufzeit durch den Abfragekanal ist verschieden von der Laufzeit durch den Steuerkanal. This feature forms part of the facility for transmission and selective control of submultiplexed treated seismic data via a signal transmission link to a common central station that has the signal processing device. A variety of data acquisition units is available with the central signal processing device via the Signal transmission link coupled. The data acquisition units are equidistant from one another in a grouping with increasing distances along the transmission link arranged offset from the central station and the processing device. The signal transmission link comprises the interrogation channel, the control channel and the data channel. The signal propagation time through the query channel is different from the transit time through the control channel.

Jeder Datenerfassungseinheit ist die Vielzahl von Analogdaleneingangskianälen, der als Kanalauswählvorrichtung arbeitende Multiplexer, der Analog-Digital-Umwandler und das Speicherregister für die Ausgangssignale zugeordnet, wie weiter oben erwähnt und nachstehend im einzelnen beschrieben. Die Eingangssignale aus den Eingangskanälen werden im Multiplexbetrieb behandelt, in digitale Form umgewandelt und vorübergehend in dem Speicherregister für die Ausgangssignale gespeichert.Each data acquisition unit is the plurality of analog input channels, which acts as the channel selector working multiplexer, the analog-to-digital converter and the storage register allocated for the output signals, as mentioned above and described in detail below. The input signals from the input channels are multiplexed treated, converted into digital form and temporarily stored in the storage register for the output signals saved.

Das Ausgangssignal-Speicherregister einer jeden Datenerfassungseinheit, d. h. Sender-Empfängereinheit, ist mit der Aufzeichnuriigseinrichtung in dem zentralen Verarbeitungsgerät der zentralen Station über den Datenkanal der Signalübertragungsverbindung gekoppelt. Die Datenerfassungse:inheiten sind ferner mit einer Abfragesignaiprütschaitung und ersten und zweiten Signalkoinzidenzdeteluoren versehen.The output signal storage register of each data acquisition unit, d. H. Transceiver unit is with the recording device in the central Processing device of the central station coupled via the data channel of the signal transmission link. The data acquisition units are also equipped with an interrogation signal and provide first and second signal coincidence detectors.

Zu ausgewählten Abtastintervallen überträgt dasThe transmits at selected sampling intervals

aus einer Vielzahl von Datenerfassungseinheiten, in der 55 Steuergerät ein Abfragesignal in sequentieller Folge Praxis den oben erwähnten Sender-Empfängereinhei- über den Abfragekanal an jede Datenerfassungseinheit ten, vorgeschlagen. Die Erfassungseinheiten sind in einem gewünschten Schema an Stellen entfernt von eifrom a large number of data acquisition units, in the 55 control unit a query signal in sequential order Practice the above-mentioned transceiver unit via the interrogation channel to each data acquisition unit th, suggested. The registration units are in a desired scheme at locations remote from ei

nem zentralen Signalverarbeitungsgerät an der zentra-a central signal processing device at the central

der Reihe nach. Das Abfragesignal ist durch eine aus einer Vielzahl von Eigenschaften gekennzeichnet Wenn die die Signaleigenschaft identiHzierende Einrichtung len Station vorgesehen, die einen Steuersignalsender to auf ein Abfragesigna mit einer ersten Eigenschaft anaufweist Die Erfassungseinheiten sind im wesentlichen spricht wird der Multiplexer rückgesetzt Wenn die die in gleichem Abstand voneinander längs einer oder mehrerer Übertragungsverbindungen, die auch als Übertragungskanäle bezeichnet werden, angeordnet. Die Erfassungseinheiten sind an den Stcuersignalsender über b5
zwei Signalübertragungsverbindungen angeschlossen.
Die Laufzeit eines Signals durch die erste Verbindung
sequentially. The interrogation signal is characterized by one of a variety of properties, if the signal characteristic identiHzierende means provided len station, a control signal transmitter to a Abfragesigna having a first property anaufweist The detection units corresponds essentially to the multiplexer is reset When the equally spaced along one or more transmission links, which are also referred to as transmission channels, arranged. The detection units are connected to the control signal transmitter via b5
two signal transmission links connected.
The transit time of a signal through the first connection

ist kürzer als die durch die zweite Verbindung. Während Signaleigenschaft identifizierende Einrichtung ein Signal mit einer zweiten Eigenschaft anzeigt wird der Multiplexer weitergeschaltet und gibt Daten aus dem Ausgangssignal-Speicherregister in den Datenkanal zur Übertragung auf die: Aufzeichnungseinrichtung. Zusätzlich empfängt regeneriert und überträgt jede gegebene Datenerfassungscinheit, d. h. Sender-Emofänzereinheitis shorter than that through the second connection. During signal property identifying device a signal with a second property, the multiplexer is switched on and outputs data from the Output signal storage register in the data channel for transmission to the: recording device. Additionally receives, regenerates and transmits any given data acquisition unit, i. H. Transmitter-Emofancer Unit

Daten, die aus weiter entfernten tfinheiten ankommen.Data arriving from more distant entities.

Zu einem vorgewählten Zeitpunkt, der von der Zeit der Übertragung des Abfragesignals verschieden ist. kann ein Steuersignale über die Steuerleitung durch die Steuervorrichtung abertragen werden. Die vorgewählte Zeitdifferenz ist (n — 1) R, wobei π eine ganze Zahl ist, die den Rang der n-ten Datenerfassungseinheit darstellt und R ist die Signallaufzeitdifferenz des Signals durch die Abfrage- und Steuerkanäle zwischen zwei beliebigen Datenerfassungseinheiten.At a preselected time that is different from the time of transmission of the interrogation signal. a control signal can be transmitted via the control line by the control device. The preselected time difference is (n-1) R, where π is an integer representing the rank of the nth data acquisition unit and R is the signal propagation time difference through the interrogation and control channels between any two data acquisition units.

Das Abfragesignal ist vorzugsweise ein Impuls vorgewählter Dauer, d. h. Breite. Die Eigenschaft oder der Zustand eines Abfragesignals, das als Steuerparameter in der beschriebenen Ausführungsform verwendet wird.The interrogation signal is preferably a pulse of preselected duration, i. H. Broad. The property or the State of an interrogation signal which is used as a control parameter in the embodiment described.

gen. Die gleichzeitige Ankunft eines Abfrageimpulses im ersten Zustand an einer ausgewählten Datenerfassungseinheit und eines verzögerten kurzen Steuerimpulses über den ersten Steuerkanal leitet eine zweiteThe simultaneous arrival of an interrogation pulse in the first state at a selected data acquisition unit and a delayed short control pulse via the first control channel leads a second gewünschte Schaltfolge ein.desired switching sequence.

Weiterhin ist es mit einer vorteilhaften Ergänzung der Erfindung möglich, eine dritte gewünschte Schaltfolge in einer ausgewählten Datenerfassungseinheit durch die gleichzeitige Ankunft eines Abfrageimpulses im erstenFurthermore, it is a beneficial addition to the Invention possible, a third desired switching sequence in a selected data acquisition unit by the simultaneous arrival of an interrogation pulse in the first

ίο Zustand über den Abfragekanal und eines verzögerten kurzen Steuerimpulses über die zweite der drei Steuerlcitungcn einzuleiten.ίο State via the query channel and a delayed one short control pulse via the second of the three control lines.

schmalerer Impuls als eine zweite Eigenschaft oder einen zweiten Zustand besitzend definiert wird. Die Breite des schmaleren impulses ist vorzugsweise etwa dienarrower pulse is defined as having a second property or state. The width of the narrower pulse is preferably about that

Zusätzlich kann eine vierte gewünschte Schaltfolge in einer ausgewählten Datenerfassungseinheit durch die ist die Breite des Impulses. Ein breiter Impuis wird als 15 gleichzeitige Ankunft eines Abfrageimpulses im ersten eine ersie Eigenschaft aufweisend definiert, während ein Zustand über den Abfragekanal und eines verzögertenIn addition, a fourth desired switching sequence in a selected data acquisition unit can be performed by the is the width of the pulse. A broad impulse is defined as 15 simultaneous arrival of an interrogation impulse in the first an ersie property is defined, while one state is defined via the interrogation channel and one is delayed

kurzen Steuerimpulses über die dritte der drei Steuerleitungen eingeleitet werden.short control pulse can be initiated via the third of the three control lines.

Zur sicheren Datenübertragung ist es günstig, wenn Hälfte der Breite eines breiteren Impulses. Die Breite 20 gemäß einer weiteren Ergänzung der Erfindung die Abeines breiteren Impulses beträgt vorzugsweise weniger frage- und Steuerimpulse wiederholt auf die Datenerals die Hälfte des vorgewählten Abtastintervalls. fassungseinheiten in kurzen Abtastintervallen geschal-For secure data transmission, it is beneficial if half the width of a wider pulse. The width 20, according to a further addition to the invention, that of a wider pulse is preferably fewer query and control pulses repeated on the data than half the preselected sampling interval. frame units in short sampling intervals

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung tet werden, die w sniger als eine Millisekunde betragen wird eine gewünschte Schaltfolge in den Bauteilen einer können. Die Breite des Steuerimpulses wird so eingegewünschten Untergruppe von aufeinanderfolgenden 25 stellt, daß die gewünschte Schaltfolge in wenigstens ei-Datenerfassungseinheiten eingeleitet; die Untergruppe nigen der Datenerfassungseinheiten wirksam wird. Beiwird dabei aus der Vielzahl von Datenerfassungscinhei- spielsweisc kann die Hälfte der Einheiten, die der zenten ausgewählt Die Untergruppe weist eine erste aus- tralcn Station am nächsten liegen, einschließlich der gewählte Einheit und eine letzte ausgewählte Einheit Verarbeitungseinheit aktiviert werden. Die Anzahl von auf. Ein Abfrageimpuls im ersten Zustand wird von dem jo Impulsübertragungen kann in der Größenordnung von zentralen Verarbeitungsgerät durch den Abfragekanal übertragen. Nach einer ausgewählten Zeitverzögerung wird ein langer Steuerimpuls über den Steuerkanal übertragen. Die Vorderflanke des langen Steuerimpulses überholt den Abfrageimpuls im ersten Zustand an der ersten ausgewählten Einheit und fängt ihn ab. Die Rückflanke des langen Steuerimpulses überholt den Abfrageimpuls und passiert vor dem Abfrageimpuls alle Einheiten über die letzte ausgewählte Einheit hinaus.In a further embodiment of the invention, times that are less than one millisecond are switched a desired switching sequence in the components of a can. The width of the control pulse is set in a desired subgroup of successive 25 so that the desired switching sequence is initiated in at least ei data acquisition units; the subgroup nigen of the data acquisition units takes effect. For example, half of the units can be selected from the large number of data acquisition units selected unit and a last selected unit processing unit are activated. the number of on. An interrogation pulse in the first state is generated by the jo Pulse transmissions can be of the order of magnitude of central processing device through the interrogation channel transfer. After a selected time delay becomes a long control pulse via the control channel transfer. The leading edge of the long control pulse overtakes the query pulse in the first state of the first selected unit and intercepts it. the The trailing edge of the long control pulse overtakes the interrogation pulse and passes all of them before the interrogation pulse Units beyond the last selected unit.

Die Länge des langen Steuerimpulses ist gleich einem 40 um einen Aufzeichnungszyklus zu vervollständigen. Die ersten integralen Vielfachen der Signallaufzeitdifferenz Abfrage- und Steuerimpulse werden wiederholt auf die durch die beiden Kanäle zwischen zwei beliebigen Da- Datenerfassungseinheiten in vorgewählten Abtastintertenerfassungseinheiten. Die gewünschte Schaltfolge vallcn übertragen, nachdem ein erster Aufzeichnungsiritt nur in den Einheiten auf, in denen die Abfrage- und Zyklus eingeleitet worden ist. Die Breite und die Dauer Steuerimpulse etwa gleichzeitig vorhanden sind. Das 45 der Übertragung des Steuerimpulses werden so einge-The length of the long control pulse is equal to 40 to complete one recording cycle. the first integral multiple of the signal transit time difference query and control pulses are repeated on the through the two channels between any two Da data acquisition units in preselected scanning interval acquisition units. The desired switching sequence is transmitted after a first recording only in the units in which the interrogation and cycle has been initiated. The breadth and the duration Control pulses are present approximately at the same time. The 45 of the transmission of the control pulse are entered in this way

500 bis 1000 solcher Übertragungen sein, die sich über eine Zeitperiode von V2 bis zu 1 Sekunde erstrecken. Im Anschluß daran wird die Breite des Steuerimpulses so eingestellt, daß die gewünschte Schaltfolge in allen Datcncrfassungseinheitcn wirksam gemacht wird. Gleich zeitig wird das Impulsübertragungswiedcrholintervall auf eine oder zwei oder mehr Millisekunden erhöht. Zusätzliche Impulsübertragungen können dann von 1000 bis 6000 oder mehr solcher Übertragungen sein.500 to 1000 such transmissions, extending over a time period of V2 up to 1 second. in the Following this, the width of the control pulse becomes like this set so that the desired switching sequence is made effective in all data acquisition units. Same the pulse transmission repetition interval becomes timely increased to a millisecond or two or more. Additional impulse transmissions can then be made by 1000 to 6000 or more such transfers.

erste ganzzahlige Vielfache ist gleich der Anzahl von Bauteilen vermindert um eins, die in einer Untergruppe vorhanden sind. Die ausgewählte Zeitverzögerung entspricht einem zweiten integralen Vielfachen der Signallaufzeitdifferenz zwischen zwei beliebigen Datenerfassungseinheiten, wobei das zweite Vielfache gleich der Anzahl von Einheiten ist, die zwischen der ersten ausgewählten Einheit und der zentralen Verarbeitungsvorrichtung liegen.first integer multiple is equal to the number of components minus one that is in a subgroup available. The selected time delay corresponds to a second integral multiple of the signal propagation time difference between any two data acquisition units, the second multiple being equal to Is the number of units that lie between the first selected unit and the central processing device.

Nach einem weiteren Merkmal einer Ausführungsform der Erfindung sind drei parallele Steuerkanäle vorgesehen. Eine Majoritätswahlschaltung an jeder Datenerfassungseinheit ist mit den drei Steuerkanälen gekoppelt. Ein verzögerter langer Steuerimpuls wird über die drei Steuerkanäle parallel übertragen. Die gleichzeitige Aufnahme eines Abfrageimpulses im ersten Zustand an einer Datenerfassungseirheit über den Abfragekanal und ein langer Steuerimpuls über wenigstens zwei der drei Steuerkanäle leitet eine erste gewünschte Schaltfolge ein.According to a further feature of an embodiment of the invention, three parallel control channels are provided. A majority voting circuit on each data acquisition unit is coupled to the three control channels. A delayed long control pulse is transmitted via the transmit three control channels in parallel. The simultaneous recording of an interrogation pulse in the first state a data acquisition unit via the interrogation channel and a long control pulse via at least two of the three control channels initiate a first desired switching sequence.

Nach einem weiteren Merkmal dieser Ausführungsform der Erfindung wird ein verzögerter kurzer Steuerimpuls über die erste der drei Steuerlcitungen übertra-According to a further feature of this embodiment of the invention, a delayed short control pulse is transmitted over the first of the three control lines. stcllt, daß eine gewünschte Schaltfolgc in einer ersten Untergruppe von Datenerfassungseinheiten, die eine vorgewählte Anzahl von Bautcileeinheilen enthalten, wirksam gemacht wird. Nachdem der erste Aufzeichstcllt that a desired switching sequence in a first Subgroup of data acquisition units that contain a preselected number of building units, is made effective. After the first record nungszyklus 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 wirksamcycle has been completed, a second Recording cycle initiated, and the width and duration of the transmission of the control pulse are set so that a desired switching sequence in a second Subgroup of data acquisition units effective 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 wer-is made. The above-mentioned steps can be repeated a number of times so that an apparatus is obtained which has a desired switching sequence in successive subgroups can be made effective by subsequent data acquisition units

M) den.M) the.

Es ist mit der Erfindung auch möglich, die Breite des Steuerimpulses für jeden Aufzeichnungszyklus konstant zu hüllen. Für jeden Aiifzeichnungszyklus wird die Zeitdauer der Übertragung des Steuerimpulses in bezug aufWith the invention it is also possible to keep the width of the control pulse constant for each recording cycle to wrap. For each drawing cycle, the duration of the transmission of the control pulse is related to

br, die Übcrtragiingsdauer des Abfrageimpulses um ein anderes gunz/.ahliges Vielfaches der Signallaufzeitdiffcrenz, d. h. Verzögerung, zwischen zwei beliebigen Einheilen verzögert. Beispielsweise werden durch Vergrö-b r , the transmission duration of the interrogation pulse by another multiple of the signal propagation time difference, ie delay, delayed between any two units. For example, by enlarging

ßerung der Verzögerung um ein Vielfaches einer Einheit nach jedem Aufzeichnungszyklus aufeinanderfolgende Untergruppen von Datenerfassungseinheiten nacheinander wirksam gemacht, wodurch die gewünschte, vorbeschriebene Anrollfähigkeit erreicht wird.The delay is increased by a multiple of a unit after each recording cycle made effective in succession, thereby achieving the desired, prescribed curling ability will.

Durch Verwendung einer einzigen, zeitverzögcrtcn, zweistufigen, im Multiplexbetrieb geschalteten Fernmeßverbindung wird es nunmehr wirtschaftlich und praktisch möglich, eine im Prinzip unbegrenzte Anzahl von seismischen Sensoreinheiten zu verwenden. Die Verwendung einer einzigen Fernmeßverbindung reduziert die Zahl von erforderlichen Leitungen von seismischen Kabeln durch die zweifache Multiplexierung so weit daß es nunmehr möglich ist, 500 bis 1000 getrennte Daienkanäle zu verwenden.By using a single, time-delayed, two-stage, multiplexed telemetry connection, it is now economical and practically possible to use an in principle unlimited number of seismic sensor units. the Using a single telemetry link reduces the number of lines of seismic cable required by multiplexing it twice far that it is now possible to have 500 to 1000 separate To use daienkanal.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert Es zeigtThe invention is explained below in conjunction with the drawing on the basis of exemplary embodiments

F i g. 1 eine schematische Gesamtansicht einer Ausführungsform einer seismischen Einrichtung, die im Wasser betrieben wird und die hinter einem Fahrzeug hergeschleppt wird;F i g. 1 shows a schematic overall view of an embodiment of a seismic device which is shown in FIG Water is operated and is towed behind a vehicle;

Fig.2a bis 2d Querschnittsansichten eines Schnitts durch das seismische Kabel nach Fig. 1;2a to 2d are cross-sectional views of a section through the seismic cable of Figure 1;

Fig.3a bis 3d Querschnittsansichten eines Verbinderbausteins mit Sender/Empfänger als Teil des seismischen Kabels nach F i g. 1;3a to 3d cross-sectional views of a connector module with transmitter / receiver as part of the seismic cable according to FIG. 1;

Fig.4 ein Stromkreisdiagramm der Energiespeiseverbindungen für die Sender/Empfänger;Figure 4 is a circuit diagram of the power feed connections for the transmitter / receiver;

F i g. 5 ein schematisches Stromkreisdiagramm einer Sender/Empfängereinheit;F i g. 5 is a schematic circuit diagram of a transceiver unit;

F i g. 6 eine schematische Darstellung der Majoritätswähl- und Fehleranzeigeschaltungen;F i g. Figure 6 is a schematic diagram of the majority voting and error indicating circuits;

F i g. 7a eine schematische Darstellung eines Druckwandlers;F i g. 7a is a schematic representation of a pressure transducer;

Fig.7b die elektrischen Verbindungen der Hilfskanäle;7b shows the electrical connections of the auxiliary channels;

F i g. 8a eine Schnittansicht eines Endabschnitts; Fig.8b eine schematische Darstellung der elektrischen Verbindungen im Endabschnitt;F i g. 8a is a sectional view of an end portion; 8b shows a schematic representation of the electrical connections in the end section;

Fig.9 eine Querschnittsansicht des Einführkabelabschnitts;Fig. 9 is a cross-sectional view of the insertion cable section;

Fig. 10 ein Zeitdiagramm, das eine Art eines sclbsttaktenden Kodes für die Übertragung von Datenwörtern darstellt;Fig. 10 is a timing diagram showing one type of self-clocking code for the transmission of data words;

F i g. 11 ein Zeitdiagramm für einen Abtastzyklus; Fig. 12 ein Zeitdiagramm, das die Folge von Abfragesignal- und Datensignalübertragung in bezug auf zwei Kabelabschnitte wiedergibt;F i g. 11 is a timing diagram for one sampling cycle; Fig. 12 is a timing diagram showing the sequence of interrogation signal and data signal transmission with respect to reproduces two cable sections;

F i g. 13 ein Zeitdiagramm, das die Aktivierung dreier aufeinanderfolgender Sender-Empfängereinheiten, jedoch keiner anderen Einheit verdeutlicht;F i g. 13 is a timing diagram illustrating the activation of three successive transceiver units, but no other unit;

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

Fi g. 15 eine schematische Darstellung einer Ausführung eines kommutierten Hochpaßfilters;Fi g. 15 is a schematic illustration of an embodiment of a commutated high-pass filter;

Fig. 16 eine schematische Darstellung einer Analog-Digital-Umwandlereinrichtung, bei der das kommutierte Filier nach Fig. 15 verwendet wird;16 shows a schematic representation of an analog-digital converter device in which the commutated filter according to FIG. 15 is used;

Fig. 17 ein schematisches Blockschaltbild eines seismischen Datenverarbeitungssystems;17 is a schematic block diagram of a seismic data processing system;

!•'ig. 18 eine schematische Darstellung der Kleklronik,die in der Sender-Empfiingercinheit enthalten ist;! • 'ig. 18 is a schematic representation of the Kleklronic contained in the transmitter-receiver unit;

Fig. 19 eine detaillierte schematische Darstellung des Wicderholnetzwcrks in der Sender-Empfängereinheit nach Fig. 18;19 is a detailed schematic representation of the Repeat networks in the transceiver unit of Fig. 18;

F i g. 20 Zettdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise des Systems nach F i g. 17;F i g. 20 Zett diagrams to explain the mode of operation of the system according to FIG. 17;

Fig.21 eine schematische Darstellung einer Gruppenformeinrichtung, wie sie in der zentralen Station des Systems enthalten ist;Fig.21 is a schematic representation of a group molding device as it is in the central station of the System is included;

Fig.22 Modifikationen der Form unterschiedlicher Impulskodes;Fig. 22 modifications of the shape of different Pulse codes;

F i g. 23 ein Diagramm eines meeresseismischen Explorationssystems;F i g. 23 is a diagram of a marine seismic exploration system;

ίο Fig.24 und 25 Diagramme über das Ansprechen einer seismischen Kabelgruppe bei verschiedenen Frequenzen als Funktion des Einfallens oder der Neigung der unterirdischen Schichten, von welchen Signale reflektiert werden;ίο Fig. 24 and 25 are diagrams showing the response of a seismic cable group at different frequencies as a function of dip or slope the underground layers from which signals are reflected;

Fig.26 ein Diagramm, das die Konfiguration einer typischen seismischen Gruppierung angibt;Fig. 26 is a diagram showing the configuration of a indicating typical seismic grouping;

F i g. 27 ein Diagramm, das eine verjüngte Gruppierung darstellt;F i g. Figure 27 is a diagram illustrating a tapered array;

Fig.28 eine graphische Darstellung des quadratisehen Mittelwerts der Geschwindigkeit der reflektier ten seismischen Wellen als Funktion der Laufzeit dieser Wellen;Fig. 28 is a graph of the square mean value of the speed of the reflecting th seismic waves as a function of the transit time of these waves;

F i g. 29 ein vereinfachtes Diagramm, das bei der Berechnung der Verzögerung an benachbarten Sensoreinheilen verwendet wird, die eine aus mehreren Einheiten bestehende seismische Gruppierung bilden;F i g. Figure 29 is a simplified diagram used in calculating the delay on adjacent sensor units that are one of multiple units form existing seismic grouping;

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

Fig.31 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der großangelegten seismischen Datenverarbeitungseinrichtung;Fig. 31 is a block diagram of an embodiment the large-scale seismic data processing facility;

F i g. 32 ein Blockschaltbild der Kabelelektronik und der seismischen Sensoreinheiten;F i g. 32 a block diagram of the cable electronics and the seismic sensor units;

F i g. 33 ein detailliertes Blockschaltbild einer Gruppierungsformeinrichtung, die einen Teil der Schaltung nach Fig.31 darstellt;F i g. Figure 33 is a detailed block diagram of an array forming device which forms part of the circuit according to Figure 31;

Fig. 34 ein Gesamtblockschaltbild der speziellen Datenverarbeitungseinrichtung, die bei der Ausführung der Strahllenkgruppierungsformeinrichtung verwendet wird;34 is an overall block diagram of the specific data processing equipment used in executing the beam steering array forming device is used;

F i g. 35 ein Diagramm, das die Formation von Gruppierungen in der Strahllenkvorrichtung nach den Fig. 31 und 34 zeigt;F i g. 35 is a diagram showing the formation of groupings in the beam steering apparatus of FIGS Figures 31 and 34 show;

F i g. 36 ein vereinfachtes Blockschaltbild, das ein typisches Digital-Analog-Umwandlungssystem darstellt;F i g. 36 is a simplified block diagram illustrating a typical digital to analog conversion system;

F i g. 37 ein vereinfachtes schematisches Blockschaltbild einer solchen Einrichtung;F i g. 37 shows a simplified schematic block diagram of such a device;

F i g. 38 ein Diagramm einer modifizierten Schaltung, die der nach F i g. 37 entspricht, bei der das Filter nach so Fig. 16 jedoch in die Eingangskanäle eingesetzt ist;F i g. 38 is a diagram of a modified circuit similar to that of FIG. 37 corresponds, in which the filter after however, Fig. 16 is inserted into the input channels;

F i g. 39 ein Blockschaltbild eines Binärverstärkungssystems mit veränderlichem Verstärkungsfaktor;F i g. 39 is a block diagram of a variable gain binary gain system;

F i g. 40 ein schematisches Diagramm einer Verstärkerstufc des Systems nach F i g. 39 mit Geräuschlöscheinrichtung;F i g. 40 is a schematic diagram of an amplifier stage of the system of FIG. 39 with noise extinguishing device;

F i g. 41 und 42 schematische Darstellungen des Prinzips der Löschung des Geräusches, wie es bei der Schaltung nach F i g. 40 verwendet wird;F i g. 41 and 42 are schematic representations of the principle of extinguishing the noise, as is the case with the circuit according to FIG. 40 is used;

Fig.43 eine stark vereinfachte, schematische Darbo stellung des mehrkanaligen seismischen Datenverarbeitungssystems;43 shows a greatly simplified, schematic Darbo position of the multi-channel seismic data processing system;

Fig.44 ein Blockschaltbild der Signalkonditionierlogik, die in jeder Sender-Empfängereinheit enthalten ist; Fig.45 ein Schaltdiagramm der Signaleigenschaftsbr> Identifizicreinrichtung und der ersten und zweiten Signalkoinzidenz-Dctektoren in einer Sender-Empfängereinheit;Figure 44 is a block diagram of the signal conditioning logic contained in each transceiver unit; 45 shows a circuit diagram of the signal property b r > identification device and the first and second signal coincidence detectors in a transceiver unit;

Fig.46 eine Schaltanordnung zur Verzögerung derFig.46 a circuit arrangement for delaying the

Übertragung eines Steuersignals im Anschluß an die Übertragung eines Abfragesignals sowie um dem Steuersignal eine Zeitverschiebung zu erteilen;Transmitting a control signal subsequent to the transmission of an interrogation signal and to give the control signal a time offset;

Fig.47 eine Erweiterung der Darstellung nach F i g. 43, wobei sieben Datenerfassungseinheiten gezeigt sind, von denen drei aufeinanderfolgende Einheiten aktiviert werden, sowie ein Zeitdiagramm, das die zeitlichen Beziehungen der Steuer- und Abfrageimpulse in bezug auf die Sender-Empfängereinheiten darstellt; und47 an expansion of the representation according to F i g. 43, showing seven data acquisition units, of which three successive units are activated, as well as a time diagram which shows the time relationships of the control and interrogation pulses in FIG with respect to the transceiver units; and

F i g. 48 eine abgeänderte Ausführungsform der Steuer- und Abfrageschaltung nach F i g. 45.F i g. 48 shows a modified embodiment of the control and interrogation circuit 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 mii einem kurzen Endabschnitt 18 versehen. Die Kabelanordnung 12 ist in einzelne aktive Kabelabschnitte 20 unterteilt, deren jedes 60 m lang ist. jeder Verbinderbaustein 13, der eine Elektronikbaugruppe enthält, die als Sender-Empfängereinheit bezeichnet ist, verbindet aktive Kabelabschnitte 20 miteinander sowohl elektrisch als auch mechanisch. Eine typische seismische Sensorkabelanordnung 12 besteht aus 50 oder mehr aktiven Abschnitten 20 und kann eine Gesamtlänge von 3000 m oder mehr aufweisen. Jeder Kabelabschnitt kann zehn elementare Sensoreinheiten 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.According to Fig. 1, a ship 10 is towing a seismic one Sensor cable assembly 12 through water 14. The seismic sensor cable assembly 12 is elastic Shock absorber section 16 and an insertion section 17 connected. The trailing end of the cable assembly 12 is provided with a short end section 18. The cable assembly 12 is divided into individual active cable sections 20, each of which is 60 m long. everyone Connector module 13, which contains an electronic assembly, which is referred to as a transmitter-receiver unit, connects active cable sections 20 to one another both electrically and mechanically. A typical seismic sensor cable assembly 12 consists of 50 or 50 more active sections 20 and can have an overall length of 3000 m or more. Each cable section can contain ten elementary sensor units 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 when the illustrated embodiment is a marine seismic cable.

Die Signalausgänge aus den elementaren Sensoreinheiten 21 sind mit einer der Sender-Empfängereinheiten gekoppelt, die die Signale auf eine zentrale Station 2 auf dem Schiff 10 aberträgt Die zentrale Station 2 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 elementary sensor units 21 are connected to one of the transmitter-receiver units coupled, which transmits the signals to a central station 2 on the ship 10. The central station 2 contains a control circuit 4 for the transmission of query, command, power and test signals and a device 6 for receiving and recording digital Data words from a data link in the cable.

Wenn das Schiff die Kabelanordnung 12 durch das Wasser schleppt, erzeugt eine seismische Schallquelle 19, z. B. eine Druckluftimpulsquelle (Luftkanonc) oder eine Gasexplosionseinrichtung, in Intervallen seismische Wellen im Wasser. Diese Wellen schreiten nach unten durch das Wasser 14, z. B. längs des Strahlpfades 15 fort und treffen auf die Wasserbodenoberfläche 22, wo sie in Richtung des Pfades 23 aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeiten zwischen Wasser 14 und Erdschicht 24 gebrochen werden. Bei der Durchdringung des Erdbodens setzen die akustischen Wellen ihren Weg längs des gebrochenen Strahlpfades 23 fort und werden von einer unterirdischen Schicht 26 reflektiert. Die reflektierten Wellen kehren längs des 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 Sensoreinheiten 21 erfaßt, die die reflektierten akustischen Wellen in elektrische Signale umwandeln. Die akustischen Wellen nehmen auch andere Strahlpfade, z. B. 31 —32—34—36, wo sie durch Sensoreinheiten, /.. B. 2Γ, erfaßt werden, die weiter von dem Schiff 10 entfernt sind als die Sensoreinheit 21. Obgleich ähnliche Strahlpfade zwischen der Schallquelle 19 und jeder der 500 elementaren seismischen Sensoreinheiten in der seismischen Kabelanordnung 12 vorhanden sind, sind nur zwei solcher Pfade aus Gründen der Übersichtlichkeil dargestellt.As the ship tows the cable assembly 12 through the water, it creates a seismic sound source 19, e.g. B. a compressed air pulse source (Luftkanonc) or a gas explosion device, at intervals seismic waves in the water. These waves follow suit down through the water 14, e.g. B. along the beam path 15 and hit the water bottom surface 22, where they move in the direction of the path 23 due to the different speeds between water 14 and earth layer 24 are broken. When penetrating the ground, the acoustic waves set continue along the refracted beam path 23 and are reflected by a subterranean layer 26. The reflected waves return along the beam path 28 to the bottom surface 22 of the water and continue their way up along the beam path 30 from there. The reflected waves are through Detected sensor units 21, which convert the reflected acoustic waves into electrical signals. the acoustic waves also take other beam paths, e.g. B. 31 —32—34—36, where they are replaced by sensor units, / .. B. 2Γ, which are further away from the ship 10 are as the sensor unit 21. Although similar beam paths between the sound source 19 and each of the 500 Basic seismic sensor units in the seismic cable assembly 12 are only two such paths are shown for reasons of clarity.

Fig.2a zeigt eine schematische Längsschnittansicht des führenden Endes eines aktiven seismischen Kabelabschnitts 20. Aus Gründen der zeichnerischen Darstellung sind die Längsdimensionen wesentlich verkürzt worden. Der Abschnitt besteht aus einer äußeren Kunststoffhaut 40, drei Zugbelastungsbauteilen 42, 43 aus Stahl (das dritte Bauteil ist nicht dargestellt), einer Vielzahl von Stirnwandabstandshaltern 44 und einem2a shows a schematic longitudinal sectional view of the leading end of an active seismic cable section 20. For reasons of the graphic representation, the longitudinal dimensions are significantly shortened been. The section consists of an outer plastic skin 40, three tensile load components 42, 43 made of steel (the third component is not shown), a plurality of end wall spacers 44 and one

ίο Endabstandshalter 46 an jedem Ende des Abschnitts. 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 Abstützungίο end spacers 46 at each end of the section. The plastic skin 40 has an inside diameter of 7 cm and a wall thickness of 0.475 cm. The end wall spacers 44 are 60 cm apart inside the plastic skin 40 for internal support vorgesehen. Jeder Stirnwandabstandshalter 44 weist drei Löcher 48,48', 48" <F i g. 2b) zum Hindurchführen der Belastungsbauteile sowie ein zentrales Loch 50 zum Hindurchführen des Verbindungsleitungskabelbündels 52 auf. Die Haut ist mit der Abschiußstirnwand 46 überintended. Each bulkhead spacer 44 has three holes 48, 48 ', 48 "(Fig. 2b) to pass through of the loading components and a central hole 50 for the passage of the connecting line cable bundle 52 on. The skin is over with the release end wall 46 Stahlbänder 54,56 festgelegt. Die gesamte Haut ist mit leichtem Kerosin gefüllt, das einen neutralen Auftrieb in Wasser ergibt.Steel straps set 54.56. The entire skin is with filled with light kerosene, which gives a neutral buoyancy in water.

Eine Vielzahl von Sensoren 23, z. B. Hydrophone, sind in Absländen von jeweils 2 m innerhalb des Kabelab-A plurality of sensors 23, e.g. B. hydrophones are in a distance of 2 m each within the cable

2r> Schnitts 20 angeordnet. Jeder Sensor ist zwischen zwei in engem Abstand versetzten Stirnwänden 44 mittels Verbindungsgliedern herkömmlicher Art abgestützt. Jeder Kabelabschnitt weist mindestens 30 seismische Sensoren 23 auf. Bei einer Anordnung sind drei Sensoren 232 r > section 20 arranged. Each sensor is supported between two closely spaced end walls 44 by means of connecting links of a conventional type. Each cable section has at least 30 seismic sensors 23. In one arrangement there are three sensors 23 durch lokale Datenleitungen 58, 60 parallel geschaltet, so daß sie ein einziges Instrument und damit eine elementare seismische Sensoreinheit 21 bilden. Da die Sensoren 2 m voneinander versetzt sind, beträgt die Länge der elementaren Sensoreinheit 4 m und die Trennungconnected in parallel by local data lines 58, 60 so that they form a single instrument and thus an elementary seismic sensor unit 21. Since the sensors are offset by 2 m from each other, the length is the elementary sensor unit 4 m and the separation zwischen Gruppenmitten beträgt 6 m. Die lokalen Datenlcitungen 58,50 sind an Kabelbündel 52 angeschlossen und führen die Signale der Sensoreinheiten an entsprechende Stifte eines Vielleiter-Verbindungssteckers 62. Bei dieser Anordnung speist jede elementare seismi-between group centers is 6 m. The local data lines 58, 50 are connected to cable bundles 52 and carry the signals from the sensor units to corresponding pins of a multi-conductor connector 62. With this arrangement, each elementary seismic

4i> sehe Sensoreinheit aus drei Sensoren Signale in einen einzigen, gemeinsamen Datcnkanal. Die Parallelverbindung bewirkt, daß die elektrischen Ausgängen der einzelnen Sensoren 23 algebraisch summiert werden. Die Summierung der Signale führt zur Verstärkung4i> see sensor unit from three sensors signals into one single, shared data channel. The parallel connection has the effect that the electrical outputs of the individual sensors 23 are algebraically summed up. The summation of the signals leads to amplification

4r> gewünschter, systematischer, reflektierter Signale und zur Unterdrückung unerwünschter, willkürlicher Geräuschsignale, vorausgesetzt, daß die seismische WeI-lcnfront etwa parallel zur Ebene der Gruppierung verläuft. In diesem Idealfall »sehen« alle Sensoren 23 in den4 r > desired, systematic, reflected signals and for the suppression of undesired, random noise signals, provided that the seismic white front runs approximately parallel to the plane of the grouping. In this ideal case, all sensors 23 "see" into the

w elementaren Sensoreinheiten 21 oder 2V (Fig. 1) die Wellcnfront und nehmen die seismischen Wellen in Phase auf. Der Winkel wird mit zunehmendem Abstand von der Quelle größer. Zusätzlich hängt der Strahlpfadwinkel von der Neigung der Bodenfläche 22 im Wasser, derw elementary sensor units 21 or 2V (Fig. 1) the wave front and record the seismic waves in phase. The angle increases as the distance from the source increases. In addition, the jet path angle depends on the inclination of the bottom surface 22 in the water, the reflektierenden Grenzfläche 26 und vielen anderen Faktoren ab.reflective interface 26 and many other factors.

Eine Wellenfront, z. B. 35, die ein Wellenberg sein kann, schreitet so fort, daß ihre Verlängerung senkrecht zu den Strahlpfaden 30,36 bleibt. Wenn der WellenbergA wavefront, e.g. B. 35, which can be a wave crest, progresses so that its extension is perpendicular to the beam paths 30,36 remains. When the wave crest 35 über die Kabelanordnung 12 streicht, wird er zuerst von der Sensoreinheit 21 festgestellt, und etwas später von der Sensoreinheit 21'. In dem Augenblick, in dem der Wellenberg 35 auf die Scnsorcinhcit 21 auftrifft, ist es möglich, daß das Wellental einer vorausgehenden35 strokes over the cable assembly 12, it will be first detected by the sensor unit 21, and a little later from the sensor unit 21 '. In the moment in which If the crest 35 of the wave hits the scnsorcinhcit 21, it is possible that the wave trough of a preceding one

hr> Welle noch von einer Scnsorcinhcit 21' abgetastet wird. Wenn alle Sensoren zwischen 21 und 21' miteinander in einer langen Gruppe verbunden wären, wurden Signale aus den Scnsorausgängcn einander schwächen anstalth r > wave is still scanned by a Scnsorcinhcit 21 '. If all sensors between 21 and 21 'were connected together in a long group, signals from the sensor outputs would instead weaken each other

verstärken. Es ist daher erwünscht, daß die Länge einer individuellen elementaren Sensoreinheit kurz im Vergleich zu der Weilenlänge des seismischen Signals mit der höchsten interessierenden Frequenz isi.strengthen. It is therefore desirable that the length of one individual elementary sensor unit short compared to the length of the seismic signal with the highest frequency of interest isi.

Die Wellenlänge einer seismischen Welle, wie sie von einer Gruppe von seismischen Sensoren aufgenommen wird, die elektrisch miteinander verbunden sind, hängt in komplizierter Weise 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 durchquerenThe wavelength of a seismic wave, as picked up by a group of seismic sensors that are electrically connected to each other, depends in a complicated way on the angle of inclination and depth of the underground layers of the earth, the speed of the seismic wave, the distance between the acoustic source and the sensors and many other factors. Consider a group of electrically interconnected seismic sensors located on or near the surface of the water. The group has a length X. If a horizontally traveling wave (angle of incidence = 90 °) hits one end of the group, the time T is that the wave needs to traverse the group

T= X/VT = X / V

wobei V die akustische Geschwindigkeit in dem Ausbreitmedium ist. Bei einer Geschwindigkeit in Wasser von 1500 m/sec und einer Gruppenlänge von 69 m der bekannten Art ist die Laufzeit für die Welle 0,046 see. Für ein additives Ansprechen in Längsrichtung der Sensorgruppe soll die Gruppenlänge kleiner als'/« Wellenlänge sein. Die Laufzeit einer Welle beträgt somit 0,046 ■ 4 oder etwa 0,184 see. Diese Periode entspricht einer Grenzfrequenz von etwa 6 Hz. Wellen, die am Ende der Gruppe einfallen und Frequenzen besitzen, die wesentlich größer als die 6-Hz-Grenzfrequenz sind, tendieren dazu, daß sie stark gedämpft werden.where V is the acoustic velocity in the propagation medium. At a speed in water of 1500 m / sec and a group length of 69 m of the known type, the transit time for the wave is 0.046 seconds. For an additive response in the longitudinal direction of the sensor group, the group length should be less than '/ «wavelength. The running time of a wave is therefore 0.046 ■ 4 or about 0.184 seconds. This period corresponds to a cutoff frequency of about 6 Hz. Waves arriving at the end of the group and having frequencies much greater than the 6 Hz cutoff frequency tend to be severely attenuated.

Bei dem dargestellten System beträgt die Länge einer elementaren Sensoreinheit 4 m. Die Laufzeit für eine Welle beträgt 0,0026 see. Die Frequenz entsprechend einer viertel Wellenlänge beträgtIn the system shown, the length of an elementary sensor unit is 4 m Wave is 0.0026 see. The frequency is a quarter of a wavelength

/= 1/(0,0026· 4) = 96,1 Hz./ = 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 im Bereich des lindes der Kabelanordnung aufgenommen wird, so wird die obere Grenzfrequenz angehoben aufUsing a short elementary seismic sensor unit or group is the upper limit frequency has been significantly expanded. Take a 30 "angle of incidence for a wide-angled, shallow one Reflection signal that is picked up in the area of the lindes of the cable arrangement, the upper Cutoff frequency raised to

f= 96,1/sin 30° = 192,2Hz. 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 Kabelabschnitt 20 in der Nähe des führenden Endes vorgesehen. Elektrische Verbindungen aus den zusätzlichen Sensoren sind an das Kabclbündel 52 angeschlossen und übertragen Sensorausgangssignale auf entsprechende Stifte eines Verbindungssteckers 62. Bei einem typischen Kabelabschnitt 20 sind z. B. zehn Datenkanälc und drei Hilfskanäle vorhanden.In addition to the seismic sensors 23, auxiliary sensors, for example pressure transducers 64, loss indicator conductors 66, 68 and a water break indicator device 72 are provided in the cable section 20 in the vicinity of the leading end according to FIG. 2a. Electrical connections from the additional sensors are connected to the bundle of cables 52 and transmit sensor output signals to corresponding pins of a connector 62. In a typical section of cable 20, e.g. B. ten Datenkanälc and three auxiliary channels available.

Fig. 2c ist eine Querschnittsansicht des Kabclabschnitts längs der Linie 2c-c und zeigt die Konfiguralion der seismischen und zusätzlichen Sensoren innerhalb der Außenschicht 40. Die Bezugs/eichen in F i g. 2c entsprechen gleichen Bezugszeichen in F i g. 2a. l· i g. 2d ist ein Querschnitt durch eine Stirnwand 44 längs der I .inie 2cl-d nach Fig. 2 und zeig' Löcher 48 für das Belastungsbauteil 42 und eine öffnung 50 für das Kabelbündel 52.FIG. 2c is a cross-sectional view of the cable section taken along line 2c-c and showing the configuration of the seismic and auxiliary sensors within the outer layer 40. The references in FIG. 2c correspond to the same reference symbols in FIG. 2a. l · i g. 2d is a cross section through an end wall 44 along the first line 2cl-d according to FIG. 2 and shows holes 48 for the loading component 42 and an opening 50 for the cable bundle 52.

Die Kabclabschnitte sind miteinander wie in Fig.3a gezeigt verbunden. Bei dieser D?rstellung sind die Enden benachbarter Kabelabschnitte symmetrisch, so daß nur ein Ende im einzelnen beschrieben wird Die Belastungsbauteile 42 und 43 erstrecken sich durch eine Endstirnwand 46 und sind durch an sich bekannte Zughaken 45, 47 oder dergleichen abgeschlossen. Das Kabelbündel 52, das sich durch eine zentrische öffnung in der Endstirnwand 46 erstreckt, endet an einem Verbindungsstecker 62.The cable sections are connected to one another as shown in Fig.3a. In this illustration, the ends of adjacent cable sections are symmetrical, so that only one end will be described in detail. The loading components 42 and 43 extend through an end end wall 46 and are terminated by draw hooks 45, 47 or the like known per se. The cable bundle 52, which extends through a central opening in the end face wall 46, ends at a connector 62.

Ein Verbinderbaustein 13 ist zwischen benachbarten Abschnitten 20 vorgesehen. Jeder Verbinderbaustein 13 enthält eine Sender-Empfängereinheit, deren Zweck darin besteht, Analogsignale aus seismischen Sensoreinheiten und Hilfssensoren aufzunehmen, die Signale digital darzustellen und die digitalen Daten auf das Schiff 10 über eine Datenübertragungsverbindung in dem Kabelbündel 52 zu übertragen. Der Verbinderbaustein 13 weist einen Stirnwandverbinder 76 an jedem Ende auf, der mit einem Verbindungsstecker 62 zusammenpaßt. Die zusammenpassenden Verbindungsstecker ermöglichen eine Kopplung der Sensoreinheiten mit der inneren Sender-Empfängereinheit und stellen eine Vorrichtung zur Kopplung der Sender-Empfängereinheiten in Reihe mit der Übertragungsverbindung, dem Abfrageglicd, den Energie- und Prüfsignalkanälen in dem Verbindungskabclbündel 52 dar. Kurze Belastungsbauteile 78, 80 (ein drittes entsprechendes Bauteil ist nicht gezeigt), die durch Zughaken 82, 84 abgeschlossen sind, welche mit den Zughaken 45,47 zusammenpassen, sind mit dem Verbinderbaustein 13 durch Stahlklammern 86, 88 festgelegt. Das Gehäuse 75 des Verbinderbausteins 13 und die Stirnwandverbinder 76 sind so ausgelegt, daß sie einen Umgebungsdruck von bis zu 140 kg/cm2 aushalten. Die äußeren Dimensionen betragen 6,25 cm · 35 cm.
Wenn zwei Kabelabschnitte 20, 20' miteinander verbundcn werden sollen, werden die Zughaken 45 und 47 der Belastungsbauteile 42,43 mit den zusammengehörigen Zughaken 82,84 der kurzen Belastungsbauteile 78, 80 über Bolzen 90,92 verbunden. Ein Verbindungsstekker 62 ist jedem Stirnwandverbinder 76 an jedem Ende des Verbinderbausteins 13 zugeordnet. Eine Kunststoffstulpe 94 mit einem Innendurchmesser, der etwas größer ist als der äußere Durchmesser der Außenschicht 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 Auftriebs) gefüllt sein. Eine bessere Schwimmfähigkeit in Wasser labt sich durch syntaktischen Schaum erreichen.
A connector module 13 is provided between adjacent sections 20 . Each connector module 13 contains a transmitter / receiver unit, the purpose of which is to receive analog signals from seismic sensor units and auxiliary sensors, to display the signals digitally and to transmit the digital data to the ship 10 via a data transmission connection in the cable bundle 52. The connector module 13 has an end wall connector 76 at each end which mates with a connector 62. The mating connector plugs enable the sensor units to be coupled to the inner transmitter-receiver unit and provide a device for coupling the transmitter-receiver units in series with the transmission link, the interrogation unit, the power and test signal channels in the connecting cable bundle 52. Short loading components 78, 80 ( a third corresponding component is not shown), which are closed 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, 88. The housing 75 of the connector module 13 and the end wall connector 76 are designed so that they can withstand an ambient pressure of up to 140 kg / cm 2. The outer dimensions are 6.25 cm x 35 cm.
If two cable sections 20, 20 ' are to be connected to one another, the towing hooks 45 and 47 of the loading components 42, 43 are connected to the associated towing hooks 82, 84 of the short loading components 78, 80 via bolts 90, 92. A connector 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 slightly larger than the outer diameter of the outer layer 40 is slipped over the end end walls 46. The cuff 94 is fixed to the end walls 46 by steel strips 96, 98. The inside of the cuff 94 can be filled with light kerosene (to achieve buoyancy). A better buoyancy in water can be achieved through syntactic foam.

Der Verbinderbaustein 13 ist im Teilquerschnitt in Fig. 3b gezeigt. Jedes Ende des zylindrischen Gehäuses 75 des Verbinderbausteins 13 (F i g. 13b) ist durch einen Siirnwandverbinder 76 abgeschlossen, der in einer Aussparung 100 gleitet, die in das Ende des Gehäuses 75 eingearbeitet ist. O-Ringe 102, 104 bilden eine Strö-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. 13b) is terminated by a face connector 76 that slides in a recess 100 machined in the end of the housing 75. O-rings 102, 104 form a flow

«) mungsmittelabdichtung um den Verbinder. Der Stirnwandverbinder 76 wird durch einen Schnappring 106 an Ort 'ind Stelle festgelegt.«) Central sealing around the connector. The bulkhead connector 76 is secured in place by a snap ring 106.

Der Verbinderbaustein 13 ist im Querschnitt längs der Linie 3c-c in Fig. 3c und längs der Linie Zd-d inThe connector module 13 is shown in cross section along the line 3c-c in FIG. 3c and along the line Zd-d in

b5 F i g. 3d dargestellt. Die Elektronik der Sender-Empfängereinheit, die in dem Empfängerbaustein 13 enthalten ist (nachstehend im einzelnen beschrieben), ist auf drei gedruckten Schaltplatten 108,110.112iFie.3a und M\ b5 F i g. 3d illustrated. The electronics of the transmitter / receiver unit, which is contained in the receiver module 13 (described in detail below), is on three printed circuit boards 108, 110. 112iFie.3a and M \

befestigt. Die drei Platten, die die Sender-Empfängereinheit 111 darstellen, sind in Form eines dreieckförmigen 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.attached. The three plates that make up the transceiver unit 111 are in the shape of a triangle Prism trained. They are designed so that they can be inserted into the housing 75. Before inserting the inside of the housing 75 is covered with a thin layer of fiberglass (not shown) to allow the electronics is insulated against the metal wall. The connector module 13 is after assembly with mineral oil known type filled, which does not damage the electronic components. This results in good heat conduction and prevents the ingress of water.

Bei rauhem Wetter auf See unterliegt das Schleppfahrzeug 10(Fig. 1) unvorhersehbaren Beschleunigungen um die Stampf-, Roll- und Gierachse. Damit solche Beschleunigungen nicht auf die seismische Sensorkabeianordnung 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 Stahlbelastungsbauteilc werden Seile aus Nylon oder anderem elastischem Material verwendet. Ein Kabelbündel, das dem Kabelbündel 52 nach F i g. 2a entspricht, ist durch die Mittenöffnungen 50 der Stirnwände 41 geführt. Im Kabelbündel 52 ist ein ausreichender Durchgang vorgesehen, damit der Abschnitt sich bis um 50% seiner entspannten Länge strecken kann. Bei einer Ausführungsform werden zwei solche Streckabschnitte verwendet. Ein Verbinderbauteil ist zwischen das führende Ende des ersten aktiven Abschnitts und das ablaufende Ende des zweiten ablaufenden elastischen Abschnitts eingesetzt. Ein zweiter Verbinderbaustein 13' ist zwischen das ablaufende Ende des Einführkabelabschnitts 17 und das führende Ende des führenden Streckenabschnitts eingesetztIn rough weather at sea, the towing vehicle 10 (FIG. 1) is subject to unpredictable accelerations around the pitch, roll and yaw axes. So that such accelerations do not affect the seismic sensor assembly 12 are transmitted, one or more elastic cable sections 16 are between the insertion section 17 and the cable 12 switched on. The elastic cable sections are similar in structure to a active cable section, except that no seismic or auxiliary sensors are included. Ropes made of nylon or other elastic material are used in place of the steel load components. A bundle of cables that corresponds to the bundle of cables 52 of FIG. 2a corresponds to is through the central openings 50 of the end walls 41 led. Sufficient passage is provided in the cable bundle 52 so that the section extends up to can stretch 50% of its relaxed length. In one embodiment, there are two such stretching sections used. A connector component is between the leading end of the first active section and inserted the trailing end of the second trailing elastic portion. A second connector module 13 'is between the trailing end of the insertion cable section 17 and the leading end of the leading Section used

Das Kabelbündel 52 in jedem Kabelabschnitt 20 enthält zwei Sätze von Leitern. Ein Satz von lokalen Datenleitern, z. B. 58,60 überträgt Analogsignale aus den elementaren seismischen Sensoreinheiten 21 und den Hilfssensoren innerhalb jedes Kabelabschnitts auf die Sender-Empfängereinheit innerhalb eines benachbarten Verbinderbausteins 13. Die lokalen Leiter sind Koaxialkabel. Der andere Satz von Kabeln sind Durchführungs-Fernleitungen zur Übertragung von Abfrage-, Befehlsund Steuersignalen von dem Schiff 10 auf jeden Sender/ Empfänger 111 in einem Verbinderbaustein 13 und zur Übertragung von Datensignalen aus jeder Sender-Empfängereinheit 111 zurück zum Schiff 10. Die Fernleitungen weisen eine Datenübertragungsverbindung, ein Abfrägcverbiiidungssiück, zwei Befehisverbindungsstücke, zwei Prüfleitungen und eine Energieübertragungsleitung auf. Mit Hilfe der Streckverbindungen 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 conductors. A set of local data conductors, z. B. 58.60 transmits analog signals from the elementary seismic sensor units 21 and the auxiliary sensors within each cable section on the transmitter-receiver unit within an adjacent connector package 13. The local conductors are coaxial cables. The other set of cables are feed-through trunk lines for the transmission of interrogation, command and control Control signals from the ship 10 to each transmitter / receiver 111 in a connector module 13 and to Transmission of data signals from each transceiver unit 111 back to the ship 10. The trunk lines indicate a data transmission connection, an interrogation connection, two command connectors, two test leads and one power transmission line on. With the help of the stretch connections on the connector module 13, the long-distance lines extend over the total length of cable assembly 12.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Breitbanddatenübertragungsverbindung aus drei Koaxialkabeln. 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 Redundanzgründen verwendet. Wenn ein Kabel ausfällt, stehen zwei weitere für den Betrieb zur Verfugung.In a preferred embodiment, the broadband communications link consists of three coaxial cables. Coaxial cables are required to ensure transmission speed of 20 megabits per second (40 MHz for a word that only consists of ONE consists). Three cables are used instead of one for redundancy reasons. If a 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 ist, und zwar im kHz-Bereich liegt. Die beiden Befehlsverbindungsstücke mit verdrillten Leilcrpaaren übertragen die Steuersignale. Die Prüfuncl Prüf-Steuerleitungen sind verdrillte Leiterpaare, r, durch die ein Prüfsignal und ein Prüf-Steuer-Impuls übertragen werden.The interrogation connector consists of three redundant twisted-pair transmission lines. Twisted pairs of conductors are permitted for these and all other signal transmission lines because the transmission speed of the interrogation pulses is relatively low, namely in the kHz range. The two command connectors with twisted cable pairs carry the control signals. The test control lines are twisted wire pairs, r , through which a test signal and a test control pulse are transmitted.

Die Energieübertragungsleitung besteht aus zwei verdrillen Paaren eines Drahtes, die parallel geschaltet sind. Über diese Leitung wird WechselstromenergieThe power transmission line consists of two twisted pairs of a wire connected in parallel are. This line is used to generate alternating current energy

ίο übertragen, um die Energieeinspeisungen für die Sendcr-Empfängereinheiten zu erregen, die in jedem der Verbinderbausteine 13 vorhanden sind.ίο transmitted to the energy feeds for the Sendcr-receiver units which are present in each of the connector modules 13.

Ein Blockdiagramm einer Sender-Empfängereinheit 111, die auf gedruckten Schaltplatten 108, 110, 112 (Fig. 3d) eines Verbinderbausteins Ϊ3 befestigt ist, ist in F i g. 5 gezeigt. Die wesentlichen Bestandteile sind ein Wicderholernetzwerk 114, ein Abfragenetzwerk 116, ein Bcfchlsnetzwerk 118, Vorverstärker 120, ein Multiplexer 122, den Verstärkungsgrad bestimmende Verstärker 124, ein Analog-Digital-Umwandler(Digitaldarstellcinrichtung) 126, ein Koderegister und ein Kodeumwandlcr 128, ein Fehlerdetektor 130, ein Steuernetzwerk 132, eine Energiespeisequelle 134, ein Treiber 136 einer Prüfschaltung und ein Prüf-Steuerreiais 138. Die Sender-Empfänger-Stromkreiselemente werden weiter unten im einzelnen erläutert. Die Funktionen der Sender-Empfängereinheit 111 sind in Blockdarstellung in Fig. 5 zum besseren Verständnis der Arbeitsweise schematisch dargestellt.A block diagram of a transceiver unit 111 mounted on printed circuit boards 108, 110, 112 (Fig. 3d) of a connector module Ϊ3 is attached, is in F i g. 5 shown. The essential components are a repeater network 114, a query network 116, a connection network 118, preamplifier 120, a multiplexer 122, amplification determining 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 driver 136 of a test circuit and a test control relay 138. Die Transceiver circuit elements are discussed in detail below. The functions of the transmitter-receiver unit 111 are shown in block form in FIG. 5 for a better understanding of the operation shown schematically.

Das Wiederholernetzwerk 114 überträgt ein lokales, selbsttaktcndes, phasenkodiertes Datenwort in die zentrale Station 2 (F i g. 1) über die Datenübertragungsverbindung Di, D 2, D3 und empfängt, regeneriert und überträgt im Anschluß daran selbsttaktende, phasenkodierte Datenwörter aus den abwärts verbundenen Sender-Empfängereinheiten. Diese Funktionen werden in Abhängigkeit von einem ersten Abfrageimpuls eingeleitet und abgeschlossen, bevor ein zweiter Abfrageimpuls ankommt. Auf Befehl oder im Falle eines Energieausfalls in einer Sender-Empfängereinheit kann der Empfänger in Nebenschluß umgangen werden, wie weiter unten noch ausgeführt wird.The repeater network 114 transmits a local, self-clocking, phase-coded data word to the central station 2 (FIG. 1) via the data transmission link Di, D 2, D 3 and then receives, regenerates and transmits self-clocking, phase-coded data words from the downwardly connected data words Transmitter-receiver units. These functions are initiated and completed as a function of a first interrogation pulse before a second interrogation pulse arrives. On command or in the event of a power failure in a transmitter-receiver unit, the receiver can be bypassed in a shunt, as will be explained below.

Das Abfragenetzwerk 116 empfängt, puffert und überträgt Abfrageimpulse über das dreifach redundante Abfrageverbindungsstück /PI, IP2, IP3. In dieser Einheit wird der Abfrageimpuls durch eine Impulsbreitenidentifizierschaltung identifiziert, da er entweder ein breiter Impuls 51 oder ein schmaler Impuls S2 ist. Der S 1-lmpuls ist 1500 Nanosekunden breit; der S2-Impuls ist 600 Nanosekunden breit. Das Abfragenetzwerk 116 weist eine Verzögerungsleitung in Serie mit dem Abfrageverbindungsstück auf. Die Verzögerung beträgt 600 Nanosekunden. Die 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 over the triple redundant interrogation connector / PI, IP2, IP3. In this unit, the interrogation pulse is identified by a pulse width identification circuit as it is either a wide pulse 51 or a narrow pulse S2 . The S 1 pulse is 1500 nanoseconds wide; the S2 pulse is 600 nanoseconds wide. The interrogation network 116 has a delay line in series with the interrogation connector. The delay is 600 nanoseconds. The delay line is tapped so that small adjustments can be made to compensate for small differences in signal propagation times through the interrogation connector.

Das Befehlsnetzwerk 118 nimmt die beiden Befehlssignale DATEN (Daten wirksam machen) und DA- The command network 118 accepts the two command signals DATA (make data effective) and DA-

bo TA BYPASS auf, puffert und überträgt sie auf die abwärts verbundenen Sender/Empfänger. Die gleichzeitige Ankunft eines 51-Abfragcimpulses und eines DA-r>4-i?Y7M5S-Impulses an einer ausgewählten Sender-Empfängereinheit bewirkt, daß phasenkodierte Wörter um das entsprechende Wiederholernetzwerk 114 durch eine Bypass-Schaltung herumgeführt werden, wie weiter unten noch beschrieben wird. Mit DA TEN ist ein Impuls bezeichnet, dessen Breite durch Vielfache derbo TA BYPASS on, buffers and transmits it to the downlinked transmitters / receivers. The simultaneous arrival of a 51 interrogation pulse and a DAR > 4-i? Y7M5S pulse at a selected transceiver unit causes phase-encoded words to be bypassed around the corresponding repeater network 114, as will be described further below . With DA TEN a pulse is referred to, the width of which is a multiple of

Vcr/.ögerungs/.eil eingestellt wird, auf die in das Abfragenetzwerk 116 einstellbar ist. Die Sendcr-Einpfängereinheiten in einem oder mehreren aneinandergrcnzendcn Kabelabschnitten werden nur durch das gleichzeitige Vorhandensein eines £>/4T£W-lmpulses und eines 51 -Abfrageimpulses aktiviert, die beide unterschiedliche .Signalimpulse sind.Vcr / .delay / .eil is set on in the query network 116 is adjustable. The Sendcr-Receiver Units in one or more juxtaposed cable sections only through the simultaneous Presence of a £> / 4T £ W pulse and one 51 query pulse activated, both of which are different .Signal pulses are.

Das Abfragenetzwerk 116, das Befehlsnctzwcik 118 und das Wiederholernetzwerk 114 sind mit Energieausfall-Nebenschlußleitungen versehen, die durch Relais betätigt werden, wie weiter unten beschrieben wird. Im Falle eines Energieausfalls werden die Relais unwirksam geschaltet, so daß einkommende phasenkodierte Wörter und Abfrage- und Befehlsimpulse um den schadhaften Sender/Empfänger herum geleitet werden.The query network 116, the command network 118 and repeater network 114 are power failure shunts which are operated by relays as described below. in the In the event of a power failure, the relays are switched ineffective, so that incoming phase-coded Words and query and command pulses are directed around the defective transmitter / receiver.

Analoge Daten werden von den elementaren seismischen Sensoreinheiten 21 über lokale Koxialkabel 58,60 durch Verstärker 120 und Filter hindurch auf die Eingänge des Multiplexers 122 übertragen. Beim Ansprechen auf einen 51-lmpuls, der durch das Abfragenetzwerk 116 aufgenommen und angezeigt wird, setzt das Steuernetzwerk 132 den Multiplexer 122 auf Kanal Nr. 0. In Abhängigkeit von den Vorderflanken einer Reihe von S2-Impulsen wird der Multiplexer über einen normalen Abtastzyklus sequentiell aufgetastet, damit er die Eingangskanäie einen nach dem anderen abfragt. Bei dieser Ausführungsform sind 14 Eingangskanäle vorhanden. Kanal Nr. 0 ist ein Blind- oder Pseudokanal. Analoge seismische Datensignale werden über die Kanäle Nr. 1 bis 10 übertragen. Analogsignale aus Hilfssensoren werden durch die Kanäle Nr. 11 bis 13 übertragen.Analog data are obtained from the elementary seismic Sensor units 21 via local coaxial cables 58, 60 through amplifiers 120 and filters to the inputs of the multiplexer 122 are transmitted. When responding to a 51 pulse passed through the interrogation network 116 is picked up and displayed, the control network 132 sets the multiplexer 122 to channel No. 0. Depending on the leading edges of a series of S2 pulses, the multiplexer is via a normal scan cycle sequentially so that it polls the input channels one by one. In this embodiment there are 14 input channels. Channel no. 0 is a blind or pseudo channel. Analog seismic data signals are transmitted on channels 1 to 10. Analog signals off Auxiliary sensors are transmitted through channels 11 to 13.

Wenn der Multiplexer 122 auf den Kanal Nr. 0 rückgesetzt wird, werden bestimmte sogenannte organisatorische Operationen und Testfunktionen durchgeführt: Die die Verstärkung bestimmenden Verstärker 124 sind auf den Verstärkungsgrad 1 eingestellt, während die Gleichstromabweichung am Multiplexer und an den Verstärkereingängen automatisch kompensiert wird. Zu diesem Zeitpunkt ergibt eine Fehleranzeigeschallung, 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 performed: The gain determining amplifiers 124 are set to gain 1, while the DC deviation at the multiplexer and at the Amplifier inputs is automatically compensated. At this point in time, there is a fault indication sound, which is described below, a warning sign when one or more of the three redundant data transmission lines are defective.

Da jeder der Kanäle Nr. 1 bis 13 abgefragt wird, wird auch das getastete Analogdatensignal über den den Verstärkungsgrad bestimmenden Verstärker 124 angehoben. Wie bekannt, haben seismische Signale einen weiten dynamischen Bereich von bis zu 120 db (1 Million : 1). Die Signalverstärkungskonditionierung umfaßt das Komprimieren des dynamischen Bereichs der seismischen Signale, um den Bereich in den Grenzen des Anaiog-Digiiai-Urriwandlefs zu nahen. Das entsprechend dem Verstärkungsfaktor eingestellte Signal wird durch den Analog-Digital-Umsetzer 126 in eine Binärzahl umgewandelt, die den Vorzeichen- und Mantissenteil einer Zahl mit gleitendem Komma bildet. Die Verstärkungszustände des den Verstärkungsfaktor bestimmenden Verstärkers 124 sind als Vier-Bit-Code codiert. Dieser Vier-Bit-Code wird hinsichtlich des Mantissenteils im Ausgangsregister 128 kombiniert, so daß eine Gleitkommazahl mit 10 bis 16 Bit Auflösung entsteht Diese Gleitkommazahl stellt den Amplitudenpegel des seismischen Datensignals 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 phasenkodierten Wörter möglich istSince each of the channels 1 to 13 is queried, the sampled analog data signal is also transmitted via the Gain determining amplifier 124 is raised. As is known, seismic signals have one wide dynamic range of up to 120 db (1 million: 1). Signal gain conditioning includes compressing the dynamic range of seismic signals to the range within the boundaries of the Anaiog-Digiiai-Urriwandlefs too close. That accordingly The signal adjusted to the gain factor is converted into a binary number by the analog-to-digital converter 126 that forms the sign and mantissa parts of a number with a floating point. The reinforcement states of the gain determining amplifier 124 are coded as a four-bit code. This four-bit code is combined in terms of the mantissa part in the output register 128 so that a Floating point number with 10 to 16 bit resolution results. This floating point number represents the amplitude level of the Seismic data signal at the time of the sample or test. Including four additional bits of a parity bit can be added to the data word as a preamble, so that a correct Identification of the beginning of the phase-coded words is possible

Die 20 Hiis, die das Datenwort darstellen, sind in einem beliebigen, zweckmäßigen, selbsttaktenden Code codiert und werden im Rückkehr-zu-Null-Modus (RZ) über eine Breitbandfernmcßverbindung im direkten Di-The 20 hiis which represent the data word are encoded in any suitable, self-clocking code and are transmitted in the return-to-zero mode (RZ) via a broadband telecommunication connection in direct communication.

■> gitaldatenübcrtragungsmodus übertragen. Bei einer Ausführungsform wird ein selbsttaktender Code, z. B. der unter der Bezeichnung Zweiphasen M bekannte Code, verwendet. Ein Beispiel für ein codiertes Datenwort ist in Fig. 10 dargestellt. Selbsttaktende Codes, wie die■> transfer digital data transfer mode. In one embodiment, a self-clocking code, e.g. B. the code known as two-phase M is used. An example of a coded data word is shown in FIG. Self-clocking codes like that

ίο hier dargestellten, sind in »The Interface Handbook« von Kenneth M. True, veröffentlicht von Fairchild Instruments Co., 464 Ellis Street Mountain View, Kalifornien, auf den Seiten 4 bis 18 beschrieben. In dieser Veröffentlichung sind Schaltungen, die solche Codes realisieren, erörtert. Das Fehlen von Daten wird durch einen logischen Pegel von Null dargestellt 50 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 Stellzeit von 50 Nanosekunden ein. Eine binäre »1« wird durch eine Polaritätsumkehr in der Mitte einer Stellzeit von 50 Nanosekunden dargestellt, während eine binäre »0« durch keine Polaritätsumkehr dargestellt ist. Aufeinanderfolgende binäre Nullen werden durch nacheinander auftretende 50 Nanosekunden-Polaritätswechsel an den Stellzeitgrenzen dargestellt. Da 20 Datenbits vorhanden sind, nimmt ein phasencodiertes Wort einen Zeitschlitz von 1000 Nanosekunden, d.h. eine milliunstel Sekunde ein. Am Ende eines phasencodierten Worts fällt der logische Pegel 75 Nanosekunden lang auf —5 V und geht dann nach Null. Die logische Schaltung im Wiederholernetzwerk 114 sucht immer einen nach positiv gehenden Impuls innerhalb eines Intervalls zweier beliebiger Stellenzeiten. Wenn kein solcher Impuls fest-ίο shown here are in "The Interface Handbook" by Kenneth M. True, published by Fairchild Instruments Co., 464 Ellis Street Mountain View, California, on pages 4 to 18. In this publication, circuits that implement such codes are discussed. The lack of data is represented by a logic level of zero 50 nanoseconds before the first data bit, the logic level drops to -5 V, so that the first data bit is a positive going Must be impulse. Each data bit takes up a setting time of 50 nanoseconds. A binary "1" becomes represented by a polarity reversal in the middle of a setting time of 50 nanoseconds, while a binary "0" is represented by no polarity reversal. Consecutive binary zeros are through consecutively 50 nanosecond polarity changes occurring at the actuating time limits are shown. Since 20 data bits are present, a phase-coded word takes up a time slot of 1000 nanoseconds, i.e. one milliunstel Second one. At the end of a phase encoded 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 one positive outgoing pulse within an interval of any two digit times. If there is no such impulse

js gestellt wird, stellt die Logik das Ende eines Datenworts fest.js is set, the logic sets the end of a data word fixed.

Die maximale Phasenänderungsfrequenz der phasencodierten Wörter beträgt 40MHz (für alle EINSEN). Aufgrund der schnellen Anstiegszeit an der Vorderflanke der Impulse muß die Bandbreite der Datenübertragungsverbindung mindestens 100 MHz betragen.The maximum phase change frequency of the phase encoded words is 40MHz (for all ONE). Because of the fast rise time on the leading edge of the pulses, the bandwidth of the communications link must be at least 100 MHz.

Die Eingänge in den Multiplexer 122 sind durch die Kondensatoren 123 wechselstromgekoppelt. Der Multiplexerausgang 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-ÄC-Filter. Die Grenzfrequenz des Filters istThe inputs to multiplexer 122 are AC coupled through capacitors 123. The multiplexer output is connected to the amplifier 124 via the series resistor 140 and the buffer amplifier 142 coupled to the gain factor 1. The capacitors 123 and the series resistor 140 form together with the multiplexer 122 a high-pass commutation AC filter. The cutoff frequency of the filter is

f ~[\/2(2 RCJ\ (D/T),f ~ [\ / 2 (2 RCJ \ (D / T),

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

Die Arbeitsweise des die Verstärkung konditionierenden Verstärkers 124 in Verbindung mit dem Analog-Digital-Umwandler 126 und dem Ausgangsregister 128 zur Bildung eines Datenworts mit gleitendem Komma wird weiter unten in Verbindung mit den F i g. 39 bis 42 beschrieben.The operation of gain conditioning amplifier 124 in conjunction with the analog-to-digital converter 126 and the output register 128 to form a data word with a floating point will be discussed further below in connection with FIGS. 39 to 42 described.

Bei einem typischen Betriebszyklus werden alle 14 Analogkanäle eines jeden Sender/Empfängers 111 innerhalb eines Abtastzyklus abgefragt Ein neuer Abtastzyklus wird mit einer gewünschten Abtastgeschwindigkeit, z. B. einmal je eine halbe oder eine Millisekunde, eingeleitet Bei einer Abfragegeschwindigkeit von einer Millisekunde werden die 14 Kanäle eines jeden Sender/In a typical cycle of operation, all 14 analog channels of each transceiver 111 queried within a scanning cycle A new scanning cycle is scanned at a desired scanning speed, z. B. once every half a millisecond or a millisecond, initiated at a query speed of one Millisecond the 14 channels of each transmitter /

Empfängers in Intervallen von 71,4 μβες abgefragt. Die Beendigung eines Abtastzyklus erfordert, daß die Abfragevorrichtung im Steuergerät 4 der gemeinsamen zentralen Station 2 des Schiffes 10 einen 51 -Impuls und dreizehn 52-Impulse pro Millisekunde überträgt.The recipient is queried at intervals of 71.4 μβες. the Completion of a scanning cycle requires that the interrogation device in the control unit 4 of the common central station 2 of the ship 10 a 51 pulse and transmits thirteen 52 pulses per millisecond.

Fig. 11 zeigt die Zeitfolge der Abfragesignale, nämlich der 51- und S2-Impulse innerhalb eines Abtastzyklus von einer Millisekunde Dauer. Wenn ein 51-Abfrageimpuls längs des Abfrageverbindungsglieds IPi, IP2, 11 shows the time sequence of the interrogation signals, namely the 51 and S2 pulses within a sampling cycle of one millisecond duration. When a 51 interrogation pulse is passed down the interrogation link IPi, IP2,

lernctzwerk 114 in dem Verbinderbaustein 113A, 1160.3 nsec später an als die führende Flanke des phascncodierten Worts aus dem Verbinderbaustein 13,4 das Wiedcrholernetzwerk 114 verlassen hat. Damit kann eine phasencodierte Worttrennung von 160,3 nsec Dauer vorgesehen werden.lernctzwerk 114 in the connector module 113A, 1160.3 nsec later than the leading edge of the phase-coded word from the connector module 13, 4 das Repeater network 114 has left. This enables a phase-coded word separation of 160.3 nsec duration are provided.

Nachfolgend wird ein zweistufiges Laufzeitfolge/Kanalfolge-Multiplexsystem erläutert. Die phasencodierten Wörter, die aus aufeinanderfolgenden der 50 Sen-A two-stage run-time sequence / channel sequence multiplex system is explained below. The phase-coded words that are made up of consecutive of the 50

IP3 in der Kabelanordnung 12 zu den Sender-Empfän- io der-Empfängereinheiten in den Verbinderbausteinen gereinheiten Ul (Fig.5) fortschreitet, werden die ent- übertragen werden, werden in Abhängigkeit von der sprechende Multiplexer auf Kanal 0 rückgesetzt. Ande- Laufzeit des Abfrageimpulses zwischen der zentralen rerseits wird ein Datenwort durch das Steuernetzwerk Station und den entsprechenden Sender-Empfängerein-132 von dem Ausgangsregistcr und Codeumwandler hciten geordnet. Phasencodierte Wörter aus den vier-128 über das Wiederholernetzwerk 114 in die Daten- is zehn Kanälen innerhalb jeder entsprechenden Senderübertragungsverbindung Dl, D 2, D 3 getaktet. Die Empfängcrcinheit werden in Abhängigkeit von der Kanalauswahlfolge während des Abtastzyklus geordnet. IP3 advances in the cable arrangement 12 to the transmitter / receiver units in the connector modules gereinheiten U1 (FIG. 5), those that are transferred are reset to channel 0 depending on the speaking multiplexer. At the transit time of the interrogation pulse between the central one, a data word is sorted by the control network station and the corresponding transmitter-receiver unit 132 from the output register and code converter. Phase-coded words from the four-128 clocked via the repeater network 114 into the data is ten channels within each corresponding transmitter transmission connection Dl, D 2, D 3. The receiving units are ordered depending on the channel selection sequence during the scan cycle.

Der DA TEN- Eingang aus der zentralen Station zum Befehlsnetzwerk 118 in Fig.5 steuert die ArbeitsweiseThe DA TEN input from the central station to the command network 118 in Figure 5 controls the operation

sehen benachbarten Sender-Empfängcrcinhcitcn und 20 des Systems in der oben angegebenen Weise. Die Zcitder im Abfragenetzwerk festgelegten Verzögerungszeit steuerung für das Aufgeben eines DATEN-Impulses er-view neighboring transceiver links 20 and 20 of the system in the manner indicated above. The delay time control set in the query network for the transmission of a DATA pulse

phasencodierten Wörter werden im Verzögerungs-Multiplexbetrieb in die Datenverbindung aufgrund der eingeprägten Verzögerung des Abfrageimpulses zwi-phase-coded words are delay-multiplexed in the data connection due to the impressed delay of the interrogation pulse between

verarbeitet. Nach 71,4 U>sec wird der erste 52-Impuls übertragen. Die Multiplexer in den Sender-Empfängereinheiten 111 werden nacheinander auf den Kanal Nr. 1processed. After 71.4 U> sec, the first 52 pulse transfer. The multiplexers in the transceiver units 111 are successively on channel no

möglicht, daß entweder alle Abschnitte der seismischen Kabelanordnung verwendet werden oder nur ein Teil davon, beispielsweise die vordere Hälfte der Kabclab-allows either all or a portion of the seismic cable assembly to be used of it, for example the front half of the Kabclab

weitergeschaltet, wenn der 52-Impuls jede Sender- 25 schnitte. Wie oben erwähnt, kann es erwünscht sein, dieswitched on when the 52 pulse intersected each transmitter 25. As mentioned above, it may be desirable to have the

Empfängereinheit erreicht. Daraufhin werden wiederum phasencodierte Wörter von jeder Sender-Empfängereinheit in zeitlicher Reihenfolge in die Datenverbindung getaktet In entsprechender Weise werden weitere 52-Impulse übertragen, bis alle Kanäle in allen Sender-Empfängereinheiten abgefragt worden sind.Receiving unit reached. Thereupon, phase-coded words are again clocked into the data connection by each transmitter / receiver unit in a chronological order 52 pulses are transmitted until all channels in all transceiver units have been polled.

Die vorbeschriebene Folge ist in dem Zeitdiagramm der F i g. 12 dargestellt. Die Abfrageimpulse (IP) laufen nach außen, d. h. abwärts in bezug auf die Verbindung,The above-described sequence is shown in the timing diagram of FIG. 12 shown. The interrogation pulses (IP) run outwards, i.e. downwards with respect to the connection,

elementaren seismischen Sensoreinheiten in der schiffsnahen Hälfte des Kabels mit einer Abtastgeschwindigkeit unmittelbar im Anschluß an die Erzeugung eines seismischen Druckimpulses stichprobenartig zu prüfen und im Anschluß daran die Signale aus dem gesamten Kabel mit einer anderen Geschwindigkeit abzufragen. Für diese Funktionen werden DATEN-Impulse entsprechend der Länge und Zeitsteuerung verwendet. In der nachstehenden Beschreibung werden die erforderlicheelementary seismic sensor units in the half of the cable near the ship with a sampling speed immediately following the generation of a seismic pressure pulse and then interrogate the signals from the entire cable at a different speed. For these functions, DATA pulses are used according to the length and timing. The following description describes the required

Multiplexer 122 der Sender-Empfängereinheit auf den Kanal Nr. 1. Nach Durchlaufen der Verzögerungsleitung verläßt der 52-Impuls den Verbinderbaustein \ZA Multiplexer 122 of the transmitter / receiver unit on channel no. 1. After passing through the delay line, the 52 pulse leaves the connector module \ ZA

der Sender-Empfängereinheit im Verbinderbaustein 13B beträgt 60 m. Nimmt man eine Ausbreitgeschwindigkeit von 1305 nsec pro Fuß in dem Abfrageverbin-the transmitter-receiver unit in the connector module 13B is 60 m. Assuming a propagation speed of 1305 nsec per foot in the interrogation connection

von rechts nach links (die Zeitbasis nimmt nach rechts 35 Zeitsteuerung und Länge der DATENAmpuke allgezu) von der zentralen Station 2 zu den Sender-Empfän- mein erläutert, so daß eine beliebige Anzahl von Sengereinheiten in den 50 Verbinderbausteinen 13/4, 13ß, der-Empfängereinheiten selektiv wirksam gemacht 13Cusw„ in dieser Reihenfolge. In den oberen drei Dar- werden kann.from right to left (the time base increases to the right 35 timing and length of the DATENAmpuke all too) from the central station 2 to the transmitter-receiver explained, so that any number of sender units in the 50 connector modules 13/4, 13ß, the -Receiver units selectively activated 13C etc. “in that order. In the upper three dar- can be.

Stellungen nach Fig. 12 nimmt deshalb die Zeit von Bevor die Zeitdiagramme im einzelnen betrachtet12 positions therefore takes the time from before examining the timing diagrams in detail

links nach rechts zu. Ein 52-Impuls kommt beispielswei- 40 werden, erscheint es zweckmäßig, das gesamte Datense an dem Verbinderbauteil 13A an und schaltet den erfassungsschema und den Zeitrahmen zu betrachten, inleft to right too. If a 52-pulse arrives, for example, it appears expedient to view the entire data sense at the connector component 13A and switch to the detection scheme and the time frame

welchem die Daten, die bei jedem der 500 elementaren seismischen Sensoreinheiten entstehen, von dem Kabel übertragen werden. Zuerst sei darauf hingewiesen, daßwhich the data generated by each of the 500 elementary seismic sensor units from the cable be transmitted. First of all, it should be noted that

600 nsec später. Der Abstand zwischen der Sender- 45 jeder der 50 Kabelabschnitte zehn elementare seismi-Empfängereinheit in dem Verbinderbauslein 13/\ und sehe Sensoreinheiten auf seiner Länge sowie eins zugeordnete Sender-Empfängereinheit aufweist, die die Daten aus diesen zehn Sensoreinheiten verarbeitet. Auf Befehl der Steuereinheit 4 in der zentralen Station 2 an600 nsec later. The distance between the transmitter 45 of each of the 50 cable sections ten elementary seismi-receiver unit in the connector module 13 / \ and see sensor units along its length as well as one assigned transmitter-receiver unit, which processes the data from these ten sensor units. on Command from the control unit 4 in the central station 2

dungsstück IPi, IPI, IP3 mit verdrillten Paaren an, so 50 Bord des Schiffes (Fig. 1) werden durch Übertragung kommt der S2-!mpu!s am Verbindcrbaüstcin 135 cänos breiter. S !-Impulses phaser.codierte Wörter aus 256,8 nsec später a». Die Gesamtverzögerung zwischen dem letzten Kanal eines jeden der 50 Kabelabschnitte den Bausteinen 13/4 und 13S beträgt damit 856,8 nsec. von dem Kabel der Reihe nach über die einzelnen Da-Connection piece IPi, IPI, IP3 with twisted pairs, so that on board the ship (Fig. 1) the S2-! S! Pulse phaser. Encoded words from 256.8 nsec later a ». The total delay between the last channel of each of the 50 cable sections of the modules 13/4 and 13S is 856.8 nsec. from the cable one after the other via the individual data

Sobald die Vorderflanke des S 2-Impulses für den Ka- tenverbindung D1, D 2, D 3 (die aus drei redundanten nal Nr. 1 durch die Sender-Empfängereinheit im Verbin- 55 Koaxialkabeln bestehen) geschickt Im Anschluß daran derbaustein 13A erfaßt worden ist, wird ein phasenco- überträgt nach Empfang eines schmalen 52-lmpulses diertes Wort aus dem Register 128 in die Datenübertra- die Sender-Empfängereinheit 111, die jedem der 50 Kagungsverbindung D1, D2, D3 getaktet Der Datenfluß beiabschnitte zugeordnet ist, die Information des Kaerfolgt von links nach rechts (die Zeitbasis nimmt nach nals Nr. 1 aus jedem Kabelabschnitt der Reihe nach, links zu), d. h. aufwärts in bezug auf die Verbindung ω Dann wird im Anschluß an den Empfang eines anderen gegen die zentrale Station. Sobald der 52-Impuls an S2-Inipulscs die Information des Kanals Nr. 2 von jedem Verbinderbaustein 130 856,8 nsec später ankommt, dem der 50 Kabclabschnitlc gegeben, usw. wird das Datenwort für den Verbinderbaustein 13ß in In bezug auf die Zeitsteuerung tritt jeder Zyklus fürAs soon as the leading edge of the S 2 pulse for the card connection D 1, D 2, D 3 (which consist of three redundant channels No. 1 through the transmitter / receiver unit in the connection), the module 13A has been detected is, a phase coded word is transmitted after receipt of a narrow 52-pulse from the register 128 in the data transmission the transmitter-receiver unit 111, which is clocked for each of the 50 Kagungsverbindungen D 1, D2, D3 The data flow is assigned to sections, the information des Ka takes place from left to right (the time base increases after line no. 1 from each cable section sequentially, left), ie upwards with respect to the connection ω Then, following the reception of another against the central station. As soon as the 52-pulse at S2-Inipulscs the information of the channel no. 2 from each connector module 130 856.8 nsec later arrives, to which the 50 cable segment is given, etc. the data word for the connector module 13ß with regard to the time control occurs each Cycle for

ähnlicher Weise ausgetaktet Die Signallaufgeschwin- das Prüfen des Signals, das an allen 50 Kanälen vorhandigkeit im Koaxialkabel, das die Datenüberiragungsver- b5 den ist, während 1 msec auf. Dieser Zyklus wird als Abbindung darstellt, beträgt 1342 nsec pro Fuß. Deshalb lastzyklus definiert und entspricht der Zeitdauer zwikommt die führende Flanke des phasencodierten Wor- sehen aufeinanderfolgenden 51-Impulscn, wobei auf jctes aus dem Verbinderbaustein 13ß an dem Wicdcrho- den 5 I-Impuls 13 52-Impulse folgen, bevor der nächsteClocked out in a similar way. The signal speed is checked for 1 msec of the signal that is present on all 50 channels in the coaxial cable that connects the data. This cycle, represented as the setting, is 1342 nsec per foot. The load cycle is therefore defined and corresponds to the duration between the leading edge of the phase-coded word successive 51-pulses, with 5 I-pulses 13 following each other from the connector module 13 on the winder before the next

Sl-Impuls erzeugt wird. Die Übertragung eines individuellen Bits eines phasencodierten Worts nimmt nur 50 nsec ein. jedes phasencodierte Wort wird beispielsweise durch 20 Bits dargestellt und jedes phasencodierte Wort wird in etwa 1000 nsec übertragen. Da jedes r, Prüfintervall eine Dauer von 1 msec umfaßt (1000 μββΰ), verbleibt genügend Zeit, um während eines Abtastzyklus Datensignale aus den 500 seismischen Kanälen in Zeitfolge über das Kabel zu übertragen.Sl pulse is generated. The transmission of an individual bit of a phase-coded word takes only 50 nsec. each phase-coded word is represented by 20 bits, for example, and each phase-coded word is transmitted in about 1000 nsec. Since each r , test interval has a duration of 1 msec (1000 μββΰ), there is enough time to transmit data signals from the 500 seismic channels in time sequence over the cable during a sampling cycle.

Die Aktivierung einer oder mehrerer Sender-Empfängereinheiten macht das gleichzeitige Vorhandensein eines Sl-Impulses und eines D/47TA/-(Datenstcuer)-lmpulses erforderlich, wie in Verbindung mit Fig. 13 noch erläutert wird. An den führenden Enden eines jeden Abschnitts sind Verbinderbausteine ir> 13/4—G angeordnet, deren jeder eine getrennte Sender-Empfängercinheit enthält. Beispielsweise sei angenommen, daß es erwünscht ist, nur die drei aufeinanderfolgenden Sender-Empfängereinheiten in den Vcrbinderbausteinen 13C, 13D und 13E wirksam zu machen, jedoch keine anderen. Die Schaltung zur Durchführung dieser Funktion ist im einzelnen weiter unten in Verbindung mit den Fig.43 bis 48 erläutert, hier soll jedoch eine kurze Beschreibung zum besseren Verständnis der dargestellten Ausführungsform gegeben werden.The activation of one or more transmitter / receiver units requires the simultaneous presence of an SI pulse and a D / 47TA / (data control) pulse, as will be explained in connection with FIG. At the leading ends of each section are connector modules i r > 13/4-G, each of which contains a separate transceiver unit. For example, it is assumed that it is desired to activate only the three successive transceiver units in the connector modules 13C, 13D and 13E, but not any others. The circuit for carrying out this function is explained in detail further below in connection with FIGS. 43 to 48, but a brief description is given here for a better understanding of the embodiment shown.

Ein S !-Impuls wird von der zentralen Station 2 über das Abfrageverbindungsstück an jeden Verbinderbaustein 13 der Reihe nach übertragen. Der Augenblick der Ankunft des Signalimpulses 51 am Baustein 13/4 ist t = 0, die Ankunftszeit im Baustein 13ß ist t = 856,8 nsec, die Ankunftszeit des Signalimpulses S1 am Baustein 13Cist Z ·= 1713,6 nsec usw. Die sechs Zeitsteuerleitungen in Fi g. 13, die mil IPA bis IPFbezeichnet sind, stellen die Orte des gleichen Sl-Impulses in bezug auf Verbinderbausteine 13/4 —F, deren jeder getrennte Sender/Empfänger enthält, am Ende eines jeden 856,8 nsec dauernden Abfrageimpuls-Laufzeitintervalls dar. Einige Zeit nachdem ein Sl-Impuls übertragen worden ist, wird ein D/4r£7V-Impuls über das Bcfchlsverbindungsstück (F i g. 5) übertragen. Die Signalforl-Schreitgeschwindigkeiten in den verdrillten Leiicrpaaren, die die Abfrage- und Befehlsverbindungsstückc enthalten, sind die gleichen. Wegen der 600 nsec Verzögerungsleitung in jeder Sender-Empfängereinheit, die in das Abfragenetzwerk 116 eingeschaltet ist, ist jedoch die effektive 51-Impulsgeschwindigkeit niedriger als die Befehlsimpulsgeschwindigkeit, weil keine Verzögerungsleitungen in dem Befehlsverbindungsstück vorhanden sind. Entsprechend nimmt ein DATEN-\mpu\s, um 600 nsec vor, aufgrund der Breite des DA TEN-Impulses steht er jedoch zur Aktivierung der Sender-Empfängereinheil im Verbinderbaustein 13D noch zur Verfügung. Am Baustein 13£hat die Hinterflanke des DA-TF/V-Impulses den /P-Impuls 51 noch nicht passiert, obgleich die führende Flanke des D/4T£A/-Impulses dem Impuls 51 um 1200 nsec voreilt. Somit wird die Sender-Empfängereinheil im Verbinderbaustein 13£ aktiviert. Schließlich eilt zu dem Zeitpunkt, zu dem der 5 1-lmpuls an der Einheit im Verbinderbaustein 13Fankommt, die Hinterflanke des D/4TEW-Impulses dem S 1-lmpuls vor. Deshalb werden die Sender-Empfängereinheit im Verbinderbaustein 13F und alle nachfolgenden Sender-Empfängereinheiten nicht aktiviert. Alle Sender-Empfängereinheiten, die durch Koinzidenz von 51- und D/4r£7V-Impulsen aktiviert werden, bleiben einen ganzen Abtastzyklus lang aktiviert, so daß sie auf alle nachfolgenden, ankommenden 52-Impulse ansprechen. Die Breite Weines DA TEN-Impulses beträgtAn S! Pulse is transmitted from the central station 2 via the interrogation connector to each connector module 13 in turn. The moment of arrival of the signal pulse 51 at module 13/4 is t = 0, the arrival time in module 13ß is t = 856.8 nsec, the arrival time of signal pulse S1 at module 13C is Z = 1713.6 nsec, etc. The six timing control lines in Fig. 13, labeled IPA through IPF represent the locations of the same SI pulse with respect to connector modules 13/4-F, each containing separate transceivers, at the end of each 856.8 nsec interrogation pulse travel time interval. Some time after an SI pulse has been transmitted, a D / 4r £ 7V pulse is transmitted over the connector (Fig. 5). The waveform walking speeds in the twisted wire pairs containing the interrogation and command links are the same. However, because of the 600 nsec delay line in each transceiver unit connected to the interrogation network 116, the effective 51 pulse rate is lower than the command pulse rate because there are no delay lines in the command connector. Correspondingly, a DATA \ mpu \ s takes about 600 nsec, but due to the width of the DA TEN pulse, it is still available to activate the transmitter / receiver unit in the connector module 13D. At the module 13 £ the trailing edge of the DA- TF / V pulse has not yet passed the / P pulse 51, although the leading edge of the D / 4T £ A / pulse leads the pulse 51 by 1200 nsec. Thus, the transmitter-receiver unit is activated in the connector module 13 £. Finally, by the time the 5 1 pulse arrives at the unit in connector module 13F, the trailing edge of the D / 4TEW pulse leads the S 1 pulse. The transceiver unit in the connector module 13F and all subsequent transceiver units are therefore not activated. All transceiver units that are activated by the coincidence of 51 and D / 4r £ 7V pulses remain activated for a full scan cycle so that they respond to all subsequent incoming 52 pulses. The width of Weines DA TEN impulse is

wobeiwhereby

DLYDLY

- 1)· DLY] + df- 1) * DLY] + df

Anzahl der zu aktivierenden Sender-Empfängereinheiten, künstliche Verzögerung und ein kleiner Zeitzuwachsanteil willkürlicher Länge, um geringe Laufzeitdifferenzen zu ermöglichen, sind.Number of transmitter-receiver units to be activated, artificial delay and a small increase in time of arbitrary length, around small delay time differences to enable are.

Im Beispiel nach Fig.
7i7V-lmpulscs
In the example according to Fig.
7i7V impulses

13 beträgt die Breite des DA- 13 is the width of the DA

j5 [(3 - 1) · 600] + 300 = 1500 nsec .j5 [(3 - 1) x 600] + 300 = 1500 nsec.

Die anfängliche Laufzeit ED, die dem DATEN-Impuls aufgegeben wird, istThe initial running time ED that is given to the DATEN pulse is

/„„= M ■ DLY, / "" = M ■ DLY,

wobei M die Anzahl der Sender-Empfängereinheiten ist, die zwischen der zentralen Steuerstation und der ersten aktiven Sender-Empfängereinheit übersprungen werden. where M is the number of transmitter-receiver units, which are skipped between the central control station and the first active transceiver unit.

Wie vorstehend erörtert, wird ein DA TA-BA YPASS-Impuls, der mit einem Sl-Impuls zusammenfällt, verwendet, um Daten um eine schadhafte Sender-Empfängereinheit herumzuführen. Die Verzögerung BD, dieAs discussed above, a DA TA-BA YPASS pulse which coincides with an SI pulse is used to route data around a defective transceiver unit. The delay BD that

der um 1200 nsec in bezug auf einen entsprechenden 50 dem DA7/4-ßV7MSS-lmpuls relativ zu einem zugeord-//Mmpuls verzögert worden ist, den S 1-lmpuls an der neten S 1-lmpuls aufgegeben wird, ist
dritten Sender-tmpfängereinheit im Verbinderbauteil
which has been delayed by 1200 nsec in relation to a corresponding 50 to the DA 7/4-ßV7MSS pulse relative to an assigned // M pulse, the S 1 pulse is applied to the nth S 1 pulse
third transmitter / receiver unit in the connector component

13Cauf. Die sechs Zeitsteuerleitungen, die mit DA TEN- BD = K ■ DLY, 13Cauf. The six timing lines that start with DA TEN- BD = K ■ DLY,

AFbezeichnet sind, zeigen die Position eines DATEN- AF indicate the position of a DATA

Impulses in bezug auf den Sl-Impuls am Ende eines 55 wobei K die Anzahl von Sender-Empfängereinheiten jeden 856,8 nsec dauernden Abfrageimpuls-Laufzeitin- ist, die zwischen der zentralen Station und der schadhaftervalls. ten Sender-Empfängereinheit liegen.Pulse in relation to the S1 pulse at the end of a 55 where K is the number of transmitter-receiver units every 856.8 nsec interrogation pulse transit time in- between the central station and the defective interval. th transmitter-receiver unit.

Wenn ein S 1-lmpuls an der Sender-Empfängerein- Nach F i g. 5 bestehen die Daten- und Abfrageverbin-When an S 1 pulse is sent to the transmitter-receiver input terminal. 5, the data and query connections exist

heit im Verbinderbaustein 13/1 ankommt, hat dies keine düngen, die einen Teil des Kabelbündels 52 darstellen, Wirkung auf den Baustein 13Λ weil der DATEN-lmpuh eo aus jeweils drei parallelen Leitungen. Falls eine der Leium 1200 nsec nacheilt. An der Sender-Empfängereinheit tungen schadhaft ist, stehen die beiden anderen zur Verim Verbinderbaustein 13S eilt der DATEN-\mpu\s fügung. Durch Majoritätswahl werden zwei gute Lei-600 nsec nach, so daß am Baustein 135 keine Wirkung tungen ausgewählt. Eine Majoritätswahlschaltung 131 auftritt Der DATEN-Impuls fängt den Sl-Impuls an ist mit den Eingangsleitern des Wiederholernetzwerks der Sender-Empfängereinheit im Verbinderbauteil 13C 65 114 gekoppelt und eine andere solche Schaltung (nicht ab, so daß die Sender-Empfängereinheit im Verbinder- dargestellt) ist dem Abfragenetzwerk 116 zugeordnet baustein 13C aktiviert wird. Am Baustein 13D eilt die Die Schaltung 131 der F i g. 5 ist im einzelnen in F i g. 6 führende Flanke der D/4 TSV-Impulses dem Sl-Impuls gezeigt und besteht aus UND-Gliedern 136. 138. 140means arrives in the connector module 13/1, this has no fertilizers that represent a part of the cable bundle 52, effect on the module 13Λ because the DATA-lmpuh eo consists of three parallel lines. If one of the leium lags 1200 nsec. At the transceiver unit obligations is defective, the other two are Verim connector block 13S leads the DATA \ mpu \ s addition. By majority vote, two good lines are selected after 600 nsec, so that no effects are selected on module 135. A majority voting circuit 131 occurs The DATA pulse intercepts the SI pulse is coupled to the input conductors of the repeater network of the transceiver unit in connector component 13C 65 114 and another such circuit (not off, so that the transceiver unit is shown in the connector) is assigned to the query network 116 module 13C is activated. Circuit 131 from FIG. 1 hurries at module 13D. 5 is shown in detail in FIG. 6 leading edge of the D / 4 TSV pulse shown the SI pulse and consists of AND gates 136, 138, 140

45 46 £45 46 lbs

und einem ODER-Glied 1*2. Sine logische »1«, die Streckung ergeben, korrigiert werden. |and an OR gate 1 * 2. Its logical "1", which result in stretching, must be corrected. |

gleichzeitig an zwei der diäi Datenleiter vorhanden ist. Wie in der Seismik bekannt, haben die einzelnen Hy- |is present on two of the diäi data conductors at the same time. As is known in seismics, the individual Hy- |

erzeugt eine logische »I« am Ausgang des ODER- drophone selten identische Empfindlichkeit. Eine Ab-a logical "I" at the output of the OR drophone seldom generates identical sensitivity. An off

Güeds 142. weichung von ±25% ist nicht ungewöhnlich. Es ist da-Güed's 142nd deviation of ± 25% is not uncommon. It is there-

Eine Fehleranzeigeschaltung 130 ist mit der Majori- s her wünschenswert, die Hydrophone zu eichen. DazuAn error indicator circuit 130 is most desirable for calibrating the hydrophones. In addition

tätswahlschaltung im Wiederholernetzwerk 114 gekop- wird ein Analogtestsigna] bekannter Amplitude auf dieity selection circuit in the repeater network 114 is coupled an analog test signal of known amplitude to the

pelt und ergibt ein Signal in dem Fall, daß wenigstens Teststeuerschaltung 136 Ober die Testsignalleitung 162 pelt and produces a signal in the event that at least test control circuit 136 via test signal line 162

eine der Datenleitungen Di, D 2 oder D 3 schadhaft ist übertragen (F i g. 5). Die Testsignalfrequenz beträgt bei-one of the data lines Di, D 2 or D 3 is defective transmitted (FIG. 5). The test signal frequency is both

Die Schaltung(Fig.6) besteht aus einem NAND-Glied spielsweise 15,625 Hz. Ein Teststeuersignal wird überThe circuit (Fig.6) consists of a NAND gate for example 15.625 Hz. A test control signal is via

144, einer Diode 146, einem Speicherkondensator 148 io die Teststeuerleitung 163 an das Teststeuerrelais 138 -■ 144, a diode 146, a storage capacitor 148 io the test control line 163 to the test control relay 138 - ■

und einem Vorspannwiderstand 150. Eine negative übertragen, das einen Schalterkontaktarm 164 von Kon- k and a bias resistor 150. A negative transmitted which a switch contact arm 164 of Kon- k

Spannung wird an die Fehleranzeigeleitung 152 singe- takt 165 auf Koniakt 166 umschaltet. Nun wird ein Test- % Voltage is switched over to fault display line 152, single clock 165 to contact 166 . Now a test %

legt um sie leicht negativ zu halten, wenn kein Ausgang signal aufgegeben, um die elementaren seismischen Isets to keep it slightly negative when no output signal is given up to the elementary seismic I.

vom NAND-Glied 144 vorhanden ist Wenn eine der Sensorcinheiten 21, und zwar jede über einen Wider- |from the NAND gate 144 is present If one of the sensor units 21, each via a resistor |

Leitungen Dl, D 2, D 3 unwirksam ist wird das NAND- 15 stand 168, zu erregen. Ein normaler Multiplexer-Abtast- (fLines Dl, D 2, D 3 is ineffective, the NAND-15 stand 168 is to be energized. A normal multiplexer sampling ( f

Glied 144 auf Durchgang geschaltet Während eines /.yklus wird eingeleitet um den Ausgang aus jeder Sen- H Member 144 in passage connected During a /.yklus is introduced to the output from each transmitter H

normalen Abtastzyklus fließen phasencodierte Signale sorcinhcit 21 zur zentralen Station 2 im Schiff IO zu j|normal sampling cycle, phase-coded signals sorcinhcit 21 flow to central station 2 in ship IO to j |

mit einer Frequenz von 40 MHz durch die Majoritäts- übertragen. Die Amplitude des Ausgangssignals jeder ätransmitted at a frequency of 40 MHz by the majority. The amplitude of the output signal of each ä

wahlschaltung und in das NAND-Gfied 144. das mit den Scnsorcinheit wird mit der Testsignalainplitude vergli- ■;■selection circuit and in the NAND gate 144. that with the monitoring unit is compared with the test signal amplitude

Eingängen des Wiederholernetzwerks 114 verbunden 20 chcn, um einen Eichfaktor für jede Sensoreinheit festzu- VInputs of the repeater network 114 are connected to chcn in order to set a calibration factor for each sensor unit

ist Solange alle drei Leitungen einwandfrei sind, tritt am stellen. Die Eichung der Sensoreinheiten geschieht zuis As long as all three lines are in good working order, come on. The sensor units are calibrated

NAND-Glied 144 kein Ausgangssignal auf. Wenn je- einem beliebigen Zeilpunkt zu dem seismische Daten ;NAND gate 144 has no output signal. If any line point to the seismic data;

doch eine Leitung defekt ist ist ein 40-MHz-Signal am nich! aufgezeichnet werden. ;;..but a line is defective, there is a 40 MHz signal on the nich! to be recorded. ; ; ..

Ausgang des NAND-Glieds 144 vorhanden. Das Signal Das Tcstsignal wird verwendet um eine exakte Mes-The output of the NAND gate 144 is present. The signal The test signal is used to ensure an exact measurement

wird durch die Diode 146 gleichgerichtet. Die resultie- 25 sung der Empfindlichkeiten aller Sensorcinheiten in deris rectified by diode 146 . The result of the sensitivities of all sensor units in the

rende gleichgerichtete Spannung wird im Kondensator gesamten seismischen Sensorkabelanordnung 12 durch-The rectified voltage is passed through the entire seismic sensor cable arrangement 12 in the capacitor.

148 gespeichert wobei eine positive Fehlerspannung an zuführen, die bis zu 2 Meilen lang sein kann. Über eine ' 148 and apply a positive error voltage which can be up to 2 miles long. Over a '

der Fehleranzeigeleitung 152 erzeugt wird. Während solche Entfernung wird aufgrund des Ohmschen Span-error indication line 152 is generated. During such distance, due to the ohmic span

der Periode, während der der Multiplexer 122 auf den nungsabfalls das Testsignal am ablaufenden Ende desthe period during which the multiplexer 122, on the voltage drop, the test signal at the expiring end of the

Kanal Nr. 0 rückgesetzt wird, wird der Schalterarm 154, 30 Kabels stark geschwächt wenn die Testsignalsteuer-Channel No. 0 is reset, the switch arm 154, 30 of the cable is severely weakened when the test signal control

der zwischen dem Verstärker 124 und dem Analog-Di- schaltungen 136 parallel an die Testsignalleitung ange-which is connected in parallel to the test signal line between the amplifier 124 and the analog circuitry 136

gital-Umwandler angeordnet ist (Fig. 5), vom Kontakt schlossen sind. Es wird deshalb ein Widerstand 167 ingital converter is arranged (Fig. 5), closed by the contact. There will therefore be a resistance of 167 in

156 auf den Kontakt 160 umgeschaltet und ermöglicht, Reihe mit der Testsignalleitung 162 in jeder Sender- 156 switched to contact 160 and enables series with test signal line 162 in each transmitter

daß der Analog-Digital-Umwandler 126 den Span- Empfängereinheit gelegt Die Eingänge der Testsignal-that the analog-to-digital converter 126 placed the span receiver unit The inputs of the test signal

nungspegel, der an der Fehlcranzeigeleitung 152 vor- 35 steuerschaltung werden parallel zu dem Serienwider-voltage level, the control circuit on the incorrect cranze line 152 are 35 parallel to the series counter-

handen ist prüft In F i g. 5 ist der Einfachheit halber ein stand 167 geschaltet; da alle Widerstände den gleichenaction is checked in F i g. 5 is switched to stand 167 for the sake of simplicity; since all resistances are the same

mechanischer Schalter 154 dargestellt, in der Praxis Widerstandswert besitzen, erhalten alle Testsignalsteu-mechanical switch 154 shown, in practice have a resistance value, all test signal control

kann jedoch ein Schottky-Sperrschichttransistor als mit crschaltungen identische Eingangsspannungen. Auf die-however, a Schottky junction transistor can be used as input voltages identical to crcircuits. On the-

Binärstellengeschwindigkeit arbeitender Schalter ver- se Weise wird für jede Sender-Empfängereinheit einBinary digit speed operating switches in a different manner becomes one for each transmitter / receiver unit

wendet werden. 40 Testsignal konstanter Amplitude gewährleistet.be turned. 40 test signal of constant amplitude guaranteed.

Meeresstreamerkabel der vorbeschriebenen Art ten- In jeder Sender-Empfängereinheit 111 ist eine Encrdieren dazu, sich beim Schleppen um bis zu 1 % zu strek- giespeisequclle 134 vorhanden. Die notwendige Versorken. Bei einem Kabel von 3000 m Länge beträgt somit gungsenergie wird von dem Schiff in den Verbinderbaudie gesamte Streckung in der Größenordnung von 30 m. stein 13 über ein Paar verdrillter Leiter 170,172 einge-Die seismischen Sensoreinheiten sind auf 6 m Gruppen- 45 speist. Jede Energiespeisequelle weist einen Stromtransmittenabstand innerhalb jedes Kabelabschnitts versetzt. formator und einen Nebenschlußregler auf. Die Trans-Bei einer Streckung von 30 m werden die Sensoreinhei- formalorprimärwicklungen in den entsprechenden Senten am führenden Ende der Kabelanordnung 12 um na- der-Empfängereinheiten in den Verbinderbausteinen 13 hezu fünf Gruppenintervalle in bezug auf die Sensorein- sind in Serie geschaltet. Durch Kreuzen der Leitungen heiten im ablaufenden Ende der Kabelanordnung ver- 50 170,172 in jedem Kabelabschnitt 20 wird abwechselnd schoben. Beim Zusammensetzen einer größeren Grup- jeder Transformator an eine entgegengesetzte Seite der pierung aus einer Anzahl von elementaren Sensorein- Energieleitung gelegt wie in Fig. 4 gezeigt wodurch heiten ist es also erforderlich, den exakten Sensoreinhei- ein Gleichgewicht in der Lcitungsbelastung aufrechtertenabstand zu kennen. Wenn der Abstand nicht genau halten wird. Da die Energiespeisequellen in Serie gebekannt ist wird die Wirksamkeit der Zusammengesetz- 55 schaltet sind, hängt der Spannungsabfall längs der Katen Gruppierung erheblich verschlechtert. Die Bezie- belanordnung 12 zwischen dem Schiff 10 und dem Abhung zwischen der Kabelstreckung und der Schlepp- schlußabschnitt 18 von der Anzahl von Verbinderbauspannung ist bekannt. Entsprechend wird zweckmäßi- steinen 13 ab, die miteinander verbunden werden. Bei gerweise ein Dehnungsmeßstreifen 11 (Fig. 1) bekann- einer Kabelanordnung mit 50 Abschnitten liegt der ter Art mit den Belastungsbauteilen zwischen dem ab- 60 Spannungsabfall in der Größenordnung von 400 bis laufenden elastischen Kabelabschnitt 16 und dem ersten 500 V. Die Energie wird bei einer Frequenz von 2000 Hz aktiven Kabelabschnitt 20 verbunden. Der Ausgang aus mit einer durchschnittlichen Stromstärke von 4 A iiberdem Dehnungsmeßstreifen Il wird dem Kingang eines tragen. Diese Frequenz liegt wesentlich über den nor-Hilfskanals zugeführt, der in der Sendcr-Empfängercin- malen seismischen Frequenzen und beeinflußt diese soheit im Verbinderbauteil 13' am führenden Ende des b5 mit nicht. In der Spcisequelle 134 wird die Wechselersten elastischen Kabelabschnitts angeordnet ist. Aus stromcncrgie aus der Energieleitung gleichgerichtet der Kenntnis der Schleppspannung können damit Feh- und in ± 15 V und + 5 V zur Verwendung in den logiler im Sensoreinheitenabsland. die sich aus der Kabel- sehen Schaltungen in den Sender-EmpfängereinhcilenSea streamer cable of the type described above is provided in each transmitter / receiver unit 111 with an end-to-end supply source 134 for stretching by up to 1% when towing. The necessary supply. With a cable of 3000 m length, the total extension of the ship in the connector building is in the order of 30 m. Stone 13 via a pair of twisted conductors 170,172 . Each energy supply source has a current transmission distance offset within each cable section. formator and a shunt regulator. At a stretch of 30 m, the sensor unit primary windings are connected in series in the corresponding Senten at the leading end of the cable arrangement 12 around the receiver units in the connector modules 13 with respect to the sensor units. By crossing the lines in the outgoing end of the cable arrangement, 50 170, 172 in each cable section 20 is shifted alternately. When assembling a larger group of each transformer on an opposite side of the piercing from a number of elementary sensor inputs as shown in Fig. 4, it is therefore necessary to know the exact sensor unit. If the distance won't keep exactly. Since the energy supply sources are known in series, the effectiveness of the composite 55 is switched, the voltage drop along the Katen grouping is considerably worsened. The reference arrangement 12 between the ship 10 and the dependence between the cable extension and the towing section 18 on the number of connector construction voltages is known. Correspondingly, stones 13 which are connected to one another are expedient. In the case of a strain gauge 11 (Fig. 1) known cable arrangement with 50 sections of the type with the load components between the 60 voltage drop of the order of 400 to running elastic cable section 16 and the first 500 V. The energy is at a frequency of 2000 Hz active cable section 20 connected. The output from with an average current strength of 4 A over the strain gauge II will bear the Kingang one. This frequency is essentially supplied via the nor auxiliary channel, the seismic frequencies in the transmitter / receiver and does not affect this in the connector component 13 'at the leading end of the b5. The first elastic cable section is arranged in the Spcisequelle 134. From currentcncrgie from the power line rectified to the knowledge of the drag voltage, faulty and in ± 15 V and + 5 V for use in the logiler in the sensor unit offshore. which can be seen from the cable circuits in the transmitter-receiver units

umgewandelt Im Falle eines Schadens, z. B. eines offenen Stromkreises in einer Sender/Empfängereinheit steigt die Spannung an der Primärwicklung des Leistungstransformators siuf eitlen hohen Wert an. Eine Schutz-Triac-Gleichrichterbrückenschaltung bekannter Bauart schaltet die Primärwicklung kurz, wenn die Spannung über einen vorbestimmten Wert ansteigt Beim Ausfall der Energiespeisequelle fallen die betriebssicheren Bypaßrelais (nicht dargestellt) im Wiederholernetzwerk 114, Abfragenetzwerk 116 und Befehlsnetzwerk 118 ab, so daß die Befehlsimpulse und die phasencodierten Datenwörter den schadhaften Baustein überspringen können.converted In the event of damage, e.g. B. an open circuit in a transmitter / receiver unit the voltage on the primary winding of the power transformer increases to a high value. One Protection triac rectifier bridge circuit known Design switches the primary winding short if the voltage rises above a predetermined value If the energy supply source fails, the reliable bypass relays (not shown) in the repeater network 114, query network 116 and command network 118 drop out, so that the command pulses and the phase-coded data words can skip the defective module.

Wie vorstehend beschrieben, weist der Multiplexer 122 vierzehn Eingänge auf, von denen die Kanäle Nr. 11 bis 13 zur Übertragung von Daten aus den Hilfssensoren verwendet werden, wie nachstehend erläutert wird. Der Druckwandler 60. der in Verbindung mit F i g. 2a erwähnt worden und nachstehend im einzelnen beschrieben wird, ist ein an sich in der Seismik bekannter Wandler. Seine Funktion soll nachstehend kurz erläutert werden. Wie in F i g. 7a gezeigt, weist der Wandler eine Röhrenfeder 174 auf. Mit dem beweglichen Ende der Feder 174 ist ein Weicheisenpolstück 176 verbunden. Das Polstück 176 ttewegt sich in Längsrichtung in einer Spule 178, die miü dem festen Ende der Feder 174 Ober einen Tragarm 18l]i befestigt ist Ein Oszillator, der einen LC-Schwingkreiis enthält, ist in einem Gehäuse 182 aufgenommen. Die Spule 178 ist der induktive Teil des Schwingkreises, in einem Strömungsmittel bewirkt eine Druckänderung gegen die Röhrenfeder 174, daß das Polstück 176 sich in der Spule 178 bewegt wodurch die Induktivität und damit die Frequenz des Oszillators verändert wird. Das Ausgangssignal des Druckwandlers 64 ist also ein frequenzimoduliertes Signal, dessen Frequenz auf den umgebenden Strömungsmitteldruck bezogen ist. Das Signal wird über ein Koaxialkabel auf Kanal Nr. 11 des Multiplexers 122 übertragen, wie die F i g. 7b zeigtAs previously described, the multiplexer 122 has fourteen inputs, of which channels # 11 through 13 can be used to transfer data from the auxiliary sensors, as explained below. The pressure transducer 60. which is described in connection with FIG. 2a has been mentioned and is described in detail below, is a known per se in seismics Converter. Its function will be briefly explained below. As in Fig. 7a, the transducer a tube spring 174. A soft iron pole piece 176 is connected to the movable end of the spring 174. The pole piece 176 moves longitudinally in a coil 178, which is attached to the fixed end of the spring 174 via a support arm 18l] i. An oscillator that contains an LC oscillating circuit is in a housing 182 added. The coil 178 is the inductive part of the resonant circuit, effected in a fluid a change in pressure against the tube spring 174 that the pole piece 176 moves in the coil 178 thereby the inductance and thus the frequency of the oscillator is changed. The output signal of the pressure transducer 64 is thus a frequency-modulated signal, the frequency of which is related to the surrounding fluid pressure. The signal is based on a coaxial cable Channel No. 11 of the multiplexer 122 transmitted as the F i g. 7b shows

Die Fig. 7b verdeutlicht eine Leckanzeigevorrichtung 186, die das Vorhandensein von Salzwasser innerhalb der Außenhaut 411 eines Kabelabschnitts 20 anzeigt. Die Leckanzeigevorrichtung 186 besteht aus zwei Drähten 66, 68, die durch poröses Kunststoffmaterial schlecht isoliert sind. Der poröse Überzug verhindert einen physikalischen Kontakt zwischen den Drähten, ermöglicht jedoch, daß das Wasser einen Strömungsmittelkontakt ergibt Di« beiden Drähte 66,68 erstrekken sich über die Länge des Kabelabschnitts 20. Ein Draht 66 ist mit dem Oszillatorausgang 184 des Druckwandlers 64 verbunden. Der andere Draht 68 ist mit dem Hilfseingangskaniil Nr. 12 des Multiplexers 122 verbunden. Solange keto Wasser ins Innere des Kabelabschnitts 20 eindringt wird dem Leckanzeigekanal kein Signal aufgegeben. Wenn Wasser in den Kabelabschnitt eindringt, wird ein stromleitender Pfad zwischen den beiden Drähten 66 und 68 hergestellt und es erscheint ein amplitudenmoduliertes Signal auf dem Leckanzeigehilfskanal. Die Amplitude des Signals ist proportional zum Widerstand des Leckpfades.FIG. 7 b illustrates a leak indicator device 186 which indicates the presence of salt water within the outer skin 411 of a cable section 20. The leak detector 186 consists of two Wires 66, 68 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 the length of the cable section 20 Wire 66 is connected to oscillator output 184 of pressure transducer 64. The other wire 68 is with the auxiliary input channel no. 12 of the multiplexer 122 connected. As long as keto water penetrates into the interior of the cable section 20 is the leak detection channel no signal given. When water penetrates the cable section, a conductive path is created between the two wires 66 and 68 and an amplitude modulated signal appears on the auxiliary leak detection channel. The amplitude of the signal is proportional to the resistance of the leakage path.

Eine Anzeigevorrichtung 72 zur Feststellung und Unterbrechung einer Oberflächenwelle ist an den Hilfseingangskanal Nr. 13 angeschlossen. Diese Anzeigevorrichtung 72 ist ein spezielles Hydrophon, das /um Feststellen einer akustischen Welle dient, die direkt von der Schallquelle längs eines Pfades in der Nähe der Wasseroberfläche ankommt. Obgleich alle aktiven Kabelabschnit'e identisch undA display device 72 for detecting and interrupting a surface wave is connected to the auxiliary input channel No. 13. This display device 72 is a special hydrophone which is used to detect an acoustic wave emitted directly by the Sound source arrives along a path near the surface of the water. Although all active cable sections are identical and gegeneinander auswechselbar sind, ist es erforderlich, einen Impedanzanpassungsabschluß vorzusehen, um die Daten-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 Teststeuerleiterpa»re mit einer Rückführschaltung versehen sein. Entsprechend ist ein Abschlußabschnitt 18 am ablaufenden Ende des letzten Kabelabschnitts 20 vorgesehen.are interchangeable, it is necessary to provide an impedance matching termination to connect the data command and interrogation signal lines, i.e. the Complete transmission links at the last section to prevent unwanted reflections will. Furthermore, the twisted, series-connected energy, test and test control wire pairs must be provided with a feedback circuit. Is accordingly a terminating section 18 is provided at the trailing end of the last cable section 20.

Der Aufbau des Abschlußabschnitts ist als Kabehbschnitt 20 in F i g. 8a gezeigt Die Außenschicht 40 ist mit der Abschlußstirnwand 46 Ober Stahlbänder 54,56 festgelegt. Kabeibündel 52 und Stecker 186 erstrecken sich über die Abschlußstirnwand 46 hinaus zusammen mit Zugentlastungsbauteilen 42, 43 und Zughaken 45, 47. Ein Eckschwenkstecker 188 ist am ablaufenden Ende des Abschlußabschnitts 18 vorgesehen. Ein Ende von drei kurzen Entlastungsbauteilen 190,192 (das dritte ist μ nicht dargestellt) ist in den Steckerkörper eingebettet Zughaken 194,196. die mit Zughaken 45,47 zusammenwirken, sind über Bolzen 198,200 festgelegt.The structure of the terminating section is shown as cable section 20 in FIG. 8a. The outer layer 40 is shown with the end end wall 46 upper steel strips 54,56 set. Cable bundle 52 and connector 186 extend beyond the end end wall 46 together with strain relief components 42, 43 and draw hooks 45, 47. A corner swivel connector 188 is provided at the trailing end of the terminating section 18. An end to three short relief components 190,192 (the third is μ not shown) is embedded in the plug body Draw hook 194,196. which cooperate with draw hooks 45,47 are fixed via bolts 198,200.

Der Abschlußbaustein 202 ist mit den Entlastungsbauteilen 190,192 über ein Stahlband 204 befestigt Die Leiter, die in einem Kabelbündel 52 enthalten sind, sind elektrisch mit dem Abschlußbaustein 202 über Stecke 186 und zugehörigen Stecker 187 verbunden. Eine Kunststoffstulpe 206 ist über den Stecke 188 und die Abschlußstirnwand 46 des letzten aktiven Abschnitts 20 gestreift Die Stulpe ist durch Stahlbänder 206,210,212, 214 an Ort und Stelle festgelegt.The terminating module 202 is attached to the relief components 190,192 via a steel band 204 Conductors contained in a cable bundle 52 are electrically connected to the terminating module 202 via a plug 186 and associated plug 187 connected. A plastic cuff 206 is over the plug 188 and the End end wall 46 of the last active section 20 striped The cuff is made of steel strips 206,210,212, 214 set in place.

Der Raum innerhalb der Stulpe 206 ist mit leichtem Kerosin zur Erzielung eines Auftriebs gefüllt.The space inside the cuff 206 is filled with light kerosene to achieve buoyancy.

Die elektrischen Verbindungen innerhalb des Ab-Schlußbausteines 202 sind in F i g. 8b gezeigt Koaxialda- tenübertragungsleitungen Dl, D 2 und D 3 sind über Widerstände 216 mit 50 Ohm, V4 Watt abgeschlossen. Die verdrillten Leiterpaare für die Leitungen IPl, IP2, IP3 der Abfrageverbindung und die Befehlsleiter für' die Signale DATEN und DATA-BYPASS sind mit Widerständen 218 von 130 0hm, V4WaU abgeschlossen. Energie-, Tcstsignal- und Teststeuerleitungen sind durch Überbrückungsdrähte 220 kurzgeschlossen. Der Zuführkabelabschnitt 17 ist mit dem führenden Ende des elastischen Abschnitts 16 über eine Sender-Empfängereinheit im Verbinderbaustein 13' gekoppelt. Das andere Ende des Zuführkabelabschnitts 17 ist am Schiff 10 befestigt, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, den Kabelabschnitt 12 zu schleppen und auch eine Verbindung zur zentralen Station 2 herzustellen. Der Zuführ kabelabschnitt 17 ist im Querschnitt in Fig.9 gezeigt. Er besteht aus einem zentralen Belastungsbauteil 230 in Form eines sich nicht drehenden Stahlkabels mit einem Durchmesser von 0,9375 cm. Das Belastungsbauteil 230 ist mit Neopren oder anderem Kunststoff 232 ummantelt. Die Stromleiter, die das Kabelbündei 52 im aktiven Kabelabschnitt bilden, sind spiralförmig um das ummantelte Belastungsbauteil 230 gewickelt. Die Stromleiter sind selbst von einer Kunststoffhülle 234 umschlossen. bo Die Leitungen sind in F i g. 9 als Koaxialdatenleitungen 236, F.ncrgieleitungen 238 mit doppelt verdrilltem Drahtpaar, Befehlsleitungen 240 mit verdrilltem Drahtpaar und koaxialen lokalen Datenleitungen 242 dargestellt. Da der Zuführkabclabschnitt 17 bis zu 180 m lang b5 sein kann, sind die Datenleitungen 236 RG/59 U-Koaxialkabcl, die eine Signalverschlechterung verhindern. Die lokalen Datenlcitungen 242 erstrecken sich von dem Schiff 10 zum Verbinderbaustein 13', wo sie mit denThe electrical connections within the termination module 202 are shown in FIG. Coaxial data transmission lines D1, D 2 and D 3 shown in FIG. 8b are terminated via resistors 216 with 50 ohms, V 4 watts. The twisted wire pairs for the lines IP1, IP2, IP3 of the interrogation connection and the command wire for the signals DATEN and DATA-BYPASS are terminated with resistors 218 of 130 ohms, V 4 WaU. Power, test signal and test control lines are short-circuited 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 attached to the ship 10, which creates the possibility of towing the cable section 12 and also of establishing a connection to the central station 2. The feed cable section 17 is shown in cross section in FIG. It consists of a central loading component 230 in the form of a non-rotating steel cable with a diameter of 0.9375 cm. The loading component 230 is sheathed with neoprene or other plastic 232. The current conductors that form the cable bundle 52 in the active cable section are wound in a spiral shape around the sheathed load component 230. The conductors themselves are enclosed in a plastic sheath 234. bo The lines are in F i g. 9 as coaxial data lines 236, auxiliary lines 238 with 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 b5, the data lines 236 are RG / 59 U coaxial cables, which prevent signal degradation. The local data lines 242 extend from the ship 10 to the connector module 13 ', where they are connected to the

49 5049 50

Eingingen verbunden sind. Die lokalen Datenleitungen nem (') versehen werden, damit die in bestimmten Punk-Inputs are connected. The local data lines are provided with nem (') so that the

242 dienen zur Einspeisung von Signalen, die aus nahe ten bestehende Übereinstimmung sichtbar wird,242 are used to feed signals that are visible from close existing correspondence,

dem Schiff 10 angeordneten speziellen Sensoren 222 In Fig. 15 ist die Möglichkeit der Verwendung einesspecial sensors 222 arranged in the ship 10. In FIG

(F» 8-1) gewonnen werden. einzigen, gemeinsamen Nebenschlußwiderstands 315'(F »8-1) can be obtained. single common shunt resistor 315 '

Zur Erläuterung des Filters, das bei der dargestellten s auf der Ausgangsleitung des Multiplexers 122 znsteileTo explain the filter that is used in the illustrated s on the output line of the multiplexer 122 Ausführungsform verwendet wird, wird nachstehend eines individuellen Nebenschlußwiderstands 315 für je-Embodiment is used, an individual shunt resistor 315 is used below for each

auf Fig. 14 Bezug genommen, in der eine vereinfachte den Kanal dargestellt Wenn der Multiplexer 122 überReferring to Fig. 14, in which a simplified is shown the channel when the multiplexer 122 is over

Darstellung des Digital-Analog-Umwandlungssystems seinen Kanalauswählzyklus, d. h. Abtastzyklus fortge-Representation of the digital-to-analog conversion system its channel selection cycle, i. H. Scanning cycle continued

gezeigt ist, bei dem der Multiplexer 122 mit Eingangska- schaltet wird, stellt der Kondensator 123'. der in Reiheis shown, in which the multiplexer 122 is connected to the input, the capacitor 123 'represents. the in series

nälen Ci, C2, C mit einer Vielzahl von Signalquellen, io mit jedem vom Multiplexer gewählten Kanal, z.B. Ci, C2 channels Ci, C 2 , C with a variety of signal sources, io with each channel selected by the multiplexer, e.g. Ci, C 2

z.B. seismischen Sensoren 21 verbunden ist Die Ein- usw. geschaltet ist, in Verbindung mit dem gemeinsamene.g. seismic sensors 21 is connected to the on etc. is connected to the common

gangskanä'.e sind alle mit den Multiplexer-Ausgangs- Nebenschlußwiderstand 315' das gewünschte ÄC-Filtergangskanä'.e are all with the multiplexer output shunt resistor 315 'the desired AC filter

Vielfachleitungen 312 über Kopplungskondensatoren für diesen Kanal dar.Multiple lines 312 via coupling capacitors for this channel.

123, Widerständen 315 und Schalter 316 verbunden. Je- Als die Schaltung nach F i g. 15 getestet wurde, stellte der Widerstand 315 stellt in Verbindung mit seinem 15 sich jedoch experimentell (was später theoretisch beKondensator 123 ein Hochpaß-ÄC-Filter für sei.ien Ka- wiesen wurde) heraus, daß die Kapazität Cbestimmt ist nal dar. Die Schalter 316 sind schnelle Feldeffekttransi- durch: storschalter bekannter Art123, resistors 315 and switches 316 connected. As the circuit of FIG. 15 was tested, the resistor 315 in connection with its 15 turned out experimentally (which later theoretically became a high-pass AC filter for a capacitor) that the capacitance C is determined Switches 316 are fast field effect transistors through: stor switch of a known type

Der Ausgang der Multiplexervielfachleitung 312 ist C = [l/(2a7Vo)][0/7] (D)The output of multiplexer trunk 312 is C = [1 / (2a7Vo)] [0/7] (D)

mit dem nichtinvertierten Eingang eines Pufferverstär- 20with the non-inverted input of a buffer amplifier 20

kers 320 mit dem Verstärkungsgrad 1 verbunden, der wobei D die Verweildauer, d. h. die Zeitdauer, die jederkers 320 is connected to the gain 1, where D is the dwell time, ie the length of time that each

ein Operationsverstärker, z.B. Verstärker 142 nach Schalter 3I6 geschlossen ist, und T die Kanalabschalt-an operational amplifier, e.g. amplifier 142 after switch 3I6 is closed, and T the channel switch-off

F i g. 5, mit einer hohen Eingangsimpedanz sein kann. zeit ist, d. h. die Zeitdauer, die jeder Schalter 316 geöff-F i g. 5, with a high input impedance can be. time is d. H. the length of time that each switch 316 is open Der Ausgang des Pufferverstärkers 320 ist mit einer net ist Die Verweildauer D ist eine Funktion der AnzahlThe output of the buffer amplifier 320 is net is The dwell time D is a function of the number Prüf- und Halteschaltung 322 verbunden, die einen Ne- 2; von Analogkanälen und der Gesamtzeit, die erforder-Connected test and hold circuit 322, which has a Ne-2; of analog channels and the total time required

benschlußkondensator 324 und einen Serienschalter 326 Hch ist, um alle diese Kanäle abzutasten. Für einen MuI-shunt capacitor 324 and a series switch 326 Hch is to scan all of these channels. For a mul-

aufweist. Der Ausgang der Schaltung 322 ist mit einem liplextr mit 16 Kanälen und einer Abtastdauer vonhaving. The output of circuit 322 is a liplextr with 16 channels and a sampling duration of

binären Verstärker 124 mit veränderlichem Verstär- 1000 usec ist die maximale Verweildauer D 62,5 usecbinary amplifier 124 with variable gain 1000 usec, the maximum dwell time D is 62.5 usec

kungsgrad, wie er in F i g. 5 dargestellt ist und in Verbin- pro Kanal und die Kanalabschaltdauer T937.5 usec.degree of efficiency, as shown in FIG. 5 is shown and in connection per channel and the channel switch-off duration T937.5 usec.

dung mit den F i g. 39 bis 42 weiter unten beschrieben 30 Die Verweildauer D kann mit Hilfe der Verweilein-dation with the F i g. 39 to 42 described below 30 The dwell time D can be adjusted with the aid of the dwell time

wird,gekoppelt Stellschaltung 360 nach Fig. 16 geändert werden. Dieis coupled to control circuit 360 of FIG. 16 can be changed. the

Das Zustandssteuergerät, das das Steuernetzwerk Verweileinstellschaltung 360 kann eine monostabileThe state controller that controls the dwell setting circuit 360 may be a monostable

132 ist, ist mit den Schaltern 316,326 über eine Steuer- Schaltung sein. Die Impulsbreiteneinstellung wird mit132 is to be with the switches 316,326 via a control circuit. The pulse width setting is made with

Vielfachleitung 341 verbunden, die eine Vielzahl von Hilfe einer RC-Rückkopplung bekannter Art erzieltTrunk 341 which achieves a variety of means of RC feedback known in the art Steuerleitungen aufweist. Das Steuergerät 132 schaltet 35 Über einen Multiplcxcr-Abtastzyklus bleibt die ge-Has control lines. The control unit 132 switches 35 via a Multiplcxcr sampling cycle, the

den Multiplexer 122 in sequentieller Folge auf die Steu- wünschte Verweildauer auf den gleichen Wert einge-set the multiplexer 122 in sequential order to the control desired dwell time to the same value

ereingangskanäle Q bis Cn, die damit nacheinander stelltinput channels Q to C n , which are thus one after the other

während eines Multiplexer-Abtastzyklus in der oben Gleicliung (D) kann also wie folgt umschrieben wer-during a multiplexer sampling cycle in the above equation (D) can thus be described as follows

beschriebenen Weise mit der Ausgangsvielfachleitung den:described manner with the output multiple line:

fV 312 verbunden werden. Das Steuergerät 132 steuert fer- 40 fV 312 can be connected. The control unit 132 also controls 40

ner die Arbeitsweise des Binärverstärkersystems 124 /i, = [\l(2xRCJ\[D/T\ (E) [S über die Steuerleitungen 350.ner the mode of operation of the binary amplifier system 124 / i, = [\ l (2xRCJ \ [D / T \ (E) [S via the control lines 350.

If Das Verstärkersystem 124 ist mit dem Analog-Digi- Bei konstanten Werten für R, C, Tkann die Grenzfre-& tal-Umwandler 126 gekoppelt, der die geprüften Ana- quenz des Filters durch Änderung der Verweildauer gelogsignale in entsprechende digitale Signale umwandelt 45 ändert werden. Bei dem oben angegebenen Zahlenbei- In der Schaltung nach Fig. 14 weist jedes RC-Hoch- spiel beträgt die maximale Verweildauer für eine Abpaßfilter einen Serienkondensator 123 und einen Ne- tastdauer von 1 msec 62,5 μ5βΰ. Die kürzeste Verweilbenschlußwiderstand 315, der mit Erde verbunden ist, dauer wird durch die Erfassungszeit der Prüf- und HaI-. ; auf. Für die Anwendung in der Seismik hat jedes dieser teschaltung 322' bestimmt. Beispielsweise beträgt die Hochpaßfilter eine untere Grenzfrequenz /Ό in der Grö- 50 Erfassungszeit 8 μβεα Die Verweildauereinstellschalßenordnung von 1 Hz, obgleich auch andere Grenzfre- tung 160 muß so programmiert werden, daß ein aus- quenzenin Frage kommen. wählbarer Verweildauerbereich erhalten wird, der bei-Die Kapazität Cist durch folgende Gleichung auf den spielsweise von einer minimalen Verweildauer von : Widerstand R und die Grenzfrequenz /0 bezogen: 8 μβοο bis zu einer maximalen Verweildauer, die durch ί 55 die Abtastdauer bestimmt ist, welche 62,5 μββϋ in dem λ C- \l(2R&h) (C) vorstehenden Beispiel beträgt, reicht. Somit kann die '['.; If the amplifier system 124 is coupled to the analog-digi- At constant values for R, C, T can the limit frequency converter 126, which converts the checked frequency of the filter into corresponding digital signals by changing the dwell time will. In the case of the numerical example given above, in the circuit according to FIG. 14, each RC example has the maximum dwell time for a pass filter is a series capacitor 123 and a sampling time of 1 msec 62.5 μ5βΰ. The shortest dwell resistance 315, which is connected to earth, duration is determined by the detection time of the test and Hal-. ; on. Each of these circuits has 322 'intended for use in seismics. For example, the high-pass filter has a lower cut-off frequency / Ό in the size 50 detection time 8 μβεα The dwell time setting switch order of 1 Hz, although other cut-off frequencies 160 must be programmed in such a way that an out-quenzen is possible. Selectable dwell time range is obtained, which is based on the capacitance Cist by the following equation, for example, from a minimum dwell time of: Resistance R and the limit frequency / 0: 8 μβοο up to a maximum dwell time, which is determined by ί 55 the sampling time, which 62.5 μββϋ in the λ C- \ l (2R & h) (C) example above is sufficient. Thus the '['.; Grenzfrequenz des Filters auf einen gewünschten Wert K^ Aus praktischen Gründen der Auslegung muß R ver- über einen Bereich von nahezu 8 :1 eingestellt werden. |f,' hältnismäßig klein sein, nämlich in der Größenordnung Die Art und Weise der Verwendung der verbesserten, VX von 10 000 Ohm. Somit beträgt für /ö = 1 Hz der Wert 60 durch Multiplexer kommutierten RC-Filter in der seis- *"■ von C = 16 Mikrofarad. Solche großen Kondensatoren mischen Datenverarbeitungseinrichtung ist in Fig. 16 :. sind verhältnismäßig teuer und sperrig. Die Hochpaß- gezeigt. Da die Fig. 14 und Ib sehr ähnlich sind, be-/?C-Filter nach Fi g. 14 sind somit nicht nur teuer, son- schränkt sich die Beschreibung der Fi g. 16 nur auf die ! dem stehen auch einer Miniaturisierung entgegen. Unterschiede zwischen den beiden Darstellungen. |;- Die Beschreibung der Filteranordnungen nach den ω Das wichtigste Merkmal der Ausnutzung des Kabclpi" Fig. 15 und 16 wird dadurch vereinfacht, daß die glei- auswählzyklus des Multiplexers,der in den mehrkanalii;. chen Teile entweder mit identischen Be/.ugszcichen wie gen seismischen Datenaufzeichnungseinrichtungen verf::. in Fig. 14 oder mit identischen Bezugszeichen und ei- wendet wird, ist die Kombination mit einem gemeinsa-Cutoff frequency of the filter to a desired value K ^ For practical design reasons, R must be set over a range of almost 8: 1. | f, 'be relatively small, namely on the order of The way of using the improved, VX of 10,000 ohms. Thus, for / ö = 1 Hz, the value 60 is multiplexer-commutated RC filters in the se- * "■ of C = 16 microfarads. Such large capacitors mix data processing equipment is shown in FIG Since Figures 14 and 1b are very similar, the B / C filters according to Figure 14 are not only expensive, but the description of Figure 16 is limited to the details against miniaturization. Differences between the two representations. | ; - The description of the filter arrangements according to the ω The most important feature of the utilization of the Kabclpi "Fig. . Chen parts either with identical designations as for seismic data recording devices . in Fig. 14 or with identical reference numerals and is applied, the combination with a common

men 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 16 Eingangskanälen verringert worden. Zusätzlich kann die Grenzfrequenz durch Änderung der Verweildauer über einen Bereich von nahezu 8 :1 eingestellt werden.men shunt resistor that is applied to the output of the multiplexer. It is not just the number of shunt resistors, but the size of the required capacitors 123 'has also been reduced by a factor of 15: 1 in the case of 16 input channels. In addition, the Cutoff frequency can be set by changing the dwell time over a range of almost 8: 1.

F i g. 16 zeigt, daß es zweckmäßig ist, einen Betriebsverstärker 320' geringer Impedanz zu verwenden. Der Serienwiderstand 315", der dem Widerstand 140 in Fig.5 entspricht, ist der Eingangswiderstand an den invertierenden Eingang des Verstärkers 320'. Der nichtinvertierende 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 zum Filter nach F i g. 15.F i g. Figure 16 shows that it is convenient to use a low impedance operational amplifier 320 '. Of the Series resistor 315 ″, which corresponds to resistor 140 in FIG. 5, is the input resistance to the inverting input of amplifier 320 '. The non-inverting input to amplifier 320 'is ground Since both inputs must have the same potential, the connection point 333 is practically on Earth potential. Therefore the filter of Fig. 16 is that Equivalent to the filter according to FIG. 15th

Demgemäß ist der Betriebsverstärker 320' mit niedriger Eingangsimpedanz, bei dem der gemeinsame Widerstand 315" des Filters als Eingangswiderstand verwendet wird, die günstigere Filterschaltung. Die Verwendung des Betriebsverstärkers 320' eliminiert nämlich die wesentlichen Auslegungsgrenzen, die durch den Verstärker 320 verhältnismäßig hoher Eingangsimpedanz (F i g. 14) gegeben sind.Accordingly, the operational amplifier 320 'with low input impedance, in which the common resistor 315 "of the filter is used as the input resistor, is the more economical filter circuit Amplifier 320 is given a relatively high input impedance (FIG. 14).

Es wurde festgestellt, daß die Verwendung eines gemeinsamen Widerstands 315" (oder 140 in F i g. 5), der nacheinander 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 ergibtIt has been found that the use of a common resistor 315 "(or 140 in FIG. 5), the successively connected to capacitors 123 by switches 316, a considerable saving in the number of resistors and required in the space occupied by the resistors and capacitors

An dieser Stelle der Beschreibung der seismischen Einrichtung erscheinen einige allgemeine Erläuterungen erforderlich, und hierzu wird auf F i g. 17 hingewiesen, die ein Blockschaltbild des allgemeinen Aufbaus dieser mehrkanaligen seismischen Einrichtung darstellt, die eine zentrale Station 2 und eine Vielzahl von Sender-Empfängereinheiten 11 la bis 111 π aufweist, die entfernt von der zentralen Station 2 angeordnet sind. Die Sender-Empfängereinheiten lila bis 11 In sind in Reihe mit der zentralen Station 2 über Breitband-Datenübertragungsverbindungen 1014a bis 1014n und Abfrageverbindungen 1016a bis 1016n geschaltet die den Kanälen oder Verbindungen Dl, D2, D3 und IPl, IP2, IP3 entsprechen und sie darstellen, wobei diese Kanäle in der vorbeschriebenen Weise innerhalb eines Abschnitts des seismischen Streamerkabel angeordnet sind.At this point in the description of the seismic installation, some general explanations appear necessary, and reference is made to FIG. 17, which shows a block diagram of the general structure of this multi-channel seismic device, which has a central station 2 and a multiplicity of transmitter / receiver units 11 1a to 111 π which are arranged remotely from the central station 2. The transmitter-receiver units lilac to 11 In are connected in series with the central station 2 via broadband data transmission links 1014a to 1014n and interrogation links 1016a to 1016n which correspond to and represent the channels or links Dl, D2, D3 and IPl, IP2, IP3, these channels being arranged in the manner described above within a section of the seismic streamer cable.

Jeder Sender-Empfängereinheit 111 ist so dargestellt, daß sie das Abfragenetzwerk 116 und ein Wiedcrholernetzwerk 114 aufweist. Jedes Wiederholernetzwerk 114 enthält eine Anzahl von Eingangskanälen 1022, 1022', 1022". Drei solche Kanäle sind in Fig. 17 der Einfachheit halber dargestellt, es können jedoch in der Praxis vierzehn oder mehr solcher Kanäle verwendet werden, wie weiter oben bereits ausgeführt wurde. Elementare seismische Sensoreinheiten 21, 2Γ, 22" sind mit Eingangskanälen 1022, 1022', 1022" gekoppelt und es sind bis zu zehn oder mehr solcher Sensoreinheiten in jedem Kabelabschnitt vorgesehen, so daß 50 oder mehr solcher Abschnitte 500 oder mehr individuelle elementare seismische .Sensoreinheiten enthalten, deren jede einen getrcnnien Informationskanal darstellt.Each transceiver unit 111 is shown as having the interrogation network 116 and a repeater network 114. Each repeater network 114 contains a number of input channels 1022, 1022 ', 1022 ". Three such channels are shown in FIG. 17 for the sake of simplicity, but in practice fourteen or more such channels can be used, as stated above. Elementals seismic sensor units 21, 2Γ, 22 "are coupled to input channels 1022, 1022 ', 1022" and are up to ten or more such sensor units are provided in each cable section, so that 50 or more such sections 500 or more individual elementary Seismic .Sensor units contain, each of which represents a separate information channel.

In F i g. 18 ist eine Sender-Empfängcreinheil in detaillierter Darstellung gezeigt; jeder Analogkanal 1022 ist mit einem getrennten Vorverstärker und einem »ALI-AS«-Filter 1036 verbunden, das mit einem EingangsanIn Fig. 18 shows a transmitter-receiver unit in a detailed representation; each analog channel is 1022 connected to a separate preamplifier and an »ALI-AS« filter 1036, which is connected to an input terminal schluß des Multiplexers 122 über einen Gleichstrom-Kopplungskondensator 123 gekoppelt ist Der Multiplexer 122 weist Eingangsanschlüsse Cl, C2, C3, C4, CS (es sind fünf Kanäle gezeigt es körnen jedoch vierzehnThe multiplexer 122 has input connections C1, C2, C3, C4, CS (five channels are shown, but fourteen channels are shown)

5 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 an Erde gelegt ist. Der Ausgang des Multiplexers ist über den gemeinsamen Serienwiderstand 140 mit dem5 or more channels are used), one for each channel 1022. The channel CO is the test channel. The channel CO contains a capacitor 1043, the is placed on earth. The output of the multiplexer is via the common series resistor 140 with the

ίο Betriebsverstärker 142 verbunden. Die Kondensatoren 123, der Multiplexer 122 und der gemeinsame Serienwiderstand 140 bilden das oben beschriebene, durch Multiplexer kommutierte Hochpaß-ÄC-Filter für jeden Kanal.ίο operational amplifier 142 connected. The capacitors 123, the multiplexer 122 and the common series resistor 140 form the above-described, multiplexer-commutated high-pass AC filter for each channel.

Der Ausgang des Verstärkers 142 wird der Prüf- und Halteschaltung 1044 aufgegeben, die einen Serienschalt.er 1045 und einen Nebenschlußkondensator 1046 besitzt, was der oben beschriebenen Anordnung entspricht Der Ausgang der Prüf- und Halteschaltung 1044The output of the amplifier 142 is applied to the test and hold circuit 1044, which has a Serienschalt.er 1045 and a shunt capacitor 1046, which corresponds to the arrangement described above ist mit einer anderen Prüf- und Halteschaltung 1050 über einen Pufferverstärker 1048 verbunden. Der Pufferverstärker 1048 trennt die beiden Schaltungen 1044 und 1050. Die Prüf- und Halteschaltung 1050 weist einen Serienkondensator 1051 und einen Nebenschlußschalis connected to another test and hold circuit 1050 through a buffer amplifier 1048. The buffer amplifier 1048 separates the two circuits 1044 and 1050. The test and hold circuit 1050 includes a series capacitor 1051 and a shunt circuit ter 1052, der mit Erde verbunden ist, auf. Der Ausgang der Schaltung 1050 ist mit dem binären Verstärkungssystem 124 gekoppelt. Der Testkanal 1041, d. h. der Kanal CO, stellt in Verbindung mit der Prüf- und Halteschaltung 1050 ein Neuwerk zum Ausgleichen von Gleich-ter 1052, which is connected to earth. The exit of circuit 1050 is coupled to binary amplification system 124. The test channel 1041, i.e. H. the channel CO, in connection with the test and hold circuit 1050, is a new work to compensate for equal strom- oder Nullpunktabweichungen dar, das im einzelnen in Verbindung mit F i g. 37 weiter unten erläutert wird. Der Verstärker 124 mit binär veränderlichem Verstärkungsgrad weist vier Verstärkerstufen mit zweifachem Verstärkungsgrad auf, nämlich die Verstärkercurrent or zero point deviations, which in detail in connection with F i g. 37 explained below will. The binary variable gain amplifier 124 has four double gain amplifier stages, namely the amplifiers 124a, 1246, 124c und 124rf, die in Kaskade geschaltet sind. Jeder Verstärker besitzt normalerweise einen Zustand niedrigen Verstärkungsgrads, z. B. den Verstärkungsgrad 1. Die Rückkopplung kann so eingestellt werden, daß ein diskreter Zustand hohen Verstärkungs124a, 1246, 124c and 124rf that are cascaded are. Each amplifier normally has a low gain condition, e.g. B. the gain 1. The feedback can be adjusted be that a discrete high gain state grads für jeden Verstärker erhalten wird, und dies kann durch Schalter 1055a, 1055b, 1055c und 1055rf geschehen. Die binär änderbare Verstärkeranordnung 124 wird im einzelnen weiter unten in Verbindung mit den F i g. 39 bis 42 beschrieben.grads is obtained for each amplifier, and it can done through switches 1055a, 1055b, 1055c and 1055rf. The binary changeable amplifier arrangement 124 will be described in detail below in connection with FIGS. 39 to 42 described.

Der Ausgang der Verstärkeranordnung 124 wird dem Analog-Digital-Umwandler 126 aufgegeben. Dieser Analog-Digital-Umwandler 126 nimmt eine im Verstärkungsgrad konditionierte Analogsignalprobe auf und wandelt sie in eine Binärzahl in einen richtungsabhängiThe output of the amplifier arrangement 124 is applied to the analog-to-digital converter 126. This Analog-to-digital converter 126 takes a gain conditioned analog signal sample and converts it into a binary number in a direction-dependent one gen Impulscode (Non-Return-to-Zero-Code = NRZ- Code) um. Der Ausgang des Umwandlers 126 wird dem 2;wischenwertspcicherregister und Codeumwandler 128 zugeführt. Der Codeumwandler 128 wandelt die Binärzahl des richtungsabhängigen Impulscodes in einengen pulse code (Non-Return-to-Zero-Code = NRZ- Code). The output of converter 126 is sent to the temporary value memory register and code converter 128 fed. The code converter 128 converts the binary number of the directional pulse code into one selbsttaktenden, phasencodierten Impulscode um, der der Übertragungsverbindung 1014 über die Leitung 1057, den Regenerator 1060 und den Sender 1066 aufgegeben werden kann. Die Datenübsrtragungsverbindung 1014 stellt schematisch die Datenverbindung Öl, D2, converts the self-clocking, phase-encoded pulse code that can be applied to the transmission link 1014 via the line 1057, the regenerator 1060 and the transmitter 1066. The data transmission connection 1014 schematically represents the data connection oil, D2,

bo D 3 dar, die weiter oben mit F i g. 5 beschrieben ist.bo D 3, which above with F i g. 5 is described.

Die Zeitsteuerfunktionen der verschiedenen Netzwerk in jeder Sender-Empfängereinheit 111 werden durch das bereits erwähnte Steuergerät 132 gesteuert, das einen Abfrageimpuls aus dem Abfragenetzwerk 116The timing functions of the various networks in each transceiver unit 111 are performed controlled by the aforementioned control unit 132, which sends an interrogation pulse from the interrogation network 116

ti? in Serie mit der Abfrageverbindung 1016, die schematisch durch Verbindung IPX, IP2, IP3 weiter oben dargestellt wurde, aufnimmt. Ein Hauptsteuergerät 1019 in der zentralen Station 2 überträgt über die Verbindungti? in series with the interrogation connection 1016, which was shown schematically by connection IPX, IP2, IP3 above. A master controller 1019 in the central station 2 transmits over the link

1016 den breiten Sl-Impuls, an den sich eine Anzahl von schmalen S2-Impulsen innerhalb jedes Abtastzyklus anschließt. Bei den dargestellten 13 Hingangskanälen und dem einen Testkanal fordert ein Abtastzyklus die Übertragung eines Sl-Impulses, dem 13 S2-Impulse folgen.1016 the broad SI pulse, to which a number of narrow S2 pulses within each sampling cycle. A sampling cycle is required for the 13 input channels shown and the one test channel the transmission of a S1 pulse followed by 13 S2 pulses.

Das Abfragenetzwerk 116 besteht aus einem Impulsbreitendetektor 1031 und einer Verzögerungsleitung 1029. Wenn der i npulsbreitendetektor 1031 einen breiten 51-Impuls anzeigt, gibt er einen Steuer-SYNC-Impuls über die Leitung 1035 zum Steuergerät 132, das den Multiplexer 122 auf den Kanal 0 zurücksetzt, wodurch eine mögliche Gleichstrom-Arbeitspunktverschiebung beseitigt und die Übertragung eines phasencodierten Datenworts von dem letzten Kanal der vorausgehenden Abtastung eingeleitet wird. Wenn der Impulsdetektor 1031 einen schmalen 52-lmpuls anzeigt, sendet er einen Impuls aber die Leitung 1033, damit das Steuergerät 132 den Multiplexer 122 auf den nächsten Kanal weiterschaltet und die Daten aus der vorausgehenden Abtastung überträgt Die S1- und 52-lmpulse schreiten über die Verzögerungsleitung 1029 fort und werden dabei so ausreichend verzögert, daß eine Trennung zwischen dem Ende eines lokalen Datenworts, wie es von der Sender-Empfängereinheit 11 la aufgenommen wird, und dem Beginn des Datenworts, das aus der nächsten, abwärts verbundenen Sender-Empfängereinheit, z. B. der Einheit Uli» ankommt, gewährleistet ist. Diese Lücke zwischen den Datenwörtern benachbarter Sender-Empfängereinheiten ist erforderlich, um eine einwandfreie Unterscheidung zu haben.The interrogation network 116 consists of a pulse width detector 1031 and a delay line 1029. If the pulse width detector 1031 indicates a broad 51 pulse, it outputs a control SYNC pulse over the line 1035 to the control unit 132, which the Resets multiplexer 122 to channel 0, which causes a possible DC operating point shift eliminated and the transmission of a phase-coded data word from the last channel of the previous one Scanning is initiated. When the pulse detector 1031 displays a narrow 52 pulse, it sends one But pulse the line 1033 so that the control unit 132 switches the multiplexer 122 to the next channel and transfers the data from the previous scan. The S1 and 52 pulses exceed the delay line 1029 continues and are delayed enough that there is a separation between the end of a local data word as it is received by the transceiver unit 11 la, and the beginning of the data word that comes from the next, downwardly connected transceiver unit, e.g. B. the Unity Uli »arrives, is guaranteed. This gap between the data words of neighboring transceiver units is necessary in order to have a correct distinction.

Wie vorstehend erläutert, ist ein phasencodiertes Datenwort iOOO nsec lang. Die Leitungen 1016a und 1014a (Fig. 17) sind jeweils 60m lang und die Laufzeit über diese Leitungen ist 1,6 nsec/Fuß (533 nsec/m). Die Leitungen 1014a und 1016a benötigen somit eine Impulslaufzeit von (120 ■ 5,33 nsec/m) = 640 nsec. Der gewünschte Totabstand zwischen aufeinanderfolgenden Datenwörtern beträgt also 7« der Wortlänge, z. B. 250 nsec. Somit wird die Verzögerungsleitung 1029 (Fig. 18) für eine Verzögerungszeit eingestellt, die gegeben ist zuAs explained above, a phase-coded data word is 10000 nsec long. Lines 1016a and 1014a (Fig. 17) are each 60m long and the running time is about this line is 1.6 nsec / foot (533 nsec / m). The lines 1014a and 1016a therefore require a pulse transit time of (120 ■ 5.33 nsec / m) = 640 nsec. The desired dead distance between consecutive Data words is 7 ″ of the word length, e.g. B. 250 nsec. Thus, the delay line becomes 1029 (Fig. 18) is set for a delay time given to

D= L + S- TD = L + S- T

wobei L die Länge des phasencodierten Datenworts, 5 die gewünschte Worttrennung und T die Summe der Laufzeiten eines Impulses durch die Leitungen 1014a und 1016a ist In einem Zahlenbeispiel ist die künstliche Verzögerung D where L is the length of the phase-coded data word, 5 is the desired word separation and T is the sum of the transit times of a pulse through lines 1014a and 1016a. In a numerical example, the artificial delay is D

D - (1000 + 250 - 640) = 610 nsec. D - (1000 + 250 - 640) = 610 nsec.

Die Arbeitsweise der Abfragung einer jeden Sender-Empfängereinheit 111 durch die Abfrageverbindung 1016 wird in Verbindung mit den F i g. 43 bis 48 weiter unten näher beschrieben.The operation of interrogating each transceiver unit 111 through the interrogation link 1016 is used in conjunction with FIGS. 43 to 48 are described in more detail below.

Ein Datenwort besteht aus 20 Bits, von denen die Bits 1 bis 3 die Präambel, Bit 4 das Paritätsbit, Bits 5 bis 8 die Exponenten, Bit 9 das Vorzeichenbit und die BiU 10 bis 20 die Matisse darstellen. Aus dem Analog-Digital-Umwandler 126 werden die Daten im binären Wechselschriftcode (NRZ-Code) formatgesteuert Dieser Code ist in F i g. 22 durch das Diagramm 6a dargestellt Ein Bitintervall beträgt 50 nsec. Da 20 Bits vorhanden sind, beträgt die Wortlänge 1000 nsec. In dem dargestellten Beispiel wird Bit 9 als ein Eins-Bit angenommen, während der Rest Null-Bits sind.A data word consists of 20 bits, of which bits 1 to 3 are the preamble, bit 4 the parity bit, bits 5 to 8 represent the exponents, bit 9 the sign bit and BiU 10 to 20 represent the Matisse. The analog-to-digital converter 126 converts the data into binary Variable character code (NRZ code) format-controlled This code is shown in FIG. 22 represented by diagram 6a. A bit interval is 50 nsec. Since there are 20 bits, the word length is 1000 nsec. By doing In the illustrated example, bit 9 is assumed to be a one bit, while the remainder are zero bits.

Im Codeumwandler 128 werden die Daten im phasencodierten NRZ-Impulscode formatgesteuert, wie im Diagramm 66 der Fig.22 dargestellt. Für ein Null-Bit ist an jeder Bitintervallbegrenzung ein Logikpegelüber-■> gang vorhanden. Für ein Eins-Bit (z. B. Bit 9) ist ein Logikpegelübergang in der Intervallmitte vorhanden. Bei Fehlen von Daten, z. B. zwischen Datenwörtern, bleibt der Signalpegel Null. Die Vorderflanke eines ersten Bits eines Datenworts muß stets ein nach positiv gehenderIn the code converter 128, the data is format-controlled in the phase-encoded NRZ pulse code, as in Diagram 66 of Fig. 22 is shown. For a zero bit is a logic level over- ■> at every bit interval limit gear available. For a one bit (e.g. bit 9) there is a logic level transition in the middle of the interval. at Lack of data, e.g. B. between data words, the signal level remains zero. The leading edge of a first bit of a data word must always have a positive going

ίο Impuls sein.ίο be impulse.

Phasencodierte NRZ-Daten (Diagramm 6c nach Fig.22) werden in einen phasencodierten RZ (Rückkehr-zu-NuII)-lmpulscode durch den Sender 1066 zur Übertragung in Konstantstrombetrieb in die DatenverPhase-encoded NRZ data (diagram 6c according to FIG. 22) are converted into a phase-encoded RZ (return-to-NuII) pulse code by the transmitter 1066 Transmission in constant current operation in the data ver bindung 1014 umgewandelt. »Keine Daten« wird durch einen logischen Nullpegel dargestellt. 50 nsec vor dem Beginn eines Datenworts fällt der logische Pegel auf —5 V für ein Bitintervall, wodurch eine nach positiv gehende Vorderflanke für das erste Datenbit gewährleibinding 1014 converted. "No data" is through represented a logic zero level. The logic level is noticeable 50 nsec before the start of a data word -5 V for a bit interval, which ensures a positive leading edge for the first data bit stet ist. Es muß ein Polaritätsübergang von — V nach + V (oder von + V nach — V) bei jeder Bitintervallbegrcnzung für ein Null-Bit erfolgen. Zusätzlich macht ein Eins-Bit eine Polaritätsändcrung in der Intervallmitte erforderlich (/. B. Bit 9). Am Ende eines Datenworts fälltis steady. There must be a polarity transition from - V to + V (or from + V to - V) with every bit interval limitation for a zero bit. In addition, a one bit requires a polarity change in the middle of the interval (/. B. bit 9). Falls at the end of a data word der logische Pegel 75 nsec lang auf — V und geht dann nach Null.the logic level is - V for 75 nsec and then goes to zero.

Aus den Diagrammen 66 und 6c der F i g. 22 ergibt sich, daß wenigstens ein nach positiv gehender Impuls innerhalb zweier Bitintervalle vorhanden sein muß. FürFrom the diagrams 66 and 6c of FIG. 22 shows that at least one positive going pulse must be present within two bit intervals. For eine vollständige Beschreibung verschiedener Impulscodes wird auf »The Interface Handbook« von Kenneth M. True hingewiesen.a full description of various pulse codes is found in The Interface Handbook by Kenneth M. True pointed out.

Es ist erwünscht, einen sclbsttaktenden Impulscode, z. B. den vorbeschriebenen, zu verwenden, weil dieIt is desirable to use a self-clocking pulse code, z. B. to use the above, because the Taktgeber 1108 in jeder Sender-Empfängereinheit (Fig. 19) asynchron zu einander sind, obgleich sie bei identischen Frequenzen arbeiten. Bei Fehlen eines selbsttaktenden Impulscodes müßten getrennte Zeitsteucrimpulse dem Datenwort zugeordnet werden, wo-Clock 1108 in each transceiver unit (Fig. 19) are asynchronous to each other, although they operate at identical frequencies. In the absence of one self-clocking pulse codes would have to be assigned separate timing pulses to the data word, where- durch das System kompliziert würde.would be complicated by the system.

Daten, die an einer Sender-Empfängereinheit 111b (Fig. 17) aus einer Sender-Empfängereinheit llle unterhalb der Verbindung ankommen, werden vom Datenempfänger 1068 (Fig. 18) im WiederholernctzwerkData that arrive at a transceiver unit 111b (FIG. 17) from a transceiver unit llle below the connection are transmitted by the data receiver 1068 (FIG. 18) in the repeater network 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 in114 added. The regenerator 1060 either takes a local data word from the storage register and the transcoder 128 or a data word below the link from the receiver 1068. The regenerated word is shown on line 1063 in

so den Datensender 1066 zur Übertragung über eine Datenverbindung 1014 zur nächsten Sender-Empfängereinheit 11 la oberhalb der Verbindung aufgegeben.so abandoned the data transmitter 1066 for transmission via a data connection 1014 to the next transmitter-receiver unit 11 1a above the connection.

In Fig. 19 ist eine der Wiederholschaltungen 114 im einzelnen dargestellt Der Empfänger 1068 ist ein LineIn Fig. 19, one of the repeater circuits 114 is im shown individually The receiver 1068 is a line arverstärker 1100 mit positiver Rückkopplung zur Er zielung von steuerbaren Verzögerungseffekten (Hysterese). Der Verstärker 1100 verstärkt ankommende phasencodierte RZ-Daten, die über die Datenverbindung 1014 aufgenommen werden, und aufgrund der Hysterear amplifier 1100 with positive feedback to the Er targeting controllable delay effects (hysteresis). The amplifier 1100 amplifies incoming phase encoded RZ data transmitted over the data link 1014, and due to the hysteresis se wandelt er sie in entsprechende phasencodierte NRZ-Logikpegel um. Der Regenerator 1060 weist ein ODER-Glied 1102 auf, das auf die Leitung 1103 entweder Daten aus dem Empfänger 1068 oder lokale Daten aus der Leitung 1057, welche mit dem Ausgang desse he converts them into corresponding phase-coded NRZ logic level around. The regenerator 1060 has a OR gate 1102, which is on line 1103 either data from the receiver 1068 or local data from the line 1057, which is connected to the output of the

Speicherregisters 128 (F ig. 18) verbunden ist abgibtMemory register 128 (Fig. 18) is connected

Eine Datendetektorschaltung 1104 zeigt einen Nulldurchgang an, insbesondere den Übergang von Negativ auf Positiv an den ersten Bitintervallgrenzen, wodurchA data detector circuit 1104 indicates a zero crossing, particularly the transition from negative to positive at the first bit interval boundaries, whereby

eine Datensynchronisiereinrichtung 1106 wirksam wird. Der Datendetektor 1104· zeigt auch das Fehlen von Daten, beispielsweise der Lücke zwischen Datenwöiiern an, wenn keine PolariUHsübergänge am Ausgang des ODER-Glieds 1102 innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls auftreten. Somit nimmt die Leitung 1101 nur Datenwörter von Sensorgruppen stromab von der betreffenden Verbindung auf, während die Leitung 1103 entweder lokale oder solche Datenwörter aufnimmt, die von unterhalb der Verbindung gelieferten Sensorgruppen stammen.a data synchronizer 1106 becomes effective. The data detector 1104 also shows the lack of data, for example the gap between data words if there are no polar transitions at the output of the OR gate 1102 occur within a certain time interval. Thus, line 1101 only takes Data words from sensor groups downstream of the connection in question, while line 1103 either local or such data words receives the sensor groups supplied below the connection come.

Jede Sender-Empfängereinheit 111 besitzt einen Kristalloszillator oder Taktgeber mit genau 80 MHz. Die Taktgeber in den entsprechenden Sender-Empfängereinheiten sind frei schwingende Taktgeber und somit asynchron zueinander. Wegen der Kauschsignaleinflüsse und der Hochfrequenzversehlechterung durch die Datenübertragungsverbindung 1014 werden die phasencodierten Datenwörttr verzerrt. Ferner werden aufgrund der Leitungsverluste die Signalpegel geschwächt. Somit ist es zweckmäßig, die Datenimpulse an jeder Sender-Empfängereinheit zu verstärken und zu regenerieren, zur Regeneration der Datenimpulse an jeder Sender-Empfängereinheil müssen die Datenimpulse aber zuerst mit dem lokalen Taktgeber neu synchronisiert werden.Each transceiver unit 111 has a crystal oscillator or clock with exactly 80 MHz. The clocks in the corresponding transceiver units are freely oscillating clock generators and are therefore asynchronous to one another. Because of the effects of the throbbing signal and the radio frequency interference from communications link 1014 are phase encoded Data word distorted. Furthermore, the signal levels are weakened due to the line losses. It is therefore advisable to amplify and regenerate the data pulses at each transmitter / receiver unit, to regenerate the data pulses at each transmitter-receiver unit, the data pulses must but must first be re-synchronized with the local clock.

Der lokale Taktgeber 1108 (Fig. 19) synchronisiert phasencodierte NRZ-Datenwörter in der Datensynchronisiereinrichtung 1 lOS. Die Leitung 1107 nimmt neu synchronisierte Daten auf, die zum Sender 1066 unter Steuerung eines Steuerimpulses aus der Leitung 1112, die mit dem Daiendetektor 1104 verbunden ist, gesendet werden. Die Leitung 1113 aus dem Datendetektor 1104 sendet auch Steuerimpulse zur Datensynchronisiereinrichtung 1106.The local clock 1108 (FIG. 19) synchronizes phase encoded NRZ data words in the data synchronizer 1 lot. Line 1107 receives newly synchronized data going to transmitter 1066 Control of a control pulse from line 1112, which is connected to the data detector 1104 is sent will. Line 1113 from data detector 1104 also sends control pulses to the 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 »2« teilenden Baustein 1074 auf. Zuerst wird der Flip-Flop 1071 rückgesetzt, wodurch sein ζί-Ausgang auf NULL gesetzt wird und der (^-Ausgang des Füp-Flops 1070 auf NULL rückgesetzt wird. Der Teiler 1074 wird so rückgesetzt, daß keine Taktimpulse über die Leitung 1109 zum Zahier 1072 übertragen werden. Wenn das erste Bit eines Datenworts über die Leitung 1103 aufgenommen wird, ist auch der erste Datenimpuls auf der Leitung 1103 ein nach Positiv gehender Impuls, wodurch eine Änderung von NULL auf EINS erfolgt. Dieser nach Positiv gehende Impuls taktet den Q-Ausgang des Flip-Flops 1071 auf eine EINS, wodurch über die Leitung 1113 das Flip-Flop 1070 und der Teiler 1074 freigegeben werden. Der Teiler 1074 überträgt einen 40-MHz-Taktimpuls über die Leitung 1109. Der Taklimpuls, der am nächsten in Phase mit dem nach Positiv gehenden Datenimpuls auf der Leitung 1103 ist, triggert das Flip-Flop 1070 so, daß die logische EINS am D-Eingang auf den (^-Ausgang als regenerierter, neu synchronisierter Datenimpuls übertragen wird.The regenerator and synchronization network 1060 comprises flip-flops 1070, 1071, a counter 1072, a crystal oscillator which is the clock 1108, and a block 1074 which divides by "2". First the flip-flop 1071 is reset, whereby its ζί-output is set to ZERO and the (^ -output of the fip-flop 1070 is reset to ZERO. The divider 1074 is reset so that no clock pulses over the line 1109 to be counted 1072. When the first bit of a data word is received via line 1103, the first data pulse on line 1103 is also a positive-going pulse, which results in a change from ZERO to ONE. This positive-going pulse clocks the Q- The output of the flip-flop 1071 goes to a ONE, which enables the flip-flop 1070 and the divider 1074 via the line 1113. The divider 1074 transmits a 40 MHz clock pulse over the line 1109 Phase is with the positive going data pulse on the line 1103, the flip-flop 1070 triggers so that the logic ONE at the D input is transferred to the (^ output as a regenerated, newly synchronized data pulse.

Der Datendetektor 1104 weist den Zähler 1072 auf, um das Vorhandensein eines Datenworts auf der Leitung 1103 zu erfassen. Der erste nach Positiv gehende Impuls eines Datenworts auf der Leitung 1103 setzt den Zähler 1072 zurück. Die Taktleitung 1109 sendet einen auftastbaren 40-MHz-Taktimpuls zum Zähler 1072. Der Zähler zählt drei Taktimpulse. Da die Impulse alle 25 nsec auftreten, bestimmen die drei Zählschritte ein Zeitintervall von 75 nsec, also 25 nsec mehr als ein Bitintervall beträgt. Wenn der Zähler 1072 nicht durch einen nach Positiv gehenden Datenimpuls innerhalb des Intervalls von 75 nsec rückgesetzt wird, liefert er nach drei Impulsen einen Übertrag-Impuls an die Leitung 1114 zum Rücksetzen des Flip-Flops 1071 und bewirkt, daß auf der Leitung 1113 NULL-Pegel erscheint, wodurch das Flip-Flop 1070 und der Teiler 1074 rückgesetzt werden und der Sender 1066 über die Leitung 1112 unwirksam wird.The data detector 1104 has the counter 1072 to detect the presence of a data word on the line 1103 to capture. The first positive going pulse of a data word on line 1103 sets the Counter 1072 back. The clock line 1109 sends one Gable 40 MHz clock pulse to counter 1072. The counter counts three clock pulses. Since the impulses all 25 nsec occur, the three counting steps determine a time interval of 75 nsec, i.e. 25 nsec more than one bit interval amounts to. If the counter 1072 does not respond to a positive data pulse within the interval is reset by 75 nsec, it delivers a carry pulse to line 1114 after three pulses to reset flip-flop 1071 and cause ZERO level to appear on line 1113, whereby the flip-flop 1070 and the divider 1074 are reset and the transmitter 1066 via the line 1112 ineffective will.

Fig.20 zeigt einen Satz von Zeitsteuerdiagrammen, die die Arbeitsweise des Regenerators 1060 erläutern. Das erste Diagramm 1200 zeigt Binärdaten, die als ein phasencodiertes N RZ-Daten wort formatgesteuert werden. Das Bitintervall beträgt 50 nsec. Für ein NULL-Bit ist keine Polaritätsumkehr zwischen den Bitintervallgrenzen vorhanden, während für ein EINS-Bit die Polarität in der Mitte des Intervalls wechselt. Eine Polaritätsumkehr muß an jeder Bitintervallgrenze auftreten. Die Bitintervallgrenzen werden durch Pfeile oberhalb des Diagramms angezeigt. Die Bitwerte sind zwischen die Teile eingeschrieben. Ein vollständiges Datenbit besteht aus 20 Bitintervallen und ist also 1000 nsec lang. Aus dem Diagramm ergibt sich, daß wenigstens ein nach Positiv gehender Impuls innerhalb zweier Bitintervalle vorhanden sein muß. Auf diesem Merkmal beruht die Arbeitsweise des Datendetektors 1104(Fi g. 19).Fig. 20 shows a set of timing diagrams, which explain how the regenerator 1060 works. The first diagram 1200 shows binary data that is used as a phase-coded N RZ data word are format-controlled. The bit interval is 50 nsec. For a NULL bit there is no polarity reversal between the bit interval boundaries, while for a ONE bit the polarity changes in the middle of the interval. A polarity reversal must occur at each bit interval boundary. the Bit interval limits are indicated by arrows above the diagram. The bit values are between the Parts inscribed. A complete data bit consists of 20 bit intervals and is therefore 1000 nsec long. the end the diagram shows that at least one positive going pulse is within two bit intervals must be present. The operation of the data detector 1104 (FIG. 19) is based on this feature.

Das zweite Diagramm 1202 der Fig.20 stellt eine Folge von 80-M Hz-Taktimpulsen 1224 dar. Das Diagramm 1204 zeigt die Kurvenform eines ankommenden Datenworts, das durch den Empfänger 1068 von dem phasencodierten RZ-lmpulscode in den phasencodierten NRZ-Impulscode umgesetzt worden ist Bedingt durch Rausch- und Störeinflüsse sind die ursprünglichen Impulse, die im Diagramm 1200 dargestellt sind, verschlechtert worden. Die aufgenommenen Impulse sind außer Phase und unsymmetrisch.The second diagram 1202 of FIG Sequence of 80-M Hz clock pulses 1224. Diagram 1204 shows the waveform of an incoming Data word that is converted by the receiver 1068 from the phase-encoded RZ pulse code to the phase-encoded NRZ pulse code has been implemented conditionally the original pulses, which are shown in diagram 1200, are worsened by noise and interference been. The pulses picked up are out of phase and unbalanced.

Nach den F i g. 19 und 20 taktet der erste nach Positiv gehende Übergang 1220 des Datenworts den Q-Ausgang des Flip-Flops 1071 auf eine EINS (siehe Diagramm 1204). Die logische EINS auf der Leitung 1113 erzeugt ein Steuersignal 1222 zum Teiler 1074 und Flip-Flop 1070 (siehe Zeitdiagramm 1206). Der nächste 80-M Hz-Taktimpuls 1224, der in der Phase am nächsten mit der ansteigenden Bitflanke 1220 ist, wird der erste 40-MHz-Taktimpuls 1226 (siehe Zeitdiagramrn 1208).According to the F i g. 19 and 20, the first positive transition 1220 of the data word clocks the Q output of flip-flop 1071 to a ONE (see diagram 1204). The logical ONE on line 1113 generates a control signal 1222 to divider 1074 and flip-flop 1070 (see timing diagram 1206). The next The 80M Hz clock pulse 1224 that is closest in phase to the rising bit edge 1220 becomes the first 40 MHz clock pulse 1226 (see timing diagram 1208).

Der Taktimpuls 1226 taktet die logische EINS am D-Eingang des Flip-Flop 1070 in den (^-Ausgang über die Leitung 1107 als die Vorderflanke 1228 des ersten neu synchronisierten, regenerierten Datenbits. Solange eine logische EI NS auf den Leitungen 1112 und 1113 vorhanden ist, schaltet ein Sende-Steuersignal 1230 den Ausgangssender 1066 wirksam (Zeitdiagramm 1212), Die Datenbits auf der Leitung 1107 können dann von phasencodierten NRZ-Daten in phasencodierte RZ-Daten zur Übertragung auf die nächste Sender-Empfängereinheit oberhalb der augenblicklich betrachteten Verbindung umgewandelt werden. Wenn die erste ansteigende Bitflanke erneut synchronisiert worden ist, werden die 40-MHz-Taktifnpulse erneut synchronisiert und regenerieren die übrigen Datenbits. Das Zeitsteuerdiagramm 1214 zeigt den Ausgang des Zählers 1072 auf der Leitung 1114. Wenn ein Datenwort über drei 40-MHz-Taktimpulse auf NULL bleibt, gibt der Zähler 1072 einen Übertragimpuls 1232 ab, um das Flip-Flop 1071 und den Zähler 1074 rückzusetzen sowie den Sender 1066 ' unwirksam zu schalten.The clock pulse 1226 clocks the logic ONE at the D input of the flip-flop 1070 into the (^ output via line 1107 as the leading edge 1228 of the first newly synchronized, regenerated data bit. As long as a logic EI NS is present on lines 1112 and 1113 a transmission control signal 1230 activates the output transmitter 1066 (timing diagram 1212). The data bits on line 1107 can then be converted from phase-coded NRZ data into phase-coded RZ data for transmission to the next transmitter-receiver unit above the connection currently under consideration When the first rising bit edge has been re-synchronized, the 40 MHz clock pulses are re-synchronized and regenerate the remaining data bits. Timing diagram 1214 shows the output of counter 1072 on line 1114. If a data word exceeds three 40 MHz clock pulses remains at ZERO, the counter 1072 outputs a carry pulse 1232 to the flip-flop 1071 and the counter 1074 and switch the transmitter 1066 'ineffective.

Der Sender 1066 (Fig. 19) weist einen Spannungsstromwandler 1076 und einen NRZ- in RZ-Umwandler 1077 auf. Um Daten zuverlässig über eine Obertra-The transmitter 1066 (Fig. 19) has a voltage to current converter 1076 and an NRZ to RZ converter 1077. In order to reliably transmit data via a

gungsverbindung, ζ. B. ein Koaxialkabel /u übertragen, müssen die Signale Wechselstromsignalc ohne niederfrequente Komponente sein. Hier kann eine Übertragung im Konstantstrombetrieb verwendet werden, um die Notwendigkeit des Einsatzes breitbandigcr dynamischer Empfänger 1068 zu vermeiden. Spannungsverluste auf 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 Sender/Empfängereinheiten 111.connection, ζ. B. transmit a coaxial cable / u, the signals must be AC signals without a low frequency component. A transmission in constant current mode can be used here avoid the need to use broadband dynamic 1068 receivers. Loss of voltage on the data connection 1014 results in a considerable weakening of the signal. A transmission in constant current operation results in essentially constant Voltage level at the terminating resistor 1150 at the input of the receiver 1068, regardless of losses in the data connection 1014 between neighboring transmitter / receiver units 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 spannungssteuerbare logische Tor 1075 weist sowohl invertierende als auch nichtinvertierendc Ausgänge 1075J und 10756 auf. Widerstände 1073a, 10736 (die den gleichen Wert R besitzen) und Transistoren 1078a, 10786 wandeln die Spannungspegel am Ausgang des Tors 1075 in konstante Ströme um.In order to achieve a 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 voltage controllable logic gate 1075 has both inverting and non-inverting outputs 1075J and 10756. Resistors 1073a, 10736 (which have the same value R ) and transistors 1078a, 10786 convert the voltage levels at the output of gate 1075 into constant currents.

Die Basen der Transistoren 1078a und 10786 werden bei einer Spannung Vi gesetzt, wobei V, gleich dem NULL-Zustand der Ausgänge 1075a und 10756 des logischen Glieds ist. Die exakte Spannung des NULL-Zustandes hängt von der Art der gewählten Logik ab. Die Spannungen Vr, die an den Widerständen 1073a und 10736 auftreten, sind Ausgangsspannungszustände (V, — Vi) und (Vb — Vx). Deshalb ist der Strom durch die beiden WiderständeThe bases of the transistors 1078a and 10786 are set at a voltage Vi, where V, is equal to the ZERO state of the outputs 1075a and 10756 of the logic gate. The exact voltage of the ZERO state depends on the type of logic selected. The voltages Vr appearing across resistors 1073a and 10736 are output voltage states (V, - Vi) and (V b - V x ). That is why the current is through the two resistors

hoch - (VR, EINS-Zustand - Vx)IR high - (V R , ONE state - V x ) IR

= C^ä. NULL-Zustand - Vx)ZR = 0.= C ^ ä. ZERO state - V x ) ZR = 0.

Der Ausgangsstrom in der Datenverbindung 1014 wird deshalbThe output stream on data link 1014 is therefore

das sich inthat is in

— Ibhoch + - Ibhoch +

für einen Polaritätswechsel innerhalb eines Bitintervalls ändert (Fig.22). Da laniaJrig und lb„inirif = Null sind, wird der Strom in der Datenubertragungsverbindung 1014 (lahoch— Ibhoch) bei einem Bitpolaritätswechsel. Dies gilt für Daten im bipolaren NRZ-Code. Am Ende eines Datenworts ergibt sich eine niederfrequente Komponente aufgrund der Zeitkonstanten des Transformators 1079 und der koaxialen Datenverbindung 1014. Um die niederfrequente Komponente zu ,unterdrücken, wird das NRZ-Signal durch die Schaltung 1077 in RZ-Format umgesetzt Wenn der Sender durch einen Impuls über die Leitung 1112 unwirksam wird, wird der Schalter 1077a an die Spannung V1 gelegt. Der Einfachheit halber ist der Schalter 1077a als mechanischer Schalter dargestellt; in der Praxis ist er jedoch ein Halbleiterschalter, z. B. ein Transistor (Feldeffekttransistor). Wenn das Ende eines Datenworts durch den Datendetektor 1104(Fi g. 19) festgestellt worden ist, bewirkt ein Impuls auf der Steuerleitung 1112, die an den Datendetektor 1104 angeschlossen ist, daß der Schalter 1077achanges for a polarity change within a bit interval (Fig. 22). Since la niaJ rig and Ib " in i ri f = zero, the current in the data transmission connection 1014 becomes (lah high - Ib high) with a bit polarity change. This applies to data in the bipolar NRZ code. At the end of a data word there is a low-frequency component due to the time constants of the transformer 1079 and the coaxial data connection 1014. To suppress the low-frequency component, the NRZ signal is converted into RZ format by the circuit 1077 the line 1112 becomes ineffective, the switch 1077a is applied to the voltage V 1 . For simplicity, switch 1077a is shown as a mechanical switch; in practice, however, it is a semiconductor switch, e.g. B. a transistor (field effect transistor). When the end of a data word has been detected by data detector 1104 (FIG. 19), a pulse on control line 1112, which is connected to data detector 1104, causes switch 1077a üuf V2 schaltet. V2 ist gleich dem EINS-Zustand der Ausgänge 1075a und 10756, so daß die Transistoren 1078a und 10786 gesperrt werden. Der Strom in der Übertragungsverbindung 1014 geht auf Null, so daß der bipola-ü switches to V 2 . V 2 is equal to the ONE state of outputs 1075a and 10756, so that transistors 1078a and 10786 are turned off. The current in transmission link 1014 goes to zero so that the bipolar re N RZ-Ausgang des Transformators 1079 in den bipolaren, phasencodierten RZ-lmpulscode umgewandelt wird. Die Wicklungen 1079a, 10796,1079cdes Transformators 1069 haben ein Windungsverhältnis von 1 :1 :1. Nach den Fig. 17 und 21 weist die Zentralstation 2re N RZ output of transformer 1079 converted into the bipolar, phase encoded RZ pulse code will. The windings 1079a, 10796, 1079c of the transformer 1069 have a turns ratio of 1: 1: 1. According to FIGS. 17 and 21, the central station 2

ίο einen Dalenempfänger 1028 auf, der die phasencodierten RZ-Datenwörter aufnimmt, die von den Sender-Empfängcreinhciten 111 über die Datenübertragungsverbindung 1014, d. h. über die dreifach redundante Koaxialverbindung Dl, D2, D 3 in Fig.5, übertragenίο a Dalen receiver 1028, which receives the phase-coded RZ data words, which are transmitted by the transmitter-receiver units 111 via the data transmission link 1014, d. H. over the triple redundant Coaxial connection Dl, D2, D 3 in Figure 5, transmitted

ir; werden. Der Datenempfänger 102S übersetzt die phasencodierten RZ-Datenwörler in einen binären NRZ-Impulscodc zuerst als Gleitkomma-Zahlen und wandelt sie dann in die Datenwörter mit Festkomma-Zahlen um. Die Datenwörter mit festem Komma werden in eineri r ; will. The data receiver 102S translates the phase-coded RZ data words into a binary NRZ pulse codc first as floating point numbers and then converts them into the data words with fixed point numbers. The data words with a fixed comma are stored in a Kanalfolgcmatrix in einem Zuordnungsspeicher der Gruppcnformeinrichtung 1030 gespeichert, wie nachstehend erläutert wird. Jede elementare seismische Sensoreinheit stellt eine Untergruppe dar, da sie im Fall der beschriebenen Ausführungsform drei individuelle DcChannel sequence matrix is stored in an allocation memory of group form facility 1030, as will be explained below. Each elementary seismic sensor unit is a subset because, in the case of the described embodiment three individual Dc tektorcn aufweist. Die Ausgangssignale aus einer An zahl solcher Untergruppen werden in der Gruppenformcinrichtung 1030 so kombiniert, daß sich ein für eine viel größere, d. h. verlängerte Gruppe charakteristisches zusammengesetztes Signal ergibt. Das so gebil-having tektorcn. The output signals from an An number of such subgroups are combined in the group forming device 1030 so that one for a much larger one, d. H. elongated group gives characteristic composite signal. That formed dete zusammengesetzte Signal wird in eine Formatsteuereinrichtung 1032 und von dort in ein Magnetbandgerät 1034 übertragen, in welchem die Signale aufgezeichnet werden, damit sie später zur Auswertung eines seismischen Querschnitts der Erdschichten zur VerfügungThe composite signal is transmitted to a format control device 1032 and from there to a magnetic tape recorder 1034, in which the signals are recorded so that they are later available for evaluating a seismic cross-section of the earth's strata stehen.stand.

Zu Beginn eines seismischen Meßvorgangs wird an der Zentralstation 2 ein Eich-Adressenbelrieb eingeleitet. Ein Abfrageimpuls wird von der Hauptsteuerung 1019 über die Abfrageverbindung 1016 zu den entspreAt the beginning of a seismic measuring process, a calibration address operation is initiated at the central station 2. An interrogation pulse is sent by the main control 1019 via the interrogation connection 1016 to the corre chcnden Sender-Empfängereinheiten 111 gesendet. Da jede Sender-Empfängereinheit den Abfrageimpuls anzeigt, wird ein Datenwort in den Datenempfänger 1028 über eine Datenverbindung 1014 zurückgesendet. Ein Zeitumwandlcr 1015 muß die Zeitdauer zwischen derChcenden transmitter-receiver units 111 sent. There Each transceiver unit indicates the interrogation pulse, a data word is in the data receiver 1028 sent back over a data link 1014. A time converter 1015 must measure the length of time between the Übertragung des Eich-Abfrageimpulscs und der Ankunft der resultierenden Datenwörter aus den Sender-Empfängereinheiten 111. Jedem der Datenwörter aus jeder Sender-Empfängereinheit ist natürlich eine Zeilverzögerung zugeordnet. Die Zeitverzögerungen wer-Transmission of the calibration interrogation pulse and the arrival of the resulting data words from the transmitter / receiver units 111. Each of the data words from a line delay is of course assigned to each transceiver unit. The time delays are den als Binärzahlen codiert, so daß sie einen Adressencode bilden, und werden über die Leitung 1027 iin Adressenspeicher 1017 gespeichert. Während eines normalen Arbeitsvorgangs mißt der Zeitumwandler 1015 das Intervall zwischen entsprechenden Abfrageimpulden encoded as binary numbers to form an address code and are iin Address memory 1017 stored. During normal operation, time converter 1015 measures the interval between the corresponding interrogation pulse sen und den rückkehrenden phasencodierten Daten wörtern. Die Zeitintervalle werden mit den gespeicherten Adressencodes verglichen. Der Adressenspeicher 1017 identifiziert dann jedes aufgenommene Datenwort in bezug auf die Ursprungs-Sender-Empfängereinheitsen and the returning phase encoded data words. The time intervals are compared with the stored address codes. The address store 1017 then identifies each recorded data word with respect to the originating transceiver unit und bewirkt, daß die Gruppenformeinrichtung 1030 das aufgenommene Datenwort in die richtige Stelle in der Matrix eines Kernspeichers einsetzt.and causes the group shaper 1030 to put the recorded data word in the correct place in the Matrix of a core memory uses.

Fig.21 zeigt eine schematische Darstellung der Gruppenformeinrichtung 1030. Diese GruppenformeinFig.21 shows a schematic representation of the Group form device 1030. This group form a richtung 1030 weist ein Steuergerät 1081, einen Zuord nungsspeicher 1083a, 10836, eine Speicherschreibsteuerung 1037, einen Datenkanalabtastspeicher 1047, eine Lesesteuerung 1049, eine Multiplizierschaltung 1053direction 1030, a control unit 1081 has an assignment input memory 1083a, 10836, a memory write controller 1037, a data channel scan memory 1047, a Read controller 1049, a multiplier circuit 1053

und 10536, einen Koeffizienten-Festwertspeicher (ROM) 1055, einen Addierer 1064a und 10646, Akkumulatorregister 1065a und 10656, einen Ausgabespeicher 1080 und dnen Mikroprogrammspeicher (ROM) 1067 auf, der ein Nur-Lesespeicher ist.and 10536, coefficient read-only memory (ROM) 1055, adder 1064a and 10646, accumulator registers 1065a and 10656, an output memory 1080 and the microprogram memory (ROM) 1067 which is read-only memory.

Der Empfänger 1028 nimmt, wie vorstehend beschrieben, die phasencodierten Datenwörter aus den Sendern/Empfängern lila bis Hin unterhalb der Verbindung auf und wandelt die phasencodierten RZ-Datenwärter in NRZ-Binärzahlen mit Gleitkomma um, die wieder in Festkomma-Zahlen umformatiert werden. Gleichzeitig identifiziert der Zeitzähler oder Umwandler 1015 und der Adressenspeicher 1017 beim Empfang der Datenwörter jede Zahl in bezug auf ihren Ursprung in Form der Sender- Empfängereinheit-Zahl und der Datenkanai-Zahi. Die Festkomma-Zahlen aus dem Empfänger 1028 werden in die Gruppenformcinrichtung 1030 übertragen und in dem Zuordnungsspeicher 1083 gespeichert, wo sie in die Datcnkanalfolge unter Steuerung des Steuergeräts 1081 und der Schrcibsteucrung 1037 eingeschrieben werden, nachdem eine Datenkanalidentifizierung über den Adressenspeichcr 1017 erfolgt ist.The receiver 1028, as previously described, takes the phase encoded data words from the transceivers purple to Hin below the connection and converts the phase-coded data center data keeper into NRZ binary numbers with floating point, which are then reformatted into fixed point numbers. Simultaneously, the time counter or converter identifies 1015 and address memory 1017 upon reception of the data words each number in relation to its origin in the form of the transmitter-receiver unit number and the data channel number. The fixed point numbers from the receiver 1028 are written to the group form facility 1030 and stored in the allocation memory 1083, where they are transferred to the data channel sequence under control of the control device 1081 and the writing control 1037 after a data channel identification has taken place via the address memory 1017.

Die Datenkanäle werden von 1 bis 500 beziffert, wobei mit der ersten elementaren seismischen Sensoreinheit begonnen wird, die der nächsten unterhalb der Verbindung angeordneten Sender-Empfängereinheit lila zugeordnet ist, und die mit der letzten seismischen Sensoreinheit enden, die der am weitesten entfernten, unterhalb der Verbindung angeordneten Sender-Empfängereinheit Hin entsprechen. Die phasencodierten Datenwörter jedoch werden nicht in der Zahlfolge der Sensorgruppe aus der Datenübertragungsverbindung 1014 aufgenommen, sie kommen, wie oben erläutert, etwa über den Sender-Empfängerkanal 1 aus allen Sender-Empfängereinheiten lila. Hin, dann als Sender-Empfängerkanal 2 aus allen Sender-Empfängereinheiten HIa bis Hin usw. an. In der Datenkanalbezifferung entsprichtThe data channels are numbered from 1 to 500, with the first elementary seismic sensor unit is started, that of the next transmitter-receiver unit arranged below the connection purple is assigned, and which end with the last seismic sensor unit, that of the furthest, below correspond to the connection arranged transmitter-receiver unit Hin. The phase encoded data words however, the number sequence of the sensor group from the communication link is not used 1014, they come, as explained above, for example via the transmitter-receiver channel 1 from all transmitter-receiver units purple. There, then as a transmitter-receiver channel 2 from all transmitter-receiver units HIa to Hin, etc. In the data channel numbering is equivalent to

— Kanal 1 des Senders/Empfängers IHa Kanal in der Zuordnungsspeichermatrix 1083a,- Channel 1 of the sender / receiver IHa channel in the Allocation memory matrix 1083a,

— Sender/Empfänger 1116 Kanal 1, entspricht dem Datenkanal 11,- Transmitter / receiver 1116 channel 1, corresponds to the Data channel 11,

— Sender/Empfängereinheil HIc, Kanal 1, entspricht dem Datenkanal 21 und- Transmitter / receiver unit HIc, channel 1, corresponds the data channel 21 and

— Sender/Empfängereinheit Hin Kanal 1, entspricht dem Datenkanal 1 + 1On.- Transmitter / receiver unit Hin channel 1, corresponds to the data channel 1 + 1On.

Die Sender/Empfängerkanäle 0,11,12 und 13 sind in der vorbeschriebenen Ausführungsform Hilfskanälc. Es ist die Funktion des Zuordnungsspeichers 1083a (Fig.21), die Daten mit festem Komma, die aus dem Empfänger 1028 ankommen, in der richtigen Datcnkanalfolge in einer Speichermatrix zusammenzusetzen und die Hilfskanäle in ihre richtige Folge in einer Hilfskanal-Speicherstelle 10936 zu trennen. Wenn eine Abtastung der seismischen Daten und der Daten im Hilfskanal in den Zuordnungsspeicher 1083a, 10836 eingeschrieben worden sind, werden die Datenkanalsignale aus dem Zuordnungsspeicher 1082a in den Datcnkanal-Abtastspeicher 1047 und die Hilfskanaldaten 10836 in den Ausgabespeicher 1080 übertragen.The transmitter / receiver channels 0, 11, 12 and 13 are in the above-described embodiment auxiliary channels. It is the function of the allocation memory 1083a (Fig. 21), the data with a fixed comma arriving from the receiver 1028 in the correct data channel sequence put together in a memory matrix and the auxiliary channels in their correct sequence in an auxiliary channel memory location 10936 to separate. When a scan of the seismic data and the data in the auxiliary channel have been written into the allocation memory 1083a, 10836, the data channel signals from the allocation memory 1082a into the data channel scan memory 1047 and the auxiliary channel data 10836 in transfer the output memory 1080.

Die Digitalzahlen, die im Zuordnungsspeicher 1083 gespeichert sind, stellen die Signale aus den 500 elementaren seismischen Sensoreinheiten dar, von denen jede eine kurze Untergruppe bildet. Der Steuerspeicher 1067 und der Koeffizientenspeicher 1055 sind so vorprogrammiert, daß sie die digitalen Signale aus ausgewählten Untergruppen kombinieren, um ein zusammengesetztes digitales Signal zu bilden, das charakteristisch für eine wesentlich größere gewünschte Gruppe ist. Die ■5 Bewertung bzw. das Gewicht, das das Digitalsignal einer individuellen Untergruppe zu dem gesamten zusammengesetzten Digitalsignal beiträgt, wird durch den Koeffizientenspeicher 1055 gesteuert. Die Verfahren und Techniken zur Anwendung von Bewertungskoeffizienten sind weiter unten erläutert.The digital numbers stored in mapping memory 1083 represent the signals from the 500 elementary ones seismic sensor units, each of which forms a short subgroup. The control store 1067 and coefficient memory 1055 are preprogrammed to select the digital signals from Combine subsets to form a composite digital signal that is characteristic for a much larger desired group. The ■ 5 evaluation or the weight that the digital signal of a individual subgroup contributes to the total composite digital signal is made by the coefficient memory 1055 controlled. The procedures and techniques for applying weighting coefficients are explained below.

Das seismische Datenkanalsignal im Abtastdatenkanalspeicher 1047 wird in der Datenkanalfolge ausgelesen, wobei der Datenkanal 1 der erste und der Datenkanal 1On der letzte ist. Die Datenkanalsignale werden über die Datenvielfachleitung 1082 auf Multiplizierer 1053.7 und 10536 übertragen. Unter Steuerung des Steuergeräts 1080 und des programmierten Gruppenmusters, das im Steuerspeicher 1067 gespeichert ist, wird jedes Datenkanalsignal mit dem entsprechenden Be-Wertungskoeffizienten multipliziert, der im Koeffizientenspeicher 1055 gespeichert ist. Wenn das Signal aus einem Datenkanal nicht in einer Gruppe verwendet werden soll, wird sein Koeffizient Null sein und somit ist das Ergebnis der Multiplikation Null. Die bewerteten Datenkanalsignale werden dann in Addierern 1064a und 10646 zu den Ausgängen der Register 1065a und 10656 hinzu addiert. Die akkumulierten Resultate in den Registern 1065a und 10656 entsprechen der Summe der bewerteten Datenkanalsignale. Das Steuergerät 1081 überträgt in Abhängigkeit von dem Speicher 1067 den Inhalt der Register 1065a und 10656 in ein Ausgaberegister 1080 als Datenprobe für jede zusammengesetzte Gruppe, wenn die vorher programmierte Anzahl von individuellen Datenkanalsignalen, die jede zusammen-The seismic data channel signal in the scan data channel memory 1047 is read out in the data channel sequence, where data channel 1 is the first and data channel 1On is the last. The data channel signals are transmitted to multipliers 1053.7 and 10536 via data trunk line 1082. Under control of the control unit 1080 and the programmed group pattern stored in control memory 1067 each data channel signal is multiplied by the corresponding weighting coefficient stored in the coefficient memory 1055 is stored. When the signal from a data channel is not used in a group should be, its coefficient will be zero and thus the result of the multiplication is zero. The rated Data channel signals are then applied in adders 1064a and 10646 to the outputs of registers 1065a and 10656 added. The accumulated results in registers 1065a and 10656 correspond to the sum of those evaluated Data channel signals. The control unit 1081 transmits depending on the memory 1067 the Contents of registers 1065a and 10656 in an output register 1080 as a data sample for each composite Group, if the previously programmed number of individual data channel signals that each combine

J5 gesetzte Gruppe bilden, summiert worden ist. Der Vorgang wird fortgesetzt, bis alle Datenkanäle in dem Abtastdatenkanalspeicher 1047 in zusammengesetzte Gruppensignalproben verarbeitet und auf den Ausgabespeicher 1080 übertragen worden sind. Der Inhalt des Ausgabespeichers 1080 enthält dann eine Abtastung zusammengesetzter Signalproben für die zusammengesetzten Gruppen. Hilfskanaldaten werden in ähnlicher Weise unter Steuerung des Steuergeräts 1081 formatgesteuert. J5 set group has been totaled. The process continues until all of the data channels are in the scan data channel memory 1047 processed into composite group signal samples and transferred to the output memory 1080 have been transmitted. The contents of the output memory 1080 then contain a composite sample Signal samples for the composite groups. Auxiliary channel data is similar in Way under the control of the control unit 1081 format-controlled.

Beispielsweise sei angenommen, daß eine seismische Kabelanordnung 500 individuelle kurze Untergruppen besitzen. Die Ausgangssignale aus aufeinanderfolgenden Sätzen von 20 Untergruppen können so kombiniert werden, daß zusammengesetzte Signale erzeugt werden, die 25 wesentlich längere Gruppen darstellen. Durch Verwendung von Dual-Multipüzierern 1053s, 10536, Dual-Addierern 1064a, 10646 und Doppelregistern 1065a, 10656 können einige der Signale aus einigen der 20 Untergruppen, die jeweils eine der aufeinanderfolgenden Gruppierungen bilden, mit benachbarten Gruppierungen, d. h. Sätzen, zur Erzeugung zusammengesetzter Signale, die 50 sich überlappende, längere Gruppen darstellen, verbunden werden.For example, assume that a seismic cable assembly 500 has individual short subsets own. The output signals from successive sets of 20 subgroups can be combined in this way will be that composite signals are generated that represent 25 much longer groups. By using dual multipliers 1053s, 10536, dual adders 1064a, 10646 and dual registers 1065a, 10656 can take some of the signals from some of the 20 subgroups, which each form one of the successive groupings, with neighboring ones Groupings, d. H. Sentences to generate composite signals, the 50 overlapping, longer ones Represent groups, be connected.

Der Inhalt des Ausgabespeichers 1080 wird sequen-The content of the output memory 1080 is sequenced

ω tiell auf die Formatsteuereinrichtung 1032 und dann auf das Aufzeichnungsgerät 1034 übertragen werden. Wenn dieser Verarbeitungszyklus für die erste Abtastung abgeschlossen ist, werden die beim nächsten Abtastvorgang erhaltenen neuen Daten im Speicher 1083a undω tiell on the format controller 1032 and then on the recorder 1034 can be transferred. When this processing cycle is completed for the first scan is, the new data obtained in the next scan is stored in memory 1083a and

10836 neu geordnet. Nach Beendigung der Verarbeitung des Ergebnisses der ersten Abtastung, wie sie durch das Steuergerät 1081 festgelegt wird, werden die neuen Daten zum Abtastdati«n-StiM»i-mwM*i«»r 10836 rearranged. After the processing of the result of the first scan, as determined by the control unit 1081, has been completed, the new data are used for the scan data "n-StiM" i-mwM * i "" r

61 6261 62

übertragen und die Verarbeittag zur Bildung von Si- den anderen 49 Sender-Empfängereinheiten (fallstransferred and the processing days for the formation of Si the other 49 transmitter-receiver units (if

gnalmustern einer zweiten Abtastung tür die nächste 50 Sender-Empfängereinheiien insgesamt vorhandenSignal patterns of a second scan are available for the next 50 transmitter-receiver units in total

zusammengesetzte Gi ippe beginnt. sind) auf. regeneriert und überträgt sie. Die letzte, die 50.compound Gi ippe begins. are) on. regenerates and transmits them. The last one, the 50.

Der vorstehend erläuterte Vorgang wird unter Steue- Sender-Empfängereinheit, gibt natürlich nur ihr eigenesThe process explained above is under control-transmitter-receiver unit, is of course only its own

rung des Hauptsteuergeräts 1019 fortgesetzt, bis der s lokales Datenwort ab.tion of the main control unit 1019 continued until the s local data word.

Aufzeichnungs- und Verarbeitungszyklus abgeschlos- Um alle Kanäle in aller, Sender-EmpfängereinheitenRecording and processing cycle completed- To all channels in all, transmitter-receiver units

sen ist abzufragen, werden also ein S !-Impuls und 13 52-Im-sen is to be queried, so an S ! -pulse and 13 52-Im-

Das soweit beschriebene System arbeitet wie folgt: pulse während eines Abtastzyklus übertragen. Somit iThe system described so far works as follows: transmit pulses during a scan cycle. Thus i Eine Anzahl von Sender-Empfängereinheiten 111 ist in werden Datenwörter in den Datenempfänger 1028 in IA number of transceiver units 111 are in FIG. 1, data words in the data receiver 1028 in FIG

regelmäßigen Intervallen entfernt in bezug auf die zen- io einem Zeitfolge/Kanalfolge-Zweistufenmultiplexzyklus ipregular intervals away with respect to the zen io one time series / channel series two-stage multiplex cycle ip

trale Station 2 angeordnet Jede Sender-Empfängerein- übertragen. Das heißt daß Datenwörter aus den ent- §central station 2 arranged each transmitter-receiver transmitted. This means that data words from the §

heit besitzt vierzehn Eingangskanäle, mit denen seismi- sprechenden Sender-Empfängereinheiten UIa bis 1 In |unit has fourteen input channels with which seismic-speaking transmitter-receiver units UIa to 1 In |

sehe Sensoruntergruppen, wie auch eine Kanalauswähl- in Abhängigkeit von der Abfrageimpulslaufzeit zwi- Sfsee sensor subgroups, as well as a channel selection depending on the query pulse transit time between Sf

einrichtung, nämlich der Multiplexer 122, und eine ge- sehen aufeinanderfolgenden Sendern/Empfängern ge- fdevice, namely the multiplexer 122, and one seen successive transmitters / receivers ge f

meinsame Signalkonditionierelektronik der Sender- is trennt werden. Eine zusätzliche Verzögerung in jedem f-.f common signal conditioning electronics of the transmitter are separated. An additional delay in every f-f

Empfängereinheit verbunden sind Von den 14 Kanälen AbfragencUcwerk 116 gewährleistet eine sichere Tren- ;Receiver unit are connected.

sind zehn Datenkanäle. Der Rest sind Test- und Hilfska- nung der einzelnen Abfrage/Antwort-Impulsgruppen. % are ten data channels. The rest are test and auxiliary know-how of the individual query / response pulse groups. %

näle. Der Ausgang der gemeinsamen Signalkonditio- Datenwörter aus den entsprechenden Kanälen inner- ψ nalls. The output of the common signal condition data words from the corresponding channels within ψ

nierelektronik ist mit dem WiederhoJernetzwerk 114 halb jeder Sender-Empfängereinheit werden also von- f nierelektronik is half the WiederhoJernetzwerk 114 of each transceiver unit thus be of- f

verbunden. Innerhalb jeder der Sender-Empfängerein- 20 einander in Abhängigkeit von der Kanalauswählfolge ;tied together. Within each of the transceivers 20 depending on the channel selection sequence;

heiten ist das Abfragenetzwerk 116 angeordnet. getrennt.Interrogation network 116 is arranged in units. separated.

Die Wiederholernetzwerke 114 der Sender-Empfän- Wenn die Datenwörtcr am Datenempfänger 1028 an- \,;; gereinheiten sind alle in Reihe geschaltet und mit dem kommen, werde. sie im Zuordnungsspeicher 1083a zwi- t Datenempfänger 1028 in der Zentralstation über die schengespeichert und in einer Kanalfolgematrix geord- ΐ Breitbandübertragungsverbindung 1014 verbunden. 25 net Dem ersten Datenkanal der ersten Sender-Empfän- · Die Abfragenetzwerke 116 sind alle in Reihe geschaltet gereinheit 11 la ist Kanal 1 und dem letzten Datenkanal i und mit dem Hauptsteuergerät 1019 in der Zentralste- der letzten Sender-Empfängereinheit 111 η ist Kanal 500 ' tion 2 über die Abfrageverbindung 1016, die die dreifach zugeordnet Somit werden in Abhängigkeit vom ersten redundante Leitung /Pl, IPZ IP3 der Fig.3 ist, ver- Abfrageimpuls Datenwörter aus den Datenkanälen 1, bunden. 30 11, 21, usw. aufgenommen. In Abhängigkeit von dem Periodisch zu Beginn eines jeden Abtastintervalls, zweiten Abfrageimpuls werden Datenwörter aus den z. B. zu Beginn jeder Millisekunde, sendet das Haupt- Datenkanälen 2,12,22, usw. aufgenommen, und so fort steuergerät 1019 einen breiten S1-Abfrageimpuls über In der Zentralstation 2 ist der Steuerspeicher 1067 so eine Abfrageverbindung 1016 aus. Da das Abfragenetz- vorprogrammiert, daß er Signalproben abfragt die von werk 116 in jeder Sender-Empfängereinheit Ul den 35 ausgewählten Sätzen von seismischen Untergruppen 51-lmpuIs identifiziert wird die Kanalauswähleinrich- aus dem Zuordnungsspeichcr 1083a stammen. Die austung auf Kanal Nr. 0 zurückgesetzt. Das digitale Daten- gewählten Signalprobcn werden auf den Datenkanalabwort aus dem letzten Kanal der vorausgehenden Abta- tastspeicher 1047, von dort auf die Multiplizierer 1053a, stung wird in ein selbsttaktendes, phasencodiertes RZ- 10536 übertragen und mit ausgewählten Bewertungsko-Datenwort umgewandelt und über den Sender 1066 des 40 effizienten unter Steuerung des Koeffizientenspeichers Wiederholernetzwerks 114 der Übertragungsverbin- 1055 multipliziert Die bewerteten Proben werden dann dung 1014 zur Übertragung auf den Datenempfänger in Addierern 1064a, 10646 zusammengesetzt und bilden 1028 in der Zentralstation 2 aufgegeben. Ein schmälerer eine einzige, zusammengesetzte Signalprobe, die eine 52-lmpuls wird dann von dem Hauptstcuergerät 1019 wesentlich größere Gruppe mit vorgewählten Eigenübertragen, und zwar genau 71,4 μβεϋ später. Wenn jede « schäften darstellt. Die zusammengesetzten Daten wer-Sender-Empfängereinheit den 52-lmpuls aufnimmt und den im Ausgabespeicher 1080 für die nachfolgende identifiziert, wird der Multiplexer 122 als Kanalwähler Übertragung in die Formatstcuereinrichtung 1032 und auf Kanal Nr. 1 weitergeschaltet. Das seismische Signal, anschließende Aufzeichnung im Aufzeichnungsgerät das im Kanal Nr. i vorhanden ist, wird abgefragt, auf 1034, z. B. auf einem Magnetband, gespeichert, einen bestimmten Pegel angehoben und als phasenco- 50 Daraus ergibt sich, daß das vorbeschriebene seismidiertes NRZ-Digitalwort d. h. als lokales Datenwort di- sehe Datenverarbeitungssystem ein einziges seismigital dargestellt. Das lokale Datenwort wird in ein pha- schcs Kabel aufweist, das die Formation einer gesencodiertes RZ-Datenwort umgewandelt und auf die wünschten seismischen Sensorgruppenkonfiguration Datenübertragungsverbindung 1014 geschaltet. aus einer Vielzahl von Untergruppen ermöglicht. Es ist Jede Sender-Empfängereinheit überträgt zuerst ein 55 nicht notwendig, physikalisch das seismische Kabel oder lokales erfaßtes Datenwort. Dann erwartet sie die An- andere Bestandteile des Datenaufbereitungssystems am kunft eines entfernten Datenworts aus der nächsten, Einsatzort zu ändern, um unterschiedliche Gruppen zu abwärts in bezug auf die Verbindung angeordneten erhalten, die sich ändernden geologischen Bedingungen Sender-Empfängereinheit und im Anschluß daran die gewachsen sind.The repeater networks 114 of the transceiver If the data words at the data receiver 1028 to \ , ;; units are all connected in series and come with that. they be- t data receiver 1028 in the central station via the orderly ΐ and temporarily stored in a channel sequence matrix broadband communication link 1014 connected in the allocation memory 1083a. 25 net The first data channel of the first transmitter-receiver The query networks 116 are all connected in series 'tion 2 via the interrogation connection 1016, which is assigned three times. Thus, depending on the first redundant line / PI, IPZ IP3 of FIG. 30 11, 21, etc. added. Depending on the periodic at the beginning of each sampling interval, the second interrogation pulse are data words from the z. B. at the beginning of every millisecond, sends the main data channels 2,12,22, etc. added, and so on control unit 1019 a broad S1 query pulse via. Since the interrogation network preprogrammed that it interrogates signal samples which are identified by factory 116 in each transmitter-receiver unit U1 of the 35 selected sets of seismic subgroups 51-impulses, the channel selection device comes from the allocation memory 1083a. The service on channel no. 0 is reset. The digital data selected signal samples are transferred to the data channel response from the last channel of the preceding sampling memory 1047, from there to the multipliers 1053a, output is transferred to a self-clocking, phase-coded RZ-10536 and converted with selected evaluation code data word and via the transmitter 1066 of the 40 efficient repeater network 114 of the transmission connection, controlled by the coefficient memory, 1055 multiplied. A narrower, a single, composite signal sample, the 52-pulse, is then transmitted from the main control unit 1019 to a significantly larger group with preselected own, precisely 71.4 μβεϋ later. When each one represents stocks. The composite data who-sender-receiver unit receives the 52-pulse and identifies it in the output memory 1080 for the subsequent one, the multiplexer 122 is switched to the format control device 1032 and to channel no. 1 as a channel selector transmission. The seismic signal, subsequent recording in the recording device, which is present in channel no. B. on a magnetic tape, stored, raised to a certain level and as phasenco- 50 It follows that the previously described seismidized NRZ digital word ie as a local data word this data processing system represents a single seismigital. The local data word is provided in a phased cable, which converts the formation of a sent-coded RZ data word and is switched to the desired seismic sensor group configuration data transmission connection 1014. from a variety of subgroups. It is not necessary that each transceiver unit transmits a 55 first, physically the seismic cable or local sensed data word. Then it expects the other components of the data processing system at the arrival of a remote data word from the next to change place of use in order to receive different groups arranged downwards with respect to the connection, the changing geological conditions transmitter-receiver unit and subsequently the grown are.

Ankunft eines Datenworts aus der abwärts in bezug auf 60 Nachstehend erfolgt eine Erläuterung der F i g. 23Arrival of a data word out of the downward direction with reference to Fig. 60 An explanation will be given of FIG. 23

die Verbindung angeordneten Sender-Empfängerein- bis 35.the connection arranged transceiver input to 35.

heit, die der nächsten benachbart ist, usw. Jedes entfern- Fig. 23 zeigt ähnlich wie Fig. 1 eine schematischethat is adjacent to the next, etc. Each remote Fig. 23 shows, similar to Fig. 1, a schematic

te, auf diese Weise aufgenommene Datenwort wird re- Darstellung seismischer Erkundungsanordnungen, die generiert und aufwärts in bezug auf die Verbindung eine Ausführungsform eines seismischen Erkundungszum Datenempfänger 1028 bis zur Zentralstation 2 65 oder Explorationssystems zeigen. Ein Schiff 10 mit einerte data word recorded in this way is re-representation of seismic exploration arrangements that and show upwardly in relation to the link one embodiment of a seismic survey to the data receiver 1028 to the central station 265 or exploration system. A ship 10 with a

übertragen. Somit überträgt die Sender-Empfängerein- großen Kabelrolle 2054, die am Heck befestigt ist, heit HIa zunächst das eigene lokale Datenwort und schleppt ein langes meeresscismisches Kabel 2056, das nimmt dann entfernte Datenwörter nacheinander von von der Rolle 2054 abrollt. Der Meeresboden ist durchtransfer. Thus, the transmitter-receiver transmits a large cable reel 2054, which is attached to the stern, HIa is initially called its own local data word and drags a long sea-scismic cable 2056, the then removes removed data words sequentially from scrolls 2054. The sea floor is through

die horizontale Linie 2058 angedeutet, und verschiedene geologische Schichtgrenzflächen sind durch horizontale Linien 2060,2062 und 2064 bezeichnetthe horizontal line 2058 is indicated, and various geological stratum interfaces are indicated by horizontal lines 2060, 2062 and 2064

Das Kabel 2056 besitzt einen dem Schiff 10 näheren ersten Abschnitt 1056' und e.nen 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 eingebaut Wie oben erwähnt kann das Kabel eine Länge von z. B. 3000 m besitzen und 500 Sätze von elementaren seismischen Sensoreinheiten 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, z. B. 1,875 m voneinander entfernt und jede elementare Sensoreinheit die aus drei Sensoren besteht hat eine Länge von etwa 3,75 m, wobei der Abstand von Mitte zu Mitte für benachbarte Sensoreinheiten 5,625 m beträgt.The cable 2056 has a first section 1056 ' closer to the ship 10 and a remote section 2056 "that is further away from the ship e.g. B. 1.875 m apart and each elementary sensor unit which consists of three sensors has a length of about 3.75 m, the center-to-center distance for adjacent sensor units being 5.625 m.

Zuerst wird die an der Stelle 2066 angeordnete elementare Sensoreinheit erläutert Die Sensoreinheit an der Stelle 2066 nimmt nacheinander auftretende Reflexionen auf, nachdem an der Stelle 2068 eine Sprengladung in der Nähe des Hecks des Schiffes und in der Nähe des benachbarten Endes des Kabels 2056 zur Detonation gebraucht wurde. Im Anschluß an den Anfangsimpuls, der als erster Einsatz bekannt ist, und der üblicherweise direkt durch die obere Schicht des Wassers zur Sensoreinheit 1066 läuft, kommt die erste reflektierte seismische Welle vom Meeresboden 2058 zurück. Dieses erste reflektierte Signal, das an der Sensoreinheit 2066 aufgenommen wird, wandert über den verhältnismäßig kurzen Pfad 2070. Der Strahl bzw. Pfad 2070 bildet beim Auftreffen auf die Sensoreinheit an der Stelle 2066 mit der Horizontalen einen verhältnismäßig flachen Winkel θ\. Anschließende Reflexionen an den geologischen Grenzflächen 2060 und 2062 folgen Pfaden, die die Linien 2072 und 2074 verkörpern. Diese Strahlen bilden aufeinanderfolgend größere Winkel θ2 und θι mit der Horizontalen. Somit ändert sich die Richtung der Signale, die auf die Sensorcinheit 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 Sensoreinheiten 2066 aufgenommen werden, vereinfacht als Darstellung einer Spur von reflektierten Signalen von Punkten längs der vertikalen Linie 2075 (eingeschlossen die Punkte 2070', 2072' und 2074') angesehen werden.First, the arranged at the position 2066 elementary sensor unit explained in the sensor unit at the location 2066 receives reflections occurring in succession after an explosive charge used at the point 2068 near the stern of the vessel and in the vicinity of the adjacent end of the cable 2056 to detonate became. Following the initial pulse, known as the first deployment, which usually travels directly through the top layer of water to the sensor unit 1066 , the first reflected seismic wave from the sea floor 2058 comes back. This first reflected signal, which is picked up at the sensor unit 2066 , travels along the relatively short path 2070. When it hits the sensor unit at the point 2066 , the beam or path 2070 forms a relatively flat angle θ \ with the horizontal. Subsequent reflections at geological interfaces 2060 and 2062 follow paths that embody lines 2072 and 2074. These rays successively form larger angles θ 2 and θι with the horizontal. Thus, the direction of the signals which are incident on the sensor unit 2066 changes during the recording of the seismic reflections and, in particular, the angle of the recorded signals relative to the horizontal increases with increasing time. Further, the signals reflected along beams 2070, 2072 and 2074 and successively picked up at sensor units 2066 can be simplified as a representation of a trace of reflected signals from points along vertical line 2075 (including points 2070 ', 2072' and 2074 ').

In F i g. 23 ist eine zusätzliche Sensoreinheit 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 Sensoreinheit 2076 am äußeren Ende der entfernten, äußeren Hälfte des Kabels 2056" angeordnet ist. Zu einem späteren Zeitpunkt nimmt die Sensoreinheit 2076 Signale auf, die von der geologischen Grenzfläche 2062 längs des Pfades 2078 reflektiert werden. Zu einem noch späteren Zeitpunkt nimmt die Sensoreinheit 2076 Reflexionen längs des Pfades 2080 aus der liefen geologischen Grenzfläche 2064 auf. Insbesondere ist zu vermerken, daß die Sensoreinheiten 2066 und 2076 Signale aus einer bestimmten Schicht mit unterschiedlichen Winkeln und zu unterschiedlichen Zeiten aufnehmen.In Fig. 23, an additional sensor unit 2076 is shown at the far end of the seismic cable. the end For convenience, the inner half of the sea seismic cable is numbered 2056 'and the outer half is labeled 2056 ″, with the sensor unit 2076 at the outer end of the distant outer half Half of the cable 2056 ″ is arranged. At a later point in time, the sensor unit 2076 takes signals reflected from geological interface 2062 along path 2078. To an even later one In time, the sensor unit 2076 takes reflections along the path 2080 from the current geological Interface 2064. In particular, it should be noted that the sensor units 2066 and 2076 signals from a record a certain slice at different angles and at different times.

Wie bei anderen Arten der Wellenausbreitungsanalysc können die Wellen etwa durch wandernde sphärische Wellenfrontsn oder durch Strahlen dargestellt werden. Ferner werden die Wellen gemäß den Strahlen 2072 und 2074 an den Grenzflächen 2058 und 2060 mit Winkeln gebrochen, die von den physikalischen Eigenschaften der Schicht abhängen.As with other types of wave propagation analysis, the waves can be represented by wandering spherical wavefronts or rays. Furthermore, the waves according to rays 2072 and 2074 are refracted at the interfaces 2058 and 2060 at angles which depend on the physical properties of the layer.

Natürlich sind genau horizontal gelagerte geologische Grenzflächen, wie die in F i g. 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 oder einfallende 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, geological interfaces such as those in FIG. 23 shown horizontal interfaces 2058, 2060, 2062 and 2064, unusual and not of particular interest to the geologist. Of greater interest are geological anomalies, such as e.g. B. faults, clumps or collapsing interfaces. In Figure 23 the inclined plane is shown in 2082, which gives a positive angle of incidence relative to the horizontal plane 2064 The broken line showing an incidence plane 2082 represents the subject matter which is in connection with the Figure 24 and 25 discussed 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 F i g. 2 das resultierende seismische Signal, das an der Sensoreinheit 2076 angezeigt wird, in der Intensität verglichen mit dem Signal, das durch Reflexion aus einer Ebene, die in entgegengesetzter Richtung geneigt ist, bzw. einfällt verringert.The seismic path 2083 (FIG. 23), which is shown in dashed lines, meets the plane of incidence 2082 at the point 2083 '. in the case of a plane that slopes downward away from the direction of movement of the ship, using the geometry according to FIG. 2 shows the resulting seismic signal displayed on the sensor unit 2076 in intensity compared to the signal which is reduced or incident by reflection from a plane which is inclined in the opposite direction.

Dies wird im einzelnen in Verbindung mit den F i g. 24, 25 und 30 erläutert. Auf qualitctiver Basis jedoch ist festzustellen, 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 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. Wenn die Ebene 2082 in der entgegengesetzten Richtung geneigt 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 F i g. 24,25 und 30 betrachtet.This is explained in detail in connection with FIGS. 24, 25 and 30 explained. On a qualitative basis, however, it can be stated that conventional seismic groupings are more sensitive to signals arriving vertically at the grouping and are less sensitive to waves arriving 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, the seismic path 2083 against the sensor unit 2076 is at a smaller angle of incidence to the horizontal than the path 2080. If the plane 2082 is inclined in the opposite direction. If 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 discussed on a quantitative basis below in connection with the description of FIG. 24,25 and 30 considered.

Im vorliegenden Fall wird auf den Unterschied in seismischen Überwachungsergebnissen, die in einer Bewegungsrichtung erhalten werden, im Vergleich mit der so entgegengesetzten Bewegungsrichtung bei der Durchführung einer Meereserkundung Bezug genommen. Wie vorstehend ausgeführt, ist diese Differenz durch die Differenz in der Richtung der Übertragung der seismischen Energie bedingt, die für Meereserkundungen mit einem seismischen Impuls aus dem Schiff entstehen. Bei systematischen Landerkundungen kann natürlich der seismische Impuls aus verschiedenen Stellen eingeleitet werden, einschließlich Stellen an der Rückseite oder an der Vorderseite einer linearen Kabelanordnung längs to der Traverse. Wendet man die vorliegende Analyse auf Landerkundigungen an, so ist die Lage der seismischen Impulsquelle relativ zu dem seismischen Kabel ein bestimmender Faktor.In the present case, the difference is in seismic Monitoring results obtained in a moving direction in comparison with the so the opposite direction of movement is referred to when carrying out a marine exploration. As stated above, this difference is due to the difference in the direction of transmission of the seismic The energy required for exploring the sea with a seismic impulse from the ship. at Systematic land explorations can of course initiate the seismic impulse from various locations length, including locations at the rear or front of a linear array of cables to the traverse. Applying the present analysis to land surveys, the situation is seismic Pulse source relative to the seismic cable is a determining factor.

Fig.24 zeigt eine graphische Darstellung des relati-M ven Ansprechcns auf reflektierte Signale einer ungelenkten Sensorgruppe mit der in Fig. 26 gezeigten bekannten Konfiguration, die in einem Abstand von 300 m von der Abschußstellc längs des Kabels 2056 in Fi e. 3Fig. 24 shows a graphic representation of the relati-M ven responses to reflected signals of an unguided Sensor group with the known configuration shown in FIG. 26, which are located at a distance of 300 m from the launch site along cable 2056 in Fig. e. 3

angeordnet ist, bei verschiedenen angezeigten Frequenzen und im Anschluß an ein Zeitintervall einer Sekunde von dem Abschuß längs des Reflexionspfads 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. Das Ein-Sekunden-Zeilintervall bestimmt zusammen mit der Geschwindigkeit die Eindringiiefe der reflektierten Signale. Die Geschwindigkeit nach F i g. 28 beträgt für eine Reflexionslaufzeit von 1 see 1800m/sec; die Eindringtiefe beträgt daher etwa 900 m. In F i g. 24 ist in der horizontalen Achse der Neigungswinkel entsprechend dem Winkel 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 allen Frequenzen bei einem Winkel von etwa —10° auftritt, was seismischen Wellen entspricht, die etwa vertikal auf die Sensorgruppe fallen. Diese Bedingung maximalen Ansprechens wird durch die vertikale Linie 2084 in F i g. 24 dargestellt.is located at various indicated frequencies and following a one second time interval from launch along the reflection path to the sensor array. The response at 200 Hz is identified by a consecutive x, at 100 Hz by a consecutive +, at 50 Hz by small triangles and at 20 Hz by small circles. The one-second line interval, together with the speed, determines the depth of penetration of the reflected signals. The speed according to FIG. 28 amounts to 1800 m / sec for a reflection time of 1 second; the penetration depth is therefore about 900 m. 24, the angle of inclination corresponding to the angle between the dashed line 2082 and the horizontal line 2084 in FIG. 23 is plotted on the horizontal axis. At a displacement of about 300 m from the launch site, the maximum response occurs at all frequencies at an angle of about -10 °, which corresponds to seismic waves that fall approximately vertically on the sensor group. This maximum response condition is indicated by vertical line 2084 in FIG. 24 shown.

Der größte Teil der seismischen Energie liegt bisher bei verhältnismäßig niedrigen Frequenzen aus den aus F i g. 24 ersichtlichen Gründen. Es ist dabei zu beachten, daß an der zweiten vertikalen Linie 2086 in F i g. 24, die einem positiven Neigungswinkel von 10° entspricht, praktisch keine Energie bei 200 Hz von der Sensorgruppe aufgenommen wird.Most of the seismic energy is so far at relatively low frequencies from the F i g. 24 obvious reasons. Note that on the second vertical line 2086 in FIG. 24 that corresponds to a positive tilt angle of 10 °, practically no energy at 200 Hz from the sensor group is recorded.

Weiterhin ist zu beachten, daß längs der vertikalen Linie 2086 die bei 100 Hz aufgenommene Energie einen Pegel von etwa —18 db besitzt. F i g. 25 stellt eine extremere Bedingung als die in F i g. 24 gezeigte für eine ungelenkte Anordnung dar. Sie gilt für einen Abstand von etwa 1200 m von der Abschußstelle zur Sensoraufnahmestelle, eine verhältnismäßig niedrige Geschwindigkeit von etwa 1500m/scc, eine Charakteristik von Wasser oder oberflächennahen Materialien, wie mancherorts gegeben, und eine Zeitdauer von nur 1 see 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 Winkel 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 Schenkenlen 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.It should also be noted that along vertical line 2086 the energy absorbed at 100 Hz has a level of approximately -18 db. F i g. 25 represents a more extreme condition than that in FIG. 24 represents an unguided arrangement. It applies to a distance of about 1200 m from the launch point to the sensor receiving point, a relatively low speed of about 1500 m / scc, a characteristic of water or near-surface materials, as given in some places, and a period of only 1 see corresponding to reflections from a relatively shallow geological layer. As can be seen by referring to vertical line 2088 in FIG. 25, at an angle of + 10 ° even the 50 Hz seismic signals are clipped and only the very low frequencies, e.g. B. the frequencies of 20 Hz shown by plot 2090 are indicated by the sensors. Certain legs for 200 Hz are shown at 2092, 2094 and 2096. However, these do not provide any important information because they are incorrect, out of phase or have other anomalies.

Die Diagramme nach F i g. 24 und 25 stellen im Datail die Probleme dar, die bei festen, ungelcnkten Gruppierungen der in einigen der oben erwähnten Veröffentlichungen erläuterten Art auftreten.The diagrams according to FIG. 24 and 25 show in detail the problems with fixed, unsuccessful groupings occur of the kind discussed in some of the publications mentioned above.

Insbesondere zeigt die Fig. 26 eine Gruppe aus 26 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 26 Elemente von der Mitte der Gruppe durch die angegebene Anzahl von Metern im Abstand versetzt sind.In particular, FIG. 26 shows a group of 26 elements which provide a uniform evaluation of the Use sensor inputs and a variable distance. The total length of the group is 63 m, and the The distance is given by the following numerical values: ± 3 ', ± 8', ± 14 ', ± 19', ± 25 ', ± 30', ± 38 ', ± 44', ± 52 ', ± 61 ', ± 71', ± 80 ', ± 105', where the 26 elements from the center of the group by the specified number of Meters are staggered.

In Fig. 26 zeigt die gleichförmige Höhe der Linien 2028 die gleichförmige Bewertung der Sensoren an, die horizontalen Stellen geben den relativen Absland 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 F i g. 26 wurde bei der Erstellung der Diagramme nach den F i g. 24 und 25 verwendet
Die Gruppe nach F i g. 27 besteht aus zehn elementaren Sensoreinheiten, deren jede drei Detektoren enthält. In der abgeschrägten Gruppe nach F i g. 27 haben die Sensoreinheiten 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 Sensoreinheilen 2106 und 2108 in der Mitte Bewertungen von »5« haben. Die Elemente der Gruppe sind im gleichförmigen Abstand voneinander angeordnet und erstrekken sich über einen Gesamtabstand von 69 m vom ersten Sensor bis zum letzten Sensor.
In Fig. 26, the uniform height of the lines 2028 indicates the uniform rating of the sensors, the horizontal positions 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 differs from waves running horizontally. The sensor group of FIG. 26 was used when creating the diagrams according to FIGS. 24 and 25 used
The group of FIG. 27 consists of ten elementary sensor units, each of which contains three detectors. In the sloping group of FIG. 27, the sensor units 2102 and 2104 at each end have a rating of "1" compared with an increasing rating of 2, 3, 4, 5 for the sensor units towards the middle of the group, with the two sensor units 2106 and 2108 in the middle Have ratings of "5". The elements of the group are arranged at a uniform distance from one another and extend over a total distance of 69 m from the first sensor to the last sensor.

Diese abgeschrägte Gruppe nach F i g. 27 besitzt eine Ansprechcharakteristik mit einer ziemlich scharf definierten Hauptkeule. Wie weiter unten noch erläutert wird, kann die abgeschrägte Konfiguration der F i g. 27 in Verbindung mit dem hier erörterten Gesichtspunkt verwendet werden.This inclined group of FIG. 27 has a response characteristic that is fairly sharply defined Main lobe. As will be explained below, the tapered configuration of FIG. 27 may be used in connection with the point discussed herein.

Fig. 28 zeigt ein Diagramm, bei dem die Geschwindigkeit in Meter pro Sekunde über der Reflexionsdauer in Sekunden aufgetragen ist. In Fig.28 erscheint die Linie 2110 geringer Geschwindigkeit, die mit V/. bezeichnet ist, als horizontale Linie, die eine konstante Geschwindigkeit von 1500m/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 Vn bezeichnet ist, nimmt jedoch in der Geschwindigkeit mit zunehmender Tiefe durch die Erde (im Gegensatz J5 zu Wasserbedingungen) zu. Bei größeren Reflexionsdauern nimmt der quadratische Mittelwert der Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde stark bis zu einem maximalen Wert bei einer 4 see betragenden Reflextonsdauer von 3300 m/sec zu. Die Linie hoher Geschwindigkeit stellt die tatsächlichen Geschwindigkeitsbedingungen in vielen Gebieten der Erde dar. Die Analyse der F i g. 24 basiert auf der Charakteristik Vn hoher Geschwindigkeiten der F i g. 28, während die F i g. 25 und 30, die extremere Bedingungen darstellen, auf der Charakteristik V/. der F i g. 28 basieren.28 shows a diagram in which the speed in meters per second is plotted against the reflection time in seconds. In Fig. 28, the low speed line 2110 appears, beginning with V /. as a horizontal line indicating a constant speed of 1500m / sec. This is the speed of seismic waves in water or near the surface of the earth; it is especially important for a wave that is nearly horizontal in water. However, the high speed line 2112, labeled Vn , increases in speed with increasing depth through the earth (as opposed to J5 for water conditions). In the case of longer reflection times, the root mean square value of the speed in meters per second increases sharply up to a maximum value for a reflection tone duration of 4 seconds of 3300 m / sec. The high speed line represents the actual speed conditions in many areas of the world. The analysis of FIG. 24 is based on the high speed Vn characteristic of FIG. 28, while FIG. 25 and 30, which represent more extreme conditions, on the characteristic V /. the F i g. 28 are based.

Eine große Anzahl von Gruppen ist in Längsrichtung eines seismischen Kabels ausgebildet, und jede dieser Gruppen kann individuell gerichtet werden, so daß sie für seismische Reflexionen empfindlich ist, die aus unlerschicdlichen, 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 elementaren seismischen Sensoreinheiten, die längs des Kabels versetzt angeordnet sind, übertragen werden. Dann wird 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 elementaren Sensoreinheiten 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 Bereichs erfassen. Diese Richtungsempfindlich-M keil kann durch entsprechende Verzögcrungssignale erzielt werden, die aus benachbarten elementaren Sensoreinheiten stammen. Im Anschluß daran werden die seismischen Signale aus benachbarten vertikalen LinienA large number of groups are longitudinal of a seismic cable, and each of these groups can be individually directed so that they is sensitive to seismic reflections resulting from unspeakable, predetermined depths of a geophysical terrain under investigation. This can be achieved by initially generating a large number of seismic signals from elementary seismic sensor units, which are arranged offset along the cable, are transmitted. Then a large number, maybe 30, 50 or more groups, spaced at 30.50 or more Set along the cable from the signals picked up by the elementary sensor units will. These groups, which are staggered along the cable, are directed to be seismic Signals from selected depths along adjacent vertical lines of the geophysical under investigation Capture area. This direction-sensitive M wedge can be achieved by appropriate delay signals originating from neighboring elementary sensor units. This is followed by the seismic Signals from neighboring vertical lines

kombiniert, so daß sie einen Querschnitt oder eine zusammengesetzte geophysikalische Messung des zu untersuchenden Terrains ergeben.combined so that they have a cross-section or a compound geophysical measurement of the terrain to be investigated.

Zur Erzielung des richtigen Verzögercagswerts zwischen Signalen aus benachbarten elementaren .Sensoreinheiten, die eine Gruppe bilden, ist es wichtig, die Unterschiede in den Ankunftszeiten seismischer Signale an den benachbarten elementaren Sensoreinheiten festzulegen. Fig.29 und die nachstehende mathematische Untersuchung zeigen, wie diese Verzögerung berechnet werden kann. In F i g. 29 wird ein seismischer Impuls aus der Abschußstelle 2116 von der geologischen Grenzschicht 2118 in die Sensorgruppe 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 elementary sensor units which form a group, it is important to determine the differences in the arrival times of seismic signals at the neighboring elementary sensor units. Fig. 29 and the mathematical investigation below show how this delay can be calculated. In Fig. 29, a seismic pulse from the launch site 2116 is reflected by 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 Zweckmäßigkcitsgründen wird der Punkt 2116 in den PunH 2126 reflektiert, der das virtuelle Bild des Punkts 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. 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 investigation:

χ — Abstand der Sensorgruppe von der Abschußstelle χ - distance of the sensor group from the point of launch

ν — Wandergeschwindigkeitderseismischcn Welle d — Tiefe der reflektierenden Grenzschicht
s — Pfadlänge des reflektierenden Signals
f — Übertragungsdauer der reflektierten seismischen Welle längs des Pfades
ν - traveling speed of the seismic wave d - depth of the reflective boundary layer
s - path length of the reflecting signal
f - duration of transmission of the reflected seismic wave along the path

ίο — Übertragungsdauer der reflektierten seismischen Welle über den Abstand 2d. ίο - transmission duration of the reflected seismic wave over the distance 2d.

Es giltIt applies

In der geometrischen Darstellung nach Fig. 29 giltIn the geometric illustration according to FIG. 29, the following applies

s = ]/x2 + 4d2 (H)s = ] / x 2 + 4d 2 (H)

S=W= |/*2 + V2fO z (I)S = W = | / * 2 + V 2 f O z (I)

Quadriert man diese Gleichung, so ergibt sich, daß ί und ίο durch den folgenden Ausdruck gegeben sind:Squaring this equation shows that ί and ίο are given by the following expression:

v2t2 v 2 t 2

v2to2 v 2 to 2

v2tn2 - ν 212 χ 2
Aus der Gleichung (I) folgt
v 2 tn 2 - ν 2 1 2 - χ 2
From equation (I) it follows

und die Ableitungand the derivative

df _ df _

dvdv

ν Vx1 ν Vx 1

(K)(K)

(L)(L)

Set/.t man Gleichung (K) in Gleichung (M) ein, so ergibt sichIf one puts equation (K) into equation (M), one obtains

d/d /
dxdx

ν Vx 2+ ν*,22 ν V x 2 + ν *, 22

(N) Nimmt man folgende Werte an: (N) Assuming the following values:

χ = 1800 m
ν = 21C0m/sec
/ = 1.0 see
χ = 1800 m
ν = 21C0m / sec
/ = 1.0 see

und einen Abstand der elementaren Sensoreinheiten dx = b ni, kann wie folgt nach d/ aufgelöst werden:and a distance between the elementary sensor units dx = b ni can be resolved for d / as follows:

18001800

d^d-w-6'2'45ffi5ec d ^ d- w- 6 ' 2 ' 45ffi5ec

Dies stellt die gewünschte Verzögerung zwischen elemcntaren Sensoreinheiten, die 6 m voneinander versetzt sind, dar, was erforderlich ist, damit die seismischen Signale zum Zeitpunkt t an benachbarten Einheiten in einer Gruppe gleichzeitig ankommen.This represents the desired delay between elementary sensor units which are offset 6 m from one another, which is necessary so that the seismic signals arrive at the same time at the time t at neighboring units in a group.

Der Winkel θ in Fig.23 zum Zeitpunkt f = 1,0see beträgtThe angle θ in Fig. 23 at the point in time f = 1.0see

θ - cos"1 — - cos"1 — - cos"1 6/7 - 31° J vf θ - cos " 1 - - cos" 1 - - cos " 1 6/7 - 31 ° J vf

Wenn die Zeitdauer / zunimmt, treffen Reflexionen aus tieferen Schichten ein, θ nimmt zu und die erforderliche Verzögerung zwischen den Elementen der Gruppe, die an der Sielle 2120 (Fig.29) angeordnet sind,If the time duration / increases, reflections arrive from deeper layers, θ increases and the required delay between the elements of the group, which are arranged on the Sielle 2120 (Fig. 29),

jo nimmt für das maximale Ansprechen und das maximale Signal-Stör-Verhältnis ab.jo takes for the maximum response and the maximum Signal-to-noise ratio.

F i g. 30 zeigt ein Diagramm zum Vergleich mit den F i g. 24 und 25, bei dem das Ansprechen über dem Schichtncigungswinkel aufgetragen ist. In Fig.30 sindF i g. 30 shows a diagram for comparison with FIGS. 24 and 25, where the response is above the Layer inclination angle is applied. In Fig. 30 are

j5 die individuellen Gruppen, die eine starke Richtungskonfiguration der in Fig. 27 gezeigten Art besitzen, in Längsrichtung des seismischen Kabels angeordnet und so gerichtet, daß sie Energie aufnehmen, die aus einer horizontalen Ebene in der Tiefe reflektiert wird, die der verstrichenen Zeitdauer vom Zeitpunkt des Abschusses bis zum Zeitpunkt der Aufnahme seismischer Reflexionen entspricht. Dies entspricht beispielsweise in Verbindung mit F i g. 23 dem Richten der Gruppe, die an der Stelle 2066 angeordnet ist, in solcher Weise, daß maximale Energie aus dem Meeresboden 2058 längs des Pfades 2070 aufgenommen wird. Zu einem geringfügig späteren Zeitpunkt wird die Gruppe 2066 weiter nach abwärts gerichtet, so daß sie Energie aus der Grenzfläche 2060 längs des Pfades 2072 aufnimmt. Diese Richtungsso änderung kann beispielsweise durch Änderung der Verzögerung zwischen den verschiedenen elementaren seismischen Sensoreinheiten erreicht werden, die die Gruppe an der Stelle 2066 längs des Kabels bilden. F i g. 30 stellt das Ansprechen einer lenkbaren Grup-j5 the individual groups, having a strong directional configuration of the type shown in Fig. 27, arranged along the length of the seismic cable and directed to receive energy reflected from a horizontal plane at the depth equal to the elapsed time from the point of time of the launch up to the point in time when seismic reflections were recorded. This corresponds, for example, in connection with FIG. 23 directing the group located at location 2066 such that maximum energy is drawn from the ocean floor 2058 along path 2070 . At a slightly later point in time, the group 2066 is directed further downward so that it absorbs energy from the interface 2060 along the path 2072. This change in direction can be achieved, for example, by changing the delay between the various elementary seismic sensor units which form the group at point 2066 along the cable. F i g. 30 represents the addressing of a steerable group

« pe dar, die an einer Stelle zentriert ist, die 2400 m von der Abschußstelle entfernt angeordnet ist und die in einer Richtung »blickt«, die einer verstrichenen Zeitdauer für die Ankunft reflektierter seismischer Signale gleich 1000 see entspricht. Sie basiert auf der Linie 2110 (Vi) niedriger Geschwindigkeit der F i g. 28, und ist somit voll mit F i g. 25 vergleichbar. In F i g. 30 ist ähnlich wie in F i g. 24 und 25 das Ansprechen bei 200 Hz durch aufeinanderfolgende χ , bei 100 Hz durch aufeinanderfolgende + ,bei 50 Hz durch aufeinanderfolgende kleine«Pe which is centered at a location 2400 m from the launch site and which" looks "in a direction corresponding to an elapsed time for the arrival of reflected seismic signals equal to 1000 seconds. It is based on the Fig. 2110 (Vi) low speed line. 28, and is thus full of F i g. 25 comparable. In Fig. 30 is similar to FIG. 24 and 25 the response at 200 Hz by successive χ, at 100 Hz by successive +, at 50 Hz by successive small

b1) Dreiecke und bei 20 Hz durch aufeinanderfolgende kleine Kreise gekennzeichnet. In jedem Zeitaugenblick ist die Gruppe so gerichtet, daß sie Energie aus einer horizontalen geologischen Grenzschicht aufnimmt, die inb 1 ) Triangles and indicated by successive small circles at 20 Hz. At every instant in time, the group is directed to absorb energy from a horizontal geological boundary layer, which in

der richtigen Tiefe angeordnet ist, damit reflektierte Signale an den Sensoreinheiten entstehen. Im Gegensatz zu den Anordnungen nach den F i g. 24 und 25 zeigt das Diagramm nach F i g. 30 ein maximales Ansprechen bei allen Frequenzen bei einem Schichtneigungswinkel von 0° entsprechend der Mittellinie 2128 in Fig.30. Das Ansprechen bei jeder Frequenz einschließlich der Kurve 2130 der höchsten Frequenz 200 Hz ist im wesentlichen symmetrisch zur Linie 2128. Für negative .Schichtneigungswinkel trifft die 200-Hz-Ansprcchkurve den Wert von — 40 db bei etwa 22°, wie durch die Stelle 2132 gezeigt ist, und für positive Schichtncigungswinkc! liegt der Schnittpunkt bei 28", wie durch die Stelle 2134 gezeigt. Der Verlust der 100-Hz-Signalc an den Schichlneigungswinkeln von ±15° beträgt weniger als 3 db, und"der Verlust der 50-Hz-Signale liegt in der Größenordnung von 1 bis 2 db. Dies ist grundsätzlich im Gegensatz zu den Diagrammen nach F i g. 25, bei denen keine nutzbare Information bei den 50 Hz, 100 Hz oder 200 Hz Frequenzpegeln bei dem Schichineigungswinkel von +15° erhalten werden.is arranged at the correct depth so that reflected signals arise on the sensor units. In contrast to the arrangements according to the F i g. 24 and 25 shows the diagram according to FIG. 30 a maximum response all frequencies at a layer inclination angle of 0 ° corresponding to the center line 2128 in Fig. 30. That Response at any frequency including curve 2130 of the highest frequency 200 Hz is substantial symmetrical to line 2128. For negative .slayer inclination angles the 200 Hz claim curve hits the value of -40 db at about 22 °, as through the point 2132 is shown, and for positive stratification angles! the intersection is at 28 ", as indicated by location 2134 shown. The loss of 100 Hz signals at the slope angles of ± 15 ° is less than 3 db, and "the loss of the 50 Hz signals is of the order of magnitude from 1 to 2 db. This is fundamentally in contrast to the diagrams according to FIG. 25, where none useful information at the 50 Hz, 100 Hz or 200 Hz frequency levels at the angle of inclination of + 15 ° can be obtained.

Anordnungen, die individuell und kontinuierlich veränderbare, gerichtete Gruppen in Längsrichtung des seismischen Kabels verwenden, haben den zusätzlichen Vorteil, daß sie weitgehend unempfindlich gegen die Richtung des Profils sind. Wenn insbesondere ein seismisches Profil beispielsweise von Ost nach West verläuft, bei dem ein System mit dem Ansprechen nach den F i g. 24 oder 25 verwendet wird, würde ein wesentlich anderes Resultat erzielt werden als mit dem gleichen System bei einem Profil von West nach Ost. Verwendet man hingegen eine Anordnung mit den Ansprecheigenschaften nach Fig.30, so läßt sich keine wesentliche Abweichung zwischen den seismischen Profilen in beiden zueinander entgegengesetzten Richtungen feststellen. Arrangements, the individually and continuously changeable, directed groups in the longitudinal direction of the Using seismic cables have the additional advantage that they are largely insensitive to the Direction of the profile are. In particular, if a seismic profile runs from east to west, for example, in which a system with the response according to FIGS. 24 or 25 would be an essential different results can be achieved than with the same system with a profile from west to east. Used If, on the other hand, an arrangement with the response properties according to FIG. 30 is used, no essential Determine the deviation between the seismic profiles in both opposite directions.

In Fig. 31 weist das Kabel 2152, das dem Kabel 12 nach F i g. 1 und dem Kabel 2056 nach F i g. 23 entsprechen kann, eine große Anzahl von Kabeiabschnitten 2156a, 21560,2156c,... 2156/? auf. Diese Kabelabschnitte sind miteinander durch elektronische Verbinderbausteine 2164a, 21646,2164c,... 2164n verbunden, die den Verbinderbausteinen 13 nach Fig. 1 entsprechen und somit die Sender/Empfänger enthalten.In FIG. 31, the cable 2152 which is connected to the cable 12 according to FIG. 1 and the cable 2056 according to FIG. 23 can correspond to a large number of cable sections 2156a, 21560,2156c, ... 2156 /? on. These cable sections are connected to one another by electronic connector modules 2164a, 21646, 2164c, ... 2164n, which the Connector modules 13 correspond to FIG. 1 and thus contain the transmitter / receiver.

Die Kabelanordnung 2152 kann in Wasser im Laufe einer meeresseismischen Erkundung angeordnet sein, wie dies in Fig.23 gezeigt ist, oder ist im Falle eines Landkabels über das zu erkundende Terrain ausgebreitet, wobei die seismischen Sensoren, die dann Geophone sind, auf der Erdoberfläche aufliegen.The cable assembly 2152 can be placed in water in the course of a sea seismic exploration, as shown in Fig.23, or in the case of a Land cables spread over the terrain to be explored, using the seismic sensors, which are then geophones are resting on the surface of the earth.

Der übrige Tci! der Anordnung nach Fig.3! irn Blockschaltbild ist an der Zentralstation 2 im Schiff 10 oder einem Zugfahrzeug oder dergleichen angeordnet; bei bestimmten Anwendungsfällen können bestimmte Vorgänge, die in F i g. 31 dargestellt sind, an einer zentralen Verarbeitungsstelle entfernt von der seismischen Erkundung durchgeführt werden. Wie in F i g. 31 dargestellt, wird der Datenwortausgang aus dem Kabel in die Datenempfänger- und Systemsteuereinheit 2172, beispielsweise in den Datenempfänger 1028 der Fig. 17, geführt und die seismischen Daten, die von dem Kabel an der Einheit 2172 aufgenommen werden, können so verarbeitet werden, daß sie a) einen seismischen Monitorabschnitt 2174 zur Prüfung durch die Erkundungsmannschaft und b) einen endgültigen Querschnitt 2176 hoher Auflösung für die Geologen erzeugen. Seismische Daten aus der Steuereinheit 2172 werden auf eine erste Gruppenformeinrichtung 2178 übertragen, die der Gruppcnformeinrichtung 2130 in Fig. 17 entspricht, und ferner auf einen herkömmlichen Monitorschreiber 2180 für die seismischen Abschnitte übertragen. Der Ausgang aus der Gruppenformeinrichtung 2178 kann auch auf einem digitalen Bandaufzeichnungsgerät 2182 aufgezeichnet werden. Die von dem Kurvenschreiber 2180 auf dem Monitor aufgezeichneten seismischen Abschnitte stimmen mit denen überein, die bisher im Einsatz unter Verwendung verschiedener unterschiedlicher seismischer Kabel erzielt worden sind. Nunmehr können verschiedene Arten von Erkundungen durch Verwendung des Spezialkabels und die spezielle Steuerschallung 2172 sowie die Gruppenformschaltungen 2178 realisiert werden, ohne daß die seismischen KabelThe rest of the Tci! the arrangement according to Fig. 3! irn The block diagram is arranged at the central station 2 in the ship 10 or a towing vehicle or the like; In certain cases of application, certain processes described in FIG. 31 are shown at a central Processing site can be carried out remotely from the seismic survey. As in Fig. 31 shown, is the data word output from the cable into the data receiver and system control unit 2172, for example into the data receiver 1028 of FIG. 17, and the seismic data received from the cable on unit 2172 can be processed to include a) a seismic monitor section 2174 for review by the scout team and b) a final cross section 2176 high resolution for geologists. Seismic data from the control unit 2172 are sent to a first Group form device 2178 transferred to the 17 corresponds to group form device 2130, and also to a conventional monitor writer Transmitted 2180 for the seismic intercepts. The output from the group form device 2178 can can also be recorded on a digital tape recorder 2182. The one from the chart recorder 2180 seismic intercepts recorded on the monitor correspond to those previously in use have been achieved using several different seismic cables. Now you can different types of explorations by using the special cable and the special control sound 2172 as well as the group form circuits 2178 can be realized without the seismic cables

\ri mit einer Länge von zwei Meilen räumlich ausgewechselt werden müssen. \ r i need to be physically shifted two miles in length.

Der Ausgang aus der Steuereinheit 2172 wird auch einer zweiten Gruppcnformeinrichtung 2184 aufgegeben, die auch als die Strahllenkeinrichtung bezeichnet wird. Falls erwünscht, kann die Strahllenkeinrichtung 2184 direkt aus der Steuereinheit 2172 betätigt werden. Oft ist es jedoch erwünscht, lediglich die seismische Information aus der Steuereinheit 2172 auf dem Aufzeichnungsgerät 2186 hoher Geschwindigkeit und hoher Dichte aufzuzeichnen und sie zu einem späteren Zeitpunkt der Strahllenkeinrichtung 2184 unter Verwendung des zusätzlichen Bandgeräts 2188 zuzuführen. Die Aufzeichnungsgeräte 2186 und 2188 können z. B. Videorecorder sein. Der Ausgang aus der Strahllenkeinrichtung 2184 kann dem herkömmlichen digitalen Bandaufzcichnungsgerät 2190 und einer normalen seismischen Datenverarbeitungseinrichtung 2192 aufgegeben werden, um den endgültigen Querschnitt 2176 hoher Auflösung unter Verwendung eines herkömmlichen seismi-The output from the control unit 2172 is also given to a second group form device 2184, which is also referred to as the beam steering device. If desired, the beam steering device 2184 can be operated directly from the control unit 2172. However, it is often desirable to have only the seismic information from the control unit 2172 to the recorder 2186 high speed and high Record density and use them at a later time using the beam steering device 2184 of the additional tape device 2188. The recorders 2186 and 2188 can e.g. B. VCR be. The output from the beam steering device 2184 can be sent to the conventional digital tape recorder 2190 and a normal seismic data processing device 2192 are abandoned, to create the final high resolution cross-section 2176 using a conventional seismic

J5 sehen Kurvenschreibers 2194 zu erstellen. Eine normale Verschiebungskorrektur für die Gruppensignalc kann durch die Verarbeitungseinrichtung 2192 erzielt werden. Andererseits kann eine normale Verschiebungskorreklur auch innerhalb der Strahllenkvorrichtung 2184 (siehe weiter unten) erreicht werden.J5 see curve recorder 2194 to create. A normal one Shift correction for the group signals c can be achieved by the processing means 2192. On the other hand, a normal displacement correction can also be carried out within the beam steering device 2184 (see below).

Wie vorstehend im einzelnen erläutert wurde, kann das Kabel 2152der Fig.31, wie in Fig.32 gezeigt,eine Reihe von Dalensendcr/Empfänger-Einheiten innerhalb der Verbinderbausteinc 2164a, 21646, 2164c, ...As discussed in detail above, the cable 2152 of Figure 31, as shown in Figure 32, may be a Row of transmitter / receiver units within connector modules c 2164a, 21646, 2164c, ...

2164/7 enthalten, so daß die Fig.32 im wesentlichen dem oberen Teil der Fig. 17 entspricht, an dieser Stelle jedoch wiederholt wird, um das Verständnis für die Erläuterung der Strahllenkung zu verbessern.2164/7, so that Fig. 32 essentially corresponds to the upper part of FIG. 17 at this point however, it is repeated in order to improve the understanding of the explanation of the beam steering.

Die beiden Breitbandübertragungsverbindungen verbinden die Steuereinheit 2172 (F i g. 32) mit den Sender-Empfängereinheiten; die erste Breitbänd-ÜbcTtragungsvcrbindung ist die Datenverbindung 1014, die zweite die Steuer- und Abfrageverbindung 1016, wie in Fig.32 gezeigt, die auch darstellt, daß jede Sender-Empfängereinheit ein Abfragenetzwerk 116 und ein Wiederholernetzwerk 114 aufweistThe two broadband transmission links connect the control unit 2172 (Fig. 32) to the transceiver units; the first broadband transmission link is the data connection 1014, the second is the control and interrogation connection 1016, as in FIG Fig.32, which also shows that each transmitter-receiver unit a query network 116 and a repeater network 114

Wie oben erwähnt weisen die 50 Kabelabschnitte 2156a, 21566.2156c;..., 2156n der F i g. 31 gleichförmig verteilt in ihrer Längsrichtung eine Reihe von SensorenAs mentioned above, the 50 cable sections 2156a, 21566.2156c; ..., 2156n of FIG. 31 uniform distributes a number of sensors along its length

Μ auf, wobei jeweils drei Sensoren zu einer elementaren Sensoreinheit verbunden sind. Drei der zehn elementaren seismischen Sensoreinheiten 21, die jedem Kabelabschnitt zugeordnet sind, sind in Fi g. 32 gezeigt Seismische Analogsignale aus jeder der seismischen Sensor-Μ on, each with three sensors to one elementary Sensor unit are connected. Three of the ten elementary seismic sensor units 21, which each cable section are assigned are in Fi g. 32 seismic images are shown Analog signals from each of the seismic sensor

H5 cinheiten 21 werden im Multiplexbetrieb übertragen und in der Wiederholer-Umwandlerschaltung 114 der Sender-Empfängercinhcil in Digitalformat umgewandelt und durch einen zweiten Multiplcxschritt der Breit-H5 units 21 are transmitted in multiplex mode and in the repeater converter circuit 114, the transceiver unit converted to digital format and by a second multiplication step the width

bandübertragungsverbindung 1014 aufgegeben, wie oben erläutert. Die Zeitsteuerung der Übertragung der im Multiplexbetrieb übertragenen Signale wird durch die Abfragcsignale gesteuert, die auf der Übertragungsverbindung 1016 dem Abfrageneizwerk 116 aufgegeben werden, wie im einzelnen oben beschrieben wurde.band transmission link 1014 abandoned as explained above. The timing of the transmission of the signals transmitted in multiplex mode is controlled by the interrogation signals are controlled, which are applied to the interrogation control unit 116 on the transmission link 1016 as described in detail above.

Fig.33 zeigt einen Teil des Blocksehallbildes der Fig. 31 im Detail und entspricht in mancher Beziehung Fig. 21. In Fig. 33 ist die Gruppenformcinrichtung 2178 im großen Block, der gestrichelt dargestellt ist und der die Bezugsziffer 2178 trägt, untergebracht, und entspricht der Gruppenformeinrichtung 1030 der Fig. 17. Die Systemsteuereinheit 2172 der F i g. 31 ist in F i g. 33 durch die Blocks 2212 und 2214 dargestellt. Daten aus der Übertragungsverbindung 1014 des Kabels 2056 werden in der Datenaufnahrne- und Verarbciiungscinrichtung 2214 aufgenommen, die der Datenaufnahmeeinrichtung 1028 der Fig. 17 entspricht, die die Datenwörter der Gruppenformeinrichiung 2178 unter Steuerung des Hauptsteuergeräts 2212 aufgibt, die ihr Gegenstück in der Hauptsteuerung 1019 der Fig.21 findet. Die Aufnahme- und Verarbeitungseinrichtung 2214 wandelt die übertragenen seismischen digitalen Datenwörter aus dem Datenkanal 1014 in Binärzahlcn um und bewirkt eine Formatsteuerung dieser Daten in Binärzahlen mit festem Komma, die zur Verarbeitung in der digitalen Gruppenformeinrichtung 2178 geeignet sind. Gleichzeitig mit der Aufnahme der Dateninformation an der Aufnahmeeinrichtung 2214 wird eine Speicheradresse- und Zeitsteuerschaltung 2216 (entsprechend 1017 in Fig. 21) in Betrieb genommen, um die ursprüngliche Lage und Zahl der seismischen Sensoreinheiten zu identifizieren und sie der aufgenommenen seismischen Information zuzuordnen. Die seismischen Daten aus der Verarbeitungseinrichtung 2214 werden dem Zuordnungsspeicher 2218 (entsprechend 1083 in Fig.21) aufgegeben, wo sie erneut geordnet und entsprechend Instruktionen aus der Schreibsteuerschaltung 2230 (entsprechend 1037 in Fig.21) in die Datenkanalfolge eingeschrieben werden. Aus dem Zuordnungsspeicher 2218 wird die seismische Information auf den Datcnkanalabtastspeicher 2222 (entsprechend Speicher 1047 in F i g. 21) übertragen. Die Datenkanäle sind von 1 bis 500 beziffert, wobei mit der elementaren seismischen Sensoreinheit 21a begonnen wird, die der Systemsteuereinheit am nächsten liegt, während die am weitesten entfernte seismische Sensoreinheit mit 21 π angegeben ist (vgl. F i g. 32). Dieses Bezifferungsschema für die Sensoreinheiten ist auch in Fig.35 dargestellt. Der Zuordnungsschritt dient zur Kennzeichnung der unterschiedlichen Folgen der Aufschaltung der seismischen Datensignal äüf die Daienverbindung 10i4, wie weiter oben erläutert wurde. Die detaillierte interne Steuerung der Gruppenformeinrichtung 2178 wird durch die Steuereinheit 2224 erreicht (vgl. Steuergerät 1081 in Fig. 21). Dem Steuergerät 2224 ist der Gruppensteuer-Lesespeicher 2226 zugeordnet der dem Speicher 1067 in F i g. 21 entspricht Information in bezug auf die gewünschten Gruppenkombinationen der seismischen Signale aus den 500 elementaren seismischen Sensoreinheiten wird in den Steuerlesespeicher 2226 eingeführt Diese Gruppeninformation kann beispielsweise eine Gruppe, wie die in Fig.27 gezeigte, bilden. Dies wäre eine Gruppe aus zehn Elementen mit geänderten Bewertungskoeffizienten, wie oben beschrieben. Die gewünschten Gruppenbewertungskoeffizienten werden in die Gruppenformeinrichtung 2178, insbesondere in den Lesespeicher 2228 eingeführt (entsprechend Speicher 1055 der Fig. 21).FIG. 33 shows part of the block image of FIG 31 in detail and corresponds in some respects Fig. 21. In Fig. 33, the group forming device 2178 is in the large block shown in phantom and which bears the reference number 2178, and corresponds to the group forming device 1030 of FIG. 17. The system controller 2172 of FIG. 31 is shown in FIG. 33 represented by blocks 2212 and 2214. data from of the transmission connection 1014 of the cable 2056 are in the data recording and processing device 2214 recorded, which corresponds to the data recording device 1028 of FIG. 17, which contains the data words the Gruppenformeinrichiung 2178 under the control of the main control unit 2212 gives up its counterpart in the main controller 1019 of FIG. The recording and processing device 2214 converts the transmitted seismic digital data words from the data channel 1014 into binary numbers and effects a format control of these data in binary numbers with fixed commas, which are suitable for processing in the digital group form facility 2178. Simultaneously with the recording of the data information on the recording device 2214, a memory address and timing circuit 2216 (corresponding to 1017 in FIG. 21) is put into operation to restore the original Identify the location and number of the seismic sensor units and record them of the seismic Assign information. The seismic data from the processing device 2214 is transferred to the allocation memory 2218 (corresponding to 1083 in Fig. 21), where they are rearranged and according to instructions written into the data channel sequence from the write control circuit 2230 (corresponding to 1037 in FIG. 21) will. The allocation memory 2218 transfers the seismic information to the data channel sampling memory 2222 (corresponding to memory 1047 in FIG. 21). The data channels are from 1 to 500 numbered, starting with the elementary seismic sensor unit 21a, that of the system control unit is closest, while the most distant seismic sensor unit is indicated as 21 π (see Fig. 32). This numbering scheme for the sensor units is also shown in FIG. The assignment step serves to identify the different consequences of the connection of the seismic data signal Äüf the file connection 10i4, as above was explained. The detailed internal control of the group forming device 2178 is carried out by the control unit 2224 reached (see control unit 1081 in Fig. 21). The control unit 2224 is the group control read-only memory 2226 associated with the memory 1067 in FIG. 21 corresponds to information related to the desired ones Group combinations of the seismic signals from the 500 elementary seismic sensor units will This group information is introduced into the control read-only memory 2226 can, for example, form a group like the one shown in FIG. This would be a group of ten elements with changed evaluation coefficients, as described above. The desired group rating coefficients are in the group form device 2178, in particular in the read-only memory 2228 introduced (corresponding to memory 1055 of FIG. 21).

Bei der Bildung der Kombinationen von seismischen Werten, die zur Bildung der bewerteten Gruppe erforderlich sind, werden die im Speicher 2222 gespeicherten Daten in Abhängigkeit von im Lesespeicher 2228 gespeicherten Koeffizienten in den Multiplizierern 2230 und 2232 bcwertei, und die Elemente einer jeden Gruppe werden im Anschluß daran in Addierern 2234 und 2236 hinzuaddiert, wobei diese Komponenten mit 1047,In forming the combinations of seismic values necessary to form the assessed group the data stored in the memory 2222 are stored in the read-only memory 2228 depending on Coefficients in multipliers 2230 and 2232 bcwertei, and the elements of each group are then added in adders 2234 and 2236, whereby these components with 1047,

IU 1055,1053;i. 10536,1064a und 10646 identifiziert sind. Es ist natürlich auch eine Lesesteuerschaltung 2238 (entsprechend 1049 in F i g. 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 1065,1Ö65Ö in F i g. 2i). Die Doppelkanäle, die die Multiplizierer 2230, die Addierer 2234 und das Register 2240 sowie die Multiplizierer 2232, die Addierer 2236 und das Register 2242 enthalten, werden verwendet, um sich überlappende Gruppen, die seismische Daten aus einer einzigen elementaren Sensoreinheil in zwei unterschiedlichen Gruppen einschließen, mit wahlweise unterschiedlicher Bewertung der seismischen Information 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 Formatsteuereinrichtung 2246 undIU 1055,1053; i. 10536,1064a and 10646 are identified. It is of course also a read control circuit 2238 (corresponding to 1049 in FIG. 21) for time-controlled output of seismic data from memory 2222 is provided. The sums of seismic data that each group are temporarily stored in registers 2240 and 2242 (corresponding to 1065,1Ö65Ö in FIG. 2i). The dual channels that make up multipliers 2230, adders 2234 and register 2240, and multipliers 2232, which include adders 2236 and register 2242, are used to create overlapping groups, the seismic data from a single elementary sensor unit in two different groups include, with optional different evaluation of the seismic information from a single one As it is 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), of which the format control device 2246 and

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 Formatsteuereinrichtung 2246 verbunden sein. Andererseits kann der Kurvenschreiber 2180 über Bänder gespeichert werden, deren Daten um Aufzeichnungsgerät 2248 aufgezeichnet sind.the recording device 2248 are given up (cf. the circuits 1032 and 1034 according to FIG. 21). As in 31, a real-time recorder 2180 can be used with be connected to the output of the format control device 2246. On the other hand, the chart recorder can 2180 can be stored on tapes whose data is recorded on recorder 2248.

Nach Fig. 31 ist die Gruppenformatsteuerung 2184 für die Strahlausrichtung in bestimmter Hinsicht ähnlich der Gruppenformatsteuerung 2178 der Fig.33, weist aber auch die zusätzliche wesentliche Eigenschaft der Auswahl von Gruppensignalelementen aus unterschiedlichen Ankunftszeiten an den verschiedenen Sensoreinheiten auf.
Die Gruppenformatsteuerung 2184 (No. 2) nach F i g. 31 ist in Blockschallbildform in F i g. 34 dargestellt und ihre Arbeitsweise wird nachstehend in Verbindung mit dem Diagramm der F i g. 35 erläutert In F i g. 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 Strahllenkeinrichtung.
According to FIG. 31, the group format control 2184 for the beam alignment is in certain respects similar to the group format control 2178 of FIG. 33, but also has the additional essential property of selecting group signal elements from different arrival times at the various sensor units.
The group format control 2184 (No. 2) according to FIG. 31 is in block diagram form in FIG. 34 and their operation will be described below in connection with the diagram of FIG. 35 explains in FIG. 34, the high speed, high density recorder 2128 is shown on the far left and the main control circuit, shown as block 2252, controls all functions in the beam steering device.

innerhalb der Strahllenkeinrichtung 2184 stellt die hohe Kapazität des Matrixeingabespeichers 2254 einen der wesentlichen Unterschiede gegenüber der Gruppenformatsteuerung 2178 dar. Anstatt eines Speichers, der einen einzigen Wert der seismischen Daten aus jedem der 500 Kanäle speichert speichert der Matrixspeicher 2254 Daten Wörter, die 128 Werte der seismischen information aus jedem der 500 Kanäle darstellen. Der Speicher 2254 kann beispielsweise ein Kernspeicher sein. Die Strahllenkeinrichtung 2184 nach F i g. 34 weist den Gruppen-Lesespeicher 2256, den Kanalkoeffizientenspeicher 2258, die Verzögerungswähl- und Verarbeitungseinrichtung 2260 und die spezielle Datenverarbeitungsschaltung 2262 auf. Zusätzlich enthält die Gruppenformeinrichtung die Eingabe- und Ausgabepufferschaltungen 2264 und 2266.within the beam steering device 2184, the high capacity of the matrix input memory 2254 provides one the main differences compared to the group format control 2178. Instead of a memory, The matrix memory stores a single value of the seismic data from each of the 500 channels 2254 data words representing 128 values of seismic information from each of the 500 channels. Of the For example, memory 2254 may be core memory. The beam steering device 2184 according to FIG. 34 points the group read-only memory 2256, the channel coefficient memory 2258, the delay selection and processing means 2260 and the special data processing circuit 2262. Additionally contains the group molding facility the input and output buffer circuits 2264 and 2266.

Im Betrieb kombiniert die GruppenformeinrichtungIn operation, the group molding device combines

nach F i g. 34 selektiv eine große Anzahl von seismischen Dateneingabesignalen zur Bildung von Gruppen, die sich fortlaufend in Richtung maximaler Signalaufnahme ändern. Diese Richtungsänderung soll die Änderungen im Winkel θ aufnehmen, der in Verbindung mit Fig. 23 erläutert ist. Wenn erwartet wird, daß Signale von aufeinanderfolgenden tieferen Grenzschichten längs des seismischen Abschnitts reflektiert werden, der der Linie 2075 in F i g. 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 Verzögerungsauswähleinrichtung 2260 (Fig.34) erreicht, die eine Adresseninformation in den Großspeicher 2254 gibt, um seismische Daten aus jedem Kanal aus dem Speicher 2254 abzugeben, die in bezug auf seismische Daten aus benachbarten Kanälen in richtiger Weise verzögert sind.according to FIG. 34 selectively a large number of seismic data input signals to form groups that continuously change toward maximum signal pickup. This change in direction is intended to accommodate the changes in the angle θ , which is explained in connection with FIG. 23. If signals from successive deeper boundary layers are expected to be reflected along the seismic segment corresponding to line 2075 in FIG. 23 corresponds. In order to direct the groups, the delays along the individual channels of seismic information that are being combined must be changed as successive full cycles of group exit formation are completed during successive one millisecond periods. This is accomplished in 2260 (Fig.34) through the Verzögerungsauswähleinrichtung which outputs an address information in the mass storage 2254 to seismic data from each channel from the memory 2254 to make, which are delayed with respect to seismic data from adjacent channels in the right way.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der Strahllenkeinrichtung 2184 unter bestimmten anderen Gesichtspunkten erläutert, 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 more clearly express its operation.

In F i g. 35 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem ein Aufzeichnungsfahrzeug 10 auf der rechten Seite gezeigt ist und das Kabel 2056 sich nach links erstreckt. Die 500 elementaren seismischen Sensoreinheiten (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 Sensoreinheiten, die im ersten Kabelabschnitt angeordnet sind, sind in Fig.35 zwischen der Stelle 2302 und der Stelie 2304 dargestellt. Die Einheiten Nr. 251 bis 270 erstrecken sich von der Stelle 2306 bis zur Stelle 2308, und die Endsensoreinheiten Nr. 491 bis 500 erstrecken sich von der Stelle 2310 bis zur Stelle 2312. Jeder der Punkte, der in Fig.35 in der Matrix 2254" gezeigt ist, stellt eine mehrziffrige Binärzahl dar, die in dem Großspeicher 2254 nach F i g. 34 gespeichert ist. In der Matrix 2254 der F i g. 35 sind Daten, die von bestimmten Kanälen aufgenommen werden, unterhalb der zugeordneten, bezifferten Sensoreinheit angeordnet, und die Daten, die in 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 F i g. 35 angegeben sind. Während eines Zeitinter/aüy von 1 msec werden die gesamter. 500 Kanäle entsprechend den 500 seismischen Sensoreinheiten längs des Kabels abgefragt, 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 gebrachte Information wird neu eingelesen. Es wird jedoch ein »Zeitfenster«- oder Zyklusdauer-Intervall von 128 msec entsprechend 128 Prüfungen aus jeder der 500 seismischen Sensoreinheiten im Speicher 2254 gespeichert. Dies ermöglicht, daß die Kombination in der Gruppenformeinrichtung 2184 von seismischen Daten aus den Sensorcinhciten in eine Gruppe eingeschlossen wird, wobei die zuverlässige Zeitverschiebung für die Aufnahme der Prüfungen bis zu 128 msec beträgt In Fig. 35, an embodiment is shown in which a recording vehicle 10 is shown to the right and the cable 2056 extends to the left. The 500 elementary seismic sensor units (each having three spaced detectors) positioned along the length of the cable are represented by numbered dots drawn along the length of the cable 2056. The first eight sensor units, which are arranged in the first cable section, are shown in FIG. 35 between point 2302 and point 2304. Units Nos. 251 to 270 extend from position 2306 to position 2308, and end sensor units Nos. 491 to 500 extend from position 2310 to position 2312 "is shown represents a multi-digit binary number which is stored in the large memory 2254 according to FIG. 34. In the matrix 2254 of FIG. 35, data which are recorded by certain channels are below the associated numbered sensor unit and the data taken at successive time intervals of one millisecond from a particular channel are arranged along a vertical line, the time intervals being indicated at the edge of the right-hand side in Fig. 35. During a time interval of 1 msec, the entire 500 channels corresponding to the 500 seismic sensor units along the cable are interrogated and the resulting seismic data is stored in memory 2254. If continued As the time cycle progresses, old data is deleted from memory 2254 and new, updated information is read in again. However, a “time window” or cycle duration interval of 128 msec corresponding to 128 tests from each of the 500 seismic sensor units is stored in memory 2254. This enables the combination in the group former 2184 of seismic data from the sensor components to be grouped with the reliable time lag for taking the tests up to 128 msec

Um ein spezielles Beispiel dafür zu geben, wie das System nach F i g. 34 in der Praxis arbeitet, identifiziert das Diagramm nach F i g. 35 die Speicherstelle für drei sich überlappende Signalgruppen durch die Linien 2314, 2316 und 2318, die sich diagonal über die Speicherdarslcllfläche 2254' in Fig.35 erstrecken. )ede dieser Si-To give a specific example of how the system of FIG. 34 working in practice, identified the diagram according to FIG. 35 the storage location for three overlapping signal groups through the lines 2314, 2316 and 2318, which extend diagonally across the storage bowel surface 2254 'in Fig. 35. ) ede of these si-

r) gnalgruppen weist Signale aus acht Scnsorcinheiten (von denen jeder drei Sensoren besitzt), auf, wie in I* i g. 27 gezeigt. Das Beispiel beruht auf einem Abstand χ (vgl. Fig. 29) entsprechend der 251-sten Sensorcinhcit.dio in einem Abstand von 1800 m von der Abschußstelle, normalerweise in der Nähe eines lindes des Kabels angeordnet ist. Des weiteren wird angenommen, daß die Zeit / = 1 Sekunde ist und daß die seismische Geschwindigkeit 2100 in pro Sekunde beträgt. Der Abstand dx zwischen den Scnsorcinheiten beträgt 6 m im r ) signal group has signals from eight monitoring units (each of which has three sensors), as in I * i g. 27 shown. The example is based on a distance χ (cf. Fig. 29) corresponding to the 251st Sensorcinhcit.dio at a distance of 1800 m from the launch site, usually in the vicinity of a lind of the cable. It is also assumed that the time / = 1 second and that the seismic velocity is 2100 in per second. The distance dx between the nerve units is 6 m

i.r· Falle vorliegenden Beispiels. Setzt man diese Werte in die Formel (O) ein, wird al = 2.45 msec. Die ist die gewünschte Verzögerung zwischen seismischen Signalen, die von benachbarten elementaren seismischen Sensoreinheiten ausgehen, welche in einem Abstand von 6 m in die Gruppe eingeschaltet sind. Bei der Ausführung wird, wie in Verbindung mit der Linie 2314 in Fig.35 zu ersehen, die erste Probe aus der Sensoreinheit No. 251 zum Zeitpunkt / gleich 1000 Sekunden genommen. Das zweite Gruppensignal wird aus der Sensoreinheit No. 252 zum Zeitpunkt / gleich 1,002 Sekunden genommen. In ähnlicher Weise wird die dritte Prüfung aus der Sensorcinheit No. 253 zum Zeitpunkt t = 1,005 Sekunden genommen. Die übrigen fünf Einheiten der auf diese Weise geprüften acht Einheiten sind die, die oberhalb i. r · case of the present example. If you put these values in the formula (O), al = 2.45 msec. This is the desired delay between seismic signals emanating from neighboring elementary seismic sensor units which are connected to the group at a distance of 6 m. During the execution, as can be seen in connection with the line 2314 in Fig. 35, the first sample from the sensor unit No. 251 taken at / equal to 1000 seconds. The second group signal is output from the sensor unit No. 252 taken at / equal to 1.002 seconds. Similarly, the third test from sensor unit No. 253 taken at time t = 1.005 seconds. The remaining five units of the eight units tested in this way are those above

jo der Punkte längs der Linie 2314 erscheinen, d. h. bis zur 258-stcn Einheit, die zum Zeitpunkt t gleich 1,017 Sekunden geprüft wird. Diese ausgewählten Verzögerungen entsprechen den gewünschten 2,45 msec pro Kanal und ergeben die gleichphasige Summierung der reflek-jo of the points appear along line 2314, ie up to the 258th unit, which is checked at time t equal to 1.017 seconds. These selected delays correspond to the desired 2.45 msec per channel and result in the in-phase summation of the reflective

J5 tierten seismischen Signale.J5 generated seismic signals.

In F i g. 35 stellen die Linien 2316 und 2318 sich überlappende Gruppen dar. Insbesondere weist die durch die Linie 2316 angezeigte Gruppe elementare seismische Sensoreinheiten No. 256 bis 262, und die Gruppe, die durch die Linie 2318 dargestellt ist, Sensoreinheiten No. 261 bis 268 auf. Die Gruppe, die durch die Linie 2316 dargestellt ist, beginnt in einem Abstand von 1830 von der Abschußstcllc, und die Anordnung, die durch die Linie 2318 dargestellt ist, in einem Abstand von 1860 m von der Abschußstelle. Unter Verwendung der Formel (O) wird Δι für diese beiden Gruppen 2,49 und 2,52 msec, wobei die Zeit ι 1000 sec beträgt. Die gewünschten 2,49 msec Verzögerungsunterschied pro Kanal für die Gruppe entsprechend der Linie 2316 ergibtIn Fig. 35, lines 2316 and 2318 represent overlapping groups. In particular, the group indicated by line 2316 has elementary seismic sensor units no. 256 to 262, and the group represented by line 2318, sensor units No. 261 to 268. The group represented by line 2316 begins at a distance of 1830 m from the launch site, and the array shown by line 2318 begins at a distance of 1,860 m from the launch site. Using the formula (O), Δι is 2.49 and 2.52 msec for these two groups, the time ι being 1000 sec. The desired 2.49 msec delay difference per channel for the group according to line 2316 results

so das gleiche Schema von relativen Verzögerungen für A'in ι ;n;n «ic ..,;,* rr.r- Al™ /":»·«»«.-»<> Aar- ι ;«;« ο^ιλ rv« uiv ι~ιΐιιιν fc^riw vTiv im uiv >_#iuppv uvi c_.iiiiv «~»a-r. i^iv Gruppe, die durch die Linie 2318 dargestellt ist, besitzt jedoch einen wesentlich größeren Verzögerungsunterschied zwischen den Kanälen, so daß das vierte Element der Gruppe aus dem Speicherschlitz entsprechend einer Zeitdauer / gleich 1,008 see anstatt 1,007 see wie im Falle der Gruppe entsprechend den Leitungen 2314 und 2316 ausgewählt ist. In ähnlicher Weise erfolgen die sechsten und achten Abfragungen zu Zeitpunkten 1,013so the same scheme of relative delays for A'in ι; n ; n «ic ..,;, * rr.r- Al ™ /": »·« »« .- »<> Aar- ι;«; «ο ^ ιλ rv« uiv ι ~ ιΐιιιν fc ^ riw vTiv im uiv > _ # iuppv uvi c_.iiiiv «~» ar. i ^ iv group, which is represented by the line 2318, has, however, a much greater difference in delay between the channels, so that the fourth element of the group from the memory slot corresponding to a period of time / equal to 1.008 instead of 1.007 see lake is selected as in the case of the group corresponding to lines 2314 and 2316th Similarly, the sixth and eighth interrogations at timings carried 1.013

ω und 1,018 Sekunden anstelle 1,012 und 1,017 Sekunden für die Gruppen entsprechend den Linien 2314 und 2316 genommen. Diese Vergrößerung in der gewünschten Verzögerung zwischen Abtastwerten, die kombiniert werden, um eine gleichphasige Summierung zu ergeben,ω and 1.018 seconds instead of 1.012 and 1.017 seconds taken for the groups corresponding to lines 2314 and 2316. This increase in the desired delay between samples that are combined to give an in-phase summation,

h5 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 Längsrich-h5 would of course be used in the case of groups further from are away from the launch site, and are expected to have a larger angle of the impacting seismic waves. In general, for each group in the longitudinal direction

tung des Kabels die gespeicherten seismischen Abfragungen in Abhängigkeil von der Formel (O) gewählt werden.the stored seismic inquiries can be selected depending on the formula (O).

Gruppen, die die ersten .Sensoreinheilen umfassen, die der Abschußstelle am nächsicn liegen, nehmen im Falle der F i g. 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 Linde des Kabels die einkommenden Reflexionen in einem kleineren Winkel als die in der Mitte der Kabel 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 lieferen geologischen Grenzflächen mit nahezu vertikalem Auftreffwinkel auf die Gruppen ankommen. Vom mathematischen Standpunkt aus können die Gruppen durch Gleichungen der folgenden Form ausgedrückt werden:Groups that include the first .Sensoreinheilen, which are closest to the launch site, take in the case of FIG. 35 signals along paths that are largely oriented perpendicular to the cable and therefore do not require a large delay between the channels to be combined. On the other hand, the cable run the incoming reflections at a smaller angle than the r in de middle of the cable for the end group on Linde and therefore require a much greater delay between adjacent channels, as the signal information is combined. In addition, the desired delays between the channels change over time and are reduced with increasing time, since reflections from progressively delivering 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:

YjYj

YfYf

1,0001,000

r v25i r v25i

(Q)(Q)

y258 1 r 1,017y258 1 r 1.017

(R)(R)

wobei eine V/ einer G ruppenabfragung der Jlal G ruppe zum Zeitpunkt /, Yf,+ml) eine Abtastung des K'c" Eingangskanals zum Zeitpunkt ι entspricht, wobei ( um die Neigung ζ multipliziert mit der Prüfzahl m zunimmt, und Ci der /'■· Koeffizient ist, der auf einen Eingabekanal für den Ausgang der /"'" Gruppen geschaltet wird. Gleichung (Q) ist auf kurze Gruppen, z. B. die Gruppen mit acht Elementen, die durch die Linien 2314, 2316 und 2318 in F i g. 35 angezeigt sind, beschränkt, da die Gleichung (Q) davon ausgeht, daß die Neigung ζ konstant ist, und diese Annahme nur für kurze Gruppen zutreffend ist.wherein a V / a G ruppenabfragung J lal G roup at time /, Yf, + ml), a sampling of the K 'c "input channel at the time corresponding to ι, wherein (the inclination ζ multiplied increases m with the check number, and Ci of / '■ · is the coefficient switched on an input channel for the output of the / "'" groups. Equation (Q) applies to short groups, e.g., the groups of eight elements represented by lines 2314, 2316 and 2318 in Fig. 35, since equation (Q) assumes that the slope ζ is constant and this assumption is only true for short groups.

Bei der Auswertung der Gleichungen (Q), (R) durch Computer ist zu beachten, daß die aufeinanderfolgenden Gruppensignalausgänge eine Kombination von Signalen aus acht benachbarten Sensoreinheiten sind, die zu unterschiedlichen, getrennten Abtastintervallen erhalten 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 msec für den Sensoreinheitenabsland von 6 m. Entsprechend sind die ausgewählten Proben um zwei oder drei Millisekunden gegeneinander versetzt.When evaluating equations (Q), (R) by computer, it should be noted that the successive Group signal outputs are a combination of signals from eight neighboring sensor units that are obtained at different, separate sampling intervals, which are chosen to be the The slope of the delay versus the distance of the incoming seismic waves approach. In the present This inclination is 2.54 msec for the sensor unit distance of 6 m selected samples offset from one another by two or three milliseconds.

Für die Gruppe mit zehn Sensoreinheiten nach F i g. 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 einzuschließende Proben nach Fig.27C8/ = 3.For the group with ten sensor units according to FIG. 27 are the ten coefficients 1,2,3,4,5,5,4,3,2,1. Thus, for example, for the eighth of the ten coefficients in a group, samples to be included according to FIG. 27C 8 / = 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. Normalerweise sind jedoch zwischen acht und 32 elementare seismische Sensoreinheiten in jeder Gruppe vorgesehen. Es besteht somit die Möglichkeit der Verarbeitung von Daten unter Verwendung von Gruppen, die in die erwartete Richtung der Ankunft von seismischen Signalen gelenkt werden.On the other hand, and for other explorations, a rating can be applied to all samples. Additionally can of course use a larger or smaller number of channels in the formation of group signals be used. However, there are typically between eight and 32 elementary seismic sensor units provided in each group. There is thus the possibility of processing data using of groups being steered in the expected direction of arrival by seismic signals.

und der anschließenden Verarbeitung der Daten, um die Gruppen in modifizierten Richtungen zu lenken, die auf die speziellen geologischen Bedingungen abgestellt sind, damil ein besseres »Bild« über das zu erkundende Terrain erhalten wird, ohne daß zusätzliche Arbeit an Ort und Stelle erforderlich wirdand then processing the data to direct the groups in modified directions that appear on the special geological conditions are eliminated, so that a better "picture" of what is to be explored Terrain is preserved without requiring additional on-site work

In Verbindung mit meeresseismischen Systemen wird der seismische Impuls normalerweise auf dem Schiff eingeleitet, wenn das Kabel hinter dem Schiff ge-Ki schleppt 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 geologisehen Grenzschichten zurückkehren. In ähnlicher Weise werden in Verbindung mit Landerkundungen, bei denen die 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 Verarbeitungseinrichtung 2192 durchgeführt werden kann. Dies wird in Verbindung mit den F i g. 34 und 35 dadurch erreicht, daß seismische Gnippenproben aus dem Speicher 2254 ausgewählt werden, die seitlich als eine Gruppierung aus den Proben, die in benachbarten Gruppen eingeschlossen sind, verschoben werden. In F i g. 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 wird; dadurch würden die Gruppensignale aus den )5 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 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. Zur Fortsetzung der Beschreibung der seismischen Datenverarbcilungseinrichtung wird nachstehend auf Fig.36 Bezug genommen, die eine vereinfachte schemaiisehe Darstellung der Anordnung nach Fig. 14 ist. So zeigt Fig. 14 den Multiplexer 122 mit einer Vielzahl von Aufnahmekanälen Cu C?. · · ■ Cn verbunden, die alle an die Multiplexervielfaehleitung 312 über Gleichstrom-Kupplungskondensator 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-/?C-Filter für seinen Kanal. Der Filter entfernt die Gleichstromkomponenten der einkommenden Analogsignale. Die Schalter 316 sind schnell ansprechende FET-Schalter bekannten Aufbaus. Der Ausgang aus dem Multiplexer 122 auf der Vielfachleitung 312 ist mit einem Signalaufbereitungs- und Verstärkungsnetzwerk (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 formt und verstärkt die geprüften Analogsib5 gnale, bevor sie einer Auswertvorrichitung 3033 aufgegeben werden. Das Netzwerk 3011 kann einen Pufferverstärker mit festem Verstärkungsfaktor, eine Prüf- und Halteschaltung und andere Strnmi-i·«;« ·*.,.- α.,π,«In connection with marine seismic systems, the seismic pulse is normally initiated on the ship when the cable is towed behind the ship. The beam steering device accordingly shapes the groups in such a way that their direction of maximum uptake is directed towards the ship and downwards and points further and further downwards with increasing time when seismic reflections return from deeper geological boundary layers. Similarly, in connection with land explorations where the seismic pulses originate either at the end of the seismic cable or near the center of the cable, the arrays are initially aimed at the expected reflection points of the seismic pulse from horizontal geological boundary layers. It should be noted that for normal correction, this may be performed within beam steering device 2184 rather than processing means 2192 if necessary. This is discussed in connection with FIGS. 34 and 35 is achieved by selecting seismic group samples from memory 2254 which are laterally shifted as a grouping from the samples included in adjacent groups. In Fig. 35 this would correspond in a quantitative way to the shifting of the line 2316 downwards, ie later in time, in the field 2254 ', so that the corresponding group is shifted with the correct time; thereby, at any given instant in time, the group signals from the 5 groups represented by lines 2314 and 2316 would represent both reflections from the same depth. Of course, memory 2254 would have to be increased in capacity to accommodate the large delays required. In this way, normal correction in addition to the group formation in the beam steering device 2184 can be achieved. To continue the description of the seismic data processing device, reference is made below to FIG. 36, which is a simplified schematic representation of the arrangement according to FIG. Thus, FIG. 14 shows the multiplexer 122 with a plurality of receiving channels Cu C?. · · ■ C n , all of which are connected to multiplexer multiplexer 312 via DC coupling capacitor 123, resistors 315 and switches 316. The signal reception channels are coupled to seismic sensors 21. Each resistor in conjunction with its capacitor 123 forms a high pass /? C filter for its channel. The filter removes the DC components of the incoming analog signals. The switches 316 are fast responding FET switches of known construction. The output from the multiplexer 122 on the multiple line 312 is connected to a signal processing and amplification network (SCAN) 3011, which schematically represents the circuit arrangement shown in FIG. 16 and thus, for example, has the amplifier 320 'and the test and hold circuit 322' Network forms and amplifies the tested analog signals before they are sent to an evaluation device 3033. The network 3011 may have a fixed gain buffer amplifier, a test and hold circuit and other Strnmi · «;« · *., .- α., Π, «

reitung einer Signalprobe vor der Übertragung auf die Auswertvorrichtung 3033 aufweisen, wobei die Auswertvorrichtung in der Praxis das Verstärkungssystem 124 und der Analog-Digital Umwandler 126 der vorstehenden Beschreibung ist Intern erzeugte Störsignale im Multiplexer 122 erscheinen an jedem Kondensator 123 als Störspannung Vt, die in bezug auf Erde eine der beiden Polaritäten besitzen kana und die intern erzeugte Störspannung V2 am Netzwerk 3011 tritt am Ausgang auf und wird algebraisch der Spannung Vi hinzuaddiert. Wenn die Spannungsamplituden der ankommenden gewünschten Signale mit den Störspannungen V1 +> V2 vergleichbar werden, wird das Störsignal-Verhältnis zu hoch. In der Seismik muß eine Spur, die zu sehr mit Rauschsignalen behaftet ist, häufig gelöscht werden, wodurch wertvolle seismische Information verlorengeht.preparation of a signal sample prior to transmission to the evaluation device 3033, the evaluation device in practice being the amplification system 124 and the analog-digital converter 126 of the above description one of the two polarities on earth have kana and the internally generated interference voltage V 2 on network 3011 occurs at the output and is algebraically added to the voltage Vi. If the voltage amplitudes of the incoming desired signals can be compared with the interference voltages V 1 +> V 2 , the interference signal ratio becomes too high. In seismics, a track that is too affected by noise signals has to be erased frequently, as a result of which valuable seismic information is lost.

Die Stör- bzw. Streuspannungen Vi + V2 haben vielgestaltige Ursachen, z. B. thermoelektrische Einflüsse. Peltiereffekte, Versetzungsdriften der Verstärkcrslufcn im Netzwerk 3011 usw. Jeder der FET-Schalter 316. der im Multiplexer 122 verwendet wird, induziert die Störspannung Vi an einem Kondensator 123. Es ist bekannt, daß FET-Schalter Durchführungskondensatoren und Ableitwiderstände zwischen ihren Steuer- und Schalteranschlüssen (nicht dargestellt) benötigen. Die Steuerklemmen jedes FET-Schalters sind durch einen verhältnismäßig großen Steuerimpuls, der durch das Netzwerk 3011 geliefert wird, an einer Steuerleitung 3021 beaufschlagt Dieser Steuerimpuls gelangt über den Durchführungskondensator und den Ableitwiderstand des zugeordneten FET-Schalters 316 an jeden Gleichstromentkopplungskondensator 123.The interference or stray voltages Vi + V 2 have various causes, z. B. thermoelectric influences. Peltier effects, displacement drifts of the amplifier lines in network 3011, etc. Each of the FET switches 316 that is used in multiplexer 122 induces the interference voltage Vi on a capacitor 123. It is known that FET switches have feedthrough capacitors and bleeder resistors between their control and switch terminals (not shown) need. The control terminals of each FET switch are acted upon by a relatively large control pulse, which is supplied by the network 3011, on a control line 3021.This control pulse reaches each DC decoupling capacitor 123 via the feed-through capacitor and the leakage resistance of the associated FET switch 316.

Die Kondensatoren 123, die Durchführungskondensatoren und Ableitwiderstände der FET-Schalter sind jeweils identisch. Daher sind die Steuerspannungen an den Kondensatoren 123 jeweils etwa gleich.The capacitors 123, which are feed-through capacitors and bleeder resistors, are the FET switches each identical. Therefore, the control voltages across the capacitors 123 are approximately the same.

Nach Fig. 37 ist entsprechend einer verbesserten Schaltungsanordnung einer der Eingangskanäle zum Multiplexer 122 geerdet. Dieser Kanal, der als der CO- oder »Test«-Kanal bezeichnet ist, ist in jeder Hinsicht ähnlich den Signale aufnehmenden Multiplcxer-Eingangskanälen Ci-Cn - ι. wobei η die Anzahl der Kanäle ist, ausgenommen, daß der Eingangsanschluß zum 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.According to FIG. 37, one of the input channels to the multiplexer 122 is grounded in accordance with an improved circuit arrangement. This channel, referred to as the CO or "test" channel, is similar in every respect to the multiplier input channels Ci-C n - ι which receive signals. where η is the number of channels, except that the input connection to the channel CO is connected to ground, 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 '.

Zwischen dem Netzwerk 3011 und der Auswertvorrichtung 3033 ist das Prüf- und Halte-(SM)-NetzwerkThe test and hold (SM) network is between the network 3011 and the evaluation device 3033

1050 (F ig. 18) eingeschaltet, das den Serienkondensator1050 (Fig. 18) switched on, which has the series capacitor

1051 und den normalerweise offenen Nebenschluß-FET-Schalter 1052, der an Erde gelegt ist, wie bei der Erläuterung von F i g. 18 erwähnt, aufweist.1051 and the normally open shunt FET switch 1052, which is tied to ground, as in the Explanation of Fig. 18 mentioned, has.

Der Ausgang des Multiplexers 122 zur Vielfachleitung 312 ist mit dem Netzwerk 3011 verbunden, das 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, verbunden ist.The output of the multiplexer 122 to the trunk line 312 is connected to the network 3011 which includes the amplifier 142 with a gain of ONE (FIG. 18), the output of which is connected to the signal test and hold circuit 1044 (FIG. 18) shown in FIG not shown is connected.

Das Zustandssteuergerät 132 steuert alle operativen Netzwerke der Schaltanordnung nach I·' i g. 37 über die Steuerleitungen 3021. Beispielsweise schaltet das Steuergerät 132 sequentiell die Mulliplexcrkanälc GrCn .. ι über einen Abtastzyklus und steuert die Signalauswcrtvorrichtung 3033, die das Verstärkungssystem 124 aufThe state control device 132 controls all operative networks of the switching arrangement according to I · 'i g. 3021. 37 via the control lines example, the controller 132 sequentially switches the Mulliplexcrkanälc GrC n .. ι over a scanning cycle, and controls the Signalauswcrtvorrichtung 3033 that the amplification system 124 weist 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 Ci-Cn - ι inhas 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 Ci-C n - ι in

s entsprechende digitale Zahlen um. Andere Netzwerke, die in Zusammenhang mit dem hier erörterten Merkmal nicht von Bedeutung sind, sind aus F i g. 37 der besseren Übersicht wegen weggelassen. Im Betrieb des Systems nach Fig. 37 wird zu Beginns corresponding digital numbers around. Other networks related to the feature discussed here are of no importance are from FIG. 37 omitted for a better overview. In the operation of the system of FIG. 37, at the beginning

ίο eines 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 Vi, die am Kondensator 123' erzeugt wird, wird algebraisch der Streu-ίο a multiplexer sampling cycle of the multiplexer 122 on the test channel CO is reset, at which point switch 3023 and another switch 3026 closed. The stray voltage Vi, which is generated at the capacitor 123 ', is algebraically the stray spannung V2 hinzuaddiert die am Netzwerk 3011 entsteht. Die auf diese Weise kombinierte Spannung Vi + V> wird auf einen Kondensator 3025 übertragen, damit dort eine Prüfspannung V erzeugt wird, die bei geöffnetem Schalter 3026 die entgegengesetzte Pofarivoltage V 2 that arises on network 3011 is added. The voltage Vi + V> combined in this way is transmitted to a capacitor 3025 so that a test voltage V is generated there which, when the switch 3026 is open, has the opposite polarity tat zur Spannung Vi -f V2 hat Jedesmal, wenn der Mul tiplexer auf den Tcstkanal CO rückgesetzt wird, erhält das Prüf- und Haltenetzwerk 3024 die Streuspannungen aus dem Tcstkar i\ CO und aus dem Netzwerk 3011. Im Anschluß daran bleiben die Schalter 3023 und 3026 gedid to the voltage Vi -f V 2 has Every time the multiplexer is reset to the test channel CO, the test and hold network 3024 receives the stray voltages from the Tcstkar i \ CO and from the network 3011. Subsequently, the switches 3023 remain and 3026 ge öffnet, während der Multiplexer 122 sequentiell die akti ven. Signale aufnehmenden Kanäle Ci, C2,.., Cn - ι abtastet.opens, while the multiplexer 122 sequentially the active. Signals receiving channels Ci, C 2 , .., C n - ι scanned.

Wenn die Kondensatoren 123 und 123' die gleichen Kapazitätswertc besitzen und wenn die GesamtverstärWhen the capacitors 123 and 123 'have the same capacitance values and when the total amplifier kung des Netzwerks 3011 konstant bleiben, gilt V=V,+ V2. Wenn der Multiplexer 122 die Kanäle Ci-C",, _ ι abtastet, besitzt jeder Kanal am Ausgang des Netzwerks 3011 eine Signalspannung K-,, wie auch die Streugeräuschspannung Vi + V2, die nacheinander undIf the network 3011 remains constant, V = V, + V 2 applies. When the multiplexer 122 scans the channels Ci-C ",, _ ι, each channel at the output of the network 3011 has a signal voltage K- ,, as well as the scattered noise voltage Vi + V 2 , which successively and

J5 algebraisch der Prüfungsspannung V hinzuaddiert wird, die von dem Kondensator 3025 nach folgender Gleichung erhalten wird:J5 is algebraically added to the test voltage V obtained from capacitor 3025 according to the following equation:

ν, + V2 + (-v;= v,.„.ν, + V 2 + (-v; = v,. ".

Dies zeigt, daß jede Streuspannung Vt + V2 aus jedem Signale aufnehmenden Kanal durch die Prüfspannung V weitgehend gelöscht wird.This shows that every stray voltage V t + V 2 from every channel receiving signals is largely deleted by the test voltage V.

Fig.38 zeigt das Prinzip der Löschung von Slreu-Fig. 38 shows the principle of the deletion of Slreu-

spannungen, wie sie der Schaltung nach F i g. 16 aufgegeben werden. Anstelle der individuellen Widerstände 315 in Fig.37 wird der einzige Widerstand 315" verwendet. Aus vorstehend angegebenen Gründen haben die Kondensatoren 123 und 123' einen wesentlich kleivoltages as shown in the circuit according to FIG. 16 to be abandoned. Instead of individual resistance 315 in Fig. 37 the only resistor 315 "is used. For the reasons given above the capacitors 123 and 123 'are considerably small nercn Kapazitätswert als die entsprechenden Konden satoren der F i g. 37. Entsprechend erzeugt ein gegebener Streustrom von einem Schalter 316 beispielsweise eine größere Spannung an den Kondensatoren 123 oder 123' nach Fi g. 38 als an den entsprechenden größerennercn capacitance value than the corresponding condensers Sators of the F i g. 37. Similarly, a given leakage current generates from switch 316, for example a larger voltage on the capacitors 123 or 123 'according to Fi g. 38 than the corresponding larger

Kondensatoren der F i g. 37.Capacitors of FIG. 37.

In Fig.38 weisen andere Stromkreisclemente, die nicht identisch mit denen nach Fig.37 sind, sondern Stromkreiselemente der Fig. 18 entsprechen, einen Multiplcxer-Pufferverstärker 142, den Signalprüf- undIn Fig.38 show other circuit elements that are not identical to those according to FIG. 37, but rather correspond to circuit elements of FIG Multiplcxer buffer amplifier 142, the signal test and

u) -haltckondensator 1046 und den Pufferverstärker 1048 auf. Abgesehen von diesen geringeren Stromkreisunterschieden, ist die vorstehende Beschreibung der F i g. 37 voll anwendbar auf Fig. 38, und die Kompensationsspannung wird am Kondensator 1051 erzeugt (der auch u) holding capacitor 1046 and buffer amplifier 1048. Aside from these minor circuit differences, the foregoing description of FIG. 37 fully applicable to Fig. 38, and the compensation voltage is generated on capacitor 1051 (which is also

br> nur in der detaillierteren Schaltung nach F i g. 18 gezeigt ist), um die Strcuspannungen, die an den Kondensatoren 123 auftreten, zu kompensieren. Zur Fortsetzung der Beschreibung der seismischenb r > only in the more detailed circuit according to FIG. 18) in order to compensate for the current voltages appearing on the capacitors 123. To continue the description of the seismic

Daten Verarbeitungseinrichtungen wird nachstehend eine detaillierte Erläuterung des Verstärkungssystems mit veränderlichem Verstärk ungsgrad in Verbindung mit den F ig. 39 bis 42 gegeben.Data processing equipment is provided below with a detailed explanation of the amplification system variable gain in connection with Figs. 39 to 42 given.

In F i g. 39 zeigt die linke Seite das Anaiog-Digital-Erfassungssystem einschließlich des Multiplexers 122 mit Signaleingangskanälen Cl. C2, ..^ Cn, wobei der Ausgang des Multiplexers tuf der Vielfachleitung 312 mit dem nicht invertierenden: Eingang eines Pufferverstärkers 320 mit dem Verstä ι kungsfaktor EINS verbunden ist, der ein Betriebsven tärker sein kann, dessen Ausgang mit der Prüf- und Halteschaltung 322 verbunden ist; diese Stromkreiskon iponenten sind vorstehend, insbesondere in Verbindung mit Fig. 14, im einzelnen erläutert worden.In Fig. 39 shows the left side of the analog-digital acquisition system including the multiplexer 122 with signal input channels C1. C 2 , .. ^ C n , where the output of the multiplexer tuf of the multiple line 312 is connected to the non-inverting: input of a buffer amplifier 320 with the amplification factor ONE , which can be an operational amplifier, the output of which is connected to the test and Hold circuit 322 is connected; these circuit components have been explained in detail above, in particular in connection with FIG.

Das Verstärkungssyslem 124 mit veränderlichem Verstärkungsfaktor weis t einen Eingangsanschluß 3130 und einen Ausgangsanvchluß 3132 auf, und besteht grundsätzlich aus wenigstens zwei, besser vier Verstärkern mit schrittweise veränderbarem Verstärkungsfaktor, d. h. Verstärkerstufe η A;, A2,..., An, die in Kaskade geschaltet sind. Jeder Verstärker, d. h. jede Stufe, weist ein Paar von Eingangsaiischlüssen 3133,3134 und einen AusgangsanschluD 3135 (Fig.40) auf. Der nicht invertierende Eingang 3133 zur ersten Verstärkerstufe A\ ist mit dem Eingangsanschluß 3130 verbunden, der das Ausgangssignal aus der Prüf- und Halteschaltung 322 aufnimmt. Die Ausgang »spannung der letzten Verstärkerstufe An am Ausganssanschluß 3132 wird einer Signalauswertvorrichtung aufgegeben, die der Analog-Digital-Umwandler 126 in dem hier beschriebenen System ist, wie auch der Yergleichseinrichtung 3138. Der Verstärkungsfaktor ein..:r jeden Verstärkerstufe kann auf einen von zwei Zuständen gesetzt, d.h. eingestellt werden, nämlich auf einer. Zustand des geringen Verstärkungfaktors EINS oder auf den Zustand mit hohem Verstärkungsfaktor Gj, wobei G, ein diskreter Wert hohen Verstärkungsfaktors für den /-ten (i = 1, 2 in) The amplification system 124 with variable amplification factor has an input connection 3130 and an output connection 3132, and basically consists of at least two, better four amplifiers with a stepwise variable amplification factor, ie amplifier stage η A ;, A 2 , ..., A n , which in Are connected in a cascade. Each amplifier, ie each stage, has a pair of input connections 3133, 3134 and an output connection 3135 (FIG. 40). The non-inverting input 3133 to the first amplifier stage A \ is connected to the input terminal 3130, which receives the output signal from the test and hold circuit 322. The output voltage of the last amplifier stage A n at the output terminal 3132 is given to a signal evaluation device, which is the analog-digital converter 126 in the system described here, as is the comparison device 3138. The gain factor a set, ie set, by two states, namely on one. Low gain state of ONE or the high gain state Gj, where G, a discrete high gain value for the / th (i = 1, 2 in)

Verstärker ist.Amplifier is.

Das Zustandssteucrgwät 132, das vorstehend in Verbindung mit Fig. 14 erwähnt wurde, ist zwischen die Schalter 316 und 326 über die Steuervielfachleitung 341 eingeschaltet, die eine Vielzahl von Steuerleitungcn aufweist. Das Steuergerät 132 schaltet sequentiell die Signaleingangskanäle Ci-C, über einen Multiplexer-Abtastzyklus, wie vorstehend beschrieben.The state control unit 132 mentioned above in connection with FIG. 14 is between the Switches 316 and 326 via control manifold 341 switched on, which has a plurality of control lines. The controller 132 sequentially switches the signal input channels Ci-C, via a multiplexer sampling cycle, as described above.

Dem Zustandsstcuergcrät 132 sind ein variabler Bczugsdecodierer 3144 und die Fenstervergleichseinrichtung 3138 zugeordnet. Verstärkungs-Steuerleitungen 3150 und Steuerleitungen zur Rauschsignalunterdrükkung 3160 verbinden das Zustandssteuergerät 132 mit jeweils einer der Verstiirkerstufen A ι bis A,„. Der Einfachheit halber ist nur eine Vcrstärkungs-Steucrleitung 3150 und eine Steuerleitung 3160 zur Rauschsignalunterdrückung in Fig.39 gezeigt, es sind jedoch so viele Stcuerleitungen vorhanden, wie Verstärkerstufen vorgesehen sind.A variable reference decoder 3144 and the window comparison device 3138 are assigned to the state control device 132. Gain control lines 3150 and control lines for noise signal suppression 3160 connect the state control device 132 to one of the amplifier stages A 1 to A 1. For the sake of simplicity, only one gain control line 3150 and one control line 3160 for noise signal suppression are shown in FIG. 39, but there are as many control lines as there are amplifier stages.

Bei einer Ausführungiil'orm ist das Zustandssleuergerät 132 ein synchroner, programmierbarer Zähler, z. B. vom Typ 74 S 161 mit integrierter Schaltung. Der Bezugsdecodierer 3144 ist ein Digilal-Analog-Umwandler, z.B. vom Typ MC 1403 L Die Vergleichscinrichtung 3138 kann ein Spannungskomparator vom Typ LM 311 sein, und die Verstärker Ai bis A,„ sind Operationsverstärker mit hoher Eincjangsimpedanz, z. B. vom Typ LF 156.In one embodiment, the state controller 132 is a synchronous, programmable counter, e.g. B. of type 74 S 161 with integrated circuit. The reference decoder 3144 is a digilal to analog converter, e.g. of the type MC 1403 L The comparison device 3138 can be a voltage comparator of the type LM 311 and the amplifiers Ai to A, "are operational amplifiers with high input impedance, e.g. B. of the type LF 156.

Jeder der Verstärker Λ ι bis An, weist eine Steuerschaltung für den Verstärkungsfaktor und eine Schaltung zurEach of the amplifiers Λ ι to A n has a control circuit for the gain factor and a circuit for Rauschsigna-'unierdrückung auf, beide sind im.einzelnen in Fig.40 gezeigt. Die Steuerschaltung weist ein Spannungsieiiernetzwerk auf, das durch Widerstände 3170, 3172, FET-Schalter 3174,3176 und die spezielle Verstär-Noise signa-suppression on, both are in.individual shown in Fig. 40. The control circuit has a voltage supply network, which is represented by resistors 3170, 3172, FET switch 3174,3176 and the special amplifier

kungsstcuerleitung 3150 gebildet ist Beim Vorgang des Einstellen« des Verstärkungsfaktors, wenn der Schalter 3176 geschlossen und der Schalter 3174 geöffnet ist, wird das Ausgangssignal des Verstärkers vom Ausgang 3135 auf den invertierenden Eingang 3134 rückgekop-kungsstcuerleitung 3150 is formed during the process of Setting the gain factor when switch 3176 is closed and switch 3174 is open, the output signal of the amplifier is fed back from output 3135 to the inverting input 3134

pelt, wodurch der Verstärker in seinen Zustand niedrigen Verstärkungsgrads gesetzt wird, der gleich EWVS ist. Wenn der Schalter 3174 geschlossen und der Schakäir 3176 geöffnet ist, wird der Schalter in seinen Zustand hohen Verstärkungsgrads (z. B. Gi für den Verstärkerpelt, which places the amplifier in its low gain state equal to EWVS. When switch 3174 is closed and Schakäir 3176 is open, the switch will be in its state high gain (e.g. Gi for the amplifier

is Ai) gesetzt, da der-Widerstand 3170 dann in der Rückkopplungsschleife des Verstärkers liegt. Der gewünschte Verstärkungsgrad wird in Abhängigkeit von einem Steuersignal aus dem Steuergerät 132 über die Steuerleitung 3150 eingestellt die sich auf die bestimmte Ver-is Ai) because resistor 3170 is then in the amplifier's feedback loop. The desired degree of reinforcement will depend on a The control signal from the control unit 132 is set via the control line 3150, which is based on the stärkerstufe, z. B. Ax in Fi g. 40 bezieht.stronger level, e.g. B. A x in Fig. 40 refers.

Die Rauschunterdrückungsschaltung weist FET-Schalter 3182, 3184,3186, einen Kondensator 3188 und eine Störsignal-Steuerleitung 3160 auf. Ist der Schalter 3182 geschlossen, werden die Schalter 3184 und 3186The noise reduction circuit includes FET switches 3182, 3184, 3186, a capacitor 3188 and an interfering signal control line 3160. When switch 3182 is closed, switches 3184 and 3186 geöffnet. Bei der Korrektur der eingestellten Werte eines jeden Verstärkers sendet das Steuergerät 132 ein Signal über die Steuerleitung 3150, um den Schalter 3176 zu schließen und den Schalter 3174 zu öffnen, wodurch jeder Verstärker auf den Zustand mit Verstär-opened. When correcting the set values of each amplifier, the control unit 132 sends in Signal via control line 3150 to close switch 3176 and open switch 3174, whereby each amplifier is in the state with amplification. kungsfaklor EINS gebracht wird. Gleichzeitig trennt das Steuergerät 132 den Eingangsanschluß 3130 zum Verstärkungssystem 124 durch Öffnen des Schalters 3182 und stellt durch Schließen des Schalters 3184 (Fig.40 und 41) die Verbindung zwischen der Verbin-kungsfaklor EINS is brought. At the same time, the control unit 132 disconnects the input connection 3130 to the amplification system 124 by opening the switch 3182 and establishes the connection between the connection by closing the switch 3184 (FIGS. 40 and 41).

J5 dungsstelle 3190 und dem Ausgangsanschluß 3135 des Verstärkers her. Der Eingangsanschluß 3133 zum Verstärker wird durch Schließen des Schalters 3186 geerdet. Die Schalter 3182,3184 und 3186 werden durch ein Signal betätigt, das auf der Steuerleitung 3160 an-J5 connection point 3190 and the output terminal 3135 of the Amplifier. Input terminal 3133 to the amplifier is grounded by closing switch 3186. The switches 3182,3184 and 3186 are activated by a Signal actuated, which is sent on control line 3160

kommt. Jede Gleichstromstörung (»Versetzung«) erscheint dann am Ausgangsanschluß 3135 des Verstärkers. Ein Kondensator 3188, der in der dargestellten Weise geschaltet ist, wird an seinen Platten 3188a, 31886 auf die in F i g. 42 angegebene Verschiebespannung + V comes. Any DC disturbance ("skew") will then appear on the amplifier's output terminal 3135. A capacitor 3188, which is connected in the manner shown, is connected to its plates 3188a, 31886 in the manner shown in FIG. 42 specified displacement voltage + V

aufgeladen, die an dem Eingangsanschluß 3133 auftritt. Wenn die Korrektur abgeschlossen ist, schließt das Steuergerät 132 den Schalter 3182 und öffnet die Schalter 3184 und 3186 mit Hilfe eines zweiten Signals über die Steuerleilung 3160, so daß der Eingangsanschlußcharged, which occurs at the input terminal 3133. When the correction is done, that closes Control unit 132 switches 3182 and opens switches 3184 and 3186 with the aid of a second signal the control line 3160 so that the input port 3130 wieder mit dem Verstärkersystem 124 verbunden wird und die Verstärker auf normalen Betrieb zurückgeschaltet werden.3130 reconnected to amplifier system 124 and the amplifiers will be switched back to normal operation.

Die Ladungsspannung + V am Kondensator 3188 wird nun algebraisch mit dem ankommenden Signal Vin The charge voltage + V on capacitor 3188 is now algebraic with the incoming signal Vi n addiert und wird vollständig durch die dem Verstärker eingeprägte Korrektur- oder Verschiebespannung + V gelöscht, wie in F i g. 42 gezeigt. Das Ausgangssignal des Verstärkers wird somit frei von Gleichspannungsschwankungen, unabhängig vom Verstärkungsfaktor,is added and is completely canceled by the correction or shift voltage + V impressed on the amplifier, as in FIG. 42 shown. The output signal of the amplifier is thus free of DC voltage fluctuations, regardless of the gain factor,

t>o auf den der Verstärker eingestellt worden ist. Die Faktoren, die festlegen, wie oft es erforderlich ist, auf Korrekturbetrieb umzuschalten, hängen von der Geschwindigkeit ab, mit der die Nullpunktwerte driften, und vom Wen der Eingangsimpedanz des Verstärkers.t> o to which the amplifier has been set. The factors that determine how often it is necessary to switch to correction mode depend on the speed at which the zero point values are drifting and on the Wen the input impedance of the amplifier.

h5 Beim Betrieb mit veränderlichem Verstärkungsfaktor beginnt der Verslärkungsfaktor-Bestimmungszyklus für jeden Kanal (z. B. Kanal Ci), indem alle Verstärker auf den Verstärkungsfaktor I gebracht werden. Das Zu-h5 When operating with a variable gain factor the amplification factor determination cycle begins for each channel (e.g. channel Ci) by placing all amplifiers on the gain factor I. The

81 8281 82

standstenergerät 132 ergibt eine Folge von Digitalwer- zugspannung VÄI entsprechend dem Verstärker A1. ten, die eine entsprechende Folge von veränderlichen Wenn der Vergleich negativ ist, d. h, wenn der Absolut-Bezugsspannungsschritten darstellen. Die Digitalwerte wert von V0 kleiner als V«, ist, gibt die Vergleichseinwerden in entsprechende diskrete Bezugsspannungen richtung 3138 einen Befehl an das Steuergerät 132. da- VR durch den Bezugsdecodierer 3144 umgewandelt Die 5 mit der normalerweise geschlossene Schalter 3176 ge-Bezugsspannungen können durch die Folge öffnet und der normalerweise offene Schalter 3174 geschlossen wird (F i g. 40). Der Verstärker Λ, hat nun dieStand-alone device 132 produces a sequence of digital train voltage V AI corresponding to amplifier A 1 . ten that have a corresponding sequence of variables. If the comparison is negative, i. h if the absolute reference voltage represent steps. The digital values of V 0 V "is value smaller than, that gives Vergleichseinwerden in corresponding discrete reference voltages direction 3138 a command to the control unit 132. DA V R by the reference decoder 3144 converts the 5 with the normally closed switch 3176 ge reference voltages can by the sequence opens and the normally open switch 3174 is closed (Fig. 40). The amplifier Λ now has the

Vri - VVGi, Ve2- WG2,..., V«m- V8G1n Einstellung mit hohem Verstärkungsfaktor. Das geprüfte Signal, das durch die Prüf- und Halteschaltung 322Vri - VVGi, Ve 2 - WG 2 , ..., V « m - V 8 G 1n Setting with a high gain factor. The signal under test generated by test and hold circuit 322

abgestuft werden, wobei Gi, G2, .., Cn, die höheren io gehallen wird, wird wieder durch das Binärsystem 124 Werte für den Verstärkungsfaktor der Verstärker Ai, mit sich änderndem Verstärkungsfaktor verstärkt, wo-A2,..- An, sind und VB eine Basisspannung gleich dem bei der Verstärker Ax auf seine Einstellung mit hohem vorgewählten Bruchteil der vollen Spannung des Ana- Verstärkungsgrad eingestellt wird und die Verstärker log-Digital-Umwandlers 126 ist Die Verstärkungsfakto- A2- /44 auf ihren Einstellungen auf Verstärkungsgrad ren Gi, Gi, usw. sind proportional einer gewählten Po- is EINS bleiben. Wenn der neue Wert | K01 kleiner V«2 ist tenz einer gleichen Zahlenbasis, z. B. zwei. Die Lei- d. h_ wenn das Resultat <ies zweiten Vergleichs wieder stungsaufnahme ist für jeden Verstärker gleich. Die ver- negativ ist, gibt die Vergleichseinrichtung 3138 einen änderlichen Bezugsspannungsschritte Vk/ sind umge- Befehl an das Steuergerät 132, um den Verstärker Ai in kehrt proportional zu den Verstärkungsfaktoren der seine Einstellung mit hohem Verstärkungsfaktor zu entsprechenden Verstärker. Am Steuergerät 132 läßt 20 bringen. Das geprüfte Signal wird wieder durch das Bisich zur Vereinfachung des Einstellbctricbs der Verstär- närsystcm 124 mit sich veränderndem Vcrstärkungsfakkungsfaktor 1 wählen. tor, das Verstärker A\ und A2 auf ihren Einstellungen mit Bei einer Ausführungsform ist G, - 2 exp K·" 9. Für hohem Verstärkungsgrad und Verstärker Λ 3, Aa auf ihein Verstärkungssystem mit vier Verstärkern (m ■= 4), ren Einstellungen mit Verstärkungsfaktor EINS besitzt, sind die entsprechenden Werte hohen Verslärkungsfak- 25 verstärkt. Wenn der nächste Wert | V01 < Vr3 ist, d.h. tors für die Verstärker: Gi - 256, C2 - 16, G3 - 4, wenn das Ergebnis des dritten Vergleichs wieder nega-G4 - 2. Bei nur vier Einstellungen mit hohem Verstär- tiv ist, bewiskt das Steuergerät 132, daß der Verstärker kungsfaktor kann der Verstärkungsfaktor des in Binär- As (nicht dargestellt) auf hohen Verstärkungsgrad festschritten einstellbaren Verstärkungssystems 124 so aus- gelegt wird. Wenn sich nach dem vierten Vergleich gelegt werden, daß er von einem Minimum von zwei zur 30 | V111 < Vm ergibt, so bewirkt das Steuergerät 132, daß nullten Potenz (d. h. eins) bis zum Maximum von 2 zur der Verstärker A4 (der der Verstärker An, sein kann) 15. Potenz (d. h. 32.786) in Schritten von Potenzen von 2 eine Einstellung mit hohem Verstärkungsgrad enthält, reicht. Um dies zu erzielen, sind nur vier Einstellent- wenn aber | Vn | > Vr4 wird, so hält das Steuergerät 132 Scheidungen für den Verstärkungsgrad notwendig. Die den Verstärker auf dem Verstärkungsgrad EINS. Nach Verstärkungsgradvergleiche müssen so durchgeführt 35 Beendigung des vierten Vergleichs gibt die Vergleichswerden, daß der Verstärker für den höchsten Verstär- einrichtung 3138 einen Befehl an das Steuergerät 132, kungsgrad zuerst eingestellt wird, und daß anschließend damit der Analog-Digital-Umwandlcr 126 die Spannung die Vergleiche in der Reihenfolge abnehmenden Ver- V0 annimmt, die dann am Ausgangsanschluß 3132 aufstärkungsgrads der Verstärker vorgenommen werden, tritt, und sie in eine digitale Zahl umwandelt,
unabhängig von der Position des jeweiligen Verstärkers 40 Nach Beendigung einer jeden Vcrstärkungsfaklorin der Kaskade. auswählfolgc wird der Gesamtverstärkungsfaktor der Die Arbeitsweise mit sich änderndem Vcislärkungs- Kaskade von vier Verstärkern durch das Steuergerät faktor wird nachstehend im einzelnen erläutert. Sind 132 als ein Digitales Verstärkungsfaktor-Codewort coalle vier Verstärker auf den Verstärkungsgrad EINS diert, das so viele Bits enthält, wie Stufen, d. h Verstäreingestellt, so wird der Absolutwert der Ausgangsspan- 45 kcr im Verstärkungssystem 124 vorhanden sind. )cdcs nung I V0 j des Systems, die an dem Ausgangsanschluß Bit des Verstärkungsfaktorcodeworts stellt den Zustand 3132 auftritt, mit der ersten Bezugsspannung VH 1 - V8/- des Schalters 3176 dar. Der Verstärkungsfaktorcode ist 256 durch die Vergleichseinrichtung 3138 verglichen. EINS, wenn der Schalter 3176 offen ist, er ist NULL, Die Vergleichseinrichtung 3138 richtet die Spannung Vn wenn der Schalter geschlossen ist. Somit ist im Falle von gleich und vergleicht ihren Absolutwert mit der Bezugs- 50 vier Verstärkern, wenn alle Verstärker auf den Verstärspannung VK\. Die Entscheidung, die auf diesem Ver- kungsfaktor EINS eingestellt sind, der Verstärkungsfakgleich basiert, wird dem Steuergerät 132 aufgegeben. lorcode 0000. Wenn der Gesamtverstärkungsfaktor 64 "1A Wenn | V0 | > V* 1 ist, bewirkt das Steuergerät 132, daß ist, wird der Vcrstärkungsfaklorcode 0110 usw.
\$ der Verstärkungsfaktor des Verstärkers A\ auf einem Bei vier Verstärkern, die nur vier Entscheidungen er- ?' Wert £WS bleibt. Wenn | V01 < VR , ist, setzt das Steu- 55 fordern, liefert das Binärvcrstärkungssystem 124 mit ,.' ergerät 132 den Verstärkungsfaktor des Verstärkers A\ sich änderndem Verstärkungsfaktor, das hier erläutert nt auf Gi, d. h. 256. Die variablen Bezugsspannungeri Vr2, ist, also 2r' Verstärkungsfaktorstufen.
ΓΛ Vr3, Vft4 werdendann sequentiell mit den aufeinander- Im Laufe der Erläuterung des Diagramms nach , folgenden Werten der Ausgangsspannung Vn vergli- Fig. 13 ist das Prinzip der Verwendung einer Signalaufp chen, die auftritt, nachdem die sequentiellen Schaltern- ω nähme zwischen einem verhältnismäßig langsam fortscheidungen durchgeführt worden sind. Nach dem Ver- schreitenden Abfragcsignal und einem verhältnismäßig gleich wird der Verstärkungsgrad vom Steuergerät 132 langsam fortschreitenden Abfragcsignal und einem vcrfür den Verstärker festgelegt, der den nächsten nachfol- hältnismäßig rasch fortschreitenden Befchlssignal, nämgend geringeren Verstärkungsfaktor entsprechend der lieh dem DATEN-S\gna\, erläutert worden. Dieses Prin-Bezugsspannung, die für den Vergleich verwendet wird, br> zip wird nachstehend in Verbindung mit den F i g. 43 bis hat. 48 weiter erläutert, da es allgemein zum Zwecke der ί Die Vergleichseinrichtung 3138 vergleicht also die Einleitung eines Schaltvorgangs verwendet wird.
are graded, where Gi, G 2 , .., C n , the higher io is echoed, values for the amplification factor of the amplifiers Ai, are again amplified by the binary system 124 as the amplification factor changes, where- A 2 , ..- A n , and V B are a base voltage equal to that when amplifier A x is set to its high preselected fraction of the full voltage of the ana-gain setting and amplifier log-to-digital converter 126 is gain- A 2 - / 4 4 on their settings for gain ren Gi, Gi, etc. are proportional to a chosen Po- is remain ONE. If the new value | K 0 1 less than V « 2 is tenz an equal number base, z. B. two. The suffering. If the result of this second comparison is again the same for each amplifier. Which is negative, the comparison device 3138 outputs a variable reference voltage step Vk / are reversed. Command to the control unit 132 to reverse the amplifier Ai in proportional to the gain factors of the amplifier corresponding to its high gain setting. At the control unit 132 can bring 20. The checked signal is again selected by the bis to simplify the setting function of the amplifier system 124 with a changing gain factor of 1. tor, which has amplifiers A \ and A 2 on their settings. In one embodiment, G, - 2 exp K · "9. For high gain and amplifiers Λ 3, Aa on it in a four-amplifier amplification system (m ■ = 4), ren settings gain ONE has the corresponding values high Verslärkungsfak- 25 are reinforced when the next value | V 0 1 <Vr 3, ie tors for the amplifiers: Gi - 256, C 2 - 16, G 3 - 4, though. the result of the third comparison is again nega-G 4-2 . With only four settings with high gain, control unit 132 proves that the gain factor can set the gain factor of the binary A s (not shown) to a high gain adjustable amplification system 124. If, after the fourth comparison, it is found that it results from a minimum of two to 30 | V 11 1 < Vm , then control unit 132 causes the zeroth power (ie one) to be Maximum of 2 to the A4 repeaters (which can be the amplifier A n ) 15th power (ie 32,786) in steps of powers of 2 including a high gain setting is enough. To achieve this, only four settings are required, but if | V n | > Vr becomes 4 , the controller considers 132 divorces necessary for the gain. The amplifier on gain ONE. After amplification comparisons must be carried out in such a way that the fourth comparison ends, the comparisons are that the amplifier for the highest amplification device 3138 a command to the control unit 132 is first set, and then the analog-to-digital converter 126 then the voltage Comparisons in the order of decreasing V 0 , which are then made at the output terminal 3132 of the amplification level of the amplifier, occurs, and converts them into a digital number,
regardless of the position of the respective amplifier 40 after completion of each amplification factor in the cascade. The method of operation with the changing Vcislärkungs- cascade of four amplifiers by the control unit is explained in detail below. As a digital gain codeword, if 132 are all four amplifiers dated to gain ONE , which contains as many bits as there are steps, i. If the amplification is set, the absolute value of the output voltage will be 45 kcr in the amplification system 124. ) cdcs voltage IV 0 j of the system, which occurs at the output terminal bit of the gain code word represents the state 3132, with the first reference voltage V H 1 - V 8 / - of the switch 3176. The gain code is 256 compared by the comparison device 3138. ONE when switch 3176 is open, it is ZERO, comparator 3138 sets voltage V n when the switch is closed. Thus, in the case of is equal to and compares its absolute value with the reference 50 four amplifiers when all amplifiers are on the amplification voltage V K \. The decision, which are set on this distortion factor ONE , which is based on the gain factor equal, is given to the control unit 132. lorcode 0000. If the overall gain factor is 64 " 1 A If | V 0 |> V * 1, the controller 132 causes that is, the gain factor code 0110 etc.
\ $ the amplification factor of amplifier A \ on one With four amplifiers that only make four decisions? ' Value £ WS remains. If | V 0 1 < V R , sets the control request, the binary amplification system 124 supplies with '.' The device 132 sets the gain of the amplifier A \ changing gain factor, which is explained here nt to Gi, ie 256. The variable reference voltage eri Vr is 2 , ie 2 r 'gain levels.
ΓΛ Vr 3 , V ft4 then become sequential with the successive values of the output voltage V n between a relatively slow progressions have been carried out. After the progressing interrogation signal and a relatively equal one, the gain is determined by the control unit 132, a slowly progressing interrogation signal and a for the amplifier, which sends the next successively rapidly advancing command signal, namely a lower gain factor corresponding to the data signal given to the DATA signal. been explained. This Prin reference voltage, which is used for the comparison, b r > zip, is discussed below in connection with FIGS. 43 to has. 48 further explained, since it is generally used for the purpose of ί The comparison device 3138 thus compares the initiation of a switching process.

Ausgangsspannung | V0 | am Anschluß 3132 mit der Be- F i g. 43 ist eine schemaiische, vereinfachte Gesamt-Output voltage | V 0 | at connection 3132 with the fig. 43 is a schematic, simplified overall

darstellung der bisher erläuterten seismischen Datenverarbeitungseinrichtung, die die gemeinsame zentrale Datenverarbeitungseinrichtung, d.h. die Station 2. und die Vielzahl von identischen, im Abstand versetzten vielkanaügcn Datenerfa.ssungseinrichyjngen. d. h. Sen- ■> dcr-Empfängereinheiten Uta, 1116, HIc, lll</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. Der Abstand zwischen den Sender-Empfängereinheiien ist konstant und beträgt etwa 60 bis 90 m.Representation of the previously explained seismic data processing device, which the common central data processing device, ie station 2 and the large number of identical, spaced, multi-channel data acquisition devices. ie Trans- ■> dcr-Receiver units Uta, 1116, HIc, III </. which are connected in series and connected to the central station via transmission lines which have been explained above and which is shown in a simplified manner in FIG. 43 as a signal transmission connection 4016 with three channels. The distance between the transmitter-receiver units is constant and is approximately 60 to 90 m.

Die Zentralstation 2 weist eine Steuereinheit 4018 und eine Aufzeichnungseinheit 4020 auf, die schematisehe Darstellungen der erläuterten Schallung sind. Die vereinfachte Darstellung von Einheiten 4018 und 4020 ist so zu verstehen, daß sie die Systemsteuereinheit und die Datenempfänger (Block 2172 in Fig.31) darstellt, wobei ein detailliertes Blockschaltbild der Zentralstetion 2 weiter oben in Verbindung mit Fig. 21 erläutert und dargestellt ist. Das Aufzeichnungsgerät 4020 kann ein Magnetbandaufzeichnungsgerät bekannter Art sein. Die Steuereinheit 4018 weist eine Signalübertragungsvorrichtung, z. B. eine Taktschaltung bekannter Art, zur Übertragung der Mehrzustands-A bfragesignalc IP, /_ B. impulse 51 und 52, an vorgewählten Prüfsignalen und/ oder ein Steuersignal durch die Kanäle 4090 und 4091 der drcikanaligen Signalübertragungsverbindung 4016 auf, wie sie weiter oben erläutert wurde. joThe central station 2 has a control unit 4018 and a recording unit 4020, which are schematic representations of the explained sound system. The simplified representation of units 4018 and 4020 is to be understood as representing the system control unit and the data receivers (block 2172 in FIG. 31), a detailed block diagram of the central station 2 being explained and illustrated above in connection with FIG. The recorder 4020 may be a magnetic tape recorder known in the art. The control unit 4018 comprises a signal transmission device, e.g. B. a clock circuit of a known type, for the transmission of the multi-state A bfragesignalc IP, / _ B. pulses 51 and 52, on preselected test signals and / or a control signal through the channels 4090 and 4091 of the Drcikanaligen signal transmission link 4016, as explained above became. jo

Nachdem jede Sender-Empfängereinheit IHa, lliö die Übertragung ihrer lokalen Daten abgeschlossen hat, nimmt sie Daten aus weiter entfernten Datcncrfassungs- oder Sender-Empfängereinheiten auf, regeneriert sie und überträgt sie auf die Zentralstation 2. Die J5 Datenerfassungscinheit 11a, 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 Einheiten auf und überträgt sie (wobei unterstellt ist, daß 100 solche Einheiten in dem System vorhanden sind). Die letzte Datenerfassungseinheit überträgt natürlich nur ihre lokalen Daten.After each transmitter-receiver unit IHa, lliö has completed the transmission of its local data, it receives data from more distant data acquisition or transceiver units, regenerates them and transmits them to the central station 2. The J5 Data acquisition unit 11a, which is closest to station 2, thus transmits its local data first and then receives and transmits data from the remaining 99 downlink units (assuming 100 such units exist in the system). The last data acquisition unit naturally only transmits its local data.

Ein Abfragesignal kann einen einer Vielzahl von Zuständen einnehmen. Die Abfrage- und Steuersignale sind /.. B. Rechteckimpulse. Die Ausbreitgeschwindigkeit eines Impulses durch den Abfragekanal 4090 ist unterschiedlich von der Ausbreilgeschwindigkeit eines Impulses durch den Stcucrkanal 4091, wobei der Abfragckanal 4090 schematisch Übertragungslcitungen IPX, IP2, IP3 darstellt, während der Steuerkanal 4091 die DATEN- und Datcn-Ncbcnschluß-Lcitungcn der F i g. 5 und 8b darstellt. Bei der hier erörterten Ausführungsform ist die Laufzeit durch den Stcucrkanal 4091 größer als durch den Abfragckanal 4090.An interrogation signal can assume one of a variety of states. The query and control signals are / .. B. square-wave pulses. The propagation speed of a pulse through the interrogation channel 4090 is different from the propagation speed of a pulse through the Stcucrkanal 4091, the interrogation channel 4090 schematically representing transmission lines IPX, IP2, IP3 , while the control channel 4091 the DATA and data connection lines in the figures . Figures 5 and 8b. In the embodiment discussed here, the transit time through the Stcucrkanal 4091 is greater than through the interrogation channel 4090.

Wenn eine Datenerfassungseinheit, z. B. eine Sender-Empfängereinheit 1116, schadhaft wird, muß sie so in Nebenschluß gelegt werden, daß Daten, die aus einer weiter entfernten Einheit, z. B. der Einheit 11 Ic übertragen werden, dadurch nicht beeinflußt werden. Ein Steuerimpuls wird von der Steuereinheit 4018 über den ω Steuerkanal 4091 übertragen. Bei einer ausgewählten Einheit, z. B. der Sender-Empfängereinheit 1116 überholt der Empfängerimpuls den Abfrageimpuls aufgrund der unterschiedlichen Lauf/eilen in den Kanälen 4090 und 409t, und fällt mit ihm zusammen. Die Koinzidenz br> der beiden Impulse an der Kir.heil XiXb bewirkt,daß die Einheit in Nebenschluß gelegt wird.When a data acquisition unit, e.g. B. a transceiver unit 1116, is defective, it must be shunted so that data from a more distant unit, z. B. the unit 11 Ic are transmitted, are not affected. A control pulse is transmitted from the control unit 4018 via the ω control channel 4091. With a selected unit, e.g. B. the transmitter-receiver unit 1116, the receiver pulse overtakes the interrogation pulse due to the different speeds in the channels 4090 and 409t, and coincides with it. The coincidence b r > of the two impulses at the Kir.heil XiXb causes the unit to be shunted.

In den F i g. 43 und 44 sind die Datenerfassiings-, d. h.In the F i g. 43 and 44 are the data acquisition, i.e. H.

Sender-Empfängereinheiten HIa, HIo, 111c, UIdmit einer Vielzahl von Eingabekanälen versehen, wobei jeder Eingabekanal mit einer elementaren seismischen Sensorcinhcit 21 in der vorbeschriebenen Weise verbundcn ist. Jede dieser Einheiten enthält die Signaleinstellogik, die den Multiplexer 122, die Prüf- und Halteschaltung 3024, die den Verstärkungsfaktor bestimmenden Verstärker 124, den Analog-Digital-Umwandler 126 und das Ausgangssignalspeicherregister 128 aufweist Diese Stromkreiskomponenten verbinden die seismischen Sensoren 21 an den Signaleingangskanälen mit dem Datenkanal 4092'. Sie können herkömmlicher Art sein. Der den Versiärkungsgrad bestimmende Verstärker 124 ist zweckmäßigerweise der Binärverstärker mit veränderlichem Verstärkungsfaktor, wie er in Verbindung mit den Fig. 39 bis 42 beschrieben ist, der einen mit vier Bits verschlüsselten Verstärkungsfaktor einstellbar ist. Der Analog-Digital-Umwandler 126 kann beispielsweise ein 12-Bit-Umwandler sein. Das Ausgangssignal-Speicherregister 128 kann ein herkömmliches Serien/Serien-Schieberegister mit 16 bis 20 Bits sein. Bei einer Ausführungsform besitzt das Register 128 eine Kapazität zur Aufnahme von mindestens 12 Datenbils aus dem Analog-Digital-Umwandler und vier Verstärkungsgradcodebits.Transceiver units HIa, HIo, 111c, UIdmit a plurality of input channels are provided, each input channel having an elementary seismic Sensor connector 21 is connected in the manner described above. Each of these units contains the signal setting logic, the multiplexer 122, the test and hold circuit 3024, the amplifiers 124 determining the gain factor, the analog-to-digital converter 126 and the output signal storage register 128. These circuit components connect the seismic sensors 21 to the signal input channels the data channel 4092 '. They can be conventional. The amplifier 124 determining the degree of amplification is expediently the binary amplifier with variable gain, as described in connection with FIGS. 39 to 42, of the one with four bits encrypted amplification factor can be set. The analog-to-digital converter 126 can for example a 12-bit converter. The output signal storage register 128 can be a conventional 16 to 20 bit serial / serial shift register be. In one embodiment, the register 128 has the capacity to hold at least 12 bits of data from the analog-to-digital converter and four gain code bits.

Wie weiter oben beschrieben und in Fig.44 gezeigt, ist das Steuergerät 132 vorgesehen, das durch Signale 51 oder 52 auf den Leitungen 51 oder 52 aktiviert wird Die Signale 51 (Abtastintervall-Abfrageimpuls) oder 52 (Teilerabfrageimpuls) werden in Abhängigkeit von Abfrageimpulsen erzeugt, die entweder einen ersten Zustand oder einen zweiten Zustand einnehmen. Die entsprechenden Abfrageimpulse, die generell durch die Buchstaben »IP« bezeichnet sind und die über den Kanal 4090, /.. B. die Verbindungen IPt, IP2, IP3 der F i g. 5 übertragen werden, sind ebenfalls mit 51 und 52 bezeichnet, wobei 51 einen Zustand (nämlich eine bestimmte Breite) und 52 einen anderen Zustand (nämlich eine andere Breite) einnimmt. In Abhängigkeit von einem Signal 51 setzt das Steuergerät 132 den Multiplexer 122 auf den Kanal CO, den Test- oder Leerkanal, zurück. In Abhängigkeit von einem Signal 52 im Anschluß an ein Signal 51 verschiebt das Steuergerät 132 den Multiplexer 122 auf den ersten Eingangskanal in der Folge, damit die Prüf- und Halteschaltung 3024 ein Signal auf dem ersten Kanal prüft. Der Sl-Impuls setzt das Steuergerät 132 so, daß die Datenabgabe in Abhängigkeit von 52-lmpulsen über die Dauer des Abtastzyklus ermöglicht wird, wobei der Abtastzyklus der Multiplexerbetrieb zur Prüfung aller vierzehn Eingangskanä-Ic ist.As described above and shown in FIG. 44, the control unit 132 is provided, which is activated by signals 51 or 52 on lines 51 or 52. Signals 51 (sampling interval interrogation pulse) or 52 (divider interrogation pulse) are generated as a function of interrogation pulses that 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, / .. B. the connections IPt, IP2, IP3 of FIG. 5 are also denoted by 51 and 52, where 51 assumes one state (namely a certain width) and 52 another state (namely a different width). As a function of a signal 51, control device 132 resets multiplexer 122 to channel CO, the test or empty channel. In response to a signal 52 following a signal 51, the controller 132 shifts the multiplexer 122 to the first input channel in the sequence to have the test and hold circuit 3024 test a signal on the first channel. The SI pulse sets the control unit 132 in such a way that the data output is enabled as a function of 52 pulses over the duration of the sampling cycle, the sampling cycle being the multiplexer mode for testing all fourteen input channels.

Wird die Signalprobe durch die Einstelleinheit 124 für den Verstärkungsfaktor verstärkt und dem Analog-Digital-Umwandler 126 angeboten, so wird der Verstärkungsfaktor in entsprechender Weise als Verstärkungsfaktorcode mit 4 Bits ausgedrückt. Wenn das nächste 52-Signal aufgenommen wird, stellt das Steuergerät 132 den Multiplexer 122 auf den nächsten Kanal ein, und bewirkt gleichzeitig, daß der Analog-Digital-Umwandler 126 die im Verstärkungsfaktor eingestellte Signalprobe aus dem ersten Kanal in eine digitale Zahl umwanöelt. Zu Beginn des Umwandlungszyklus wird der Verstärkungsfaktorcode mit 4 Bits in Serie aus der Verstärkungsfaktoreinstelleinheit 124 auf das Ausgangsregister 128 über die Leitung 3036 übertragen. Im weiteren Verlauf der Analog-Digital-Umwandlung werden die 12 Bits, die die Digitalzahl darstellen, in Serie aus dem Analog-Digiial-Umwandler 126 in das Ausfc-angsre-If the signal sample is amplified by the setting unit 124 for the gain factor and presented to the analog-digital converter 126, the gain factor is expressed in a corresponding manner as a gain factor code with 4 bits. When the next 52 signal is received by the control unit 132 switches the multiplexer 122 to the next channel, and at the same time causes the analog-digital converter 126 to convert the signal sample set in the gain factor from the first channel into a digital number. At the beginning of the conversion cycle, the Gain code with 4 bits is transmitted in series from the gain setting unit 124 to the output register 128 via the line 3036. In the further course of the analog-to-digital conversion will be the 12 bits, which represent the digital number, in series from the analog-digial converter 126 into the output

gister 128 geschoben. Im Register 128 werden die 12 Datenbits mit den vier Verslärkungsfaktorcodebits zur Bildung eines Digitaldatenworts mit 16 Bits entsprechend der Probe aus dem ersten Kanal kombiniert. Vier Präambelbits können hinzuaddiert werden, so daß ein Wort aus 20 Bits entsteht.register 128 pushed. The 12 data bits with the four gain factor code bits are stored in register 128 to form a digital data word with 16 bits accordingly the sample from the first channel combined. Four preamble bits can be added, so that one Word is made up of 20 bits.

Wenn der Umwandlungszyklus für einen Kanal, z. B. Kanal K, beginnt, überträgt das Steuergerät 132 das digitale Datenwort aus dem Kanal K 1, das vorher im Ausgangsregister 128 gespeichert wurde, auf den Datenkanal 4092'. Ein Zähler-Decodicrer 3037 zählt die Bits, die in Serie aus dem Register 128 ausgetastet worden sind, und gibt dem Steuergerät 132 den Befehl, die Übertragung der Datenbits zu beenden, wenn die Zählung abgeschlossen ist. Der Datenkanal 4092' einer jeden Sender-Empfängereinheit 111 wird normalerweise mit der Datenübertragungsverbindung 4092 verbunden, wie sich aus der nachstehend beschriebenen Γ-' i g. 45 ergibt. Die Verbindung 4092 der F i g. 43 und 45 entspricht der Verbindung Di, DZ D 3 (siehe oben).If the conversion cycle for a channel, e.g. B. channel K, begins, the control unit 132 transfers the digital data word from the channel K 1, which was previously stored in the output register 128, to the data channel 4092 '. A counter decoder 3037 counts the bits that have been scanned in series from the register 128 and commands the controller 132 to stop transmitting the data bits when the count is complete. The data channel 4092 'of each transceiver unit 111 is normally connected to the data transmission link 4092, as can be seen from the Γ-' i g described below. 45 results. Compound 4092 of FIG. 43 and 45 corresponds to the connection Di, DZ D 3 (see above).

F i g. 45 zeigt weitere Einzelheiten einer der Datenerfassungseinheiten, /.. B. Scndcr-Empfängcreinheiten UIa, Uli», usw. einschließlich einer Signalprüfeinrichtung 4038 und erster und zweiter Koinzidenzdctcktorcn 4040 und 4042, die mit gestrichelten Linien umschlossen dargestellt sind. In Serie mit dem Abfragckanal 4090 sind Nebenschlußschalter 4044, 4046 mil Lcistungsvcrlust, ein Leitungsempfänger 4048. ein Schalter 4050 zum Unwirksammachen der Abfragesignale und ein Leitungstreiber 4052 verbunden. Der Steuerkanal 4091 ist mit einem Leitungsempfänger 4054 und einem Leitungstreiber 4056 versehen. Der Datenkanal 4092 weist einen Leitungsempfänger 4058 und ein ODER-Giicd mit Leitungstreiber 4062 auf. Die beiden Eingänge in den Leitungstreiber 4062 sind die Eingänge 4092 von leitungsabwärts liegenden Datenerfassungseinheiten, d. h. Sender-Empfängereinheiten, und der Eingang 4092' aus dem lokalen Datenabgaberegister 128 (vgl. F i g. 44). Die Schalter 4064 und 4066 bewirken, daß eine Datenabgabe über die Bypass-Lcitung 4068 in Nebenschluß gelegt wird, wenn sie entregt werden. Die Richtung des Datenflusses in den Fig.44 und 45 ist umgekehrt wie die in den F i g. 43 und 46.F i g. 45 shows further details of the data acquisition units, / .. B. Scndcr-Empfängcreinheiten UIA, Uli ", etc., including a Signalprüfeinrichtung 4038 and first and second Koinzidenzdctcktorcn 4040 and 4042, which are shown enclosed in dotted lines. Shunt switches 4044, 4046 with loss of power, a line receiver 4048, a switch 4050 for deactivating the interrogation signals and a line driver 4052 are connected in series with the interrogation channel 4090. The control channel 4091 is provided with a line receiver 4054 and a line driver 4056. The data channel 4092 has a line receiver 4058 and an OR gate with line driver 4062. The two inputs to the line driver 4062 are the inputs 4092 from downstream data acquisition units, ie transmitter / receiver units, and the input 4092 'from the local data output register 128 (see FIG. 44). The switches 4064 and 4066 have the effect that a data output via the bypass line 4068 is shunted when they are de-energized. The direction of the data flow in FIGS. 44 and 45 is opposite to that in FIGS. 43 and 46.

Die Signalprüfeinrichtung 4038, die aus einer angezapften Verzögerungsleitung 4072, dem UND-Glied 4074 und dem Inverter 4076 besteht, idenlifiziert den Zustand, d. h. die Eigenschaft eines Abfragcsignals in der nachstehend beschriebenen Weise. Das Abfragesignal ist im wesentlichen eine Rechtcckwclle mit einer bestimmten Breite. Der Zustand bzw. die Eigenschaft eines impulses wird hier durch seine Breite definiert, obgleich bei einer entsprechenden Schaltungsanordnung eine andere Eigenschaft, z. B. die Impulshöhe, als Unterscheidungsmerkmal verwendet werden kann. Ein breiter Impuls ist ein Abfrageimpuls im ersten Zustand. Die Breite eines breiten Impulses muß größer sein als die Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung 4072, jedoch kleiner als die Hälfte des vorgewählten Abfrageintervalls. Ein Abfrageimpuls im zweiten Zustand muH eindeutig von einem Abfrageimpuls im ersten Zustand unterscheidbar sein. Seine Breite ist kleiner als die Hälfte eines breiten Impulses. Bei der beschriebenen Ausführungsform beträgt die Verzögerungsdauer der Verzögerungsleitung 4072 1000 Nanosekunden (nsee). ein breiter Impuls ist 1200 nsee lang und ein schmaler Impuls ist 400 nsee lang. Zusätzliche Impulsbreiten können verwendet werden, um einen Impuls mit mehreren Eigenschaften zu erzielen, wenn geeignete Änderungen an der Signalprüflogik vorgenommen werden.The signal test device 4038, which consists of a tapped delay line 4072, the AND gate 4074 and the inverter 4076, identifies the state, i.e. H. the property of an interrogation signal in in the manner described below. The interrogation signal is essentially a rectangle with a certain width. The state or the property of a pulse is defined here by its width, although with a corresponding circuit arrangement a different property, e.g. B. the pulse height than Differentiator can be used. A broad pulse is an interrogation pulse in the first state. The width of a wide pulse must be greater than the delay time of delay line 4072, however less than half of the selected query interval. An interrogation pulse in the second state must be clearly distinguishable from an interrogation pulse in the first state. Its width is less than half of a broad impulse. In the embodiment described, the delay time of the delay line is 4072 1000 nanoseconds (nsee). a wide pulse is 1200 nsee long and a narrow pulse is 400 nsee long. Additional pulse widths can used to achieve a multi-property impulse when appropriate changes can be made on the signal test logic.

In der folgenden Beschreibung logischer Schaltungsdingrammc wird auf die beiden Zustände Bezug genommen, die normalerweise in derartigen logischen Schal-In the following description of logical circuit rules c reference is made to the two states that normally occur in such logical circuits

r> lungcn vorliegen. Diese beiden Zustände können als Binärsignale darstellend betrachtet werden und sie werden oft als logische EINS und logische NULL bezeichnet. Zusätzlich werden die niedrigen und hohen Spannungszuständc manchmal als »Binäre Null« und »Binäre r > lungcn exist. These two states can be viewed as representing binary signals and they are often referred to as logical ONE and logical ZERO . Additionally, the low and high voltage states are sometimes referred to as "binary zero" and "binary

κι Eins« oder als »Falsche« und »Wahre« Signale oder Zustände bezeichnet. Wenn im Falle eines UND-Glieds z. IJ. die beiden Eingänge auf einen vorbestimmten Spannungspcgel anghoben werden (der als »wahr« bezeichnet wird), ändert sich der Ausgang auch auf diesemκι one "or as" false "and" true "signals or States. If in the case of an AND gate z. IJ. the two inputs to a predetermined one Voltage levels are raised (which is labeled "true"), the output changes on that as well

Γι Spannungspegei (als »wahr« bezeichnet), während dann, wenn einer der Eingänge auf einem unterschiedlichen, niedrigeren Spannungspegei liegt (mit »falsch« bezeichnet), der Ausgang des UND-Glieds auf dem niedrigen Pegel verbleibt (im »falschen« Zustand). In ähnlicher Weise werden bei der nachstehenden Erörterung die beiden Zustände einer logischen Schallung als »wahre« und »falsche« Zustände bezeichnet.Γι voltage level (referred to as "true") while when one of the inputs is on a different, lower voltage level (with "false" labeled), the output of the AND gate remains at the low level (in the "wrong" state). In Similarly, in the discussion below, the two states of logic formation will be referred to as "True" and "false" states.

Wenn das Steuergerät 132 (I-ig.44) einen Abfrageimpuls im ersten Zustand überträgt, durchläuft der Impuls, wie in Fig.45 gezeigt, den Abfragckanal 4090, durch den Schalter 4044 zum Leitungsempfänger 4048, durch den Schalter 4050 zum Leitungstreiber 4052, den Schalter 4046 bis zur nächsten Sender-Empfängcrcinhcil. Der Impuls gelangt auch durch die Verzögcrungs-When the control unit 132 (I-ig.44) an interrogation pulse transmits in the first state, the pulse passes through the interrogation channel 4090, as shown in FIG. through switch 4044 to line receiver 4048, through switch 4050 to line driver 4052, the Switch 4046 to the next transmitter-receiver element. The impulse also passes through the delay

jd leitung 4072. Am Ende der 1000 nsee tritt die führende Flanke dieses Impulses am Ausgang der Verzögerungsleitung auf. An dieser Stelle liegt jedoch die abfallende Flanke des Impulses am Eingang der Verzögerungsleitung. Somit gehen beide Eingänge des UND-Gliedsjd line 4072. At the end of the 1000 nsee the leading one appears Edge of this pulse at the output of the delay line. At this point, however, lies the sloping one Edge of the pulse at the input of the delay line. Thus both inputs of the AND gate go

r> 4074 auf hohe Pegel, wodurch ein 200 nsec-Signal auf der Leitung SI erzeugt wird, das eine positive Flanke besitzt. Das Steuergerät 132 setzt durch ein Signal auf der Leitung SI den Multiplexer 122. Die abfallende Flanke des breiten Abfrageimpulses erzeugt als Ausgang des Inverters 4076 einen nach Positiv gehenden logischen Pegel auf der Leitung S2, und zwar 200 nsee nachdem S I auf »wahr« umgeschaltet hat.r> 4074 to a high level, which generates a 200 nsec signal on the SI line that has a positive edge. The control unit 132 sets the multiplexer 122 by a signal on the line SI. The falling edge of the wide interrogation pulse generates a positive-going logic level on the line S2 as the output of the inverter 4076, namely 200 nsee after S I switched to "true" Has.

F.s wird angenommen, daß später ein schmaler Abfrageimpuls über den Kanal 4090 zur Verzögerungsleitung 4072 auf den Inverter 4076 gelangt. Da die Impulsbreite zu schmal ist, um gleichzeitig am Eingang und am Ausgang der Verzögerungsleitung 4072 zu erscheinen, wird kein Signal auf der Leitung S 1 erzeugt. Die abfallende Flanke des schmalen Impulses tritt jedoch am Ausgang des Inverters 4076 als ein nach Positiv gehendes Signal auf der Leitung S2 auf. Wenn das Steuergerät 132 ein nach Positiv gehendes S2-Signal anzeigt, wie dies oben erwähnt wurde, wird der Multiplexer 122 auf den nächsten Eingangskanal weitergeschaltet und gibt ein Datonsignal über die Leitung 4092' auf den Kanal 4092 und damit an das Aufzeichnungsgerät 4020 ab.F.s it is assumed that later a narrow interrogation pulse reaches the inverter 4076 via channel 4090 to delay line 4072. Because the pulse width is too narrow to appear simultaneously at the input and output of delay line 4072 no signal generated on line S 1. However, the falling edge of the narrow pulse occurs at the output of inverter 4076 as a positive going signal on line S2. When the controller 132 is on indicating a positive going S2 signal, as mentioned above, the multiplexer 122 is on to the next The input channel is switched on and outputs a data signal via the line 4092 'to the channel 4092 and with it to the recording device 4020.

Wie vorstehend beschrieben, kann jede Sender-Empfängercinheit 14 Analog-Eingangskanäle besitzen. Um jeden Eingangskanal nacheinander abfragen zu können,As described above, each transceiver unit Have 14 analog input channels. In order to be able to query each input channel one after the other,

bo wird ein Abfrageimpuls im ersten Zustand zuerst durch die Steuereinheit 4018 übertragen. Wenn der breite Abfrageimpuls S1 längs des Abfragekanals 4090 zu jeder Sender-Empfängereinheit Ilia, UXb usw. in der Reihenfolge fortschreitet, setzt er den Multiplexer 122 je-bo an interrogation pulse in the first state is first transmitted by the control unit 4018. When the broad interrogation pulse S1 progresses along the interrogation channel 4090 to each transceiver unit Ilia, UXb etc. in the order, it sets the multiplexer 122 every-

b5 der Einheit. Im Anschluß daran wird eine Serie von 13 Abfrageimpulsen S2 übertragen. Jeder Impuls im zweiten Zustand schaltet den Multiplexer 122 weiter, so daß er der Reihe nach jeden der FJngangskanaie aus denb5 of the unit. This will be followed by a series of 13 Transmit query pulses S2. Each pulse in the second state switches the multiplexer 122 further, so that he in turn each of the entrance channels from the

elementaren seismischen Sensoreinheiten 21 abfragt und die entsprechenden Datensignale aus den Scndcr-Empfängercinhcitcn 111 über den Datcnkanal 4092 auf die Auf/cichnungseinhcil 4020 überträgt.queries elementary seismic sensor units 21 and the corresponding data signals from the Scndcr receiver units 111 is transmitted to the recording unit 4020 via the data channel 4092.

Bei der beschriebenen Ausführungsform werden die 14 Kanäle innerhalb 1 rrücc geprüft. Entsprechend isl das Intervall zwischen SS-Impulsen 71,4 uiicc. Die Doppelweg-lmpulsverzögerurig durch die Übcrlragimgsverbindung 4016 zwischen jeweils zwei Sender-Empfängereinheiten ergibt eine Zeillücke, während der die Datensignalc von den Serider-Empfängereinheiten III übertragen werden können, ohne daß sie sich gegenseitig störend beeinflussen.In the embodiment described, the 14 channels are checked within 1 rrucc. According to isl the interval between SS pulses 71.4 uiicc. The two-way pulse-delayed through the transmission connection 4016 between two transmitter-receiver units results in a line gap during which the data signals from the serider-receiver units III can be transmitted without interfering with one another.

Die Nebcnschlußschaller 4044, 4046 und 4064, 4066 werden in bekannter Weise durch Relais betätigt und sind in Fig.45 in ihrer Position bei eingeschalteter Stromversorgung dargestellt. Im Falle eines Encrgieausfalls in einer bestimmten Scnder-Empfängereinhcil schalten beide Sätze von Schaltern so, daß die Nebenschlußleitungen 4068 und 4070 entsprechend auf die Kanäle 4092 und 4090 durchvcrbunden werden.The secondary sounders 4044, 4046 and 4064, 4066 are operated in a known manner by relays and are shown in Fig. 45 in their position with the power supply switched on. In the event of an energy failure in a given scanner-receiver unit switch both sets of switches so that the shunts 4068 and 4070 are connected to channels 4092 and 4090, respectively.

Eine Sender-Empfängereinheit, z. B. die Einheit 1110, kann schadhaft werden, se· daß es erforderlich wird, sie in Nebenschluß zu legen, oder sie kann auf Wunsch eine weitere Übertragung eiri;:s Abfrageimpulses an einer bestimmten Einheit beenden. Diese speziellen Funktionen werden durch ein Steuersignal in der nachfolgend beschriebenen Weise wirksam gemacht.A transceiver unit, e.g. B. the unit 1110, can be damaged if it becomes necessary to use them to put in shunt, or you can send a further transmission eiri; end specific unit. These special functions are controlled by a control signal in the following made effective.

Die Gesamtlaufzeit des; Abfrageimpulses in eine entfernte Sender-Empfängereinheit hängt von der Verzögerungszeit durch den Abfragckanal ab. Die Laufzeit zur Einheit π Lt die Summe der Verzögcrungszeilen zwischen allen vorausgehenden Datenerfassungseinheiten. In ähnlicher Weise ist. die Verzögerungszeit eines Steuerimpulses durch den Steucrkanal zur Einheit η die Summe der Verzögerungen in dem Steucrkanal zwischen allen vorausgehenden Einheiten, die näher zur Steuereinheit 4018 liegen »ils die Einheit n. Da die Laufzeiten durch die beiden Kanäle unterschiedlich sind, kommt an der η-ten Dateuerfassungseinhcit ein Impuls, der durch den schnelleren Kanal fortschreitet, um ein Zeitintervall (n — \) R früher an als der Impuls durch den langsameren Kanal, wobei η — 1 die Zahl von Abständen zwischen den ersien η Sender-Empfängereinheiten und R der Signallaiufzeiiunterschicd durch die beiden Kanäle zwischen aufeinanderfolgenden Einheiten ist. Der Zuführungskabelabschnitt 17 zwischen der Zentralstation und der ersten Sender-Empfängereinheit ist so bemessen, daß die Verzögerungszeiten für beide Signale, nämlich für Befehlssignal und Abfragesignal, durch die Kanäle 4090 und 4091 gleich sind. Somit werden alle unterschiedlichen Verzögerungen in entsprechender Weise in den Leitungen zwischen aufeinanderfolgenden Sender-Empfängereinheiten erzeugtThe total duration of the; Interrogation pulse in a remote transmitter-receiver unit depends on the delay time through the interrogation channel. The transit time to the unit π Lt is the sum of the delay lines between all preceding data acquisition units. In a similar way it is. the delay time of a control pulse through the control channel to the unit η the sum of the delays in the control channel between all preceding units which are closer to the control unit 4018 ils the unit n. Since the transit times through the two channels are different, the η-th comes Data acquisition unit a pulse advancing through the faster channel arrives a time interval (n - \) R earlier than the pulse through the slower channel, where η - 1 is the number of distances between the first η transmitter-receiver units and R of the signal propagation is the two channels between successive units. The feed cable section 17 between the central station and the first transceiver unit is dimensioned so that the delay times for both signals, namely for the command signal and the interrogation signal, through the channels 4090 and 4091 are the same. Thus, all different delays are generated in a corresponding manner in the lines between successive transmitter-receiver units

Es sei angenommen, daQdie Impulslaufzeit im Steuerkanal 4091 größer sei als im Abfragekanal 4090. Wenn ein Abfrageimpuls aus der Steuereinheit 4018(Fi g. 43) und (n — 1) R später ein Steuerimpuls für die Steuereinheit 4018 übertragen wird überholt der Steuerimpuls den Abfrageimpuls an der Einheit n. Sowohl die Abfrage- als auch die Steuerkanäle können identische Signal-Laufzeiten aufweisen. Verzögerungsleitungen können in einen der beiden Kanäle an jeder Sender-Empfängereinheit eingesetzt werden, um einen Laufzeitunterschied 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 die Verzögerungsleitung 4078 als Ersatz für die Verzögerungsleitung 4072 dienen.The control pulse is transmitted overtaken the interrogation pulse R later, a control impulse for the control unit 4018 - Assume daQdie pulse transit time in the control channel 4091 is greater than in the interrogation channel 4090. When an interrogation pulse from the control unit (. G Fi 43) 4018 and (n-1) at the unit n. Both the query and the control channels can have identical signal transit times. Delay lines can be inserted into one of the two channels on each transceiver unit to create a delay time difference. For example, a delay line 4078, which is shown by the box indicated by dashed lines in FIG. 45, can be inserted into the interrogation channel 4090 between the line receiver 4048 and the shutdown switch 4050. In addition, the delay line 4078 can serve as a replacement for the delay line 4072.

Der erste Signal- oder Impulskoinzidenz-Detektor 4040 weist ein D-Flip-Flop 4080 und ein Relais 4082, das den Schaltern 4064 und 4066 zugeordnet ist, auf. Die Schalter sind in der Position gezeigt, in der das Relais linier Strom steht. Das Flip-Flop 4080 kann eine Hälfte eines mit positiver Flanke triggerbaren D-Flip-Flops ίο des Typs 74 S 74 sein. Der logische Pegel, der am D-Eingang vorhanden ist, wird auf den (^-Ausgang übertragen, wenn die richtige Flanke (d. h. der Übergang von einem logischen Pegel zu einem anderen) am Takt-Eingang auftritt. Das Flip-Flop bleibt in seinem Zustand, bis es rückgesetzt wird. Das Flip-Flop 4080 spricht auf die ansteigende Flanke eines Impulses an.The first signal or pulse coincidence detector 4040 comprises a D flip-flop 4080 and a relay 4082, the assigned to switches 4064 and 4066. The switches are shown in the position that the relay is in lined electricity. The flip-flop 4080 can be one half of a positive-edge triggerable D flip-flop ίο be of the type 74 S 74. The logic level at the D input is present is transferred to the (^ output when the correct edge (i.e. the transition from one logic level to another) occurs at the clock input. The flip-flop remains in its state until it is reset. The flip-flop 4080 responds to the rising edge of a pulse.

Bei gleich/eiligem Vorhandensein sowohl eines Steuerimpulses und eines Abfrageimpulses in einem beliebigen Zustand wird der Koinzidenzdetektor 4040 für das erste Signal wirksam. Die führende Flanke eines Abfrageimpulses setzt (d. h. aktiviert) den D-Eingang des Flip-Flops 4080 auf logische EINS. Der (^-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 Takt-Eingang ankommt, während der D-Eingang eine logische EINS zeigt, wird der ^-Ausgang des Flip-Flops 4080 auf logische EINS, d. h. auf »wahr« setzt, jo Damit fällt das Relais 4082 ab und bewirkt, daß die Schalter 4064 und 4066 den Kontakt zur Nebenschlußleitung 4068 herstellen, weil der Spannungspegel der logischen ElNSdem Wert + ^entspricht.If both a control pulse and an interrogation pulse are equally present in any state, the coincidence detector 4040 is effective for the first signal. The leading edge of an interrogation pulse sets (ie activates) the D input of the flip-flop 4080 to a logical ONE. The (^ output of flip-flop 4080 is normally "false" (logic ZERO), which energizes relay 4082 so that switches 4064 and 4066 are closed, as shown in Fig. 45. When a control pulse from the connection 4091 arrives at the clock input, while the D input shows a logical ONE , the ^ output of the flip-flop 4080 is set to logical ONE, ie it is set to "true", jo This releases the relay 4082 and causes the Switches 4064 and 4066 make contact with the shunt line 4068 because the voltage level corresponds to the logical ElNSdem value + ^.

In Fig.46 überträgt das Steuergerät 132 (Fig.44) einen Abfrageimpuls über den Abfragekanal 4090, von dem angenommen wird, daß er die kleinere Laufzeit bestimmt. Der Steuerkanal 4091 wird mit dem Steuergerät 132 über eine angezapfte Verzögerungsleitung 4132 verbunden, die Anzapfungen besitzt, um ganzzahlige Vielfache der Verzögerungszeit, z. B. 0, R, 2R, 3R,(n- 1) R über den Anzapfwählschaiter 4100 zu erzielen. In FIG. 46, the control unit 132 (FIG. 44) transmits an interrogation pulse via the interrogation channel 4090, which is assumed to determine the shorter transit time. The control channel 4091 is connected to the control unit 132 via a tapped delay line 4132, which has taps in order to reduce integer multiples of the delay time, e.g. B. 0, R, 2R, 3R, (n- 1) R via the tap selector 4100 to achieve.

Um den Sender/Empfänger η zu überbrücken, wird ein Abfrageimpuls zuerst über die Steuereinheit 4018 (Fig.43 und 46) und dann (n — I)R später ein Steuerimpuls übertragen. Der Steuerimpuls nimmt den Abfrageimpuls am Sender/Empfänger η auf und fällt mit ihm zusammen, wobei das Relais 4082 (Fig.45) entregt wird; dadurch werden die Schalter 4064 und 4066 geschaltet, um die Leitung 4068 zu überbrücken.In order to bypass the transmitter / receiver η , an interrogation pulse is first transmitted via the control unit 4018 (FIGS. 43 and 46) and then (n - I) R later a control pulse. The control pulse picks up the query pulse at the transmitter / receiver η and coincides with it, whereby the relay 4082 (Fig. 45) is de-energized; this switches switches 4064 and 4066 to bypass line 4068.

Es kann erwünscht sein, die Weiterleitung eines Aufrageimpulses zu Sender-Empfängereinheiten, die jenseits der Einheit η liegen, zu verhindern. Um dies zu erreichen, wird der Steuerimpuls zeitverschoben, so daß er einem Abfrageimpuls nach einer Verzögerung von (n — 1) R + d folgt, wobei d die Zeitverschiebung ist. Diese Funktion wird durch den zweiten Impulskoinzidenzdetcktor 4042 durchgeführt.It may be desirable to prevent a request pulse from being passed on to transmitter / receiver units that are beyond the unit η. To achieve this, the control pulse is time shifted so that it follows an interrogation pulse after a delay of (n- 1) R + d , where d is the time shift. This function is performed by the second pulse coincidence detector 4042.

Im zweiten Impulskoinzidenzdetektor4042(Fig.45) bo wird der D-Eingang des Flip-Flops 4084 mit einer Anzapfung 4085 auf der angezapften Verzögerungsleitung 4072 verbunden. Die Verzögerungsdauer zwischen dem Eintritt der führenden Flanke des Impulses an der Anzapfung 4085 ist gleich oder etwas größer als die Breite des Impulses, wobei die Verzögerungsdauer d zur Anzapfung 4085 bei der beschriebenen Ausführungsform 600nsec beträgt. Wenn der Abfrageimpuls ankommt, aktiviert er zuerst den Flip-Flop 4080 im Impulskoinzi-In the second pulse coincidence detector 4042 (FIG. 45) bo, the D input of the flip-flop 4084 is connected to a tap 4085 on the tapped delay line 4072. The delay duration between the entry of the leading edge of the pulse at tap 4085 is equal to or slightly greater than the width of the pulse, the delay duration d for tap 4085 in the embodiment described being 600nsec. When the interrogation pulse arrives, it first activates the flip-flop 4080 in pulse coincidence.

denzdetektor 4040. Zu einer Zeit dspäter (ζ. B. 600 nscc später) tritt die führende Flanke des Impulses an der Anzapfung 4085 der Verzögerungsleitung 4072 auf. Der zeitverschobene Steuerimpuls ist zu spät, um den Takt-Eingang des Flip-Flops 4080 zu triggern; somit spricht der Impulskoinzidenzdetektor 404 nicht an. Nun wird jedoch der D-Eingang des Flip-Flops 4084 durch den verzögerten Abfrageimpuls aktiviert. Deshalb schaltet ein zeitverschobener Steuerimpuls, der am Takt-Eingang des Flip-Flops 4084 ankommt, das Flip-Flop 4084 und bewirkt, daß der normalerweise »wahre« <?-Ausgang auf »falsch« umschaltet (logische NULL). Damit wird ein Relais 4086 aktiviert, das den Ausschalter 4050 öffnet, wodurch eine Weiterleitung des Abfrageimpulses zu Einheiten unterbrochen wird, die jenseits der Sender-Empfängereinheit η liegen.denzdetektor 4040. At a time d later (e.g. 600 nscc later) the leading edge of the pulse occurs at tap 4085 of delay line 4072. The time-shifted control pulse is too late to trigger the clock input of the flip-flop 4080; thus the pulse coincidence detector 404 does not respond. Now, however, the D input of the flip-flop 4084 is activated by the delayed interrogation pulse. Therefore, a time-shifted control pulse that arrives at the clock input of flip-flop 4084 switches flip-flop 4084 and causes the normally "true"<? Output to switch to "false" (logical ZERO). This activates a relay 4086, which opens the switch 4050, as a result of which the transmission of the interrogation pulse to units that are beyond the transmitter-receiver unit η is interrupted.

In Fig. 46 wird die Zeitverschiebung t/dem Steuerimpuls über eine feste Verzögerungsleitung 4102 aufgegeben, wenn der Schalter 4104 die gezeigte Position einnimmt. Die Zeitverzögerung d über die Verzögerungsleitung 4102 ist die gleiche wie die Zeitverzögerung an der Anzapfung 4085 der Verzögerungsleitung 4072, d. h. 600 nsec in der dargestellten Ausführungsform. In FIG. 46, the time shift t / the control pulse is applied via a fixed delay line 4102 when the switch 4104 is in the position shown. The time delay d over delay line 4102 is the same as the time delay at tap 4085 of delay line 4072, ie 600 nsec in the illustrated embodiment.

Wenn entweder Flip-Flop 4080 oder 4084 durch das gleichzeitige Vorhandensein eines Abfrageimpulses und eines Steuerimpulses geschaltet wird, bleiben sie in dem geschalteten Zustand bis zur Freigabe. Die Flip-Flops 4080 und 4084 werden nur in Abhängigkeit von einem Abfrageimpuls im ersten Zustand, d. h. S1 freigegeben, aber bei Abwesenheit eines koinzidenten Steuerimpulses, wenn der Ausgang des UND-Glieds 4074 auf logische f/yVSumschaltst.If either flip-flop 4080 or 4084 is switched by the simultaneous presence of an interrogation pulse and a control pulse, they remain in the switched state until they are released. The flip-flops 4080 and 4084 are only enabled as a function of an interrogation pulse in the first state, ie S 1, but in the absence of a coincident control pulse when the output of the AND element 4074 switches to logic f / yVS.

Zusätzlich kann es erwünscht sein, bestimmte Schaltfolgen wirksam zu machen, d. h. zu aktivieren und Daten aus einer Teilmenge von aufeinanderfolgenden Sender-Empfängereinheiten abzugeben, die aus der Gesamtheit aller Einheiten ausgewählt sind. Diese Funktionen werden durch Verwendung zweier Übertragungsverbindungen mit unterschiedlichen Verzögerungen erreicht. Die ausgewählte Teilmenge kann beispielsweise auch nur eine Sender-Empfängereinheit oder aber alle Sender-Empfängereinheiten umfassen. Wenn die ausgewählte Teilmenge mehr als eine Einheit umfaßt, ist eine erste ausgewählte Einheit und eine letzte ausgewählte Einheit vorhanden, wobei die erste ausgewählte Einheit der Zentralstation 2 am nächsten liegt.In addition, it may be desirable to make certain switching sequences effective, i. H. to activate and data from a subset of successive transmitter-receiver units to be delivered from the entirety of all units are selected. These functions are achieved by using two transmission links reached with varying delays. The selected subset can also, for example only one transmitter-receiver unit or all transmitter-receiver units include. If the selected subset comprises more than one unit, is one first selected unit and a last selected unit present, with the first selected unit the central station 2 is closest.

In Fig.47, die in mancher Hinsicht der Fig. 13 ähnlich ist,sind sieben Sender-Empfängercinhcitcn lila bis 11 \g gezeigt, die mit der Zentralstation 2 über die Übertragungsverbindung 4016 verbunden sind, welche aus drei Kanälen, nämüch dem Abfragekanal 4090, dem Steuerkanal 4091 und dem Datenkanal 4092 besteht. Die Gruppe der Fig.47 ist im Vergleich zur Gruppe nach Fig.43 richtungsvertauscht und der Einfachheit halber sind die Eingabekanäle 21 nicht gezeigt Auch zeigen in dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 47 die Doppelpfeile am Steuerkanal 4091, daß die Signallaufzeit in dem Kanal größer ist als die durch den Abfragekanal14090. In Fig. 47, which is similar in some respects to Fig. 13, seven transceiver lines purple to 11 \ g are shown, which are connected to the central station 2 via the transmission link 4016, which consists of three channels, namely the interrogation channel 4090, the control channel 4091 and the data channel 4092 exists. The group of FIG. 47 is reversed in direction compared to the group according to FIG. 43 and, for the sake of simplicity, the input channels 21 are not shown. 47 the double arrows on control channel 4091 indicate that the signal propagation time in the channel is greater than that through the interrogation channel 14090.

Bei dem in Fi g. 47 gezeigten Ausführungsbeispiel ist es erwünscht, einen Abtastzyklus oder eine andere Schaltfolge in den Multiplexer!) 122 zu aktivieren und einzuleiten, die einen Teil der Teilmenge nur der Sender-Empfängereinheiten 111c bis llle bilden, wodurch die Abgabe von Daten aus den entsprechenden Eingangskanälen nur dieser Teilmenge von Einheiten wirksam gemacht wird. Somit bleiben die Einheiten 111;;.When in Fi g. 47 is the embodiment shown it is desirable to activate a sampling cycle or another switching sequence in the multiplexer!) 122 and initiate that part of the subset only of the transmitter-receiver units 111c to llle form, whereby the output of data from the corresponding input channels is only effective for this subset of units is made. Thus the units 111 ;; remain.

\\\b, lll/'und 111^ inaktiv. Die Schaltung zur Aktivierung, d. h. zum Wirksammachcn der gewünschten Teilmenge von Einheiten ist in F i g. 48 gezeigt. \\\ b, lll / 'and 111 ^ inactive. The circuit for activation, ie for making the desired subset of units effective, is shown in FIG. 48 shown.

In dieser Fig. 48 ist die Datcnnebcnschlußschaltung .ί im wesentlichen die gleiche wie die nach F i g. 45. ledoch ist die Signalprüfeinrichtung 4038 in Fig. 48 um die wahlweise Verzögerungsleitung 4078 der F i g. 45 ergänzt. Die Impulskoinzidenzdetektoren 404, 4042 nach F i g. 45 sind in F i g. 48 unterschiedlich ausgelegt, so daß K) eine höhere Flexibilität erreicht wird.In this Fig. 48 is the data connection circuit .ί essentially the same as that of FIG. 45th but the signal checker 4038 in FIG. 48 is around the optional delay line 4078 of FIG. 45 added. The pulse coincidence detectors 404, 4042 according to F i g. 45 are shown in FIG. 48 designed differently, so that K) greater flexibility is achieved.

In Fi g. 47 ist der Abfragekanal 4090 als einziger Kanal dargestellt. Der Stcuerkanal 4091 ist ferner durch eine einzige Leitung in Fig.47 dargestellt. Er besteht jedoch tatsächlich aus drei redundanten Leitungen. Wie weiter oben bei der dargestellten Ausführungsform näher erläutert, können die Abfrage- und Steuerkanäle verdrillte Leiterpaare sein. Die Impulslaufzcit über die Leiter, die die Abfrage- und Steuerkanäle darstellen, können dann den gleichen Wert haben. Jedoch ist die Verzögerungsleitung 4078 in jeder Sender-Empfängcreinheit in Reihe mit dem Abfragekanal geschaltet. Somit ist bei der dargestellten Einrichtung die effektive Geschwindigkeit im Abfragekanal 4090 kleiner als im Steuerkanal 4091. Die Verzögerungsleitung 4078 verzögert 2ri die Laufzeit eines Abfrageimpulses um ein festes Zeitintervall an jeder Sender-Empfängereinheit. Die Verzögerungsleitung 4078 hat eine maximale Verzögerung von 1000 nsec mit Anzapfungen, um kürzere Verzögerungen zu erzielen und kleinere Unterschiede in den ίο Längen des den Abfragekanal bildenden Leiters einstellen zu können. Die Verzögerung beträgt 600 nsec.In Fi g. 47, the query channel 4090 is shown as the only channel. The control channel 4091 is also represented by a single line in FIG. However, it actually consists of three redundant lines. As explained in more detail above in the illustrated embodiment, the interrogation and control channels can be twisted pairs of conductors. The pulse travel times over the conductors that represent the query and control channels can then have the same value. However, the delay line 4078 in each transceiver unit is connected in series with the interrogation channel. Thus, in the device shown, the effective speed in interrogation channel 4090 is lower than in control channel 4091. Delay line 4078 delays 2 r i the transit time of an interrogation pulse by a fixed time interval at each transmitter / receiver unit. The delay line 4078 has a maximum delay of 1000 nsec with taps in order to achieve shorter delays and to be able to set smaller differences in the lengths of the conductor forming the interrogation channel. The delay is 600 nsec.

In F i g. 48 durchläuft ein Abfrageimpuls, der aus dem Steuergerät 132 übertragen wird, die Leitung 4090, über den Leitungsempfänger oder Pufferverstärker 4048, J5 über den Nebenschlußschalter 4044 bis zur Verzögerungsleitung 4078. 600 nsec später gelangt der Impuls durch die Anzapfung 4101 zum Leitungstreiber 4052 und auf die Sender-Empfängereinheit, die der Leitung am nächsten liegt, d. h. die nächste, abwärts in bezug auf die Verbindung angeordnete Sender-Empfängereinheit, liin UND-Glied 4103 zeigt das Vorhandensein eines weiten 51-lmpulses an, wie in Verbindung mit dem UND-Glied 4074 in Fig.45 beschrieben. Das der S 1-lmpuls 1200 nscc breit ist und die maximale Verzögerung der Verzögerungsleitung 4078 1000 nsec beträgt, ändert sich die Ausgangslcitung 4105 des UND: Glieds 4103 in eine logische EINS, wie oben ausgeführt, wobei der Takt-Eingang des D-Flip-Flops 4106 getriggcrl wird. Wenn eine logische EINS am D-Eingang des Flip-Flops 4106 vorhanden ist (aus einem Steuerimpuls, wie nachstehend erläutert wird), schaltet der Q-Ausgang auf logische EINS, wodurch der Ausgang des UND-Glieds 4108 ebenfalls auf EINS umschaltet. Die Abfallfianke des S !-Impulses erzeugt deshalb ebenfalls einen .92-lmpuls, der bewirkt, daß das Steuergerät (F i g. 44) einen Umwandlungszyklus einleitet. Solange ;'er D-Eingang des Flip-Flops 4106 auf der logischen E//V5bleibt ist auch das UND-Glied 4108 eingeschaltet Für den übrigen Teil eines Abtastzyklus treten nachfolgend ankommende S2-lmpulse am 52-Ausgang, d.h. auf der Leitung 4110 auf. Wenn umgekehrt am D-Eingang des Flip-Flops 4106 eine logische NULL auftritt, wird der Ausgang von S2-Impulsen über das UND-Glied 4108 gesperrt und die Schaltung nach Fig.44 b5 wird nicht aktiviert.In Fig. 48 a query pulse, which is transmitted from the control unit 132, runs through the line 4090, via the line receiver or buffer amplifier 4048, J5 via the shunt switch 4044 to the delay line 4078. 600 nsec later, the pulse passes through the tap 4101 to the line driver 4052 and the Transceiver unit closest to the line, ie the next transceiver unit located downward in relation to the connection, in AND gate 4103 indicates the presence of a wide 51 pulse, as in connection with AND gate 4074 described in Fig. 45. The S 1-pulse 1200 nscc is wide and the maximum delay of the delay line nsec 4078 1000, the Ausgangslcitung changes 4105 of AND: element 4103 in a logical ONE, as discussed above, the clock input of the D flip- Flops 4106 is triggered. When a logical ONE is present at the D input of flip-flop 4106 (from a control pulse, as will be explained below), the Q output switches to a logical ONE, whereby the output of AND gate 4108 also switches to ONE. The falling edge of the S ! Pulse therefore also generates a .92 pulse, which causes the control unit (Fig. 44) to initiate a conversion cycle. As long as the D input of the flip-flop 4106 remains at the logical E // V5, the AND element 4108 is also switched on . Conversely, if a logic ZERO occurs at the D input of the flip-flop 4106, the output of S2 pulses is blocked via the AND gate 4108 and the circuit according to FIG. 44 b5 is not activated.

Steuerimpulse, die den vorbeschriebenen DATEN-Impulsen (DATEN-Abfrage) entsprechen, werden parallel über den dreifach redundanten Steuerkanal 4091 Control pulses that correspond to the DATA pulses described above (DATA query) are transmitted in parallel via the triple redundant control channel 4091

übertragen. Die D/4TE7V-Impulse werden über die Leitungsempfänger 4112, 4112', 4112" aufgenommen und auf eine weitere Majoritätswählschaltung 4114 übertragen. Die Schaltung 4114 besteht aus UND-Gliedern 4116,4116', 4116" und dem ODER-Glied 4118. Ein DA-T£7V-lmpuls, der an zwei beliebigen der drei Leitungen CON 2 und CON3 vorhanden ist, die schematisch durch die DA TEN- Verbindung in Fig. 5 dargestellt sind, bewirkt, daß der Ausgang des ODER-Glieds 4118 eine logische EINS wird, wobei der D-Eingang des Flip-Flops 4106 auch auf die EINS eingestellt wird, so daß das UND-Glied 4108 wirksam wird. Somit erzeugt das gleichzeitige Vorhandensein eines S1 -Impulses aus dem UND-Glied 4103 und eines ΟΛΓΕ/V-Impulses beliebiger zwei der drei Leitungen CON I, CON 2 und CON3 ein einziges Signal, das den Datenausgang aus dem Abgaberegister 132(F i g. 44) in Abhängigkeit von nachfolgenden S2-Impulsen, die während des übrigen Teils 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. Die DATEN-Impulse gelangen von irgendeiner bestimmten Sender-Empfängereinheit über Leitungstreiber 4126, 4126', 4126" zu den weiter entfernten Einheiten.transfer. The D / 4TE7V pulses are received via the line receivers 4112, 4112 ', 4112 "and transmitted to a further majority selection circuit 4114. The circuit 4114 consists of AND gates 4116, 4116', 4116" and the OR gate 4118. A DA A T £ 7V pulse, which is present on any two of the three lines CON 2 and CON 3, which are shown schematically by the DA TEN connection in Fig. 5, causes the output of the OR gate 4118 to be a logical ONE is, the D input of the flip-flop 4106 is also set to the ONE , so that the AND gate 4108 becomes effective. Thus, the simultaneous presence of an S1 pulse from the AND gate 4103 and a ΟΛΓΕ / V pulse from any two of the three lines CON I, CON 2 and CON 3 generates a single signal that the data output from the output register 132 (F i g . 44) is made effective in response to subsequent S2 pulses received during the remainder of the sampling cycle. The system remains in effect as long as a DATA pulse is present every time an SI pulse is received. The DATA pulses arrive from any particular transceiver unit via line drivers 4126, 4126 ', 4126 "to the more distant units.

Eine gewünschte Schaltwirkung in einer ausgewählten Sender-Empfängereinheit kann dadurch eingeleitet werden, daß ein D-4.TEN-Sleuerimpuls über eine einzige Steuerleitung, z. B. nur die Leitung CON I gesendet wird. Wenn ein D/47E7V-Impuls auf nur einer Leitung, z. B. der Leitung CON X auftritt, ist der Ausgang der Majoritätswahlschaltung 4114 eine logische NULL Der Ausgang aus dem Inverter wird deshalb eine logische EINS, wodurch das UND-Glied 4122 wirksam wird. Wenn ein S 1-lmpuls zur gleichen Zeit wie der DA TEN· Impuls über die einzige Leitung CON X empfangen wird, wird der Ausgang des UND-Glieds 4122 »wahr«, wodurch der Takt-Eingang des Flip-Flops 4124 gesetzt wird. Da der D-Eingang des Flip-Flops 4124 ebenfalls »wahr« ist, weil der D/47"£AMmpuls auf der Leitung CON X vorhanden ist, wird der (^-Ausgang »wahr«, wodurch ein Ci-lmpuis erzeugt wird. Ein C!-Steuerimpuls kann beispielsweise verwendet werden, um das Datenbypaßrelais 4082' zu entgegen. Das Bypassrclais 4082' wird normalerweise in der gezeigten Position gehalten, wenn nicht ein C 1-lmpuls oder ein Stromausfall (PF) das Relais entregt, und zwar über das NOR-Glied 4142, wodurch Daten von einer weiter entfernten Datenerfassungseinheit im Nebenschluß um die betreffende Sender-Empfängereinheit, die in dieser Erläuterung betrachtet ist, umgeleitet werden. In ähnlicher Weise wird das Relais 4140 zum Schalten auf Nebenschlußbcdingungen im Falle eines Stromausfalls verwendet, wie aus dem Stromkreis der Fig.48 entnommen werden kann. DATEW-lmpulse, die durch über die Einzelleitungen CON 2 oder CON3 angeliefert werden, erzeugen in ähnlicher Weise Steuersignale C2, C3 damit andere ausgewählte Steuerfunktionen durchgeführt werden können. Die Breite eines DA TE/V-lmpulses, der zur Aktivierung einer gewünschten Schaltwirkung in einer ausgewählten Einheit verwendet wird, beträgt die Hälfte der Breite eines S 1-Abfrageimpulses, d. h. etwa 600 nsecA desired switching effect in a selected transmitter-receiver unit can be initiated by sending a D-4.TEN sleuer pulse over a single control line, e.g. B. only the line CON I is sent. If a D / 47E7V pulse is on only one line, e.g. B. the line CON X occurs, the output of the majority voting circuit 4114 is a logical ZERO. The output from the inverter is therefore a logical ONE, whereby the AND gate 4122 becomes effective. If an S 1 pulse is received over the single line CON X at the same time as the DA TEN pulse, the output of AND gate 4122 becomes "true", which sets the clock input of flip-flop 4124. Since the D input of the flip-flop 4124 is also "true" because the D / 47 "£ AMpulse is present on the line CON X , the (^ output becomes" true ", which generates a Ci pulse. For example, a C! Control pulse can be used to counteract the data bypass relay 4082 '. The bypass circuit 4082' is normally held in the position shown unless a C1 pulse or a power failure (PF) de-energizes the relay, over the NOR gate 4142, whereby data is diverted from a more distant data acquisition unit shunted around the relevant transceiver unit considered in this explanation can be taken from the circuit in Fig. 48. DATEW pulses, which are supplied by via the individual lines CON 2 or CON3 , generate control signals C2, C3 in a similar manner so that other selected control functions ctions can be carried out. The width of a DA TE / V pulse which is used to activate a desired switching effect in a selected unit is half the width of an S 1 interrogation pulse, ie approximately 600 nsec

In F i g. 47, die in mancher Beziehung der F i g. 13 entspricht, ist ein spezieller Effekt dargestellt, der auf der Tatsache beruht, daß die Aktivierung einer oder mehrerer Sender-Empfängereinheiten das gleichzeitige Vorhandensein eines Sl-!mpulses und eines DATENAmpulses an jeder der Einheiten erforderlich macht. In F i g. 47 ist eine Vielzahl von Datenerfassungs-, d. h. Sender-F.mpfängereinheiten 11 ta bis 11 !^entfernt zur Zentralstation 2 angeordnet. Es wird davon ausgegangen, daß es erwünscht ist, nur die drei aufeinanderfolgenden Einheiten 111c bis IHc, jedocl, keine anderen zu aktivieren. In Fig. 47, which in some respects of FIG. 13, a special effect is shown which is based on the fact that the activation of one or more transceiver units requires the simultaneous presence of a pulse pulse and a DATA pulse at each of the units. In Fig. 47 a plurality of data acquisition units, ie transmitter / receiver units 11 a to 11 a, are arranged away from the central station 2. It is believed that it is desirable to activate only the three consecutive units 111c to IHc, but not others.

Ein Sl-Impuls wird von der Zentralstation 2 über den Abfragekanal nacheinander auf jede Einheit 111 übertragen. Der Augenblick der Ankunft von S an der Einheit lila sei mit f., = 0 bezeichnet. Die Ankunftszeit von SI ander Einheit 11 Xb ist dann tb - 856,8 nsec. Die Impulsverzögerung zwischen den Einheiten lila und XXXb setzt sich aus der Kabelverzögerung und der Verzögerung von 600 nsec in der Verzögerungsleitung 4078 (Fig.48) zusammen. Die Länge des Kabels zwischen den beiden Einheiten beträgt 60 m; die Impulslaufzeit betrügt 391,5 m/nsec. Da die Kabelverzögerung 256,8 nsec und die Leitungsverzögerungsdauer 600 nsec beträgt, ergibt sich somit die Gesamtverzögerung von 856,8 nsec. Somit ist die Ankunftszeit von S1 an der Einheit IHcZ1 = 1713,6 nsec, usw., wie in Fig.47 gezeigt. Die sechs Zeitsteuerleitungen in Fig.47, die mit IPA bis IPF bezeichnet sind, stellen die Lage des gleichen S1 -Abfrageimpulses in bezug auf jede der Sender-Empfängereinheiten lila bis XXXf am Ende eines jeden 856,8 nsec dauernden Abfrageimpuls-Laufzeitintervalls dar.An SI pulse is transmitted from the central station 2 to each unit 111 one after the other via the interrogation channel. Let the moment of arrival of S at the unit lilac be denoted by f., = 0. The arrival time of SI at unit 11 Xb is then tb - 856.8 nsec. The pulse delay between the units lila and XXXb is made up of the cable delay and the delay of 600 nsec in delay line 4078 (Fig. 48). The length of the cable between the two units is 60 m; the pulse transit time is 391.5 m / nsec. Since the cable delay is 256.8 nsec and the line delay time is 600 nsec, the total delay is 856.8 nsec. Thus, the arrival time of S1 at the unit IHcZ 1 = 1713.6 nsec, etc., as shown in Fig. 47. The six timing control lines in FIG. 47, labeled IPA to IPF , represent the position of the same S1 interrogation pulse in relation to each of the transmitter / receiver units lila to XXXf at the end of each 856.8 nsec interrogation pulse transit time interval.

Einige Zeit nach Übertragung eines S1-lmpulses durch den Abfragekanal 4090 wird ein DATENAmpuh durch den Steuerkanal 4091 übertragen. Die Signallaufzeit in den verdrillten Leiterpaaren der Abfrage- und Steuerkanäle 4090 und 4091 sind gleich. Wegen der 600-nsec-Verzögerungsleitung 4078 in jeder Sender-Empfängereinheit ist die effektive S 1-Impulsgeschwindigkeit kleiner als die Steuerimpulsgeschwindigkeit, weil keine entsprechenden Verzögerungsleitungen im Steucrkanal vorhanden sind. Bei einer anderen Ausführungsform können natürlich die Kabellaufzeiten der beiden Kanäle so gewählt werden, daß die gewünschten Verzögerungen in den Kanälen selbst auftreten. Die Anzapfungen an der Verzögerungsleitung 4078 dienen dann nur zum Kompensieren geringer Unterschiede in den Kabellängen.Some time after the transmission of an S1 pulse through the interrogation channel 4090, a DATENAmpuh is transmitted through the control channel 4091. The signal transit time in the twisted wire pairs of the query and control channels 4090 and 4091 are the same. Because of the 600 nsec delay line 4078 in each transceiver unit, the effective S 1 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 transit times of the two channels can of course be chosen so that the desired delays occur in the channels themselves. The taps on the delay line 4078 then only serve to compensate for slight differences in the cable lengths.

In Fig.47 übernimmt ein D-47"£N-lmpuls, der 1200 nsec nach Übertragung eines entsprechenden Sl-Impulses übertragen wurde, den Sl-Impuls an der dritten Einheit, d. h. an der Sender-Empfängereinheit HIc. Die sechs Zeitsteuerleitungen, die mit DATEN A In FIG. 47, a D-47 "£ N pulse, which was transmitted 1200 nsec after the transmission of a corresponding SI pulse, takes over the SI pulse at the third unit, ie at the transmitter / receiver unit HIc. The six timing control lines, the with DATA A

so bis DATEN Fbezeichnet sind, zeigen die Position eines DATEN-Impulses in bezug auf den S 1-lmpuls am Ende eines jeden 356,8 iisec betragenden Äbfrageimpuis-Laufzeitintervalls. Wenn ein Sl-Impuls an der Einheit 111 a ankommt, tritt an dieser Einheit keine Wirkung auf,so until DATA is labeled F indicate the position of a DATA pulse with respect to the S 1 pulse at the end of each 356.8 iisec interrogation pulse travel time interval. If a SI pulse arrives at the unit 111 a, there is no effect on this unit,

weil der DATE/V-Impuls 1200 nsec hinter dem Sl-Impuls nacheilt. An der Einheit 1116 liegt der DATENAm puh 600nsec hinter dem Sl-Impuls, so daß wiederum keine Änderung an der Einheit 1116 eintritt Der DA TENAmpuh nimmt den Sl-Impuls an der Einheit HIc auf, so daß die Datenverarbeitungsschaltung der Einheit 111c wirksam wird. An der Einheit 111 deilt die führende Flanke des D/ITETV-Impulses dem Sl-Impuls um 600 nsec vor, aufgrund der Breite des DA TEW-Impulses steht jedoch ein Steuersignal zur Verfügung, um diebecause the DATE / V pulse lags behind the S1 pulse by 1200 nsec. At the unit 1116, the DATENAm puh 600nsec is behind the SI pulse, so that again no change occurs at the unit 1116. The DA TENAmpuh picks up the SI pulse at the unit HIc, so that the data processing circuit of the unit 111c becomes effective. At the unit 111 d, the leading edge of the D / ITETV pulse leads the S1 pulse by 600 nsec. Due to the width of the DA TEW pulse, however, a control signal is available to reduce the

Einheit !Unwirksam zu machen.Obgleich die führende Flanke des DA TEN-Impulses 1200 nsec vor dem Sl-Impuls liegt, hat die abfallende Flanke den Sl-Impuls noch nicht passiert: somit wird die FinhpitUnit! Ineffective. Even though the leading edge of the DA TEN pulse is 1200 nsec before the SI pulse, the falling edge has not yet passed the SI pulse: thus it becomes the finhpit

wirksam. Zu dem Zeitpunkt, zu dem der S 1-Impuls an der Einheit 11 l/ankommt, eilt schließlich die abfallende Flanke des DA TEN-Impulses dem 5 !-Impuls vor. Deshalb wird die Sender-Empfängereinheit 111/° und werden alle nachfolgenden, abwärts in bezug auf die Verbindung liegenden Einheiten nicht wirksam. Alle Einheiten, die durch koinzidente 51- und £>/lTEAMmpulse wirksam werden, bleiben über einen gesamten Abtastzyklus aktiviert Dies bedeutet, daß sie auf alle nachfolgenden, ankommenden 52-lmpuIse über den Rest des Abtastzyklus ansprechen. Die gewünschten Verzögerungen werden über die angezapfte Verzögerungsleitung 4132 (F i g. 46 und 47) aufgegeben. Die Breite Weines DA TEN- Impulses beträgteffective. At the point in time at which the S 1 pulse arrives at the unit 11 l /, the falling edge of the DATEN pulse finally leads the 5! Pulse. Therefore, the transceiver unit 111 / ° and all subsequent units downward with respect to the connection are ineffective. All units that are activated by coincident 51 and ITEA pulses remain activated over an entire scanning cycle. This means that they respond to all subsequent, incoming 52 pulses over the remainder of the scanning cycle. The desired delays are applied via the tapped delay line 4132 (Figs. 46 and 47). The width of Weines DA TEN impulse is

W=(L-I)- DLY dt.W = (L-I) - DLY dt.

Anzahl der Sender-Empfängereinheiten, die wirksam gemacht werden, künstliche Verzögerungsdauer (Verzögerungsleitung 4078)und kleiner Zeitzuwachs willkürlicher Länge, um geringe Ausbreitzeitdifferenzen zu ermöglichen. Number of transceiver units that are activated, artificial delay duration (delay line 4078) and small time increments of arbitrary length to allow small propagation time differences.

In dem Beispiel nach F i g. 47 beträgt die Breite des D/ITE/V-ImpulsesIn the example according to FIG. 47 is the width of the D / ITE / V pulse

W= (3- 1)· 600+ 300= UOOnsec.W = (3-1) * 600+ 300 = UOOnsec.

Die Breite des Steuerimpulses kann mit Hilfe der Impulsbreiteneinstellschaltung 4130 (Fig.47) verändert werden, die mit dem Steuergerät 4018 in der Zentralstation 2 verbunden ist. Die Impulsbreiteneinsiellschaltung kann ein monostabiler Multivibrator sein, beispielsweise vom Typ 74 121. Die Impulsbreiteneinstellung wird durch eine RC-Rückkopplungsschleifc, die mit den Steuereingängen der monostabilen Schaltanordnung verbunden ist, geändertThe width of the control pulse can be changed with the help of the pulse width setting circuit 4130 (Fig. 47), which is connected to the control unit 4018 in the central station 2. The pulse width series circuit may be a monostable multivibrator, for example of the 74 121 type. The pulse width setting is changed by an RC feedback loop connected to the control inputs of the monostable circuitry

Die anfängliche Verzögerungszeit ID, die dem DA-r£7V-lmpuls durch die Verzögerungsleitung 4132 crteill wird, istThe initial delay time ID given to the DAR £ 7V pulse through delay line 4132 is

/D- M- DLY, / D- M- DLY,

wobei M die Anzahl der dazwischenliegenden Sender-Empfängereinheiten ist, die zwischen der Zentralstation 2 und der ersten aktiven Sender-Empfängereinheil übersprungen werden sollen (F i g. 47).where M is the number of intermediate transceiver units that are to be skipped between the central station 2 and the first active transceiver unit (FIG. 47).

Wie vorstehend ausgeführt, wird ein CON 1-lmpuls, wenn er in Koinzidenz mit einem 51-lmpuls ist, verwendet, um Daten an einer ausgewählten Sender-Empfängereinheit vorbeizuführen. Die Verzögerung BD, die dem CON 1-lmpuls über die Verzögerungsleitung 4132 relativ zu einem zugeordneten 51-lmpuls erteilt wird, istAs stated above, a CON 1 pulse, when in coincidence with a 51 pulse, is used to bypass data to a selected transceiver unit. The delay BD imparted to the CON 1 pulse over delay line 4132 relative to an associated 51 pulse is

BD-K- DLY,BD-K- DLY,

wobei ACdie Anzahl der Sender-Empfängereinheiten ist, die zwischen der Zentralstation und der ausgewählten Sender-Empfängereinheit liegen.where AC is the number of transceiver units, which lie between the central station and the selected transceiver unit.

Die dreifach redundanten Steuerleitungen 4091 nach F i g. 48 sind als einzelne Leitungen in den F i g. 43 bis 47 und in den Fig.5 und 8b dargestellt und mit DATEN bezeichnet, um die Zeichnung zu vereinfachen. Aus vorstehender Beschreibung und den Formeln ergibt sich, da3 durch geeignete Auswahl von Steuerimpulsbreite und Steuerimpulsverzögerung in bezug auf einen 51-Impuls eine beliebige Teilmenge von aufeinandcrfolgenden Sender-Empfängereinheiten wirksam gemacht werden kann. Beispielsweise werden für eine erste Abtastung die drei Einheiten IHa. 1116 und IHc aktiviert Für die zweite Abtastung werden die Einheiten 1116. IHc und IHc/ wirksam gemacht, die dritte ίο Abtastung kann die Einheit HIc, IHc/und 11 Ie umfassen, usw.The triple redundant control lines 4091 according to FIG. 48 are shown as individual lines in FIGS. 43 to 47 and in FIGS. 5 and 8b and denoted by DATA in order to simplify the drawing. From the above description and the formulas it follows that by suitable selection of control pulse width and control pulse delay with respect to a 51 pulse, any desired subset of successive transmitter-receiver units can be made effective. For example, the three units IHa. 1116 and IHc activated For the second scan, the units 1116. IHc and IHc / are activated, the third ίο scan can include the unit HIc, IHc / and 11 Ie, etc.

Unter Verwendung dieser sogenannten Abrolltechnik beträgt für die erste Abtastung die Steuerimpulsbreite (3 — 1) · 600 + 300 = 1500 nsec. Die Anfangsverzögerung ist Null, weil keine zwischengeschalteten Sender-Empfängereinheiten zwischen der Einheit lila und der Zentralstation 2 vorhanden sind. Bei der nächsten Abtastung bleibt die Steuerimpulsbreite die gleiche, aber die Anfangsverzögerung beträgt 600 nsec, weil eine Einheit nämlich die Einhält lila zwischen der ersten ausgewählten Einheit 1116 und der Zentralstation 2 liegt usw.Using this so-called roll-off technique, the control pulse width for the first scan is (3 - 1) * 600 + 300 = 1500 nsec. The initial delay is zero because there are no intermediate transceiver units between the unit lila and the central station 2. In the next scan, the control pulse width remains the same, but the initial delay is 600 nsec because a unit, namely the one that complies with purple, is between the first selected unit 1116 and central station 2, and so on.

Bei der Durchführung einer seismischen Erkundung wird natürlich "wihreiid eines Aufzeichnungszyklus von vielen Sekunden eine akustische Welle erzeugt und es werden seismische Reflexionsdaten aufgenommen. Entsprechend werden viele aufeinanderfolgende Abtastungen durchgeführt, die die gleiche Teilmenge von Datenerfassungseinheiten verwenden. Für eine Aufzeichnung jo von sechs Sekunden werden bei Abtastintervallen von 1 msec 6000 Abtastungen vorgenommen. Nach dem ersten Aufzeichnungszyklus wird das System auf die nächste Teilmenge von Datenerfassungseinheiten »weitergcrollt«, indem die Verzögerung verschoben wird, und J5 es wird ein neuer Aufzeichnungszyklus von 6000 Abtastungen begonnen.When conducting a seismic survey, of course, "one recording cycle of an acoustic wave is generated for many seconds and seismic reflection data are recorded. Corresponding many consecutive scans are performed using the same subset of data acquisition units use. For a recording jo of six seconds, sampling intervals of 1 msec 6000 scans performed. After the first recording cycle, the system will move on to the next Subset of data acquisition units »scrolled forward«, by shifting the delay and J5 it becomes a new recording cycle of 6000 samples began.

Wie oben erwähnt, wird ein 51-lmpuls von der Zentralstation auf die Datenerfassungseinheiten einmal pro Millisekunde übertragen, so daß ein Prüfintervall von 1 msec festgelegt wird. Wenn 14 Eingabekanäle CO bis C13 mit elementaren seismischen Sensoreinheiten 21 vorhanden sind, wird eine Reihe von 13 52-lmpulsen übertragen, wobei die Impulse mit Intervallen von 71,4 (isec 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 Hz soll das Abtastintcrvall 0,5 bis 1 msec (2000 bis 1000 Proben pro Sekunde) betragen. Für seismische Signale am unteren Ende des Spektrums, z. B. 20 bis 30 Hz, kann das Abtastintcrvall 2 oder sogar 4 msec (500 Hz oder 250 Hz) betragen.As mentioned above, there is a 51 pulse from the central station transmitted to the data acquisition units once per millisecond, so that a test interval of 1 msec is set. If 14 input channels CO to C13 with elementary seismic sensor units 21 are present, a series of 13,52 pulses will be generated are transmitted, the pulses being generated at intervals of 71.4 (isec. As explained above, is the frequency of the transmitted interrogation pulses related to the frequency of the reflected seismic signals. For signals of high frequency in the order of 200 Hz, the sampling interval should be 0.5 to 1 msec (2000 up to 1000 samples per second). For seismic Signals at the lower end of the spectrum, e.g. B. 20 to 30 Hz, the sampling interval can be 2 or even 4 msec (500 Hz or 250 Hz).

Wie in der Seismik bekannt, werden für den ersten Teil 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 aufgenommen, die näher der Abschußstelle liegen, da die reflektierten Signale keine Zeit hatten, die Sensoreinheilen 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 Signalfrequenzcn.As known in seismics, for the first part of a seismic recording cycle, e.g. B. the first half a second to one second, high frequency signals received from shallow subterranean geological layers. Furthermore, these signals are picked up at sensor units that are closer to the launch site the reflected signals did not have time to reach the sensor units on more distant parts of the cable. Later in the recording cycle are the seismic signals coming from deeper geological layers are reflected, characterized by significantly lower signal frequencies.

Zu Beginn eines Aufzeichnungszyklus, beispielsweise über die erste Sekunde, kann es erwünscht sein, die seismischen Daten mit einem Abtastintcrvall von 0,5 msec abzufragen, wobei nur Sender-Empfängerein-At the beginning of a recording cycle, for example over the first second, it may be desirable to have the query seismic data with a sampling interval of 0.5 msec.

95 9695 96

heiten und zugeordnete seismische Sensoren verwendet werden, die nahe der Zentralstation 2 liegen, z. B. die Einheiten 11 Ia. 11 id. Entsprechend werden ein S 1-Impuls und ein DATEN-Steuerimpuls aus der Zentralstation 2 übertragen. Die Breite oes DATEN-lmpulscs be- trägt für die vier Einheiten 111 a, 111 d units and associated seismic sensors are used which are close to the central station 2, e.g. B. the units 11 Ia. 11 id. Accordingly, an S 1 pulse and a DATA control pulse are transmitted from the central station 2. The width of the DATA pulse c for the four units is 111 a, 111 d

(4 - 1) · 600 + 300 » 2100nsec.(4 - 1) 600 + 300 »2100nsec.

Die Anfangsverzögerung des OATE/V-Impulses beträgt Null, weil keine Einheiten vorhanden sind, die zwischen der Zentralstation 2 und der ersten Sender- Empfängereinheit 11 la, liegen.The initial delay of the OATE / V pulse is zero because there are no units between the central station 2 and the first transmitter / receiver unit 11 1a.

Am Ende der 2000sten Abtastung (1 see) und über den übrigen Teil des Aufzeichnungszyklus können die seismischen Daten aus den seismischen Sensoreinheiten 21 an den Eingabekanälen in Fig.43 mit Intervallen niedrigerer Frequenz abgefragt werden, z. B. Abtaslintervallen von 2 msec, und alle Sender-Empfängereinheiten werden wirksam gemacht. Somit wird für die 2001 ste Abtastung ein neuer Steuerimpuls mit einer größeren Breite gleichzeitig mit dem 51-Impuls übertragen. Die Breite dieses neuen Steuerimpulses istAt the end of the 2000th scan (1 see) and for the remainder of the recording cycle, the seismic data from the seismic sensor units 21 at the input channels in FIG. 43 with intervals lower frequency can be queried, e.g. B. sampling intervals of 2 msec, and all transceiver units are activated. Thus, for the 2001 a new control pulse with a larger width is transmitted simultaneously with the 51 pulse. The width of this new control impulse is

(7 - 1) · 600 + 300 - 3900nsec,(7 - 1) 600 + 300 - 3900nsec,

um die sieben Sender-Empfängereinheiten 111«, HIg wirksam zu machen. Die Anfangsverzögerung ist wie oben gleich Null. Wenn andererseits alle Sender-Empfängereinheiten wirksam werden sollen, so kann der DATENAmpuh während des gesamten Aufzeichnungszyklus »EIN« sein, d. h. eine »unendliche« Länge aufzuweisen.to make the seven transceiver units 111 «, HIg effective. The initial delay is zero as above. If, on the other hand, all transmitter-receiver units are to become effective, the DATA moo- ting can be "ON" , ie have an "infinite" length, during the entire recording cycle.

Hierzu 28 Blatt ZeichnungenFor this purpose 28 sheets of drawings

4040

Claims (30)

Patentansprache:Patent address: 1. Seismische Datenverarbeitungseinrichtu.ng mit einer Zentralstation und einer daran angeschlossenen seismischen Kabelanordnung, Ober die seismische Daten aufgenommen und in Multiplex-Technik an die Zentralstation übertragbar sind, wobei die Kabelanordnung in eine Mehrzahl von hintereinander angeordneten Kabelabschnitten unterteilt ist. die jeweils mindestens eine Gruppe von auf Abstand voneinander stehenden elementaren Sensoreinheiten und einen Verbinderbaustein umfaßt, der eine elektronische Sender- und Empfängerschaltung zur zeitunterteilten Abfrage der zugeordneten Sensoreinheiten enthält, dadurch gekennzeichnet, daß1. Seismische Datenververarbeitungeinrichtu.ng with a central station and a seismic cable arrangement connected to it, over the seismic data recorded and in multiplex technology can be transmitted to the central station, the cable arrangement being divided into a plurality of cable sections arranged one behind the other. each comprising at least one group of spaced apart elementary sensor units and a connector module having a contains electronic transmitter and receiver circuit for time-divided interrogation of the associated sensor units, characterized in that — jeder Verbinderbaustein an eine breitbandige Übertragungsverbindung angeschlossen ist und eine erste Multiplex-Slufe (122, F i g. 5) zur auswahlweisen aufeinanderfolgenden Abfrage des Analogausgangs jeder elementaren Sensoreinheit (21, Fig. 1) der zugeordneten Gruppe und eine Umsetzerschaltung (114, 124, 126, 128; F i g. 5) aufweist über die die Signale jeder Sensoreinheit auf die Kabelübertragungsstrecke schaltbar sind, und daß- each connector module to a broadband Transmission connection is connected and a first multiplex slufe (122, F i g. 5) for selective successive interrogation of the Analog output of each elementary sensor unit (21, Fig. 1) of the assigned group and a converter circuit (114, 124, 126, 128; Fig. 5) via which the signals from each sensor unit on the cable transmission path are switchable, and that — die Ausgänge wenigstens einer der Umsetzerschaltungen durch eine zweite Multiplex-Stufc jo nacheinander auf die Zentralstation (2) übertragbar sind.The outputs of at least one of the converter circuits through a second multiplex stage are sequentially transferable to the central station (2). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß2. Device according to claim 1, characterized in that — die Übertragungsverbindung einen Datcnkanal (4090, Fig.43), einen ersten Steuerkanal (4091, Fig.43) und einen zweiten Steuerkanal (4092.- the transmission connection a data channel (4090, Fig. 43), a first control channel (4091, Fig. 43) and a second control channel (4092. F i g. 43) umfaßt,F i g. 43) includes, — die Signallaufzeit in den beiden Steuerkanälen unterschiedlich groß ist, und daß- the signal transit time in the two control channels is different, and that — in jeder Sender- und Empfängerschaltung (111, Fig.47) je ein Steuernetzwerk (132, Fig. 5) vorhanden ist, das auf das gleichzeitige Eintref- 4r> fen von über die beiden Steuersignalkanäle empfangenen Steuersignale anspricht und in Abhängigkeit vom Ansprechen einen Steuerbefehl auslöst (F i g. 5 und 43).- responsive in each transmitter and receiver circuit (111, Fig.47) each have a control network (132, Fig. 5) is present, the r to the simultaneous Eintref- 4> fen received via the two control signal channels control signals, and depending on the response triggers a control command (Figs. 5 and 43). 5050 3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Verzögerungsleitung (4132, Fig.46) in der Zentralstation (2) zur verzögerten Übertragung von Steuersignalen über die Steuerkanäle (4091, Fig.46) zu den Sender-Empfängerschaltungen zu unterschiedlichen Zeiten derart, daß die Steuersignale gleichzeitig in einer jeweils ausgewählten Sender-Empfängerschaltung eintreffen (F i g. 46).3. Device according to claim 2, characterized by a delay line (4132, Fig.46) in the central station (2) for the delayed transmission of control signals via the control channels (4091, 46) to the transmitter-receiver circuits at different times in such a way that the control signals arrive simultaneously in a respectively selected transmitter-receiver circuit (FIG. 46). 4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Impulsbreiteneinstellschaltung (4130, t>o F i g. 47) in der Zentralstation (2) zur Veränderung der Impulsbreiten des einen der beiden Steuersignale derart, daß diese Steuersignale in mehr als einer der ausgewählten Sender-Empfängerschaltungen koinzidieren (F i g. 47). μ4. Device according to claim 3, characterized by a pulse width setting circuit (4130, t> o F i g. 47) in the central station (2) to change the pulse widths of one of the two control signals so that these control signals in more than one of the selected transceiver circuits coincide (Fig. 47). μ 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übernahme zusätzlicher Steuerfunktionen eine Steuerschaltung (4018. F-" i g. 4t>) in5. Device according to claim 4, characterized in that a control circuit (4018. F- "i g. 4t>) in der Zentralstation zur Veränderung des anderen der beiden Steuersignale vorhanden ist (F i g. 46,47).the central station for changing the other of the two control signals is available (Fig. 46, 47). 6. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch mehrere in einem der Steuerkanäle (4091) angeordnete Verzögerungsleitungen (4132) zur Verzögerung der Abgabe des Steuersignals über den genannten Steuerkanal (F i g. 46).6. Device according to claim 3, characterized by a plurality of delay lines (4132) arranged in one of the control channels (4091) for delaying the delivery of the control signal via said control channel (FIG. 46). 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsleitungen (4132, F i g. 46) alle auf die gleiche Verzögerungszeit eingestellt sind.7. Device according to claim 6, characterized in that the delay lines (4132, F i g. 46) are all set to the same delay time. 8. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Sender-Empfängerschaltungen einen Prüfstromkreis (4143) aufweist, der auf das gleichzeitige Auftreten je eines Steuersignals am Eingang und Ausgang der Verzögerungsleitung anspricht (F i g. 46 und 48).8. Device according to claims 5 and / or 6, characterized in that each of the transmitter-receiver circuits has a test circuit (4143) which is responsive to the simultaneous occurrence of one Control signal at the input and output of the delay line responds (F i g. 46 and 48). 9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungszeit für die Steuersignale entsprechend einem ganzzahligen Vielfachen der durch die Verzögerungsleitung (4132, F i g. 46) bedingten Verzögerungszeit einstellbar ist.9. Device according to claim 7, characterized in that the transmission time for the control signals corresponds to an integral multiple the delay time caused by the delay line (4132, FIG. 46) can be set. IC. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsbreitencinstellschaltung (4130, F i g. 47) zur Änderung der Übertragungsdauer der über den ersten Steuerkanal (409t, Fig.47) übertragenen Steuersignale dient und daß dieser Steucrkanal eine größere Signallaufzeit hat als einem ganzzahligen Vielfachen der Steuersignal Verzögerungszeit entspricht (Fig. 47).IC. Device according to claims 4 and / or 7, characterized in that the pulse width setting circuit (4130, Fig. 47) is used to change the Transmission duration of the control signals transmitted via the first control channel (409t, FIG. 47) and that this control channel has a signal delay time greater than an integral multiple of the control signal delay time (FIG. 47). 11. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Steuerkanal (4091, Fig.48) ein Abfrage- oder Abtastkanal ist, an den in jeder Sender-Empfängerschaltung je eine Majoritätsauswahlschallung (4114, Fig.48) angeschaltet ist, die auf gleichzeitig über die beiden Steuerkanäle eintreffende Steuersignale anspricht und die betreffende Scndcr-Empfängcrschaltung vom Datenkanal abtrennt, wenn die Steuersignale an der betreffenden Sender-Empfängerschaltung gleichzeitig eintreffen (F ig. 48).11. Device according to claim 6, characterized in that the first control channel (4091, Fig. 48) is an interrogation or sampling channel to which a majority selection sound (4114, FIG. 48) is connected in each transmitter-receiver circuit, which responds to control signals arriving simultaneously via the two control channels and disconnects the relevant Scndcr-Receiver circuit from the data channel when the control signals are sent to the relevant Transmitter-receiver circuit arrive at the same time (Fig. 48). 12. Einrichtung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß12. Device according to claim 5, characterized in that that — die Steuerschaltung (4018) eine Schaltungsgruppe zur Aufschaltung eines ersten Steuersignals auf den ersten Steuerkanal (4091, F i g. 46) und eine Verzögerungsleitung umfaßt, über welche ein zweites Steuersignal mit einer bestimmten ersten Signalcharakteristik auf den zweiten Steuerkanal (4090) schaltbar ist, und daß- The control circuit (4018), a circuit group for switching a first control signal to the first control channel (4091, FIG. 46) and a delay line, via which a second control signal having a certain first signal characteristic to the second control channel (4090) is switchable, and that — eine Signalprüfvorrichtung (4038, F i g. 45) zum Zurücksetzender Multiplex-Schaltung(122)auf einen ausgewählten der genannten Eingänge vorhanden ist, wenn das erste und das zweite Steuersignal gleichzeitig in der betreffenden Sender-Empfängerschaltung eintreffen (F ig. 43,44,45,46).- a signal test device (4038, Fig. 45) for resetting the multiplex circuit (122) a selected one of said inputs is present when the first and second Control signal arrive at the same time in the relevant transmitter-receiver circuit (Figs. 43,44,45,46). 13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß13. Device according to claim 12, characterized in that — durch die Steuerschaltung (4018) Steuersignale mit einer zweiten Signalcharaktcristik auf den anderen Stcuerkanal (4090) schaltbar sind, und daß- By the control circuit (4018) control signals with a second signal characteristic to the other control channel (4090) are switchable, and that — die Multiplex-Schallung (122) auf das Steuersignal mit der zweiten Signalcharaktcristik an-- the multiplex sound (122) to the control signal with the second signal characteristic spricht, um einen anderen der genannten Eingänge (21) auf den Ausgangskanal (4092') zu schalten (F ig. 43.44).speaks, (ig F. 43.44) by a different one of said inputs (21) to the output channel (4092 ') to switch. 14. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in der Zentralstation (2) enthaltene Steuerschaltung (4018. F i g. 46) zur Abgabe und Übertragung einer Folge von Steuersignalen über den ersten Steuerkanal (4091. Fig.46) derart, daß die Multiplex-Schaltung (122) in einer Untergruppe der Sender-Empfängerschaltungen (111c bis llle, Fig.47) gleichzeitig jeden gleich bewerteten der Eingänge jeder Untergruppe an die zugeordneten Ausgangskanäle in einer vorgebbaren Reihenfolge anschaltet (F ig. 43,44.47).14. Device according to claim 1, characterized by a control circuit contained in the central station (2) (4018. Fig. 46) for issuing and transmitting a sequence of control signals via the first control channel (4091. Fig.46) such that the multiplex circuit (122) in a subgroup of Transmitter-receiver circuits (111c to llle, FIG. 47) simultaneously each equally valued the Inputs of each subgroup to the assigned output channels in a predeterminable order switches on (Fig. 43, 44, 47). 15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst alle ersten Eingänge aller Sender-Empfängerschaltungen (111) einer bestimmten Untergruppe nacheinander unJ anschließend alle zweiten Eingänge der Sender-Empfängerschaltungen der betreffenden Gruppe nacheinander an den Ausgangskanal (4092', F i g. 44) anschultbar sind.15. Device according to claim 14, characterized in that that first of all all the first inputs of all transmitter-receiver circuits (111) of a certain Subgroups one after the other and then all the second inputs of the transmitter-receiver circuits the group concerned can be connected to the output channel (4092 ', Fig. 44) one after the other are. 16. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Eingang für seismische Signa-Ie ein Hochpaßfihcr liegt, das einen in Reihe geschalteten Kondensator (123', Fig. 16) und einen für die Eingänge gemeinsamen Widerstand (315", Fig. 16) aufweist und daß der Widerstand im Ausgang der Multiplex-Schaltung(122)angeordnetist(Fig. 16).16. Device according to claim 1, characterized in that that in every input for seismic signals there is a high-pass filter, the one connected in series Capacitor (123 ', Fig. 16) and a resistor (315 ", Fig. 16) common to the inputs and that the resistor is arranged in the output of the multiplex circuit (122) (Fig. 16). 17. Einrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Grenzfrequenz-Einstellschaltung (316, Fig. 16) zur Änderung des Frequenzgangs des Hochpaßfilters durch Änderung der Zeit während welcher einer der genannten Eingänge zur Multi- J5 plex-Schaltung (122, Fig. 16) mit dem genannten Widerstand (315") verbunden ist.17. Device according to claim 16, characterized by a cutoff frequency setting circuit (316, Fig. 16) for changing the frequency response of the High-pass filter by changing the time during which one of the named inputs to the multi-J5 plex circuit (122, Fig. 16) with the aforesaid Resistor (315 ") is connected. 18. Einrichtung nach Anspruch 16. dadurch gekennzeichnet, daß das Hochpaßfilter eine Grcn/frc-18. Device according to claim 16, characterized in that the high-pass filter has a Grcn / frc- quenzquenz 4040 f0 = [\I(2jtRCJI D/7]
aufweist, wobei
f 0 = [\ I (2jtRCJI D / 7]
having, where
— mit R der ohmsche Widerstand des gemeinsamen Widerstands (315"),- with R the ohmic resistance of the common resistor (315 "), — mit C die Kapazität des genannten Kondensators (123'),- with C the capacitance of said capacitor (123 '), — mit D die Zeit während welcher einer der genannten Eingänge mit dem gemeinsamen Widerstand verbunden ist, und- with D the time during which one of the named inputs is connected to the common resistor, and — mit Tjene Zeit bezeichnet ist, die die Multiplex-Schaltung (122) benötigt, um alle Eingänge abzutasten (F ig. 16).- with T that time is designated that the multiplex circuit (122) is required to scan all inputs (Fig. 16). v,v,
19. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß19. Device according to claim 16, characterized in that that — ein Eingang der Multiplex-Schaltung (122, Fig.38) mit einem geerdeten Testkanal (Co) w) verbunden ist,- One input of the multiplex circuit (122, Fig. 38) is connected to a grounded test channel (Co) w), — ein Serienkondensator (1051) /wischen dem gemeinsamen Widerstand (140) und dem Ausgangskanal (4092', F i g. 44) angeordnet ist, und daß μ- a series capacitor (1051) / between the common resistor (140) and the output channel (4092 ', Fig. 44) is arranged, and that μ — ein Schalterkreis (3026, Fig. 38) zum Anlegen eines Vorspannungssignals an den Serienkondensator vorhanden ist, das etwa gleiche Größe, jedoch entgegengesetzte Polarität zum nichtgewünschten Signal an der Verbindungsstelle zwischen der Multiplex-Schaltung und dem Serienkondensator aufweist, wenn die Multiplex-Schaltung den Testkanal (Co) auf den Ausgangskanal schaltet (F i g. 38,44).- There is a switch circuit (3026, Fig. 38) for applying a bias signal to the series capacitor which is approximately the same size but opposite in polarity to the undesired signal at the junction between the multiplex circuit and the series capacitor when the multiplex circuit has the Test channel (Co) switches to the output channel (Fig. 38,44). 20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, gekennzeichnet durch20. Device according to one of claims 12 to 19, characterized by — eine Verstärkerkaskadenschaltung (124) aus einer Mehrzahl von Verstärkern (A\ bis An), die zwischen der Multiplex-Schaltung (122) und dem Ausgangskanal (4092') angeordnet ist, wobei der Verstärkungsfaktor jedes Verstärkers zwischen EINS und einem höheren Wert umschaltbar ist und die höheren Verstärkungsfaktoren der einzelnen Verstärker unterschiedlich sind,- An amplifier cascade circuit (124) comprising a plurality of amplifiers (A \ to A n ), which is arranged between the multiplex circuit (122) and the output channel (4092 '), the gain of each amplifier being switchable between ONE and a higher value and the higher gain factors of the individual amplifiers are different, — eine einstellbare Referenzspannungsquelle (3144) zur Zuführung einer Referenzspannung an jeden Verstärker, die umgekehrt proportional ist zum Verstärkungsfaktor des betreffenden Verstärkers,- An adjustable reference voltage source (3144) for supplying a reference voltage to each amplifier, which is inversely proportional to the gain of that particular amplifier Amplifier, — ein auf das zweite Steuersignal mit der zweiten Signalcharakteristik ansprechendes Steuernetzwerk (132) zur Umschaltung der Verstärkungsfaktoren der einzelnen Verstärker,A control network responsive to the second control signal with the second signal characteristic (132) to switch the amplification factors of the individual amplifiers, — eine Konparatorschaltung (3138) zum Vergleichen des Absolutwerts der Ausgangsspannung der Verstärkerkaskadenschaltung mit einem Signal, das der ersten Referenzspannung des Verstärkers mit dem größten Verstärkungsfaktor entspricht, wobei das Steuernetzwerk den betreffenden Verstärker auf hohen Verstärkungsfaktor schaltet, wenn die genannte Ausgangsspannung kleiner ist als die Referenzspannung, und- a comparator circuit (3138) for comparing the absolute value of the output voltage of the amplifier cascade circuit with a signal, that of the first reference voltage of the amplifier with the greatest gain factor corresponds, with the control network setting the amplifier in question to a high gain factor switches when the specified output voltage is lower than the reference voltage, and — einen Zusatzstromkreis, der mit der Komparatorschaltung und dem Steuernetzwerk zusammenarbeitet, zum Schalten des Verstärkungsfaktors der entsprechenden Verstärker in Abhängigkeit vom Vergleich der Ausgangsspannungen der Verstärkerkaskadenschaltung mit den einzelnen Referenzspannungen der betreffenden Verstärker (F i g. 39 und 44).- An additional circuit that connects to the comparator circuit and the control network cooperates to switch the gain the corresponding amplifier depending on the comparison of the output voltages the amplifier cascade circuit with the individual reference voltages of the relevant Amplifier (Figs. 39 and 44). 21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Verstärkungsfaktor eines ausgewählten Verstärkers gleich C,- = 2^ - > > ist, wobei C der größte Verstärkungsfaktor des /-ten Verstärkers der Verstärkerkaskadenschaltung ist, wenn die Verstärker mit abnehmendem Verstärkungsfaktor geordnet sind und die Anzahl der Verstärker m beträgt.21. Device according to claim 20, characterized in that the largest gain factor of a selected amplifier is equal to C, - = 2 ^ ->> , where C is the largest gain factor of the amplifier / th amplifier of the amplifier cascade circuit when the amplifier is ordered with decreasing gain factor and the number of amplifiers is m . 22. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß22. Device according to claim 20, characterized in that — in Reihe zu dem Eingang jedes Verstärkers ein Kondensator (3138) geschaltet ist,- a capacitor (3138) is connected in series with the input of each amplifier, — im Steuernetzwerk (132) ein Rücksetzstromkreis (3174,3176) vorhanden ist, der die Verstärkerkaskadenschaltung (124) an einen nicht durch seismische Signale beaufschlagten Testeingang (Co) der Multiplex-Schaltung (122) schaltet, um alle Verstärker der Verstärkerkaskadcnschaltung auf den Verstärkungsgrad HINS/u bringen, und daß- A reset circuit (3174, 3176) is present in the control network (132), which switches the amplifier cascade circuit (124) to a test input (Co) of the multiplex circuit (122) that is not acted upon by seismic signals, in order to adjust all amplifiers of the amplifier cascade circuit to the gain Bring HINS / u , and that — das Ausgangssignal der Verstärker über eine Rückkopplungsschaltung (3184) auf den Kondensator schaltbar ist, um ein Ausgangssignal gleicher Größe und entgegengesetzter Polarität zu speichern (F i g. 38,39,40). ->- The output signal of the amplifier can be switched to the capacitor via a feedback circuit (3184) to produce an output signal store of the same size and opposite polarity (F i g. 38,39,40). -> 23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß23. Device according to claim 22, characterized in that — ein Analog/Digital-Wandler (126) zwischen der Verstärkerkaskadenschaltung (124) und einem Ausgangssignalregister (128) angeordnet ist, welcher das verstärkte Ausgangssignal digitalisiert und das Digitalsignal auf den Datenkanal (4052') schaltet, - An analog / digital converter (126) is arranged between the amplifier cascade circuit (124) and an output signal register (128) which digitizes the amplified output signal and switches the digital signal to the data channel (4052 '), — an jeden Eingang (C\ bis C) der Multiplex-Schaltung (127) eine Sensorgruppe (21) angeschlossen ist. und daß- A sensor group (21) is connected to each input (C \ to C) of the multiplex circuit (127). and that — in der Zentralstation (2) eine die seismischen Signale verarbeitende Signalaufbereitungseinrichtung (4020) an den Datenkanal angeschlossen ist, welche die von den Sensorgruppen gelieferten Digitaldaten übernimmt, verarbeitet und als seismische Signale aufzeichnet (F i g. 43 und 44).- in the central station (2) one of the seismic ones Signal processing device (4020) connected to the data channel which takes over the digital data supplied by the sensor groups and recorded as seismic signals (Figs. 43 and 44). 24. Einrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch24. Device according to claim 23, characterized by — einen in jeder Sender-Empfängerschaltung an- jo geordneten Kalibrierstromkreis (136) zur Festlegung von Normierungs-Koeffizienten, um relative Unterschiede in der Signalausgangsspannung jeder Sensorgruppe zu kompensieren,- one in each transmitter-receiver circuit an- jo Ordered calibration circuit (136) for the definition of normalization coefficients in order to relative To compensate for differences in the signal output voltage of each sensor group, — einen in der Zentralstation (2) vorhandenen Koeffizientenspeicher (1055) zum programmierten Gewichten von ausgewählten Digitalsignalen von den Sensorgruppen und- A coefficient memory in the central station (2) (1055) for the programmed weighting of selected digital signals from the sensor groups and — Multiplizierer (1053a, 10536,) zur Multiplikation eines jeweiligen gewichteten Koeffizienten mit einem entsprechenden normierten Koeffizienten und zur Ergänzung des erhaltenen Produkts zu ausgewählten Digitaisignalcn, bevor diese in einer weiteren Verarbeitungsstufe aufeinanderfolgend kombiniert werden (F i g. 5,21).- Multipliers (1053a, 10536,) for multiplication of a respective weighted coefficient with a corresponding normalized coefficient and to supplement the product obtained with selected digital signals before they are in can be successively combined in a further processing stage (FIG. 5, 21). 25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet daß25. Device according to claim 24, characterized in that — das die Ausgänge der Sensorgruppen (21) mit w den Eingängen (Q bis Cn) der zugehörigen Sender-Empfängerschaltungen (111) verbunden sind, und daß- That the outputs of the sensor groups (21) are connected to the inputs (Q to C n ) of the associated transmitter-receiver circuits (111), and that — in der Signaiaufbereitungseinrichtung eine Gruppenformvorrichtung (2124) vorhanden ist, welche die seismischen Daten vor der Kombination mit anderen Daten mit einer ausgewählten Phasenverzögerung beaufschlagt (Fig. 1. 34).- A group shaping device (2124) is present in the signal processing device, which the seismic data selected before combining with other data with a Phase delay applied (Fig. 1. 34). 26. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß26. Device according to claim 2, characterized in that — eine Steuerschaltung (4018) in der Zentralstation (2) ein erstes Steuersignal zu bestimmten Intervallen auf den ersten Steucrkanal schaltet zur Auslösung einer gewünschten Steuerfolge in einer Untergruppe von den im wesentlichen- A control circuit (4018) in the central station (2) to determine a first control signal Intervals on the first control channel switches to trigger a desired control sequence in a subset of the essentially b0 identischen und in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordneten Sender-Empfängerschaltungen (lila bis IIIg; Fig.47), die über den ersten und zweiten Steuerkanal (4090,4091) und den Datenkanal mit der Zentralstation (2) verbunden sind, b0 identical transmitter-receiver circuits (purple to IIIg; Fig. 47) which are arranged at regular intervals and which are connected to the central station (2) via the first and second control channel (4090, 4091) and the data channel, — dem ersten Steuerkanal eine Verzögerungsleitung (4102, F i g. 46) zugeordnet ist zur Verzögerung der Signallaufzcit des ersten Steuersignals im ersten Steucrkanal um einen festgelegten Betrag in jeder Sender-Empfängerschaltung, - A delay line (4102, FIG. 46) is assigned to the first control channel for the purpose of delay the signal run time of the first control signal in the first control channel by a specified one Amount in each transmitter-receiver circuit, — in der Zentralstation (2) dem zweiten Steucrkanal zugeordnete Verzögerungsschaltungen (4132) vorhanden sind, über die das zweite Steuersignal mit einer gegenüber dem ersten Signal festgelegten Verzögerungszeit auf den zweiten Stcuerkanal schaltbar ist, derart, daß die Verzögerungszeit für das zweite Signal einem ersten ganzzahligen Vielfachen des genannten Betrages der einzelnen Verzögerungszeiten des ersten Steuersignals beträgt, und daß- Delay circuits assigned to the second control channel in the central station (2) (4132) are present, via which the second control signal is compared to the first signal specified delay time can be switched to the second control channel, such that the delay time for the second signal a first integer multiple of said amount of the individual delay times of the first control signal, and that — in jeder Sender-Empfängerschaltung (111) ein Signalkoinzidenzdetcktor (4114) vorhanden ist, der das gleichzeitige Auftreten der beiden Steuersignale überprüft (F i g. 46,47.48).- in each transmitter-receiver circuit (111) Signal coincidence detector (4114) is present, which indicates the simultaneous occurrence of the two control signals checked (Fig. 46, 47, 48). 27. Einrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß den Vcrzögerungsschaltungen in der Zentralstation (2) eine Impulsbreiteneinstellschaltung (4130) zugeordnet ist, durch welche sich die Dauer des zweiten Steuersignals um ein zweites ganzzahligcs Vielfaches des genannten Betrags der Einzelverzögerungcn verlängern läßt, derart, daß durch Ändern der Verzögerung des zweiten Steuersignals eine bestimmte Sender-Empfängerschaltung ansteuerbar ist (F i g. 47).27. Device according to claim 26, characterized in that the delay circuits in the central station (2) is assigned a pulse width setting circuit (4130) through which the duration of the second control signal by a second integer multiple of the said amount Individual delay can be extended in such a way that by changing the delay of the second control signal a certain transmitter-receiver circuit can be controlled (FIG. 47). 28. Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß28. Device according to claim 27, characterized in that — jede Sender-Empfängerschaltung (111) eine Anzahl von Eingangskanälen (Q bis Cn) für Analogsignale aufweist,- Each transmitter-receiver circuit (111) has a number of input channels (Q to C n ) for analog signals, — jeder Sender-Empfängerschaltung die gleiche Anzahl von seismischen Sensorgruppen (21) zugeordnet ist, und daß- Each transmitter-receiver circuit is assigned the same number of seismic sensor groups (21) is, and that — jede Sender-Empfängerschaltung auf das Ausgangssignal des Signaikoinzidenzdetektors (4114, Fig. 48) ansprechende elektronische Schaltungsgruppen (3011. 3033) enthält zum Filtern, Abtasten, Verstärken und Umsetzen der seismischen Analogsignale in Digitaldaten, während Digitaldaten eines anderen Kanals über den Datenkanal zur Zentralstation (2) übertragbar sind (F i g. 37).- Each transmitter-receiver circuit to the output signal of the signal incidence detector (4114, Fig. 48) suitable electronic circuit groups (3011. 3033) contains for Filtering, sampling, amplification and conversion of the seismic analog signals into digital data, during digital data of another channel via the data channel to the central station (2) are transferable (Fig. 37). 29. Einrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (4018) so aufgebaut ist, daß die in der Zentralstation (2) empfangenen Digitaldaten in Spalten, die der Aufeinanderfolge der betreffenden Sender-Empfängerschaltungen entsprechen, und in Zeilen speicherbar sind, die der Abtastreihenfolge der Analogsignale in den Sender-Empfängerschaltungen entsprechen (F i g. 47).29. Device according to claim 28, characterized in that the control circuit (4018) is so constructed is that the digital data received in the central station (2) is in columns following the sequence correspond to the relevant transmitter-receiver circuits, and can be stored in lines that the sampling order of the analog signals in the transmitter-receiver circuits (Fig. 47). 30. Einrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß30. Device according to claim 28, characterized in that — der Datcnkanal (4092) eine dreifach vorhande-- the data channel (4092) has a triple ne Breitbandübertragiingsstrecke (Du D2, Di; F i g. 5) umfaßt, und dal'.ne broadband transmission path (Du D 2 , Di; F i g. 5) includes, and dal '. — die Zentralstation (2) eine Fehlerabfrage- und Majoritätsauswahlschaltung (1028, Fig. 21) aufweist, über die Dif italdaten von zwei der drei Breitbandverbindungsstrecken aufnehmbar sind, so daß eine Unterbrechung auf einer der drei Breitbandübertragungsstreckcn feststellbar ist (F i g. 5,21,4.}).- The central station (2) has an error interrogation and majority selection circuit (1028, Fig. 21), via which differential data from two of the three broadband links can be recorded, so that an interruption on one of the three broadband transmission links can be detected (Fig. 5, 21.4.}).
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