NL8400918A - Inrichting voor het bepalen van de positie in het water van een langwerpig, ondergedompeld voortgesleept, element. - Google Patents

Description

i -i

Kort© aanduiding·; Inrichting· voor het bepalen van de positie in het water van een langwerpig, ondergedompeld voortgesleept, element.

Door aanvraagster wordt als uitvinders genoemd:

Jacques CRETIN, Jean RUDAZ en Pierre GONZALEZ.

De uitvinding heeft betrekking op een stelsel voor het bepalen van de positie van een langwerpig element met grote lengte dat ondergedompeld door een vaartuig wordt voortgetrokken gebruikmakend van een aantal meetmiddelen voor de positie in het water van dit 5 langwerpige element, die er langs verdeeld zijn aangebracht.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een stelsel voor het bepalen van de positie van een seismische water-fluit voorzien van een aantal middelen voor het meten van de richting en de diepte, verdeeld over de lengte van de seismische fluit 10 en met verbindingsmiddelen aangebracht- in het langwerpige element voor het overdragen van de uitgevoerde metingen naar een centraal registratie en verwerkingssysteem dat zich bevindt binnen het vaartuig.

Een bekende methode voor het bepalen van de reële positie in 15 het water van een seismische fluit maakt gebruik van een aantal 5 onderling verbonden secties elk met seismische tasters, en met transmissielijnen, waarbij in elk daarvan op regelmatige intervallen meetelementen voor de richting, zoals boussolen, en meetelemen-ten voor de hydrostatische druk, zoals manometers zijn aangebracht 20 teneinde informatie te verkrijgen over de oriëntatie van de seismische fluit en de onderdompeldiepte op een aantal plaatsen waarmee de positie ervan achter het trekkend vaartuig kan worden bepaald.

De door deze elementen uitgevoerde metingen worden overgedragen naar een centraal registratie- en verwerkingsstelsel dat zich be-25 vindt in het vaartuig en geregistreerd tegelijk met de opgevangen seismische signalen wat het mogelijk maakt bij de verwerking ,der seismische registraties rekening te houden met de verplaatsing van de seismische fluit ten opzichte van de richting gevolgd door het slepend vaartuig en het seismisch profielvlak dat korrespondeert 30 met de uitgevoerde registraties te bepalen. Een dergelijk stelsel voor het bepalen van de positie in het water van een seismische fluit is bijvoorbeeld beschreven in het Franse octrooischrift 2.218.571.

De Indicaties gegeven door de boussolen kunnen fouten vertonen 8400918 i « - 2 - door de aanwezigheid van magnetische massa's zodat men ze bij voorkeur aanbrengt op plaatsen die liggen op afstand van de metalen verbindingsdelen die de einden der fluitsecties verbinden. Yolgens een eerste uitvoering worden de boussolen aangebracht in het cen-5 trale deel van elke fluitsectie en verbonden met een geleidende lijn. Het huis van elke boussole wordt vastgehouden door het buitenomhulsel van de fluit waarin het is opgenomen tijdens de installatie doch wanneer deze wordt opgepompt voor het compenseren van de hydrostatische druk op de diepte waarop de fluit moet funktioneren 10 waarbij de diameter van het omhulsel toeneemt zal de aanvangspositie op een niet voorspelbare wijze worden gewijsigd hetgeen een onzekerheid brengt in de reële richting van de fluitsectie zoals door de boussole gemeten.

De plaatsing van de meetelementen binnen de fluitsecties 15 heeft ook nog andere bezwaren. Zij zijn moeilijk toegankelijk en wanneer tijdens gebruik de werking fouten vertoont moet de gehele fluitsectie worden vervangen.

In het geval waarin de meetelementen manometers omvatten leidt de plaatsing daarvan binnen het omhulsel tot moeilijkheden 20 bij het testen van de goede werking. Wanneer de secties van een seismische fluit onderling uitwisselbaar zijn moeten in elk daarvan de verschillende meetinstrumenten zijn aangebracht wat de kosten ervan, in het bijzonder wanneer boussolen worden toegepast, verhoogt.

25 Yolgens een tweede uitvoering worden de boussolen en andere meetelementen ondergebracht in fluitdelen of huizen aangebracht tussen verschillende fluitsecties. Elk huis is vervaardigd uit een niet magnetisch materiaal en de lengte ervan wordt zodanig gekozen dat de werking der boussolen niet wordt verstoord door de metalen 30 verbindingselementen tussen de fluitsecties. De positie van de boussolen is in dit geval nauwkeurig bekend en de richting van de as van het huis is ook met een grotere precisie bekend. Het onderhoud is gemakkelijk omdat de defekte delen kunnen worden uitgewisseld. Toch heeft deze opstelling bezwaren. De andere meetelementen 35 zoals de manometers blijven ontoegankelijk voor een direkte test uitgevoerd tijdens het gebruik. Een dergelijk fluitdeel of huis kan 8 4 0 ö 9 1 8 v k - 3 - worden opgenomen daar waar het noodzakelijk is doch wanneer het aantal fluitdelen of huizen groot wordt neemt ook de totale lengte van de fluit aanzienlijk toe terwijl de wijzigingen die resulteren uit de verdeling der tasters over de lengte daarvan een verandering 5 van de verkregen seismische registraties teweegbrengen.

Tolgens een nog andere uitvoering worden de meetinstrumenten zoals de dieptetasters aangebracht aan de buitenzijde van de fluit op regelmatige intervallen langs de lengte daarvan verdeeld en werken samen met transmissiemiddelen door inductieve koppelingen 10 voor het uitwisselen van stuur- en meetsignalen met een binnen de fluit aangebrachte transmissielijn; deze middelen omvatten transformatoren waarvan de wikkelingen aan weerskanten van het omhulsel van de fluit zijn aangebracht. Koppelingen door inductie vergen een goede mechanische koppeling tussen de wikkelingen en daarmee een 15 nauwkeurige positionering daarvan ten opzichte van elkaar.

De inrichting volgens de uitvinding maakt het mogelijk bovengenoemde bezwaren te ondervangen.

J

Hiertoe wordt gebruik gemaakt van een aantal middelen voor het meten van de positie in het water van het langwerpige element 20 verdeeld over de lengte daarvan en daarbuiten en met verbindingsmiddelen aangebracht binnen het langwerpige element voor het overdragen van de meetgegevens naar een centraal registratie en verwerkingssysteem in het vaartuig. Tolgens de uitvinding werken de meetmiddelen samen met de stelsels voor de overdracht der signalen ge-25 leverd door de meetmiddelen door middel van verbindingen binnen het langwerpige element in de vorm van door de signalen gemoduleerde radiogolven.

In het geval waarin het langwerpige element een seismische fluit is van het digitale type met een aantal acquisitie-inrich-50 tingen elk ingericht voor het door multiplexeren verzamelen van de signalen ontvangen door een aantal tasters of groepen seismische tasters aangebracht binnen de fluit, ze te digitaliseren en ze sequentieel over te dragen naar het centrale registratie- en ver-werkingsstelsel via een of meer lijnen omvatten de inwendige ver-55 bindingsmiddelen lijnen voor het overdragen van de gegevens geleverd door de uitwendige meetmiddelen naar de acquisitie-inrichtingen.

8400918 ί * - 4 -

Een dergelijke uitvoering heeft voordelen doordat de meetelementen altijd toegankelijk zijn hetgeen de afregeling en het calihreren ervan vergemakkelijkt, in het bijzonder wanneer het gaat om boussolen en manometers. De ontvangstmiddelen van het transmis-5 siestelsel kunnen systematisch zijn opgenomen in alle secties van de seismische fluit terwijl de meetelementen, waarvan er in het algemeen minder zullen zijn met de bijbehorende zendmiddelen kunnen zijn aangebracht op een meer of minder groot aantal secties, afhankelijk van de behoefte. Het toevoegen wijzigt op geen enkele 10 wijze de totale lengte van de seismische fluit doordat ze aan de buitenzijde zijn aangebracht.

Het gebruik van radiotransmissie met door de meetsignalen gemoduleerde golven geeft een bepaalde vrijheid in de onderlinge positionering van de zend- en ontvangstdelen van het transmissie-15 stelsel hetgeen het aanpassen aan de fluit vergemakkelijkt. Voorts wordt een grote zekerheid en een grote precisie in de overdracht naar het centrale stelsel verzekerd.

Het toevoegen van een inrichting aan een fluit wordt vergemakkelijkt wanneer deze van het digitale type is waarbij de meet-20 signalen door middel van lokale transmissielijnen worden toegevoerd aan acquisitie-inrichtingen van het algemene signaaltransmissie-stelsel.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening.

Fig. 1 toont de wijze van aanbrengen van een gestroomlijnd 25 lichaam met meetmiddelen aan de buitenzijde van een seismische fluit

Fig. 2 toont in detail de rond de fluit aangebrachte hulzen waaraan het gestroomlijnd lichaam wordt vastgezet,

Fig. 3 toont schematisch een transmissiestelsel behorend bij de meetmiddelen volgens een eerste uitvoeringsvorm, 30 Fig. 4 is het schema van de ontvangstmiddelen in de seis mische fluit samenwerkend met de meetmiddelen volgens een tweede uitvoeringsvorm,

Fig.· 5 toont schematisch ontvangstmiddelen binnen de seismische fluit samenwerkend met meetmiddelen volgens een derde uit-35 voeringsvorm.

Bij voorkeur zal gebruik worden gemaakt van meetelementen 8400918 - 5 - van het digitale type die de gemeten waarden kunnen leveren in de vorm van een opeenvolging van gecodeerde pulsen. Een hoekwaarde van n graden kan bijvoorbeeld worden gerepresenteerd door een trein van n successievelijke pulsen of door een signaal dat in binaire vorm 5 deze waarde aangeeft.

De codering geschiedt in dit geval in het uitdrukken van het door elk meetelement geleverde digitale signaal in de BCD code, de ASCII-code, de Gray-code of elke andere, op zich bekende, code. Het identificatiegetal is bijvoorbeeld een aan elk digitaal woord voor-10 afgaand vast getal.

Elk gecodeerd signaal wordt vervolgens overgedragen naar een element 19 voor het uitzenden van radiogolven samenwerkend met een zendantenne 20. De frekwentie van het radiosignaal wordt zeer laag gekozen (bijvoorbeeld van de orde van grootte van 20 kHz) het sig-15 naai wordt gemoduleerd door de successievelijke pulsen die de over te dragen digitale signalen vormen. De modulatie kan bijvoorbeeld een frekwentiemodulatie zijn tussen twee voorafbepaalde waarden f f^ en fg.

Het ontvangststelsel 21 verbonden met de antenne 15 via de 20 verbinding 16 (fig. 1) omvat een demodulator 22 waarmee de in frekwentie gemoduleerde signalen worden omgezet. Deze signalen worden enerzijds toegevoerd aan de gemeenschappelijke ingang van een schakelaar 25 en anderzijds naar een element 24 dat elke gecodeerde pulsvolgorde detecteert, met het identificatiegetal van het meet-25 element en een stuursignaal opwekt voor de schakelaar 25. Afhankelijk of de ontvangen pulstrein betrekking heeft op de boussole 1 of de manometer 2 worden de pulsen toegevoerd naar een register 25 of een register 26. De uitgangen van de twee registers zijn respektie-velijk verbonden met de ingangen van twee digitaal-analoogomzetters 50 27, 28. De transmissiemode van de door de omzetters 27, 28 gelever de analoge spanningen hangt af van de soort gebruikte seismische fluit.

De inrichting kan ook worden gebruikt bij een seismische fluit van het digitale type met een aantal acquisitie-inrichtingen 55 elk voor het opzamelen van de signalen ontvangen door een aantal tasters of groepen tasters, het digitaliseren daarvan en het 8400918 « ψ - 6 - sequentieel doorgeven aan een registratiestelsel via een of meer lijnen, welke acquisitie-inrichtingen zijn aangebracht "binnen vaste huizen opgenomen tussen de secties van de fluit. Een dergelijk huis is bijvoorbeeld beschreven in het Franse octrooischrift 2.471.088.

5 In de uitvoeringsvorm volgens fig. 3 is het ontvangststelsel via een kabel 29 verbonden met twee ingangen van een hulpmultiplexer 30 opgenomen in de acquisitie-inrichting 31 aangebracht aan één der einden van de fluitsectie, de andere ingangen van deze multiplexer 30 ontvangen andere analoge signalen die eveneens moeten worden 10 overgedragen naar het centrale bestuur- en registreerstelsel; De uitgangsaansluiting van de hulpmultiplexer is verbonden met één van de ingangen van een hoofdmultiplexer 32, de andere ingangen daarvan ontvangen analoge signalen geleverd door de seismische ontvangers.

De uitgang van de multiplexer 32 is verbonden met de ingang van een 15 digitalisatie- en schakelstelsel 33 dat intermitterend in verbinding staat met het centrale registratiestelsel via één of meer lijnen L.

In de variant volgens fig. 4 is de uitgang van de demodulator 22 direkt verbonden met de ingang van een enkele digitaal-analoog-20 omzetter 34· De analoge signalen afkomstig van deze omzetter worden door een schakelaar 35 bediend door het identificatie-element 24 gevoerd naar de ingang van een eerste of een tweede analoog geheu-genelement 36, 37 afhankelijk ervan of het gedecodeerde identifica-tiegetal korrespondeert met een oriëntatiemeting door een boussole 25 of een dieptemeting door een manometer. Op soortgelijke wijze zijn de uitgangen van de twee geheugenelementen 36, 37 verbonden met de lokale acquisitie-inrichting 31 via de kabel 29*

De analoge signalen beschikbaar aan de uitgangen van de omzettere 27, 28 of 34 (uitvoeringsvormen volgens figuren 3 en 4) worden 30 opnieuw omgezet in digitale signalen door de lokale acquisitie- inrichting en overgedragen naar het centrale registratiestelsel van het schip volgens de digitalisatiecode gekozen door de digitale fluit waarmee de inrichting volgens de uitvinding samenwerkt. Op deze wijze worden synchronisatieproblemen die optreden wanneer men 35 de een of de andere van twee verschillende digitale codes gebruikt voorkomen.

8400918 * » - 7 -

Be uitvoeringsvorm volgens fig. 5 korrespondeert met het geval waar het coderen van de signalen door het codeerelement 18 (fig. 3) direkt wordt uitgevoerd volgens de code gebruikt voor de transmissie der digitale seismische signalen op de transmissielij-5 nen vanuit de verschillende aequisitie-inrichtingen opgenomen langs de seismische fluit of de digitaal-analoogomzetting van de meet-signalen opgewekt door de boussole of de manometer niet noodzakelijk is. In dat geval is de uitgang van de demodulator 22 via de schakelaar 23» bestuurd door het identificatie-element 24 verbonden 10 met de ingang van een eerste of een tweede digitaal geheugenelement 38, 39 afhankelijk of het gedecodeerde identificatiegetal wijst op een boussole of op een manometer. Be uitgangen van deze twee geheu-genelementen zijn direkt verbonden met twee ingangen van een ander stelsel van de schakelaar 40 van het digitalisatie en schakelstel-15 sel 35» de seismische ontvangers ES zijn verbonden met de andere ingangen van dit onderstelsel via de hoofdmultiplexer 32 en de ge-heugenmiddelen 41·

S

Be inrichting kan eveneens worden toegepast bij een seismische fluit van het analoge type waar de analoge signalen opgewekt 20 door de verschillende tasters of groepen tasters verdeeld over de lengte ervan worden toegevoerd aan het registratiestelsel dat is opgenomen in het slepende vaartuig via een bundel transmissielijnen.

In dat geval zijn de uitgangen van de twee omzetters 27, 28 van elk ontvangststelsel via schakelmiddelen (die niet zijn getekend) be-25 stuurd door het registratiestelsel verbonden met een bepaalde lijn van deze bundel.

Be deformaties van de bewegende seismische fluit en daarmee de variaties der metingen uitgevoerd door de meetelementen zijn betrekkelijk langzaam en het tijdinterval tussen twee successievelijke 30 ondervragingen van elke boussole 1 of van elke manometer 2 (fig. 5) door het omschakelen van de schakelaar 17 onder besturing van het stuur- en codeerelement 18 kan betrekkelijk lang zijn (een of meerdere seconden). Binnen het kader van de uitvinding kan gebruik worden gemaakt van analoge meetelementen en analoog-digitaalomzetters 55 voor het omzetten van de gemeten waarden in digitale woorden of kan gebruik worden gemaakt van akoestische zend- en ontvangstmiddelen 8400918 j 3 ψ

'H

- 8 - voor het naar het inwendige van de seismische fluit overbrengen van de resultaten der richting- en dieptemeting.

8400918

Claims (10)

1. 2 - 9 - Λ • -f
2. 1. Inrichting voor het bepalen van de positie van een langwerpig element met grote lengte zoals een seismische fluit welke ondergedompeld door een vaartuig wordt voortgesleept, omvattende een aantal meetmiddelen voor de positie van het langwerpige element in het 5 water, aan de buitenzijde over de lengte ervan verdeeld aangebracht en met verbindingsmiddelen in het element voor het overdragen van de gemeten waarden naar een centraal registratie- en verwerkings-stelsel in het vaartuig, met het kenmerk, dat de meetmiddelen samenwerken met transmissiestelsels voor de door de meet-10 middelen geleverde signalen door middel van in het element aanwezige verbindingen in de vorm van door de signalen gemoduleerde radiogolven.
3. 2. Inrichting volgens conclusie 1, waarin het langwerpige element bestaat uit een seismische fluit van het digitale type om- 15 vattende een aantal aequisitie-inrichtingen (51) elk ingericht voor het door multiplexeren verzamelen van de door een aantal tasters of groepen seismische tasters in de fluit ontvangen signalen, het digitaliseren daarvan en het sequentieel overdragen daarvan aan het centrale registratie- en verwerkingsstelsel via een of meerdere 20 lijnen, met het kenmerk, dat de inwendige verbindingsmiddelen lijnen (29) omvatten voor het aan de acquisitie-inrich-tingen overdragen van de in de fluit ontvangen signalen korrespon-derend met de gemeten gegevens.
4. 5. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, 25 dat elke lijn is verbonden met een acquisitie-inrichting via multi-plexmiddelen,
5. 4. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, m e t het kenmerk, dat de meetmiddelen behorend bij elk transmissiestelsel meerdere meetapparaten omvatten, de zendmiddelen een besturings- en 50 codeerelement (18) omvatten ingericht voor het coderen van de door de meetapparaten gemeten waarden in de vorm van digitale signalen, een zendradio met frekwentiemodulatie en een eerste omschakelaar (l7) bediend door het besturings- en codeerelement (18) voor het successievelijk naar de ingang daarvan richten Van de door de meet-55 apparaten opgewekte signalen, en ontvangstmiddelen met middelen 8400918 - 10 - (22) voor het demoduleren van de ontvangen signalen, alsmede een identificatie-element (24) en een tweede door dit identificatie-element bediende omschakelaar (23).
6. 5. Inrichting volgens conclusie 4» m e t het kenmerk, 5 dat de meetapparaten een boussole (1) en een manometer (2) omvatten.
7. 6. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de uitgangsaansluitingen van de tweede omschakelaar (23) zijn verbonden met digitale geheugenmiddelen en met middelen voor het omzetten van de digitale signalen in analoge signalen. 10 7· Inrichting volgens conclusie 6, m e t het kenmerk, dat de geheugenmiddelen twee digitale registers (25, 26) omvatten, respektievelijk verbonden met de uitgangen van de tweede omschakelaar (23) en de omzetmiddelen twee digitaal-analoogomzetters omvatten respektievelijk verbonden met de uitgangen van de twee registers 15 (25, 26).
8. 8. Inrichting volgens conclusie 6,met het kenmerk, dat de omzetmiddelen een digitaal-analoogomzetter (34) omvatten voor het omzetten van de ontvangen signalen in analoge signalen en de geheugenmiddelen twee analoge geheugenelementen (36, 37) omvat- 20 ten verbonden met de uitgangen van de tweede omschakelaar (35) waarvan de ingang is verbonden met de uitgang van de digitaal-analoogomzetter (34).
9. 9. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de uitgangsaansluitingen van de tweede omschakelaar (23) zijn 25 verbonden met de digitale geheugenelementen (38, 39)·
10. 10. Inrichting volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de meetmiddelen zijn aangebracht binnen een gestroomlijnd lichaam (3), gedragen door het langwerpige element en --' 8400918