RU178303U1 - Донный сейсмический модуль - Google Patents
Донный сейсмический модуль Download PDFInfo
- Publication number
- RU178303U1 RU178303U1 RU2017115861U RU2017115861U RU178303U1 RU 178303 U1 RU178303 U1 RU 178303U1 RU 2017115861 U RU2017115861 U RU 2017115861U RU 2017115861 U RU2017115861 U RU 2017115861U RU 178303 U1 RU178303 U1 RU 178303U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- module
- hydrophone
- geophones
- crystal oscillator
- power supply
- Prior art date
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 241000270666 Testudines Species 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/02—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with propagation of electric current
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к морским автономным донным станциям, предназначенным для проведения сейсморазведочных работ на шельфе и в транзитной зоне, в частности, на акваториях с глубинами от 0 до 500 м, в составе технологического комплекса поиска и разведки морских месторождений углеводородов глубокого залегания. Устройство содержит блок питания, блок регистрации с входящим в него кварцевым генератором, плату коммуникации датчиков, и геофоны и гидрофон, а также разъем для получения управляющих команд, данных GPS (GLONASS) и снятия информации, в котором в блоке регистрации к кварцевому генератору подсоединены дополнительно микроконтроллер и цифроаналоговый преобразователь. Технический результат заключается в повышении точности измерения и снижение трудозатрат при работе с донным модулем. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к морским автономным донным станциям, предназначенным для проведения сейсморазведочных работ на шельфе и в транзитной зоне, в частности, на акваториях с глубинами от 0 до 500 м, в составе технологического комплекса поиска и разведки морских месторождений углеводородов глубокого залегания.
Сейсморазведочные работы с использованием донных модулей, как правило, проводятся по технологии многокомпонентной сейсморазведки, они обеспечивают получение сейсмических данных с заданными геологическим заданием параметрами, позволяют получать бесшовный профиль море-суша.
Донный модуль представляет собой герметичный корпус, снабженный устройством постановки на дно, внутри которого размещена аппаратура регистрации гидроакустических сигналов с соответствующими фильтрами, формирователями, преобразователями, накопителями информации, схемой синхронизации, источником питания и устройством определения ориентации подводного модуля. Гермокорпус обеспечивает положительную плавучесть всей станции и для постановки станции на дно крепится эластичными (резиновыми) жгутами к бетонному грузу через размыкатель. (RU 24890, 2002; Глубоководная донная самовсплывающая сейсмическая станция АДС-8 / Соловьев С.Л., Контарь Е.А., Дозоров Т.А., Ковачев С.А. // Известия АН СССР Физика Земли, 1988, №9, с. 459-460).
Недостатком аналогов является невозможность полной и адекватной передачи изменяющихся параметров грунта на датчики измерения сигналов, установленные на опорной трубчатой раме, снабженной металлическими механизмами откидывания и прижимания к грунту, что в сочетании с наличием границы грунт-металл вызывает дополнительные погрешности при прохождении акустических сигналов и в конечном итоге приводит к искажению результатов измерений.
Более надежные результаты достигаются при использовании разработанного ранее авторами донного модуля «Черепаха» (RU 111691, 2011), который является ближайшим аналогом по отношению к заявляемому решению. Модуль представляет собой герметичный корпус с внешним гидрофоном и такелажными элементами, в котором размещены блок геофонов, компас, блок питания и блок управления и регистрации, включающий аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и блок памяти. Компас выполнен цифровым и соединен с блоком геофонов через связанные между собой по мультиплексным каналам связи платы регистратора и интерфейсной платы блока управления и регистрации.
Недостатком данного модуля, также как и иных используемых сейсмостанций является изменение в ходе работы параметров задающего кварцевого генератора (старение), что влияет на точность внутренних часов и измерений и негативно сказывается на качестве получаемой сейсмической информации. Для устранения этого недостатка приходится проводить его отладку, как правило, перед началом полевого сезона и в процессе подготовки комплекса донных модулей к работе в районе работ, включающих в себя разгерметизацию и разборку корпуса донного модуля, демонтаж соединений, извлечение платы, содержащей кварцевый генератор. Извлеченный модуль устанавливают на специальные стенды, где, после некоторого количества измерений с помощью поверенного высокоточного частотомера, осуществлялся подбор сопротивлений, которые напаивались на плату генератора (таким образом, выполнялась корректировка частоты генератора), после чего она, после проведения проверок частоты, вновь устанавливалась в модуль. Учитывая, что такую процедуру требовалось проводить для каждого из сотен модулей комплекса, используемого для сейсморазведки морского дна, то это приводило к большим временным и финансовым потерям.
Задачей, решаемой авторами являлось модификация конструкции донного модуля, позволяющего проводить коррекцию работы генератора в ходе проводимых работ без вскрытия корпуса модуля.
Технический результат заключался в том, что в донном модуле, содержащим блок питания, блок регистрации с входящим в него кварцевым генератором, платой коммуникации датчиков и датчиками - геофонам и гидрофоном, а также разъемом для получения управляющих команд, данных GPS (GLONASS) и снятия информации, в блоке регистрации к кварцевому генератору подсоединены дополнительно микроконтроллер и цифроаналоговый преобразователь.
Структурно-функциональная схема модуля приведена на фиг. 1, где использованы следующие обозначения:
1. Блок питания (БП); 2. Блок регистрации (БР); 3. Блок коммунитации датчиков (БК); 4. Блок датчиков-геофонов (БД); 5. Гидрофон (ГФ); 6. Разъем; 7. Плата ХАБ (ХАБ); 8. Плата угломера (ПУ); 9. Датчик давления (ДД); 10. Плата компенсации старения генератора (ПК); 11. Кварцевый генератор (КГ); 12. Микроконтроллер; 13. Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП); 14. Плата интерфейса (ПИ); 15. Плата регистратора (ПР).
Модуль включает в себя установленные в герметичный корпус блок питания (БП) 1, блок регистрации (БР) 2, блок коммуникации (БК) 3, блок датчиков-геофонов (БД) 4, гидрофон (ГФ) 5, а также на поверхности модуля разъем 6 для получения внешнего питания, управляющих команд, данных GPS или GLONAS и передачи информации о состоянии модуля и полученных данных и вспомогательные приспособления для его установки.
Блок питания (БП) 1 предназначен для обеспечения работы приборов и устройств модуля и содержит аккумуляторную батарею и контроллер блока питания, который обеспечивает автоматическую зарядку аккумуляторов при подаче на блок питания внешнего напряжения. Для питания аппаратуры донного модуля, как правило, используют Li-Ion аккумуляторы, обеспечивающие автономность его работы по питанию в режиме непрерывной записи не менее 45 (сорока пяти) сут.
Блок регистрации 2 включает в себя плату угломера 8 для определения положения донного модуля в пространстве, датчик давления 9, плату компенсации старения генератора 10, плату интерфейса 14, содержащую память данных ПУ 8 и плату регистратора 15, которая обеспечивает прием, усиление, преобразование и запись в цифровом виде сейсмической информации получаемой через ПК 3 от блока геофонов 4 и гидрофона 5.
Блок геофонов 4 представляет собой правую ортогональную тройку из геофонов, имеющих собственную частоту 8-15 Гц, верхний предел частоты пропускания до 250 герц и чувствительность не менее 27 В/м/с характеристики гидрофона.
Гидрофон 5 представляет собой прямоугольный герметичный корпус с элементами герметизации для подсоединения к донному модулю. Он оснащен аналоговым предусилителем, конструктивно представляющем собой печатную плату, закрепленную на блоке геофонов 4.
Работа БР 2 происходит от задающего кварцевого генератора 14 с температурной нестабильностью частоты не хуже ±5×10-9 с/с, потребление которого обеспечивает требуемую автономность модуля по питанию. КГ 14 контролируется и корректируется МК 15 через ЦАП 16.
На корпусе модуля размещен разъем 6, который предназначен для подключения к донному модулю аппаратуры комплекса без вскрытия герметичного контейнера донного модуля. После отключения от аппаратуры лаборатории разъем 6 закрывается крышкой, позволяющей работать этому узлу на глубине до 500 м.
Модуль работает следующим образом. С судна донные модули, вынутые из транспортных ячеек и подсоединенные к тросу, погружаются, под действием силы тяжести, на дно акватории, при достижении дна обеспечивается надежный контакт модуля с дном,
Прием компонент волнового поля осуществляется датчиками БГ 4 по трем ортогональным направлениям и гидрофоном. Сейсмический сигнал от X, Y, Z каналов блока геофонов поступает ка ПК 3 одновременно с сигналом гидрофона 5. На ПК 3 более слабый сигнал с гидрофона для выравнивания амплитуды сигналов геофонов и гидрофона. Далее, сигнал каждого канала поступает на ПР 15, состоящий из программируемых усилителя и АЦП. Усиленный в соответствии с предустановленными для каждого канала коэффициентами усиления сигнал передается на блок АЦП, где оцифровывается 24 разрядным АЦП и на далее на ПИ 14, где записывается во флеш-память
Кроме преобразования и записи в блок памяти фиксируемой сейсмической информации с привязкой ее ко времени, получаемого от GPS приемника, все остальные операции, выполняемые донным модулем, производятся под ПИ 14, снабженной отдельным мощным микроконтроллером. Однако, при работе донного модуля на профиле работает только плата регистратор ПР 15, а интерфейсная плата ПИ 14 находится в режиме ожидания, с минимальным потреблением энергии.
По окончании работы модуля на профиле ПИ 14 обеспечивает взаимодействие модуля с внешними устройствами и бортовыми системами.
В процессе работы донного модуля на профиле осуществляется синхронизация всех аппаратных блоков от GPS или ГЛОНАСС приемника, выход которого соединен с реализованным программно-аппаратным образом на базе ПИ 14.
При этом МК 12 осуществляет вычисление частоты генератора, ориентируясь на сигналы точного времени GPS или Глонас, поступающие через разъем 6 на БО 2 от внешнего синхронизатора комплекса, соединенного с соответствующей антенной-приемником.
Программа микроконтроллера осуществляет корректировку частоты генератора, при помощи опорного напряжения, генерируемого управляемым ею ЦАП 13. После подбора напряжения, обеспечивающего точность частоты генератора не менее допустимого значения, величина напряжения запоминается в память микроконтроллера ПР 15.
При повторных включениях донного модуля на МК 12 подаются, записанные после процедуры подстройки, корректирующие значения напряжения, обеспечивающие требуемую точность его частоты.
Автоматизация процесса корректировки частоты позволяет выполнять ее непосредственно перед сейсмическими работами и в процессе выполнения работ, одновременно с любым количеством донных модулей.
По окончании работы и выполнения этапа геологической работы, максимальный срок которой ограничен в основном временем автономной работы блока питания и ограниченным ресурсом флеш-памяти, донный модуль, посредством фала, поднимается на борт судна. После чего модуль подсоединяется посредством герморазъемов к бортовому модулю и осуществляется съем информации из блока памяти для дальнейшей обработки.
Использование предлагаемой схемы компенсации старения кварцевого генератора позволяет повысить точность измерения на 2-5% и существенно снизить трудозатраты при работе с донным модулем.
Claims (1)
- Донный сейсмический модуль, содержащий расположенные в корпусе блок питания, блок регистрации с входящим в него кварцевым генератором, плату коммуникации датчиков и геофоны, и гидрофон, а также разъем для получения управляющих команд, данных GPS (GLONASS) и снятия информации, отличающийся тем, что в блоке регистратора к кварцевому генератору подсоединены дополнительно микроконтроллер и цифроаналоговый преобразователь.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017115861U RU178303U1 (ru) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Донный сейсмический модуль |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017115861U RU178303U1 (ru) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Донный сейсмический модуль |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU178303U1 true RU178303U1 (ru) | 2018-03-29 |
Family
ID=61867727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017115861U RU178303U1 (ru) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Донный сейсмический модуль |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU178303U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2773786C1 (ru) * | 2021-12-21 | 2022-06-09 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") | Измерительный блок испытательной сборки для исследования работы узлов и модулей взрывателей под действием перегрузок |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6199016B1 (en) * | 1998-05-26 | 2001-03-06 | Environmental Investigations Corporation | Resonance acoustical profiling system and methods of using same |
RU103194U1 (ru) * | 2010-12-16 | 2011-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Сейсмо-Шельф" | Универсальный сейсмический модуль |
RU130091U1 (ru) * | 2012-07-04 | 2013-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Сейсмо-Шельф" | Донная станция для морской сейсморазведки |
RU2510051C1 (ru) * | 2012-10-29 | 2014-03-20 | Андрей Владимирович ТУЛУПОВ | Донная станция для морских геофизических исследований |
-
2017
- 2017-05-04 RU RU2017115861U patent/RU178303U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6199016B1 (en) * | 1998-05-26 | 2001-03-06 | Environmental Investigations Corporation | Resonance acoustical profiling system and methods of using same |
RU103194U1 (ru) * | 2010-12-16 | 2011-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Сейсмо-Шельф" | Универсальный сейсмический модуль |
RU130091U1 (ru) * | 2012-07-04 | 2013-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Сейсмо-Шельф" | Донная станция для морской сейсморазведки |
RU2510051C1 (ru) * | 2012-10-29 | 2014-03-20 | Андрей Владимирович ТУЛУПОВ | Донная станция для морских геофизических исследований |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2773786C1 (ru) * | 2021-12-21 | 2022-06-09 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") | Измерительный блок испытательной сборки для исследования работы узлов и модулей взрывателей под действием перегрузок |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2018260938B2 (en) | Real-time autonomous weather and space weather monitoring | |
CN106441553B (zh) | 一种基于海洋环境噪声的声学监测系统及方法 | |
CN109143325B (zh) | 一种海底四分量节点地震仪器系统及海底地震数据采集方法 | |
US7433264B2 (en) | Methods and systems for determination of vertical correction of observed reflection seismic signals | |
CN206788371U (zh) | 一种基于星基差分增强技术的深远海波浪和潮位测量浮标 | |
BRPI0208284B1 (pt) | estação subaquática | |
US20190120989A1 (en) | System and method for operating a subsea sensor field | |
RU2650849C1 (ru) | Автономная сейсмоакустическая станция | |
RU111691U1 (ru) | Донный модуль сейсмической станции | |
AU2020200040A1 (en) | Seismic streamer shape correction using derived compensated magnetic fields | |
JP2019191010A (ja) | マルチチャンネルストリーマケーブル | |
RU178303U1 (ru) | Донный сейсмический модуль | |
RU2279696C1 (ru) | Способ морской поляризационной сейсморазведки | |
RU2478059C1 (ru) | Подвижный морской аппарат для подводных исследований | |
RU2229146C1 (ru) | Автономная донная сейсмическая станция (адсс "ларге") | |
RU2348950C1 (ru) | Подводная обсерватория | |
RU2563316C1 (ru) | Подводная станция | |
RU2276388C1 (ru) | Морская автономная донная сейсмическая станция | |
RU2572046C1 (ru) | Морская автономная донная станция для сейсморазведки и сейсмологического мониторинга | |
US20140185408A1 (en) | Bottom seismic system | |
CN110658566A (zh) | 一种海底地磁日变观测装置 | |
RU130091U1 (ru) | Донная станция для морской сейсморазведки | |
JPH09145821A (ja) | 水中物体位置測定装置 | |
RU2566599C1 (ru) | Гидрохимическая донная станция для геологического мониторинга акваторий | |
RU160473U1 (ru) | Донная станция |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190505 |