RU215581U1 - AUTONOMOUS SEISMIC DATA RECORDER - Google Patents
AUTONOMOUS SEISMIC DATA RECORDER Download PDFInfo
- Publication number
- RU215581U1 RU215581U1 RU2022119969U RU2022119969U RU215581U1 RU 215581 U1 RU215581 U1 RU 215581U1 RU 2022119969 U RU2022119969 U RU 2022119969U RU 2022119969 U RU2022119969 U RU 2022119969U RU 215581 U1 RU215581 U1 RU 215581U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- analog
- module
- geophone
- amplifier
- seismic data
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920002574 CR-39 Polymers 0.000 claims abstract 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 5
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005442 molecular electronic Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к геофизическому оборудованию, а именно к бескабельным телеметрическим устройствам. Устройство автономной регистрации сейсмических данных имеет корпус с металлическим штырем, со встроенной в корпус литий-полимерной батареей, расположенные под крышкой корпуса подпружиненные контакты для обеспечения заряда внутренней батареи и для считывания данных из памяти устройства без предварительного разбора устройства с использованием протокола Ethernet, плату с расположенными на ней устройствами электронной памяти, усилитель с дифференциальным входом, АЦП, процессор, модуль с Wi-Fi антенной, модуль с GPS антенной, аналоговый геофон, который устанавливается в нижнюю часть корпуса для обеспечения надежного контакта со штырем, отличающееся тем, что используют аналоговый геофон с чувствительностью в 4,6 раза выше, чем у традиционного геофона типа GS20DX, корпус герметичный, по IP68, и выполнен из удара прочного пластика. The utility model relates to geophysical equipment, namely to cableless telemetry devices. The device for autonomous seismic data recording has a body with a metal pin, with a lithium-polymer battery built into the body, spring-loaded contacts located under the cover of the body to ensure the charge of the internal battery and to read data from the device’s memory without preliminary disassembly of the device using the Ethernet protocol, a board with located on it are electronic memory devices, an amplifier with a differential input, an ADC, a processor, a module with a Wi-Fi antenna, a module with a GPS antenna, an analog geophone, which is installed in the lower part of the case to ensure reliable contact with the pin, characterized in that an analog geophone is used with a sensitivity 4.6 times higher than a traditional geophone type GS20DX, the case is sealed to IP68, and is made of shock-resistant plastic.
Description
Полезная модель относится к геофизическому оборудованию, а именно к бескабельным телеметрическим устройствам.The utility model relates to geophysical equipment, namely to cableless telemetry devices.
Из предшествующего уровня техники известен блок автономной регистрации, содержащий корпус со съемной крышкой, аккумуляторную батарею, усилитель, аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), модуль с wi-fi антенной, модуль с GPS антенной, плату электронной памяти, отличающийся тем, что имеет встроенный аналоговый геофон, предназначенный для преобразования механических колебаний поверхности земли в электрический импульс с последующей передачей его на усилитель и АЦП для преобразования в цифровой код и записи в электронную память. Также известно бескабельное устройство регистрации сейсмических данных (Патент на полезную модель РФ №199415 Бескабельное устройство регистрации сейсмических данных) отличающееся тем, что вместо аналогового геофона в устройство установлен молекулярно-электронный датчик для работы на низких частотах. Поскольку датчик активный и требует питание, то мощность потребления устройства увеличивается и соответственно время непрерывной регистрации значительно уменьшается. Также недостатком является зависимость чувствительности от температуры окружающей среды, что ограничивает его применение в широком спектре температур.From the prior art, an autonomous recording unit is known, containing a housing with a removable cover, a battery, an amplifier, an analog-to-digital converter (ADC), a module with a wi-fi antenna, a module with a GPS antenna, an electronic memory board, characterized in that it has a built-in an analog geophone designed to convert mechanical vibrations of the earth's surface into an electrical impulse with its subsequent transfer to an amplifier and ADC for conversion into a digital code and recording into electronic memory. Also known is a cableless seismic data recording device (Utility Model Patent of the Russian Federation No. 199415 Cableless seismic data recording device), characterized in that instead of an analog geophone, a molecular-electronic sensor is installed in the device to operate at low frequencies. Since the sensor is active and requires power, the power consumption of the device increases and, accordingly, the time of continuous recording is significantly reduced. Also, the disadvantage is the dependence of the sensitivity on the ambient temperature, which limits its use in a wide range of temperatures.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в увеличении чувствительности при регистрации широкого спектра сейсмических сигналов и повышения потребительских возможностей использования настоящего устройства в процессе проведения геофизических исследований в диапазоне широкого спектра температур от -40 до +70 градусов Цельсия.The task to be solved by the utility model is to increase the sensitivity when registering a wide range of seismic signals and increase the consumer possibilities of using this device in the process of geophysical research in a wide temperature range from -40 to +70 degrees Celsius.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение чувствительности к слабым сейсмическим сигналам и, соответственно, расширение динамического диапазона регистрации полезных сейсмических сигналов путем применения не требующего электропитания аналогового геофона GS-ONE, имеющего повышенную чувствительность в 4.6 раз по отношению широко используемого геофона GS-20DX, и, как следствие, повышение информативности геологической среды.The technical result of the claimed utility model is an increase in sensitivity to weak seismic signals and, accordingly, an expansion of the dynamic range of registration of useful seismic signals by using a GS-ONE analog geophone that does not require power supply, which has an increased sensitivity by 4.6 times relative to the widely used GS-20DX geophone, and , as a result, an increase in the information content of the geological environment.
Указанный технический результат достигается благодаря тому, что устройство автономной регистрации сейсмических данных имеет корпус с металлическим штырем, со встроенной в корпус литий-полимерной батареей, расположенные под крышкой корпуса подпружиненные контакты для обеспечения заряда внутренней батареи и для считывания данных из памяти устройства без предварительного разбора устройства с использованием протокола Ethernet, плату с расположенными на ней устройствами электронной памяти, усилитель с дифференциальным входом, АЦП, процессор, модуль с Wi-Fi антенной, модуль с GPS антенной, аналоговый геофон, который устанавливается в нижнюю часть корпуса для обеспечения надежного контакта со штырем, отличающееся тем, что используют аналоговый геофон с чувствительностью в 4.6 раза выше, чем у традиционного геофона типа GS20DX, корпус герметичный, по IP68 и выполнен из удара прочного пластика.This technical result is achieved due to the fact that the device for autonomous recording of seismic data has a housing with a metal pin, with a lithium polymer battery built into the housing, spring-loaded contacts located under the housing cover to charge the internal battery and to read data from the device's memory without first disassembling the device. using the Ethernet protocol, a board with electronic memory devices located on it, an amplifier with a differential input, an ADC, a processor, a module with a Wi-Fi antenna, a module with a GPS antenna, an analog geophone that is installed in the bottom of the case to ensure reliable contact with the pin , characterized in that they use an analog geophone with a sensitivity 4.6 times higher than that of a traditional geophone such as GS20DX, the case is sealed, according to IP68 and is made of impact-resistant plastic.
Устройство поясняется чертежами, на которых изображена структурная схема устройства автономной регистрации сейсмических данных (фиг. 1) и общий вид устройства автономной регистрации сейсмических данных (фиг. 2).The device is illustrated by drawings, which show a block diagram of the device for autonomous registration of seismic data (Fig. 1) and a general view of the device for autonomous registration of seismic data (Fig. 2).
Позициями на чертежах обозначены:Positions in the drawings indicate:
1 - субблок «Контроллер»,1 - subblock "Controller",
2 - субблок «Устройство аналоговое»,2 - subblock "Analogue device",
3 - аналоговый геофон,3 - analog geophone,
4 - устройство питания с литий-полимерной батареей,4 - power supply device with a lithium polymer battery,
5 - GPS-приемник,5 - GPS receiver,
6 - WiFi/Bluetooth-модуль,6 - WiFi/Bluetooth module,
7 - процессор,7 - processor,
8 - LAN-модуль,8 - LAN module,
9 - усилитель,9 - amplifier,
10 - аналогово-цифровой преобразователь,10 - analog-to-digital converter,
11 - Flash-память,11 - Flash memory,
12 - подпружиненные контакты.12 - spring-loaded contacts.
В состав устройства автономной регистрации сейсмических данных входят следующие узлы и блоки:The device for autonomous recording of seismic data includes the following units and blocks:
Субблок контроллера 1, обеспечивающий управление и синхронизацию работы узлов и блоков;
Субблок «Устройство аналоговое» 2, обеспечивающий предварительное усиление и последующее преобразование в цифровой код аналогового сейсмического сигнала, поступающего от встроенного аналогового геофона;Subblock "Analogue device" 2, which provides preliminary amplification and subsequent conversion into a digital code of an analog seismic signal coming from the built-in analog geophone;
Аналоговый геофон 3, обеспечивающий прием сейсмических сигналов в широком динамическом диапазоне;Analogue geophone 3, providing reception of seismic signals in a wide dynamic range;
Устройство питания, обеспечивающее электропитанием все узлы и блоки.A power supply device that provides power to all nodes and blocks.
Субблок «Контроллер» 1 включает в себя GPS-приемник 5, Wi-Fi/Bluetooth-модуль 6, процессор 7, LAN-модуль 8, Flash-память 11;The subunit "Controller" 1 includes a
Субблок «Устройство аналоговое» 2 включает в себя усилитель с дифференциальным входом 9 и аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) 10.Subblock "Analogue device" 2 includes an amplifier with a
Устройство автономной регистрации сейсмических данных имеет пластиковый корпус с металлическим штырем и крышкой. В корпус встроена литий-полимерная батарея. На крышке корпуса расположены подпружиненные контакты для обеспечения заряда внутренней батареи и для считывания данных из памяти устройства без предварительного разбора устройства с использованием протокола Ethernet. В корпусе также размещена плата с расположенными на ней процессором, электронной памятью, 24 разрядным АЦП, усилителем с дифференциальным входом, модулем с wi-fi антенной, модулем с GPS антенной, LAN-модулем и устройством питания без литий-полимерной батареи. Геофон с высокой чувствительностью и нелинейными искажениями менее 0.05%, устанавливается в нижнюю часть корпуса для обеспечения надежного контакта со штырем, который заглубляется в грунт для приема слабых сигналов, поступающих от земной поверхности в результате возбуждения последней разного типа сейсмическими источниками.The device for autonomous seismic data recording has a plastic case with a metal pin and a cover. A lithium-polymer battery is built into the case. There are spring-loaded contacts on the case cover for charging the internal battery and for reading data from the device's memory without first disassembling the device using the Ethernet protocol. The case also contains a board with a processor, electronic memory, a 24-bit ADC, an amplifier with a differential input, a module with a wi-fi antenna, a module with a GPS antenna, a LAN module and a power supply device without a lithium polymer battery. A geophone with high sensitivity and non-linear distortion less than 0.05% is installed in the lower part of the body to ensure reliable contact with the pin, which is buried in the ground to receive weak signals coming from the earth's surface as a result of the excitation of the latter by various types of seismic sources.
Для удобства использования устройства при широком спектре температур от -40 до +70 градусов Цельсия, все модули, включая аналоговый геофон, установлены в один герметичный пластиковый корпус по IP68.For ease of use of the device at a wide range of temperatures from -40 to +70 degrees Celsius, all modules, including the analog geophone, are installed in one sealed plastic case according to IP68.
В заявляемом устройстве могут быть использованы разные типы аналоговых геофонов, отличающихся по собственной частоте, частотному диапазону, входному сопротивлениюIn the claimed device, different types of analog geophones can be used, differing in natural frequency, frequency range, input impedance
Устройство работает следующим образом. Оператор производит установку устройства на земной поверхности, заглубляя его посредством штыря на небольшую глубину. Включает питание устройства посредством поднесения магнита к корпусу устройства. Устройство запускается в работу и определяет координаты места установки и синхронизируется по сигналу спутника. При создании сейсмоисточником колебаний земной поверхности и поступлении на вход устройства отраженных волн геофон принимает механические колебания и преобразует их в электрический сигнал, который поступает последовательно на усилитель и 24-разрядный аналогово-цифровой преобразователь для оцифровки и впоследствии записывается в память устройства. Далее сигнал может быть извлечен из памяти устройства через модуль Wi-Fi для последующей обработки в вычислительном центре.The device works as follows. The operator installs the device on the earth's surface, deepening it by means of a pin to a shallow depth. Turns on the power of the device by bringing the magnet to the body of the device. The device is put into operation and determines the coordinates of the installation site and is synchronized by the satellite signal. When the seismic source creates vibrations of the earth's surface and the reflected waves arrive at the input of the device, the geophone receives mechanical vibrations and converts them into an electrical signal, which is fed sequentially to an amplifier and a 24-bit analog-to-digital converter for digitization and subsequently recorded in the device's memory. Further, the signal can be retrieved from the device's memory via the Wi-Fi module for further processing in the computer center.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU215581U1 true RU215581U1 (en) | 2022-12-19 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU111691U1 (en) * | 2011-07-28 | 2011-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Сейсмо-Шельф" | BOTTOM MODULE OF SEISMIC STATION |
US8098546B2 (en) * | 2009-07-08 | 2012-01-17 | Geospace Technologies, Lp | Geophone having improved sensitivity |
RU168834U1 (en) * | 2016-11-09 | 2017-02-21 | АО "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Universal bottom station |
US20190243015A1 (en) * | 2017-02-21 | 2019-08-08 | Geospace Technologies Corporation | Systems and methods for seismic data acquisition |
RU199415U1 (en) * | 2020-03-27 | 2020-08-31 | Публичное акционерное общество "ГЕОТЕК Сейсморазведка" | CABLE-FREE SEISMIC DATA RECORDER |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8098546B2 (en) * | 2009-07-08 | 2012-01-17 | Geospace Technologies, Lp | Geophone having improved sensitivity |
RU111691U1 (en) * | 2011-07-28 | 2011-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Сейсмо-Шельф" | BOTTOM MODULE OF SEISMIC STATION |
RU168834U1 (en) * | 2016-11-09 | 2017-02-21 | АО "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Universal bottom station |
US20190243015A1 (en) * | 2017-02-21 | 2019-08-08 | Geospace Technologies Corporation | Systems and methods for seismic data acquisition |
RU199415U1 (en) * | 2020-03-27 | 2020-08-31 | Публичное акционерное общество "ГЕОТЕК Сейсморазведка" | CABLE-FREE SEISMIC DATA RECORDER |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
НОВЫЙ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЙ ГЕОФОН GT DS-5HZ". Найдено в Интернет, https://new-eastgeo.ru/wp-content/uploads/2018/04/%D0%9E%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B3%D0%B5%D0%BE%D1%84%D0%BE%D0%BD%D1%8B-DS-5Hz.pdf - дата кэширования на сайте https://web.archive.org/ - 11.07.2019. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kulak et al. | Extremely low frequency electromagnetic field measurements at the Hylaty station and methodology of signal analysis | |
US10120088B2 (en) | Cableless seismic sensors and methods for recharging | |
CA2700163A1 (en) | Low-power satellite-timed seismic data acquisition system | |
CN201340457Y (en) | General-purpose seismic data collecting and recording device | |
Sobisevich et al. | New-generation autonomous geohydroacoustic ice buoy | |
US3944967A (en) | Updated diver navigation device | |
RU215581U1 (en) | AUTONOMOUS SEISMIC DATA RECORDER | |
CN102236106A (en) | Method and device for measuring resistivity of underground medium on ground and in gallery in quasi-three-dimension mode | |
RU171967U1 (en) | OFFLINE HYDROPHYSICAL FIELD RECORDER | |
RU106396U1 (en) | HYDROACOUSTIC COMPLEX FOR REGISTRATION OF GEOPHYSICAL PARAMETERS OF WAVE FIELDS | |
Panahi et al. | A low-power datalogger based on compactflash memory for ocean bottom seismometers | |
CN205375791U (en) | Surveying instrument | |
RU2003100185A (en) | AUTONOMOUS BOTTOM SEISMIC STATION "LARGE" | |
RU214461U1 (en) | AUTONOMOUS HYDROSTATIC PRESSURE RECORDER | |
Lin et al. | Evaluations of an ocean bottom electro-magnetometer and preliminary results offshore NE Taiwan | |
Chen et al. | A compact ocean bottom electromagnetic receiver and seismometer | |
CN105629315A (en) | Active field compensation type digital ultralow frequency electromagnetic sensor | |
RU213999U1 (en) | Seismic signal recorder with pre-processing and data transmission via energy-efficient wireless communication channels | |
RU160473U1 (en) | BOTTOM STATION | |
RU159822U1 (en) | SEISMIC RECORDER | |
JP2004029037A (en) | Time generation apparatus and method thereof | |
RU168834U1 (en) | Universal bottom station | |
US11953636B2 (en) | Satellite-enabled node for ambient noise tomography | |
RU219565U1 (en) | AUTONOMOUS HYDROSTATIC PRESSURE RECORDER | |
Wang et al. | Development and application of a compact ocean bottom electromagnetometer based on ARM embedded system |