RU2189615C1

RU2189615C1 - Method and device for collection of seismic data

Info

Publication number: RU2189615C1
Application number: RU2001128119A
Authority: RU
Inventors: В.П. Васильев; А.Н. Шмыков; А.В. Сагайдачный; О.М. Сагайдачная; Т.С. Птицына
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2002-09-20

Abstract

FIELD: conducting of aerial seismic operations with the aid of multichannel seismic stations. SUBSTANCE: method for collection of seismic data consists in excitation of seismic vibrations and their synchronous recording with the aid of groups of identical field modules, use is made of several automatic recording stations, the necessary parameters of the mode of collection of seismic data are determined and set at one of them. The set parameters of the mode of collection of seismic data are transmitted via a satellite communication system to the other automatic recording stations operating in the program mode. The device for collection of seismic data has the first central automatic recording station connected to a group of series-connected field modules, in addition it has the second directed automatic recording stations connected to the groups of series-connected field modules. The first central automatic recording station and each second automatic recording station are provided with satellite modems. EFFECT: enhanced capacity and truth of collected data. 6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области сейсмической разведки, в частности к процессу проведения площадных сейсмических работ с помощью многоканальных сейсмических станций. The invention relates to the field of seismic exploration, in particular to the process of conducting areal seismic operations using multi-channel seismic stations.

Известны способ и устройство сбора сейсмических данных (авторское свидетельство СССР 1594474, G 01 V 1/22). Данное техническое решение основано на использовании связанной с множеством идентичных полевых модулей автоматической регистрирующей станции. Согласно данному способу по каналу связи передают сигналы к включению и адресации группам идентичных полевых модулей, на информационные входы которых поступает сейсмическая информация, в каждом полевом модуле преобразуют принятую сейсмическую информацию в цифровую форму (цифровой код) и передают ее по линии связи в автоматическую регистрирующую станцию. A known method and device for collecting seismic data (USSR copyright certificate 1594474, G 01 V 1/22). This technical solution is based on the use of an automatic recording station associated with many identical field modules. According to this method, signals are transmitted through the communication channel for switching on and addressing to groups of identical field modules, the information inputs of which receive seismic information, in each field module the received seismic information is converted into digital form (digital code) and transmitted through the communication line to the automatic recording station .

Устройство, реализующее данный способ, включает автоматическую регистрирующую станцию, связанную двухпроводным каналом связи с K группами соединенных последовательно полевых модулей (регистраторов). При этом автоматическая регистрирующая станция содержит блок управления, связанный с включающими блок памяти процессором и приемопередатчиком, K канальными контроллерами, и схему синхронизации возбуждения. Каждый полевой модуль (регистратор) содержит связанные общей магистралью усилитель, n входов которого подключены к n геофонам, а n выходов соединены с n информационными входами аналого-цифрового преобразователя (АЦП), а также процессор, оперативное запоминающее устройство, приемопередающее устройство, источник питания. A device that implements this method includes an automatic recording station connected by a two-wire communication channel with K groups of field modules (recorders) connected in series. In this case, the automatic recording station contains a control unit associated with a processor and a transceiver including a memory unit, K channel controllers, and an excitation synchronization circuit. Each field module (recorder) contains an amplifier connected by a common highway, n inputs of which are connected to n geophones, and n outputs are connected to n information inputs of an analog-to-digital converter (ADC), as well as a processor, random access memory, transceiver, and a power source.

Недостатком данного технического решения является низкая производительность и надежность регистрации, что обусловлено продолжительной во времени процедурой сбора данных, вероятностью сбоя при передаче команды пуска, а также ограничением по длине расстановки сейсмоприемников. The disadvantage of this technical solution is the low productivity and reliability of registration, which is due to the long-term procedure for collecting data, the probability of failure during the transmission of the start command, and also the restriction on the length of the arrangement of geophones.

Задачей изобретения является создание способа сбора сейсмических данных и устройства для его осуществления, обеспечивающих проведение сейсмических измерений с высокой производительностью и достоверностью в реальном масштабе времени на практически неограниченных удалениях между пунктами сбора данных. The objective of the invention is to provide a method for collecting seismic data and a device for its implementation, providing seismic measurements with high performance and reliability in real time at virtually unlimited distances between data collection points.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе сбора сейсмических данных, включающем возбуждение сейсмических колебаний и их синхронную регистрацию с помощью групп идентичных полевых модулей, в каждом из которых принимают, преобразовывают в цифровую форму сейсмическую информацию и передают ее на автоматическую регистрирующую станцию, согласно изобретению, используют несколько автоматических регистрирующих станций, на одной из которых определяют и устанавливают необходимые параметры режима сбора сейсмических данных (время включения полевых модулей, время начала регистрации сейсмических данных, частоту квантования АЦП, величину предварительного усиления, количество отсчетов и количество каналов регистрации), через спутниковую систему связи передают установленные параметры режима сбора сейсмических данных на остальные, работающие в программном режиме автоматические регистрирующие станции, которые в установленный момент времени, предшествующий установленному времени начала регистрации сейсмических данных, включают соответствующие полевые модули, осуществляют процедуру их адресации и настройки, после чего в установленный момент времени, также предшествующий установленному времени начала регистрации сейсмических данных, выдают сигнал команды "пуск сеанса", полевые модули принимают и определяют сигнал "пуск сеанса", а по его окончании начинают регистрацию сейсмических данных, после набора заданного количества отсчетов, в полевые модули подают сигнал команды "стоп сеанса". The problem is solved due to the fact that in the method of collecting seismic data, including the excitation of seismic oscillations and their synchronous registration using groups of identical field modules, in each of which receive, seismic information is digitized and transmitted to an automatic recording station, according to According to the invention, several automatic recording stations are used, on one of which the necessary parameters of the seismic data collection mode are determined and set (time switching on of field modules, the start time of recording seismic data, the ADC quantization frequency, the amount of pre-amplification, the number of samples and the number of registration channels), through the satellite communication system, transmit the set parameters of the seismic data collection mode to the rest, operating in the program mode, automatic recording stations, which the set point in time preceding the set start time of seismic data recording includes the corresponding field modules, They perform the procedure of addressing and setting them, after which, at the set point in time, also preceding the set time for the start of seismic data registration, a “start session” command signal is issued, the field modules receive and determine the “start session” signal, and at the end of it, seismic data are recorded , after a set number of samples has been set, the signal of the “stop session” command is sent to the field modules.

Кроме того, сбор сейсмических данных в каждой из групп полевых модулей осуществляют, начиная с оконечного, последовательно добавляя информацию, переданную каждым последующим полевым модулем. In addition, the collection of seismic data in each of the groups of field modules is carried out, starting with the terminal, sequentially adding information transmitted by each subsequent field module.

Поставленная задача решается также тем, что устройство для сбора сейсмических данных, содержащее связанную через первый контроллер линии связи с группой соединенных последовательно полевых модулей первую центральную автоматическую регистрирующую станцию, включающую первый блок управления, первый и второй порты которого связаны соответственно с первым контроллером линии связи и блоком синхронизации возбуждения, дополнительно содержит связанные с группами соединенных последовательно полевых модулей вторые ведомые автоматические регистрирующие станции, содержащие вторые блоки управления, первые порты которых соединены с входами вторых контроллеров линии связи, при этом первая автоматическая регистрирующая станция и каждая из вторых автоматических регистрирующих станций снабжены спутниковыми модемами, связанными в первой автоматической регистрирующей станций с третьим портом первого блока управления, а во вторых автоматических регистрирующих станциях со вторым портом второго блока управления. The problem is also solved by the fact that the device for collecting seismic data containing connected through the first controller of the communication line with a group of series-connected field modules, the first central automatic recording station, including the first control unit, the first and second ports of which are connected respectively to the first controller of the communication line and block excitation synchronization, further comprises associated with groups of series-connected field modules second slave automatic p registering stations containing second control units, the first ports of which are connected to the inputs of the second controllers of the communication line, while the first automatic recording station and each of the second automatic recording stations are equipped with satellite modems connected in the first automatic recording station to the third port of the first control unit, and in the second automatic recording stations with a second port of the second control unit.

Преимущественно первая центральная автоматическая регистрирующая станция расположена на подвижном объекте, и ее блок управления выполнен в виде персонального компьютера, а блоки управления вторых ведомых автоматических регистрирующих станций выполнены в виде компьютеров, совместимых с персональными. Advantageously, the first central automatic recording station is located on a movable object, and its control unit is made in the form of a personal computer, and the control units of the second slave automatic recording stations are made in the form of computers compatible with personal ones.

Поставленная задача решается также за счет того, что каждый полевой модуль содержит многоканальный усилитель, информационные выходы которого соединены с многоканальным аналого-цифровым преобразователем, управляющие входы и информационные выходы которого соединены с соответствующими входами и выходами контроллера, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго приемопередатчиков, а первый и второй выходы - с их соответствующими входами, при этом двунаправленные входы-выходы приемопередатчиков являются линейными входами-выходами полевого модуля. The problem is also solved due to the fact that each field module contains a multi-channel amplifier, the information outputs of which are connected to a multi-channel analog-to-digital converter, the control inputs and information outputs of which are connected to the corresponding inputs and outputs of the controller, the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs the first and second transceivers, and the first and second outputs - with their respective inputs, while the bidirectional inputs / outputs of the transceivers are linear inputs and outputs of the field module.

На фиг.1 представлена общая блок-схема устройства для сбора сейсмических данных согласно изобретению; на фиг.2 - блок-схема первой центральной автоматической регистрирующей станции; на фиг.3 - блок-схема одной из вторых ведомых автоматических регистрирующих станций и блок-схема полевого модуля. Figure 1 presents a General block diagram of a device for collecting seismic data according to the invention; figure 2 is a block diagram of a first central automatic recording station; figure 3 is a block diagram of one of the second slave automatic recording stations and a block diagram of a field module.

Устройство для сбора сейсмических данных (фиг.1) включает несколько соединенных с соответствующими группами полевых модулей 1 автоматических регистрирующих станций, в том числе первую центральную автоматическую регистрирующую станцию 2, а также ряд вторых ведомых автоматических регистрирующих станций 3. Первая автоматическая регистрирующая станция АРС 2 (фиг.2) содержит блок управления 4, преимущественно управляющий персональный компьютер, первый, второй и третий порты которого связаны соответственно с системой синхронизации возбуждения ССВ 5, первым контроллером 6 линии связи и первым спутниковым модемом 7. Второй порт первого контроллера 6 линии связи является линейным входом-выходом первой автоматической регистрирующей станции 2. Каждая из вторых автоматических регистрирующих станций АРС 3 (фиг. 3) включает второй блок управления 8, преимущественно управляющий компьютер, совместимый с персональным, первый и второй порты которого соединены соответственно с первым портом второго контроллера 9 линии связи и вторым спутниковым модемом 10. Второй порт второго контроллера 9 линии связи является линейным входом-выходом вторых автоматических регистрирующих станций 3. Каждый из полевых модулей 1 (фиг.3) включает контроллер 11, первый и второй входы которого соединены соответственно с первыми выходами первого и второго приемопередатчиков 12 и 13. Первый и второй выходы контроллера 11 соединены с соответствующими входами приемопередатчиков 12 и 13. Управляющие выходы и информационные входы контроллера 11 соединены с входами и выходами многоканального аналого-цифрового преобразователя АЦП 14, входы которого соединены с выходами многоканального усилителя 15. Входы усилителя 15 подключены к сейсмоприемникам (не показаны). Двунаправленные входы-выходы приемопередатчиков 12, 13 являются линейными входами-выходами полевого модуля 1. A device for collecting seismic data (Fig. 1) includes several automatic recording stations connected to the corresponding groups of field modules 1, including the first central automatic recording station 2, as well as a number of second slave automatic recording stations 3. The first automatic recording station ARS 2 ( figure 2) contains a control unit 4, mainly controlling a personal computer, the first, second and third ports of which are connected respectively with the synchronization system is excited I have CER 5, the first controller 6 of the communication line and the first satellite modem 7. The second port of the first controller 6 of the communication line is a linear input-output of the first automatic recording station 2. Each of the second automatic recording stations APC 3 (Fig. 3) includes a second control unit 8, mainly a personal computer compatible control computer, the first and second ports of which are connected respectively to the first port of the second controller 9 of the communication line and the second satellite modem 10. The second port of the second controller 9 l The communication line is a linear input-output of the second automatic recording stations 3. Each of the field modules 1 (Fig. 3) includes a controller 11, the first and second inputs of which are connected respectively to the first outputs of the first and second transceivers 12 and 13. The first and second outputs of the controller 11 are connected to the respective inputs of the transceivers 12 and 13. The control outputs and information inputs of the controller 11 are connected to the inputs and outputs of the multi-channel analog-to-digital converter ADC 14, the inputs of which are connected to the outputs of the multi-channel amplifier 15. The inputs of the amplifier 15 are connected to geophones (not shown). Bidirectional inputs and outputs of the transceivers 12, 13 are linear inputs and outputs of the field module 1.

В каждой группе полевые модули 1 последовательно соединены между собой линией связи 16 и с входами соответствующих регистрирующих автоматических станций 2 и 3. In each group, the field modules 1 are sequentially interconnected by a communication line 16 and with the inputs of the corresponding recording automatic stations 2 and 3.

Контроллер 11 выполнен с использованием программируемой логической матрицы фирмы "Altera" EPF10K10LI84-4. The controller 11 is made using a programmable logic matrix company "Altera" EPF10K10LI84-4.

Процесс сбора сейсмических данных согласно изобретению осуществляется следующим образом. The process of collecting seismic data according to the invention is as follows.

Перед началом эксперимента на местности в заданных точках наблюдения производится расстановка групп полевых модулей 1 и подключение их к соответствующим автоматическим регистрирующим станциям 2 и 3. Далее оператор первой центральной автоматической регистрирующей станции 2, которая выполняет функцию головной и находится преимущественно на подвижном объекте, в блоке управления 4, в качестве которого может быть использован персональный компьютер, устанавливает параметры эксперимента, а именно время включения полевых модулей 1, время начала регистрации сейсмических данных, частоту квантования АЦП, величину предварительного усиления, количество отсчетов и количество каналов регистрации, и через спутниковый модем 7 ретранслирует их в ведомые вторые автоматические регистрирующие станции 3. Через спутниковые модемы 10 команды (сигналы), устанавливающие параметры режима сбора сейсмических данных, поступают в блоки управления 8 (например, индустриальные компьютеры, совместимые с персональными) вторых автоматических регистрирующих станций 3. В результате они автоматически настраиваются на указанные значения параметров и в дальнейшем работают в установленном программном режиме. Before starting the experiment on the ground, at the given observation points, groups of field modules 1 are arranged and connected to the corresponding automatic recording stations 2 and 3. Next, the operator of the first central automatic recording station 2, which performs the function of the head one and is located mainly on a moving object, in the control unit 4, for which a personal computer can be used, sets the parameters of the experiment, namely, the turn-on time of the field modules 1, the start time for registration of seismic data, ADC quantization frequency, pre-amplification value, number of samples and the number of registration channels, and through a satellite modem 7 it relayes them to the slave second automatic recording stations 3. Through satellite modems 10 commands (signals) that set the parameters of the seismic data collection mode enter control units 8 (for example, industrial computers compatible with personal computers) of the second automatic recording stations 3. As a result, they automatically us are spent on the specified parameter values and subsequently work in the installed program mode.

По достижении заданного программой времени, предшествующему времени начала сеанса регистрации, происходит включение всех полевых модулей 1 и настройка всей системы на рабочий режим (привязка идет к мировому времени с точностью, достаточной для требований сейсморазведки). Все АРС 3 и АРС 2 с этого момента работают в программном (автоматическом) режиме. Вначале в линию связи 16 подается команда "включение линии" (пакет из 58 единиц, частота пакетов около 2 кГц), которая достигает ближайшего к АРС полевого модуля 1 и запускает его источник питания (не показан) Питание подается на все составные части полевого модуля 1. Первый приемопередатчик 12, на который пришел сигнал "включение линии", выдает в контроллер 11 соответствующую последовательность импульсов. Контроллер 11 дешифрует эту последовательность, определяет ее как команду "включение линии", восстанавливает длительности импульсов и подает их на второй приемопередатчик 13, на котором происходит восстановление формы исходной последовательности, которая и передается в следующую линию связи 16, т.е. происходит ретрансляция команды "включение линии". Аналогичным образом происходит включение всех последующих полевых модулей 1 по всей линии. Процедура включения полевых модулей 1 занимает какое-то время, около 0,1 с на полевой модуль. Сразу после включения полевые модули 1 могут ретранслировать только специальные безадресные команды. Настройка полевых модулей 1 производится адресными командами, которые будут ретранслироваться только после присвоения каждому полевому модулю 1 своего логического адреса, поэтому следующей командой, которую подают АРС в линию связи 16, является команда присвоения логического адреса. Логика присвоения состоит в следующем. Команда присвоения логического адреса несет этот адрес в себе и поступает из линии связи 16 на вход первого приемопередатчика 12 и далее в виде импульсов - на вход контроллера 11. Команда присвоения адреса не ретранслируется и на вход второго приемопередатчика 13 не поступает. Контроллер 11 принимает команду присвоения адреса, заносит логический адрес, представленный в этой команде, в регистр логического адреса, а по завершении команды устанавливает в "1" указатель присвоения адреса. С этого момента полевой модуль 1 всегда ретранслирует все команды, а воспринимает и исполняет только те, которые адресованы ему (по адресу команды), или безадресные специальные команды. Команда установки логического адреса не воспринимается, не исполняется, но ретранслируется. Управляющий компьютер 8 АРС 3 всегда может проверить правильность записи любого регистра контроллера 11 полевого модуля 1 (с установленным в "1" указателя присвоения адреса) путем чтения указанного (логическим адресом полевого модуля и внутренним адресом) регистра. Аналогично присваиваются логические адреса остальным полевым модулям 1. Каждая следующая команда присвоения логического адреса имеет в поле данных очередной логический адрес, который будет присвоен последующему полевому модулю 1. Upon reaching the time specified by the program, preceding the start time of the registration session, all field modules 1 are turned on and the entire system is set to operating mode (the reference goes to world time with an accuracy sufficient for seismic exploration requirements). From now on, all APC 3 and APC 2 work in program (automatic) mode. First, a “line on” command (packet of 58 units, packet frequency of about 2 kHz) is sent to communication line 16, which reaches the field module 1 closest to the APC and starts its power supply (not shown). Power is supplied to all components of the field module 1 The first transceiver 12, to which the “line on” signal has arrived, provides an appropriate pulse train to the controller 11. The controller 11 decrypts this sequence, defines it as a “line on” command, restores the pulse durations and feeds them to the second transceiver 13, on which the shape of the original sequence is restored, which is transmitted to the next communication line 16, i.e. relay of the command "line on". In a similar way, all subsequent field modules 1 are switched on along the entire line. The process of turning on the field modules 1 takes some time, about 0.1 s per field module. Immediately after switching on, field modules 1 can relay only special addressless commands. The configuration of field modules 1 is carried out by address commands, which will be relayed only after each field module 1 is assigned its own logical address, so the next command that the APC sends to communication line 16 is the logical address assignment command. The assignment logic is as follows. The logical address assignment command carries this address in itself and comes from the communication line 16 to the input of the first transceiver 12 and then in the form of pulses to the input of the controller 11. The address assignment command is not relayed and does not arrive at the input of the second transceiver 13. The controller 11 receives the address assignment command, enters the logical address represented in this command into the logical address register, and upon completion of the command sets the address assignment pointer to “1”. From this moment on, field module 1 always relays all the commands, but only accepts those addressed to it (at the command address) or addressless special commands. The command to set a logical address is not perceived, not executed, but relayed. The control computer 8 APC 3 can always verify the correctness of the record of any register of the controller 11 of the field module 1 (with the address assignment pointer set to "1") by reading the register (the logical address of the field module and the internal address). Similarly, the logical addresses are assigned to the rest of the field modules 1. Each subsequent logical address assignment command has another logical address in the data field that will be assigned to the next field module 1.

После процедуры присвоения логических адресов всем полевым модулям 1, расположенным в линии, происходит настройка параметров регистрации как запись внутренних регистров контроллера 11. Для обеспечения помехозащищенности используемого множества полевых модулей 1 в работе контроллера 11 может быть использована, например "система электронного ключа". Чтобы разрешить запись любого внутреннего регистра, кроме регистра адреса, который закрывается для записи после присвоения логического адреса, нужно послать в регистр "электронного ключа" (тоже внутренний регистр контроллера 11) определенную битовую последовательность, а закрыть любой другой. Настройка режимов происходит следующим образом. Открываем "ключ", записываем регистры контроллера 11, закрываем "ключ", проверяем правильность записи. При ошибках записи процедуру можно повторить. Все настройки происходят последовательно помодульно. Настройка режимов АЦП 14 происходит путем записи регистра состояния микросхем АЦП 14. При настройке указывают конфигурацию системы наблюдения, т.е. указывают, какие из модулей 1 участвуют в работе. Оконечному в цепочке полевых модулей 1 указывается (записью соответствующего бита), что он будет ведущим. Время, предшествующее пуску сеанса регистрации, должно быть больше времени всех настроек полевых модулей 1. Это время, например, на систему из 20 полевых модулей с запасом на многократную перезапись составляет не более 1 минуты (реально в пределах 2 с). After the procedure of assigning logical addresses to all field modules 1 located in the line, the registration parameters are set up as a record of the internal registers of the controller 11. To ensure noise immunity of the set of field modules 1 used in the operation of the controller 11, for example, an "electronic key system" can be used. To allow writing of any internal register, except for the address register, which is closed for writing after assigning a logical address, you need to send a certain bit sequence to the "electronic key" register (also the internal register of controller 11), and close any other one. Setting modes is as follows. Open the "key", write the registers of the controller 11, close the "key", check the correctness of the record. If recording errors occur, the procedure can be repeated. All settings occur sequentially modularly. The ADC 14 modes are set by recording the status register of the ADC microcircuits 14. When configuring, the configuration of the monitoring system is indicated, i.e. indicate which of the modules 1 are involved in the work. The terminal in the chain of field modules 1 is indicated (by writing the corresponding bit) that it will be the master. The time before the start of the registration session should be longer than the time of all settings of field modules 1. This time, for example, for a system of 20 field modules with a margin for multiple rewriting is no more than 1 minute (actually within 2 seconds).

Перед началом сеанса, за несколько секунд, все АРС подают в линию связи 16 команду "пуск сеанса", которая представляет собой последовательность единиц. Первый приемопередатчик 12 принимает ее и передает в контроллер 11. Контроллер 11 определяет команду "пуск сеанса", ретранслирует ее через второй приемопередатчик 13 и, если последовательность не имеет ошибок на протяжении 1024 тактов, подготавливает запуск сеанса, т.е. устанавливает бит ожидания паузы линии связи 16. Распространяясь по линии 16 и достигая каждого полевого модуля 1, команда "пуск сеанса" переводит в режим ожидания начала сеанса все модули 1. В этом состоянии полевые модули 1 могут находиться сколь угодно долго. Из режима ожидания возможен переход только в режим регистрации данных. Before the start of the session, in a few seconds, all the APCs send to the communication line 16 the command "start session", which is a sequence of units. The first transceiver 12 receives it and transmits it to the controller 11. The controller 11 determines the “session start” command, relays it through the second transceiver 13 and, if the sequence has no errors for 1024 cycles, prepares the start of the session, i.e. sets the wait pause bit for the communication line 16. Propagating on line 16 and reaching each field module 1, the “start session” command puts all modules 1 in standby mode for starting a session. In this state, field modules 1 can remain arbitrarily long. From standby mode, it is possible to switch only to data logging mode.

В момент времени, соответствующий времени начала регистрации, центральная первая АРС 2 выдает команду на ССВ 5, одновременно с этим все АРС прекращают передачу последовательности единиц команды "пуск сеанса" и тем самым запускают режимы регистрации. В этот момент контроллеры 11 полевых модулей 1 разрешают работу собственных АЦП 14. Полевые модули 1 принимают аналоговые данные от сейсмоприемников (не показаны), усиливают их в дифференциальных усилителях 15. Усиленные сигналы поступают на входы АЦП 14, которые преобразует аналоговые сигналы в цифровые. Контроллер 11 полевого модуля 1, выделенного как ведущий, по готовности собственного АЦП 14 формирует в линию связи посылку данных, в которую включает данные собственных АЦП 14. Данные для передачи поступают на оба приемопередатчика 12, 13 и далее в линию связи 16. Посылка данных распространяется по линии связи 16 и достигает очередного полевого модуля 1, который эту посылку ретранслирует, а в конце посылки добавляет пакет данных от своих АЦП 14. Распространяясь по линиям связи 16 и цепочке полевых модулей 1, пакет данных разрастается и на входе контроллеров 6 (АРС 2) и 9 (АРС 3) линии связи содержит в себе один отсчет всех АЦП 14 всех полевых модулей 1 данной группы, участвующих в эксперименте, т.е. с установленными соответствующими битами. At the point in time corresponding to the start time of registration, the central first APC 2 issues a command to the CER 5, at the same time, all the APCs stop transmitting the sequence of units of the “start session” command and thereby start the registration modes. At this moment, the controllers 11 of the field modules 1 enable the operation of their own ADCs 14. Field modules 1 receive analog data from geophones (not shown), amplify them in differential amplifiers 15. The amplified signals are fed to the inputs of the ADC 14, which converts the analog signals to digital. The controller 11 of the field module 1, selected as the master, upon the readiness of its own ADC 14 forms a data packet into the communication line, which includes the data of its own ADC 14. Data for transmission is transmitted to both transceivers 12, 13 and then to the communication line 16. Data sending is distributed via communication line 16 and reaches the next field module 1, which relayes this package, and at the end of the package adds a data packet from its ADCs 14. Propagating along communication lines 16 and the chain of field modules 1, the data packet grows and at the input of the control Ller 6 (APC 2) and 9 (APC 3) of the communication line contains one sample of all ADCs of 14 of all field modules 1 of this group participating in the experiment, i.e. with the corresponding bits set.

После набора заданного количества отсчетов управляющие компьютеры 4 (АРС 2) и 8 (АРС 3) при помощи контроллеров 6 (9) линии связи передают в полевые модули 1 по линии связи 16 сигнал "стоп сеанса". Полевые модули 1 последовательно принимают эту команду, дешифруют ее, ретранслируют и запрещают формирование пакетов данных. Если по окончании команды "стоп сеанса" в линию связи ничего не подается, то источники питания полевых модулей 1 выключаются. Если по окончании сеанса в линию связи 16 подать сигнал "включение линии", то полевые модули 1 останутся во включенном состоянии со всеми установками, которые были перед сеансом. Следующий сеанс сбора сейсмических данных можно организовать подачей команд "пуск сеанса" и "стоп сеанса". По окончании эксперимента, в момент сбора АРС 3 с местности или позже, информация считывается с последних на головную АРС 2 через линию связи 16 или стандартные порты управляющих компьютеров 4, 8 для долговременного хранения и обработки. Сбор информации с АРС 3 должен производиться по мере наполнения энергонезависимой памяти (например, "флэш-диска") блоков управления 8. After a set number of samples has been set, the control computers 4 (APC 2) and 8 (APC 3), using the controllers 6 (9) of the communication line, transmit “stop session” signal to field modules 1 via communication line 16. Field modules 1 sequentially accept this command, decrypt it, relay and prohibit the formation of data packets. If, at the end of the “stop session” command, nothing is supplied to the communication line, then the power supplies of the field modules 1 are turned off. If, at the end of the session, a “line connection” signal is sent to the communication line 16, then the field modules 1 will remain in the on state with all the settings that were before the session. The next seismic data collection session can be organized by issuing the “start session” and “stop session” commands. At the end of the experiment, at the time of collecting APC 3 from the terrain or later, information is read from the latter to the host APC 2 via communication line 16 or standard ports of control computers 4, 8 for long-term storage and processing. Information collection from APC 3 should be carried out as non-volatile memory (for example, a "flash disk") is filled in control units 8.

Совокупность признаков технического решения в целом, согласно изобретению, позволяет с высокой точностью и надежностью проводить наблюдения на площадях любых размеров при сохранении точности синхронизации, дистанционно проводить контроль состояния составных частей сейсмостанции, выборочно контролировать качество полученного материала. При этом, алгоритмически-схемное построение автоматических регистрирующих станций и полевых модулей обеспечивает высокую скорость обмена по линии связи между полевыми модулями, регистрацию сейсмических данных в реальном времени без ограничения длительности сеанса наблюдения и, как следствие этого, увеличение производительности, снижение мощности потребления и удешевление всей конструкции. Результатом перечисленных преимуществ является возможность, в отличие от прототипа, реализации эффективных двух- и трехмерных, непрерывных и дискретных систем сейсмических наблюдений. The set of features of the technical solution as a whole, according to the invention, allows for high accuracy and reliability to conduct observations on areas of any size while maintaining synchronization accuracy, remotely monitor the state of the components of the seismic station, selectively control the quality of the material obtained. At the same time, the algorithmic-circuit construction of automatic recording stations and field modules provides a high exchange rate on the communication line between field modules, real-time recording of seismic data without limiting the duration of the observation session and, as a result, increasing productivity, reducing power consumption and reducing the cost of the whole designs. The result of these advantages is the possibility, in contrast to the prototype, of the implementation of effective two- and three-dimensional, continuous and discrete systems of seismic observations.

Способ и устройство согласно данному изобретению реализованы в разработанной заявителем многоканальной сейсмической телеметрической станции СТС-24Р, позволяющей с высокой эффективностью и производительностью проводить региональные сейсмические исследования на удалениях 150-200 км и более. The method and device according to this invention are implemented in the STS-24R multichannel seismic telemetry station developed by the applicant, which allows regional seismic surveys at distances of 150-200 km and more to be carried out with high efficiency and productivity.

Claims

1. A method of collecting seismic data, including the excitation of seismic vibrations and their synchronous registration using groups of identical field modules, in each of which receive, digitize the seismic information and transmit it to an automatic recording station, characterized in that several automatic recording stations, on one of which the necessary parameters of the seismic data collection mode are determined and set: the time of switching on the field modules, the time of the beginning of the register of seismic data, the ADC quantization frequency, the amount of pre-amplification, the number of samples and the number of registration channels transmit the set parameters of the seismic acquisition mode to the other automatic recording stations operating in the software mode through the satellite communication system, which at the set point in time preceding the set start time registration of seismic data, include the appropriate field modules, carry out the procedure for their addressing and setting, after four о at the set point in time, also preceding the set start time of the seismic data recording, the “Start Session” command signal is issued, the field modules receive and determine the “Session Start” signal, and upon its completion, the seismic data are recorded, after a specified number of samples have been set, in field modules signal the Stop Session command.

2. The method according to p. 1, characterized in that the collection of seismic data in each of the groups of field modules is carried out, starting with the terminal, sequentially adding information transmitted by each subsequent field module.

3. A device for collecting seismic data, comprising a first central automatic recording station connected through a first communication line controller to a group of field modules connected in series, including a first control unit, the first and second ports of which are connected respectively to a first communication line controller and an excitation synchronization unit, characterized the fact that it further comprises second slave automatic recording stations connected to groups of field modules connected in series communications containing second control units, the first ports of which are connected to the inputs of the second controllers of the communication line, while the first central automatic recording station and each of the second slave automatic recording stations are equipped with satellite modems connected in the first automatic recording station to the third port of the first control unit, and in the second automatic recording stations, with the second ports of the second control unit.

4. The device according to p. 3, characterized in that the first central automatic recording station is located on a moving object.

5. The device according to p. 3, characterized in that the control unit of the first automatic recording station is made in the form of a personal computer, and the control units of the second automatic recording station in the form of computers compatible with personal ones.

6. The device according to claim 3, characterized in that each field module contains a multi-channel amplifier, the information outputs of which are connected to a multi-channel analog-to-digital converter, the control inputs and information outputs of which are connected to the corresponding inputs and outputs of the controller, the first and second inputs of which are connected respectively, with the outputs of the first and second transceivers, and the first and second outputs with their respective inputs, while the bi-directional inputs and outputs of the transceivers are linear Native inputs and outputs of the field module.