專利名稱：地震采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在此描述的各種技術(shù)的實施例一般涉及地震采集。
背景技術(shù)：
下面的描述和示例盡管包括在此部分內(nèi)，但是它們并不屬于現(xiàn)有技術(shù)。
地震勘測典型包括多個震源，和采集系統(tǒng)，所述采集系統(tǒng)由中心系統(tǒng) 和多個展開的傳感器組成，所述傳感器構(gòu)造成當通過震源將力施加在大地
(earth)上時測量和記錄從多個次表面層(sub-surface layers)反射 的信號。
在可控震源法地震勘測中， 一個或更多振動器單元被典型用作震源。 每個振動器單元可以包括車載致動器(vehicle mounted actuator),所 述車載致動器能夠典型地以頻率掃描的形式將力施加到地面上。每個振動 器單元可以由振動器控制系統(tǒng)控制，所述振動器控制系統(tǒng)構(gòu)造成產(chǎn)生特定 的基準掃描(reference swe印)并且確保通過振動器施加在地面上的力 盡可能緊密地跟隨基準掃描。在所述采集系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的記錄器振動器控制 系統(tǒng)典型地完成多振動器單元和它們對應的振動器控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)(配 合)。
另外，可以執(zhí)行采集后檢驗以便測量在振動器控制系統(tǒng)內(nèi)的內(nèi)部振子 (oscillator)的準確度和無線電通信延遲或啟動時間的總誤差(gross erro:r)。也可以在采集期間執(zhí)行檢驗以便測量具體的掃描啟動的同步準確 度。
定期或在采集期間執(zhí)行的檢驗可以視為相似性檢驗(similarity check)。普遍使用兩種類型的相似性檢驗。其一，在正常的采集循環(huán)期間 每個使用中的振動器每天可以發(fā)生幾次的無線電通信相似性檢驗。以此方 法，來自振動器單元的振動器控制系統(tǒng)的掃描信號通過模擬調(diào)制實時通過無線電信道到達所述記錄器振動器控制系統(tǒng)，在所述記錄器振動器控制系 統(tǒng)中掃描信號能夠與專門的參考信號相比較，所述專門的參考信號事先被 調(diào)整成在時間上與所接收的信號一致。所述無線電通信相似性方法可以提 供有關(guān)所述參考的振動器掃描定時的檢驗，只要假設所有事先測量的延遲 和調(diào)整都是正確的。所述無線電通信相似性方法也可以提供有關(guān)振動器掃 描質(zhì)量的信息，例如其相對相位、力和失真電平。盡管在正常生產(chǎn)期間獲 得所述數(shù)據(jù)，但是分析使用中的所有振動器的數(shù)據(jù)可能是費時的。
被視為有線線路或電路相似性的第二方法一般不在正常采集期間執(zhí) 行，而是在測試進度期間或其后對振動器的維護期間執(zhí)行，這可能是比較 費時的。在第二方法中， 一個或更多振動器單元可以定位成能夠通過直接 連接到釆集系統(tǒng)或其現(xiàn)場單元而獲得掃描信號。與第一方法相同，對數(shù)據(jù) 的分析也可能是費時的過程。

實用新型內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題
當前的同步技術(shù)存在幾個缺點當前的同步技術(shù)典型地依賴設定各種 測量的延遲值以補償無線電發(fā)射頻率和其它因素。這些延遲的最初測量和 系統(tǒng)定時的確認可能是費時的過程。
解決問題的技術(shù)手段
在此描述了用于地震采集系統(tǒng)的各種技術(shù)的實施例，所述地震采集系 統(tǒng)可以包括采集中心系統(tǒng)，所述采集中心系統(tǒng)構(gòu)造成確定在一個或更多振 動器內(nèi)的掃描循環(huán)的希望的啟動時間；和與所述采集中心系統(tǒng)相聯(lián)系的記
錄器源系統(tǒng)控制器。所述記錄器源系統(tǒng)可以構(gòu)造成從所述采集中心系統(tǒng)接 收希望的啟動時間。所述地震采集系統(tǒng)可以進一步包括與所述記錄器源系 統(tǒng)控制器相聯(lián)系的一個或更多振動器單元。每個振動器單元可以構(gòu)造成在 希望的啟動時間啟動振動器內(nèi)的掃描循環(huán)。
在此描述了用于地震采集系統(tǒng)的記錄器的各種技術(shù)的實施例，所述記 錄器可以包括采集控制系統(tǒng)，所述采集控制系統(tǒng)構(gòu)造成確定一個或更多振
動器的希望的啟動掃描時間；和與所述采集中心系統(tǒng)相聯(lián)系的系統(tǒng)控制 器。所述系統(tǒng)控制器可以構(gòu)造成從所述釆集中心系統(tǒng)接收希望的啟動掃描時間。
在此描述了用于地震采集系統(tǒng)的振動器單元的各種技術(shù)的實施例，所 述振動器單元可以包括振動器和與所述振動器相聯(lián)系的控制系統(tǒng)。所述控 制系統(tǒng)可以構(gòu)造成在希望的啟動時間啟動振動器內(nèi)的掃描循環(huán)。所述振動 器單元可以進一步包括與所述控制系統(tǒng)相聯(lián)系的定時系統(tǒng)。所述定時系統(tǒng) 可以構(gòu)造成將脈沖發(fā)送到所述控制系統(tǒng)從而使得控制系統(tǒng)在希望的啟動 時間啟動所述振動器內(nèi)的掃描循環(huán)。
在此描述了用于啟動振動器內(nèi)的掃描循環(huán)的方法的各種技術(shù)的實施 例。所述方法可以包括接收含有用于掃描循環(huán)的希望的啟動時間的啟動命 令，和先于所述希望的啟動時間的預定量時間將脈沖發(fā)送到振動器控制系 統(tǒng)，以使得所述振動器控制系統(tǒng)在希望的啟動時間啟動振動器內(nèi)的掃描循 環(huán)。
在此描述了用于測量振動器內(nèi)的掃描循環(huán)的啟動時間的方法的各種 技術(shù)的實施例。所述方法可以包括將脈沖發(fā)送到振動器控制系統(tǒng)以使得 振動器控制系統(tǒng)在啟動時間啟動振動器內(nèi)的掃描循環(huán)、在所述掃描循環(huán)啟
動的時候從振動器控制系統(tǒng)接收時斷脈沖(time break pulse)、和使用 與第一全球定位系統(tǒng)同步的第一實時時鐘測量接收時斷脈沖的時間。 有益的技術(shù)效果
利用本實用新型的技術(shù)方案，對于當前的同步技術(shù)中典型地依賴設定 各種測量的延遲值以補償無線電發(fā)射頻率和其它因素而言，這些延遲的最 初測量和系統(tǒng)定時的確認、對數(shù)據(jù)的分析能夠快速和準確地進行。
所要求的主題不限于解決任何一個或所有提及的缺點的實施例。另 外，實用新型內(nèi)容部分用于以簡化的形式介紹構(gòu)思的選擇，所述構(gòu)思在具 體實施方式中進一步描述。實用新型內(nèi)容部分既不試圖確定所要求的主題 的主要特征或本質(zhì)特征，也不試圖用于限制所要求的主題的保護范圍。


圖l圖示了根據(jù)在此描述的各種技術(shù)的實施例的地震采集系統(tǒng)的方框
圖2圖示了根據(jù)在此描述的各種技術(shù)的實施例的定時系統(tǒng)的示意圖；和
圖3A-C圖示了用于啟動根據(jù)在此描述的各種技術(shù)的實施例的掃描循 環(huán)的方法的流程圖。
具體實施方式
圖1圖示了根據(jù)在此描述的各種技術(shù)的實施例的地震采集系統(tǒng)100的 方框圖。所述地震采集系統(tǒng)100可以包括記錄器元件和現(xiàn)場元件。所述記
錄器元件可以包括通過通信裝置(例如電路、光纖、電纜、以太網(wǎng)、光纖
通道網(wǎng)(fiber channel network)、無線電通信、無線電話(wireless)、 衛(wèi)星等)彼此聯(lián)系的采集中心系統(tǒng)IO、記錄器源系統(tǒng)控制器20、記錄器 定時系統(tǒng)30、和記錄器振動器控制系統(tǒng)40。所述現(xiàn)場元件可以包括通過 數(shù)據(jù)傳輸機構(gòu)115都可以與采集中心系統(tǒng)10相聯(lián)系的多個采集系統(tǒng)現(xiàn)場 單元110和多個振動器單元60。另外，現(xiàn)場振動器單元60還可以通過無 線電話網(wǎng)絡、衛(wèi)星、或任何能夠便于兩個元件之間的聯(lián)系的任何其它通信 裝置與記錄器源系統(tǒng)控制器20相聯(lián)系。
所述采集中心系統(tǒng)10可以構(gòu)造成確定每個振動器95的希望的啟動掃 描時間并且將該希望的掃描時間發(fā)送到記錄器源系統(tǒng)控制器20。在一個實 施例中，每個振動器95的希望的啟動掃描時間可以相同。除了希望的啟 動掃描時間之外，所述采集中心系統(tǒng)10也可以發(fā)送例如涉及特定類型的 掃描的信息、涉及每個振動器95的信息等其它信息。
所述采集中心系統(tǒng)10可以包括中心處理單元(CPU)、存儲裝置和用 于將存儲裝置連接到CPU的總線。所述存儲裝置可以包括由CPU來執(zhí)行的、 例如程序、指令、部件等一個或更多程序模塊。所述程序模塊可以構(gòu)造成 控制地震采集系統(tǒng)100的各個方面，包括結(jié)構(gòu)和參數(shù)；采集和源程序
(source scheduling);采集執(zhí)行；控制、處理、顯示和存儲獲得的數(shù) 據(jù)；采集數(shù)據(jù)的處理；產(chǎn)生、顯示、和存儲采集數(shù)據(jù)屬性；顯示和存儲源 數(shù)據(jù)和屬性；地震采集系統(tǒng)100的測試等。所述存儲裝置可以進一步包括 程序模塊以便根據(jù)從采集系統(tǒng)場單元110、記錄器源系統(tǒng)控制器20和振動 器系統(tǒng)控制器70接收的情況對采集進行編程(或使得記錄器源系統(tǒng)控制 器20對采集進行編程)。所述采集中心系統(tǒng)10可以進一步包括使得程序模塊能夠與地震采集系統(tǒng)ioo的其它元件相聯(lián)系的聯(lián)系和控制界面。所述 采集中心系統(tǒng)10可以進一步包括便于與操作人員聯(lián)系的操作人員界面。
另外，所述采集中心系統(tǒng)io可以包括輔助采集單元，該輔助采集單元構(gòu) 造成測量通過記錄器振動器系統(tǒng)40相聯(lián)系的基準掃描。
所述記錄器源系統(tǒng)控制器20可以構(gòu)造成控制記錄器振動器控制系統(tǒng) 40的操作。所述記錄器源系統(tǒng)控制器20可以將結(jié)構(gòu)和基準掃描參數(shù)發(fā)送 到記錄器振動器控制系統(tǒng)40以便在預定的時間啟動記錄器振動器控制系 統(tǒng)40中的基準掃描。在一個實施例中，響應于從采集中心系統(tǒng)10接收希 望的啟動掃描時間，所述記錄器源系統(tǒng)控制器20將包括希望的啟動掃描 時間的啟動命令發(fā)送到記錄器定時系統(tǒng)30上。所述啟動命令將一組指令 提供給記錄器定時系統(tǒng)30以便在啟動時間對記錄器振動器控制系統(tǒng)40產(chǎn) 生精確定時脈沖。所述記錄器源系統(tǒng)控制器20也可以使得記錄器定時系 統(tǒng)30確認記錄器振動器控制系統(tǒng)40中的基準掃描啟動時間。在另一實施 例中，響應于從采集中心系統(tǒng)10接收希望的啟動掃描時間，所述記錄器 源系統(tǒng)控制器20可以將該希望的啟動掃描時間發(fā)送到在下面的段落中將 更為詳細地討論的振動器系統(tǒng)控制器70。應該理解的是，盡管所述記錄器 源系統(tǒng)控制器20被描述成將希望的啟動掃描時間發(fā)送到一個振動器系統(tǒng) 控制器，所述記錄器源控制系統(tǒng)20也可以將希望的啟動掃描時間發(fā)送到 多于一個的振動器系統(tǒng)控制器。
所述記錄器源系統(tǒng)控制器20也可以包括中心處理單元(CPU)、存儲 裝置和用于將存儲裝置連接到CPU的總線。所述存儲裝置可以包括通過 CPU來執(zhí)行的、例如程序、指令、部件等一個或更多程序模塊。另外，所 述記錄器源系統(tǒng)控制器20可以包括便于與操作人員聯(lián)系的操作人員界面。
在一個實施例中，記錄器源系統(tǒng)控制器20的存儲裝置可以包括用于 控制記錄器振動器控制系統(tǒng)40和記錄器定時系統(tǒng)30的一個或更多程序模 塊，從而所述記錄器振動器控制系統(tǒng)40能夠在預定時間啟動基準掃描并
且能夠測量和分別確認所述基準掃描啟動時間。所述程序模塊也可以構(gòu)造 成從記錄器振動器控制系統(tǒng)40和記錄器定時系統(tǒng)30接收結(jié)構(gòu)、參數(shù)、狀
態(tài)和其它數(shù)據(jù)。
在另一實施例中，記錄器源系統(tǒng)控制器20的存儲裝置也可以包括程序模塊，所述程序模塊被構(gòu)造用于發(fā)送和接收結(jié)構(gòu)、參數(shù)、掃描啟動時間， 和確認有關(guān)掃描啟動時間到振動器系統(tǒng)控制器70上。在又一實施例中， 記錄器源系統(tǒng)控制器20的存儲裝置也可以包括程序模塊，所述程序模塊
構(gòu)造成當被采集中心系統(tǒng)10激活(enabled:或啟動)的時候，用于計算 預定的掃描啟動次數(shù)。可以根據(jù)從振動器系統(tǒng)控制器70接收的結(jié)構(gòu)、參 數(shù)、狀態(tài)或數(shù)據(jù)進行上述計算。在再一實施例中，存儲裝置可以進一步包 括程序模塊，所述程序模塊被構(gòu)造用于執(zhí)行各種分析，例如分析由每個地 震采集所使用和產(chǎn)生的定時數(shù)據(jù)、分析與掃描發(fā)生或振動器性能相關(guān)的接 收的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，等等。另外，所述程序模塊中的一個或更多可以構(gòu)造成 產(chǎn)生、顯示、存儲和聯(lián)系各種數(shù)據(jù)、分析和導出的屬性到采集中心系統(tǒng)10。
記錄器定時系統(tǒng)30可以包括第一實時時鐘和第二實時時鐘，所述第 一和第二實時時鐘可以分別與第一全球定位系統(tǒng)(GPS) 50和第二全球定 位系統(tǒng)(GPS) 55同步。如此，記錄器定時系統(tǒng)30可以保持準確的第一實 時時鐘和第二實時時鐘。在以下的段落中將參照圖2更加詳細地描述記錄 器定時系統(tǒng)30的實時時鐘和其它部件。
在一個實施例中，記錄器定時系統(tǒng)30可以構(gòu)造成給采集中心系統(tǒng)10 提供定時基準(timing reference)，使得采集中心系統(tǒng)10能夠建立自 己的同步定時。在另一實施例中，記錄器定時系統(tǒng)30可以進一步構(gòu)造成 將定時脈沖傳送到振動器控制系統(tǒng)40。這種傳送可以用于使得容納在記錄 器振動器控制系統(tǒng)40內(nèi)的內(nèi)部處理控制定時振子(oscillator)同步。 在再一實施例中，響應于從記錄器源系統(tǒng)控制器20接收的啟動命令，所 述記錄器定時系統(tǒng)30可以進一步構(gòu)造成先于希望的啟動掃描時間的一定 量時間將啟動命令脈沖提供到記錄器振動器控制系統(tǒng)40。所述預定量的時 間可以取決于記錄器振動器控制系統(tǒng)40開啟(set叩)掃描發(fā)生器所需 要的時間。在又另一實施例中，記錄器定時系統(tǒng)30可以構(gòu)造成在產(chǎn)生基 準掃描的時候從記錄器振動器控制系統(tǒng)40接收時斷脈沖。相應地，記錄 器定時系統(tǒng)30可以測量(或時間標記)接收時間間斷的時間點。在一個 實施例中，可以通過第一和第二實時時鐘測量時間間斷。然后可以將時間 間斷的時間測量發(fā)送到記錄器源系統(tǒng)控制器20。另外，記錄器定時系統(tǒng) 30可以將GPS位置數(shù)據(jù)和屬性傳達到采集中心系統(tǒng)10、記錄器源系統(tǒng)控制器20和/或記錄器振動器控制系統(tǒng)40。
記錄器振動器控制系統(tǒng)40可以包括用于產(chǎn)生基準掃描的掃描發(fā)生器。 在一個實施例中，'記錄器振動器控制系統(tǒng)40可以給構(gòu)造成響應于從記錄 器接收系統(tǒng)30接收脈沖，在希望的啟動掃描時間啟動基準掃描。應該理 解的是，盡管可以通過記錄器振動器控制系統(tǒng)40產(chǎn)生基準掃描，在其它 的實施例中，可以通過采集中心系統(tǒng)10或記錄器源系統(tǒng)控制器20產(chǎn)生基 準掃描。
所述地震采集系統(tǒng)100可以進一步包括作為其震源的振動器單元60。 盡管只圖示了一個振動器單元60，應該理解的是，所述地震采集系統(tǒng)IOO 可以包括不只一個振動器單元60。所述振動器單元60可以包括與振動器 定時系統(tǒng)80相聯(lián)系的振動器系統(tǒng)控制器70、振動器控制系統(tǒng)90、和振動 器95，所述振動器控制系統(tǒng)90構(gòu)造成控制振動器95的操作。
所述振動器系統(tǒng)控制器70可以給構(gòu)造成控制振動器控制系統(tǒng)90的操 作。所述振動器系統(tǒng)控制器70可以將預定的構(gòu)造和掃描參數(shù)發(fā)送到振動 器控制系統(tǒng)90，以在預定的時間在振動器95內(nèi)啟動掃描。在一個實施例 中，響應于從記錄器源系統(tǒng)控制器20接收希望的啟動掃描時間，所述振 動器系統(tǒng)控制器70將包括希望的啟動掃描時間的啟動命令發(fā)送到振動器 定時系統(tǒng)80。所述振動器系統(tǒng)控制器70也可以使得振動器定時系統(tǒng)80 確認在振動器95內(nèi)的掃描啟動時間。
在另一實施例中，所述振動器系統(tǒng)控制器70可以構(gòu)造成獲得由振動 器95和振動器控制系統(tǒng)90產(chǎn)生的信號。所獲得的信號可以包括基準掃描、 所測量的或計算的輸出掃描、在掃描期間執(zhí)行的其它伺服液壓系統(tǒng)傳感器 測量。
所述振動器系統(tǒng)70也可以包括中心處理系統(tǒng)(CPU)、存儲裝置和用 于將存儲裝置連接到CPU的總線。所述存儲裝置可以包括通過CPU來執(zhí)行 的、例如程序、指令、部件等一個或更多程序模塊。另外，所述振動器系 統(tǒng)控制器70可以包括便于與操作人員聯(lián)系的操作人員界面。
在一個實施例中，振動器系統(tǒng)控制器70的存儲裝置可以包括一個或 更多程序模塊，所述程序模塊構(gòu)造成接收、存儲、執(zhí)行或傳送來自記錄器 源系統(tǒng)控制器20、振動器定時系統(tǒng)80、振動器控制系統(tǒng)90和振動器95的通信(或聯(lián)系)。所述通信可以包括掃描啟動次數(shù)、結(jié)構(gòu)、參數(shù)、狀態(tài) 信息和其它數(shù)據(jù)。
在另一實施例中，振動器系統(tǒng)控制器70的存儲裝置可以包括用于控
制振動器控制系統(tǒng)90和振動器定時系統(tǒng)80的程序模塊，從而振動器控制 系統(tǒng)90能夠在預定時間啟動振動器95中的掃描。在又一實施例中，振動 器系統(tǒng)控制器70的存儲裝置可以進一步包括用于測量和確認掃描啟動時 間的程序模塊。
在再一實施例中，振動器系統(tǒng)控制器70的存儲裝置可以包括程序模 塊，所述程序模塊構(gòu)造成計算導航信息(navigation information)并將 所述信息發(fā)送給操作人員以便幫助操作人員準確定位振動器單元。在又一 實施例中，所述程序模塊可以與在一組中操作的其它振動器單元60內(nèi)執(zhí)
行的程序模塊相聯(lián)系，從而可以最優(yōu)化它們的位置模式。在另一實施例中， 振動器系統(tǒng)控制器70的存儲裝置可以包括程序模塊，所述程序模塊被構(gòu) 造用于推測振動器單元60的準備狀態(tài)以便啟動掃描。可以根據(jù)振動器95 以及振動器單元60的其它部件的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)和位置，來推測振動器單元 60的準備狀態(tài)。所述程序模塊可以與在一組中操作的其它振動器單元60 內(nèi)執(zhí)行的程序模塊相聯(lián)系，從而可以推測在所述組中的所有單元的準備狀 態(tài)。
在另一實施例中，振動器系統(tǒng)控制器70的存儲裝置可以包括程序模 塊，所述程序模塊構(gòu)造成控制由振動器95和振動器控制系統(tǒng)90產(chǎn)生的信 號的采集。所述采集信號可以被存儲在振動器系統(tǒng)控制器70內(nèi)以便被其 它程序模塊使用。在又一實施例中，振動器系統(tǒng)控制器70的存儲裝置也 可以包括程序模塊以便分析用于振動器狀態(tài)、掃描性能、定位和準備狀態(tài) 的采集信號。
振動器定時系統(tǒng)80可以包括第一實時時鐘和第二實時時鐘，所述兩 個實時時鐘可以分別與第一全球定位系統(tǒng)(GPS) 84和第二GPS 86同步。 如此，記錄器定時系統(tǒng)80可以保持準確的第一實時時鐘和第二實時時鐘。 在以下的段落中將參照圖2更加詳細地描述記錄器定時系統(tǒng)80的實時時 鐘和其它部件。盡管第一實時時鐘和第二實時時鐘可以分別與第一 GPS 84 和第二GPS 86同步，應該理解的是，在其它的實施例中，第一實時時鐘和第二實時時鐘可以分別與第一GPS 50和第二GPS 55同步。
在一個實施例中，振動器定時系統(tǒng)80可以構(gòu)造成將定時脈沖傳送到 振動器控制系統(tǒng)90?？梢允褂枚〞r脈沖使得容納在記錄器控制系統(tǒng)90內(nèi) 的內(nèi)部處理控制定時振子同步。在另一實施例中，響應于從振動器系統(tǒng)控 制器70接收的啟動命令，振動器定時系統(tǒng)80可以構(gòu)造成先于希望的啟動 掃描時間的預定量的時間給振動器控制系統(tǒng)90提供啟動命令脈沖。所述 一定量的時間取決于記錄器振動器控制系統(tǒng)90開啟振動器95所需要的時 間。在又一實施例中，振動器定時系統(tǒng)80可以構(gòu)造成在啟動振動器95內(nèi) 的掃描循環(huán)的時候從記錄器振動器控制系統(tǒng)90接收時斷脈沖。相應地， 振動器定時系統(tǒng)80可以測量(或時間標記)接收時間間斷的時間點?？?以通過第一和第二實時時鐘測量時間間斷。然后可以將時間間斷的時間測 量發(fā)送到振動器系統(tǒng)控制器70。
振動器控制系統(tǒng)90可以構(gòu)造成響應于接收來自振動器定時系統(tǒng)80的 脈沖，在希望的啟動掃描時間啟動振動器95的掃描循環(huán)。所述振動器95 可以是用于產(chǎn)生通過大地傳播的能量波列的任何地震振動器。盡管只顯示 了一個振動器，應該理解的是，振動器單元60可以包括不止一個振動器。
所述地震采集系統(tǒng)100可以進一步包括通過數(shù)據(jù)傳輸機構(gòu)115與采集 中心系統(tǒng)10相聯(lián)系的多個采集系統(tǒng)場單元110。每個采集系統(tǒng)場單元110 可以包括一個或更多傳感器，所述傳感器構(gòu)造成測量由振動器95產(chǎn)生的、 和由地球的次表面層反射的信號。所述數(shù)據(jù)傳輸機構(gòu)115可以包括例如電 纜、電源、變送器、接收器等各種電氣部件，以便于采集系統(tǒng)場單元110 與采集中心系統(tǒng)10之間的聯(lián)系。所述數(shù)據(jù)傳輸機構(gòu)115還可以便于采集 中心系統(tǒng)10與振動器系統(tǒng)控制器70之間的聯(lián)系。
圖2圖示了根據(jù)在此所描述的各種技術(shù)的實施例的定時系統(tǒng)的示意 圖。所述定時系統(tǒng)200可以用作記錄器定時系統(tǒng)30或振動器定時系統(tǒng)80。 所述定時系統(tǒng)200可以包括與定時控制器230相聯(lián)系的第一和第二定時模 塊210和220，所述定時控制器230與聯(lián)系界面240相聯(lián)系。定時模塊210 和220每個都可以容納一個實時時鐘，所述實時時鐘可以用于精確地產(chǎn)生 例如啟動命令脈沖的定時信號(timed signal)，和測量例如掃描脈沖的 啟動次數(shù)的外界事件時間。在一個實施例中，所述第一定時模塊210和所述第二定時模塊220可 以分別與GPS 250和GPS 260同步。因而，每個實時時鐘可以包括與GPS 同步的振子。通過由GPS產(chǎn)生的每秒一次的脈沖振子可以被同步。如此， GPS 250和GPS 260可以分別作為第一定時模塊210和第二定時模塊220 的時間標準。盡管GPS 250和GPS 260被圖示成位于定時系統(tǒng)200的外部， 應該理解的是，在一些實施例中， 一個或兩個GPS可以集成在定時系統(tǒng)200 的內(nèi)部。另外，盡管所述實時時鐘在此被描述成與GPS同步，應該理解的 是，在一些實施例中，可以使用例如衛(wèi)星技術(shù)、無線電技術(shù)等其它時間同 步系統(tǒng)使得實時時鐘同步。另外，所述GPS 250和GPS 260可以構(gòu)造成將 位置信息提供給聯(lián)系界面240。
如果用于使得實時時鐘同步的時間標準出現(xiàn)故障或變得無效，在該實 時定時系統(tǒng)中的振子的獨立的準確性和穩(wěn)定性可以維持實時時鐘的準確 性一段時間。所述振子的準確性和穩(wěn)定性可以取決于時間標準失效的可能 性和要求的準確性。所述時間標準失效取決于定時系統(tǒng)200相對于衛(wèi)星或 無線電變送器的位置、其它通信的干擾、太陽黑子、以及環(huán)繞定時系統(tǒng)200 的地形、植被、人造建筑物等。
定時控制器230可以構(gòu)造成控制定時模塊210和220的操作。例如， 所述定時控制器230可以被構(gòu)造以便控制例如啟動命令脈沖、掃描啟動脈 沖、定時脈沖、定時信息等信號的通路。
所述聯(lián)系界面240可以構(gòu)造成便于定時控制器230與系統(tǒng)控制器270 之間的聯(lián)系。所述聯(lián)系界面240可以構(gòu)造成發(fā)送例如啟動命令脈沖、掃描 啟動脈沖、定時脈沖、定時信息、GPS定位和狀態(tài)信息等信號。所述聯(lián)系 界面240也可以構(gòu)造成接收來自系統(tǒng)控制器270的指令以給定時控制器 230編程，以在預定時間產(chǎn)生脈沖并測量所述脈沖的定時。在另一實施例 中，聯(lián)系界面240也可以構(gòu)造成從系統(tǒng)控制器270接收指令，從而每一個 定時模塊可以測量由另一定時模塊在預定時間產(chǎn)生的脈沖的時間。當所述 定時系統(tǒng)200被用作記錄器定時系統(tǒng)30 (圖1中所示)時，所述系統(tǒng)控制 器270可以是采集中心系統(tǒng)10、記錄器源系統(tǒng)控制器20和記錄器振動器 控制系統(tǒng)40。當所述定時系統(tǒng)200被用作振動器定時系統(tǒng)80 (圖l中所 示)時，所述系統(tǒng)控制器270可以是振動器系統(tǒng)控制器70和振動器控制系統(tǒng)80。
盡管所述定時系統(tǒng)200在此被描述成具有兩個定時模塊，應該理解的 是，在一些實施例中，基于所述定時系統(tǒng)的必要特征，所述定時系統(tǒng)200
可以包括一個定時模塊或多于兩個定時模塊。
圖3A-C圖示了根據(jù)在此描述的各種技術(shù)的實施例的、用于啟動掃描循 環(huán)的方法300的流程圖。在步驟310中， 一個或更多振動器系統(tǒng)控制器70可 以將關(guān)于它們掃描的準備狀態(tài)的狀態(tài)信息發(fā)送到采集中心系統(tǒng)10中。狀態(tài) 信息可以取決于由振動器定時系統(tǒng)80確定的振動器單元的當前位置，由振 動器95提供的其振動器狀態(tài)，和由振動器控制系統(tǒng)90提供的狀態(tài)信息?？?選地，所述狀態(tài)信息也可以被發(fā)送到記錄器源系統(tǒng)控制器20。
在步驟320中，所述釆集中心系統(tǒng)IO (或記錄器源系統(tǒng)控制器20)可
以確定在一個或更多振動器中的掃描循環(huán)的希望的啟動時間。在一些實施 例中，所述采集中心系統(tǒng)10可以確定例如用于掃描的特殊振動器、它們的 參數(shù)和啟動次數(shù)、必要的基準掃描和其啟動時間等其它采集參數(shù)。
在步驟330中，所述采集中心系統(tǒng)10能夠準備獲得具有在步驟320中確 定的參數(shù)和啟動時間的地震數(shù)據(jù)。通過記錄器定時系統(tǒng)30由第一GPS 50和 第二GPS 55提供的定時基準，可以調(diào)節(jié)所述采集中心系統(tǒng)10內(nèi)的內(nèi)部定時。 在步驟331中，所述采集中心系統(tǒng)10可以在采集啟動時間啟動采集。在步 驟332中，所述采集中心系統(tǒng)10可以確定采集啟動的實際時間。根據(jù)通過 所述記錄器定時系統(tǒng)30由第一GPS 50和第二GPS 55提供的定時基準來確定 實際時間。在步驟333中，在地震數(shù)據(jù)的采集、處理和記錄期間，所述采 集中心系統(tǒng)10可以分析所述地震數(shù)據(jù)以便確定采集的成功。
在步驟340中，所述記錄器源系統(tǒng)控制器20能夠準備啟動在記錄器振 動器控制系統(tǒng)40內(nèi)的基準掃描。在步驟341中，所述記錄器源系統(tǒng)控制器 20可以將參數(shù)發(fā)送到記錄器振動器控制系統(tǒng)40，使得它可以按程序產(chǎn)生基 準掃描。所述記錄器源系統(tǒng)控制器20也可以將包括希望的啟動掃描時間的 啟動命令信息發(fā)送到所述記錄器定吋系統(tǒng)30。在步驟342中，響應于接收 啟動命令信息，所述記錄器定時系統(tǒng)30可以發(fā)送啟動命令脈沖到記錄器振 動器控制系統(tǒng)40。在一個實施例中，在先于希望的啟動掃描時間的預定量 的時間可以發(fā)送所述時間命令脈沖。所述預定量的時間可以取決于所述記錄器振動器控制系統(tǒng)40準備其掃描發(fā)生器在準確的啟動時間啟動所用的
時間。在一個實施例中，所述記錄器振動器控制系統(tǒng)40可以具有在預定時 間啟動掃描的能力從而通過與記錄器源系統(tǒng)控制器20的直接聯(lián)系可以簡 化掃描啟動命令。
在步驟343中，響應于接收啟動命令脈沖，所述記錄器振動器控制系 統(tǒng)40可以在希望的啟動掃描時間啟動基準掃描循環(huán)并且在啟動基準掃描 循環(huán)的時候可以產(chǎn)生時斷脈沖。所述記錄器振動器控制系統(tǒng)40可以將所述 時斷脈沖發(fā)送到記錄器定時系統(tǒng)30。盡管僅僅產(chǎn)生一個基準掃描，應該理 解的是，在一些實施例中，可以產(chǎn)生多個基準掃描。
在步驟344中，所述記錄器定時系統(tǒng)30的聯(lián)系界面可以將接收的時斷 脈沖發(fā)送到記錄器定時系統(tǒng)30的定時控制器230。所述定時控制器230可以 使用所述記錄器定時系統(tǒng)30的第一定時模塊210以便參考其實時時鐘測量
時間間斷的實際時間?？梢詫⑸鲜鰷y量的時間間斷的實際時間發(fā)送到記錄 器定時系統(tǒng)30的聯(lián)系界面240，聯(lián)系界面240又將所測量的時間間斷的實際 時間發(fā)送到記錄器源系統(tǒng)控制器20。在一個實施例中，所述定時控制器230 可以使用第二定時模塊220以便參考其實時時鐘測量和確認時間間斷的實 際時間?？梢詫⒌诙y量的時間間斷的實際時間發(fā)送到聯(lián)系界面240，聯(lián) 系界面240又將第二測量的時間間斷的實際時間發(fā)送到記錄器源系統(tǒng)控制 器20。
在步驟345中，基于所測量的掃描啟動時間的實際時間，記錄器源系 統(tǒng)控制器20可以確定基準掃描發(fā)生定時的成功。所述記錄器源系統(tǒng)控制器 20可以進一步收集在基準掃描發(fā)生期間由記錄器振動器控制系統(tǒng)40發(fā)送 的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。參考和分析所述收集的數(shù)據(jù)，所述記錄器源系統(tǒng)控制 器20可以進一步確定掃描的成功。
在一個實施例中，作為步驟340至345的替換物，所述記錄器源系統(tǒng)控 制器20或采集中心系統(tǒng)10可以產(chǎn)生單個或多個數(shù)字基準掃描。發(fā)生數(shù)字基 準掃描的系統(tǒng)可以分析數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息以至于可以確定掃描的成功。
在步驟350中，所述記錄器源控制器20能夠在一個或更多振動器控制 系統(tǒng)70內(nèi)準備啟動掃描。在步驟351中，記錄器源系統(tǒng)控制器20可以將參 數(shù)發(fā)送到振動器系統(tǒng)控制器70以至于它們可以按程序在準確的啟動掃描時間發(fā)生準確掃描。在步驟352中，振動器系統(tǒng)控制器70可以將包括希望 的啟動掃描時間的啟動命令信息發(fā)送到振動器定時系統(tǒng)80。在步驟353中， 響應于接收所述啟動命令信息，所述振動器定時系統(tǒng)80可以將時間命令脈 沖發(fā)送到振動器控制系統(tǒng)90。在一個實施例中，在先于希望的啟動掃描時 間的預定量時間發(fā)送所述啟動命令脈沖。所述預定量時間可以取決于振動 器控制系統(tǒng)90準備其掃描發(fā)生器以便在準確啟動時間啟動所需要的時間 量。在一個實施例中，振動器控制系統(tǒng)90可以具有在預定時間啟動掃描的 能力以至于通過與振動器系統(tǒng)控制器70的直接聯(lián)系可以簡化掃描啟動命
在步驟354中，響應于接收所述啟動命令脈沖，所述振動器控制系統(tǒng) 90可以在希望的啟動掃描時間啟動在振動器95內(nèi)的掃描循環(huán)，并且在啟動 掃描循環(huán)的時候產(chǎn)生時斷脈沖。所述振動器控制系統(tǒng)90可以將時斷脈沖發(fā) 送到振動器定時系統(tǒng)80。在步驟355中，振動器定時系統(tǒng)80可以將所接收 的時斷脈沖發(fā)送到振動器定時系統(tǒng)80的定時控制器230。所述定時控制器 230可以使用振動器定時系統(tǒng)80的第一定時模塊210以便參考其實時時鐘 測量時間間斷的實際時間?？梢詫⑸鲜鰷y量的定時間斷的實際時間發(fā)送到 振動器定時系統(tǒng)80的聯(lián)系界面240，聯(lián)系界面240又將測量的定時間斷的實 際時間發(fā)送到振動器系統(tǒng)控制器70。在一個實施例中，定時控制器230可 以使用第二定時模塊220以便參考其實時時鐘測量和確認時間間斷的實際 時間。所述第二測量的時間間斷的實際時間可以被發(fā)送到聯(lián)系界面240， 聯(lián)系界面240又將第二測量的時間間斷的實際時間發(fā)送到振動器系統(tǒng)控制 器70。
在步驟356中，振動器系統(tǒng)控制器70可以確定取決于所測量的掃描啟 動時間的時間間斷的實際時間掃描定時的成功，并且將所述數(shù)據(jù)發(fā)送到記 錄器源系統(tǒng)控制器20。在步驟357中，振動器系統(tǒng)控制器70可以收集由振 動器95和振動器控制系統(tǒng)90在掃描期間發(fā)送的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。通過參考 和分析所收集的數(shù)據(jù)，振動器系統(tǒng)控制器70可以進一步確定掃描的成功。 振動器系統(tǒng)控制器70可以將所述數(shù)據(jù)和分析發(fā)送到記錄器源系統(tǒng)控制器 20。
在步驟360中，釆集中心系統(tǒng)10或記錄器源系統(tǒng)控制器20可以使用所接收的數(shù)據(jù)、狀態(tài)和分析以便確定采集的成功。在一個實施例中，由于所 接收的數(shù)據(jù)、狀態(tài)和分析，采集可以被中止或放棄。
如此，在此描述的各種技術(shù)的實施例使得每個振動器單元能夠在準確 時間并且與采集系統(tǒng)記錄的信號和由記錄器振動器控制系統(tǒng)產(chǎn)生的基準 掃描同步地開始每個掃描循環(huán)。盡管已經(jīng)參照確定希望的啟動掃描時間的 采集中心系統(tǒng)10描述了各種技術(shù)，應該理解的是，在一些實施例中，可以
由例如振動器系統(tǒng)控制器70、記錄器源系統(tǒng)控制器20和記錄器振動器控制 系統(tǒng)40的地震采集系統(tǒng)100內(nèi)的其它部件確定希望的啟動掃描時間。例如， 替代用于確定希望的啟動掃描時間的采集中心系統(tǒng)IO，振動器系統(tǒng)控制器 70可以確定希望的啟動掃描時間并且將所述時間發(fā)送到記錄器源系統(tǒng)控 制器20，記錄器源系統(tǒng)控制器20然后與釆集中心系統(tǒng)10相聯(lián)系以便確定該
時間是否合適。
盡管主題在語言上描述為具體到結(jié)構(gòu)特征和/或方法過程，應該理解 的是，在所附權(quán)利要求中限定的主題并不必然限于上述的具體特征或過 程。相反，上述的具體特征和過程僅僅作為實施該權(quán)利要求的示例形式。
權(quán)利要求1、一種用于地震采集系統(tǒng)的記錄器，所述記錄器包括采集控制系統(tǒng)，所述采集控制系統(tǒng)構(gòu)造成確定用于一個或更多振動器的希望的啟動掃描時間；和與采集中心系統(tǒng)相聯(lián)系的系統(tǒng)控制器，其中所述系統(tǒng)控制器構(gòu)造成從采集中心系統(tǒng)接收希望的啟動掃描時間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的記錄器，進一步包括-與系統(tǒng)控制器相聯(lián)系的定時系統(tǒng)；和與所述定時系統(tǒng)相聯(lián)系的記錄器振動器控制系統(tǒng)，其中所述記錄器振 動器控制系統(tǒng)構(gòu)造成在希望的啟動掃描時間啟動基準掃描。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的記錄器，其中所述定時系統(tǒng)構(gòu)造成響應 于從所述系統(tǒng)控制器接收包括希望的啟動掃描時間的啟動命令，將脈沖發(fā) 送到記錄器振動器系統(tǒng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的記錄器，其中所述定時系統(tǒng)進一步構(gòu)造 成測量啟動基準掃描循環(huán)時的時間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的記錄器，其中所述定時系統(tǒng)包括與一個 或更多全球定位系統(tǒng)同步的一個或更多實時時鐘。
6、 一種地震釆集系統(tǒng)，所述地震采集系統(tǒng)包括 如在權(quán)利要求1至5中任一項所述的記錄器；和 振動器單元，所述振動器單元包括振動器；與所述振動器相聯(lián)系的控制系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)構(gòu)造成在希 望的啟動時間啟動所述振動器內(nèi)的掃描循環(huán)；和與所述控制系統(tǒng)相聯(lián)系的定時系統(tǒng)，其中所述定時系統(tǒng)構(gòu)造成將 脈沖發(fā)送到所述控制系統(tǒng)以使得控制系統(tǒng)在希望的啟動時間啟動所述振 動器內(nèi)的掃描循環(huán)。
專利摘要本實用新型涉及一種用于地震采集系統(tǒng)的記錄器以及一種地震采集系統(tǒng)。本實用新型披露了用于地震采集系統(tǒng)的各種技術(shù)，所述技術(shù)可以包括構(gòu)造成確定用于一個或更多振動器內(nèi)的掃描循環(huán)的希望的啟動時間的采集中心系統(tǒng)，和與所述采集中心系統(tǒng)相聯(lián)系的記錄器源系統(tǒng)控制器。所述記錄器源系統(tǒng)控制器可以構(gòu)造成接收來自所述采集中心系統(tǒng)的希望的啟動時間。所述地震采集系統(tǒng)可以進一步包括與所述記錄器源系統(tǒng)控制器相聯(lián)系的一個或更多振動器單元。每個振動器單元可以構(gòu)造成在希望的啟動時間啟動振動器內(nèi)的掃描循環(huán)。
文檔編號G01V1/22GK201222100SQ20082000221
公開日2009年4月15日 申請日期2008年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日
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