適于經(jīng)由雙導(dǎo)線線路連接在一起的數(shù)字地震波傳感器和采集裝置制造方法
【專利摘要】一種適于經(jīng)由雙導(dǎo)線線路(5)而連接到采集裝置(30)的數(shù)字地震波傳感器(31)。所述數(shù)字地震波傳感器包括：數(shù)字傳感構(gòu)件(311)；提供采樣頻率的本地采樣時(shí)鐘(317)；接收構(gòu)件(313)，用于接收來(lái)自所述采集裝置的命令數(shù)據(jù)以及同步信息，所述同步信息提供準(zhǔn)確的定時(shí)信息，從而實(shí)現(xiàn)地震波傳感器同步；補(bǔ)償構(gòu)件(312)，用于根據(jù)所述同步信息來(lái)補(bǔ)償所述本地采樣時(shí)鐘的漂移；傳輸構(gòu)件(314)，用于向所述采集裝置傳輸?shù)卣鸩〝?shù)據(jù)；驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(312)，用于根據(jù)所述雙導(dǎo)線線路上的半雙工傳輸協(xié)議并且使用從接收到的命令數(shù)據(jù)中提取的傳輸時(shí)鐘，來(lái)驅(qū)動(dòng)所述接收構(gòu)件和所述傳輸構(gòu)件；接收構(gòu)件(315)，用于接收電力。
【專利說(shuō)明】適于經(jīng)由雙導(dǎo)線線路連接在一起的數(shù)字地震波傳感器和采集裝置
1.【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地震波數(shù)據(jù)采集。更具體而言，本發(fā)明涉及適于經(jīng)由雙導(dǎo)線線路連接在一起的數(shù)字地震波傳感器和采集裝置。本發(fā)明的特定應(yīng)用涉及陸上地震波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0002]本發(fā)明尤其可以應(yīng)用于使用地震波方法的石油勘探工業(yè)，也可以應(yīng)用于實(shí)施地震波數(shù)據(jù)采集的任何領(lǐng)域。
2.【背景技術(shù)】
[0003]地震波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常使用包括電子單元的有線網(wǎng)絡(luò)，地動(dòng)傳感器(gourndmovement sensor)便連接到其中的電子單元。
[0004]圖1示意性地示出了根據(jù)第一種已知解決方案的地震波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述第一種已知解決方案基于模擬傳感器4的使用。
[0005]為了簡(jiǎn)化，各個(gè)參考數(shù)字4表不模擬傳感器及其對(duì)應(yīng)的外殼和外罩(在下文圖6中詳細(xì)示出)。
[0006]為了收集地震波數(shù)據(jù)(地球物理數(shù)據(jù))，與地面相聯(lián)系的一個(gè)或多個(gè)地震波源(圖1中未圖示)被激活，以傳播全方向的地震波列。這些源可以包括海洋環(huán)境中的爆炸物、落錘、震動(dòng)器或氣槍等組成。由地下層反射的波列由模擬傳感器4來(lái)檢測(cè)，這些模擬傳感器產(chǎn)生模擬信號(hào)以表示這些波在地下的地質(zhì)界面上的反射。
[0007]模擬傳感器4通常使用術(shù)語(yǔ)“模擬聽(tīng)地器”來(lái)指代。如圖6所示，它們通常通過(guò)雙導(dǎo)線線路5 (或用于串并聯(lián)配置的三導(dǎo)線線路)互連成傳感器組，以形成稱為“模擬聽(tīng)地器串”的組群。為此，每個(gè)模擬聽(tīng)地器被安裝在機(jī)械外殼(或匣)62中。模擬傳感器的該機(jī)械外殼62帶機(jī)械公差地被插入外罩61 ( 一般由塑料制成)內(nèi)，該外罩的形狀取決于調(diào)查區(qū)域的類型(沼澤、陸地等)。雙導(dǎo)線線路5通常模制到外罩61上。
[0008]這些串中的每一者均連接到采集裝置3(若干個(gè)串可以連接到同一采集裝置)。為此，所述采集裝置還安裝在機(jī)械外殼中，所述機(jī)械外殼包括帶兩個(gè)觸點(diǎn)的連接器63，該連接器適于與放置在雙導(dǎo)線線路5 (即，串中的線纜)上的同一類型的連接器64配合。
[0009]模擬聽(tīng)地器串允許過(guò)濾噪聲(空間濾波)，因?yàn)樵陔p導(dǎo)線線路5上(向采集裝置3)傳播的模擬信息是每個(gè)模擬聽(tīng)地器的測(cè)量的平均值。
[0010]采集裝置3通常使用術(shù)語(yǔ)“數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元(Digitizer Unit) ”來(lái)指代。它們通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)(例如，四導(dǎo)線線路)來(lái)互連，對(duì)來(lái)自傳感器組的模擬信號(hào)執(zhí)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換，并且經(jīng)由中間收集裝置2(也使用術(shù)語(yǔ)“集中器裝置”來(lái)指代)，將所得的數(shù)字地震波數(shù)據(jù)發(fā)送到中央記錄系統(tǒng)I (也使用術(shù)語(yǔ)“中央數(shù)據(jù)處理單元”來(lái)指代)。中央記錄系統(tǒng)I通常位于操測(cè)車上。
[0011]采集裝置3還執(zhí)行其他功能，尤其是:與中央記錄系統(tǒng)I同步；處理地震波信號(hào)以及與數(shù)字網(wǎng)絡(luò)接口連接(即，將地震波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到中央記錄系統(tǒng)1，對(duì)接收自中央記錄系統(tǒng)I的命令進(jìn)行接收和處理)。
[0012]圖2示意性地示出了根據(jù)第二種已知解決方案的地震波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述第二種已知解決方案基于數(shù)字傳感器20的使用。相同元件用相同的數(shù)字參考符號(hào)表示。
[0013]數(shù)字傳感器20通常使用術(shù)語(yǔ)“數(shù)字單元(Digital Unit) ”來(lái)指代。每個(gè)數(shù)字單元包括作為微機(jī)器加速度計(jì)(也使用術(shù)語(yǔ)“基于MEMS的加速度計(jì)”來(lái)指代，MEMS為“微電子機(jī)械系統(tǒng)”的首字母縮略詞)的傳感器。
[0014]與圖1相比，各數(shù)字單元代替了采集裝置3以及經(jīng)由雙導(dǎo)線線路5而連接到所述采集裝置的一(多)束模擬傳感器4。如圖1中的采集裝置3，數(shù)字單元20通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)(例如，四導(dǎo)線線路)而互連并且經(jīng)由中間收集裝置2而將數(shù)字地震波數(shù)據(jù)發(fā)送到中央記錄系統(tǒng)I。
[0015]在一個(gè)已知的替代性實(shí)施例中，采集裝置3或數(shù)字傳感器20使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)與中間收集裝置2和/或中央記錄系統(tǒng)I進(jìn)行通信。[0016]在另一個(gè)已知的替代性實(shí)施例中，所使用的采集裝置3或數(shù)字傳感器20具有足夠用于隨后的地震波數(shù)據(jù)收集的存儲(chǔ)容量。
[0017]這些數(shù)字傳感器提供了優(yōu)于模擬傳感器的優(yōu)點(diǎn)(尤其是在帶寬和靈敏度穩(wěn)定性方面)。然而，如果想要通過(guò)采集線路(每個(gè)采集線路均連接到中間收集裝置2)用大量數(shù)字傳感器(例如，數(shù)千個(gè)數(shù)字傳感器，因此有數(shù)千個(gè)數(shù)字單元20)進(jìn)行采集，那么圖2的解決方案不是最佳的。實(shí)際上，在這種情況下，一條采集線路中的所有數(shù)字單元均串聯(lián)，這需要各數(shù)字單元的穩(wěn)健性(在質(zhì)量設(shè)計(jì)和制造方面，這是昂貴的)。
[0018]此外，圖2的解決方案無(wú)法在同一采集線路上具有多個(gè)傳感器串(不同于圖1中具有多串模擬聽(tīng)地器的解決方案)。然而，使用一串?dāng)?shù)字聽(tīng)地器是有優(yōu)點(diǎn)的，尤其是:
[0019]?測(cè)量值的較高保真度和穩(wěn)定性；以及
[0020]?一串模擬聽(tīng)地器所給出的測(cè)量值為多個(gè)測(cè)量的平均值，而一串N個(gè)數(shù)字聽(tīng)地器則給出N個(gè)測(cè)量值。使用這N個(gè)測(cè)量值可以進(jìn)行更有效的空間濾波(這N個(gè)測(cè)量值的組合)。
[0021]至少出于這些原因，以及出于成本原因，發(fā)明人總結(jié)出:使用被充分證明的、包括雙導(dǎo)線線路5(8卩，串中的線纜)和相關(guān)連接器63、64、外罩61以及外殼62的串技術(shù)(見(jiàn)圖6)，來(lái)實(shí)施多串?dāng)?shù)字傳感器是令人感興趣的。
[0022]在特定實(shí)施例中，所提出的解決方案還應(yīng)允許只將一個(gè)數(shù)字傳感器經(jīng)由雙導(dǎo)線線路而連接到采集裝置(即，根據(jù)總線拓?fù)洌卜Q為分支拓?fù)涞倪B接)。
[0023]不幸的是，目前不存在如上所述將串和數(shù)字傳感器的理念組合起來(lái)的解決方案。換句話說(shuō)，通過(guò)在模擬傳感器的機(jī)械外殼(或匣)62中用數(shù)字傳感器代替這些模擬傳感器來(lái)使用串中現(xiàn)有的線纜(雙導(dǎo)線線路5)，在目前是不可能的。
[0024]如上所述,模擬傳感器的該機(jī)械外殼62帶機(jī)械公差地被插入外罩61 ( 一般由塑料制成)內(nèi)，該外罩的形狀取決于調(diào)查區(qū)域的類型(沼澤、陸地等)。
[0025]需注意，在本發(fā)明被作出時(shí)，對(duì)于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，難以發(fā)現(xiàn)一種技術(shù)方案能夠使用通常用于連接一個(gè)或多個(gè)模擬傳感器的雙導(dǎo)線線路(它還為質(zhì)量差的線纜)，來(lái)將一個(gè)或多個(gè)數(shù)字傳感器和采集裝置連接在一起。
[0026]實(shí)際上，給定的數(shù)字單元經(jīng)由質(zhì)量好的(并且因此昂貴的)兩對(duì)線路的線纜而連接到另一個(gè)數(shù)字單元，通過(guò)該線纜:
[0027]?給定的數(shù)字單元(從兩個(gè)對(duì)的中點(diǎn))接收電力，所述電力具體來(lái)說(shuō)由給定的數(shù)字單元中所包含的數(shù)字傳感器(基于MEMS的加速度計(jì))使用；
[0028]?這兩對(duì)連接到數(shù)字單元并且用于全雙工模式中:一對(duì)作為命令和同步(采樣時(shí)鐘)的輸入端；一對(duì)作為由給定的數(shù)字單元中包含的數(shù)字傳感器(例如，基于MEMS的加速度計(jì))所獲得的地震波數(shù)據(jù)的輸出端(這些地震波數(shù)據(jù)最終用于中央記錄系統(tǒng)I)；
[0029]?給定的數(shù)字單元接收采樣時(shí)鐘(為各個(gè)數(shù)字單元中包含的所有數(shù)字傳感器所共有)，所述采樣時(shí)鐘由給定的數(shù)字單元中所包含的數(shù)字傳感器(基于MEMS的加速度計(jì))使用。原始的采樣時(shí)鐘為中央記錄系統(tǒng)I中含有的高精度時(shí)鐘(例如，石英振蕩器)。所述數(shù)字單元是通過(guò)用低相位噪聲模擬鎖相環(huán)(PLL)來(lái)從這些數(shù)據(jù)中提取采樣時(shí)鐘而與頻率有關(guān)的。低相位噪聲必須實(shí)現(xiàn)加速度計(jì)的超低噪聲規(guī)定。為了用該P(yáng)LL來(lái)實(shí)現(xiàn)低相位噪聲，需要在輸入對(duì)上一直有數(shù)據(jù)，以便處于全雙工模式。實(shí)際上，沒(méi)有數(shù)據(jù)饋送到PLL中的時(shí)間段，將導(dǎo)致PLL漂移和相位噪聲。這就是使用該P(yáng)LL必須使用兩對(duì)的原因。
[0030]?給定的數(shù)字單元至少發(fā)送由給定的數(shù)字單元中包含的數(shù)字傳感器(基于MEMS的加速度計(jì))所獲得的質(zhì)量控制數(shù)據(jù)或地震波數(shù)據(jù)(這些地震波數(shù)據(jù)或質(zhì)量控制數(shù)據(jù)最終用于中央記錄系統(tǒng)I);
[0031]?給定的數(shù)字單元接收(中央記錄系統(tǒng)I發(fā)送到給定的數(shù)字單元的)命令數(shù)據(jù)。
[0032]重要的是注意，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員面臨以下困境:數(shù)字傳感器將經(jīng)由質(zhì)量差的(低成本的)標(biāo)準(zhǔn)聽(tīng)地器線纜(即，雙導(dǎo)線線路)來(lái)接收采樣時(shí)鐘。但實(shí)際上，這是不可能的。實(shí)際上，線路上的噪聲不允許這樣做。更確切地說(shuō)，在由PLL恢復(fù)之后，該線纜上的數(shù)據(jù)的相位抖動(dòng),并且因此采樣時(shí)鐘的相位抖動(dòng)會(huì)太高。換句話說(shuō)，由該線纜引起的衰減和失真會(huì)降低將在該線纜上傳輸?shù)臅r(shí)鐘的時(shí)間精度。此外，該線纜得到(“獲得”)了會(huì)進(jìn)一步使該時(shí)鐘降級(jí)的環(huán)境電子噪聲。
[0033]所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員面臨著另一個(gè)問(wèn)題:為了恢復(fù)來(lái)自中央記錄系統(tǒng)I的采樣時(shí)鐘而使用鎖相環(huán)(PLL)，引起了與將數(shù)字傳感器放置在通常含有模擬傳感器的外殼中的所需目標(biāo)不一致的尺寸問(wèn)題。
[0034]使用PLL還引起了與減少采集裝置的功耗的所需目標(biāo)不一致的巨大功耗問(wèn)題。
[0035]因此，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員為此沒(méi)有動(dòng)機(jī)去嘗試將傳感器串和數(shù)字傳感器的理念組合起來(lái)。
[0036]3.發(fā)明目的
[0037]在至少一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明尤其旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的這些不同缺點(diǎn)。
[0038]更具體而言，本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的目的是提供一種使用通常用于連接一個(gè)或多個(gè)地震波模擬傳感器的雙導(dǎo)線線路(即使該雙導(dǎo)線線路是質(zhì)量差的線纜)，將一個(gè)或多個(gè)地震波數(shù)字傳感器與采集裝置連接起來(lái)的技術(shù)。
[0039]本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的另一目的是提供一種該類技術(shù)，從而允許通過(guò)在模擬傳感器的機(jī)械外殼中用數(shù)字傳感器來(lái)代替這些模擬傳感器，來(lái)使用已知串中的現(xiàn)有線纜(雙導(dǎo)線線路)。因此，該技術(shù)的開(kāi)發(fā)成本較低(不需要開(kāi)發(fā)新的機(jī)械外殼)。
[0040]換句話說(shuō)，本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的目的是提供一種數(shù)字傳感器，該數(shù)字傳感器具有一定的緊湊性以允許將其放置在通常含有模擬傳感器的外殼中。[0041]本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的另一目的是提供一種該類技術(shù)以允許降低采集裝置的功耗。4.
【發(fā)明內(nèi)容】

[0042]本發(fā)明的特定實(shí)施例提出了一種地震波傳感器，所述地震波傳感器適于經(jīng)由雙導(dǎo)線線路而連接到采集裝置，所述采集裝置采集由地震波傳感器提供的地震波數(shù)據(jù)并且將所述地震波數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胗涗浵到y(tǒng)或傳輸?shù)街虚g收集裝置。所述地震波傳感器為數(shù)字地震波傳感器，其包括:
[0043]-提供所述地震波數(shù)據(jù)的數(shù)字傳感構(gòu)件；
[0044]-將采樣頻率提供給所述數(shù)字傳感構(gòu)件的本地采樣時(shí)鐘；
[0045]-用于經(jīng)由所述雙導(dǎo)線線路而接收同步信息的構(gòu)件，所述同步信息提供準(zhǔn)確的定時(shí)信息，從而實(shí)現(xiàn)地震波傳感器同步；
[0046]-用于根據(jù)所述同步信息來(lái)補(bǔ)償所述本地采樣時(shí)鐘的漂移的構(gòu)件；
[0047]-用于經(jīng)由所述雙導(dǎo)線線路而接收來(lái)自采集裝置的命令數(shù)據(jù)的構(gòu)件；
[0048]-用于經(jīng)由所述雙導(dǎo)線線路而向采集裝置傳輸?shù)卣鸩〝?shù)據(jù)的構(gòu)件；
[0049]-驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，用于根據(jù)所述雙導(dǎo)線線路上的半雙工傳輸協(xié)議并且使用從接收到的命令數(shù)據(jù)中提取的傳輸時(shí)鐘，來(lái)驅(qū)動(dòng)用于接收命令數(shù)據(jù)的所述構(gòu)件以及用于傳輸?shù)卣鸩〝?shù)據(jù)的所述構(gòu)件；
[0050]-用于在所述雙導(dǎo)線線路上接收電力的構(gòu)件；以及
[0051]-用于將用于接收命令數(shù)據(jù)的所述構(gòu)件、用于傳輸?shù)卣鸩〝?shù)據(jù)的所述構(gòu)件以及用于接收電力的所述構(gòu)件耦合到所述雙導(dǎo)線線路上的構(gòu)件。
[0052]該特定實(shí)施例依據(jù)的是完全新穎且創(chuàng)造性的方法，該方法組合了若干特征:
[0053]?在同一雙導(dǎo)線線路上多路復(fù)用地震波數(shù)據(jù)傳輸、命令數(shù)據(jù)接收以及電力。這樣允許在數(shù)字地震波傳感器與采集裝置之間使用雙導(dǎo)線線路；并且
[0054]?使用本地采樣時(shí)鐘，所述本地采樣時(shí)鐘的漂移根據(jù)接收到的同步信息來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。換句話說(shuō)，我們擺脫了從數(shù)據(jù)中提取采樣時(shí)鐘的高性能PLL。實(shí)際上，我們分離(區(qū)分開(kāi))了由數(shù)據(jù)傳感構(gòu)件(例如，基于MEMS的加速度計(jì))所使用的采樣時(shí)鐘與由用于接收和傳輸?shù)臉?gòu)件所使用的傳輸時(shí)鐘。這樣允許使用標(biāo)準(zhǔn)的低成本/低質(zhì)量聽(tīng)地器線纜(不是用于傳輸高頻數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)而是用于傳輸?shù)皖l模擬數(shù)據(jù))，并且允許在單一對(duì)線纜上使用半雙工模式。
[0055]根據(jù)一特定特征，用于耦合的所述構(gòu)件適用于根據(jù)總線拓?fù)涠B接到所述雙導(dǎo)線線路的連接。
[0056]因此，根據(jù)本發(fā)明的若干個(gè)數(shù)字地震波傳感器可以根據(jù)總線拓?fù)?即，分支拓?fù)?而連接到同一雙導(dǎo)線線路。換句話說(shuō)，這樣允許實(shí)施連接到雙導(dǎo)線線路的一串?dāng)?shù)字地震波傳感器。使用該串?dāng)?shù)字傳感器的優(yōu)點(diǎn)如上。
[0057]根據(jù)一特定特征，所述數(shù)字傳感構(gòu)件包括在所述本地采樣時(shí)鐘所提供的采樣頻率下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，從而提供具有由本地采樣時(shí)鐘提供的時(shí)間的、一系列被采樣的且有日期的地震波數(shù)據(jù)。用于補(bǔ)償所述本地采樣時(shí)鐘的漂移的所述構(gòu)件包括:[0058]-用于測(cè)量所述本地采樣時(shí)鐘的頻率誤差的計(jì)時(shí)模塊，所述計(jì)時(shí)模塊能夠使所述本地采樣時(shí)鐘符合所述同步信息；以及
[0059]-用于根據(jù)測(cè)定的頻率誤差來(lái)修正所述被采樣的且有日期的地震波數(shù)據(jù)的再采樣模塊。
[0060]根據(jù)一特定特征，地震波傳感器被整合在像機(jī)械外殼的“標(biāo)準(zhǔn)模擬聽(tīng)地器”中。
[0061]這樣允許對(duì)數(shù)字傳感器使用被充分證明的機(jī)械外殼技術(shù) 。
[0062]根據(jù)一特定特征，地震波傳感器包括全數(shù)字延遲鎖定環(huán)，以從接收到的命令數(shù)據(jù)中提取出傳輸時(shí)鐘。
[0063]ADDLL具有與PLL相同的功能，但是它產(chǎn)生具有某一高相位噪聲的時(shí)鐘，該高相位噪聲不符合基于MEMS的加速度計(jì)噪聲規(guī)定。
[0064]根據(jù)本發(fā)明，本地采樣時(shí)鐘與傳輸時(shí)鐘分離的事實(shí)，允許使用具有許多優(yōu)點(diǎn)的ADDLL:
[0065]?該ADDLL允許節(jié)約占用空間(它幾乎零尺寸)并且較便宜(它幾乎零成本)，因?yàn)樗徽显跀?shù)字傳感器中所包含的CPU中(這在PLL中幾乎是不存在的情況)；
[0066]?不存在學(xué)習(xí)階段。在雙導(dǎo)線線路上進(jìn)行全雙工傳輸?shù)那闆r下，使用PLL是可接受的，因?yàn)橹辉谕姇r(shí)存在學(xué)習(xí)階段(這可能花大約200ms)。隨著雙導(dǎo)線線路用于半雙工中，該學(xué)習(xí)階段將發(fā)生在每個(gè)消息中(在通信的每次反向時(shí))，這樣會(huì)阻礙帶寬。
[0067]根據(jù)一特定特征，所述數(shù)字傳感構(gòu)件屬于包括以下項(xiàng)的群組:基于MEMS的加速度計(jì)、基于MEMS的速度計(jì)以及與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器整合的模擬聽(tīng)地器。
[0068]根據(jù)一特定特征，所述數(shù)字傳感構(gòu)件為單組件傳感器。
[0069]因此，地震波數(shù)字傳感器的緊湊性進(jìn)一步提高。
[0070]根據(jù)一替代性實(shí)施例，所述數(shù)字傳感構(gòu)件為三組件傳感器。
[0071]本發(fā)明的另一特定實(shí)施例提出了包括連接到雙導(dǎo)線線路的多個(gè)地震波傳感器的一串地震波傳感器，所述雙導(dǎo)線線路適于連接到采集裝置，所述采集裝置采集由所述多個(gè)地震波傳感器提供的地震波數(shù)據(jù)并且將所述地震波數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胗涗浵到y(tǒng)或傳輸?shù)街虚g收集裝置。所述地震波傳感器中的每一者均為根據(jù)上述實(shí)施例中任一項(xiàng)的地震波傳感器。
[0072]本發(fā)明的另一特定實(shí)施例提出了一種采集裝置，所述采集裝置適于經(jīng)由雙導(dǎo)線線路而連接到至少一個(gè)地震波傳感器，所述采集裝置包括用于采集由至少一個(gè)地震波傳感器提供的地震波數(shù)據(jù)的構(gòu)件以及用于將所述地震波數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胗涗浵到y(tǒng)或傳輸?shù)街虚g收集裝置的構(gòu)件。該采集裝置包括:
[0073]-用于經(jīng)由所述雙導(dǎo)線線路而傳輸同步信息的構(gòu)件，所述同步信息提供準(zhǔn)確的定時(shí)信息，從而實(shí)現(xiàn)地震波傳感器同步；
[0074]-用于經(jīng)由所述雙導(dǎo)線線路而向所述至少一個(gè)數(shù)字地震波傳感器傳輸命令數(shù)據(jù)的構(gòu)件；
[0075]-用于經(jīng)由所述雙導(dǎo)線線路而接收來(lái)自所述至少一個(gè)數(shù)字地震波傳感器的數(shù)字地震波數(shù)據(jù)的構(gòu)件；
[0076]-驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，用于根據(jù)所述雙導(dǎo)線線路上的半雙工傳輸協(xié)議并且使用從本地時(shí)鐘以及所述地震波數(shù)據(jù)中獲得的傳輸時(shí)鐘，來(lái)驅(qū)動(dòng)用于接收數(shù)字地震波數(shù)據(jù)的所述構(gòu)件以及用于傳輸命令數(shù)據(jù)的所述構(gòu)件；
[0077]-用于在所述雙導(dǎo)線線路上傳輸電力的構(gòu)件；以及
[0078]-用于將用于接收數(shù)字地震波數(shù)據(jù)的所述構(gòu)件、用于傳輸命令數(shù)據(jù)的所述構(gòu)件以及用于傳輸電力的所述構(gòu)件耦合到所述雙導(dǎo)線線路上的構(gòu)件。
[0079]所提出的采集裝置適于(經(jīng)由雙導(dǎo)線線路)與上述一個(gè)或一串若干個(gè)新的數(shù)字地震波傳感器配合。
[0080]根據(jù)一特定特征，采集裝置包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、切換構(gòu)件以及用于啟用/停用的構(gòu)件，使得如果所述至少一個(gè)地震波傳感器為數(shù)字類型，那么:
[0081]-所述切換構(gòu)件將來(lái)自所述至少一個(gè)地震波傳感器的數(shù)字地震波數(shù)據(jù)引導(dǎo)向所述耦合構(gòu)件；
[0082]-所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器被停用；
[0083]-用于傳輸命令的所述構(gòu)件被啟用；
[0084]-所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件被啟用，以根據(jù)所述雙導(dǎo)線線路上的所述半雙工傳輸協(xié)議并且使用所述傳輸時(shí)鐘，來(lái)驅(qū)動(dòng)用于接收地震波數(shù)據(jù)的所述構(gòu)件以及用于傳輸命令數(shù)據(jù)的所述構(gòu)件；
[0085]-用于傳輸電力的所述構(gòu)件被啟用。
[0086]根據(jù)一特定特征，用于啟用/停用的所述構(gòu)件使得如果所述至少一個(gè)地震波傳感器為模擬類型，那么:
[0087]-所述切換構(gòu)件將來(lái)自所述至少一個(gè)地震波傳感器的所述模擬地震波數(shù)據(jù)引導(dǎo)向所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器；
[0088]-所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器被啟用，以將所述模擬地震波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字地震波數(shù)據(jù)；
[0089]-用于傳輸命令的所述構(gòu)件被停用；
[0090]-用于傳輸電力的所述構(gòu)件被停用。
[0091]因此，同一采集裝置可以與一個(gè)或一串若干個(gè)傳統(tǒng)的模擬地震波傳感器一起使用，或與一個(gè)或一串若干個(gè)新型數(shù)字地震波傳感器一起使用。
[0092]根據(jù)一特定特征，采集裝置包括用于自動(dòng)檢測(cè)至少一個(gè)地震波傳感器是否已經(jīng)由雙導(dǎo)線線路而連接到采集裝置的構(gòu)件，以及用于自動(dòng)確定連接到采集裝置的至少一個(gè)地震波傳感器的類型(模擬或數(shù)字)的構(gòu)件。
[0093]根據(jù)一特定特征，采集裝置被整合在像機(jī)械外殼的“用于模擬傳感器的標(biāo)準(zhǔn)采集裝置”中，該機(jī)械外殼包括帶兩個(gè)觸點(diǎn)的連接器，該連接器適于與放置在雙導(dǎo)線線路上的同一類型的連接器配合。
[0094]這樣允許對(duì)采集裝置使用被充分證明的機(jī)械外殼技術(shù)。
[0095]根據(jù)一特定特征，采集裝置包括全數(shù)字延遲鎖定環(huán)，以從接收到的地震波數(shù)據(jù)中提取出傳輸時(shí)鐘。
[0096]在采集裝置中使用ADDLL的優(yōu)點(diǎn)與上文已針對(duì)數(shù)字地震波傳感器論述的優(yōu)點(diǎn)相同。
5.【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0097]通過(guò)下文的描述，并借助于說(shuō)明性而非限定性的實(shí)例和附圖，可以更加清楚地了解本發(fā)明的實(shí)施例的其他特征及優(yōu)點(diǎn)，在這些附圖中:[0098]-圖1示意性地示出了根據(jù)第一種已知解決方案的地震波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述第一種已知解決方案基于模擬傳感器的使用；
[0099]-圖2示意性地示出了根據(jù)第二種已知解決方案的地震波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述第二種已知解決方案基于數(shù)字傳感器的使用；
[0100]-圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一特定實(shí)施例的地震波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；
[0101]-圖4詳細(xì)描繪了圖3中出現(xiàn)的串，并且所述串包括連接到采集裝置的兩個(gè)數(shù)字傳感器；
[0102]-圖5詳細(xì)描繪了采集裝置的替代性實(shí)施例，所述采集裝置上可以連接有一串?dāng)?shù)字傳感器，或一串模擬傳感器；
[0103]-圖6示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一串模擬聽(tīng)地器。
6.【具體實(shí)施方式】
[0104]在本文件的所有附圖中，相同的元件和步驟用同一個(gè)數(shù)字標(biāo)號(hào)表示。
[0105]圖1、圖2和圖6涉及現(xiàn)有技術(shù)并且已在上文中論述。
[0106]現(xiàn)參考圖3，我們呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明一特定實(shí)施例的地震波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0107]如圖1和圖2，該地震波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括中央記錄系統(tǒng)I (通常在操測(cè)車上)以及中間收集裝置2 ( “集中器裝置”)。
[0108]如圖1，該系統(tǒng)還包括多串傳感器，但是在圖3中，所使用的傳感器為新的數(shù)字傳感器31 (見(jiàn)下文圖4的描述)。
[0109]為了最佳地理解本發(fā)明，各個(gè)參考數(shù)字31表示數(shù)字傳感器及其對(duì)應(yīng)的外殼和外罩。
[0110]每串?dāng)?shù)字傳感器31經(jīng)由雙導(dǎo)線線路5而連接到新的采集裝置30，下文中也稱為“新的數(shù)字轉(zhuǎn)換器單元”(見(jiàn)下文圖4的描述)。
[0111]在該特定實(shí)施例中，我們有以下特征:
[0112]?該串線纜為通常用于連接一個(gè)或多個(gè)模擬聽(tīng)地器的標(biāo)準(zhǔn)低成本/低質(zhì)量雙導(dǎo)線線路5，如圖1，且并非用于傳輸高頻數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)而是用于低頻模擬數(shù)據(jù)；
[0113]?每個(gè)數(shù)字傳感器31的外罩和外殼與模擬傳感器4的外罩61和外殼62 (如圖6所示)相同；
[0114]?每個(gè)采集裝置30的外殼與圖1中的采集裝置3的外殼相同。
[0115]因此，我們使用被充分證明的、包括雙導(dǎo)線線路5 ( 即，串中的線纜)以及相關(guān)連接器的串技術(shù)。
[0116]在一替代性實(shí)施例中，至少一個(gè)串只包括經(jīng)由雙導(dǎo)線線路5而連接到采集裝置30的一個(gè)數(shù)字傳感器31。
[0117]圖4詳細(xì)描繪了圖3中出現(xiàn)的串并且包括經(jīng)由雙導(dǎo)線線路5而連接到采集裝置30的兩個(gè)數(shù)字傳感器31。
[0118]為了簡(jiǎn)化圖4，只示出了一個(gè)采集裝置30，并且該采集裝置30與中央記錄系統(tǒng)I之間的網(wǎng)絡(luò)未圖示。[0119]我們現(xiàn)在詳細(xì)描述根據(jù)該第一實(shí)施例的數(shù)字傳感器31的結(jié)構(gòu)以及采集裝置30的結(jié)構(gòu)。
[0120]數(shù)字傳感器31包括:
[0121]?提供地震波數(shù)據(jù)的基于MEMS的加速度計(jì)311 (或任何其他數(shù)字傳感構(gòu)件，例如基于MEMS的速度計(jì)或與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器整合的模擬聽(tīng)地器)。在一特定實(shí)施例中，數(shù)字傳感構(gòu)件311為單組件傳感器。在一替代性實(shí)施例中，數(shù)字傳感構(gòu)件311為三組件傳感器；
[0122]?將采樣頻率提供給基于MEMS的加速度計(jì)的本地采樣時(shí)鐘317 ；
[0123]?處理器312 (或CPU，即“中央處理單元”)，以及相關(guān)的存儲(chǔ)器(未圖示:只讀存儲(chǔ)器(ROM)以及隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM))；
[0124]?用于在雙導(dǎo)線線路5上接收電力的接收塊315 ；
[0125]?用于接收以下項(xiàng)的接收塊313:
[0126]〇來(lái)自采集裝置30的命令數(shù)據(jù)；以及
[0127]〇提供準(zhǔn)確的定時(shí)信息以啟用傳感器同步的同步信息(像同步幀)，所述同步信息經(jīng)由所述雙導(dǎo)線線路5而接收自采集裝置30 ；
[0128]?用于至少將地震波數(shù)據(jù)和質(zhì)量控制數(shù)據(jù)傳輸向采集裝置30的傳輸塊314 ；
[0129]^ADDLL塊316( “全數(shù)字延遲鎖定環(huán)”)，用于從來(lái)自采集裝置30的所接收的命令數(shù)據(jù)中提取出傳輸時(shí)鐘；
[0130]?用于將接收塊313和315以及傳輸塊314耦合到雙導(dǎo)線線路5上的耦合塊318。在一特定實(shí)施例中，耦合塊318適用于根據(jù)總線拓?fù)涠B接到雙導(dǎo)線線路5的連接。
[0131]耦合塊318允許在同一雙導(dǎo)線線路5上多路復(fù)用地震波數(shù)據(jù)傳輸、命令數(shù)據(jù)接收以及電力。更詳細(xì)地，耦合塊318包括:第一電容器(連接在雙導(dǎo)線線路5的第一導(dǎo)線與接收塊313的第一輸入端和傳輸塊314的第一輸出端之間)、第二電容器(連接在雙導(dǎo)線線路5的第二導(dǎo)線與接收塊313的第二輸入端和傳輸塊314的第二輸出端之間)、第一電感器(連接在雙導(dǎo)線線路5的第一導(dǎo)線與接收塊315的第一輸入端之間)以及第二電感器(連接在雙導(dǎo)線線路5的第二導(dǎo)線與接收塊315的第二輸入端之間)。
[0132]處理器312實(shí)施以下額外功能:
[0133]?補(bǔ)償本地采樣時(shí)鐘317的漂移；以及
[0134]?根據(jù)雙導(dǎo)線線路5上的半雙工傳輸協(xié)議并且使用由ADDLL塊316從來(lái)自采集裝置30的所接收的命令數(shù)據(jù)中提取出來(lái)的傳輸時(shí)鐘，來(lái)驅(qū)動(dòng)接收塊313和傳輸塊314。
[0135]在一特定實(shí)施例中，漂移補(bǔ)償?shù)墓δ苋∽砸陨麪柟?Sercel)名義的第7，548，600B2號(hào)美國(guó)專利的教示。
[0136]在當(dāng)前背景下，基于MEMS的加速度計(jì)311包括在所述本地采樣時(shí)鐘317所提供的采樣頻率下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(未圖示)，從而提供具有由本地采樣時(shí)鐘317提供的時(shí)間的、一系列被采樣的且有日期的地震波數(shù)據(jù)。
[0137]處理器312或協(xié)處理器(未圖示)，包括:
[0138]?用于測(cè)量本地采樣時(shí)鐘317的頻率誤差的計(jì)時(shí)模塊，所述計(jì)時(shí)模塊能夠使本地采樣時(shí)鐘符合同步幀(也稱為“參考時(shí)鐘”)；以及
[0139]?用于根據(jù)測(cè)定的頻率誤差來(lái)修正被采樣的且有日期的地震波數(shù)據(jù)的再采樣模塊。[0140]涉及計(jì)時(shí)模塊和再采樣模塊的所有實(shí)施細(xì)節(jié)均可以在前述第7，548，600B2號(hào)美國(guó)專利的描述和附圖中找到。
[0141]在一特定實(shí)施例中，根據(jù)雙導(dǎo)線線路5上的半雙工傳輸協(xié)議來(lái)驅(qū)動(dòng)接收塊313和傳輸塊314的功能，是通過(guò)任何已知的半雙工傳輸協(xié)議來(lái)執(zhí)行的。
[0142]在一替代性實(shí)施例中，由處理器312實(shí)施的所有功能(見(jiàn)以上論述)可以由專用硬件機(jī)器或組件來(lái)實(shí)施，例如FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)、ASIC(專用集成電路)或任何其他硬件模塊(或若干個(gè)硬件模塊的任何組合)。也可以使用將硬件部分與軟件部分組合在一起的任何形式。
[0143]在圖4中所示的第一實(shí)施例中，采集裝置30包括:
[0144]?本地時(shí)鐘307;
[0145]?用于與網(wǎng)絡(luò)(即，中間收集裝置2 (“集中器裝置”)或另一采集裝置)接口連接的接口連接塊301 ；
[0146]?處理器302 (或CPU，即“中央處理單元”)，以及相關(guān)的存儲(chǔ)器(未圖示:只讀存儲(chǔ)器(ROM)以及隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM))；
[0147]?用于在雙導(dǎo)線線 路5上將電力供應(yīng)給數(shù)字傳感器31的電源塊305 ；
[0148]?用于至少接收來(lái)自數(shù)字傳感器31的地震波數(shù)據(jù)和質(zhì)量控制數(shù)據(jù)的接收塊303 ；
[0149]?用于傳輸以下項(xiàng)的傳輸塊304: [0150]〇發(fā)往數(shù)字傳感器31的命令數(shù)據(jù)；以及
[0151]〇提供準(zhǔn)確的定時(shí)信息以啟用傳感器同步的同步信息(像同步幀)，所述同步信息經(jīng)由雙導(dǎo)線線路5而被傳輸；
[0152]^ADDLL塊306( “全數(shù)字延遲鎖定環(huán)”)，用于從由數(shù)字傳感器31發(fā)送到采集裝置30的數(shù)據(jù)中所含有的接收到的位中提取出傳輸時(shí)鐘；
[0153]?用于將接收塊303和305以及傳輸塊304耦合到雙導(dǎo)線線路5上的耦合塊308 (與數(shù)字傳感器31中所包含的耦合塊318相同)。在一特定實(shí)施例中，耦合塊308適用于根據(jù)總線拓?fù)涠B接到雙導(dǎo)線線路5的連接。
[0154]處理器302實(shí)施采集裝置的傳統(tǒng)功能(例如，處理地震波信號(hào)以及與數(shù)字網(wǎng)絡(luò)接口連接，即，將地震波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到中央記錄系統(tǒng)1，對(duì)接收自中央記錄系統(tǒng)I的命令進(jìn)行接收和處理，等)。
[0155]處理器302還實(shí)施以下額外功能:根據(jù)雙導(dǎo)線線路5上的半雙工傳輸協(xié)議并且使用由ADDLL塊306提取出來(lái)的傳輸時(shí)鐘，來(lái)驅(qū)動(dòng)接收塊303和傳輸塊304 (見(jiàn)上文)。
[0156]在一特定實(shí)施例中，根據(jù)雙導(dǎo)線線路5上的半雙工傳輸協(xié)議來(lái)驅(qū)動(dòng)接收塊303和傳輸塊304的功能，是通過(guò)任何已知的半雙工傳輸協(xié)議來(lái)執(zhí)行的。如果該串包括若干個(gè)數(shù)字傳感器31(如圖4中所示的情況)，那么半雙工傳輸協(xié)議還對(duì)時(shí)分多路復(fù)用(TDM)進(jìn)行管理以在采集裝置30和數(shù)字傳感器31中共享雙導(dǎo)線線路5的使用。
[0157]在一替代性實(shí)施例中，由處理器302實(shí)施的所有功能(見(jiàn)以上論述)可以由專用硬件機(jī)器或組件來(lái)實(shí)施，例如FPGA、ASIC或任何其他硬件模塊(或若干個(gè)硬件模塊的任何組合)。也可以使用將硬件部分與軟件部分組合在一起的任何形式。
[0158]圖5詳細(xì)描述了采集裝置50的替代性實(shí)施例，所述采集裝置上可以連接有一串?dāng)?shù)字傳感器(在圖5中未圖示，但是與圖4中所示的情況相同)，或一串模擬傳感器51 (圖5中所示的情況)。
0159]模擬傳感器51是為人熟知的，且在此不詳述。
0160]在該替代性實(shí)施例中，采集裝置50與圖4中的采集裝置30的不同之處在于它包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器309以及根據(jù)這些傳感器的類型(模擬或數(shù)字)而為來(lái)自這些傳感器的數(shù)據(jù)選擇路徑的切換塊310，且不同之處在于處理器302還實(shí)施啟用/停用功能使得:
0161]-如果地震波傳感器為模擬類型的(圖5中所示的情況)，那么:
0162]*切換塊310將數(shù)據(jù)(來(lái)自模擬傳感器51)引導(dǎo)向模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器309 ；
0163]*模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器309被啟用，以將由模擬傳感器51提供的地震波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字地震波數(shù)據(jù)；
0164]*傳輸塊304被停用；
0165]*電源塊305被停用；
0166]-如果地震波傳感器為數(shù)字類型的(圖4中所示的情況)，那么:
0167]*切換塊310將數(shù)據(jù)(來(lái)自數(shù)字傳感器31)引導(dǎo)向耦合塊308;
0168]*模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器309被停用；
0169]*傳輸塊304被啟用；
0170]*驅(qū)動(dòng)功能被啟用，以根據(jù)雙導(dǎo)線線路5上的半雙工傳輸協(xié)議并且使用傳輸時(shí)鐘，來(lái)驅(qū)動(dòng)接收塊303和傳輸塊304 ；
0171]*電源塊305被啟用。
0172]在一特定實(shí)施例中，采集裝置50包括用于自動(dòng)檢測(cè)一個(gè)地震波傳感器或一串地震波傳感器是否已經(jīng)由雙導(dǎo)線線路而連接到采集裝置的構(gòu)件，以及用于自動(dòng)確定連接到采集裝置的該地震波傳感器或這些地震波傳感器的類型(模擬或數(shù)字)的構(gòu)件。
【權(quán)利要求】
1.一種適于經(jīng)由雙導(dǎo)線線路(5)而連接到采集裝置(30)的地震波傳感器(31)，所述采集裝置采集由所述地震波傳感器提供的地震波數(shù)據(jù)并且將所述地震波數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胗涗浵到y(tǒng)(I)或傳輸?shù)街虚g收集裝置(2)，其特征在于所述地震波傳感器為數(shù)字地震波傳感器，其包括:提供所述地震波數(shù)據(jù)的數(shù)字傳感構(gòu)件(311)；將采樣頻率提供給所述數(shù)字傳感構(gòu)件的本地采樣時(shí)鐘(317)；接收構(gòu)件(313)，用于經(jīng)由所述雙導(dǎo)線線路而接收同步信息，所述同步信息提供準(zhǔn)確的定時(shí)信息，從而實(shí)現(xiàn)地震波傳感器同步；補(bǔ)償構(gòu)件(312)，用于根據(jù)所述同步信息來(lái)補(bǔ)償所述本地采樣時(shí)鐘的漂移；接收構(gòu)件(313)，用于經(jīng)由所述雙導(dǎo)線線路而接收來(lái)自所述采集裝置的命令數(shù)據(jù)；傳輸構(gòu)件(314)，用于經(jīng)由所述雙導(dǎo)線線路而向所述采集裝置傳輸?shù)卣鸩〝?shù)據(jù)；驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(312)，用于根據(jù)所述雙導(dǎo)線線路上的半雙工傳輸協(xié)議并且使用從接收到的命令數(shù)據(jù)中提取的傳輸時(shí)鐘，來(lái)驅(qū)動(dòng)用于接收命令數(shù)據(jù)的所述構(gòu)件以及用于傳輸?shù)卣鸩〝?shù)據(jù)的所述構(gòu)件；接收構(gòu)件(315)，用于在所述雙導(dǎo)線線路上接收電力；以及 耦合構(gòu)件(318)，用于將用于接收命令數(shù)據(jù)的所述構(gòu)件、用于傳輸?shù)卣鸩〝?shù)據(jù)的所述構(gòu)件以及用于接收電力的所述構(gòu)件耦合到所述雙導(dǎo)線線路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地震波傳感器，其特征在于所述耦合構(gòu)件適用于根據(jù)總線拓?fù)涠B接到所述雙導(dǎo)線線路的連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的地震波傳感器，其特征在于所述數(shù)字傳感構(gòu)件包括在所述本地采樣時(shí)鐘所提供的所述采樣頻率下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，從而提供具有由所述本地采樣時(shí)鐘提供的時(shí)間的、一系列被采樣的且有日期的地震波數(shù)據(jù)，并且特征在于用于補(bǔ)償所述本地采樣時(shí)鐘的漂移的所述構(gòu)件包括:用于測(cè)量所述本地采樣時(shí)鐘的頻率誤差的計(jì)時(shí)模塊，所述計(jì)時(shí)模塊能夠使所述本地采樣時(shí)鐘符合所述同步信息；以及用于根據(jù)測(cè)定的頻率誤差來(lái)修正所述被采樣的且有日期的地震波數(shù)據(jù)的再采樣模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的地震波傳感器，其特征在于所述地震波傳感器包括全數(shù)字延遲鎖定環(huán)(316)，用于從接收到的命令數(shù)據(jù)中提取所述傳輸時(shí)鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的地震波傳感器，其特征在于所述數(shù)字傳感構(gòu)件屬于包括以下項(xiàng)的群組:基于MEMS的加速度計(jì)、基于MEMS的速度計(jì)以及與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器整合的模擬聽(tīng)地器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的地震波傳感器，其特征在于所述數(shù)字傳感構(gòu)件為單組件傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的地震波傳感器，其特征在于所述數(shù)字傳感構(gòu)件為三組件傳感器。
8.—種地震波傳感器串，所述地震波傳感器串包括連接到雙導(dǎo)線線路(5)的多個(gè)地震波傳感器(31)，所述雙導(dǎo)線線路適于連接到采集裝置(30)，所述采集裝置采集由所述多個(gè)地震波傳感器提供的地震波數(shù)據(jù)并且將所述地震波數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胗涗浵到y(tǒng)或傳輸?shù)街虚g收集裝置，其特征在于所述地震波傳感器中的每一者為根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的地震波傳感器。
9.一種采集裝置(30)，所述采集裝置適于經(jīng)由雙導(dǎo)線線路(5)而連接到至少一個(gè)地震波傳感器(31)，所述采集裝置包括用于采集由所述至少一個(gè)地震波傳感器提供的地震波數(shù)據(jù)的構(gòu)件以及用于將所述地震波數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胗涗浵到y(tǒng)(I)或傳輸?shù)街虚g收集裝置(2)的構(gòu)件，其特征在于所述采集裝置包括:傳輸構(gòu)件(304)，用于經(jīng)由所述雙導(dǎo)線線路而傳輸同步信息，所述同步信息提供準(zhǔn)確的定時(shí)信息，從而實(shí)現(xiàn)地震波傳感器同步；傳輸構(gòu)件(304)，用于經(jīng)由所述雙導(dǎo)線線路而向所述至少一個(gè)數(shù)字地震波傳感器傳輸命令數(shù)據(jù)；接收構(gòu)件(303)，用于經(jīng)由所述雙導(dǎo)線線路而接收來(lái)自所述至少一個(gè)數(shù)字地震波傳感器的數(shù)字地震波數(shù)據(jù)；驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(302)，用于根據(jù)所述雙導(dǎo)線線路上的半雙工傳輸協(xié)議并且使用從本地時(shí)鐘(307)以及所述地震波數(shù)據(jù)中獲得的傳輸時(shí)鐘，來(lái)驅(qū)動(dòng)用于接收數(shù)字地震波數(shù)據(jù)的所述構(gòu)件以及用于傳輸命令數(shù)據(jù)的所述構(gòu)件 ；傳輸構(gòu)件(305)，用于在所述雙導(dǎo)線線路上傳輸電力；以及耦合構(gòu)件(308)，用于將用于接收數(shù)字地震波數(shù)據(jù)的所述構(gòu)件、用于傳輸命令數(shù)據(jù)的所述構(gòu)件以及用于傳輸電力的所述構(gòu)件耦合到所述雙導(dǎo)線線路上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的采集裝置，其特征在于所述采集裝置包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(309)、切換構(gòu)件(310)以及用于啟用/停用的構(gòu)件(301)，使得如果所述至少一個(gè)地震波傳感器為數(shù)字類型，那么:所述切換構(gòu)件將來(lái)自所述至少一個(gè)地震波傳感器的數(shù)字地震波數(shù)據(jù)引導(dǎo)向所述耦合構(gòu)件；所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器被停用；用于傳輸命令的所述構(gòu)件被啟用；所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件被啟用，以根據(jù)所述雙導(dǎo)線線路上的所述半雙工傳輸協(xié)議并且使用所述傳輸時(shí)鐘，來(lái)驅(qū)動(dòng)用于接收地震波數(shù)據(jù)的所述構(gòu)件以及用于傳輸命令數(shù)據(jù)的所述構(gòu)件；用于傳輸電力的所述構(gòu)件被啟用。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的采集裝置，其特征在于用于啟用/停用的所述構(gòu)件使得如果所述至少一個(gè)地震波傳感器為模擬類型，那么:所述切換構(gòu)件將來(lái)自所述至少一個(gè)地震波傳感器的模擬地震波數(shù)據(jù)引導(dǎo)向所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器；所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器被啟用，以將所述模擬地震波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字地震波數(shù)據(jù)；用于傳輸命令的所述構(gòu)件被停用；用于傳輸電力的所述構(gòu)件被停用。
12.根據(jù)權(quán)利要求10至11中任一項(xiàng)所述的采集裝置，其特征在于所述采集裝置包括用于自動(dòng)檢測(cè)至少一個(gè)地震波傳感器是否已經(jīng)由所述雙導(dǎo)線線路而連接到所述采集裝置的構(gòu)件(301)，以及用于自動(dòng)確定連接到所述采集裝置的所述至少一個(gè)地震波傳感器的類型(模擬或數(shù)字)的構(gòu)件(301)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的采集裝置，其特征在于所述采集裝置包括全數(shù)字延遲鎖定環(huán)(306)，用于從`接收到的地震波數(shù)據(jù)中提取傳輸時(shí)鐘。
【文檔編號(hào)】G01V1/18GK103513274SQ201310241444
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月19日
【發(fā)明者】丹尼爾·潘尼科, 杰羅姆·萊恩, 雅克·哈蒙 申請(qǐng)人:瑟塞爾公司