地震数据的传输方法和系统技术方案

本发明专利技术的传输方法利用作为中短程无线接收器／或发射器的阵列（１４）中的多重采集单元（１２），以中转方式来传送采集到的地震数据给控制站（１６）。阵列中的任何一个地震单元能够传输无线信号给一些位于传输单元的无线传输范围内的其它地震单元，从而允许系统选择最优传输路径。利用地震单元阵列允许到控制站的传输路径根据需要而改变。在从最远的地震单元到控制站的传输中，串（１８）的每个单元从其它单元接收来自其他单元的地震数据并传输所接收的地震数据和接收单元本地存储的地震数据。当传输通过链时，它在要中转的地震单元间被阵列中的每个单元反射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及地震数据的获取，更具体地涉及用链接的中继系统(relay system)在一个阵列中的多个远程站和数据采集站之间通信传输数据，允许传输路径被改变的数据传输方法和系统。
技术介绍
地震探测通常利用地震能源来产生传入大地并被地下的地震反射体(例如，具有不同弹性特性的地下岩性或流体层之间的界面)部分反射的声信号。反射信号由地震单元来探测和记录，此地震单元具有位于地表或地表附近的接收器和地震检波器，从而实现地下的地震勘测。然后，记录的信号或地震能量数据被处理以产生与地下地岩层相关的信息，并识别其特征，例如地下地岩层边界。典型地，地震单元或工作站被安置在一个阵列中，其中排列成线的工作站阵列的每一个都具有至少一个附带的地震检波器以记录来自于阵列下地震横截面的数据。对于较大区域的数据和地岩层的三维表示，工作站的多条线可以被并排设置，这样便形成了接收器网格。通常，工作站和它们的地震检波器相距遥远或分散得很开。以陆地地震勘测为例，成百上千的地震检波器可以以不同的空间方式被使用，例如典型的格子结构，其中工作站的每条线延伸5000米，同时工作站间隔25米，连续的工作站线相隔200米来设置。各种地震数据传输系统被用来将远程地震采集单元与控制站相连。通常，从中央位置控制地震站，此中央位置将控制信号传送到工作站并采集来自于工作站的地震和其它数据。可选地，工作站可传输数据到诸如集中器的中间数据采集站，在此处数据被记录和存储直到被检索。不管哪种情况，各种工作站通常通过数据遥测电缆与另一个工作站相连。其它系统使用无线方法来控制和传输数据，使得单个工作站没有相互连接。还有其它一些系统在每个工作站暂存数据直到数据被提取。对于有线工作站而言，通常一些地震检波器以串-并联组合的方式连接在一对绞合线上，从而形成单个接收器组或工作站通道。在数据采集过程中，每个通道的输出被工作站数字化和记录以用于随后的分析。进而，工作站通常与用于和记录器通信并传输采集的数据给记录器的电缆相连接，此记录器位于控制站或集中站上。对于无线地震单元而言，每个单元通过无线传输与中央控制站或集中器通信。传输直接在每个地震单元和控制站之间或直接在每个地震单元和集中器之间进行。传输在一定程度上的是高功率、远程信号，例如在地震采集器和中央控制站之间，传输通常需要得到地方管理当局的许可。能进行此种传输的单元也有较高功率要求并因此要求大的电池包。在一定程度上地震采集单元用低功率、短程信号传输数据给集中器站，传输和接收单元之间通常有位点线。专利号为6,070,129的美国专利对现有技术给予了说明，此专利教导了传输地震数据到远程采集站的方法和装置。更具体地，具有附加的震检波器的采集单元直接通过无线电信道或可选地通过中间站与中央站通信。在一定程度上大量的采集单元被利用，此专利也教导了多个中间站中的每个都将被利用，其中每个中间站与采集单元的一部分相通信。中间站将起到数据集中器的作用且可用来控制由各采集单元组执行的不同任务。无论数据在采集单元和中央站之间还是在采单元和中间站之间直接传输，传输系统积累地震数据，在连续的传输窗口上分配数据并且在连续的传输中间断地传输数据以减少地震数据流的变化。类似地，专利号为6,219,620的美国专利讲授了使用无线遥感技术的地震数据采集系统，其中大量远程地震采集单元被组合在一起从而形成多个单位(cell)，且单位内的每个采集单元直接与单位接入节点(即集中器)通信，而单位接入节点进而与中央控制单元通信。本专利教导了为了避免相邻单位内的传输地震单元之间的重叠，相邻单位利用不同频率在各单元及其各自单位接入节点之间通信。换句话说，相邻单位以不同频率工作，这样特定的采集单元仅能够对分配给该单位的单位接入节点进行传输。前述的现有技术下的地震传输系统的一个缺点是任何一个中间传输站或单位接入节点的失效将阻止与多个地震采集单元之间的通信。此外，在一定程度上，由于单元的外部因素单个单元被阻止对其单位接入节点进行传输，所以阵列内的单元的加入和操作丢失。例如，一个单元可能由于微弱的信号、天气状况、地形、来自于其它工作在单元附近的电气装置的干扰、单元部署位置的扰动或单元和接入节点之间位点传线中物理结构的出现而失去与接入节点的无线接触。因此，期望提供一种用于地震勘测阵列的通信系统，此系统在与远程地震单元传输信号和数据和控制和/或数据采集站时具有灵活性。即便一个或多个中间站不能正常工作，此系统也应该能够在功能地震单元间通信。另外，即便环境或物理状况改变抑制或阻止远程单元与其控制站之间的直接通信，此系统也应该能够在功能地震单元间通信。
技术实现思路
根据本专利技术的方法在阵列中的单个地震采集单元间传输无线信号，这样信号在中转链中被传输通过地震单元阵列。阵列内的多个地震采集单元能够对多个其它地震单元传递传输。更具体地，阵列中的任何一个数据采集单元能够传输无线信号给其它一些位于传输地震采集单元的无线范围内的地震采集单元。诸如此类的无线链接地震采集单元的网络允许地震数据传输给控制站，从而按期望的或需要的改变。换句话说，用来从阵列中单个数据采集单元传输数据给控制站的传输路径可以被改变。即，在从最远的地震采集单元沿链向上到控制站的传输中，每个单元从链“下”的地震单元获取数据，并将获取的数据和接收单元本地存储的数据沿链向上传输。优选地，作为沿链向上的传输，它在地震采集单元间反射以被阵列中的每个单元转播。对于任何给定的传输的特定传输路径，即单元链，可根据整个系统要求而在传输之间改变。控制信号等可沿相同或不同的传输路径向链的下方传输。传输信号的强度可被改变以调整传输地震单元的传输范围，这样大量的潜在接收地震采集单元可被控制。在一个实施例中，每个地震采集单元在其传输过程中是全方位的，并能够绕传输单元在360°范围内链接到所有单元。可替换地，传输地震单元可使用指向天线，因此在传输仅在一个或多个地震采集单元在有限或单个方向或多个有限范围的传输上进行。优选地，个别地震采集单元是无线的且不需要外部电缆来进行数据传输或单元控制。这种单元可包含电池，短程无线发射器/接收器，本地时钟，受限局部存储器，处理器和地震检波器组。在一个实施例中，每个单元可包含铸造或集成到单元外壳的短程无线传输天线。在另一个实施例中，每个单元可包含外部钉状物，其用来耦合单元到地并用作导电管道的，通过该导电管道单元的电池被再充电。网络中至少一个且优选地多个地震采集单元位于控制站的附近，因此网络可自始至终用短程射频来传输地震数据给控制站。在本专利技术的另一个实施例中，控制站位于距地震单元很远的地方且一个或多个集中器位于网络中的地震采集单元的附近，因此，网络可用短程无线频率来传输地震数据给集中器。集中器进而可存储地震数据和/或如愿地传输它给控制站。这样的集中器可包含用来与控制站通信的远程发射器/接收器，用来和地址采集单元网络通信的短程发射器/接收器，用于长期存储从网络收集的数据的大容量存储器，电源，本地时钟和处理器。在一个实施例中，集中器可通过遥测电缆与地震控制站通信，同时通过短程传输与地震采集网络通信。在传输网络里，存在从最远的传输单元到控制站/集中器的多个传输路径。用于任何给定的传输的特定传输路径将基于通信单元间的信号强度、单元的操作状况本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于地震数据传输的方法，其包含以下步骤：　　　　Ａ．提供至少两个地震采集单元构成的阵列，其中第一地震采集单元能够接收短程无线传输并发送短程无线传输，而第二地震采集单元能够采集地震数据；　　　　Ｂ．通过短程无线传输利用第二地震采集单元来传输地震数据给第一地震采集单元；和　　　　Ｃ．通过短程无线传输利用第一地震采集单元接收来自第二地震采集单元的地震数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克利福德H雷，格伦D菲斯利尔，
申请(专利权)人：费尔菲尔德工业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]