CA1214857A - Dispositif pour determiner la position dans l'eau d'un element allonge tracte en immersion - Google Patents
Dispositif pour determiner la position dans l'eau d'un element allonge tracte en immersionInfo
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- CA1214857A CA1214857A CA000450339A CA450339A CA1214857A CA 1214857 A CA1214857 A CA 1214857A CA 000450339 A CA000450339 A CA 000450339A CA 450339 A CA450339 A CA 450339A CA 1214857 A CA1214857 A CA 1214857A
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Abstract
Dispositif pour déterminer la position dans l'eau d'un élément allongé (une flûte sismique par exemple) tracté en immersion, au moyen d'éléments de mesure tels que des boussoles et des manomètres répartis le long de l'élément allongé. Les boussoles et les manomètres sont disposés à l'intérieur de corps profilés assujettis à des manchons fixés autour de l'élément allongé et transmettent les mesures, au moyen d'un ensemble d'émission d'ondes hertziennes par exemple, à un capteur intérieur à l'élément allongé, qui est connecté par un câble de transmission à un ensemble de réception relié à une unité centrale installée sur le navire tracteur.
Description
~;Z14857 La presente invention concerne un système pour determiner la position d'un element allongé de grande longueur tracte en immersion par un navire qui utilise une pluralite de moyens de mesure de la position dans l'eau de l'element allonge, répartis le long de celui-ci.
Plus particulièrement, l'inven~ion concerne un système de détermination de la position d'une flûte sismique marine comportant une pluralité de moyens de mesure par exemple de direction et de profondeur repartis tout le long de la flûte sismique et des moyens de liaison disposes à
l'interieur de l'elément allongé pour transférer les mesures effectuees à un système central d'enregistrement et de traitement installé sur le navire.
Une methode connue permettant de determiner la position réelle dans l'eau d'une flûte sismique constituée d'une pluralite de sections interconnectees contenant chacune un ensemble de capteurs sismiques et des lignes de transmission, consiste à incorporer à l'interieur de celle-ci à intervalles reguliers des elements de mesure de direction tels que des boussoles et des elements de mesure de la pression hydro-statique tels q~e des mano /
~214857 l'orienlation de la flûte sismique et sa profondeur d'immersion en unepluralité d'emplacements et par consequent, de determiner Sa position derrière le navire tracteur. Les mesures effectuees par ces elements sont transnises à un systeme central d'enregistrement et de trai~ement dispose sur le navire et enregis~rees en meme temps que les signaux sismiques captés, ce qui permet au cours du traitement des enregistrements sismiques, de tenir compte du depor+ lateral eventuel de la flû~e sismique par rapport a la direction suivie par le navire tracteur ou de definir le plan de profil sismique correspondant aux enregistrements effectues. Un tel systeme de determination de la position dans l'eau d'une flute sismique est decrit par exemple dans le brevet francais n 2.218.571.
Les indications aonnees par les boussoles etant faussees par la presence au voisinage de masses ,nagneriques, on les dispose de preference en des emplacements eloignes par rapport aux partie metalliques des raccords joignant les extremites des differentes sections de la flûte. Suivanl un premier agencement, les boussoles sont disposees dans la partie centrale de chaque sec+ion de flûte et raccordees a une ligne conductrice. Le boitier de chaque boussole est maintenu par exemple par la gaine exterieure de la flute dans laquelle il est enfile au moment de son installation mais lorsque celle-ci est gonflee pour equilibrer la pression hydrostatique a la profondeur ou il est prevu de la faire fonctionner e~ que le diametre de la gaine augmente, de ce fait, la position initiale peut être modifiee de maniere imprevisible, ce qui cree une incerlitude sur la direction reelle de la section de flûte mesuree par la ooussole.
La disposition des elements de mesure a l'interieur des sections de flute presente d'aulres inconvenients.Leur accessioilite est difficile et si, en cours d'utilisation, leur fonclionnement s'avere defectueux, on doit proceder a un changement complec de la section de flute correspondante.
En outre, dans le cas ou les élements de mesure comporlent des manome~res, leur disposition a l'interieur de la gaine rend plus difficiles les operations prealables de test de bon fonctionnement. On 1214~57 doit souligner egalernent que, les sections d'une flute sismique devant etre interchangeables, on es~ conduit a incorporer des eléments de mesure a l'intérieur de chacune d'elles, ce qui accront notablement leut cout, en particulier lorsque ces éléments cornportent une S boussole.
Suivant un second agencemenc, les boussoles et autres elements de mesure sont incorporés dans des tronçons de flu+e ou des boitiers rigides intercalés entre les sections de flute. Chaque boitier est realisé en un rnatériau non magnétique et sa longueur esl choisie assez grande pour éviter les perturbations apporlées aux boussoles par les élements metalliques des raccords entre les sections de flute. Le positionnement des boussoles est dans ce cas plus précis et la direction de l'axe du boitier est dans ce cas connue avec une meilleure précision. De plus, la maintenance peut etre plus facilement realisee par remplacement d'un tronçon qui se revele défectueux. Cet agencement presente cependant des incorvenients. Les autres eléments de mesure tels que les manometres restent inaccessibles pour des tests directs effectues au moment de l'utilisation. Un ~el tronçon de flûte ou boitier peut etre intercale la ou il est necessaire mais si le nombre de tronçons ou boi~iers rajoutes est imporcant, la longueur iotale de la flute est augmentee tres sensiblemen~ et les modifications qui en resultent dans la distribution des capteurs tout le long de celle-ci, amenent un changement aes enregistrements sismiques obtenus.
Suivant un autre agencernent, des instrumen~s de mesure tel que des capteurs de profondeur sont fixes a l'extérieur de la flute, a intervalles reguliers tout le long de celle-ci et sont associes respectivement a des moyens de transmission par couplages inductifs pour echanger des signaux de commande et de mesure avec une ligne de transmission interieure a la flute, ces moyens comportant des transformateurs dont les bob1nages sont disposés de part et d'autre de la gaine extérieure de la flute. Les liaisons par induction nécessi~ent un bon couplage magnétique entre les bobinages et par conséquent, un positionnemen~ précis de ceux-ci les uns par rappor~
aux autres.
Le dispositif selon l'invention permet d'eviter les inconvenients ci-dessus mentionnes.
~ cet effet, la presente invention propose un dispositif de determination de la position d'un elément allonge de grande longueur tel qu'une flûte sismique, tracte en immersion par un navire, comportant une pluralite de moyens de mesure de la position dans l'eau de l'element allonge repartis le long et a l'exterieur de celui-ci et des moyens de liaison disposes a l'interieur de l'element allonge pour transferer les mesures effectuees a un systeme central d'enregistrement et de traitement de donnees dispose sur le navire, caracterise en ce que les moyens de mesure sont associes respectivement a des ensembles de transmission de signaux fournis par les moyens de mesure aux moyens de liaison interieurs a l'element allonge, sous la forme d'ondes de radio modulees par lesdits signaux.
Dans le cas ou l'element allonge est une flûte sismique du type numerique comportant une pluralite de dis-positifs d'acquisition adaptes chacun a collecter par multi-plexage des signaux recus par une pluralite de capteurs ou degroupes de capteurs sismiques disposes a l'interieur de la flûte, a les numeriser et fi les transmettre sequentiellement au systeme central d'enregistrement et de traitement sur une ou plusieurs lignes, les moyens de liaison interieurs com-portent de preference des lignes pour transmettre les signauxfournis par les moyens de mesure exterieurs aux dispositifs d'acquisition.
Un tel agencement est avantageux en ce que les moyens de mesure sont toujours accessibles, ce qui facilite leur reglage ou leur calibrage, en particulier lorsqu'il s'agit de boussoles et de manometres. Les moyens de reception de l'ensemble de transmission peuvent être incorpores systemati-quement dans toutes les sections de flûte sismique alors que les moyens de mesure, en general beaucoup plus onereux, peuvent, associes a leurs moyens d'emission particuliers, être fixes sur un nombre plus ou moins grand de sections selon les besoins.
` .
4~57 - 4a -Leur adjonction n'entraîne aucune modification de la longueur totale de la flute sismique, en raison de leur installation à l'exterieur de celle-ci.
En outre, l'utilisation de transmission par ondes radio modulees par les signaux a emettre, offre une certaine latitude dans le po~itionne- ~
/ __ 12~4857 men-c relatif des parties émettrices ec recep~crices correspondantes des differents ensembles de transmission, ce qui facilite leur adap~acion à la flûce. Elle permet aussi une grande surete e~ une grande precision dans le transfert vers le systeme central des mesures effectuees surtout si les donnees recueillies sont numerisees et codees.
L'adjonction du dispositif a une flûte est encore facilite lorsque celle-ci es' du type numerique, les signaux de mesure etant alors transmis, au moyen de lignes de transmission locales, aux disposicifs d'acquisition du systeme general de trans,nission des signaux sismiques.
D'autres caracteristiques et avantages du dispositif apparaitront ci-apres a la lecture de la description de modes de realisation particuliers et non limitatifs, et en se referant aux dessins annexes sur lesquels :
- la figure 1 represente l'agencement d'un corps profile contenant les moyens de mesure a l'exterieur d'une flûte sismique, - la figure 2 represente plus en decail les manchons entourant la flûte sismique, auxquels le corps profile est assujetti, - la figure 3 represente schematiquement un ensemble de transmission associe aux moyens de mesure, suivant un premier mode de realisation, - la figure 4 represen-ce schematiquement les moyens de reception incerieurs â la flûte sismique, associes aux moyens de mesure, suivant un second mode de realisation, et - la fisure 5 represente schematiquemenc les moyens de reception interieurs â la flûte sismique, associes aux moyens de mesure, suivant un troisieme mode de realisation.
Si l'on se reporte a la figure 1, on voit que les elements de mesure ~Z14857 constitues par exemp1e d'une boussole 1 et d'un manomètre 2, sont disposes 3 l'interieur d'un corps creux profile 3 assujetti 3 la gaine exterieure 4 d'une section de flute sismique 5 par des moyens de fixation. Ces moyens de fixation comportent deux manchons 6, 7 constitues chacun (Fig. 2) de deux coquilles 8, 9 disposees de part et d'autre de la flûte sismique 5 et reunies l'une à l'autre par des vis de fixation 10, ces manchons etant pourvus d~un evidement longitudinal 11 dans lequel on introduil un tenon 12 solidaire du corps creux profile 3. Les deux manchons 6, 7 peuvent comporter une couronne exterieure adaptee 3 tourner librem~nt par rapport a la flute sismique de maniere que l'axe du corps creux reste dans un plan vertical quels que soient les mouvement de rotation de la flûte autour de son axe longitudinal.
A l'interieur du corps 3 est emboite un element-support 42 auquel sont fixes les elements de mesure et un emetteur radio 13 pour la transmission des signaux engendres par les elemenls de mesure 1, 2.
Une batterie d'accumulateurs 14 egalement fixee sur l'element-support 42, est utilisee pour alimenter electriquemen~ les elements de mesure et l'emetteur radio. Une antenne 15 est disposee 3 l'interieur de la section de flute sismique au voisinage de l'emplacement du corps profile 3 pour recevoir les signaux emis par l'emetteur radio 13. Les signaux reçus par l'element 15 sont transmis par une connexion 16 3 un ensemble de reception voisin 21.
L'emetteur 13 comporte, par exemple (Fig. 3j un commutateur 17 dont les bornes soni connectees respectivement 3 la boussole 1 et au manometre 2, et dont la borne commune est connectee 3 un element de commande et de codage 18. Cet ëlemen~ es~ adapte 3 commander le commutateur 17 de maniere a recevoir al~ernativement les signaux engendres par l'un ou l'autre des elements de mesure, a coder les signaux qu'il reçoit suivanl un code particulier choisi pour l'emission et a les affecter d'un numero d'identification.
On utilise de preference des elements de mesure du Iype numerique capables de fournir les valeurs qu'ils mesurent sous la forme d'une sequence d'impulsions codees. Une valeur angulaire de n degres peut ~Z14~57 être representee par exemple par une serie de n impulsions successives ou encore un signal representalif de l'expression binaire de cette valeur.
Le codage consisle dans ce cas à exprimer le signal numerique delivre par chaque element de mesure suivant le code BCD, ASCII, Gray, GU lOUt autre code bien connu des specialis+es. Le numero d'identification est par exernple un prefixe particulier precedant chaque mot numerique.
Chaque signal code est alors transmis a un element d'emission d'ondes hertziennes 19 associe a une antenne d'emission 20. La frequence du signâl de radio emis est choisie tres basse (de l'ordre de 20 kHz par exemplei. Elle est modulee en reponse aux impulsions successives conslituant les signaux numerises a transmettre. La modulation consiste par exemple en une variation de la frequence d'emission entre deux valeurs predeterminees fl et f2.
L'ensemble de reception 21 connecte a l'antenne 15 par la connexion 16 (Fig. 1) comporte un demodulateur 22 permettant de transformer en signaux impulsionnels les variations de frequence du signal hertzien reçu. Ces signaux sont transmis d'une part a l'entree commune d'un commutateur 23 et d'autre part à un element 24 qui de~ecte dans chaque sequence codee d'impulsions transmises, le numero d'identification de l'element de mesure et engendre un signal de commande du commutateur 23. Suivant que la sequence d'impulsions reçues esc relative a la boussole 1 ou au manometre 2, elle est dirigee vers un reg1stre 25 ou un regis~re 26. Les sorties de ces deux registres sont respectiveMent connectees aux enlrees de deux convertisseurs nurneriques-analogiques (C. N. A.) 27, 28. Le mode de transmission des tensions analogiques delivrees par les convertisseurs 27, 28 depend du type de flate sismique utilise.
Le dispositif peu~ etre associe par exemple a une fluce sismique du type numerique comportanc une plurali-te de dispositifs d'acquisition adaptes chacun a collecter les signaux reçus par une pluralite de capteurs ou de groupes de capteurs, a les numeriser el a les transmettre sequentiellement au systeme d'enregis~rement sur une ou 1;~14~157 plusieurs lignes, ces dispositifs d'acquisition etant disposës à
l'interieur de boitiers rigides intercales entre les sections de flûte. Un tel boitier est decrit par exemple dans le brevet français n 2.471.088.
~ans le cas represente a la figure 3, l'ensemble de reception esl connecte par un câble 29, à deux entrees d'un multiplexeur auxiliaire 30 inclus dans un dispositif d'acquisition 31 dispose à l'une des excremiles de la section de flûte, les autres entrees de ce 10 mul-tiplexeur 30 recevant d'autres signaux analogiques devant egalemenl etre transmis au système central de commande et d'enregistrement. La borne de sortie du multiplexeur auxiliaire est connectee à l'une des entrees d'un multiplexeur principal 32, les autres entrees de celui-ci recevant les signaux analogiques delivres par les recepteurs-sismiques. La sortie du mul~iplexeur 3Z est connectee à l'entree d'unensemble de nurnerisation et de commutalion 33 communiquant par intermittence avec le système central d'enresistrement au moyen d'une ou plusieurs lignes L.
Suivant la variante de l'ensemble de recep~ion representee à la figure 4, la sortie du demodulateur 22 est connectee directement à l'entree d'un convertisseur numerique-analogique unique 34. Les signaux analogiques issus de ce convertisseur sont diriges par un commutateur actionne par l'element d'identification 24 vers l'entree d'un premier ou d'un second element de memorisation analogique 36, 37 suivant que le numero d'identification decode correspond à une mesure d'orien~alion effectuee par la boussole ou une mesure de profondeur issue du manometre. De la même maniere, les sorties des deux elements de memorisation analogiques 36, 37 sont connectees au dispositif d'acquisition local 31 par un câble 29.
Les signaux analogiques disponibles aux sorties des convertisseurs 27, 28 ou 34 (modes de realisation des figures 3 et 4) sont reconvertis en signaux numeriques par le dispositif d'acquisition local et transmis au systeme central d'enregist,^ement du bateau suivant le code de nur,~erisation choisi par la flûte numerique a laquelle le dispositif selon l'invention est associe. On evite ainsi les difficul~es de 4~tS7 g synchronisation qui apparaissent lorsque l'on doit adapter l'un a l'autre deux codes de numerisation differents.
Le mode de realisation de la figure 5 correspond au cas ou le codage des signaux par l'element ae codage 18 (Fig. 3) est effectue directemen~ suivant le code u~ilise pour la transmission des signaux sismiques numerises sur les lignes de transmission depuis les differents aisposi t ifs d'acquisition intercales ~out le long de la flûte sismique et ou la conversion numerique-analogique des signaux de mesure engendres par la boussole ou le manometre n'est pas necessaire.
Dans ce cas, la sortie du demodulateur 22 est connectee par l'intermediaire du commutaleur 23, commande par l'element d'identification 24, a l'entree d'un premier ou d'un second elernent de memorisation nurnerique 38, 39, suivant que le numero d'identificaTion decode est celui affecte a la boussole ou au manomètre. Les sorties de ces deux élemen~s de memorisation sont connectees direclement à deux entrees d'un sous-ensemble du commutateur 40 de l'ensemble de numerisation et de commutaiion 33, les recep-teurs sismiques ~S etant connectes a d'autres entrees de ce sous-ensemble par l'intermediaire du multiplexeur principal 32 et de moyens de numerisation 41.
Le dispositif peut egalement etre associe a une flute sisr~ique du type analogique ou les signaux analogiques engendres par les differents capteurs ou groupes de capteurs repartis sur toute sa longueur sont transmis au système d'enregistrement installe sur le navire -cracteur, par un faisceau de lignes de transmission. Dans ce cas, les sorties des deux convertisseurs 27, 28 de chaque enseMble de reception sont connectees par l'intermediaire de moyens de comMutation (non representes) commandes par le systeme d'enregistrement, a une ligne particuliere de ce faisceau.
Les deformalions de la flute sismique en mouvemenl et par consequent les variations des rnesures effectuees par les elements de mesure elant relativement lentes, l'intervalle de ternps entre deux interrogation successives de chaque boussole 1 ou de chaque manomètre 2 (Fig. 3) obtenu par basculernent du commutateur 17 sur commande de l'element de commande et de codage 18, peu~ etre choisi relativement long (une ou ~2~4~57 plusieurs secondesj.
On ne sortirait pas du cadre de l'invention en utilisant des elemenrs de mesure du type analogique e~ des moyens de conversion analogique-numerique pour transformer les valeurs mesurees en mots numeriques ouen utilisant des moyens acoustiques d'emission et de receplion pour transmettre à l'interieur de la fluie sismique les resultats des mesures de direction et de profondeur.
Plus particulièrement, l'inven~ion concerne un système de détermination de la position d'une flûte sismique marine comportant une pluralité de moyens de mesure par exemple de direction et de profondeur repartis tout le long de la flûte sismique et des moyens de liaison disposes à
l'interieur de l'elément allongé pour transférer les mesures effectuees à un système central d'enregistrement et de traitement installé sur le navire.
Une methode connue permettant de determiner la position réelle dans l'eau d'une flûte sismique constituée d'une pluralite de sections interconnectees contenant chacune un ensemble de capteurs sismiques et des lignes de transmission, consiste à incorporer à l'interieur de celle-ci à intervalles reguliers des elements de mesure de direction tels que des boussoles et des elements de mesure de la pression hydro-statique tels q~e des mano /
~214857 l'orienlation de la flûte sismique et sa profondeur d'immersion en unepluralité d'emplacements et par consequent, de determiner Sa position derrière le navire tracteur. Les mesures effectuees par ces elements sont transnises à un systeme central d'enregistrement et de trai~ement dispose sur le navire et enregis~rees en meme temps que les signaux sismiques captés, ce qui permet au cours du traitement des enregistrements sismiques, de tenir compte du depor+ lateral eventuel de la flû~e sismique par rapport a la direction suivie par le navire tracteur ou de definir le plan de profil sismique correspondant aux enregistrements effectues. Un tel systeme de determination de la position dans l'eau d'une flute sismique est decrit par exemple dans le brevet francais n 2.218.571.
Les indications aonnees par les boussoles etant faussees par la presence au voisinage de masses ,nagneriques, on les dispose de preference en des emplacements eloignes par rapport aux partie metalliques des raccords joignant les extremites des differentes sections de la flûte. Suivanl un premier agencement, les boussoles sont disposees dans la partie centrale de chaque sec+ion de flûte et raccordees a une ligne conductrice. Le boitier de chaque boussole est maintenu par exemple par la gaine exterieure de la flute dans laquelle il est enfile au moment de son installation mais lorsque celle-ci est gonflee pour equilibrer la pression hydrostatique a la profondeur ou il est prevu de la faire fonctionner e~ que le diametre de la gaine augmente, de ce fait, la position initiale peut être modifiee de maniere imprevisible, ce qui cree une incerlitude sur la direction reelle de la section de flûte mesuree par la ooussole.
La disposition des elements de mesure a l'interieur des sections de flute presente d'aulres inconvenients.Leur accessioilite est difficile et si, en cours d'utilisation, leur fonclionnement s'avere defectueux, on doit proceder a un changement complec de la section de flute correspondante.
En outre, dans le cas ou les élements de mesure comporlent des manome~res, leur disposition a l'interieur de la gaine rend plus difficiles les operations prealables de test de bon fonctionnement. On 1214~57 doit souligner egalernent que, les sections d'une flute sismique devant etre interchangeables, on es~ conduit a incorporer des eléments de mesure a l'intérieur de chacune d'elles, ce qui accront notablement leut cout, en particulier lorsque ces éléments cornportent une S boussole.
Suivant un second agencemenc, les boussoles et autres elements de mesure sont incorporés dans des tronçons de flu+e ou des boitiers rigides intercalés entre les sections de flute. Chaque boitier est realisé en un rnatériau non magnétique et sa longueur esl choisie assez grande pour éviter les perturbations apporlées aux boussoles par les élements metalliques des raccords entre les sections de flute. Le positionnement des boussoles est dans ce cas plus précis et la direction de l'axe du boitier est dans ce cas connue avec une meilleure précision. De plus, la maintenance peut etre plus facilement realisee par remplacement d'un tronçon qui se revele défectueux. Cet agencement presente cependant des incorvenients. Les autres eléments de mesure tels que les manometres restent inaccessibles pour des tests directs effectues au moment de l'utilisation. Un ~el tronçon de flûte ou boitier peut etre intercale la ou il est necessaire mais si le nombre de tronçons ou boi~iers rajoutes est imporcant, la longueur iotale de la flute est augmentee tres sensiblemen~ et les modifications qui en resultent dans la distribution des capteurs tout le long de celle-ci, amenent un changement aes enregistrements sismiques obtenus.
Suivant un autre agencernent, des instrumen~s de mesure tel que des capteurs de profondeur sont fixes a l'extérieur de la flute, a intervalles reguliers tout le long de celle-ci et sont associes respectivement a des moyens de transmission par couplages inductifs pour echanger des signaux de commande et de mesure avec une ligne de transmission interieure a la flute, ces moyens comportant des transformateurs dont les bob1nages sont disposés de part et d'autre de la gaine extérieure de la flute. Les liaisons par induction nécessi~ent un bon couplage magnétique entre les bobinages et par conséquent, un positionnemen~ précis de ceux-ci les uns par rappor~
aux autres.
Le dispositif selon l'invention permet d'eviter les inconvenients ci-dessus mentionnes.
~ cet effet, la presente invention propose un dispositif de determination de la position d'un elément allonge de grande longueur tel qu'une flûte sismique, tracte en immersion par un navire, comportant une pluralite de moyens de mesure de la position dans l'eau de l'element allonge repartis le long et a l'exterieur de celui-ci et des moyens de liaison disposes a l'interieur de l'element allonge pour transferer les mesures effectuees a un systeme central d'enregistrement et de traitement de donnees dispose sur le navire, caracterise en ce que les moyens de mesure sont associes respectivement a des ensembles de transmission de signaux fournis par les moyens de mesure aux moyens de liaison interieurs a l'element allonge, sous la forme d'ondes de radio modulees par lesdits signaux.
Dans le cas ou l'element allonge est une flûte sismique du type numerique comportant une pluralite de dis-positifs d'acquisition adaptes chacun a collecter par multi-plexage des signaux recus par une pluralite de capteurs ou degroupes de capteurs sismiques disposes a l'interieur de la flûte, a les numeriser et fi les transmettre sequentiellement au systeme central d'enregistrement et de traitement sur une ou plusieurs lignes, les moyens de liaison interieurs com-portent de preference des lignes pour transmettre les signauxfournis par les moyens de mesure exterieurs aux dispositifs d'acquisition.
Un tel agencement est avantageux en ce que les moyens de mesure sont toujours accessibles, ce qui facilite leur reglage ou leur calibrage, en particulier lorsqu'il s'agit de boussoles et de manometres. Les moyens de reception de l'ensemble de transmission peuvent être incorpores systemati-quement dans toutes les sections de flûte sismique alors que les moyens de mesure, en general beaucoup plus onereux, peuvent, associes a leurs moyens d'emission particuliers, être fixes sur un nombre plus ou moins grand de sections selon les besoins.
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4~57 - 4a -Leur adjonction n'entraîne aucune modification de la longueur totale de la flute sismique, en raison de leur installation à l'exterieur de celle-ci.
En outre, l'utilisation de transmission par ondes radio modulees par les signaux a emettre, offre une certaine latitude dans le po~itionne- ~
/ __ 12~4857 men-c relatif des parties émettrices ec recep~crices correspondantes des differents ensembles de transmission, ce qui facilite leur adap~acion à la flûce. Elle permet aussi une grande surete e~ une grande precision dans le transfert vers le systeme central des mesures effectuees surtout si les donnees recueillies sont numerisees et codees.
L'adjonction du dispositif a une flûte est encore facilite lorsque celle-ci es' du type numerique, les signaux de mesure etant alors transmis, au moyen de lignes de transmission locales, aux disposicifs d'acquisition du systeme general de trans,nission des signaux sismiques.
D'autres caracteristiques et avantages du dispositif apparaitront ci-apres a la lecture de la description de modes de realisation particuliers et non limitatifs, et en se referant aux dessins annexes sur lesquels :
- la figure 1 represente l'agencement d'un corps profile contenant les moyens de mesure a l'exterieur d'une flûte sismique, - la figure 2 represente plus en decail les manchons entourant la flûte sismique, auxquels le corps profile est assujetti, - la figure 3 represente schematiquement un ensemble de transmission associe aux moyens de mesure, suivant un premier mode de realisation, - la figure 4 represen-ce schematiquement les moyens de reception incerieurs â la flûte sismique, associes aux moyens de mesure, suivant un second mode de realisation, et - la fisure 5 represente schematiquemenc les moyens de reception interieurs â la flûte sismique, associes aux moyens de mesure, suivant un troisieme mode de realisation.
Si l'on se reporte a la figure 1, on voit que les elements de mesure ~Z14857 constitues par exemp1e d'une boussole 1 et d'un manomètre 2, sont disposes 3 l'interieur d'un corps creux profile 3 assujetti 3 la gaine exterieure 4 d'une section de flute sismique 5 par des moyens de fixation. Ces moyens de fixation comportent deux manchons 6, 7 constitues chacun (Fig. 2) de deux coquilles 8, 9 disposees de part et d'autre de la flûte sismique 5 et reunies l'une à l'autre par des vis de fixation 10, ces manchons etant pourvus d~un evidement longitudinal 11 dans lequel on introduil un tenon 12 solidaire du corps creux profile 3. Les deux manchons 6, 7 peuvent comporter une couronne exterieure adaptee 3 tourner librem~nt par rapport a la flute sismique de maniere que l'axe du corps creux reste dans un plan vertical quels que soient les mouvement de rotation de la flûte autour de son axe longitudinal.
A l'interieur du corps 3 est emboite un element-support 42 auquel sont fixes les elements de mesure et un emetteur radio 13 pour la transmission des signaux engendres par les elemenls de mesure 1, 2.
Une batterie d'accumulateurs 14 egalement fixee sur l'element-support 42, est utilisee pour alimenter electriquemen~ les elements de mesure et l'emetteur radio. Une antenne 15 est disposee 3 l'interieur de la section de flute sismique au voisinage de l'emplacement du corps profile 3 pour recevoir les signaux emis par l'emetteur radio 13. Les signaux reçus par l'element 15 sont transmis par une connexion 16 3 un ensemble de reception voisin 21.
L'emetteur 13 comporte, par exemple (Fig. 3j un commutateur 17 dont les bornes soni connectees respectivement 3 la boussole 1 et au manometre 2, et dont la borne commune est connectee 3 un element de commande et de codage 18. Cet ëlemen~ es~ adapte 3 commander le commutateur 17 de maniere a recevoir al~ernativement les signaux engendres par l'un ou l'autre des elements de mesure, a coder les signaux qu'il reçoit suivanl un code particulier choisi pour l'emission et a les affecter d'un numero d'identification.
On utilise de preference des elements de mesure du Iype numerique capables de fournir les valeurs qu'ils mesurent sous la forme d'une sequence d'impulsions codees. Une valeur angulaire de n degres peut ~Z14~57 être representee par exemple par une serie de n impulsions successives ou encore un signal representalif de l'expression binaire de cette valeur.
Le codage consisle dans ce cas à exprimer le signal numerique delivre par chaque element de mesure suivant le code BCD, ASCII, Gray, GU lOUt autre code bien connu des specialis+es. Le numero d'identification est par exernple un prefixe particulier precedant chaque mot numerique.
Chaque signal code est alors transmis a un element d'emission d'ondes hertziennes 19 associe a une antenne d'emission 20. La frequence du signâl de radio emis est choisie tres basse (de l'ordre de 20 kHz par exemplei. Elle est modulee en reponse aux impulsions successives conslituant les signaux numerises a transmettre. La modulation consiste par exemple en une variation de la frequence d'emission entre deux valeurs predeterminees fl et f2.
L'ensemble de reception 21 connecte a l'antenne 15 par la connexion 16 (Fig. 1) comporte un demodulateur 22 permettant de transformer en signaux impulsionnels les variations de frequence du signal hertzien reçu. Ces signaux sont transmis d'une part a l'entree commune d'un commutateur 23 et d'autre part à un element 24 qui de~ecte dans chaque sequence codee d'impulsions transmises, le numero d'identification de l'element de mesure et engendre un signal de commande du commutateur 23. Suivant que la sequence d'impulsions reçues esc relative a la boussole 1 ou au manometre 2, elle est dirigee vers un reg1stre 25 ou un regis~re 26. Les sorties de ces deux registres sont respectiveMent connectees aux enlrees de deux convertisseurs nurneriques-analogiques (C. N. A.) 27, 28. Le mode de transmission des tensions analogiques delivrees par les convertisseurs 27, 28 depend du type de flate sismique utilise.
Le dispositif peu~ etre associe par exemple a une fluce sismique du type numerique comportanc une plurali-te de dispositifs d'acquisition adaptes chacun a collecter les signaux reçus par une pluralite de capteurs ou de groupes de capteurs, a les numeriser el a les transmettre sequentiellement au systeme d'enregis~rement sur une ou 1;~14~157 plusieurs lignes, ces dispositifs d'acquisition etant disposës à
l'interieur de boitiers rigides intercales entre les sections de flûte. Un tel boitier est decrit par exemple dans le brevet français n 2.471.088.
~ans le cas represente a la figure 3, l'ensemble de reception esl connecte par un câble 29, à deux entrees d'un multiplexeur auxiliaire 30 inclus dans un dispositif d'acquisition 31 dispose à l'une des excremiles de la section de flûte, les autres entrees de ce 10 mul-tiplexeur 30 recevant d'autres signaux analogiques devant egalemenl etre transmis au système central de commande et d'enregistrement. La borne de sortie du multiplexeur auxiliaire est connectee à l'une des entrees d'un multiplexeur principal 32, les autres entrees de celui-ci recevant les signaux analogiques delivres par les recepteurs-sismiques. La sortie du mul~iplexeur 3Z est connectee à l'entree d'unensemble de nurnerisation et de commutalion 33 communiquant par intermittence avec le système central d'enresistrement au moyen d'une ou plusieurs lignes L.
Suivant la variante de l'ensemble de recep~ion representee à la figure 4, la sortie du demodulateur 22 est connectee directement à l'entree d'un convertisseur numerique-analogique unique 34. Les signaux analogiques issus de ce convertisseur sont diriges par un commutateur actionne par l'element d'identification 24 vers l'entree d'un premier ou d'un second element de memorisation analogique 36, 37 suivant que le numero d'identification decode correspond à une mesure d'orien~alion effectuee par la boussole ou une mesure de profondeur issue du manometre. De la même maniere, les sorties des deux elements de memorisation analogiques 36, 37 sont connectees au dispositif d'acquisition local 31 par un câble 29.
Les signaux analogiques disponibles aux sorties des convertisseurs 27, 28 ou 34 (modes de realisation des figures 3 et 4) sont reconvertis en signaux numeriques par le dispositif d'acquisition local et transmis au systeme central d'enregist,^ement du bateau suivant le code de nur,~erisation choisi par la flûte numerique a laquelle le dispositif selon l'invention est associe. On evite ainsi les difficul~es de 4~tS7 g synchronisation qui apparaissent lorsque l'on doit adapter l'un a l'autre deux codes de numerisation differents.
Le mode de realisation de la figure 5 correspond au cas ou le codage des signaux par l'element ae codage 18 (Fig. 3) est effectue directemen~ suivant le code u~ilise pour la transmission des signaux sismiques numerises sur les lignes de transmission depuis les differents aisposi t ifs d'acquisition intercales ~out le long de la flûte sismique et ou la conversion numerique-analogique des signaux de mesure engendres par la boussole ou le manometre n'est pas necessaire.
Dans ce cas, la sortie du demodulateur 22 est connectee par l'intermediaire du commutaleur 23, commande par l'element d'identification 24, a l'entree d'un premier ou d'un second elernent de memorisation nurnerique 38, 39, suivant que le numero d'identificaTion decode est celui affecte a la boussole ou au manomètre. Les sorties de ces deux élemen~s de memorisation sont connectees direclement à deux entrees d'un sous-ensemble du commutateur 40 de l'ensemble de numerisation et de commutaiion 33, les recep-teurs sismiques ~S etant connectes a d'autres entrees de ce sous-ensemble par l'intermediaire du multiplexeur principal 32 et de moyens de numerisation 41.
Le dispositif peut egalement etre associe a une flute sisr~ique du type analogique ou les signaux analogiques engendres par les differents capteurs ou groupes de capteurs repartis sur toute sa longueur sont transmis au système d'enregistrement installe sur le navire -cracteur, par un faisceau de lignes de transmission. Dans ce cas, les sorties des deux convertisseurs 27, 28 de chaque enseMble de reception sont connectees par l'intermediaire de moyens de comMutation (non representes) commandes par le systeme d'enregistrement, a une ligne particuliere de ce faisceau.
Les deformalions de la flute sismique en mouvemenl et par consequent les variations des rnesures effectuees par les elements de mesure elant relativement lentes, l'intervalle de ternps entre deux interrogation successives de chaque boussole 1 ou de chaque manomètre 2 (Fig. 3) obtenu par basculernent du commutateur 17 sur commande de l'element de commande et de codage 18, peu~ etre choisi relativement long (une ou ~2~4~57 plusieurs secondesj.
On ne sortirait pas du cadre de l'invention en utilisant des elemenrs de mesure du type analogique e~ des moyens de conversion analogique-numerique pour transformer les valeurs mesurees en mots numeriques ouen utilisant des moyens acoustiques d'emission et de receplion pour transmettre à l'interieur de la fluie sismique les resultats des mesures de direction et de profondeur.
Claims (10)
1. Dispositif de détermination de la position d'un élément allongé de grande longueur tel qu'une flûte sismique, tracté en immersion par un navire, comportant une pluralité
de moyens de mesure de la position dans l'eau de l'élément allongé répartis le long et à l'extérieur de celui-ci et des moyens de liaison disposés à l'intérieur de l'élément allongé
pour transférer les mesures effectuées à un système central d'enregistrement et de traitement de données disposé sur le navire, caractérisé en ce que les moyens de mesure sont associés respectivement à des ensembles de transmission de signaux fournis par les moyens de mesure aux moyens de liaison intérieurs à l'élément allongé, sous la forme d'ondes de radio modulées par lesdits signaux.
de moyens de mesure de la position dans l'eau de l'élément allongé répartis le long et à l'extérieur de celui-ci et des moyens de liaison disposés à l'intérieur de l'élément allongé
pour transférer les mesures effectuées à un système central d'enregistrement et de traitement de données disposé sur le navire, caractérisé en ce que les moyens de mesure sont associés respectivement à des ensembles de transmission de signaux fournis par les moyens de mesure aux moyens de liaison intérieurs à l'élément allongé, sous la forme d'ondes de radio modulées par lesdits signaux.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'élément allongé est une flûte sismique du type numérique comportant une pluralité de dispositifs d'acquisition adaptés chacun à collecter par multiplexage des signaux reçus par une pluralité de capteurs ou de groupes de capteurs sismiques disposés à l'intérieur de la flûte, à les numériser et à les transmettre séquentiellement au système central d'enregistre-ment et de traitement sur une ou plusieurs lignes, caractérisé
en ce que les moyens de liaison intérieurs comportent des lignes pour transmettre les signaux fournis par les moyens de mesure extérieurs aux dispositifs d'acquisition.
en ce que les moyens de liaison intérieurs comportent des lignes pour transmettre les signaux fournis par les moyens de mesure extérieurs aux dispositifs d'acquisition.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé
en ce que chaque ligne est connectée à un des dispositifs d'acquisition par l'intermédiaire de moyens de multiplexage.
en ce que chaque ligne est connectée à un des dispositifs d'acquisition par l'intermédiaire de moyens de multiplexage.
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé
en ce que les moyens de mesure associés à chaque ensemble de transmission comportent plusieurs appareils de mesure, chaque ensemble de transmission comporte des moyens d'émission comprenant un élément de commande et de codage adapte à
coder des valeurs mesurées par les appareils de mesure sous la forme de signaux numérisés, un émetteur de radio à
modulation de fréquence et un premier commutateur actionné
par l'élément de commande et de codage pour diriger successi-vement vers une entrée de celui-ci des signaux engendres par les appareils de mesure, et chaque ensemble de transmission comporte également des moyens de réception comprenant des moyens pour démoduler des signaux reçus, un élément d'iden-tification et un second commutateur actionne par ledit élé-ment d'identification.
en ce que les moyens de mesure associés à chaque ensemble de transmission comportent plusieurs appareils de mesure, chaque ensemble de transmission comporte des moyens d'émission comprenant un élément de commande et de codage adapte à
coder des valeurs mesurées par les appareils de mesure sous la forme de signaux numérisés, un émetteur de radio à
modulation de fréquence et un premier commutateur actionné
par l'élément de commande et de codage pour diriger successi-vement vers une entrée de celui-ci des signaux engendres par les appareils de mesure, et chaque ensemble de transmission comporte également des moyens de réception comprenant des moyens pour démoduler des signaux reçus, un élément d'iden-tification et un second commutateur actionne par ledit élé-ment d'identification.
5. Dispositif selon la revendication 4, caracté-risé en ce que les appareils de mesure comportent une boussole et un manomètre.
6. Dispositif selon la revendication 4, caracté-risé en ce que le second commutateur comporte des bornes de sortie connectées a des moyens de mémorisation numériques et a des moyens de conversion de signaux numériques en signaux analogiques.
7. Dispositif selon la revendication 6, caracté-risé en ce que les moyens de mémorisation comportent deux registres numériques connectes respectivement aux bornes de sortie du second commutateur et lesdits moyens de conversion comportent deux convertisseurs numériques analogiques con-nectés respectivement à des sorties des deux registres.
8. Dispositif selon la revendication 6, caracté-risé en ce que lesdits moyens de conversion comportent un convertisseur numérique-analogique pour transformer les signaux reçus en signaux analogiques et lesdits moyens de mémorisation comportent deux éléments de mémorisation ana-logiques connectés aux bornes de sortie du second commutateur, ce dernier comprenant une entrée connectée en sortie du con-vertisseur numérique-analogique.
9. Dispositif selon la revendication 4, carac-térisé en ce que le second commutateur comprend des bornes de sortie connectées à des éléments de mémorisation numéri-ques.
10. Dispositif selon la revendication 1, caracté-risé en ce que les moyens de mesure sont disposés à l'inté-rieur d'un corps profilé supporté par l'élément allongé, et adapté à se maintenir en permanence à la verticale.
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