RU199415U1 - Бескабельное устройство регистрации сейсмических данных - Google Patents
Бескабельное устройство регистрации сейсмических данных Download PDFInfo
- Publication number
- RU199415U1 RU199415U1 RU2020112615U RU2020112615U RU199415U1 RU 199415 U1 RU199415 U1 RU 199415U1 RU 2020112615 U RU2020112615 U RU 2020112615U RU 2020112615 U RU2020112615 U RU 2020112615U RU 199415 U1 RU199415 U1 RU 199415U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- analog
- module
- seismic
- digital
- data
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/24—Recording seismic data
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области сейсмической разведки и может быть использована для регистрации сейсмических данных, в том числе для организации систем сбора сейсмических данных. Технической проблемой заявляемой полезной модели является создание бескабельного устройства регистрации сейсмических данных, обладающего высокой надежностью эксплуатации, особенно в неблагоприятных климатических условиях и в широком диапазоне температур окружающей среды (от - 40°С до +70°С). Техническим результатом является снижение уровня индустриальных и природных помех, а также устранение помех электромагнитного характера, обеспечивающих повышение соотношения сигнал/помеха при сохранении высокой чувствительности и равномерной амплитудно-частотной характеристики в широкой полосе частот. Техническая проблема и заявляемый результат достигаются тем, что в бескабельном устройстве регистрации сейсмических данных, содержащем молекулярно-электронный датчик, корпус со съемной крышкой, внутри которого размещены элемент памяти, Wi-Fi модуль для передачи данных, GPS - приемник, элемент питания, соединенный с аналоговым устройством, имеющим усилитель, соединенный с аналого-цифровым преобразователем, элемент сбора данных и подключенный к нему LAN-модуль для приема параметров и выдачи сейсмограмм, цифро-аналоговый преобразователь, соединенный с задающим генератором, при этом элемент сбора данных подключен к Wi-Fi модулю для передачи данных, GPS-приемнику, элементу памяти, аналоговому устройству, цифро-аналоговому преобразователю и задающему генератору, а на крышке корпуса расположены контакты для заряда элемента питания, подключенного к LAN-модулю, согласно полезной модели, молекулярно-электронный датчик расположен внутри корпуса в его нижней части с возможностью обеспечения надежного контакта со штырем, выполненным заодно с корпусом, и соединен с аналоговым устройством и элементом питания, причем контакты на крышке корпуса выполнены с возможностью считывания данных из элемента памяти с использованием протокола Ethernet. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к области сейсмической разведки и может быть использована для регистрации сейсмических данных, в том числе для организации систем сбора сейсмических данных.
Известно устройство сбора сейсмических данных для характеристики подповерхностных структур (см. патент РФ на изобретение №2450255 по кл. МПК G01N 1/22, опуб. 10.05.2012), содержащее дистанционно удаленный центральный контроллер, блок сейсмических приемников, установленных на поверхности земли с возможностью регистрации сейсмических волн, средство сбора информации, расположенное вместе с блоком сейсмических приемников, блок памяти, размещенный в средстве сбора информации с возможностью хранения параметров положения и ориентации только одного блока сейсмических приемников, и средство связи, прямо связанное беспроводной двусторонней связью со средством сбора информации и дистанционно удаленным центральным контроллером. Предлагаемая в известном изобретении конструкция единой беспроводной сейсмостанции использует независимые коммуникационные линии между устройствами сбора сейсмических данных и центральной системой записи информации. Устройство может содержать приемник глобальной системы навигации и определения местонахождения (GPS), связанный с блоком сейсмических приемников с возможностью определения параметров местоположения сейсмических приемников.
Однако, данное устройство является минимально-кабельным, поскольку блок сейсмических приемников устанавливается на земле отдельно от устройства сбора данных. Кроме этого, чувствительность устройства невелика, поскольку в конструкции использована группа сейсмоприемников, которая обычно состоит из малочувствительных сейсмоприемников. Высоко-чувствительные сейсмоприемники - молекулярно-электронный (МЭС) или сейсмодатчик, объединяющий в себе микроэлектронные и микромеханические компоненты (МЭМС) не нуждаются в группировании.
Известен также блок сбора сейсмических данных (см. патент РФ на изобретение № 2352960 по кл. МПК G01V 1/16, опуб. 20.04.2009), содержащий полностью закрытый корпус, имеющий стенку, ограничивающую внутренний отсек в нем, и расположенные внутри корпуса, по меньшей мере, один геофон, часы, источник питания и регистратор сейсмических данных, содержащий элемент памяти. Блок является автономным и не требует внешних связей или управления во время регистрации. Блок может включать в себя уникальное средство идентификации, такое как радиочастотный идентификационный жетон (RFID) или подобный идентификационный знак для обеспечения возможности отслеживания отдельных блоков при их транспортировке. Аналогично этому каждый блок может включать в себя приемник глобальной системы позиционирования GPS. Поскольку отдельные блоки являются автономными, информация о местоположении совместно с идентификационным знаком позволяет случайным образом транспортировать и хранить блоки. Блок предназначен для автономной наземной или морской сейсморазведки.
Однако, несмотря на выполнение блоков автономными, в конструкции данного устройства не указан тип используемого геофона. Речь об использовании молекулярно-электронного сейсмодатчика не идет. В связи с этим, чувствительность таких блоков незначительна.
Наиболее близким к заявляемому является устройство регистрации сейсмических данных (см. статью Навроцкий А.О., Аккуратов О.С., Абдулвалиев М.Т. «Инновационная сейсморазведка. Особенности применения бескабельной телеметрической системы сбора сейсмической информации, основанной на использовании молекуляр6но-электронных сейсмических датчиков»/ Геоинформатика. - 2018 - №3. - С. 59-67). Устройство содержит молекулярно-электронные сейсмоприемники и размещенные в корпусе Wi-Fi-модуль для передачи данных, GPS - приемник, элемент питания, аналоговое устройство, имеющее усилитель, соединенный с аналого-цифровым преобразователем, элемент памяти. При этом, на крышке корпуса расположены контакты для заряда элемента питания и считывания данных из элемента памяти.
Однако, применяемый в устройстве регистрации молекулярно-электронный сейсмоприемник (МЭС) является автономным со своим аккумулятором. Сейсмоприемник подключается к устройству регистрации через кабель и соответствующий разъем. Это создает дополнительные трудности при расстановке устройств по профилю, а в полевых условиях под воздействием грязи, дождя, снега приводит к потере полезного сигнала, что, в конечном итоге, снижает надежность эксплуатации. Кабель, соединяющий молекулярно-электронный датчик с устройством, является антенной для любых помех электро-магнитного характера (50 Гц от электросетей). Таким образом, снижается соотношение сигнал/помеха.
Технической проблемой заявляемой полезной модели является создание бескабельного устройства регистрации сейсмических данных, обладающего высокой надежностью эксплуатации, особенно в неблагоприятных климатических условиях и в широком диапазоне температур окружающей среды (от - 40°С до +70°С).
Техническим результатом является повышение надежности и производительности работ при снижении уровня помех и сохранении высокой чувствительности и равномерной амплитудно-частотной характеристики в широкой полосе частот.
Полезная модель направлена на создание новой единой конструкции, в которой МЭС помещен внутрь корпуса. Это приводит за счет отсутствия дополнительного внешнего сейсмоприемника и соединительного кабеля к более быстрой установке прибора на профиле и более быстрому сбору устройств с профиля, что в свою очередь, обеспечивает повышение производительности полевых работ. Одновременно повышается надежность устройства в целом, т. к. отсутствует внешний разъем, который за счет грязи, влаги, снега может создавать коммуникационные проблемы. Дополнительно это приводит к снижению уровня индустриальных и природных помех электромагнитного характера.
Техническая проблема и заявляемый результат достигаются тем, что в бескабельном устройстве регистрации сейсмических данных, содержащем молекулярно-электронный датчик, корпус со съемной крышкой, внутри которого размещены элемент памяти, Wi-Fi модуль для передачи данных, GPS - приемник, элемент питания, соединенный с аналоговым устройством, имеющим усилитель, соединенный с аналого-цифровым преобразователем, элемент сбора данных и подключенный к нему LAN-модуль для приема параметров и выдачи сейсмограмм, цифро-аналоговый преобразователь, соединенный с задающим генератором, при этом элемент сбора данных подключен к Wi-Fi модулю для передачи данных, GPS - приемнику, элементу памяти, аналоговому устройству, цифро-аналоговому преобразователю и задающему генератору, а на крышке корпуса расположены контакты для заряда элемента питания, подключенного к LAN-модулю, согласно полезной модели, молекулярно-электронный датчик расположен внутри корпуса в его нижней части с возможностью обеспечения надежного контакта со штырем, выполненным заодно с корпусом, и соединен с аналоговым устройством и элементом питания, причем контакты на крышке корпуса выполнены с возможностью считывания данных из элемента памяти с использованием протокола Ethernet.
Бескабельное устройство может дополнительно содержать RFID-метку.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где:
- на фиг. 1 представлена схема заявляемого устройства,
- на фиг. 2 представлен внешний вид бескабельного устройства регистрации со встроенным молекулярно-электронным датчиком.
Позициями на фиг. 1 обозначено:
1 - молекулярно-электронный датчик (сейсмоприемник),
2 - аналоговое устройство,
3 - элемент питания,
4 - элемент сбора данных,
5 - LAN-модуль для приема параметров и выдачи сейсмограмм,
6 - элемент памяти,
7 - Wi-Fi-модуль,
8 - GPS - приемник,
9 - цифро-аналоговый преобразователь,
10 - задающий генератор, управляемый напряжением (ГУН),
11 - контакты для зарядки элемента питания и возможности считывания данных из элемента памяти с использованием протокола Ethernet.
Бескабельное устройство содержит расположенный внутри корпуса молекулярно-электронный датчик 1, подключенный к аналоговому устройству 2 и элементу питания 3, подключенному также к аналоговому устройству 2. Бескабельное устройство содержит также расположенные внутри корпуса элемент сбора данных 4, соединенный с LAN- модулем 5, элементом памяти 6, Wi-Fi - модулем 7 и GPS-приемником 8. Элемент сбора данных 4 также подключен к аналоговому устройству 2, цифро-аналоговому преобразователю 9 и задающему генератору10, подключенному к цифро-аналоговому преобразователю 9.
Элемент питания 3 подключен к LAN-модулю 5 и контактам 11 на крышке корпуса для считывания данных из элемента памяти с использованием протокола Ethernet.
Устройство может содержать RFID метку (радио-частотный идентификатор), предназначенную для обнаружения потерянных предметов в радиусе около 7 м. В заявляемой полезной модели RFID метку необходимо применять в зимних условиях, когда устройство может быть погребено под слоем снега глубиной до нескольких метров.
Устройство работает следующим образом. На поверхности земли производят установку корпуса устройства, заглубляя его с помощью штыря на небольшую глубину.
Включают источник питания 3 путем поднесения магнита к корпусу устройства. Устройство определяет координаты места установки и синхронизируется по сигналу спутника (по системе GPS). В заявляемой конструкции устройства осуществляется синхронизация не по координатам, а по мировому времени. Такая синхронизация (с точностью до 1 мкс) позволяет тысячам автономных модулей, установленных на площади наблюдения иметь одно общее, абсолютно точное время, что исключительно важно при регистрации сейсмических данных.
При создании сейсмоисточником колебаний земной поверхности и поступлении на вход устройства отраженных волн молекулярно-электронный сейсмодатчик 1 принимает механические колебания и преобразует их в электрический сигнал, который поступает последовательно на усилитель и аналого-цифровой преобразователь аналогового устройства 2 для оцифровки, после чего сигнал записывается в элемент памяти 6. Сигнал извлекается из элемента памяти 6 через модуль Wi-Fi 7 для последующей обработки.
LAN модуль 5 - это система передачи данных Ethernet-типа. Модуль 5 используется лишь для передачи данных после того, как он полностью закончил регистрацию данных в поле. Эта система используется обычно разово и лишь раз в две-три недели.
Используемый в конструкции заявляемого устройства молекулярно-электронный сейсмоприемник (МЭС) обладает самой высокой в мире чувствительностью и уникальной, равномерной в диапазоне 1-300 Гц амплитудно-частотной характеристикой. Его чувствительность примерно в 1000 раз выше, чем у массово применяемых в настоящее время сейсмоприемников типа GS-20DX (т.е. динамический диапазон регистрируемых сигналов увеличивается на 60 дБ). Такая высокая чувствительность объясняется тем, что катодно-анодная решетка, расположенная в специальном электролите, может фиксировать разницу напряжения в несколько ионов по обе стороны решетки. У всех остальных сейсмоприемников системы электро-механические (в том числе и у МЭМС)
Таким образом, благодаря размещению молекулярно-электронного датчика внутри корпуса устройства регистрации сейсмических данных и соединения его с аналоговым устройством и элементом питания и, как следствие, отсутствию специального кабеля, являющегося антенной для любых помех (индустриальных, природных помех, а также помех электромагнитного характера, обеспечивающих повышение соотношения сигнал/помеха), заявляемое бескабельное устройство регистрации сейсмических данных при уникально высокой чувствительности, широкой и равномерной амплитудно-частотной характеристике, обладает высокой надежностью эксплуатации, особенно в неблагоприятных климатических условиях, приводя при этом также к повышению производительности труда. Кроме того, устройство является более компактным и простым в эксплуатации.
Claims (2)
1. Бескабельное устройство регистрации сейсмических данных, содержащее молекулярно-электронный датчик, корпус со съемной крышкой, внутри которого размещены элемент памяти, Wi-Fi модуль для передачи данных, GPS - приемник, элемент питания, соединенный с аналоговым устройством, имеющим усилитель, соединенный с аналого-цифровым преобразователем, элемент сбора данных и подключенный к нему LAN-модуль для приема параметров и выдачи сейсмограмм, цифро-аналоговый преобразователь, соединенный с задающим генератором, при этом элемент сбора данных подключен к Wi-Fi модулю для передачи данных, GPS - приемнику, элементу памяти, аналоговому устройству, цифро-аналоговому преобразователю и задающему генератору, а на крышке корпуса расположены контакты для заряда элемента питания, подключенного к LAN-модулю, отличающееся тем, что молекулярно-электронный датчик расположен внутри корпуса в его нижней части с возможностью обеспечения надежного контакта со штырем, выполненным заодно с корпусом, и соединен с аналоговым устройством и элементом питания, причем контакты на крышке корпуса выполнены с возможностью считывания данных из элемента памяти с использованием протокола Ethernet.
2. Бескабельное устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит RFID-метку.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020112615U RU199415U1 (ru) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | Бескабельное устройство регистрации сейсмических данных |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020112615U RU199415U1 (ru) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | Бескабельное устройство регистрации сейсмических данных |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU199415U1 true RU199415U1 (ru) | 2020-08-31 |
Family
ID=72421255
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020112615U RU199415U1 (ru) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | Бескабельное устройство регистрации сейсмических данных |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU199415U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206397U1 (ru) * | 2021-04-15 | 2021-09-08 | Акционерное общество "Морская арктическая геологоразведочная экспедиция" | Донный модуль сейсмической станции |
RU215581U1 (ru) * | 2021-11-16 | 2022-12-19 | Акционерное общество "СПЕЦИАЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО СЕЙСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ" (АО "СКБ СП") | Устройство автономной регистрации сейсмических данных |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040257913A1 (en) * | 2003-05-30 | 2004-12-23 | Ray Clifford H. | Method and apparatus for land based seismic data acquisition |
WO2010053787A1 (en) * | 2008-11-10 | 2010-05-14 | Conocophillips Company | Practical autonomous seismic recorder implementation and use |
CN204065423U (zh) * | 2014-06-30 | 2014-12-31 | 中国石油化工集团公司 | 野外分立式地震数字记录仪器 |
RU2662048C1 (ru) * | 2015-03-02 | 2018-07-23 | Тоталь Са | Система и способ для связывания сейсмического датчика с грунтом |
US10107926B1 (en) * | 2014-04-29 | 2018-10-23 | Wireless Seismic, Inc. | Cableless seismic acquisition with hierarchical communication protocol |
-
2020
- 2020-03-27 RU RU2020112615U patent/RU199415U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040257913A1 (en) * | 2003-05-30 | 2004-12-23 | Ray Clifford H. | Method and apparatus for land based seismic data acquisition |
WO2010053787A1 (en) * | 2008-11-10 | 2010-05-14 | Conocophillips Company | Practical autonomous seismic recorder implementation and use |
US10107926B1 (en) * | 2014-04-29 | 2018-10-23 | Wireless Seismic, Inc. | Cableless seismic acquisition with hierarchical communication protocol |
CN204065423U (zh) * | 2014-06-30 | 2014-12-31 | 中国石油化工集团公司 | 野外分立式地震数字记录仪器 |
RU2662048C1 (ru) * | 2015-03-02 | 2018-07-23 | Тоталь Са | Система и способ для связывания сейсмического датчика с грунтом |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Навроцкий А.О и др. "Инновационная сейсморазведка. Особенности применения бескабельной телеметрической системы сбора сейсмической информации, основанной на использовании молекулярно-электронных сейсмических датчиков"/ Геоинформатика. - 2018 - ном.3. - С. 59-67. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206397U1 (ru) * | 2021-04-15 | 2021-09-08 | Акционерное общество "Морская арктическая геологоразведочная экспедиция" | Донный модуль сейсмической станции |
RU215581U1 (ru) * | 2021-11-16 | 2022-12-19 | Акционерное общество "СПЕЦИАЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО СЕЙСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ" (АО "СКБ СП") | Устройство автономной регистрации сейсмических данных |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2450255C2 (ru) | Устройство и способ сбора сейсмических данных, система сейсмических наблюдений | |
RU2190241C2 (ru) | Система сбора сейсмических данных и способ проведения сейсморазведки | |
RU2352960C2 (ru) | Способ и установка для наземной регистрации сейсмических данных | |
US9791538B2 (en) | Ocean-deployed subsurface sensor location positioning system | |
US6932185B2 (en) | Acquisition method and device for seismic exploration of a geologic formation by permanent receivers set on the sea bottom | |
US6944096B2 (en) | Method of accurately determining positions of deployed seismic geophones | |
US7016260B2 (en) | Seismic data acquisition system using acquisition stations set on the sea bottom | |
US6492945B2 (en) | Instantaneous radiopositioning using signals of opportunity | |
CA2654953C (en) | Apparatus and method for integrating survey parameters into a header | |
US20150248569A1 (en) | Advanced System for Navigating Between, Locating and Monitoring Underground Assets | |
US20080137484A1 (en) | Seismic sensor housing, seismic sensor, and seismic acquisition system made therewith | |
MX2010010467A (es) | Sistema de posicionamiento, deteccion y comunicacion. | |
JP2000513809A (ja) | 衛星同期化3d地球磁場システム | |
US20130028047A1 (en) | Bottom module for seismic survey | |
CN101661111A (zh) | 利用短信进行地震仪控制和数据传送的方法及短信控制传送型无缆地震仪 | |
RU199415U1 (ru) | Бескабельное устройство регистрации сейсмических данных | |
US20140307523A1 (en) | Buried array wireless exploration seismic system | |
RU111691U1 (ru) | Донный модуль сейсмической станции | |
RU2276388C1 (ru) | Морская автономная донная сейсмическая станция | |
Havskov et al. | The northern Norway seismic network: Design, operation, and results | |
RU103194U1 (ru) | Универсальный сейсмический модуль | |
CA2967629A1 (en) | Super broadband integrated subsurface seismic, seismicity, ground vibration, topographic data collection, processing, visualization and analysis system | |
RU213999U1 (ru) | Регистратор сейсмических сигналов с предварительной обработкой и передачей данных по энергоэффективным беспроводным каналам связи | |
RU2777271C1 (ru) | Система сбора сейсмических данных | |
RU168834U1 (ru) | Универсальная донная станция |