專利名稱：使用連接地震設備的單元的標準傳輸網(wǎng)絡的傳輸方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用連接地震設備在一起、容許精確發(fā)送表明基準瞬間的信號的標準傳輸網(wǎng)絡的傳輸方法和系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的傳輸系統(tǒng)可以在許多領域中應用，其中遠端站不必使用專用的通信裝置進行同步。
這是在地震探測領域中的情況，響應由振動或者脈沖源發(fā)射的地震波，例如記錄安排在地面的地震接收機接收的信號和通過下層土不連續(xù)性反射的信號。使用地震數(shù)據(jù)收集裝置，包括安排在探測站點和適合收集(放大，濾波，數(shù)字化和存儲)該信號的大量的捕獲裝置。存儲的數(shù)據(jù)以固定的間隔(例如在每個發(fā)射-接收周期之后，在每天會話之后等等)或者只要傳輸時間間隔是可用的就《以數(shù)據(jù)流》、或者直接地或者利用中間站或者集中器從每個捕獲裝置發(fā)送到中央控制和記錄站。地震探測系統(tǒng)例如在專利FR-2，511，772(US4，583，206)或者FR-2，538，194(US-4，628，494)，F(xiàn)R-2，692，384(US-5，550，787)，F(xiàn)R-2，696，839(US5，706，250)，F(xiàn)R-2，710，757(US-5，563，847)，F(xiàn)R-3，720，518(US-5，822，273)，F(xiàn)R-2，766，580中描述了。
在探測站點分布的全部捕獲裝置可以與公共的基準瞬間(一般地，地震源的觸發(fā)時間)同步，這是重要的，不論相對于發(fā)送該指示信號的中心站的距離和不論因此使用的傳輸信道發(fā)生故障，集中數(shù)據(jù)的組合變得非常不精確。
當已經(jīng)可能測量該信號在這些信道上的傳播時間時，存在著容許遠端站與利用通信信道通信的中心站完美的時間再同步的公知方法與設備。
由本申請人提交的專利FR-2，538，194(US-4，628，494)例如描述借助現(xiàn)場捕獲裝置與基準瞬間同步的地震信號的捕獲的方法，該基準瞬間諸如當已知表明這個瞬間的信號經(jīng)過諸如電纜或者無線電信道的傳輸信道的傳播時間△t時地震源的觸發(fā)時間。本方法本質(zhì)上在于發(fā)送開始捕獲來自地震接收機和在本地存儲器中的信號的預先信號。當隨后在捕獲單元在時間t接收發(fā)射的基準信號時，在本地存儲器中搜索從該時間(t-△t)(即，基準瞬間)開始存儲的所有的樣值。
專利申請FR-98/15，792描述一種方法和一種設備，還允許從在基準瞬間之前的任何初始的瞬間產(chǎn)生的這個地震信號的第一系列的數(shù)字化樣值中為每個地震信號產(chǎn)生從基準瞬間再交錯的這些信號的樣值系列，已知這兩個瞬間之間的有效時間間隔。該方法包括確定將補償測量的有效時間間隔的分數(shù)部分的數(shù)字濾波器的系數(shù)，和應用這個數(shù)字補償濾波器到第一系列的樣值，允許獲得從該基準瞬間再交錯的一系列數(shù)字化樣值。
但是，如果基準信號通過發(fā)射和接收站的傳播時間是精確地知道的，只能應用這些已知的位置和重新調(diào)整技術，由軟件裝置執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)管理，尤其在多任務管理的范圍內(nèi)，特別是在人們認為相對于諸如在上面提到那些地震傳輸系統(tǒng)中有效傳播時間的不定性例如不應該超過大約100μs時。
當人們擁有使用的網(wǎng)絡和控制發(fā)射的信號的形式和編碼模式時，沒有或多或少隨機的時間滯后的傳輸是可能的和容易實現(xiàn)的。當表示經(jīng)過該源發(fā)射的有效時間的信號TB達到該中心站時，利用適當?shù)碾娐分苯拥貙⑦@個信號注入在連接它到該接收站的通信信道上和防止由于該站管理系統(tǒng)引起的可能的不恒定的延遲是可能的。
標準通信網(wǎng)絡是有利的。它們?nèi)菰S高速率傳輸，它們相對地容易使用和可擴展的。但是它們根據(jù)具有專門的控制電路的特定的通信協(xié)議工作，這些專門控制電路必須適應表示基準瞬間的信號的精確的傳輸。
根據(jù)本發(fā)明的傳輸方法允許使用在第一控制站與第二遠端站之間轉(zhuǎn)發(fā)同步數(shù)據(jù)同時避免相對于通信站之間基準信號傳播的有效時間的任何不定性的一種標準通信網(wǎng)絡。
根據(jù)本發(fā)明的傳輸方法允許通過傳輸信道連接地震設備的單元在一起，該地震設備包括本地地震數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸單元、中央控制與記錄站和至少一個中間的局部控制與集中站，該設備的單元裝備多任務控制裝置(諸如編程的微計算機)，該方法容許本地單元與由該中心站發(fā)射的基準信號(例如，相伴地震源的觸發(fā)的信號)的精確同步。
該方法包括為了互連中心站與至少一個終端站(本地中間站或者可能地用于該網(wǎng)絡延伸到的配置的現(xiàn)場捕獲單元)，使用根據(jù)特定的傳輸協(xié)議工作的傳輸網(wǎng)絡(最好是EthernetTM類型的本地網(wǎng)絡或者其它的網(wǎng)絡)，在中心站和捕獲單元之間的傳輸信道上的數(shù)據(jù)的渡越時間(傳播時間)的早先的測量，由這些捕獲單元預觸發(fā)捕獲的地震數(shù)據(jù)，相對于該基準信號接收的時間的保持時間間隔是固定的并且大于該轉(zhuǎn)移時間，并且在該終端站應用于該基準信號時，考慮與其通過該終端站的多任務控制裝置和本地網(wǎng)絡通路相關連的有效轉(zhuǎn)移時間起伏的調(diào)整的補償延遲，以便注意這個保持時間間隔。
根據(jù)第一實施例(純硬件類型解決方案)，該方法包括在該中心站直接檢測該基準信號，從檢測的基準信號中形成一個特征幀和直接應用到該中心站的接口模塊，由每個終端站的接口模塊檢測通過該傳輸信道到達的該基準信號的特征幀，并且應用到適合所述保持時間間隔的補償延遲的終端站中的基準信號。
根據(jù)第二實施例(混合硬件-軟件類型解決方案)，該方法包括直接檢測該基準信號和通過本地網(wǎng)絡發(fā)射編碼的信號(一個幀)到該終端站，測量在由該中心站的多任務控制裝置考慮的該基準信號的該時間和在該本地網(wǎng)絡上以編碼的信號形式有效傳輸之間的時間間隔，以第二幀的形式(編碼的信號)傳輸這個時間間隔的值，和應用到根據(jù)這個時間間隔的調(diào)整的補償延遲的終端站中的該基準信號，以便注意所述保持時間間隔。
該方法特別地靈活，因為利用可校準的傳輸延遲補償，它容許容易地考慮在諸如用于現(xiàn)代地震探測設備中的復雜的傳輸系統(tǒng)中可用的傳輸信道的不同的數(shù)據(jù)傳送速率。
根據(jù)本發(fā)明的傳輸方法允許通過傳輸信道連接地震設備的單元在一起，這些單元包括本地地震數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸單元、中央控制與記錄站和至少一個局部控制與集中站，該設備的單元裝備多任務控制裝置。它容許本地單元與由該中心站發(fā)射的基準信號(例如，相伴地震源的觸發(fā)的信號)精確的同步。
該系統(tǒng)包括傳輸網(wǎng)絡，最好是根據(jù)特定的傳輸協(xié)議工作的(以太網(wǎng)類型的或者其它的)本地網(wǎng)絡，用于互連該中心站與至少一個終端站(本地中間站或者該網(wǎng)絡延伸到的可能的現(xiàn)場捕獲裝置)，包括至少一個傳輸信道，它的傳輸滯后是已知的，與在中心站和每個終端站的接口模塊相關，適合遵守所述特定的傳輸協(xié)議，用于測量在該中心站與該捕獲單元之間使用的每個傳輸信道上的數(shù)據(jù)渡越時間(傳播時間)的裝置，用于由該捕獲單元利用相對于該基準信號接收瞬間的固定的并且大于該轉(zhuǎn)移時間的保持時間間隔預觸發(fā)捕獲該地震數(shù)據(jù)的裝置，和將考慮與其通過所述多任務控制裝置和該本地網(wǎng)絡(在編程的處理器的軟件《層》中)相關連的有效轉(zhuǎn)移時間起伏的調(diào)整的延遲加到該基準信號的裝置，這個延遲適合于使用的每個傳輸信道(當該裝置安裝在該現(xiàn)場時測量的)的有效速率。
利用考慮該管理時間起伏的互補的延遲，由全部的捕獲單元所加的固定的保持時間和適合于完成在該傳輸信道上測量的已知的傳播時間的中間延遲調(diào)節(jié)裝置的這個組合容許所有的捕獲裝置一起調(diào)整到公共的基準瞬間。
利用該網(wǎng)絡傳輸?shù)臅r間是精確的已知的，它還可能組合這樣的網(wǎng)絡與常規(guī)的專用的光纖、無線電或者電纜傳輸信道，同時保持各種信道之間的完美的同步。
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的其它特性和優(yōu)點從參照附圖閱讀非限定的例子的此后描述中將清楚了，其中

圖1圖解地表示安置在現(xiàn)場、在單元之間具有各種傳輸信道可能性的地震設備，圖2圖解地表示本地集中站RRS，圖3圖解地表示一般的中心站CCU，圖4圖解地表示在本地站RRS中的一個集中模塊DCU，圖5是說明在第一實施例(純粹地硬件類型解決方案)的中心站CCU中基準信號TB發(fā)射操作的進程的方框圖，圖6是說明在第一實施例中的本地站RRS中用于基準信號TB的接收和延遲調(diào)節(jié)操作進程的方框圖，圖7類似于圖5，是說明在中心站CCU中基準信號TB發(fā)射操作進程的方框圖，但是適合于混合的硬件-軟件類型解決方案，圖8類似于圖6，是說明在第二實施例(混合解決方案)中在本地站RRS用于基準信號TB的接收操作和延遲調(diào)節(jié)的進程的方框圖，圖9圖解地表示一個接口電路TBI，根據(jù)情況可校準用于檢測或者產(chǎn)生表征該基準信號的幀，和圖10是總的方框圖，示出由本地站實行的功能的軟件實現(xiàn)管理。
此后在本申請人提交的專利FR-2，692，384(US-5，550，787)，F(xiàn)R-2，696，839(US-5，706，250)，F(xiàn)R-2，720，518(US-5，822，273)中已經(jīng)明白地描述的地震探測設備的操作的特定的范圍內(nèi)描述根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)。
Ⅰ)地震設備該地震設備包括(圖1)經(jīng)常大量組(幾百至幾千個)的地震接收機R，響應與地面耦合的源S和由下層土不連續(xù)性反射產(chǎn)生的在地下的地震波中的傳輸，產(chǎn)生每個地震軌跡。接收機R細分為n組GR1，GR2，...，GRn，每個組包括一定數(shù)量q的接收機R。本地捕獲和傳輸單元RTU標有基準BA11B，...Apl，...BApk...BApn，類似于專利FR-2720518(US-5822273)中描述并安排在現(xiàn)場，每個單元用于數(shù)字化和臨時存儲由每個組的一個或多個接收機R收集的地震數(shù)據(jù)。任何順序k的組GRk例如包括一定數(shù)量q的接收機，分別連接到例如標有標記BAlk，BApk的p個本地捕獲單元RTU。如果至少一部分的本地單元RTU(例如圖1中的BAp2)是用于收集來自一個以上的地震接收機R的地震數(shù)據(jù)，號碼p和q可以是不同的。因此地震設備例如可以包括幾百個本地單元RTU。
不同組的捕獲單元RTU分別由標有標記RRSI，RRS2，...，RRSi，...RRSk，.，RRSn的本地控制與集中站RRS控制。裝備這些本地站實行廣泛的功能控制它們的相應組的捕獲單元RTU，收集不同的單元RTU的地震數(shù)據(jù)(地震軌跡)，在大容量存儲器(例如一個或多個磁盤)中存儲它們，根據(jù)請求轉(zhuǎn)發(fā)至少一部分存儲的數(shù)據(jù)或者表明捕獲單元或本地站(RRS)的適當?shù)倪\行的參數(shù)或者可能已壓縮的至少每個地震軌跡的一部分到中心站CCU，以便執(zhí)行質(zhì)量控制，在鏈接裝置(無線電發(fā)射信道或者線路)和在室外設備(地震接收機，在每個捕獲裝置RTU中的電子設備)上管理測試和初始化操作，監(jiān)視地震操作的適當?shù)倪M程，根據(jù)請求提供可能異常的結果和信號。
不同的集中器RRS以及源S由中央控制與記錄站CCU控制，其中所有的地震數(shù)據(jù)最終一起分組。本地站RRS與中心站CCU利用熟知類型(例如EthernetTM)的本地網(wǎng)絡LAN通信，包括材料鏈路(光纖或者電纜L)或者無線電鏈路RF1，RF2，...RFn，這個網(wǎng)絡根據(jù)具體的傳輸協(xié)議工作。
Ⅱ)局部控制與集中站(RRS)每個本地站RRS包括(圖2)具有一個擴展的RAM存儲器(例如32Mo)的中心單元CPU，利用內(nèi)部總線PCIBUS與幾個Go的大容量存儲器MM通信，和用于管理每個本地站RRS或者利用無線電發(fā)射信道Fkj和/或者通過傳輸線路或者電纜Ci與本地捕獲單元RTU通信的集中單元DCU(圖4)。
接口組NCI也連接在總線PCIBUS。網(wǎng)絡LAN包括一個或者多個線路L和/或者無線電發(fā)射信道RFB，用于與中心單元CCU通信，利用信道開關SW連接到接口組NCI。接口TBI用于在網(wǎng)絡LAN上檢測表明地震源S的觸發(fā)起始時間的信號，該接口TBI一方面連接到接口組NCI并且另一方面連接到總線PCIBUS。單元NCI和TBI的功能將在此后結合圖6和8描述。
Ⅲ)中央控制站CCU中心站CCU也包括裝備一個擴展RAM存儲器的中心單元，利用內(nèi)部總線PCIBUS與足夠的用于記錄由捕獲單元經(jīng)過控制與集中單元RRS發(fā)送的地震軌跡的一個高容量大容量存儲器通信。它還包括用于經(jīng)營者介入的本地對話終端UI，容許高清晰打印地震部分，地圖等等的一個打字機PR，它通過接口卡DL連接到總線PCIBUS。用于存儲包括地震地理數(shù)據(jù)等等的數(shù)據(jù)庫的高容量大容量存儲器DB也連接到總線PCIBUS。用于在存儲器DB的數(shù)據(jù)庫輸入可能地執(zhí)行地震操作的地區(qū)地圖的圖像掃描器ISC也利用接口單元SI連接到這個總線。這樣一個操作地區(qū)的圖象可用于匹配具有精確的地理數(shù)據(jù)的室外攝影的定位點。
地震源S由控制盒SC控制，只要它被觸發(fā)，就形成利用接口卡SCI加到中心單元CCU的指示信號TB。
特別適合控制網(wǎng)絡LAN的接口組NCI也連接在總線PCIBUS上。用于與每個本地站RRS連接的本地網(wǎng)絡LAN(線路L和/或者無線電發(fā)射信道RFⅠ)利用信道開關SW連接到接口組NCI。接口電路TBI并聯(lián)連接在接口單元NCI和SCI之間。單元NCI和TBI的功能將在此后結合圖6和8描述。
每個本地站RRS的集中模塊DCU(圖4)用于中繼來自控制單元CPU到本地站RRS的指令的傳輸，和相反地接收地震數(shù)據(jù)。它包括兩個電子卡。第一卡包括一組CIV，它的功能將結合圖6，8描述，線路同步檢測電路LSD利用輸入/輸出端口P與一個或者多個傳輸線路Ci通信，一個或者多個傳輸線路Ci用于與在現(xiàn)場的捕獲單元RTU(圖1)通信。第二卡包括具有DMA的存儲模件FM，利用內(nèi)部總線DMAB是可訪問的。接口電路FOI容許利用總線PCIBUS在交換總線DMAB和中心單元CPU(圖2)之間的交換。開頭三個卡CPU，LSD，F(xiàn)M利用內(nèi)部總線PB通信。
每個集中單元DCU包括一個無線電輻射接收單元CRTU，類似于在上述的專利FR-2，720，518(US-5，822，273)中描述的單元，當建立這個鏈接模式時，它適合于通過無線電發(fā)射信道與本地單元RTU建立通信。這個單元CRTU包括(圖4)一個接口電路RI，連接到交換總線DMAB、內(nèi)部總線PB和專家熟知的例如在TFM模式(緩慢調(diào)頻)發(fā)射的無線電發(fā)射機Tx，和連接到無線電接收機Rx的一個同步的無線電發(fā)射調(diào)制探測電路RSD。
Ⅳ)根據(jù)任務編程活動如在上述的專利FR-2，720，51S(US-5，822，273)中描述的，容許適當?shù)奶幚磉M程的不同的活動被分成列出的任務，每個專用于一個具體的處理，以集成在中心站CCU1的計算機中在本地站RRS和在本地單元RTU中集成的程序形式。
該任務可以通過轉(zhuǎn)換順序或者同時地執(zhí)行。實時分配程序通過考慮它的相應的優(yōu)先權級別管理任務的開始或者中斷，或者當它們由于a)在它們的執(zhí)行時缺乏所有的需要的數(shù)據(jù)，或者b)當接收來自另一個任務的中斷消息時，或者c)由于外部事件而已經(jīng)中斷時它們的重新啟動。
考慮任務的功能、執(zhí)行它需要的所有的數(shù)據(jù)、需要的驅(qū)動器、由該任務引出的所有的中斷及其預定的優(yōu)先權等級，以便定義一個任務。
該任務可以訪問包括獲得地震數(shù)據(jù)和地震系統(tǒng)控制參數(shù)的經(jīng)營者輸入的參數(shù)的數(shù)據(jù)庫。
例如由每個本地控制與集中站RRS執(zhí)行的不同的任務的相互依賴關系表示在圖10的示意圖中。
Ⅴ)通過本地網(wǎng)絡LAN的基準信號TB的傳輸基準信號重復傳輸表明源S的觸發(fā)的精確時間(《點燃》時間)的信號TB到本地集中站RRS，而沒有延遲，然后傳輸?shù)讲东@單元RTU，是根據(jù)下面過程獲得的
在發(fā)射觸發(fā)期間在網(wǎng)絡LAN上不存在話務，從CCU發(fā)射到RRS的輸入的網(wǎng)絡LAN的每個傳輸信道上信號傳送的有效時間根據(jù)是否使用電纜、光纖或者無線電發(fā)射鏈路是不相同的，但是對于這些信道之中的每一個信道，它是恒定的和可再現(xiàn)的。當連接每個RRS到網(wǎng)絡LAN時，進行精確測量，從本地站RRS向捕獲單元RTU的信號TB的發(fā)射延遲了一個已知的固定時延，這考慮在該傳輸系統(tǒng)中的所有的渡越時間，這個延遲通過捕獲裝置RTU是已知的；當由捕獲方框RTU接收信號TB時，地震信號的捕獲已經(jīng)以開始預先信號(Pre-TB)開始了。如在專利FR-2，666，946(US-5，245，647)中描述的，獲得的地震樣值存儲在捕獲裝置RTU的緩沖存儲器中，它的容量足夠包含在預先信號和保持的第一樣值之間的時間間隔期間獲得的，在初始的基準瞬間之后獲得的所有的樣值；這個時間間隔通常選擇大于在可使用的物理傳輸信道上信號的傳播的最大的時間(根據(jù)使用的光纖、電纜或者無線電發(fā)射信道是可變的)，同時其余的與緩沖器存儲器的大小是兼容的。因為當使用多任務微計算機時基準信號的實時傳輸可能波動，使用多任務微計算機是共同的做法，該方法包括如果需要，應用用于完成已知的無形的延遲(明確地測量的傳播時間，因為地震設備安裝在現(xiàn)揚)的中間的可校準的延遲(利用延遲計數(shù)器)，以使在這個時間間隔之后所有的捕獲單元RTU與基準瞬間同步。
通過網(wǎng)絡LAN的傳輸可以獲得或者1)使用加上特定的電子模塊，或者2)通過混合使用硬件和軟件。
V-1添加模塊la)在中心站CCU中在該站進程中點燃順序工作如下經(jīng)營者O觸發(fā)地震發(fā)射(圖5)和對應信號F發(fā)給中心站CCU的任務TB，預觸發(fā)信號由網(wǎng)絡LAN發(fā)送到本地站RRS，本地站RRS發(fā)送它給捕獲單元RTU。當接收這個信號時，該捕獲單元開始獲得來自在現(xiàn)場的接收機的信號并且存儲它們在緩沖存儲器中，任務TB發(fā)射由它的控制盒SC傳送到源S的信號，因此啟動它的觸發(fā)，
由信號TB發(fā)信號通知中心站CCU這個觸發(fā)瞬間，信號TB發(fā)送給接口模塊SCI中的中斷控制器IT-C，導致在進程中該任務中斷，和幾乎立即考慮中斷信號IT-TB?？刂坪蠸C產(chǎn)生一個信號GEN-FRAME-TB。接口電路TBI包括連接到網(wǎng)路控制接口NCI和開關SW之間的網(wǎng)絡LAN的一個裝置TBG/I，并且它適合于產(chǎn)生一個幀TB(圖9)，任務TB考慮信號IT-TB以便控制該操作的適當?shù)倪M程。
1b)在本地站RRS中接口TBD/I(圖9中描述的類型)連接到開關SW和網(wǎng)路控制接口NCI之間的網(wǎng)絡LAN，以便檢測TB的特定的幀。在裝置CiV(圖4)中，每個本地站RRS中的裝置DCU包括一個延遲計數(shù)器D-CPT和產(chǎn)生與信號TB同步的幀信號的一個發(fā)生器SYNCTB-G。
任務RXTB(圖6)利用對應于在使用的鏈接信道的傳播時間的預定的固定時延初始化計數(shù)器D-CPT。
幀檢測接口TB監(jiān)視物理鏈路上的話務，以便檢測幀TB，只要檢測到幀TB，接口TBDI發(fā)射一個信號FRAME-TB-REC，啟動計數(shù)器D-CPT，計數(shù)器D-CPT的計數(shù)結束使得信號TX-SYNC發(fā)送至DCU中的電路SYNCTB-G，產(chǎn)生一個信號SYNCTB，然后此信號有效地發(fā)送到捕獲方框。當計數(shù)器D-CPT停止時，信號IT-TB-EM發(fā)送給任務RXTB，以便發(fā)信號通知TB的處理已經(jīng)結束，該DCU還包括一個計數(shù)器(未表示)，允許限定一個時隙，在此時隙之后如果沒有檢測到信號TB，則取消進程中的等待過程。
V-2混合硬件-軟件的使用2a)在中心站CCU中接口SCI包括一個中斷控制器IT和一個延遲計數(shù)器D-TB1。
在該站進程中點燃順序工作如下經(jīng)營者O利用信號F觸發(fā)(圖7)在中心站CCU中編程的任務TB，這個任務TB產(chǎn)生一個控制信號，該控制信號利用它的控制接口SC(圖3)發(fā)送到地震源S，引起它的觸發(fā)和同時地利用信號TB通知中心站CCU，信號TB構成該基準信號，信號TB發(fā)送給中斷控制器IT-C，導致在進程中任務TB的中斷，和幾乎立即考慮信號IT-TB。同時地發(fā)送信號RAZ到延遲計數(shù)器D-TB1，延遲計數(shù)器D-TB1被復位并且開始以微秒計數(shù)該時間，任務TASKTB發(fā)送消息TX-TB1到另一個任務TASKTXTB，以便請求在網(wǎng)絡LAN上利用網(wǎng)路控制接口NCI和開關SW發(fā)射幀TB1到所有的本地站RRS，幀TB檢測接口TBD/I監(jiān)視在網(wǎng)絡控制接口NCI和開關SW之間的發(fā)送電路上的話務，以便只要它通過就截取幀TB1。它通過發(fā)送信號TB1-DETECT(檢測)到延遲計數(shù)器D-TB1來通知幀TB1的有效發(fā)射，停止它，并且中斷控制器IT-C，利用中斷信號Ⅱ-TB1-DET激活任務TB，任務TB讀出延遲計數(shù)器D-TB1的值。這個值表示在CCU輸入上考慮的時間和在傳輸信道上它的有效發(fā)射到本地站RRS之間信號TB的處理時間。任務TB在消息TX-TB2中發(fā)送這個值到任務TXTB，任務TXTB產(chǎn)生包含測量的時間的幀TB2并且發(fā)送它到網(wǎng)絡控制接口NCI，以便發(fā)送給網(wǎng)絡LAN，然后發(fā)送給RRS。
2b)在本地站RRS中用于控制網(wǎng)絡NCI的接口TBD/I插入在網(wǎng)絡LAN(圖8)以便檢測信號TB的特定的幀。在每個本地站RRS中的DCU的裝置CiV(圖4)包括一個延遲計數(shù)器D-CPT，產(chǎn)生與信號TB同步的幀信號的一個發(fā)生器SYNCTB-G，一個計數(shù)器CPR-TO和一個中斷控制器ITC。
在本地站RRS(圖8)進程中點燃順序工作如下只要發(fā)射順序開始(圖8)，該幀TB檢測接口監(jiān)視在該物理鏈路上的話務，以便檢測幀TB1，只要檢測到幀TB1，信號FRAME-TB1-REC啟動計數(shù)器CPT-TO，此計數(shù)器是以稍加大于幀TB1和TB2的傳輸之間的時間的一個時間預先進行初始化。如果在這個間隔期間未接收到幀TB2，產(chǎn)生一個信號IT-T-O并且取消該點燃順序。同時地，信號START-DELAY(開始-延遲)開始計數(shù)器D-CPT，它已經(jīng)預先利用預定的延遲進行初始化了，當接收到幀TB2時，信號FRAME-TB2開始任務RXTB，它發(fā)射信號STOP-T-O，以便停止計數(shù)器CPT-TO。根據(jù)用于這個傳送的傳輸信道的有效速率，計數(shù)器D-CPT以從幀TB2中提取的該CCU中的轉(zhuǎn)移時間值進行校正，計數(shù)器D-CPT計數(shù)結束導致向著產(chǎn)生信號SYNCTB-G的設備發(fā)射信號TX-SYNC，此信號SYNCTB-G然后有效地發(fā)送給捕獲單元RTU。
用于產(chǎn)生或者檢測中心站CCU和每個本地站RRS中的幀TBI(TBG/I或者TBD/I)的接口包括(圖9)插入在使用的網(wǎng)絡LAN上的一個適當?shù)倪B接端口P-LAN，允許或者讀出通過的信號(TBD/I，圖7)，以便檢測基準信號的通過，或者注入信號(圖5，TBD/I)以便在該網(wǎng)絡上發(fā)射。這個端口利用標準MⅡ類型接口電路與熟知的類型(FPGA)的電路通信，這些電路包括一個存儲器和可編程序的邏輯的電路。對應于在通過該網(wǎng)絡期間檢測的該信號或者對應于注入在這個網(wǎng)絡的信號的一個信號幀(TB-FRAME)被裝入該存儲器。
在每個本地站RRS中的任務的結構圖解地表示在圖10中。分別用于表示該單元和該任務的不同的縮寫表明DRVETH本地網(wǎng)絡驅(qū)動器；DRVCRT控制臺驅(qū)動器；TSKTBTB任務；TSKSEQ排序任務；TSKTRACE在大容量存儲器中的地震軌跡存儲任務；TSKFORM室外設備安裝控制任務；TSKTEST測試任務；TSKREAD數(shù)據(jù)讀出任務；TSKCMD命令發(fā)射任務；DRVTFM無線電接收驅(qū)動器；DRVHDB3在線路驅(qū)動器上接收；DRVCMD命令發(fā)射驅(qū)動器；DRSSTATUS狀態(tài)驅(qū)動器，和DRVRADIO無線電鏈路驅(qū)動器。
已經(jīng)描述了用于連接中心站到該中間站的標準網(wǎng)絡LAN的實施例。如果在網(wǎng)絡LAN上的終端站是捕獲裝置RTU，將使用相同的技術而不偏離本發(fā)明的范圍。
也是清楚的用于測量考慮基準信號TB和可校準的傳輸延遲補償所要求的時間間隔的技術也可以應用，如果使用稱作所有者網(wǎng)絡的一個網(wǎng)絡代替LAN類型的標準網(wǎng)絡。
權利要求
1)通過傳輸信道連接地震設備的單元在一起的傳輸方法，該地震設備的單元包括本地地震數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸單元(RTU)，中央控制與記錄站(CCU)和至少一個本地控制與集中站(RRS)，該設備的單元裝備多任務控制裝置(RTU)，該方法容許本地單元(RTU)與由該中心站(CCU)發(fā)射的基準信號(TB)的精確同步，其特征在于它包括使用用于互連該中心站和至少一個終端站的一個傳輸網(wǎng)絡(L，RFi)，早先測量在中心站(CCU)與捕獲單元(RTU)之間的傳輸信道上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移時間，通過捕獲單元(RTU)預觸發(fā)捕獲該地震數(shù)據(jù)，相對于基準信號(TB)的接收時間的保持時間間隔是固定的并且大于該轉(zhuǎn)移時間，和在該終端站的基準信號(TB)加上考慮與其通過所述終端站和該傳輸網(wǎng)絡的多任務控制裝置相關連的有效轉(zhuǎn)移時間起伏的一個調(diào)整補償延遲，以便遵守所述保持時間間隔，這個延遲根據(jù)所述網(wǎng)絡的每個傳輸信道的有效速率進行調(diào)整。
2)根據(jù)權利要求1方法，其特征在于它包括在中心站(CCU)中直接檢測基準信號(TB)，從檢測的基準信號中形成特征幀和直接應用它到中心站(CCU)的接口模塊(TCI)，在每個終端站的接口模塊(TCI)中檢測基準信號(TB)的幀特征，和在該終端站中，應用到適合所述保持時間間隔的補償延遲的基準信號(TB)。
3)根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于它包括直接檢測基準信號(TB)和通過傳輸網(wǎng)絡(L，RFi)發(fā)射一個幀(TB1)到該終端站，時間基準信號(TB)之間的時間間隔的測量是由中心站(CCU)的多任務控制裝置及其在傳輸網(wǎng)絡(L，RFi)上的有效傳輸考慮的，以第二編碼的信號(TB2)的形式傳輸這個時間間隔的值，和在該終端站中，應用到考慮這個時間間隔的調(diào)整的補償延遲的基準信號(TB)，以便遵守所述保持時間間隔。
4)根據(jù)早先權利要求之中任何一個權利要求的方法，其特征在于所述終端站是本地站(RRS)。
5)根據(jù)早先權利要求之中任何一個權利要求的方法，其特征在于所述終端站是本地單元(RTU)。
6)根據(jù)早先權利要求的任何一個權利要求的方法，其特征在于傳輸網(wǎng)絡(L，RFI)是根據(jù)特定的傳輸協(xié)議工作的一個標準的本地網(wǎng)絡(LAN)。
7)通過傳輸信道連接地震設備的單元在一起的傳輸系統(tǒng)，該地震設備的單元包括本地地震數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸單元(RTU)，中央控制與記錄站(CCU)和至少一個本地控制與集中站(RRS)，該設備的單元裝備多任務控制裝置，該系統(tǒng)容許本地單元(RTU)與由該中心站(CCU)發(fā)射的基準信號(TB)的精確同步，其特征在于它包括用于互連中心站(CCU)與至少一個終端站(RTU，RRS)的一個傳輸網(wǎng)絡(L，RFi)，包括其傳輸時間是已知的與該中心站和每個終端站中的接口模塊(NCI)相關的、適合遵守所述特定的傳輸協(xié)議的至少一個傳輸信道，用于測量在中心站(CCU)和捕獲單元(RTU)之間的每個傳輸信道上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移時間的裝置，通過捕獲單元(RTU)利用相對于基準信號(TB)的接收時間的是固定的并且大于該轉(zhuǎn)移時間的保持時間間隔預觸發(fā)捕獲地震數(shù)據(jù)，和用于將考慮與其通過適合使用的每個傳輸信道的有效速率的所述多任務控制裝置和傳輸網(wǎng)絡(L，RFi)相關連的有效轉(zhuǎn)移時間起伏的調(diào)整的延遲加到該基準信號的裝置。
8)根據(jù)權利要求7的系統(tǒng)，其特征在于它包括在中心站(CCU)中的一個接口裝置(TBG/I)，用于在到每個本地站(RRS)的傳輸信道上直接地產(chǎn)生表示該基準信號的一個編碼的信號；用于解碼所述編碼的信號的一個接口設置(TBD/I)；將確定的延遲加在該解碼的信號的計數(shù)裝置(D-CPT)，這個延遲取決于用于傳送該基準信號的傳輸信道的有效速率；和用于生成與到捕獲單元(RTU)的延遲信號同步的信號(SYNCTB)的一個發(fā)生器(SYNCTB-G)。
9)根據(jù)權利要求7的系統(tǒng)，其特征在于它在中心站(CCU)中包括一個中斷控制器(TT-C)；軟件裝置，用于控制該基準信號的第一幀(TB1)特征的發(fā)射，以便在傳輸網(wǎng)絡(L，RFi)的傳輸信道上測量該基準信號的檢測和所述幀的有效發(fā)射之間的時間間隔并且發(fā)送指示這個時間間隔的持續(xù)時間的第二幀(TB2)；和在每個本地站(RRS)中包括用于解碼所述幀(TB1，TB2)的一個接口設置(TBD/I)；將延遲加在該解碼的信號的計數(shù)裝置(D-CPT)；一個發(fā)生器(SYNCTB-G)，用于產(chǎn)生與到捕獲單元(RTU)的延遲信號同步的信號(SYNCTB)；以及軟件裝置，用于利用計數(shù)裝置(D-CPT)根據(jù)測量的時間間隔和用于傳送該基準信號的傳輸信道的有效速率控制延遲的施加。
10)根據(jù)權利要求7-9之中的任何一個權利要求的系統(tǒng)，其特征在于，所述終端站是本地站(RRS)。
11)根據(jù)權利要求7-9之中的任何一個權利要求的系統(tǒng)，其特征在于，所述終端單元是本地單元(RRS)。
12)根據(jù)權利要求7-11的任何一個權利要求的系統(tǒng)，其特征在于，傳輸網(wǎng)絡(L，REi)是根據(jù)特定的傳輸協(xié)議工作的一個標準的本地網(wǎng)絡(LAN)。
全文摘要
本發(fā)明公開了連接中央控制與地震記錄站(SCC)、本地中間的控制與集中站(RRS)和本地地震數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸單元(RTU)在一起的傳輸方法。它包括:例如使用根據(jù)特定的傳輸協(xié)議工作以便互連該中心站和該中間站的一個傳輸網(wǎng)絡(L,RFi),早先測量在該中心站和捕獲單元(RTU)之間的傳輸信道上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移時間,由捕獲單元(RTU)預觸發(fā)地震數(shù)據(jù)采集,相對于基準信號(TB)的接收時間的保持時間間隔是固定的并且大于該轉(zhuǎn)移時間,和在該中間站中將考慮與其通過該中間站和傳輸網(wǎng)絡(L,RF1)的多任務控制裝置AN相關連的有效轉(zhuǎn)移時間起伏調(diào)整的補償延遲加到基準信號(TB),以便遵守該保持時間間隔。因此所有的捕獲單元能完全地同步。該系統(tǒng)例如可以應用于伴隨地震源的觸發(fā)的一個TB的傳輸。
文檔編號G01V1/26GK1296189SQ0013290
公開日2001年5月23日 申請日期2000年9月27日 優(yōu)先權日1999年9月27日
發(fā)明者巴里·雷娜特, 蓋恩·米歇爾 申請人:法國石油研究所