[发明专利]海洋地震数据采集系统及方法

说明书

本发明一般地涉及地震数据采集系统和方法，并更具体地涉及海洋地震数据采集系统和方法。

根据本发明的一种海洋地震数据采集系统和方法包括多个水听器阵列。一个海洋电缆在水中由船拖着。该海洋电缆包括多个主动舱。每个主动舱联接于一个相应的水听器阵列，并从水听器收集地震数据。除主动舱外该海洋电缆还有多个被动舱分布于多个主动舱之间，每个被动舱产生、接收和传递信号。被动舱与主动舱之间由电线联接并联接于船上的电子设备。船上的电子设备包括一个用于激发主动舱的子系统，另一个用于查询主动舱及被动舱的子系统，以及联接于激发子系统和查询子系统的电路，该电路确定经过海洋电缆接收到的信号中的传送错误来源。

本发明的上述及其它组成部分以及本发明的优点将在下面结合附图详尽描述，在附图中作为例子用图示说明了本发明的一个实施例。不过，应当说明的是，该图例只是说明用的，不应认为是规定了本发明的范围。

图1是一只拖着根据本发明建造的电缆的船的图意示。

图2A和2B是根据本发明建造的海洋地震数据采集系统框图。

现在解释本发明的技术问题和技术成果。

本发明的海洋地震系统能够：

1.确定地震数字电缆系统中的传送错误来源，及

2.通过减少其对地震数据的影响，改正提取错误和奇偶错误。

地震数字电缆及电子舱本身主要会引起下列三种类型的错误：

1.误扫描

2.误提取

3.奇偶错误

这些错误可能起源于传送联接缺陷及/或由主动或被动电子舱造成的信息的错误解码或重复。这些错误发生的地点通常很难确定，因为现有的常规系统不具有这种能力。用于确定类问题的地点所花费的时间，特别是在海洋工作中，可能是很长的，从而费用很高。

本发明要求修改数字电缆中现有的各被动舱，以记录任一方向通过被动舱的命令数。两相邻被动舱之间出现的任何计数不一致都将表明问题出现于前一个被动舱及下一个被动舱之间。当获得辅助信息后，被动舱可以和主动舱一道在记录结束时被查询。显示可采用计算机形式，后者将具有使舱的查询附加人工智能的程序。

本发明还要求给“船上电子学系统”附加称之为测距处理器的随机存取存储器。该随机存取存储器存储地震数据的一次扫描。当出现提取错误或奇偶错误时，来自前次扫描的数据被取代。对该存储单元的数据采样速率将变慢。

一海洋地震数字电缆包括主动舱和被动舱，后面要对它们作更详细的介绍。这些舱用两条测距线 联接，用于通讯目的。一条是发送线路，从船上的测距处理器传送命令至最靠近船尾浮标的第一个舱，另一条是返回线路，从最靠近船尾浮标的第一个舱传送命令和数据至船上。每个主动舱从12个水听器组获取数据，经放大后将数据转化为12个数字字，每个字有19位（18位+奇偶判断）。

被动舱仅用作测距增强器，以保证在主动舱间距太大的情况下合适的测距耦合。所采用的两类命令是扫描起动命令（Start    of    Scan，SOS）和提取命令。SOS将命令所有主动舱作数据采样。SOS以所要求的数据速率（对2毫秒的采样速率是两毫秒）。提取命令用于对合适的主动舱导址，以置其存储的数据于传送线上。对于一个主动舱的提取命令字含有一个唯一的地址。

传送线以串联方式传送上述命令和数据，速率为10MHz。从测距处理器发出SOS命令，经被动及主动舱到达离船尾浮标最近的第一个主动舱。这一路径上所有舱都如同被动舱一样，即只作为增强器。而信号返回时，主动舱解释命令为SOS而且每个舱进行一次数据采样。在第一个SOS信号送出后，每个主动舱有12个数据字，从存储器经各个数据通道得到。第二个SOS信号之后，提取命令以每24.5微秒一次的速率发送给每个主动舱。这样，对每次扫描，20个主动舱需要发送20个提取命令。

每个提取命令都有一个唯一的地址。第一个提取命令对第一个主动舱寻址，后者检测到提取码后，将重复此码并把它并入12个数据字（每个码19位）。这样，提取码和12个数据字共（19+12×19＝）247位长，对应于23.5微秒的时间。在相距第一个命令发出24.5微秒之后，第二个提取命令从测距处理器TP发出。此命令有第二个主动舱的地址。第一个主动舱解码此命令并检查地址，由于地址不符，命令仅被重复。第二个主动舱重复此命令，由于命令地址与舱地址一致，在提取命令后，该主动舱合并其12个数据字。每个主动舱都重复此过程，当所有主动舱被寻址后，传送线暂停不用，直至下一个SOS信号。