CA1284209C - Transmission a un dispositif central d'enregistrement de donnees sismiques recues par un ensemble de capteurs - Google Patents
Transmission a un dispositif central d'enregistrement de donnees sismiques recues par un ensemble de capteursInfo
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- CA1284209C CA1284209C CA000555292A CA555292A CA1284209C CA 1284209 C CA1284209 C CA 1284209C CA 000555292 A CA000555292 A CA 000555292A CA 555292 A CA555292 A CA 555292A CA 1284209 C CA1284209 C CA 1284209C
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Abstract
Procédé de transmission à un dispositif central d'enregistrement de données correspondant à des signaux reçus par un ensemble de capteurs sismiques, qui ont été échantillonnés, numérisés et mémorisés par une pluralité d'appareils d'acquisition de données, et dispositif de mise en oeuvre. Il comporte la mémorisation des données dans des mémoires statiques disposées dans chacun desdits appareils, le déplacement sur le terrain au voisinage de chacun d'eux, à la fin de chaque séance d'enregistrement, d'une mémoire de masse associée à un dispositif pour transférer dans cette mémoire de masse des données collectées par une liaison a grand débit (câble, voie hertzienne à large bande, faisceaux lumineux modulés etc...) et le report direct des données de la mémoire de masse au dispositif d'enregistrement. Une liaison radio à bande relativement étroite assure les transferts directs de données d'enregistrements ou de tests entre les appareils et le système central d'enregistrement. Application de la prospection sismique.
Description
4;~()9 L'invention a pour objet un procede de transmission a un systeme central d'enregistrement, de donnees sismiques collectees par des dispositifs d'acquisit;on de donnees repart;s dans une zone à
prospecter, et le d;spositif pour sa mise en oeuvre.
Les methodes modernes de prospect;on sismique comportent l'utilisation de dispositifs de donnees répartis à intervalles reguliers sur une d;stance de parfo;s plusieurs kilometres. Ils sont adaptes chacun à~
collecter des signaux s;sm;ques captés par un ou plus;eurs récepteurs appropr;és (hydrophones ou géophones) en reponse à des ebranlements transmis dans le sol par une source sismique et renvoyes par les ; discontinuités du sous-sol. les signaux qu'ils collectent sont échantillonnés, numerises et stockes dans une memo;re avant leur transmission en temps reel ou d;ffere à un laboratoire central de commande et d'enregistrement.
Les differents dispositifs d'acquisition peuvent être connectes au laboratoire central de commande et d'enreg~strement par des c~bles communs adaptes 3 la transmission d'une part de s;gnaux d'ordre ou de test et d'autre part à celle des données sismiques accumulees. Les d;fferents d;spos;t;fs d'acqu;sit;on sont interroges en sequence par le laboratoire central et en réponse, lui transmettent les donnees numeriques memorisées.
Un tel systeme est decrit par exemple dans le bre~et français n 2.471.088.
1~4;~05 Les differents dispositifs d'acquisition peuvent être reliés au laboratoire central par voie hertzienne. Chacun d'eux est alors associé à un equipement radio. La transmission au laboratoire central des données collectees peut être effectuée en temps reel et simultanement pour tous les dispositifs d'acquisition. Cela requiert l'emploi et donc la disponibilité d'un grand nombre de canaux de transmission hertzienne ~ large bande ou à bande etroite de frequences differentes.
La transmission des donnees recueillies par les dispositifs d'acquisition peut auss; être effectuée sequentiellement, chacun d'eux transmettant à son tour ses propres données soit directement au laboratoire central soit par l'intermediaire d'autres dispositifs d'acquisition intermédiaires ou d'élements-relais. Des moyens d'enregistrement sont utilises alors pour mémoriser les donnees recueillies, le temps nécessaire à leur transfert sequentiel au laboratoire central.
Des systèmes de transmission de donnees sismiques par voie hertzienne sont décrits par exemple dans les brevets français n 2.511.772 ou
prospecter, et le d;spositif pour sa mise en oeuvre.
Les methodes modernes de prospect;on sismique comportent l'utilisation de dispositifs de donnees répartis à intervalles reguliers sur une d;stance de parfo;s plusieurs kilometres. Ils sont adaptes chacun à~
collecter des signaux s;sm;ques captés par un ou plus;eurs récepteurs appropr;és (hydrophones ou géophones) en reponse à des ebranlements transmis dans le sol par une source sismique et renvoyes par les ; discontinuités du sous-sol. les signaux qu'ils collectent sont échantillonnés, numerises et stockes dans une memo;re avant leur transmission en temps reel ou d;ffere à un laboratoire central de commande et d'enregistrement.
Les differents dispositifs d'acquisition peuvent être connectes au laboratoire central de commande et d'enreg~strement par des c~bles communs adaptes 3 la transmission d'une part de s;gnaux d'ordre ou de test et d'autre part à celle des données sismiques accumulees. Les d;fferents d;spos;t;fs d'acqu;sit;on sont interroges en sequence par le laboratoire central et en réponse, lui transmettent les donnees numeriques memorisées.
Un tel systeme est decrit par exemple dans le bre~et français n 2.471.088.
1~4;~05 Les differents dispositifs d'acquisition peuvent être reliés au laboratoire central par voie hertzienne. Chacun d'eux est alors associé à un equipement radio. La transmission au laboratoire central des données collectees peut être effectuée en temps reel et simultanement pour tous les dispositifs d'acquisition. Cela requiert l'emploi et donc la disponibilité d'un grand nombre de canaux de transmission hertzienne ~ large bande ou à bande etroite de frequences differentes.
La transmission des donnees recueillies par les dispositifs d'acquisition peut auss; être effectuée sequentiellement, chacun d'eux transmettant à son tour ses propres données soit directement au laboratoire central soit par l'intermediaire d'autres dispositifs d'acquisition intermédiaires ou d'élements-relais. Des moyens d'enregistrement sont utilises alors pour mémoriser les donnees recueillies, le temps nécessaire à leur transfert sequentiel au laboratoire central.
Des systèmes de transmission de donnees sismiques par voie hertzienne sont décrits par exemple dans les brevets français n 2.511.772 ou
2.538.561.
On connait aussi notamment par le brevet US n 3.946.357 et le brevet européen EP n 10 660, des systèmes de transmission differee où les données s;smiques collectees sont stockees sur des enregistreurs à
cassette contenus dans les differents appareils d'acquisition. A la fin de chaque séance d'enregistrement sur le terrain ou a intervalles reguliers, l'equipe de terrain procède au remplacement de toutes les cassettes d'enregistrement et rapporte les cassettes enregistrees au laboratoire central ou leurs contenus sont transferes sur un appareil d'enregistrement à grande capacite. Lorsqu'une liaison hertzienne est disponible entre chaque dispositif d'acquisition et le laboratoire central, celui-ci peut commander tour à tour la lecture des cassettes 4;~05~
On connait aussi notamment par le brevet US n 3.946.357 et le brevet européen EP n 10 660, des systèmes de transmission differee où les données s;smiques collectees sont stockees sur des enregistreurs à
cassette contenus dans les differents appareils d'acquisition. A la fin de chaque séance d'enregistrement sur le terrain ou a intervalles reguliers, l'equipe de terrain procède au remplacement de toutes les cassettes d'enregistrement et rapporte les cassettes enregistrees au laboratoire central ou leurs contenus sont transferes sur un appareil d'enregistrement à grande capacite. Lorsqu'une liaison hertzienne est disponible entre chaque dispositif d'acquisition et le laboratoire central, celui-ci peut commander tour à tour la lecture des cassettes 4;~05~
- 3 -de tous les enregistreurs et le transfert des données qu'elLes contiennent à l'appareil d'enregistrement central.
Les systèmes de transmission anterieurs cites presentent des inconvenients lies autant au mode de liaison avec le laboratoire central qu'au type d'enregistreur disponible dans chaque dispositif d'acquisition. En effet les operations de prospection sismique sont souvent conduites dans des zones où la reglementation locale concernant l'emploi de canaux de transm;ss;on ;mpose des restr;ct;ons gênantes. La transm;ss;on des donnees s;sm;ques, lorsqu'elle est effectuée par voie hertzienne, réclame un ou plusieurs canaux de transmission à large bande qu'il est parfois difficile d'obten;r.
L'ut;l;sat;on d'enreg;streur dans chaque d;spos;tif d'acquisition permet d'éviter le recours permanent sinon total aux transmissions hertziennes en cas de transm;ssion différée et donc facilite la préparation d'une campagne de tirs. Mais de ce fait, on se prive des avantages apportés par un contrôle permanent.
Les enregistreurs à cassette n'étant pas toujours d'une très grande fiabilité, le personnel du laboratoire central ne peut contrôler si leur fonctionnement est correct ou détecter une eventuelle défaillance.
Des tests sont parfois conduits avant le début de chaque seance d'enregistrement sur un profil sismique, depuis le laborato;re central et par vo;e hertzienne, pour contrôler le bon fonct1onnement des enreg;streurs. Ma;s ces tests souvent très longs en ra;son du nombre d'appare;ls d'acquis;t;on à ;nterroger, ne peuvent être effectues de facon systémat;que. Les défa;llances éventuelles d'enreg;streurs et plus generalement des appare;ls d'acquisition peuvent donc rester ignorees du personnel de terrain, et cela conduit parfois à une perte importante de donnees sismiques~
1~4;~
Les enregistreurs à cassette etant relativement lents, le transfert des donnees sismiques a l'enregistreur central prend souvent un temps considerable. C'est vra; s; le transfert a l;eu par vo;e hertzienne depuis chacun des dispositifs d'acquisition. Cela l'est aussi dans Le cas ou les cassettes de stockage une fo;s chargees, sont ramenees au l2borato;re central et relues les unes après les autres.
Le procéde et le d;spositif selon l'invention permettent d'ev;ter les ;nconven;ents c;-dessus ment;onnes.
Le procedé s'appl;que au transfert à un d;spos;tif central d'enregistrements des donnees correspondant a des signaux recus par un ensemble de capteurs sism;ques repart;s le long d'un profil sismique à
prospecter, en reponse à des ebranlements transmis et renvoyés par des discontinu;tes du sous-sol, au cours de cycles success;fs d'em;ssion-recept;on, ces s;gnaux etant collectés par une plural;te d'appare;ls d'acquisition adaptes a echantillonner, numeriser et memor;ser des s;gnaux recus.
Il est caracterise en ce qu'il comporte la memorisation, dans chaque appareils d'acquis;t;on sur un moyen de memor;sat;on à acces rapide et à capac;te étendue, des donnees collectees au cours d'une même seance d'exploration sism;que constituee d'un nombre determine de cycles d'emission-reception, le deplacement, jusqu'au vo;sinage de chacun des appareils d'acquisition successivement, d'un dispositif de memorisation de masse a grande ~itesse, le transfert sur celui-ci successivement des donnees memorisees par chacun des appareils d'acqu~sition par une liaison unique à grand debit, et le report de toutes les donnees stockees dans le dispositif de memorisation de masse, au dispositif central d'enregistrement.
De préférence, le transfert des données depuis chacun des appareils d'aqui-sition jusqu'au dispositif de memorisation de masse est effectué par un câble de trans~ission à ~rand debit, et peut aussi être realisé au A
~ 4;~
moyen d'une liaison hertzienne à courte portee et large bande ou bien encore au moyen d'un faisceau lum;neux modulé.
~e préférence, le procedé selon l'invention comporte aussi, à des fins de contrôle, le transfert au dispositif central d'enregistrement, d'une partie des données collectees par chacun des appare;ls d'acqu;s;tion sl~ccess;vement, par une voie de transm;ssion hertz;enne à bande passante relativement etroite.
De préférence, le procédé selon l'invention oomporte le transfert de données limitées représentant le résultat de tests de bon fonct;onnement de chaque appare;l d'acquis;tion et de la qual;te de l'acquisition s;sm;que, dans l';ntervalle normal entre les cycles successifs d'emission-recept;on.
La memo;re à acces rap;de est constituée de preference d'une memo;re ~
circuits integres du type EEPROM ou RAM. Une mémoire de ce type presente de nombreux avantages. Elle est fiable. Son temps d'accès très court facilite la gestion des données mémorisées ainsi que leur transfert. Sa consommation électr;que fa;ble convient bien pour des appareils d'acquisition autonomes alimentes par des accumulateurs.
D'une grande capacité, elle peut memor;ser toutes les donnees recueill;es au cours d'une mame seance d'explorat;on sismique. Une telle memoire de ce type est particulièrement adaptee en outre pour faciliter des operations de test sur les donnees memorisees. Les donnees sism;ques partielles devant atre transmises directement au dispositif central d'enregistrement ~ des fins de contr~le ou bien celles qui doivent être tra~tées pour l'elaboration de donn~es de test a transmettre, peuvent être facilement extra;tes à volonte de la memoire vive a n'importe quel moment des cycles d'enreg;strement et transférées aux moyens d'ém;ss;on-recept;on rad;o à un rythme adapte au débit de transfert poss;ble du canal rad;o employe.
, .
1~4~
L'emploi combiné d'une mémoire de masse à grande capacité et grand débit permet de faciliter et d'accélérer, en fin de séance, la collecte des données mémorisées par les différents appareils d'acquisition et la restauration de leur capacité de mémorisation pour une séance d'enregistre-ment ultérieure.
De préférence, l'opération est encore accélérée si l'on utilise un système de transmission à grand débit tel qu'un émetteur-récepteur de rayons lumineux modulés, ou d'ondes de radio à large bande, éventuellement un cable de transmission ou bien encore une liaison magnétique au travers du boitier de l'appareil d'acquisition. On doit souligner que la faible portée requise pour le transfert par radio du fait que la mémoire de masse est amenée à proximité de chaque boîtier d'acquisition, rend possible l'emploi de moyens de transmission radio à large bande et à très faible puissance qui ne nécessitent pas d'autorisation administrative particulière.
La présente invention vise aussi un dispositif pour transférer à un dispositif central de commande d'enregistrement des données correspondant à des signaux recus par un ensemble de capteurs sismiques répartis le long d'un profif sismique à prospecter, en réponse à des ébranlements transmis et renvoyes par des discontinuités d'un sous-sol, au cours de cycles successifs d'~mission-r~ception, comportant une pluralit~ d'appareils d'acquisition répartis sur un terrain adaptés à
échantilloner, numériser et mémoriser des signaux recus, chaque appareil d'acquisition étant pourvu d'un émetteur-récepteur d'ondes radio, d'un moyen de mémorisation de données correspondant aux signaux reçus, et d'un ensemble de commande et de synchronisation pour gérer des communications 1~4X()~
- 6a -avec le dispositif central de commande et d'enregistrement, caracterisé en ce qu'il comporte un dispositif de mémorisation de masse à grande vitesse déplaçable dans un voisinage de chacun des appareils d'acquisition disposés sur le terrain, des moyens de transmission à courte portée et grand débit de transmission associés au dispositif de m~morisation de masse et aux appareils d'acquisition et en ce que le moyen de mémorisation des données dans chacun des appareils d'acquisition comporte une mémoire à circuits intégrés contrôlée par l'ensemble de commande et de synchronisatlon.
D'autres caractéristiques et avantages apparaitront à la lecture de la description ci-après d'un mode de réalisation donné ~ titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexes où:
- la figure 1 représente le schéma synoptique d'un mode de réalisation d'un bo;tier d'acquisition sismique pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention et d'un système de mémoire pour recueillir les données: et - la figure 2 représente un système de mémoire de masse déplaçable pour recueillir sur le terrain les donnees accumulées par chacun des boîtiers d'acquisition.
Le dispositif selon l'invention est adapt~ au tra~sfert ~
un laboratoire central d'enregistrement, de siynaux sismlques captés par des r~cepteurs si8miques disposbs le lony d'un profil sismique à explorer et collectés par des appareils d'acquisition de données - - ~ -- ~~
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Les systèmes de transmission anterieurs cites presentent des inconvenients lies autant au mode de liaison avec le laboratoire central qu'au type d'enregistreur disponible dans chaque dispositif d'acquisition. En effet les operations de prospection sismique sont souvent conduites dans des zones où la reglementation locale concernant l'emploi de canaux de transm;ss;on ;mpose des restr;ct;ons gênantes. La transm;ss;on des donnees s;sm;ques, lorsqu'elle est effectuée par voie hertzienne, réclame un ou plusieurs canaux de transmission à large bande qu'il est parfois difficile d'obten;r.
L'ut;l;sat;on d'enreg;streur dans chaque d;spos;tif d'acquisition permet d'éviter le recours permanent sinon total aux transmissions hertziennes en cas de transm;ssion différée et donc facilite la préparation d'une campagne de tirs. Mais de ce fait, on se prive des avantages apportés par un contrôle permanent.
Les enregistreurs à cassette n'étant pas toujours d'une très grande fiabilité, le personnel du laboratoire central ne peut contrôler si leur fonctionnement est correct ou détecter une eventuelle défaillance.
Des tests sont parfois conduits avant le début de chaque seance d'enregistrement sur un profil sismique, depuis le laborato;re central et par vo;e hertzienne, pour contrôler le bon fonct1onnement des enreg;streurs. Ma;s ces tests souvent très longs en ra;son du nombre d'appare;ls d'acquis;t;on à ;nterroger, ne peuvent être effectues de facon systémat;que. Les défa;llances éventuelles d'enreg;streurs et plus generalement des appare;ls d'acquisition peuvent donc rester ignorees du personnel de terrain, et cela conduit parfois à une perte importante de donnees sismiques~
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Les enregistreurs à cassette etant relativement lents, le transfert des donnees sismiques a l'enregistreur central prend souvent un temps considerable. C'est vra; s; le transfert a l;eu par vo;e hertzienne depuis chacun des dispositifs d'acquisition. Cela l'est aussi dans Le cas ou les cassettes de stockage une fo;s chargees, sont ramenees au l2borato;re central et relues les unes après les autres.
Le procéde et le d;spositif selon l'invention permettent d'ev;ter les ;nconven;ents c;-dessus ment;onnes.
Le procedé s'appl;que au transfert à un d;spos;tif central d'enregistrements des donnees correspondant a des signaux recus par un ensemble de capteurs sism;ques repart;s le long d'un profil sismique à
prospecter, en reponse à des ebranlements transmis et renvoyés par des discontinu;tes du sous-sol, au cours de cycles success;fs d'em;ssion-recept;on, ces s;gnaux etant collectés par une plural;te d'appare;ls d'acquisition adaptes a echantillonner, numeriser et memor;ser des s;gnaux recus.
Il est caracterise en ce qu'il comporte la memorisation, dans chaque appareils d'acquis;t;on sur un moyen de memor;sat;on à acces rapide et à capac;te étendue, des donnees collectees au cours d'une même seance d'exploration sism;que constituee d'un nombre determine de cycles d'emission-reception, le deplacement, jusqu'au vo;sinage de chacun des appareils d'acquisition successivement, d'un dispositif de memorisation de masse a grande ~itesse, le transfert sur celui-ci successivement des donnees memorisees par chacun des appareils d'acqu~sition par une liaison unique à grand debit, et le report de toutes les donnees stockees dans le dispositif de memorisation de masse, au dispositif central d'enregistrement.
De préférence, le transfert des données depuis chacun des appareils d'aqui-sition jusqu'au dispositif de memorisation de masse est effectué par un câble de trans~ission à ~rand debit, et peut aussi être realisé au A
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moyen d'une liaison hertzienne à courte portee et large bande ou bien encore au moyen d'un faisceau lum;neux modulé.
~e préférence, le procedé selon l'invention comporte aussi, à des fins de contrôle, le transfert au dispositif central d'enregistrement, d'une partie des données collectees par chacun des appare;ls d'acqu;s;tion sl~ccess;vement, par une voie de transm;ssion hertz;enne à bande passante relativement etroite.
De préférence, le procédé selon l'invention oomporte le transfert de données limitées représentant le résultat de tests de bon fonct;onnement de chaque appare;l d'acquis;tion et de la qual;te de l'acquisition s;sm;que, dans l';ntervalle normal entre les cycles successifs d'emission-recept;on.
La memo;re à acces rap;de est constituée de preference d'une memo;re ~
circuits integres du type EEPROM ou RAM. Une mémoire de ce type presente de nombreux avantages. Elle est fiable. Son temps d'accès très court facilite la gestion des données mémorisées ainsi que leur transfert. Sa consommation électr;que fa;ble convient bien pour des appareils d'acquisition autonomes alimentes par des accumulateurs.
D'une grande capacité, elle peut memor;ser toutes les donnees recueill;es au cours d'une mame seance d'explorat;on sismique. Une telle memoire de ce type est particulièrement adaptee en outre pour faciliter des operations de test sur les donnees memorisees. Les donnees sism;ques partielles devant atre transmises directement au dispositif central d'enregistrement ~ des fins de contr~le ou bien celles qui doivent être tra~tées pour l'elaboration de donn~es de test a transmettre, peuvent être facilement extra;tes à volonte de la memoire vive a n'importe quel moment des cycles d'enreg;strement et transférées aux moyens d'ém;ss;on-recept;on rad;o à un rythme adapte au débit de transfert poss;ble du canal rad;o employe.
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L'emploi combiné d'une mémoire de masse à grande capacité et grand débit permet de faciliter et d'accélérer, en fin de séance, la collecte des données mémorisées par les différents appareils d'acquisition et la restauration de leur capacité de mémorisation pour une séance d'enregistre-ment ultérieure.
De préférence, l'opération est encore accélérée si l'on utilise un système de transmission à grand débit tel qu'un émetteur-récepteur de rayons lumineux modulés, ou d'ondes de radio à large bande, éventuellement un cable de transmission ou bien encore une liaison magnétique au travers du boitier de l'appareil d'acquisition. On doit souligner que la faible portée requise pour le transfert par radio du fait que la mémoire de masse est amenée à proximité de chaque boîtier d'acquisition, rend possible l'emploi de moyens de transmission radio à large bande et à très faible puissance qui ne nécessitent pas d'autorisation administrative particulière.
La présente invention vise aussi un dispositif pour transférer à un dispositif central de commande d'enregistrement des données correspondant à des signaux recus par un ensemble de capteurs sismiques répartis le long d'un profif sismique à prospecter, en réponse à des ébranlements transmis et renvoyes par des discontinuités d'un sous-sol, au cours de cycles successifs d'~mission-r~ception, comportant une pluralit~ d'appareils d'acquisition répartis sur un terrain adaptés à
échantilloner, numériser et mémoriser des signaux recus, chaque appareil d'acquisition étant pourvu d'un émetteur-récepteur d'ondes radio, d'un moyen de mémorisation de données correspondant aux signaux reçus, et d'un ensemble de commande et de synchronisation pour gérer des communications 1~4X()~
- 6a -avec le dispositif central de commande et d'enregistrement, caracterisé en ce qu'il comporte un dispositif de mémorisation de masse à grande vitesse déplaçable dans un voisinage de chacun des appareils d'acquisition disposés sur le terrain, des moyens de transmission à courte portée et grand débit de transmission associés au dispositif de m~morisation de masse et aux appareils d'acquisition et en ce que le moyen de mémorisation des données dans chacun des appareils d'acquisition comporte une mémoire à circuits intégrés contrôlée par l'ensemble de commande et de synchronisatlon.
D'autres caractéristiques et avantages apparaitront à la lecture de la description ci-après d'un mode de réalisation donné ~ titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexes où:
- la figure 1 représente le schéma synoptique d'un mode de réalisation d'un bo;tier d'acquisition sismique pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention et d'un système de mémoire pour recueillir les données: et - la figure 2 représente un système de mémoire de masse déplaçable pour recueillir sur le terrain les donnees accumulées par chacun des boîtiers d'acquisition.
Le dispositif selon l'invention est adapt~ au tra~sfert ~
un laboratoire central d'enregistrement, de siynaux sismlques captés par des r~cepteurs si8miques disposbs le lony d'un profil sismique à explorer et collectés par des appareils d'acquisition de données - - ~ -- ~~
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sismiques adaptes à amplifier, numériser et memoriser les signaux. Un meme appareil d'acquisition peut collecter les signaux provenant soit d'un recepteur unique, soit de plusieurs recepteurs. Dans ce cas, les differents signaux sont collectés par multiplexage et échantillonnage comme il est bien connu. Ces appareils d'acquisition sont contenus dans des boîtiers etanches et eventuellement associés a des bouees lorsqu'ils sont deposés sur des terrains inondes.
L'appareil d'acquisition A represente a la figure 1 à titre d'exemple comporte une seule voie d'entree à laquelle est connecte un recepteur sismique R. Le recepteur est connecte à l'entrée d'une cha~ne d'acquisition comportant, connectés en serie, un amplificateur 1, des moyens de filtrage 2 pour selectionner une bande de frequence utile et un convertisseur analog;que-numérique 3. Les signaux numerisés issus du convertisseur, sont introduits dans une mémoire 4.
On peut utiliser par exemple une memoire statique d'un type connu (EEPROM) à grande capacité. Cette mémoire est realisee par association de circuits intégres en nombre tel que tous les signaux reçus au cours d'une meme séance d'exploration sismique, puissent etre memorises. La capacité des elements de mémoire à circuits integres ne cesse d'augmenter. Actuellement de plusieurs centaines de kilobits, elle devrait atteindre bientot plus;eurs mégabits voire meme dix à vingt mégabits. Comme on l'a déjà indique, ce type de memoire est à la fois, f;able, rapide, econome en energ;e et occupe un fa;ble volume.
Un calculateur programmable 5 est connect~ ~ la memoire vive 4 et au convertisseur analog;que-numerique 3. Il est adapté a gerer la conversion des signaux en mots numeriques, leur transfert dans la mémoire 4 et leur relecture ultérieure. Le calculateur 5 est connecte à un récepteur d'ondes de radio 6 adapte à demoduler des signaux de commande ou d'interrogation provenant du laboratoire central et captes par une antenne 7. A cette meme antenne est connectee un emetteur d'ondes de radio 8 qui recoit du calculateur 5 les reponses à
4;~05~
transmettre au laboratoire central en réponse aux signaux de commande ou d'interrogation reçus.
Les signaux echangés entre chaque appareil d'acquisition et le laboratoire central peuvent être plus ou moins importants selon les cas.
Dans le cas où le laboratoire central n'exerce aucun controle sur le fonctionnement des appareils d'acqu;sition durant une seance d'acquis;tion de donnees, les signaux echanges sont constitues essentiellement par les signaux d';nit;al;sation au moment du declenchement de la source sismique (T8) et par divers signaux d'acquisition reemis à la réception de ces signaux.
Dans le cas où l'on veut exercer un contrale du bon fonctionnement de chaque appareil d'acquisition durant chaque seance d'acqu;sition, on peut utiliser l'intervalle de temps entre deux "tirs" successifs ou des interruptions momentanees plus longues, pour commander un transfert, vers le laboratoire central, de donnees de controle ou eventuellement, en tout ou en partie, les donnees sismiques recueillies au cours d'un "tir" quelconque. Ce transfert est effectue au moyen de un ou plusieurs canaux hertziens standards dont l'usage est plus facile à obtenir que celui de canaux à très large bande souvent necessaires en prospection s;smique.
En restreignant l';nformat;on reem;se par chaque appare;l d'acquisit;on en r~ponse aux signaux d';nterrogat;on ~manant du laborato;re central, a un nombre l;m;te de paramètres, on peut s'organiser pour les interroger tous durant l'intervalle de temps entre deux séquences d'emission-recept;on success;ves. Ces paramètres peuvent etre une ou plusieurs valeurs du rapport du signal au bruit ou de l'énerg;e moyenne des signaux sismiques memorises, des mots numériques codant la qualité de fonctionnement de l'électronique de l'appareil d'acqu;sition, de l'equipement radio ou encore la 4;~()9 _ 9 _ temperature ou l'humidite à l'interieur du boîtier etc.
On considère à titre d'exemple, un système de reception comportant 600 appareils d'acquisition interroges successivement. Si chacun d'eux reémet 120 octets traduisant les valeurs de différents paramètres de fonctionnement, on peut très facilement transmettre leurs réponses durant l'intervalle de temps de quelques secondes séparant deux "tirs"
consecutifs, en utilisant 4 ou 5 canaux hertziens standards.
Dans certains cas où l'on souha;te conna~tre plus prec;sément la qualite de l'acquisition des donnees, on peut interrompre momentanément la succession des cycles d'emiss;on-reception ou profiter d'une ;nterruption quelconque intervenant au cours d'une séance d'exploration et transférer les donnees recueillies au cours d'un "tir" par tous les appareils d'acqu;s;t;on, au laborato;re central. Celui-ci interroge successivement les differents appareils d'acquisition.
Le calculateur 5 à l'interieur de chaque appareil, à la reception d'un ordre de transfert, commande le transfert à l'emetteur radio 8 des données lues dans la memoire statique 4 et relatives au cycle d'émission-réception particul;er.
A titre d'exemple, le transfert des donnees relat;ves à un meme t;r, sur un canal hertz;en standard d'une capac;te de transmission de 6000 bits/seconde, prend mo;ns de 15 secondes. S; l'on d;spose par exemple de 4 canaux hertz;ens d;ffbrents, un peu plus de 10 minutes suffisent a transferer au laborato;re les donnees recueill;es par 200 appare;ls d'acquisit;on au cours d'un même cycle d'ém;ss;on-recept;on.
Après chaque seance d'enreg;strement, la memoire statique 4 de chaque appareil d'acquisition contient plusieurs dizaines de Mbits.
A titre d'exemple, si le volume de donnees correspondant a un meme tir 4;~
est de l'ordre de 80 000 bits, après une seance ayant comporté 400 cycles d'emission-reception successifs, le volume de donnees sera de l'ordre de 64 Mbits.
A la fin de chaque séance d'exploration sismique, on procède alors à
la collecte des donnees memorisees. On deplace (fig. 2) un système d'enregistrement à grande vitesse 9 jusqu'au voisinage successivement de tous les appareils (au moyen d'un vehicule quelconque adapte au site, un bateau par exemple si les boîtiers d'acqu;s;t;on sont ;nstallés sur des terrains ;mmerges).
Le système d'enreg;strement 9 comporte par exemple un enregistreur à
d;sque optique numerique 10 associe à un ensemble de transfert 11 comportant un emetteur-recepteur de rayons lumineux modules pilote par un organe de commande. On utilise par exemple un ensemble de transfert analogue à celui decrit dans le brevet français a~ 2.602.8F5. L'appareil d'acquisition comporte alors egalement un émetteur-recepteur de rayons lumineux 12 piloté par le calculateur 5.
Les moyens optiques de transmission peuvent être remplacés dans l'ensemble de transfert 11, 12, par un émetteur-recepteur radio a large bande dont la puissance d'émission est suffisamment faible pour qu'il puisse être employe sans autorisation particulière. Un emetteur-recepteur à 1 GHz dont la pu;ssance est limitee à 100 mW, convient par exemple pour cette application. Une transmission magnetique entre des emetteurs-recepteurs disposes dans l'ensemble de transfert et l'appareil d'acquisition peut encore être real;sée au travers de la paroi du bo~tier de celui-ci.
Les modes de real;sation prec~dents conviennent particul;èrement pour le cas où les boîtiers d'acquis;t;on sont employes en zone humide.
Mais on peut effectuer cependant les transmissions en realisant une liaison physique au moyen d'un câble de transmission à large bande que 4;~
l'on vient connecter sur une pr;se appropriee du boitier d'acquisition ~.
Avec de telles voies de transmission à large bande dont le debit est de plusieurs Mbits/sec, on peut transferer en quelques secondes le contenu entier de chaque memoire statique 4 dans le système d'enregistrement 9. Si l'on ut;lise par exemple un système a disque optique numerique capable d'acquerir des donnees avec une vitesse de 4 Mbits/sec, il suffit de 8 secondes pour transferer les 64 Mbits que peut contenir, on l'a vu, une m~moire statique d'appareil d'acquisition, à la fin d'une seance d'enregistrement.
Le systeme d'enregistrement portatif (9) ayant collecté successivement les donnees accumulees par l'ensemble des appareils d'acquisition, est ramene au laboratoire central et son contenu transferé dans une memoire de masse et traité pour obtenir des enregistrements sismiques.
sismiques adaptes à amplifier, numériser et memoriser les signaux. Un meme appareil d'acquisition peut collecter les signaux provenant soit d'un recepteur unique, soit de plusieurs recepteurs. Dans ce cas, les differents signaux sont collectés par multiplexage et échantillonnage comme il est bien connu. Ces appareils d'acquisition sont contenus dans des boîtiers etanches et eventuellement associés a des bouees lorsqu'ils sont deposés sur des terrains inondes.
L'appareil d'acquisition A represente a la figure 1 à titre d'exemple comporte une seule voie d'entree à laquelle est connecte un recepteur sismique R. Le recepteur est connecte à l'entrée d'une cha~ne d'acquisition comportant, connectés en serie, un amplificateur 1, des moyens de filtrage 2 pour selectionner une bande de frequence utile et un convertisseur analog;que-numérique 3. Les signaux numerisés issus du convertisseur, sont introduits dans une mémoire 4.
On peut utiliser par exemple une memoire statique d'un type connu (EEPROM) à grande capacité. Cette mémoire est realisee par association de circuits intégres en nombre tel que tous les signaux reçus au cours d'une meme séance d'exploration sismique, puissent etre memorises. La capacité des elements de mémoire à circuits integres ne cesse d'augmenter. Actuellement de plusieurs centaines de kilobits, elle devrait atteindre bientot plus;eurs mégabits voire meme dix à vingt mégabits. Comme on l'a déjà indique, ce type de memoire est à la fois, f;able, rapide, econome en energ;e et occupe un fa;ble volume.
Un calculateur programmable 5 est connect~ ~ la memoire vive 4 et au convertisseur analog;que-numerique 3. Il est adapté a gerer la conversion des signaux en mots numeriques, leur transfert dans la mémoire 4 et leur relecture ultérieure. Le calculateur 5 est connecte à un récepteur d'ondes de radio 6 adapte à demoduler des signaux de commande ou d'interrogation provenant du laboratoire central et captes par une antenne 7. A cette meme antenne est connectee un emetteur d'ondes de radio 8 qui recoit du calculateur 5 les reponses à
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transmettre au laboratoire central en réponse aux signaux de commande ou d'interrogation reçus.
Les signaux echangés entre chaque appareil d'acquisition et le laboratoire central peuvent être plus ou moins importants selon les cas.
Dans le cas où le laboratoire central n'exerce aucun controle sur le fonctionnement des appareils d'acqu;sition durant une seance d'acquis;tion de donnees, les signaux echanges sont constitues essentiellement par les signaux d';nit;al;sation au moment du declenchement de la source sismique (T8) et par divers signaux d'acquisition reemis à la réception de ces signaux.
Dans le cas où l'on veut exercer un contrale du bon fonctionnement de chaque appareil d'acquisition durant chaque seance d'acqu;sition, on peut utiliser l'intervalle de temps entre deux "tirs" successifs ou des interruptions momentanees plus longues, pour commander un transfert, vers le laboratoire central, de donnees de controle ou eventuellement, en tout ou en partie, les donnees sismiques recueillies au cours d'un "tir" quelconque. Ce transfert est effectue au moyen de un ou plusieurs canaux hertziens standards dont l'usage est plus facile à obtenir que celui de canaux à très large bande souvent necessaires en prospection s;smique.
En restreignant l';nformat;on reem;se par chaque appare;l d'acquisit;on en r~ponse aux signaux d';nterrogat;on ~manant du laborato;re central, a un nombre l;m;te de paramètres, on peut s'organiser pour les interroger tous durant l'intervalle de temps entre deux séquences d'emission-recept;on success;ves. Ces paramètres peuvent etre une ou plusieurs valeurs du rapport du signal au bruit ou de l'énerg;e moyenne des signaux sismiques memorises, des mots numériques codant la qualité de fonctionnement de l'électronique de l'appareil d'acqu;sition, de l'equipement radio ou encore la 4;~()9 _ 9 _ temperature ou l'humidite à l'interieur du boîtier etc.
On considère à titre d'exemple, un système de reception comportant 600 appareils d'acquisition interroges successivement. Si chacun d'eux reémet 120 octets traduisant les valeurs de différents paramètres de fonctionnement, on peut très facilement transmettre leurs réponses durant l'intervalle de temps de quelques secondes séparant deux "tirs"
consecutifs, en utilisant 4 ou 5 canaux hertziens standards.
Dans certains cas où l'on souha;te conna~tre plus prec;sément la qualite de l'acquisition des donnees, on peut interrompre momentanément la succession des cycles d'emiss;on-reception ou profiter d'une ;nterruption quelconque intervenant au cours d'une séance d'exploration et transférer les donnees recueillies au cours d'un "tir" par tous les appareils d'acqu;s;t;on, au laborato;re central. Celui-ci interroge successivement les differents appareils d'acquisition.
Le calculateur 5 à l'interieur de chaque appareil, à la reception d'un ordre de transfert, commande le transfert à l'emetteur radio 8 des données lues dans la memoire statique 4 et relatives au cycle d'émission-réception particul;er.
A titre d'exemple, le transfert des donnees relat;ves à un meme t;r, sur un canal hertz;en standard d'une capac;te de transmission de 6000 bits/seconde, prend mo;ns de 15 secondes. S; l'on d;spose par exemple de 4 canaux hertz;ens d;ffbrents, un peu plus de 10 minutes suffisent a transferer au laborato;re les donnees recueill;es par 200 appare;ls d'acquisit;on au cours d'un même cycle d'ém;ss;on-recept;on.
Après chaque seance d'enreg;strement, la memoire statique 4 de chaque appareil d'acquisition contient plusieurs dizaines de Mbits.
A titre d'exemple, si le volume de donnees correspondant a un meme tir 4;~
est de l'ordre de 80 000 bits, après une seance ayant comporté 400 cycles d'emission-reception successifs, le volume de donnees sera de l'ordre de 64 Mbits.
A la fin de chaque séance d'exploration sismique, on procède alors à
la collecte des donnees memorisees. On deplace (fig. 2) un système d'enregistrement à grande vitesse 9 jusqu'au voisinage successivement de tous les appareils (au moyen d'un vehicule quelconque adapte au site, un bateau par exemple si les boîtiers d'acqu;s;t;on sont ;nstallés sur des terrains ;mmerges).
Le système d'enreg;strement 9 comporte par exemple un enregistreur à
d;sque optique numerique 10 associe à un ensemble de transfert 11 comportant un emetteur-recepteur de rayons lumineux modules pilote par un organe de commande. On utilise par exemple un ensemble de transfert analogue à celui decrit dans le brevet français a~ 2.602.8F5. L'appareil d'acquisition comporte alors egalement un émetteur-recepteur de rayons lumineux 12 piloté par le calculateur 5.
Les moyens optiques de transmission peuvent être remplacés dans l'ensemble de transfert 11, 12, par un émetteur-recepteur radio a large bande dont la puissance d'émission est suffisamment faible pour qu'il puisse être employe sans autorisation particulière. Un emetteur-recepteur à 1 GHz dont la pu;ssance est limitee à 100 mW, convient par exemple pour cette application. Une transmission magnetique entre des emetteurs-recepteurs disposes dans l'ensemble de transfert et l'appareil d'acquisition peut encore être real;sée au travers de la paroi du bo~tier de celui-ci.
Les modes de real;sation prec~dents conviennent particul;èrement pour le cas où les boîtiers d'acquis;t;on sont employes en zone humide.
Mais on peut effectuer cependant les transmissions en realisant une liaison physique au moyen d'un câble de transmission à large bande que 4;~
l'on vient connecter sur une pr;se appropriee du boitier d'acquisition ~.
Avec de telles voies de transmission à large bande dont le debit est de plusieurs Mbits/sec, on peut transferer en quelques secondes le contenu entier de chaque memoire statique 4 dans le système d'enregistrement 9. Si l'on ut;lise par exemple un système a disque optique numerique capable d'acquerir des donnees avec une vitesse de 4 Mbits/sec, il suffit de 8 secondes pour transferer les 64 Mbits que peut contenir, on l'a vu, une m~moire statique d'appareil d'acquisition, à la fin d'une seance d'enregistrement.
Le systeme d'enregistrement portatif (9) ayant collecté successivement les donnees accumulees par l'ensemble des appareils d'acquisition, est ramene au laboratoire central et son contenu transferé dans une memoire de masse et traité pour obtenir des enregistrements sismiques.
Claims (11)
1. - Procédé pour transférer à un dispositif central d'enregistrement des données correspondant à des signaux reçus par un ensemble de capteurs sismiques repartis le long d'un profil sismique à prospecter, en réponse à des ébranlements transmis et renvoyés par des discontinuités d'un sous-sol, au cours de cycles successifs d'émission-réception, ces signaux étant collectes par une pluralité
d'appareils d'acquisition adaptés a échantillonner, numériser et mémoriser les signaux reçus, caractérisé en ce qu'il comporte une mémorisation dans chaque appareil d'acquisition, sur un moyen de mémorisation a accès rapide et à capacité étendue de données collectées au cours d'une séance d'exploration sismique constituée d'un nombre déterminé de cycles d'émission-reception, un déplacement dans un voisinage de chacun des appareils d'acquisition d'un dispositif de mémorisation de masse à grande vitesse, un transfert sur celui-ci successivement des données qui sont mémorisées par chacun des appareils d'acquisition par une liaison unique à grand débit, et un report de toutes les données qui sont stockées dans le dispositif de mémorisation de masse au dispositif central d'enregistrement.
d'appareils d'acquisition adaptés a échantillonner, numériser et mémoriser les signaux reçus, caractérisé en ce qu'il comporte une mémorisation dans chaque appareil d'acquisition, sur un moyen de mémorisation a accès rapide et à capacité étendue de données collectées au cours d'une séance d'exploration sismique constituée d'un nombre déterminé de cycles d'émission-reception, un déplacement dans un voisinage de chacun des appareils d'acquisition d'un dispositif de mémorisation de masse à grande vitesse, un transfert sur celui-ci successivement des données qui sont mémorisées par chacun des appareils d'acquisition par une liaison unique à grand débit, et un report de toutes les données qui sont stockées dans le dispositif de mémorisation de masse au dispositif central d'enregistrement.
2. - Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que l'on effectue le transfert des données depuis chaque appareil d'acquisition jusqu'au dispositif de mémorisation de masse par un câble de transmission à grand débit.
3. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue le transfert des données de chacun des appareils d'acquisition au dispositif de mémorisation de masse par une liaison hertzienne à courte portée et large bande passante.
4. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue le transfert des données de chacun des appareils d'acquisition au dispositif de mémorisation de masse par un faisceau lumineux modulé.
5. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte à des fins de contrôle, le transfert au dispositif central d'enregistrement d'une partie des données collectées par chacun des appareils d'acquisition successivement, par une voie hertzienne à
bande passante relativement étroite.
bande passante relativement étroite.
6. - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte le transfert de toutes les données collectées relatives à un même cycle d'émission-réception durant des interruptions d'une séance d'enregistrement sismique.
7. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte le transfert de données limitées représentant un résultat de tests de bon fonctionnement de chaque appareil d'acquisition,et de la qualité d'une acquisition sismique, ledit transfert étant effectué dans un intervalle normal entre les cycles successifs d'émission-réception.
8. - Dispositif pour transférer à un dispositif central de commande d'enregistrement des données correspondant à des signaux reçus par un ensemble de capteurs sismiques repartis le long d'un profil sismique à
prospecter, en réponse à des ébranlements transmis et renvoyés par des discontinuités d'un sous-sol, au cours de cycles successifs d'émission-réception, comportant une pluralité d'appareils d'acquisition répartis sur un terrain adaptés à échantilloner, numériser et mémoriser des signaux reçus, chaque appareil d'acquisition étant pourvu d'un émetteur-récepteur d'ondes radio, d'un moyen de mémorisation de données correspondant aux signaux reçus, et d'un ensemble de commande et de synchronisation pour gérer des communications avec le dispositif central de commande et d'enregistrement, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de mémorisation de masse à grande vitesse déplaçable dans un voisinage de chacun des appareils d'acquisition disposes sur le terrain, des moyens de transmission a courte portée et grand débit de transmission associes au dispositif de mémorisation de masse et aux appareils d'acquisition et en ce que le moyen de mémorisation des données dans chacun des appareils d'acquisition comporte une mémoire à circuits intégrés contrôlée par l'ensemble de commande et de synchronisation.
prospecter, en réponse à des ébranlements transmis et renvoyés par des discontinuités d'un sous-sol, au cours de cycles successifs d'émission-réception, comportant une pluralité d'appareils d'acquisition répartis sur un terrain adaptés à échantilloner, numériser et mémoriser des signaux reçus, chaque appareil d'acquisition étant pourvu d'un émetteur-récepteur d'ondes radio, d'un moyen de mémorisation de données correspondant aux signaux reçus, et d'un ensemble de commande et de synchronisation pour gérer des communications avec le dispositif central de commande et d'enregistrement, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de mémorisation de masse à grande vitesse déplaçable dans un voisinage de chacun des appareils d'acquisition disposes sur le terrain, des moyens de transmission a courte portée et grand débit de transmission associes au dispositif de mémorisation de masse et aux appareils d'acquisition et en ce que le moyen de mémorisation des données dans chacun des appareils d'acquisition comporte une mémoire à circuits intégrés contrôlée par l'ensemble de commande et de synchronisation.
9. - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de mémorisation de masse comporte un enregistreur a disque optique numérique.
10. - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de transmission a courte portée et grand débit comportent des émetteurs-récepteurs radio à large bande de fréquence associes à
chaque appareil d'acquisition et au dispositif de mémorisation de masse.
chaque appareil d'acquisition et au dispositif de mémorisation de masse.
11. - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de transmission à courte portée et grand débit comportent des émetteurs-récepteurs de rayons lumineux, des moyens pour moduler les rayons lumineux en fonction des données a transmettre et des moyens pour détecter des modulations affectant les rayons lumineux transmis.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FREN.86/18.030 | 1986-12-23 | ||
| FR8618030A FR2608780B1 (fr) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | Procede de transmission a un dispositif central d'enregistrement de donnees sismiques collectees par des appareils d'acquisition repartis sur le terrain et dispositif pour sa mise en oeuvre |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1284209C true CA1284209C (fr) | 1991-05-14 |
Family
ID=9342195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000555292A Expired - Lifetime CA1284209C (fr) | 1986-12-23 | 1987-12-23 | Transmission a un dispositif central d'enregistrement de donnees sismiques recues par un ensemble de capteurs |
Country Status (11)
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| EP (1) | EP0275781B1 (fr) |
| JP (1) | JP2610149B2 (fr) |
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| CA (1) | CA1284209C (fr) |
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| FR (1) | FR2608780B1 (fr) |
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| FR2602875B1 (fr) * | 1986-08-18 | 1989-02-17 | Inst Francais Du Petrole | Procede et dispositif d'initialisation d'appareils d'acquisition de donnees et notamment de donnees sismiques |
| US5062043A (en) * | 1986-12-16 | 1991-10-29 | The Tokyo Electric Power Co., Inc. | Information collecting and distributing system providing plural sources and destinations with synchronous alternating access to common storage |
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| FR2692384A1 (fr) * | 1992-06-11 | 1993-12-17 | Inst Francais Du Petrole | Système d'acquisition de données pourvu de moyens de traitement décentralisés. |
| FR2696839B1 (fr) * | 1992-10-12 | 1994-12-09 | Inst Francais Du Petrole | Méthode et système de transmission sismique utilisant des unités de concentration. |
| US5426360A (en) * | 1994-02-17 | 1995-06-20 | Niagara Mohawk Power Corporation | Secondary electrical power line parameter monitoring apparatus and system |
| FR2720518B1 (fr) * | 1994-05-26 | 1996-07-12 | Inst Francais Du Petrole | Système d'acquisition et de transmission sismique avec décentralisation des fonctions. |
| US6061299A (en) * | 1996-12-19 | 2000-05-09 | Institut Francais Du Petrole | Method of transmitting compressed seismic data |
| FR2757641B1 (fr) * | 1996-12-19 | 1999-01-22 | Inst Francais Du Petrole | Methode de transmission de donnees sismiques compressees |
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