DE3103570A1 - System zur durchfuehrung seismographischer forschungsaufgaben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein seismographisches Forschungssystem und insbesondere ein solches System für Arbeit auf See.

Es ist zur üblichen Praxis auf dem Gebiet der Suche nach öl, Gas und Mineralien geworden, seismographische Messungen auf den Weltmeeren durchzuführen. Bei einem herkömmlichen seegebundenen seismographischen Meßverfahren verwendet man ein Forschungs- oder Meßschiff mit einer oder mehreren seismographischen Quellen sowie eine Anzahl von Detektoren, die von dem Schiff geschleppt werden. Die Laufzeitunterschiede zwischen den gemessenen reflektierten seismographischen Wellen, die an der selben unterirdischen Grenzfläche reflektiert wurden, können dazu verwendet werden, die Tiefe dieser Grenzfläche zu berechnen. Indem man eine Anzahl von parallelen Messungen in der gleichen Region durchführt, kann die Form der Grenzfläche bezüglich der Meeresoberfläche berechnet werden.

Je mehr seismographische Daten man aus einem bestimmten Bereich zur Verfügung hat, umso erfolgreicher können die Daten ausgewertet werden, wenn sie bei der Suche nach öl analysiert werden. Mehr Daten können durch eine Erhöhung der Detektorzahl an der Schleppleine oder dem Schleppnetz erhalten werden, das von dem Meßschiff nachgezogen wird. Die zusätzlichen akustischen Detektoren bedeuten aber, daß mehr Spuren zur Aufzeichnung vorhanden sind. Je mehr Daten erzeugt werden, umso schneller müssen die Datenverarbeitungsanlagen an Bord des Schiffes arbeiten, um die Daten neu zu ordnen und eine Skalierung und andere arithmetische Operationen mit den Daten auszuführen. Es ist daher notwendig geworden, zusätzliche Datenverarbeitungskapazitäten an Bord des Schiffes vorzusehen, um die von den zusätzlichen akustischen Detektoren übermittelten zusätzlichen Daten verarbeiten zu können.

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Ein weiteres wünschenswertes Merkmal in dem Aufzeichnungssystem besteht in einer selbsttätig arbeitenden Vorrichtung, um auf demselben Band jene Parameter aufzuzeichnen, die sich auf die Umstände beziehen, unter welchen die Daten erhalten wurden. Diese Parameter sollen beispielsweise als Kopfinformation oder Vorlaufinformationen für jede Aufzeichnung von Daten aufgrund eines akustischen "Schusses" dienen, so daß das Band selbstidentifizierend ist. Wünschenswert ist ferner, daß jede seismographische Aufzeichnung auch alle Navigationsdaten einschließlich der Geschwindigkeit und des Kurses des Schiffes, der allgemeinen Wetterverhältnisse und jeder Quelle zusätzlichen akustischen oder elektronischen Rauschens enthält, das mitgemessen werden könnte. Ferner könnte die Vorlaufinformation eine Information über die Anzahl von akustischen Detektoren enthalten, die von dem Schiff nachgeschleppt werden, ebenso wie eine Information über die Krümmung des Schleppseiles bezüglich des Schiffes. Ferner ist es wünschenswert, daß die seismographische Aufzeichnung Platz für Kommentare der Bedienungsperson vorsieht. Beispielsweise könnte die Bedienungsperson notieren, daß Geräusche von einem anderen Schiff in der Nähe des Meßschiffes herrühren. Es ist selbstverständlich wünschenswert, daß diese Information direkt auf das Band aufgezeichnet wird, so daß sie während der Verarbeitung der Daten leicht entfernt werden kann.

Für die Aufzeichnung seismographischer Daten muß eine immense Menge an Daten gespeichert werden, da riesige Mengen von Daten während des seismographischen Meßvorgangs erzeugt werden. Selbst mit den modernsten Magnetspeicherbändern mit hoher Datendichte kann eine ganze Bandrolle innerhalb von etwa 11 Minuten Meßzeit mit seismographischen Daten gefüllt.werden. Es ist daher wünschenswert, die Daten in einer möglichst wirtschaftlichen Weise zu speichern und sie noch auf See so

vollständig wie möglich für die Verarbeitung vorzubereiten, die ggf. auf einer landständigen Datenverarbeitungsanlage erfolgt, um so viel Verarbeitungszeit wie möglich von vornherein zu sparen.

Es sind Speichersysteme zur Speicherung seismographischer Daten bekannt, die so ausgebildet sind, daß sie die Daten in einer Form speichern, die eine ökonomische Verarbeitung ermöglicht, wenn die die Daten enthaltenden Magnetbänder ggf. zu einer Datenverarbeitungsanlage an einer Heimatbasis zur vollständigen Analyse zurückgebracht werden. Beispielsweise beschreibt die US-PS 4 016 531 ein System zur Neuordnung von Daten von einem meßzeitseriellen Format, in dem die Daten erzeugt werden, in ein spurenserielles Format, das wirtschaftlicher zur Verarbeitung auf einer Datenverarbeitungsanlage in einer Heimatbasis ist. Ferner beschreibt die US-PS 4 084 1.51 ein System, in dem relativ einfache Verarbeitungsschritte an Daten durchgeführt werden, während sie ensprechend dem in der US-PS 4 016 531 beschriebenen Schema neu geordnet werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt das seismographische System eine Mehrzahl von digitalen Datenverarbeitungseinheiten, von denen jede dazu geeignet ist, seismographische Daten in eine geeignete Form für eine Verarbeitung umzuformatieren. Das System wird so betrieben, daß die Datenverarbeitungseinheiten jeweils wechselnde Mengen seismographischer Spuren aus dem einlaufenden Datenstrom zur Verarbeitung auswählen und damit die einlaufenden Daten in Mengen unterteilen, die von den einzelnen digitalen Datenverarbeitungseinheiten verarbeitet werden können. Die Erfindung umfaßt ferner mindestens eine Datenverarbeitungseinheit, die als Ersatzeinheit zur Umformatierung in dem Fall verwendet werden kann, daß eine der anderen hierfür vorgesehenen Datenverarbeitungseinheiten ausfällt. Die Datenaustauscheinheit umfaßt

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vorzugsweise Mittel 2ur Formatierung einer Vorlaufinformation für die Aufzeichnungen seismographischer Daten, welche die Ausgangsinformation des Aufzeichnungssystems bilden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Forschungsschiffes und seiner Schleppe von Detektoren zur Aufnahme akustischer Signale,

Fig. 2 eine Übersichtskizze des erfindungsgemäßen Datenverarbeitungssystems,

Fig. 3 eine Darstellung des Multiplexformats, in

' dem die seismographischen Daten ursprünglich erzeugt werden,

Fig. 4 eine Darstellung des kanalorientierten Formats, in das die Anordnung der seismographischen Daten zur späteren Verarbeitung umgeformt wird,

Fig. 5 ein schematisches Bild des Datenflusses zwischen den verschiedenen digitalen Datenverarbeitungseinrichtungen, aus denen das erfindungsgemäße System besteht,

Fig. 6 eine Vergrößerung eines Analogmoduls, der ein Baustein des in der Fig. 5 dargestellten Systems ist.

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Fig. 7 eine vergrößerte schematische Ansicht der

in der Fig. 5 dargestellten Datenaustauscheinheit sowie der Verbindungen derselben mit dem Rest des erfindungsgemäßen Systems,

Fig. 8 ein Flußdiagramm, welches das Erstellen der Kopfzeile zeigt, und

Fig. 9 ein Diagramm,-welches das Zerlegen einer einzelnen Aufzeichnung für die weitere Verarbeitung zeigt.

In Fig. 1 ist eine Gesamtansicht eines seismographischen Forschungsschiffes gezeigt, das Detektoren zur Aufnahme akustischer Signale hinter sich herzieht. Das Schiff 10 ist mit einer Vielzahl (vorzugsweise 40) von akustischen Signalquellen 12 versehen, die zum Aussenden akustischer Wellen bestimmt sind. Die akustischen Wellen breiten sich im Wasser in alle Richtungen aus,und werden teilweise an den Grenzflächen zwischen Medien unterschiedlicher Dichte reflektiert, in denen sie sich ausbreiten. Beispielsweise wird ein großer Bruchteil einer Welle reflektiert/ wenn diese den Meeresboden erreicht, da der Dichteunterschied zwischen Wasser und dem Gestein des Meeresbodens relativ groß ist. Ein Teil der Welle dringt in den Seeboden ein und ein weiterer Teil wird an der ersten Grenzfläche zwischen Gesteinsschichten unterschiedlicher Dichte reflektiert, während der Rest sich weiter in dem Boden ausbreitet. Unter Umständen ist damit die Energie der akustischen Welle erschöpft und es erfolgt keine weitere Reflexion. Die reflektierten Wellenanteile, welche durch den Meeresgrund und das Wasser zurücklaufen, werden von'Signaldetektoren zur Aufnahme akustischer Signale aufgenommen, die von dem Schiff 10 an Schleppleinen oder einem Schleppnetz 14 nachgezogen werden. In einer bevorzugten

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O It

Ausführungsform sind bis zu 208 akustische Signaldetektoren 16 an der Schleppleine 14. Wie bereits oben gesagt wurde, werden umso mehr seismographische Spuren erzeugt, je mehr akustische Signaldetektoren 16 vorhanden sind. Auf diese Weise werden Daten gesammelt und es kann ein genaueres Bild der Topographie der Struktur des Meeresgrundes erzeurt werden. Verfahren zur Abbildung der Topographiestruktur des Meeresgrundes sind wohl bekannt und werden hier nicht näher beschrieben. Es genügt zu sagen, daß die aufgenommenen Daten in der Weise verarbeitet werden, daß akustisches und elektrisches Rauschen aus den Signalen entfernt und die Signale summiert werden, wobei die Signale in geeigneter Weise verzögert werden, um die zusätzlichen Laufzeiten der akustischen Welle von einem Ende der Schleppleine bis zum anderen und die Krümmung der Schleppleine in dem Wasser hinter dem Schiff zu kompensieren.

Die akustischen Signaldetektoren 16 sind üblicherweise piezoelektrische Detektoren, die eine Ausgangsspannung in Abhängigkeit von Druckänderungen erzeugen, die auf den piezoelektrischen Kristall einwirken. Das so erzeugte analoge Spannungssignal wird über Drähte entlang der Schleppleine 14 zum Schiff 10 geleitet, wo es in einem Datenspeicher 18 gespeichert wird. Gleichzeitig werden Navigations-Informationen gespeichert, die mittels einer Antenne 20 beispielsweise von an Land befindlichen Radiostationen, Satelliten oder dgl. empfangen werden können und die auch dazu verwendet werden können, das Schiff 10 zu navigieren. Zusätzliche Navigationsdaten werden dem Datenspeicher 18 von dem Navigationssystem des Schiffes zugeführt, beispielsweise in Form von Informationen, die mit Hilfe von Radar- oder Sonarsysteinen, Kreiselkompaßsystemen oder einem Doppler-Sonarsystem gewonnen wurden.

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Fig. 2 zeigt ein schematisches Diagramm der Hauptkomponenten, aus denen das erfindungsgemäße seismographische Datenspeichersystem besteht. Die seismographischen Signale gelangen zunächst in eine Analog-Schaltungseinheit 22. Da die Signale an dieser Stelle noch eine analoge Form haben, können sie verarbeitet werden, indem man herkömmliche Schaltungselemente für Operationen wie die Impedanzanpassung der vom fernen Ende des Kabels und der vom nahen Ende des Kabels stammenden Signale verwendet. Zusätzlich kann es in manchen Fällen wünschenswert sein, eine Maßstabsänderung durchzuführen, so daß einige der Signale summiert werden können, um ein sofortiges Bild der ungefähren Formation des Meeresgrundes zu erhalten. In einigen Fällen mag es auch wünschenswert sein, die Signale an dieser Stelle zu filtern, wenn sie noch in analoger Form vorliegen. Die.Signale werden danach einem Analog-Digital-Umsetzer 23 zugeführt. Die Umsetzung der Analogsignale in digitalisierte Datenworte erfolgt durch sequentielle Abtastung jedes der vielen einlaufenden Signale in festgelegten Intervallen und durch digitale Darstellung der momentanen Amplitude des Signales. In der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform gibt es 208 einlaufende Signale, von denen jedes typischerweise alle vier Millisekunden oder 250 mal pro Sekunde abgetastet wird. Bei einem typischen Schuß werden die Signale über einen Zeitraum in der Größenordnung von 6 Sekunden aufgezeichnet, währenddessen jedes Signal 1500 mal abgetastet würde. Die so erzeugten 1500 Abtastwertes jedes Signals sind geeignet, eine gute Darstellung des Analogsignales zu geben, da es relativ einfach ist und eine niedrige Frequenz aufweist.

Die Ausgangssignale des Analog-Digital-Umsetzers 23 sind eine Reihe von digitalen Worten, von denen jedes die momentane Amplitude eines von dem jeweils vorhergehenden und dem jeweils folgenden Signal verschiedenen Signales darstellt.

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Es handelt sich also um eine Zeitmultiplexreihe, wobei die Reihenfolge durch die Meßzeit bestimmt wird. Diese digitalen Signale sind beispielsweise dazu bestimmt, in an Land befindlichen Datenverarbextungsanlagen zur Herstellung einer Abbildung der Meeresgrundformationen verarbeitet zu werden. Die in den landständigen Datenverarbextungsanlagen verwendeten Programme können mit einer höheren Geschwindigkeit laufen, wenn sie Daten verwenden, in denen aufeinanderfolgende Worte aufeinanderfolgenden Abtastungen desselben akustischen Signaldetektors entsprechen. Aus diesem Grunde werden die aus dem Analog-Digital-Umsetzer 23 kommenden digitalen Worte in Zentraleinheiten 26 zu einem spurenseriellen Format anstelle eines Abtastzeitseriellen Formates neu geordnet. Zu diesem Zweck ist eine Datenaustauscheinheit 24 vorgesehen, die zu den Signalen.eine Kopfinformation hinzufügt und sie dann auf einen gemeinsamen Datenbus gibt, von dem die Zentraleinheiten 26 sie entsprechend einem weiter unten genauer beschriebenen Verfahren auswählen. Diese Signale können je nach Wunsch alternier end, auf der Basis von geradzahlig oder ungeradzahlig, in Form jedes vierten Signales oder auf andere Weise ausgewählt werden. Der Vorteil, zwei oder mehr Zentraleinheiten 26 vorzusehen, in denen die Daten abwechselnd ausgewählt und von der einen oder der anderen verarbeitet werden, besteht darin, daß auf diese Weise kleinere Zentraleinheiten verwendet werden können. Wenn zusätzliche Kapazität erforderlich ist, können weitere kleine Zentraleinheiten 26 mit einem minimalen Kostenaufwand hinzugefügt werden. Wenn dagegen eine einzige große Zentraleinheit verwendet wird und es sich später herausstellt, daß diese ungenügend ist, muß sie durch eine noch größere ersetzt werden. Da in der Regel für verschiedene Datenverarbeitungseinrichtungen verschiedene Programme erforderlich sind, müssen auch neue Programme

erstellt werden. Dagegen erfordert eine zusätzliche kleine Zentraleinheit 26. einen minimalen Programmierungsaufwand. Ferner können zusätzliche kleine Datenverarbeitungseinrichtungen als Untereinrichtungen für eine Haupteinrichtung Verwendung finden. Auf diese Weise ist der neuerliche oder zusätzliche Programmierungsaufwand sehr gering. Wenn beispielsweise zwei Zentraleinheiten verwendet werden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, kann die eine die Haupteinheit und die andere die Hilfseinheit sein, so daß die Haupteinheit im wesentlichen die gesamten Programme enthält und die Hilf,seinheit eine wirkliche abhängige Hilfseinheit ist, in dem Sinne, daß sie nicht ihr eigenes Programm enthält.

Ein zusätzlicher Vorteil aufgrund der Verwendung mehrerer Datenverarbeitungseinheiten wird nun noch genauer beschrieben: Zusätzliche Datenverarbeitungseinheiten, die beispielsweise zur Erzeugung von Kontrollkarteninformationen verwendet werden, können auch als Sicherheit für die Zentraleinheiten 26 dienen für den Fall, daß diese zusammenbrechen.

Die Fig.3 und 4 zeigen das abtastzeitserielle Multiplexformat, in dem die seismographischen Daten der Datenaustauscheinheit zugeführt werden, bzw. das kanalorientierte spurenserielle Format, in dem die Daten auf den Bandrollen 28 (Fig. 2) gespeichert werden.

In Fig. 3 ist ein erster seismographischer Schuß in der Weise dargestellt, daß er Abtastwerte aus Kanälen 1 bis N enthält. In einer bevorzugten Ausführungsform ist N = 208 entsprechend der Anzahl akustischer Signaldetektoren, die von dem Forschungsschiff geschleppt werden, wobei jeder Detektor P mal abgetastet wird. Jede, einzelne vertikale Reihe von Xen bezeichnet ein einzelnes digitales Wort, das

·« a

einer Messung der momentanen Signalspannung eines gegebenen akustischen Signaldetektors entspricht. In der bevorzugten Au sfüh rungs form kann ein beliebiges xligitales Format zur Speicherung dieser Worte verwendet werden. Das gewählte Forma kann in gleicher Weise in der Anzahl seiner Bits variieren, die jedes individuelle Wort bilden. Die Auswahl eines Formates kann in Übereinstimmung mit wohlbekannten Techniken erfolgen.

Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Format ist so geordnet, als ob die Bänder in der Zeichnung von rechts nach links laufen würden. Diese Richtung ist in den Figuren durch einen Pfeil auf der linken Seite angedeutet. Zunächst wird eine Kopfinformation aufgezeichnet, welche die Navigationsdaten und andere Parameter enthält, die sich auf die Umstände beziehen, unter denen die seismographischen Daten aufgezeichnet wurden. Auf die Kopfinformation folgen die seismographischen Daten. Die Aufzeichnung erfolgt in der Reihenfolge, daß ,zunächst Kanal 1, Abtastwert 1, dann Kanal 2, Abtastwert 1 usw. bis Kanal N, Abtastwert 1 aufgezeichnet werden. Das bedeutet natürlich bei der Ermittlung des ersten Abtastwertes, daß jeder akustische Signaldetektor der Reihe nach abgetastet wird, worauf die momentanen Signalspannungen in digitale Darstellung umgesetzt und in dieser Darstellung nacheinander gespeichert werden. Nachdem alle Signaldetektoren abgetastet wurden (was beispielsweise 4 ms dauert, wie bereits oben erwähnt wurde), kehrt der Analog-Digital-Umsetzer zu Kanal 1 zurück, um mit der zweiten Abtastreihe zu beginnen, und schreitet fort, um wiederum alle akustischen Signaldetektoren von Kanal 1 bis Kanal N der Reihe nach abzutasten. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis die Abtastzeit mit dem Abtastwert P endet. Die Bedienungsperson hat dann die Möglichkeit, wiederum die Druckluftkanonen abzufeuern, um einen zweiten seismographischen

Schuß zu erzeugen und die Echos auf die akustischen Wellen von dem Meeresgrund aufzunehmen.

Fig. 4 zeigt, wie das in der Fig. 3 dargestellte Multiplexformat umgeformt wird, um alle Abtastwerte eines Kanals gemeinsam in einem Format zu präsentieren, in dem diese Daten in einer landständigen Datenverarbeitungsanlage verarbeitet werden können. Die Kopfinformation ist dieselbe sowohl in dem Multiplexformat gemäß Fig. 3 als auch in dem kanalorientierten Format gemäß Fig. 4. Lediglich die seismographischen Abtastwerte selbst werden reorganisiert. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, enthält der erste Bereich des Bandes zunächst alle Abtastwerte 1 bis P des Kanals Danach kommen die Abtastwerte 1 bis P des Kanals 2 usw. bis zu den Abtastwerten 1 bis P des Kanals N am Ende der Aufzeichnung des ersten Schusses.

Die spezielle Vorrichtung zur Reorganisierung oder Umordnung der Daten ist kein Teil der vorliegenden Erfindung. In einer bevorzugten Ausführungsform jedoch wird eine Vorrichtung verwendet, wie sie in der US-PS 4 016 531 beschrieben ist. In dieser Vorrichtung werden die Daten auf eine Magnetplatte in nicht serieller Weise aufgezeichnet und dann von der Magnetplatte in serieller Weise abgelesen, so daß sie in einem spurenseriellen Format gelesen und auf ein Band in diesem Format gespeichert werden. Dieses Formatänderungsverfahren ist in der US-PS 4 016 531 ausführlich beschrieben.

Fig. 5 zeigt eine schematische Gesamtansicht des Systems zur Ermittlung und Aufzeichnung seismographischer Daten. Analoge seismographische Signale werden in dem abtastzeitseriellen Format gemäß Fig. 3 einem Entzerrer und Signalumformer 30 zugeführt. In dieser Einheit werden

die Impedanzen der verschiedenen Signale aneinander angepaßt, da.jene über eine lange Distanz laufende Signale eine sehr viel höhere Impedanz haben als die über eine kurze Distanz laufenden Signale. Die Signale können auch umgeformt werden. Diese Entzerrer- und Signalumformereinheit 30 kann von einer DSS-V-Einheit gebildet sein, wie sie von der Seismic Engineering Corporation in Dallas, Texas, Vereinigte Staaten von Amerika, hergestellt wird.

Die so verarbeiteten Signale werden dann in vier im wesentlichen gleiche Teile geteilt, deren jeder einer von vier Analogmoduleinheiten 31, 32, 33 und 34 zugeführt wird. Diese Moduleinheiten 31 bis 34 werden von einem Steuermodul 36 gesteuert. In den Analogmodulen werden die Signale weiter verarbeitet und von Analogsignalen in Digitalsignale umgewandelt. In der bevorzugten Ausführungsform werden, wie dies oben erwähnt wurde, 208 seismographische Signale erzeugt. Von diesen 208 seismographischen Signalen werden die Signale 1 bis 60 von dem Analogmodul 1, die Signale 61 bis 120 von dem Analogmodul 2, die Signale 121 bis 180 von dem Analogmodul 3 und die restlichen Signale 181 bis 208 von dem Analogmodul 4 verarbeitet. Der Steuermodul 36 leitet diese Signale einem von zwei Bandantrieben 37 und 38 für eine kurze Zeitspeicherung zu, so daß für den Fall, daß in dem restlichen System Schwierigkeiten auftreten, die Signale nicht verlorengehen. Mit dem Steuermodul 36 können ein Digital-Analog-Umsetzer 42 und eine Kamera oder ein elektrostatischer Oszillograph verbunden sein, um ein Echtzeitbild eines oder mehrerer der einlaufenden Signale zu erzeugen, so daß sich die Bedienungsperson' eine Vorstellung davon machen kann, wie die Signale aussehen.

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Die vier Analogmodulen 31 bis 34 und der Steuermodul 36 sowie die Bandantriebe 37 und 38 bilden zusammen eine Aufzeichnungseinheit 40, die als DFS-V-Einhe*it bekannt ist und als Standardeinheit von der Firma Texas Instruments hergestellt wird.

Von der Aufzeichnungseinheit 40 werden dann die Daten einer Datenaustauscheinheit 50 zugeführt. Diese Datenaustauscheinheit 50 kontrolliert den Datenfluß in dem System. An dieser Stelle laufen die mit 52 bezeichneten Navigationsdaten ein und werden mit den seismographischen Daten vereinigt, um eine komplette Aufzeichnung zu liefern mit einem Kopfteil und der seismographisehen Dateninformation. Ferner verarbeitet die Datenaustauscheinheit die Navigationsdaten 52 und erzeugt die Steuerbefehle zum Abfeuern der Druckluftkanonen, die als Quelle für die akustische Energie dienen, die wiederum von den akustischen Signaldetektoren gemessen wird. Die Datenaustauscheinheit 50 kann so ausgebildet sein, daß die Schüsse in gleichen Abstandsintervallen oder gleichen Zeitintervallen je nach Wunsch der Bedienungsperson abgefeuert werden können.

Die Daten einschließlich der seismographischen Daten und der Kopfinformation werden einem gemeinsamen Datenbus 63 zugeführt, von dem die Zentraleinheiten 60 bis 62 Daten zur weiteren Verarbeitung entsprechend der unten noch näher beschriebenen Zählanordnung auswählen. In der bevorzugten Ausführungsform sind gemäß Fig. 5 zwei Zentraleinheiten vorgesehen. Es kann jedoch auch eine größere Anzahl von Zentraleinheiten oder Datenverarbeitungseinheiten 60 bis 62 vorgesehen sein, je nachdem, wieviele Daten verarbeitet werden müssen.

Die Zentraleinheit 60 wird dazu verwendet, den Datenfluß zu steuern und die Formatuirformung von dem abtastzeit-

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seriellen Format gemäß Fig. 3 in das spurenserielle Format gemäß Fig. 4 vorzunehmen. Im wesentlichen senden die beiden Zentraleinheiten 60, 62 Daten mittels eines Vielplat.ten-übertragungs schalters 64 zu einer von einer Anzahl von Kurzzeit—Plattenspeichereinheiten 65 bis 68. Im allgemeinen ist jeder der Zentraleinheiten 60 und 62 eine der Plattenspeichereinheiten 65 bis 68 durch den Vielplatten-übertragungsschalter 64 für die Zeit eines Laufs zugeordnet, der eine große Anzahl von seismographischen Schüssen umfaßt und sich über mehrere Tage erstrecken kann. In der in Fig. 5 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist jedoch ein zusätzliches Paar von Plattenspeichern als Ersatzspeicher vorgesehen, falls ein solcher notwendig werden sollte. Unter der Steuerung der Zentraleinheiten 60 und 62 werden die Daten der Datenaustauscheinheit 50 entnommen und nicht sequentiell auf eine der Platten 65 bis 68 aufgezeichnet. Danach werden die Daten von den Zentraleinheiten wieder sequentiell abgelesen und über Formatierer 70 und 72 einer von Langzeit-Datenbandspeichertransporteinheiten 7,3, 74, 75 oder 76 in dem in Fig. 4 dargestellten sequentiellen spurenseriellen Format zugeleitet. Diese Bandtransporteinheiten 73 bis 76 führen somit die eigentliche Aufzeichnung der Daten in dem gewünschten spurenseriellen Format unter der Steuerung der Zentraleinheiten 60 bis 62 aus.

Die alternierend auf die beiden Zentraleinheiten 60 und 62 verteilten Daten müssen in einem der beiden Formatierer 70 oder 72 wieder vereinigt werden, wenn die Daten so aufgezeichnet werden, daß sie alle gemeinsam auf einer einzigen Bandrolle gespeichert sind. Dies erfolgt unter der Steuerung der Zentraleinheiten 60 und 62. Vorzugsweise handelt es sich bei einer oder zwei der Zentraleinheiten 60 bis 62 um eine Hauptzentraleinheit, während die restlichen Zentraleinheiten als HilfsZentraleinheiten dienen,

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um so das Ineinanderschachteln der Daten zu vereinfachen.

Für die Bedienung durch die Bedienungsperson, für Fehlermeldungen und andere Zwecke können mit den Zentraleinheiten ferner ein Drucker 59 und ein Datenendgerät 57 in Form eines Bildschirmanzeigegerätes verbunden sein.

Vorzugsweise ist eine dritte Zentraleinheit 80, die als Monitorzentraleinheit bezeichnet wird, mit den Formatierern 70 und 72 verbunden. Diese Formatierer sind so ausgebildet, daß die Daten aus den Formatierern ausgelesen werden können, nachdem sie auf den Bandtransport aufgezeichnet wurden. Auf diese Weise kann unter der Steuerung der Monitorzentraleinheit 80 ein Monitor 82 ein Echtzeitbild davon liefern, was auf den von den Transporteinheiten 73 bis 76 angetriebenen Bändern aufgezeichnet wurde. Eine genaue Beschreibung der Arbeitsweise der MonitorZentraleinheit 80 und des Diagrammes, das von dem Blattmonitor 82 erzeugt wird, sind in der deutschen Patentanmeldung (US-Patentanmeldung Nr. 118 162) beschrieben.

Zweckmäßigerweise sind Schaltungsverbindungen vorgesehen, damit die Monitorzentraleinheit 80 als Reservezentraleinheit für beide Zentraleinheiten 60 und 62 einspringen kann, wenn eine der beiden Zentraleinheiten ausfällt. Vorzugsweise ist jedoch eine Reservezentraleinheit vorgesehen, die diese Funktion übernehmen kann. Man erkennt in diesem Zusammenhang, daß es zweckmäßig ist, das alle Zentraleinheiten einander gleich sind. Sie "sprechen nicht nur di'eselbe Sprache", sondern sie können auch auf einfache Weise im Falle von Störungen einander ersetzen. Wenn es ferner gewünscht ist, die

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Datenverarbeitungskapazität des gesamten Systems zu vergrößern, ist es relativ leicht, eine dritte oder vierte identische Zentraleinheit hinzuzufügen. In einer bevorzugten Ausführungsform sind alle Zentraleinheiten von Zentraleinheiten des Typs 980B der Firma Texas Instruments gebildet.

Es sind zwar zwei Formatierer 70 und 72 vorgesehen, von denen jeder zwei Bandtransporteinheiten 73 und 74 bzw. 75 und 76 aus der Gesamtanzahl von vier Bandtransporteinheiten 73 bis 76 steuert. Zu jedem gegebenen Zeitpunkt sind jedoch nur ein Formatierer und eine der Bandtransporteinheiten in Betrieb. Die zusätzliche Kapazität ist dazu vorgesehen, eine kontinuierliche Arbeitsweise zu ermöglichen, während Bänder ausgetauscht werden. Dieser Austausch muß, wie bereits oben erwähnt, etwa alle 11 Minuten erfolgen, während seismographische Daten aufgenommen werden. Ferner dient die zusätzliche Kapazität als Sicherheit für den Fall, daß eine der Bandtransporteinheiten 73 bis 76 wegen Störung ausfällt. Die heutige Bandspeichertechnologie umfaßt Fehlerprüfeinrichtungen, so daß die Bedienungsperson merkt, ob die Daten in der gewünschten Weise auf dem Band aufgezeichnet werden.

Zusätzlich ist, wie oben erwähnt wurde, ein Monitor 82 vorgesehen, der der Bedienungsperson ein physisches Bild der auf dem Band aufgezeichneten Daten liefert. Auf diese Weise ist stets bekannt, ob die in Betrieb befindliche Bandtransporteinheit in befriedigender Weise arbeitet. Die zusätzlichen Bandtransporteinheiten stehen dann zur Verfügung, wenn Schwierigkeiten auftreten. '

Es ist wünschenswert, daß der Monitor 82 im Echtzeitbetrieb arbeitet. Dies wird auch tatsächlich so gehandhabt,

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Der Monitor 82 drucktein Diagramm aus, das die auf einer der Bandtransporteinheiten 73 bis 76 als Echtzeitsignale gespeicherten Signale wiedergibt. Das bedeutet, daß nach dem Feuern eines Schusses sofort nach dem Aufzeichnen der Signale diese auf dem Monitorblatt ausgedruckt werden, so daß die Bedienungsperson ein Bild der Daten hat, die auf den Bandtransporteinheiten aufgezeichnet werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Monitor um einen elektrostatischen Monitor, der genügend Elektroden aufweist, um das Ausdrucken von Daten mit einer Geschwindigkeit zu ermöglichen, die der Geschwindigkeit des Dateneinganges entspricht. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Monitor mit 1836 Elektroden mit 100 Elektroden pro 2,54 cm versehen, so daß man ein 45,8 cm breites Diagramm erhält, auf dem etwa 7,2 Sekunden lang Daten mit einer Abtastgeschwindigkeit von 250 Hz für eine unbegrenzte Anzahl akustischer Signale ausgedruckt werden können. Die genauen Einzelheiten der Programmierung der Monitorzentraleinheit 80 und des ausgedruckten Diagramms sind in der oben genannten deutschen Patentanmeldung beschrieben.

Fig. 6 zeigt die Hauptkomponenten eines Analogmoduls, der, wie bereits oben erwähnt wurde, einer von vier Modulen ist, die in dem DFS-V-Aufζeichnungssystem der Firma Texas Instruments enthalten sind. Die Signale werden zunächst einem Vorverstärker 101 zugeführt und durchlaufen dann ein Tiefpaßfilter 1.03, ein Hochpaßfilter 105 und ein Kerbfilter 107. Der Zweck dieser Maßnahme besteht darin, das Signal für eine geeignete und genaue Umformung in ein digitales Format vorzubereiten. Jedes Signal wird seinem eigenen Vorverstärker, Tiefpaß-,Hochpaß- und Kerbfilter zugeführt, so daß in einer bevorzugten Ausführungsform 240 jeder dieser Komponenten 101 bis 107 in einem DFS-V-System enthalten sind.

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Innerhalb jedes der vier Analogmodulen sind ferner ein Kanalmultiplexer 109, ein Analog-Digital-Umsetzer 111 und ein Gleitkonunaverstärker 113 vorgesehen. Der Kanalmultiplexer 109 wird durch den Steuermodul 36 (Fig; 5) in der Weise gesteuert, daß er auswählt, welches der Signale zu einem gegebenen Zeitpunkt abgetastet werden soll. Wie oben beschrieben wurde, wird die Menge der dem Analogmodul zugeführten Signale alle vier Millisekunden, d.h. 250 mal pro Sekunde abgetastet, und zwar im Falle des Analogmoduls 131 in der Reihenfolge 1 bis 60. Von dem Kanalmultiplexer 109 werden dann die Signale dem Analog-Digital-Umsetzer 111 zugeführt, indem sie von der analogen Darstellung in eine beliebige passende digitale Darstellung umgeformt werden. In der bevorzugten Ausführungsform umfaßt das gewünschte Format 15 Datenbits, ein Vorzeichenbit und drei den Verstärkungsfaktor bezeichnende Bits in einem Ganzzahl-Gleitkommaformat. Dies ist für die Verstärkung in dem Gleitkommaverstärker 113 geeignet, der in der Weise arbeitet, daß er nur die den Verstärkungsfaktor bezeichnenden Bits ändert. Die so erreichte Skalierung, die ausführlicher in der US-PS 4 084 151 diskutiert ist, kann dazu verwendet werden, zu erreichen, daß die digitale Darstellung der Signale einer geringeren Anzahl entspricht, so daß eine Anzahl dieser Signale aufsummiert werden kann, um ein Ausgangssignal für die Kamera 44 (Fig. 5) zu liefern und damit der Bedienungsperson eine Echtzeitdarstellung der von einem der Analogmodule gelieferten Signale zu geben.

Fig. 7 zeigt das Gesamtsystem mit der Datenaustauscheinheit 50 in näheren Einzelheiten. Entsprechend der Darstellung empfängt die* Datenaustauscheinheit 50 Eingangsdaten von einer Navigationsdatenverarbeitungseinheit 90, an die ein Bedienungspult 95 mit Tastenfeld angeschlossen

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sein kann, seismographische Daten über das DFS-V-System 40 und Daten von der Schleppleine, Echolotdaten sowie Navigationsdaten. Die Datenaustauecheinheit 50 gibt kombinierte Kopf- und Datensignale an die beiden Zentraleinheiten A und B ab, von denen die eine als Haupteinheit und die andere als Hilfseinheit fungieren kann. Die Daten werden dann von den beiden Zentraleinheiten 60 und

62 in der oben beschriebenen Weise reorganisiert und umformatiert und auf einem Magnetband gespeichert, das auf einer der Bandtransporteinheiten 73 bis 76 angeordnet ist, wie dies ebenfalls oben beschrieben wurde. Zusätzlich können eine Monitordatenverarbeitungseinheit und ein Blattschreiber vorgesehen sein. Die Datenaustauscheinheit 50 erfüllt zwei wesentliche Funktionen in dem erfindungsgemäßen System. Sie sammelt die die Kopfinformation bildenden Daten, wobei die Kopfinformation in einem Kopfformatierer 92 unter der Steuerung eines programmierbaren Festwertspeichers 91 erzeugt wird, welcher die Adressierung und Ordnung der Kopfinformation steuert, und kombiniert die Kopfinformation und die seismographischen Daten in einer Kopf- und Datenkombinationsexnheit 94, um die kombinierte Information dann auf den Datenbus

63 zu geben, von dem die Zentraleinheiten 60 und 62 sie zur Verarbeitung abrufen.

Die Navigationsdaten werden in einer Navigationsdaten-Verarbeitungseinheit 90 gesammelt, welche das Schiff entsprechend den Wünschen der Bedienungsperson lenkt. Die Daten werden von der Navigationsdatenverarbeitungseinheit 90 über die Datenaustauscheinheit 50 ferner einer Zündsteuereinheit 96 zugeführt, welche das Abfeuern der Kanonen 12 in Zeit- oder Wegabständen steuert, wie dies oben beschrieben wurde.

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Diese Abschußdaten zusammen mit den Navigationsdaten werden dem Kopfformatierer 92 zugeführt, der diese Information in einem vorbestimmten Format speichert, das von einer Adressensteuereinheit 91 gesteuert wird, die als programmierbarer Festwertspeicher ausgebildet ist. Der Kopfformatierer 92 veranlaßt ferner, daß die Information auf den Bändern aufgezeichnet wird, die auf den Bandtransporteinheiten 73 bis 76 gelagert sind. Schleppdaten, welche Informationen über die Schlepptiefe der Detektoren, ihre relative Lage zum Schiff und dgl. enthalten, werden ebenfalls dem Kopfformatierer 92 zugeführt und werden zu einem Teil der Kopfinformation.

Das System kann ferner mit einer Dateneingabeeinheit in Form eines Bedienungs-Tastenfeldes 95 versehen sein, das die Navigationsdatenverarbeitungseinheit 90 oder eine der anderen Datenverarbeitungseinheiten speist und an dem die Bedienungsperson beliebige Kommentare, die sie für wesentlich hält, den Aufzeichnungen hinzufügen kann. Auch diese Informationen werden Teil der Kopfinformation, die dem Kopfformatierer 92 zugeführt und auf einem Band aufgezeichnet, wird, das auf einer der Bandtransporteinheiten 73 bis 76 angeordnet ist. Auf diese Weise setzt die Datenaustauscheinheit 50 die gesamte Aufzeichnung zusammen, die sowohl Kopfdaten als auch seismographische Daten umfaßt, und ermöglicht es, daß alle für die Umstände, unter denen die seismograph!sehe Aufzeichnung erfolgte, wesentlichen Informationen auf demselben Band wie die Daten selbst aufgezeichnet werden. Diese gemeinsame Aufzeichnung wird dann auf den Datenbus 63 gegeben, mit dem eine beliebige Anzahl von Zentraleinheiten 60 bis 62 verbunden sein kann, um die Verarbeitungskapazität des Systems zu erhöhen.

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Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm der Zusammensetzung von Daten durch eine Kopfinformations-Folgesteuereinheit, um die Kopfinformation oder Vorlaufinformation für die digitale Aufzeichnung zu liefern. Ein Vorlaufdatenbus sammelt Daten von der Navigationsdatenverarbeitungseinheit (in der Fig. 8 mit SATNAV abgekürzt), Informationen bezüglich der Schlepprichtung und Tiefe, Daten über den Betriebszustand des Datenspeichersystems ("Frontplattendaten"), Daten von den 40 Kanonen, die zur Erzeugung der gemessenen seismographischen Wellen dienen, und Echolotdaten, welche die Wassertiefe angeben. Diese Sammelleitung oder dieser Datenbus ist mit der Kopfinformationsfolgeschaltung verbunden, die entsprechend dem Flußdiagramm arbeitet, welches den rechten Teil der Fig. 8 bildet. Wie man sieht, zeigt das Flußdiagramm, daß die Kopfinformationsfolgeschaltung mit der Navigationsdatenverarbeitungseinheit und mit Meßeinheiten für gravimetrische Messungen wechselwirkt, bis die gesamte Kopf- oder Vorlaufinformation erstellt ist. Nach der Erstellung wird diese Kopfinformation der DFS-V-Einheit zugeführt, welche sie der Navigationsdatenverarbeitungseinheit wieder zuführt, wie dies in dem Blockdiagramm der Fig. 7 dargestellt ist. Die Kopfinformation wird dann mit den Meßdaten in der Kopfinformationsund Datenkombinationseinheit 94 (Fig. 7) vereinigt und den Zentraleinheiten 60 bis 62 zugeführt.

Die Fig. 9 zeigt, wie die einzelnen digitalen Worte eines einzelnen Abtastvorganges (d.h. eines sich über vier Millisekunden erstreckenden Abtastvorganges aller Spuren) behandelt werden. Wenn es 240 einzelne Abtastungen gibt,.werden diese in Gruppen zu vieren unterteilt, von denen zwei jeweils einen Zyklus bei der hier dargestellten Ausführungsform bilden, bei der zwei Zentraleinheiten 60 und 62 vorgesehen sind. Wenn drei

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Zentraleinheiten vorgesehen sind, wären drei Gruppen pro Zyklus vorhanden, bei vier Zentraleinheiten vier Gruppen pro Zyklus usw. Diese Anordnung ist nützlich in der weiter unten beschriebenen praktischen Verwirklichung in Verbindung mit Zentraleinheiten des Typs 980B der Firma Texas Instruments. Wenn andere Zentraleinheiten verwendet werden, können andere Betrachtungen relevant werden. Fig. 9 zeigt, wie die ersten vier Abtastungen eine Gruppe werden, die beispielsweise von der Hauptzentraleinheit ausgewählt wird. Die zweiten vier Abtastungen mit den Nummern 5 bis 8 werden Teil der Gruppe II des Zyklus 1 und werden von der HilfsZentraleinheit ausgewählt usw. bis alle 30 Zyklen durchlaufen sind und alle Daten des ersten Abtastvorganges von den Zentraleinheiten verarbeitet wurden. Zu diesem Zeitpunkt beginnt die Prozedur von vorne.

Im folgenden wird eine Reihe von Befehlen dargestellt, die von einem Programmierer verwendet werden können, der über eine Programmierungεanleitung und eine Eingabe/ Ausgabeanleitung für eine Datenverarbeitungseinheit des Typs 980 der Firma Texas Instruments verfügt. Mit dieser Information kann der Programmierer die Zentraleinheiten 60 und 62 so programmieren, daß sie in der oben beschriebenen Weise arbeiten und die geeigneten digitalen Worte von der gemeinsamen Datensammelleitung 63 abrufen. Die folgende Zentraleinheit-Schnittstellenbeschreibung betrifft eine Mehrzahl von 16-Bit-Worten, welche als Steuersignale für die Datenverarbeitungseinheit des Typs 980B der Firma Texas Instruments dienen.

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Zentraleinheit Schnittstelle

Α.. ΑΤΙ-Worte
1. Wort 1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Π 12 13 14 ATI OPERATIONSTEIL OSINC TOR

ATI OPERATIONSTEIL: Der Operationsteil für ATI-Wort 1 lautet im Hexadezimalsystem "D9"

Laß DPS-V-Band laufen Halte DFS-V-Band an .

Aufzeichnung muß von DFS-V-Eingang erhalten werden

Aufzeichnung muß von DFS-V-Bandtransporteinheit erhalten werden

Nur für Befehl an Controller verwendet, Status zu speichern. Status wird ohne Unterbrechungen gespeichert. Normaler Controllerbetrieb wird nicht berührt

C C = 1 Bedingungsfreies Löschen des Controllers

X Nicht verwendetes Bit

I 1=1 Erhöhe DFS-V-Aufzeichnungszahl I=O Halte Aufzeichnungszahl

2. Wort 2 - nur verwendet, wenn Bit N=O und Bit C=O

0 U

. EINGABE-BEFEHLS-LISTEN-ADRESSE

S	S =	0
	S =	1
R	R =	0
	R =	1
N	' N =	1

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B. EINGABEBEFEHLS-LISTE

1. LISTENWORT 1 ANFANGS-SPEICHERADRESSE

ANFANGS-SPEICHER-ADRESSE

2. LISTENWORT 2 - ÜBERTRAGUNGSZÄHLSTAND

ÜBERTRAGUNGS ZÄHLSTAND

a) Wenn Listenwort 3 die übertragung der Kopfinformation bezeichnet, ist die Übertragungszählung für die Zahl von 16-Bit-Worten-Übertragungen

b) Wenn Listenwort 3 die übertragung von Daten-

.- worten bezeichnet, ist die Übertragungszählung die Zahl vo.n zu übertragenden Abtastungen. Eine Abtastung verwendet zwei 16-Bit-Worte

3. LISTENWORT 3 - VORRICHTUNGSBEFEHLSWORT

(A)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 KCDS SPG NOG GN SF

I I=O Vorrichtung speichert Status ohne Unterbrechung

1=1 Vorrichtung unterbricht und speichert Zustand

K K .= 0 Vorrichtung speichert Abtastwerte in IFP-Format

K = 1 . Vorrichtung setzt IFP-Werte in eine binäre Zahl um

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C C = 1 Befehlslistenverkettung wird durchgeführt

D D=O Kopfinformation soll an Speicher übertragen werden

D = 1 Datenworte sollen an Speicher übertragen werden

S S=O Die Listenadresse wird als zweites Status-Wort gespeichert

S = 1 Restlicher Übertragungszählstand wird als zweites Statuswort gespeichert

SPG Der Controller der Vorrichtung teilt

jede Abtastreihe von Daten in Segmente, welche die Zahl der Gruppen enthalten, die durch die in SPG enthaltene Binäre Zahl spezifiziert werden. Wenn die Abtastreihe nicht gleichmäßig durch die SPG-Zahl +1 teilbar ist, enthält das letzte Segment die verbleibenden Gruppen

GN Der Controller der Vorrichtung wählt die Gruppe in jedem Segment aus, die der durch GN spezifizierten Binärzahl +1 entspricht

SF · Der Controller der Vorrichtung skaliert (schiebt nach rechts) die Datenwerte um die Anzahl von Bits, die durch die in SF.angegebene Binärzahl bezeichnet wird.

4. LISTENWORT 4 - ADRESSENVERKETTÜNG

Ο 1_5

SPEICHERADRESSE DER NÄCHSTEN BEFEHLSLISTE

(Listenwort 4 wird nicht verwendet, wenn Bit 2 von Listenwort 3=0)

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«ft » * * ■»

m * a

LISTENWORT 5 - Worte pro Abtastung und Abtastungen pro Zyklus

5 6

15

WPS

SPC

(Listenwort 5 wird nicht verwendet, wenn Bit 4 des Listenwortes 3=0)

WPS Die 6 höchstwertigen Bits dieses Wortes werden dazu verwendet, die Anzahl von 16 Bit-Worten pro Abtastung zu definieren. Wenn der WPS-Wert Null ist, nimmt der Controller einen Wert von 64 an. Wenn der WPS-Wert in Verbindung mit dem SPC-Wert und dem Listenwort 6 verwendet wird, gibt er die Zahl aufeinanderfolgender Speicherplätze an, die aufgezeichnet werden sollen, bevor die Erhöhung der .-. Speicheradresse durch den Wert des Listenwortes 6 erfolgt.

SPC Bits 6 bis 15 enthalten eine Information über die Abtastung pro Zyklus. Diese 10 Bits definieren die Anzahl von Abtastinkrementen, die hinzugefügt werden müssen, bevor ein weiterer Zyklus gestartet wird. Der nächste Zyklus startet an der Speicheradresse, die durch Hinzufügen der Worte pro Abtastung zu der Startadresse des vorhergehenden Zyklus berechnet wurde.

SPC = 0 wird decodiert als 1024.

LISTENWORT 6 0

- ABTASTINKREMENT

ABTASTINKREMENT

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(LIstenwört 6 wird nicht verwendet,, wenn Bit 4 von Listenwort 3=0)

Der Wert des Abtastinkrementes wird der Anfangsspeicheradresse jeder Abtastung hinzugefügt, um die Startspeicheradresse der nächsten Abtastung zu bestimmen. Dies erfolgt für jede Abtastung eines Zyklus ausgenommen für die erste Abtastung. Siehe SPC Listenwort 5 zur Bestimmung der ersten Abtastung eines neuen Zyklus.

S=O Daten sind an aufeinanderfolgende Speicherplätze zu übertragen

S = 1 Listenworte 5 und 6 werden dazu verwendet, die Schreibdaten auf den Speicher zu streuen

C. EINGABE-CONTROLLER-STATUSWORTE
1. STATUSWORT 1

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
LT	0	0	0	HD	S	DS	EOD	T	O	O	P	B	0	O	OC

LT = 1 Die Übertragung von den in der Befehlsliste spezifizierten Daten ist abgeschlossen und der Controller hat eine neue Liste angefügt oder verkettet.

HD = 1 Ein Versuch wurde gemacht, die Kopfinformation unter Verwendung einer Datenliste zu übertragen oder Daten unter Verwendung einer Kopfinformationsliste zu übertragen. Die. Art der Befehlsliste ist durch Bit 3 des Listenwortes 3 definiert. (ABGEBROCHEN)

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S = 1 In den Daten, die von der DFS-V-Aufzeichnungseinrichtung kommen ist ein Synchronisationsfehler aufgetreten. (ABGEBROCHEN)

DS = 1 DFS-V hat seine Aufzeichnung eingespeist oder nimmt einen Zyklus wieder auf, die Kopfinformation wird bald zur Verfügung stehen. (DFS START)

EOD = 1 DFS-V hat seine Aufzeichnung abgeschlossen oder nimmt einen Zyklus wieder auf, keine weiteren Daten werden von DFS-V eingespeist.

T = 1 Ein Taktfehler ist aufgetreten. Der Controller konnte Daten nicht rechtzeitig zum Speicher übertragen und Daten sind verlorengegangen. (ABGEBROCHEN)

P = 1 Ein Paritätsfehler wurde in einem ATI-Wort entdeckt (ABBRUCH) oder ein Fehler wurde in einer Datenübertragung von dem DFS-V zu dem Eingabecontroller festgestellt.

B = 1 Der Controller der Vorrichtung verarbeitet eine Befehlsliste und hat ein ATI empfangen bevor Abschluß der in Bearbeitung befindlichen Liste. Das ATI wird nicht zur Kenntnis genommen.

OC = 1 Eine Befehlsliste ist abgeschlossen und

keine Verkettung wird angezeigt. Abschluß der Operation.

Mit der Erfindung wurde ein seismographisches Untersuchungsund Aufzeichnungssystem entwickelt, das die Fähigkeit hat, seismögraphische Daten aufzunehmen und in einejn Format zu speichern, das äußerst wirtschaftlich für eine spätere Verarbeitung der Daten ist. Das System ist ferner erweiterbar, wenn sich später eine Notwendigkeit hierfür zeigen sollte. Das System besitzt ferner eine Ausfallsicherung für die Verarbeitung der Daten, benötigt jedoch keine unnötige Mehrfachanordnung gleicher Bauteile. Bei dem erfindungsgemäßen System

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kann eine Kopfinformation, welche die Umstände betrifft, unter welchen bestimmte seismographische Daten aufge- . zeichnet wurden, auf demselben Band gespeichert werden^, das auch die seismographischen Daten trägt. Schließlich kann das System dazu verwendet werden, einen Echtzeitmonitor zu steuern, der eine Darstellung der gerade aufgenommenen und aufgezeichneten seismographischen Daten ermöglicht.

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Claims (7)

1. Patentansprüche

   (1./System zur Durchführung seismographischer Messungen auf See, ^ umfassend eine Quelle für seismographische Impulse, Detektoren zur Messung seismographischer Impulse und ein Aufzeichnungssystem zum Aufzeichnen der aufgenommenen Impulse , dadurch gekennzeichnet , daß das Aufzeichnungssystem folgende Teile umfaßt:

   a) einen Analog-Digital-Umsetzer (23) zur Erzeugung von digitalen Daten in einem ersten Format, die den aufgenommenen Impulsen entsprechen;

   b) eine Mehrzahl von digitalen Datenverarbeitungseinheiten (26, 28), um die digitalen Daten in ein zweites Format umzuformatieren und vorbestimmte Abschnitte der digitalen baten auszuwählen;

   c) eine Datenaustauschvorrichtung (24\ zur Übertragung der digitalen Daten von dem Analog-Digital-Umsetzer (23) zu den Datenverarbeitungseinheiten (26, 28); und

   d) einen Speicher (28) zur Speicherung der Daten in dem zweiten Format.
2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenaustauschvorrichtung (24) einen Speicher (52) zur Speicherung zusätzlicher Daten, vorzugsweise von einer Bedienungsperson ausgewählter Vorlaufdaten umfaßt, die die in dem zweiten Format dargestellten seismographischen Impulse betreffen.

   U0061/Q63-4
3. 3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Format ein Meßformat ist, vorzugsweise ein Multiplexformat, das seriell bezüglich der Meßzeit ist (zeitserielles Format), und daß das zweite Format ein nicht gebündeltes Format ist, das seriell bezüglich des Meßortes ist (spurenserielles Format).
4. 4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinheiten (26, 28) so ausgebildet sind, daß sie eine Skalierung der digitalen Daten liefern, und zwar vorzugsweise durch Verschieben der Datenbits um eine vorbestimmte Anzahl von Positionen innerhalb eines Datenwortes entsprechend einem vorbestimmten gewünschten Verstärkungsbetrag, wobei die Verschiebung vorzugsweise in Abwärtsrichtung erfolgt, so daß eine Mehrzahl von Worten gestapelt werden kann.
5. 5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Datenverarbeitungseinheiten Speicher (65 bis 68) umfassen, die so ausgebildet sind, daß sie während des Schreibens der Spuren einem nicht sequentiellen Zugriff unterliegen und daß sie während des Lesens einem sequentiellen Zugriff unterliegen, um das Meßformat in ein Verarbeitungsformat umzuformen.
6. 6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher (28) Magnetplatteneinheiten (65 bis 68) umfassen, welche einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff bilden, und daß ein Plattenübertragungsschalter (64) zur wahlweisen Verbindung einer beliebigen Datenverarbeitungseinheit mit einer der Magnetplatteneinheiten (65 bis'68) vorgesehen ist, um die Spuren und Aufzeichnungen zwischen den Datenverarbeitungseinheiten (26, 28) und den Magnetplatteneinheiten (65 bis 68) zu übertragen.
7. 7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet/ daß eine der digitalen Datenverarbeitungseinheiten (26, 28) -als Haupteinheit (60) und die restlichen als Hilfseinheit (62) vorgesehen sind.

   130061/OBÄ4