NO810369L - Marint seismisk undersoekelsessystem. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et seismisk undersøkelsessystem og mer spesielt et seismisk undersøkelsessystem for bruk til sjøs.

Det har blitt vanlig praksis ved undersøkelser etter olje, gass og andre mineraler å utføre seismiske undersøkelser i verdens-havene. En vanlig metode ved seismiske undersøkelser til sjøs er å anvende et undersøkelsesfartøy med en eller flere seismiske kilder og et antall detektorer som blir slept etter fartøyet. Forskjellen i detekteringstiden av reflekterte seismiske bølger fra underjordiske grensesnitt kan bli benyttet for å beregne grensesnittets dybde. Ved tilveiebringelse av et antall paral-lelle detekteringer i samme område kan grensesnittets form i forhold til sjøflaten bli beregnet.

Jo flere seismiske data som er tilgjengelig for et gitt område jo bedre nytte har en av dataene når de blir analysert ved le-ting etter olje. Mer data kan bli tilveiebragt ved økning av antall detektorer i kabelen, slept etter undersøkelsesfartøyet, men den ytterligere anbringelsen av akustiske detektorer betyr at flere spor er tilgjengelige for opptegning. Jo mer data blir frembragt, jo hurtigere må datamaskinene ombord på fartøyet operere for å omordne data, såvel som utføre måling og andre arit-metiske operasjoner på disse dataene. Det har derfor vært nød-vendig å tilveiebringe ytterligere datamaskineffekt ombord på fartøyet for at ytterligere data tilveiebragt av de ytterligere anbragte energidetektorene kan bli behandlet.

Et ytterligere trekk ved opptegningssystemet, som også er ønskelig, er en automatisk anordning for opptegning på samme bånd, parametere som angår omstendighetene under hvilke dataen ble frembragt, f. eks. en startetikett ("header") for hver dataopp-tegning av et akustisk "skudd" slik at båndet kan være selv-identifiserende. Det vil også være ønskelig at hver seismisk opptegning skulle innbefatte alle navigasjonsdata innbefattende fartøyets hastighet og kurs, alminnelige værforhold, og enhver ytterligere akustisk eller elektronisk støykilde som kan bli detektert. Den kunne også innbefatte informasjon som f. eks. antall akustiske energidetektorer som blir slept etter båten og kabelens kurve i forhold til fartøyet. Det er dessuten ønskelig at den seismiske opptegningen blir utført med et mellomrom for operatørkommentarer, f. eks. operatøren kan bemerke at støyen ble frembragt av et annet fartøy i undersøkelsesfartøyets nær-het. Det ville klart være ønskelig å opptegne denne informasjonen direkte på båndet slik at den lett kunne bli fjernet i løpet av behandlingen av dataen.

i

Opptegning av seismisk data krever ufattelige mengder med lagret data på grunn av at veldige mengder med data blir frembragt ved den seismiske undersøkelsesprosessen. Også med de mest moderne magnetiske lagringsbånd med høy datapakningstetthet kan hele 1 båndspolen bli fylt med seismisk data i løpet av omkring elleve minutter med seismisk undersøkelse. Det er derfor ønskelig å lagre data så økonomisk som mulig og også å preparere den mens fartøyet er ute, så fullstendig som mulig, før behandlingen som eventuelt skal bli utført på en landbasert datamaskin for således å spare så mye datamaskintid som mulig.

Seismisk datalagringssystem som er således konstruert for å presentere data i en form som tillater økonomisk behandling når magnetbåndene, som inneholder data, eventuelt blir returnert til en stedbundet datamaskin for fullstendig analyse har blitt beskrevet, f. eks. i US patent nr. 4.016.531. Dette patentet beskriver et system for omordning av data fra formatet serie-tid-detektering, hvor data blir frembragt i et format serie-spor som er mer økonomisk for beregning ved en stedbundet datamaskin. US patent nr. 4.084.151 beskriver likeledes et system hvor relativt enkle beregninger blir utført på data mens det blir opptegnet i samsvar med skjemaet i US patent nr. 4.016.531.

Vi har nå utviklet et seismisk undersøkelses- og opptegningssystem som har evnen til å detektere og lagre seismiske data i et format som er mest økonomisk for senere behandling og som gir muligheten for senere utvidelse om det skulle være ønskelig. Systemet gir også feilsikker beregning, men krever samtidig ikke utilbørlig flere deler. Startetikettinformasjonen som angår omstendighetene under hvilke en gitt seismisk dataopp-tegning blir samlet, kan bli lagret på samme bånd som selve den seismiske dataen, og tilslutt kan systemet benyttes for å drive en sanntids-monitor som indikerer de aktuelle seismiske dataene som blir samlet og opptegnet.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det seismiske systemet, som innbefatter flere digitale datamaskiner, hvert tilpasset til å omforme seismisk data i en form egnet for datamaskinberegning. Systemet blir operert slik at datamaskinene hver velger vekslende kvantiteter med seismiske spor fra den innkommende data-strømmen for behandling, som således deler de innkommende dataene i kvantiteter som kan bli behandlet av de individuelle digitale datamaskinene. Oppfinnelsen innbefatter også minst en annen datamaskin som kan bli benyttet som en reserveomformings-maskin i tilfelle av at en av de andre omformingsmaskinene bryter sammen. Datautvekslingsenheten innbefatter fortrinnsvis innretninger for redigering av startetikettinformasjoner for seismiske dataopptegninger som danner utgangen til opptegningssystemet.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere ved hjelp av henvisning til de medfølgende tegningene, hvor: Fig. 1 viser et skjematisk riss av undersøkelsesfartøyet og

dets slep med akustiske energidetektorer.

Fig. 2 viser et oversiktsbilde av databehandlingssystemet

ifølge foreliggende oppfinnelse.

Fig. 3 viser multipleks-redigeringen (formatet) hvor seismisk

data blir opprinnelig frembragt.

Fig. 4 viser kanalorientert format, hvor seismisk data er omordnet for senere datamaskinberegning. Fig. 5 viser et skjematisk riss av datastrømmen mellom forskjellige digitale behandlingsinnretninger som utgjør systemet for foreliggende oppfinnelse. Fig. 6 viser detaljer ved en analogmodul, som er en del av

systemet vist på fig. 5.

Fig. 7 viser et skjematisk riss av datautvekslingsenheten vist på fig. 5 og dens innbyrdes forbindelse med resten av systemet ifølge oppfinnelsen.

Fig. 8 viser et flytdiagram av startetikettprosessen.

Fig. 9 viser et diagram av hvorledes en enkelt avsøkning er

brutt ned for behandling.

Fig. 1 viser et riss av et seismisk undersøkelsesfartøy som sleper akustiske energidetektorer. Fartøyet 10 er utført med flere, fortrinnsvis førti, kilder 12 for tilveiebringelse av akustiske energibølger. Den akustiske bølgen vandrer gjennom vannet i alle retninger og blir delvis reflektert av grensesjiktet mellom media av forskjellige tettheter i hvilke den går gjennom. En stor del av bølgen blir f. eks. reflektert når bøl-gen når havbunnen, idet forskjellen i tetthet mellom vannet og stenene på havbunnen er sammenligningsvis stor. Noen av bøl-gene fortsetter ned i havbunnen og en ytterligere del blir reflektert av det første grensesjiktet mellom berglagene av for-skjellig tetthet mens den øvrige fortsetter videre til eventuell akustisk bølgeeffekt er oppbrukt og ingen ytterligere reflek-sjoner forekommer. Refleksjonene som går tilbake gjennom havbunnen og vannet blir detektert av akustiske energidetektorer 16 som blir slept av fartøyet 10 på en slepekabel 14. Ved den foretrukne utførelsesformen er der opp til 208 akustiske energidetektorer 16 på slepekabelen 14. Som beskrevet ovenfor blir dess mere seismiske spor tilveiebragt, jo flere akustiske energidetektorer 16 er tilstede. Data blir så samlet og et mer nøyak-tig bilde av den undersjøiske strukturs topografi kan bli til veiebragt. Fremgangsmåten benyttet for å tilveiebringe den undersjøiske strukturens topografiske bilde er velkjent og vil ikke bli beskrevet her. Det er tilstrekkelig å si at data blir behandlet for å fjerne akustisk og elektrisk støy fra signalene og for å summere signalene, på egnet måte tids-forsinke dem for å kompensere for ytterligere bevegelseslengde for den akustiske bølgen fra ene enden av slepekabelen til den andre enden og for slepekabelens kurve i vannet bak fartøyet.

Akustiske energidetektorer 16 er i alminnelighet piezo-elektriske detektorer som tilveiebringer en utgangsspenning avhengig av trykkvariasjoner på det piezo-elektriske krystallet. Den analoge spenningen således frembragt blir ført langs slepekabelens ledning 14 inn til fartøyet 10, hvor den blir lagret i datalageret 18. Samtidig blir navigasjonsinformasjoner lagret som kan bli mottatt ved hjelp av en antenne 20 fra en radiosta-sjon anbragt på land, satelitter og lignende og som også kan bli benyttet for å navigere fartøyet 10. Ytterligere navigasjonsdata blir tilført datalageret 18 fra fartøyets navigasjonssys-tem, f. eks. fra forskjellige former for radar og sonar, gyro-skopisk informasjon eller Doppler-sonar.

Fig. 2 viser et skjematisk diagram av hovedkomponentene som ut-gjør det seismiske datalagringssystemet ifølge oppfinnelsen. Seismiske signaler føres først inn i den analoge kretsenheten 22. På grunn av at signalene ved dette punktet fremdeles er i en analog form, kan de bli behandlet ved å benytte vanlige krets-elementer for operasjonene slik som impedanstilpasning av signalene fra den fjerneste enden av kabelen med dem fra den nær-meste enden. Ytterligere måling kan i noen tilfelle være ønskelig slik at noen av signalene kan bli summert for å tilveiebringe et øyeblikksbilde som et bredt riss av den undersjøiske informasjonen. I noen tilfeller kan det være ønskelig å tilveiebringe filtrering av signalene ved dette punktet, mens de fremdeles er i analog form. Signalene blir så ført til en analog/digitalomformer (A/D) 23. Omformingen av analogsignalene til digitale dataord blir så gjort ved sekvensmessig sampling av hvert av de innkommende signalene ved faste intervaller og tilveiebringing av en digital representasjon av signalets øye-blikksamplityde. Ved den foretrukne utførelsesformen som beskrevet ovenfor er der 208 innkommende signaler, som hvert blir i praksis samplet hvert fjerde millisekund eller 250 ganger pr. sekund. Ved et vanlig skudd blir signalene opptegnet over en tidsperiode i størrelsesorden av seks sekunder, i løpet av hvilke hvert signal ville blitt samplet 1 500 ganger. De 1 500 samplingene av hvert signal således frembragt er tilstrekke-

i

lige for å tilveiebringe en god fremvisning av det analoge signalet, da det er relativt enkelt og har lav frekvens.

Utgangen til analog/digitalomformeren 23 er en rekke digitalord, som hvert representerer den øyeblikkelige amplityden til et annet signal enn det foregående og følgende. Det vil si, rek-kene blir en multipleksert, serie-tid-detektering. Det even-tuelle målet med disse digitale signalene er at de skal bli behandlet i en landplassert datamaskin for å tilveiebringe et bilde av de undersjøiske formasjonene. Programmene benyttet ved landbaserte datamaskiner' kan bli kjørt ved høyere hastigheter dersom de opereres på data, hvor påfølgende ord korresponderer med suksessive samplinger av samme akustiske energidetektor.

Av denne grunn blir digitale ord som kommer fra den analoge/digitale enheten 23 omordnet i sentralbehandlingsenhetene (CPU<1>ene) 26 for en serie-spor format fremfor en serie-tid-detektering. Til denne enden er anordnet en datautvekslingsenhet 24 som til-legger startetikettinformasjoner til signalene og fører dem til en felles buss, fra hvilken CPU'ene 26 velger dem i samsvar med en metode beskrevet nærmere nedenfor. Disse signalene kan bli valgt på en vekslende, odde/lik basis, hvert fjerde signal eller på annen måte som ønskelig. Fordelen med å anordne to eller flere datamaskiner 26, hvor data blir vekslende valgt og behandlet ved hjelp av den ene eller andre er at på denne måten kan små datamaskiner bli benyttet, og dersom ytterligere kapasitet er nødvendig kan videre mindre CPU'er 26 bli tilført med minimale utgifter. Dersom en enkelt, stor datamaskin benyttes og det senere viser seg at denne er uegnet, må den bli erstattet med en større og på grunn av at programmeringen vanligvis er forskjel-lig for forskjellige datamaskiner må også nye programmer bli tilveiebragt. Til sammenligning er det ved ytterligere mindre datamaskiner 26 kun nødvendig med minimale omprogrammeringer. Dessuten kan ytterligere tilførte små datamaskiner være slave-datamaskiner til en hoveddatamaskin, og på denne måten er svært lite omprogrammering nødvendig. Hvor to CPU'er blir benyttet som vist på fig. 2, kan en være hovedmaskin og den andre en slavemaskin slik at hovedmaskinen i det vesentlige inneholder programmeringen og den andre datamaskinen er en virkelig slave

i ordets forstand, slik at den ikke må inneholde sitt eget program.

En ytterligere fordel tilveiebragt ved bruk av flere datamaskiner vil bli beskrevet i nærmere detaljer nedenfor; tilleggs-datamaskinene benyttet f. eks. til å tilveiebringe monitorkart-informasjon kan også tjene som erstatninger for CPU1 ene 26 i tilfelle de bryter sammen.

Fig. 3 og 4 viser henholdsvis multipleks serie-tid-detekteringsformat, idet seismisk data blir ført til datautvekslingsenheten og så kanalorientert, serie-spor format hvor data blir lagret på båndspoler 28 på fig. 2.

På fig. 3 er vist et første seismisk skudd inneholdende sampler fra kanalene 1 til N. Ved en foretrukket utførelsesform er N 208, som korresponderer med antall akustiske energidetektorer slept bak undersøkelsesfartøyet, idet hver detektor blir samplet P ganger. Hver individuell vertikal rekke med X'er indikerer et enkelt digitalord som korresponderer med en måling av øyeblikkelige signalspenninger til en gitt akustisk energidetektor.

Ved den foretrukne utførelsesformen kan et hvilket som helst et av et antall digitale formater bli benyttet i lagringen av disse ordene, hvor det valgte formatet likeledes kan variere i antall biter som utgjør hvert individuelt ord. Valget av et format kan bli utført i samsvar med velkjent teknikk.

Formatet vist på fig. 3 og 4 er anordnet slik at båndene

ble beveget fra høyre til venstre på tegningen, dvs. retningen antydet med pilen til venstre på figurene. Startetikettinformasjonen blir først opptegnet, idet den indikerer navigasjonsmessige eller andre dataparameter som angår omstendighetene under hvilke de seismiske dataene blir opptegnet, og blir så fulgt av seismisk data. Den første opptegningen er kanal 1, sample 1,

så kanal 2, sample 1, og så videre helt til kanal N, sample 1. Dette betyr at ved detektering av den første samplen blir naturligvis hver akustisk energidetektor samplet i tur og orden, idet momentane signalspenninger blir omformet til digitale frem-visninger som blir sekvensmessig lagret. Etter at alle detektorene er blitt samplet (som beskrevet ovenfor kan ta fire milli-sekunder) , returnerer analog/digitalomformer-retursignalene til kanal 1 for å begynne med den andre samplen og fortsetter igjen med sekvensmessig sampling av samtlige akustiske energidetektorer fra kanal 1 til N. Denne prosessen fortsetter inntil sample-tagningen har blitt avsluttet med sample P. Operatøren har da valget å igjen avfyre kompressluftkanoner og således tilveiebringe et andre seismisk skudd og å detektere ekkoer til den akustiske bølgen fra sjøbunnen.

Fig. 4 visér hvorledes multipleks-formatet til fig. 3 blir omordnet for å presentere alle samplene til hver kanal sammen i formatet hvor disse dataene skal bli presentert til en landbasert datamaskin. Startetikettinformasjonen er den samme i begge multipleks-formatene på fig. 3 og på det kanalorienterte formatet på fig. 4. Det er selve de seismiske samplene som er omorganisert. Som vist på fig. 4 inneholder båndets første område først alle samplene, 1 til P for kanal 1, og så kommer samplene 1 til P for kanal 2 og så fortsetter det helt til samplen 1 til P for kanal N ved slutten av opptegningen for det første skuddet.

Det spesielle apparatet benyttet for å omorganisere data. utgjør ikke en del av foreliggende oppfinnelse. Ved en foretrukket ut-førelsesform vil imidlertid apparatet være det som beskrevet i

US patent nr. 4.016.531, hvor data blir skrevet på magnetisk skive på en ikke-sekvensmessig måte og så lest ut fra det på en sekvensmessig måte slik at det kan bli lest inn i et serie-spor format og lagret på bånd ved dette formatet. Denne omformatnings-(omredigerings-)prosessen er fullstendig beskrevet i US patent nr. 4.016.531.

Fig. 5 viser et fullstendig skjematisk riss av seismisk data-detekterings- og opptegningssystem, analoge seismiske signaler blir ført (i serie-tid-detekteringsformat på fig. 3) til en utlignings- og signaltilstandsinnretning 30, i det følgende kalt kompenseringsinnretning. Ved denne enheten blir impedansen til de forskjellige signalene tilpasset siden de som kommer fra en lang avstand må ha en høyere impedans enn de som kommer fra en kortere avstand. Signalene kan også bli tilstandsbehandlet. Denne kompenseringsenheten 30 kan innbefatte en DSS-V-enhet, fremstilt av Seismic Engineering Co, of Dallas, Texas.

De behandlede signalene blir så delt i fire vesentlig like deler, som hver blir sendt til en av de fire analogmodulene 31, 32, 33 og 34. Styremodulen 36 styrer modulene 31-34. I

de analoge modulene blir signalene videre behandlet og så omformet fra analoge til digitale signaler. Ved den foretrukne utførelsesformen, som beskrevet ovenfor, blir 208 seismiske signaler frembragt og av disse blir nr. 1 til 60 behandlet av analogmodulene nr. 1, nr. 61 til 120 av analogmodulen nr. 2, nr. 121 til 180 av analogmodul nr. 3 og de øvrige numrene 181 til 208 av analogmodul nr. 4. Styremodulen 36 retter disse signalene mot en av bånddrevene 37 til 38 slik at signalene ikke går tapt dersom det skulle oppstå problemer i det øvrige systemet. En digital/analogomformer 42 og et kamera, eller et elektrostatisk oscilloskop kan også være forbundet med styremodulen 36 for et sanntidsbilde av en eller flere av de innkommende signalene slik at operatøren kan få en formening om hvorledes signalene ser ut.

De fire analogmodulene 31-34 og styremodulen 36 og bånddrevene

(magnetbånddrevene) 37 og 38 er et standardelement kjent som en DFS-V enhetsopptegner 40.

Fra DFS-V 40 blir så data ført til datautvekslingsenheten 50. Denne datautvekslingsenheten 50 styrer datastrømmen i systemet. Det er her navigasjonsdata, merket 52, kommer inn og blir knyt-tet sammen med seismisk data for å tilveiebringe en fullstendig opptegning som innbefatter startetikett og seismisk datainfor-masjon. Datautvekslingsenheten opptar navigasjonsdata 52 og påvirker skuddstyrekommanderen 56 for avfyring av kompressluftkanoner som er kilden for den akustiske energien målt av de akustiske energidetektorene. Datautvekslingsenheten 50 kan være således konstruert at skuddene blir avfyrt med like avstands-intervaller eller like tidsintervaller avhengig av valget utført av operatøren.

Data innbefattende både seismiske og startetikett-data blir ført til en felles databuss 63, fra hvilken CPU1 ene 60-62 velger data for behandling i samsvar med telleanordningen beskrevet ovenfor. Ved den foretrukne utførelsesformen, som vist på fig. 5, er to av CPU1 ene tilknyttet, men et større antall av sentralbehand-lingsenheter eller datamaskiner 60-62 kan bli tilknyttet avhengig av hvor mye data som skal behandles.

CPU 60 blir benyttet for å styre datastrømmen og omredigere den fra serie-tid-detekteringsformat på fig. 3 til serie-spor format på fig. 4. I det vesentlige sender de to CPU'ene 60, 62 data ved hjelp av en flerskiveoverføringsbryter 64 til et antall kort-termsskivelagerenheter 65-68. I alminnelighet vil hver av CPU'-ene 60-62 ha en av skivene 65-68 i det vesentlige rettet mot den ved hjelp av flerskiveoverføringsbryteren for en kjørings varighet, som kan innbefatte et stort antall seismiske skudd som strekker seg over flere dager. Et ytterligere par av skivene er imidlertid anbragt i den foretrukne utførelsesformen vist på fig. 5 dersom reservehukommelse skulle være nødvendig. Ved styring av CPU'ene blir data tatt fra datautvekslingsenheten og skrevet ikke-sekvensmessig inn på en av skivene 65-68 og blir så lest sekvensmessig av CPU'ene og ført via formatformere 70 og 72 til en av lang-term datalagringsbånd-transport-enhetene 73, 74, 75 eller 76 ved det sekvensmessige serie-spor formatet vist på fig. 4. Disse båndtransportørene 73 til 76

gjør således den aktuelle opptegning av data i det ønskede serie-sporformatet ved hjelp av styring av datamaskinene 60 til 62.

Data som er blitt vekslet mellom de to datamaskinene 60 og 62

må bli rekombinert i en av de to formatformerne 70 eller 72

når data er blitt opptegnet slik at de alle er blitt lagret

på en båndspole. Dette blir gjort ved hjelp av styring av CPU'ene 60-62. Fortrinnsvis er en av de to eller flere CPU'ene 60-62 en hovedmaskin, idet de øvrige er slave-CPU'er for således å forenkle denne inn i hverandre-gripende prosessen.

En skriver 50 og en CRT-terminal 57 kan også være tilknyttet CPU'ene for operatørstyring, for feilmeldinger og for andre for-mål .

Fortrinnsvis er en tredje CPU 80, henvist til som "monitor CPU" også forbundet med formatformerne 70 og 72. Disse formatformerne er også slik konstruert at de kan lese data fra formatformeren etter at de er blitt skrevet på båndtransporten. På denne måten kan ved hjelp av styring av monitoren CPU 80 en monitor 82 tilveiebringe et sanntidsbilde av det som er blitt skrevet på båndet anbragt på transportene 73-76. En detaljert beskrivelse av operasjonen av monitoren CPU 80 og kartet frembragt på monitor-kartenheten 82 er beskrevet i norsk søknad nr. 810368.

Det er også fortrinnsvis anordnet forbindelser for å tilveiebringe at monitoren CPU 80 virker som en reserve-CPU for begge CPU'ene 60-62 i tilfelle av at en av disse blir inoperativ.

En reserve-CPU vil fortrinnsvis være anordnet for å utføre denne funksjonen. Det er klart at ved denne forbindelsen er det nyttig at alle CPU1 ene er de samme. I tillegg til å. "tale samme språk" kan de lett erstatte hverandre dersom vanskeligheter oppstår. Dersom det er ønskelig å forstørre datamaskinkapasiteten for hele systemet, er det likeledes en lignende enkel sak å tilføre en tredje eller fjerde identisk CPU. Mens det er anordnet to formatformere 70 og 72, som hver styrer to båndtransportinnretninger 73 og 74, 75 og 76 henholdsvis for totalt fire båndtransportinnretninger 73-76, er ved et ethvert gitt tidspunkt kun en av formatformerne og en av båndtransportinnretningene i bruk. Den ytterligere kapasiteten blir tilveiebragt for å gi en kontinuerlig drift mens båndene blir skiftet som nevnt ovenfor, forekommer hvert ellevte minutt mens de seismiske data blir tatt opp og også dersom en av båndtransporteringsinn-retningene 73-76 skulle bli ødelagt. Dagens båndtransporttek-nologi innbefatter feilkontrollinnretninger slik at operatøren er klar over om data blir skrevet riktig på båndet. I tillegg til ovenfornevnte er en monitor 8 2 anbragt som gir et fysikalsk bilde av data som blir skrevet på båndet. På denne måten er det kjent om eller ikke båndtransporten som benyttes blir ut-ført tilfredsstillende og om de ytterligere båndtransportinnretningene er tilgjengelige for bruk dersom der oppstår pro-blem.

Det er ønskelig at monitoren 82 skal drives i sann tid. Dette er også i virkeligheten gjort. Monitoren 82 skriver ut et kart som tyder på signaler lagret på en båndtransportinnretning 73-76 i sann tid, dvs. mens skuddet blir avfyrt, så snart som opptegningene er omredigert, begynner de å bli skrevet ut på monitoren kartet slik at operatøren får et bilde over dataen som er blitt skrevet på båndtransportinnretningene. Kartet er fortrinnsvis et elektrostatisk, som har tilstrekkelige elektroder for å tillate skriving av data ved en hastighet sammenlignbar med innføringshastigheten. Ved en foretrukket utførelsesform blir kartet tilveiebragt med ca. 1,836 elektroder anbragt med avstand 100 pr. tomme som således gir et 18-tommers bredt kart som har evnen til å skrive ut ca. 7,2 sekunder med data (ved en 250 Hz samplingshastighet) for et ubegrenset antall akustiske signaler. De spesielle detaljer ved programmeringen av monitoren CPU 80 og kartet skrevet ut er beskrevet i en tidligere inngitt norsk søknad nr. 810368.

Fig. 6 viser hovedkomponentene til en analogmodul som, som beskrevet ovenfor, er en av de fire i DFS-V opptegningssystemet. Signalene blir først ført til en for-forsterker 101, gjennom et lavpassfilter 103 og et høypassfilter 105 og et kamfilter 107. Formålet med disse er å behandle signalet for en egnet og nøyaktig omforming til digitalt format. Hvert av signalene blir ført til dets egen for-forsterker, lavpass-, høypass- og kamfilter slik at ved en foretrukket utførelsesform er der 240 av hver av disse komponentene 101 til 107 inneholdt i modellen DFS-V. Innenfor hver av de fire analoge modulene er der også en kanalmultiplekser 109, en analog/digitalomformer 111 og en forsterker 113. Kanalmultiplekseren 109 blir styrt ved hjelp av styremodulen 36 (fig. 5) for å velge hvilke av signalene som er blitt samplet ved et gitt tidspunkt. Som beskrevet ovenfor blir flertallet av signalene ført inn i analogmodulen, bragt gjennom syklusen en gang hvert fjerde millisekund eller 250 ganger pr. sekund, i størrelsesorden 1 til 60 i tilfellet med analogmodulen 131. Fra kanalmultiplekseren 109 blir signalene så ført til analog/digitalomformeren 111 hvor de blir omformet fra en analog representasjon, som kan være ethvert egnet digitalt format. Ved den foretrukne utførelsesformen innbefatter det valgte formatet 15 databiter, et tegn og tre forsterkede biter i et helt flytende punktformat. Denne er egnet for forsterkning i den flytende punktforsterkeren 113 som drives kun ved hjelp av forandring av forsterkningsbitene. Målingen frembragt på denne måten, som er fullstendig beskrevet i US patent nr. 4.084.151, kan benyttes for å tilveiebringe digital representasjon av signaler korresponderende med et mindre antall slik at antallet av disse signalene kan bli summert for å tilveiebringe et utgangssignal for kameraet 44

(fig. 5) for således å vise operatøren med et sanntidsbilde signalene fra hvilken som helst en av de analoge modulene.

Fig. 7 viser hele systemet med datautvekslingsenheten 50 vist i nærmere detaljer. Datautvekslingsenheten er vist som mot-tagende inngangsdata fra en navigasjonsdatamaskih 90, til hvilken kan være forbundet et operatørtastatur 95, seismiske sig naler via DFS-V 40 og en slepekabel, fathometer og navigasjonsdata og utføring av kombinerte startetikett- og datasignaler med de to CPU'ene, A og B, idet en av dem kan være en hovedmaskin og en annen kan være en slavemaskin. Dataen blir så reorga-nisert og omredigert som beskrevet ovenfor ved hjelp av de to CPU'ene 60 og 62 og lagret på et magnetisk bånd anbragt på en av båndtransportørene 73 til 76, også som beskrevet ovenfor.

En monitordatamaskin og en kartopptegner kan i tillegg være anordnet. Datautvekslingsenheten 50 utfører to vesentlige funk-sjoner ved systemet ifølge oppfinnelsen. Den samler data som utgjør startetiketten, som blir tilveiebragt i en startetikett-formater 9 2 under styring av en programmerbar lesehukommelse (PROM) 91 som styrer adresseringen og ordningen av startetikett-inf ormas j onen og kombinerer startetikettinformasjonen og seismisk data i en startetikett- og datakombineringsinnretning 94 for utføring av de sammensatte data på bussen 63, fra hvilken CPU'ene 60-62 velger den for behandling.

Navigasjonsdata blir samlet i en navigasjonsdatamaskin 90 som styrer skipet i samsvar med operatørens ønsker. Data blir også ført fra navigasjonsdatamaskinen 90 gjennom datautvekslingsenheten 50 til avfyringsstyreenheten 96 som styrer avfyringen av kanonene 12 i avhengighet av tiden eller i avhengighet av av-standen som beskrevet ovenfor. Skudd-dataen sammen med navi-gas jonsdataen blir ført til startetikettformatformerinnretningen 92 som lagrer denne informasjonen i et forutbestemt format styrt av PROM adressestyrer 91 og som bevirker at den blir skrevet på bånd ført på båndtransportinnretningene 73 til 76. Slepekabeldata, som innbefatter informasjon med hensyn til dyb-den ved hvilken detektorene blir slept, deres relative lokali-sering med hensyn til skipet og lignende blir også ført til startetikettformatformerinnretningen 92 og blir en del av start-etikettinf ormas jonen .

Systemet kan også være utført med et operatørtastatur 95 som mater den navigasjonsmessige datamaskinen 90 eller en av de andre datamaskinene, ved hvilke operatøren kan legge til enhver

kommentar til opptegningen som han betrakter som relevant.

Dette blir igjen en del av startetikettinformasjonen tilført startetikettformatformingsinnretningen 92 og skrevet på et bånd ført på en av båndtransportinnretningene 73-76. På denne måten samler datautvekslingsenheten 50 hele opptegningen som innbefatter både startetikett og seismisk data og gjør at all relevant informasjon under forholdet som den seismiske opptegningen blir gjort blir opptegnet på samme bånd som selve opptegningen. Denne felles opptegningen blir så ført til en buss 63 til hvilken ethvert ønsket antall CPU'er 60-62 kan være forbundet for å øke systemets behandlingseffekt.

Fig. 8 viser et flytskjema over datasamlingen med startetikett-sekvenserenheten for å tilveiebringe startetikettinformasjon

til den digitale opptegningen. En startetikett-direkte-lagerbuss akkumulerer data fra navigasjonsdatamaskinen (forkortet SATNAV på tegningen), informasjonen med hensyn til slepekabelens startetikett og dybde, data angående operasjonell tilstand for datalagringssystemet ("frontpaneldata"), data fra de 40 kanonene benyttet for å tilveiebringe seismisk bølge detektert og fatho-meterdata som indikerer vanndybden. Bussen er forbundet med startetikettsekvensenheten som opererer ifølge flytskjemaet, som utgjør den høyre halvdelen på fig. 8. Som det fremgår viser flytskjemaet at startetikettsekvensen samvirker med navi-gas jonsdatamaskinen og med "gravitasjonen" (gravitasjonsmålinger) inntil hele startetiketten er tilveiebragt ved hvilken tid den blir sendt til DFS-V enheten som returnerer den til navigasjonsdatamaskinen som vist på blokkdiagrammet på fig. 7. Startetiketten blir så kombinert med data i startetiketten og datakombi-neringsenheten 94 (fig. 7) og ført til CPU'ene 60-62.

Fig. 9 viser hvorledes de individuelle digitalordene til en enkelt avsøkning (som er fire millisekunds sampling langs hvert av sporene) blir behandlet. Dersom det er 240 individuelle sampler, blir disse delt i "grupper" på fire, hvis to utgjør en "syklus" i utførelsesformen vist hvor der er to CPU'er 60

og 62. Hvor der er tre datamaskiner, ville der være tre grupper

pr. syklus, dersom fire CPU'er, fire grupper pr. syklus, osv. Anordningen er nyttig ved gjennomføringen som skal bli beskrevet under i forbindelse med Texas Instruments modul 980B CPU'-ene. Dersom andre datamaskiner blir benyttet, kan andre betrakt-ninger være relevante. Fig. 9 viser hvorledes de første fire samplene blir en gruppe som blir valgt av f. eks. hoved-CPU1 en. De andre fire samplene, nr. 5-8, blir en del av gruppen II til syklusen 1 og blir valgt av slaven CPU osv,, inntil hele 30 sykluser har blitt fullført og at all data fra en første avsøk-i

ning er blitt behandlet av CPU'ene. Ved det øyeblikket begynner en ny prosedyre.

Det følgende er en rekke instruksjoner som skal bli benyttet av en programmerer som har for hånden en "Texas Instruments Model 980 Computer Assembly Language Programmer's Reference Manual" og 'Texas Instruments Model 980 Computer Assembly Language Input/ Output Manual". Med denne informasjonen kan programmereren be-virke CPU'en 60 og 62 til å operere som beskrevet ovenfor og velge digitalord fra den felles databitgruppen 63. Den følgende CPU grensesnittsspesifikasjonen henviser til flere 16-bits ord som er styresignaler for 980B datamaskinmodellene.

CPU GRENSESNITT

A. ATI ORD

1. ORD 1

2. ORD 2 - benyttet kun dersom bitene N og C er lik null

B. INNGANGSKOMMANDOLISTE

1. LISTEORD 1 Start hukommelse adresse

2. LISTEORD 2 - Overføringstelleverdi a) Dersom listeord tre utpeker overføring av startetikett-inf ormas jon, er overføringstelleverdien for nummeret

til 16-bits overføringene.

b) Dersom listeordet tre utpeker overføring av dataord, blir overføringstelleverdien nummeret for samplene

som skal overføres. En sample benytter to 16-bits ord.

3. LISTEORD 3 - Anordningskommando-ord

4. LISTEORDET 4 - Kjedeadresse (listeord fire blir ikke benyttet dersom bit 2 til listeordet tre er null). 5. LISTEORD 5 - Ord pr. sample og sampler pr. syklus 6. LISTEORD 6 - Sampleinkrement

Sampleinkrementverdien blir tillagt den startende hukom-melsesadressen til hver sample for å bestemme starthukom-melsesadressen til neste sample. Dette blir gjort for hver sample til en syklus med unntak av den første samplen. Se SPC listeordet 5 for bestemmelse av den første samplen til en ny syklus.

C. INNGANGS ST YRESTATUS.ORD

1. STATUSORD 1

Claims (7)

1. System for seismisk undersøkelse til sjøs som innbefatter en kilde med seismiske pulser, seismiske pulsdetektorer og et opptegningssystem for opptegning av detekterte pulser, karakterisert ved at opptegningssystemet innbefatter: en analog/digitalomformer (23) for tilveiebringelse av digital data til et første format, som korresponderer med nevnte detekterte pulser, flere digitale datamaskiner (26, 28) tilpasset til å omforme digital data til et andre format og for å velge forutbestemte deler med digital data, en datautvekslingsanordning (24) for sending av digital data fra omformeren (23) til datamaskinene (26,28), og et lager (28) for lagring av data i det andre formatet.

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at datautvekslingsanordningen (24) innbefatter et lager (52) for ytterligere data angående seismiske pulser innenfor' det andre formatet, fortrinnsvis av operatøren valgte startetikettdataer.

3. System ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det første formatet er et undersøkelsesformat, fortrinnsvis et multipleksformat, serie-tid-detektering (serie-tid-format) og at det andre formatet er et demultiplekst format, serie-lagersted-detektering (serie-spor-format).

4. System ifølge hvilket som helst et av kravene 1-3, karakterisert ved at datamaskinene (26, 28) er tilpasset til å tilveiebringe måling av digital data, fortrinnsvis ved å veksle bitene til data med et forutbestemt nummer av posisjoner innenfor et dataord, som korresponderer med en forutbestemt ønsket forsterkning, fortrinnsvis i en nedoverrettet art slik at flere ord kan bli stakklagret.

5. System ifølge hvilket som helst et av kravene 1-4, karakterisert ved at digitaldatamaskiner innbefatter hukommelser (65-68) som er tilpasset til å bli aksesset ikke-sekvensmessig i løpet av skrivingen av sporene og sekvensmessig aksesset i løpet av lesingen for å omforme undersøkelses-format til behandlingsformat.

6. System ifølge krav 5, karakterisert ved at hukommelsene(28) inneholder magnetiske skiveenheter (65-68) som utgjør direkte hukommelser og en skiveoverføringsbryter (64) for selektivt å forbinde hvilken som helst en av digitaldatamaskinene (28) med en av de magnetiske skiveenhetene (65-68) for å overføre sporene og opptegningene mellom datamaskinene (26^ 28) og skiveenhetene (65-68).

7. System ifølge hvilket som helst et av kravene 1-6, karakterisert ved at en av digitaldatamaskinene (26, 28) er en hoveddatamaskin (60), idet de øvrige er slavedata-maskiner (62).