[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2438149C2 - Independent bottom station for seismic observations - Google Patents

Independent bottom station for seismic observations Download PDF

Info

Publication number
RU2438149C2
RU2438149C2 RU2010103093/28A RU2010103093A RU2438149C2 RU 2438149 C2 RU2438149 C2 RU 2438149C2 RU 2010103093/28 A RU2010103093/28 A RU 2010103093/28A RU 2010103093 A RU2010103093 A RU 2010103093A RU 2438149 C2 RU2438149 C2 RU 2438149C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
station
housing
stationary
ballast
unit
Prior art date
Application number
RU2010103093/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010103093A (en
Inventor
Илья Александрович Ильин (RU)
Илья Александрович Ильин
Павел Григорьевич Бродский (RU)
Павел Григорьевич Бродский
Виктор Сергеевич Аносов (RU)
Виктор Сергеевич Аносов
Дмитрий Герасимович Левченко (RU)
Дмитрий Герасимович Левченко
Елена Раилевна Павлюкова (RU)
Елена Раилевна Павлюкова
Валерий Павлович Леньков (RU)
Валерий Павлович Леньков
Владимир Васильевич Чернявец (RU)
Владимир Васильевич Чернявец
Антон Александрович Зайцев (RU)
Антон Александрович Зайцев
Андрей Львович Гвоздецкий (RU)
Андрей Львович Гвоздецкий
Original Assignee
Илья Александрович Ильин
Павел Григорьевич Бродский
Виктор Сергеевич Аносов
Дмитрий Герасимович Левченко
Елена Раилевна Павлюкова
Валерий Павлович Леньков
Владимир Васильевич Чернявец
Антон Александрович Зайцев
Андрей Львович Гвоздецкий
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Илья Александрович Ильин, Павел Григорьевич Бродский, Виктор Сергеевич Аносов, Дмитрий Герасимович Левченко, Елена Раилевна Павлюкова, Валерий Павлович Леньков, Владимир Васильевич Чернявец, Антон Александрович Зайцев, Андрей Львович Гвоздецкий filed Critical Илья Александрович Ильин
Priority to RU2010103093/28A priority Critical patent/RU2438149C2/en
Publication of RU2010103093A publication Critical patent/RU2010103093A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2438149C2 publication Critical patent/RU2438149C2/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: station consists of stationary and external housings. Unit of seismic receivers, analogue amplifiers, low-pass filters, remote digital recorder and correct time unit are arranged in stationary tight housing. Stationary housing is equipped with ballast and installed on the frame. External housing is made in the form of sphere inside which there arranged is central computer, hard disk unit, hydrophone, unit of hydroacoustic communication channel, hydrophysical module, ballast opening connection, timer of opening connection, flashing beacon, radio beacon, external communication connector and power source. External housing is connected to stationary housing by means of cable rope. Stationary and external housings are located from each other at distance of 50-100 m.
EFFECT: improving prediction accuracy of abnormal phenomena; enlarging functional capabilities.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области геофизики, а более конкретно к устройствам измерения геофизических параметров в придонной зоне морей и океанов, и может быть использовано для оперативной оценки сейсмического и гидродинамического состояния районов и прогноза возможных сейсмических и экологических последствий природного и техногенного характера.The invention relates to the field of geophysics, and more particularly to devices for measuring geophysical parameters in the bottom zone of the seas and oceans, and can be used to quickly assess the seismic and hydrodynamic conditions of regions and to predict possible seismic and environmental consequences of a natural and man-made nature.

Известные автономные донные станции [1-3] представляют собой цилиндрические или шарообразные корпусы, снабженные балластом для установки их на грунт, внутри и на корпусе которых установлены измерительные датчики и средства обработки первичной информации. В качестве измерительных датчиков используются, как правило, гидрофоны и геофоны. Зарегистрированная датчиками информация хранится на флеш-картах, которые после подъема донных станций обрабатываются на диспетчерских пунктах или считывается по каналам гидроакустической связи. Известные донные станции предназначены в основном для регистрации сейсмических сигналов на акватории моря. Так, устройство [3] представляет собой морскую автономную донную сейсмическую станцию, устанавливаемую на морское дно преимущественно с плавучих средств. Станция включает герметичный корпус, состоящий из двух полусфер, снабженных в месте сочленения уплотнительным кольцом. Внутри размещена геофизическая аппаратура, включающая измерительные датчики геофонного и гидрофонного типов, модули приема, регистрации, преобразования и хранения зарегистрированных сигналов, блоки сопряжения с бортовым модулем при всплытии, спутниковый и гидроакустический каналы связи, блок ориентации, блок синхронизации, блок управления размыкателем и блок питания. На внешней поверхности корпуса установлены гидроакустическая и спутниковая антенны, средства для поиска донной станции при всплытии, такелажные элементы и разъемы, устройство постановки на дно и обеспечения всплытия донной станции, выполненное в виде якоря-балласта.Known autonomous bottom stations [1-3] are cylindrical or spherical bodies, equipped with ballast for mounting them on the ground, inside and on the body of which measuring sensors and means of processing primary information are installed. As measuring sensors are used, as a rule, hydrophones and geophones. The information registered by the sensors is stored on flash cards, which, after lifting the bottom stations, are processed at control centers or read through sonar channels. Known bottom stations are intended mainly for recording seismic signals in the sea. So, the device [3] is a sea autonomous bottom seismic station installed on the seabed mainly from floating means. The station includes a sealed enclosure, consisting of two hemispheres, equipped with a sealing ring at the joint. Geophysical equipment is located inside, including measuring sensors for geophonic and hydrophone types, modules for receiving, registering, converting and storing registered signals, interface units with the airborne module during ascent, satellite and sonar communication channels, orientation unit, synchronization unit, disconnector control unit and power supply unit . Hydroacoustic and satellite antennas, means for searching the bottom station during ascent, rigging elements and connectors, a device for placing on the bottom and for ascent of the bottom station, made in the form of a ballast, are installed on the outer surface of the hull.

Однако известные автономные донные станции измерения сейсмологических и гидроакустических сигналов на морском дне работают в непрерывном режиме регистрации и по причине недостаточного объема памяти и недостаточного заряда источника питания имеют ограниченный срок работы.However, the known autonomous bottom stations for measuring seismological and hydroacoustic signals on the seabed operate in a continuous recording mode and, due to insufficient memory and insufficient charge of the power source, have a limited life.

Известны также автономные донные станции [4-8], включающие донный сейсмометр, гидрофизический модуль, датчик магнитного поля, блок оптических измерений, средства первичной обработки и хранения информации, средства связи с диспетчерской станцией, установленные на платформе, в которых для увеличения срока работы на дне регистрация производится в старт-стопном (ждущем) режиме накопления информации. Управление накопителем производится от специального устройства, в котором непрерывно определяется средний уровень сейсмического фона за большой промежуток времени и одновременно за малый промежуток, соизмеримый со средней длительностью сигналов землетрясений. Отношение этих уровней используется как пороговое значение для включения накопителя. Поскольку такое управляющее устройство имеет инерцию, то для исключения потери начальной части сигнала применяется буферная память ограниченного объема. В случае превышения порогового значения сигнал переписывается из буфера в накопитель.Autonomous bottom stations [4-8] are also known, including a bottom seismometer, a hydrophysical module, a magnetic field sensor, an optical measurement unit, primary information processing and storage facilities, communication tools with a control station installed on the platform, in which, to increase the operating time by registration is performed in the start-stop (standby) mode of accumulation of information. The drive is controlled from a special device in which the average level of the seismic background is continuously determined for a large period of time and at the same time for a small period commensurate with the average duration of earthquake signals. The ratio of these levels is used as a threshold value for turning on the drive. Since such a control device has inertia, a limited amount of buffer memory is used to eliminate the loss of the initial part of the signal. If the threshold value is exceeded, the signal is overwritten from the buffer to the drive.

Однако такая система реагирует только на землетрясения определенной продолжительности и интенсивности. В то же время длительность сигналов землетрясений может составлять от единиц секунд (местные слабые) до единиц часов (сильные удаленные), а их интенсивность может меняться на несколько порядков. С другой стороны, такая система сильно подвержена помехам, которые приводят к ложным записям. Например, периодические сигналы от пневматической пушки, используемой при сейсморазведке, или сигналы подводной гидроакустической связи, а также импульсные помехи биологического происхождении могут полностью заполнить накопитель и привести к преждевременной разрядке источника питания.However, such a system only responds to earthquakes of a certain duration and intensity. At the same time, the duration of earthquake signals can range from units of seconds (local weak) to units of hours (strong remote), and their intensity can vary by several orders of magnitude. On the other hand, such a system is highly susceptible to interference that leads to false recordings. For example, periodic signals from the airgun used in seismic exploration, or signals from underwater sonar communication, as well as pulsed biological noise, can completely fill the drive and lead to premature discharge of the power source.

Также недостатком известных технических решений является то, что состав включенных в них измерительных средств не позволяет решить задачу, связанную с исследованием состояния морской среды в придонной зоне при взаимодействии с тектоническими процессами, а также задачу геофизического мониторинга сложных гидротехнических сооружений. Это обусловлено рядом проблем, связанных с влиянием придонных течений на аппаратурные шумы, сцеплением сейсмических приемников с мягким дном, микросейсмическими шумами, генерируемыми гравитационными волнами и особенностями распространения сейсмических сигналов в земной коре океанического типа.Another disadvantage of the known technical solutions is that the composition of the measuring means included in them does not allow solving the problem associated with the study of the state of the marine environment in the near-bottom zone when interacting with tectonic processes, as well as the task of geophysical monitoring of complex hydraulic structures. This is due to a number of problems associated with the influence of bottom currents on instrumental noise, soft-seismic coupling of seismic receivers, microseismic noise generated by gravitational waves, and the propagation of seismic signals in the oceanic crust.

Кроме того, такой существенный недостаток известных устройств как недостаточный объем памяти накопителя информации (зарегистрированных сигналов) не позволяет в полном объеме реализовать определение корреляционных и спектральных функций случайных процессов в режиме непрерывной регистрации микросейсм.In addition, such a significant drawback of the known devices as insufficient memory of the information storage device (registered signals) does not allow to fully implement the determination of the correlation and spectral functions of random processes in the continuous recording of microseisms.

Задачей заявляемого технического решения является повышение достоверности прогноза аномальных явлений за счет расширения функциональных возможностей автономных донных станций.The objective of the proposed technical solution is to increase the reliability of the forecast of anomalous phenomena by expanding the functionality of autonomous bottom stations.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройство, представляющее собой автономную донную станцию для сейсмических наблюдений, соединенную гидроакустическим каналом связи с диспетчерской станцией и состоящую из герметичного корпуса, стационарно установленного на раме, и содержащую средства регистрации геофизических сигналов, включающие донный сейсмометр, гидрофизический модуль, средства хранения информации, средства связи с диспетчерской станцией, датчик пространственной ориентации, радиобуй, балласт, размыкатель балласта, дополнительно введены аналоговые усилители и фильтры низкой частоты, удаленный цифровой регистратор и блок точного времени; кроме того, гидрофизический модуль установлен в выносном корпусе, выполненном в виде сферы, в котором также размещены центральный компьютер, накопитель на жестком диске, гидрофон, блок гидроакустического канала связи, размыкатель балласта, таймер размыкателя, проблесковый маяк, радиомаяк, разъем внешней связи, источник питания; выносной корпус закреплен с рамой посредством кабель-троса, соединенного с корпусом, установленным на раме; стационарный и выносной корпусы отстоят друг от друга на расстоянии 50-100 м.The problem is solved due to the fact that in the device, which is an autonomous bottom station for seismic observations, connected by a hydroacoustic communication channel to a control station and consisting of a sealed enclosure permanently mounted on the frame, and containing means for recording geophysical signals, including a bottom seismometer, hydrophysical module, information storage facilities, communication facilities with a control station, spatial orientation sensor, beacon, ballast, ballast breaker and further introduced analog amplifiers and filters low frequencies, a digital recorder and the remote unit precise time; in addition, the hydrophysical module is installed in a remote housing made in the form of a sphere, which also houses a central computer, a hard disk drive, a hydrophone, a unit for a hydroacoustic communication channel, a ballast switch, a breaker timer, a flashing beacon, a beacon, an external communication connector, a source nutrition; the remote housing is secured to the frame by means of a cable cable connected to the housing mounted on the frame; stationary and remote buildings are separated from each other at a distance of 50-100 m

Новые отличительные признаки, заключающиеся в том, что в устройство дополнительно введены аналоговые усилители и фильтры низкой частоты, удаленный цифровой регистратор и блок точного времени; гидрофизический модуль установлен в выносном корпусе, выполненном в виде сферы, в котором также размещены центральный компьютер, накопитель на жестком диске, гидрофон, блок гидроакустического канала связи, размыкатель балласта, таймер размыкателя, проблесковый маяк, радиомаяк, разъем внешней связи, источник питания; выносной корпус закреплен с рамой посредством кабель-троса, соединенного с корпусом, установленным на раме; стационарный и выносной корпусы отстоят друг от друга на расстоянии 50-100 м.New distinguishing features are that analog amplifiers and low-pass filters, a remote digital recorder and an accurate time unit are additionally introduced into the device; the hydrophysical module is installed in a remote housing made in the form of a sphere, which also houses a central computer, a hard disk drive, a hydrophone, a unit for a hydroacoustic communication channel, a ballast breaker, a breaker timer, a flashing beacon, a beacon, an external communication connector, a power source; the remote housing is secured to the frame by means of a cable cable connected to the housing mounted on the frame; stationary and remote buildings are separated from each other at a distance of 50-100 m

Совокупность отличительных признаков позволяет решить техническую задачу не только оперативной оценки сейсмического состояния исследуемых районов, но и задачу оперативной оценки гидродинамического состояния на границе вода-грунт, обусловленную влиянием окружающей среды под воздействием процессов природного и техногенного характера. Таким образом, совокупность отличительных признаков формулы изобретения обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в расширении функциональных возможностей известных устройств.The set of distinctive features allows us to solve the technical problem of not only the operational assessment of the seismic state of the studied areas, but also the task of the operational assessment of the hydrodynamic state at the water-soil boundary, due to the influence of the environment under the influence of natural and technogenic processes. Thus, the set of distinctive features of the claims provides the achievement of a technical result, which consists in expanding the functionality of known devices.

Для уменьшения помех от придонных течений станция выполнена из двух прочных сферических корпусов, разнесенных в пространстве. Один корпус (диаметром 450 мм) с блоком сейсмических датчиков лежит на дне, второй корпус (диаметром 650 мм) с регистрирующей аппаратурой, источником питания, каналом гидроакустической связи и вспомогательными устройствами находится в плавучем состоянии над дном. Корпусы соединены электрически и механически прочным кабель-тросом длиной от 50 до 100 м.To reduce interference from bottom currents, the station is made of two strong spherical bodies spaced in space. One hull (with a diameter of 450 mm) with a block of seismic sensors lies at the bottom, the second hull (with a diameter of 650 mm) with recording equipment, a power source, a sonar channel and auxiliary devices is in a floating state above the bottom. The enclosures are connected electrically and mechanically by a robust cable cable from 50 to 100 m long.

Сущность технического решения поясняется чертежом, где изображена блок-схема автономной донной станции для сейсмологических наблюдений. Блок-схема включает сферические корпуса 1 и 2, разнесенные друг от друга на 50-100 м. Корпусы 1 и 2 соединены электрически и механически прочным кабель-тросом 3. В корпусе 1 размешены центральный микропроцессор 4, накопитель на жестком диске 5, гидрофон 6, блок гидроакустического канала связи 7, размыкатель балласта 8, таймер размыкателя 9, проблесковый маяк 10, разъем внешней связи 11, источник питания 12, гидрофизический модуль 13, радиомаяк (не показан). В корпусе 2 размещены трехкомпонентный блок сейсмических приемников 14, аналоговые усилители 15, фильтры низкой частоты 16, удаленный цифровой регистратор 17, блок хранения точного времени 18. На корпусе 1 установлена антенна 19 гидроакустической связи. Корпус 2 снабжен балластом 20 и стационарно установлен на раме 21.The essence of the technical solution is illustrated by the drawing, which shows a block diagram of an autonomous bottom station for seismological observations. The block diagram includes spherical housings 1 and 2, spaced 50-100 m apart. Housings 1 and 2 are connected by an electrically and mechanically robust cable-cable 3. The central microprocessor 4, the hard disk drive 5, the hydrophone 6 are placed in the housing 1 , unit of the hydro-acoustic communication channel 7, ballast breaker 8, breaker timer 9, flashing beacon 10, external communication connector 11, power supply 12, hydrophysical module 13, radio beacon (not shown). Housing 2 contains a three-component block of seismic receivers 14, analog amplifiers 15, low-pass filters 16, a remote digital recorder 17, an accurate time storage unit 18. Antenna 19 is installed on housing 1. The housing 2 is equipped with a ballast 20 and is stationary mounted on the frame 21.

Рама 21 представляет собой металлическую конструкцию и является основанием подводной обсерватории.Frame 21 is a metal structure and is the basis of an underwater observatory.

Автономная донная станция состоит из двух сферических корпусов 1 и 2, соединенных кабель-тросом 3. Корпус 2 имеет отрицательную плавучесть за счет балласта 20. Корпус 1 имеет положительную плавучесть и удерживается у дна с помощью троса. Пространственный разнос (от 50 до 100 м) корпусов 1 и 2 осуществляется для исключения влияния на качество регистрации сейсмических сигналов придонных течений. Постановка станции на дно производится в свободном падении путем сбрасывания за борт с обеспечивающего судна. Подъем станции производится следующим образом. По гидроакустическому сигналу от судна, принимаемому через гидроакустическую антенну блока гидроакустического канала связи 7, срабатывает размыкатель балласта 8, и станция всплывает. Поиск станции на поверхности производится с помощью проблескового маяка 10 (в ночное время).An autonomous bottom station consists of two spherical bodies 1 and 2 connected by a cable-cable 3. Body 2 has negative buoyancy due to ballast 20. Body 1 has positive buoyancy and is held at the bottom by a cable. The spatial separation (from 50 to 100 m) of buildings 1 and 2 is carried out to eliminate the influence on the quality of registration of seismic signals of bottom currents. The station is put to the bottom in free fall by dropping overboard from the supporting vessel. The rise of the station is as follows. According to the hydroacoustic signal from the vessel, received through the hydroacoustic antenna of the unit of the hydroacoustic communication channel 7, the ballast switch 8 is activated, and the station pops up. A station is searched on the surface using a flashing beacon 10 (at night).

Блок сейсмических приемников 14 предназначен для обеспечения непрерывного сейсмического мониторинга морского дна в широком частотном и динамическом диапазонах.The seismic receiver unit 14 is designed to provide continuous seismic monitoring of the seabed in a wide frequency and dynamic ranges.

Он включает в себя сейсмические датчики, сейсмоакустический датчик, блок пространственной ориентации.It includes seismic sensors, seismic acoustic sensor, spatial orientation unit.

Сейсмические датчики представляют собой три компоненты сейсмических датчиков: две горизонтальные и одну вертикальную, и предназначены для преобразования скорости колебания грунта в электрический сигнал в соответствующем динамическом и частотном диапазоне. Технические характеристики сейсмических датчиков приведены в таблице.Seismic sensors are three components of seismic sensors: two horizontal and one vertical, and are designed to convert the speed of oscillation of the soil into an electrical signal in the corresponding dynamic and frequency range. Technical characteristics of seismic sensors are given in the table.

Технические характеристики сейсмических датчиковSeismic Sensor Specifications Тип сейсмического приемникаType of seismic receiver СМ-5SM-5 Тип каналаChannel type ВелосиметрBicycle meter Количество сейсмических датчиковNumber of seismic sensors 33 Частотный диапазон регистрируемых сейсмических сигналов, ГцFrequency range of recorded seismic signals, Hz 0.03-400.03-40 Полный динамический диапазон, дБ не менееFull dynamic range, dB no less 120120 Вид выходного сигналаType of output signal Аналоговый, парафазныйAnalog, paraphase Диапазон значений выходного сигнала, В не болееRange of output signal values, V no more ±10± 10 Шумы, приведенные ко входу на частоте 1 Гц, по смещению, м, не болееNoises reduced to the input at a frequency of 1 Hz, by offset, m, not more 10-9 10 -9 Амплитуда калибровочного сигнала при токе нагрузки 4 мА, В, не болееAmplitude of a calibration signal at a load current of 4 mA, V, no more ±5± 5 Ток потребления, мА, не болееConsumption current, mA, no more 1313 Допустимый угол наклона при сохранении работоспособности, угл. град.Permissible angle of inclination while maintaining operability, angle hail. ±10± 10

Трехкомпонентный сейсмоакустический датчик предназначен для преобразования третьей производной колебания грунта в электрический сигнал в соответствующем динамическом и частотном диапазонах. Основные технические характеристики датчика:A three-component seismic-acoustic sensor is designed to convert the third derivative of soil vibrations into an electrical signal in the corresponding dynamic and frequency ranges. Key sensor specifications:

количество сейсмоакустических каналов 3, частотный диапазон 20-1000 Гц, динамический диапазон в полосе 1/3 октавы и центральной частотой 30 Гц не менее 60 дБ, амплитуда выходного сигнала не более ±10 В, амплитуда контрольного сигнала при токе нагрузки 4 мА не более ±5 В.the number of seismic-acoustic channels 3, the frequency range of 20-1000 Hz, the dynamic range in the 1/3 octave band and the central frequency of 30 Hz is not less than 60 dB, the amplitude of the output signal is not more than ± 10 V, the amplitude of the control signal at a load current of 4 mA is not more than ± 5 V.

Блок пространственной ориентации предназначен для определения точного положения в пространстве всех сейсмических датчиков.The spatial orientation block is designed to determine the exact position in space of all seismic sensors.

В качестве датчика используется модуль электрического компаса ТСМ-2 фирмы "Precision Navigation", представляющий собой трехосный феррозондовый магнитометр и блок электроники, выполненные на одной плате.As a sensor, the TCM-2 electric compass module of Precision Navigation company is used, which is a three-axis flux-gate magnetometer and an electronic unit made on one board.

Разъем внешней связи 11 обеспечивает связь при подключении внешних устройств при всплытии подводной обсерватории.The external communication connector 11 provides communication when connecting external devices during the ascent of an underwater observatory.

Гидрофизический модуль 13 предназначен для выполнения измерений следующих величин:The hydrophysical module 13 is designed to perform measurements of the following quantities:

- температура,- temperature,

- давление,- pressure

- электропроводимость,- electrical conductivity,

- вектор скорости течения (трехосный акустический измеритель течений),- current velocity vector (triaxial acoustic current meter),

- ориентация платформы обсерватории (величины крен-дифферент).- orientation of the observatory platform (roll-trim values).

Диспетчерские станции выполнены в виде береговых сооружений или плавучих средств (плавучие, стационарные и заякоренные платформы, суда).Dispatch stations are made in the form of coastal structures or floating equipment (floating, stationary and anchored platforms, ships).

Средства диспетчерской станции включают в себя:Dispatch station facilities include:

- персональный компьютер, совместимый с IBM PC,- personal computer compatible with IBM PC,

- приемник спутниковой навигационной системы GPS,- receiver of satellite navigation system GPS,

- блок автономного гидроакустического размыкателя,- block autonomous sonar disconnector,

- аппаратуру гидроакустического телеуправления.- equipment for sonar telecontrol.

Минимальная конфигурация персонального компьютера включает:The minimum configuration of a personal computer includes:

- процессор - Pentium 166 МГц,- processor - Pentium 166 MHz,

- ОЗУ - 32 Мбайт,- RAM - 32 MB,

- плату SVGA с памятью 1 Мбайт,- SVGA card with 1 MB memory,

- дополнительную плату с двумя последовательными портами с FIFO памятью (UART16550-совместимая).- An additional board with two serial ports with FIFO memory (UART16550-compatible).

Они используются для обработки информации, полученной с подводной обсерватории.They are used to process information received from the underwater observatory.

Программно-математическое обеспечение средств диспетчерской станции предназначено для проверки всех измерительных каналов подводной станции через последовательный порт RS-485, привязки к системе единого времени внутренних часов, осуществления привязки к географическим координатам посредством аппаратуры гидроакустического канала связи 7, получения информации о результатах тестовых проверок после установки подводной обсерватории на дно.The software and mathematical support of the dispatch station’s facilities is designed to check all the measuring channels of the underwater station through the RS-485 serial port, to bind the internal clock to a single time system, to bind to geographic coordinates using the sonar channel equipment 7, to obtain information about the results of test checks after installation underwater observatory to the bottom.

Алгоритм основного режима работы диспетчерской станции заключается в обеспечении связи между подводной станцией и диспетчерской станцией, осуществляемой через оптоволоконный глубоководный кабель по методу доступа с временным разделением абонентов. Каждая подводная станция имеет свой адрес. В этом случае сеть диспетчерских станций работает в симплексном режиме. К одной диспетчерской станции одновременно возможно подключение через глубоководный кабель до 16-ти подводных станций, работающих в автономном необслуживаемом режиме.The algorithm of the main mode of operation of the dispatch station is to provide communication between the submarine station and the dispatch station through a fiber optic deep-sea cable using the access method with time division of subscribers. Each submarine station has its own address. In this case, the network of control stations operates in simplex mode. At the same time, up to 16 submarine stations operating in stand-alone maintenance-free mode can be connected to one dispatch station.

Количество измерительных каналов в каждой подводной станции зависит от решаемой задачи в конкретном месте постановки подводной станции. В принципе максимальное количество цифровых измерительных каналов может быть до 30, а аналоговых до 6.The number of measuring channels in each underwater station depends on the problem being solved at a particular location of the submarine station. In principle, the maximum number of digital measuring channels can be up to 30, and analog up to 6.

Управляющий компьютер диспетчерской станции и программно-математическое обеспечение, реального времени предназначены для управления оборудованием подводной обсерватории, диагностирования ее неисправностей, приема данных с подводной обсерватории и размещения получаемых данных на устройствах накопления информации. Функционирование всего аппаратно-программного комплекса определяется файлом конфигурации, который создается специальной программой и задает наличие подводных обсерваторий, тип используемых геофизических каналов, параметры каналов, а также наличие или отсутствие аппаратуры синхронизации времени.The control station’s control computer and real-time software and software are designed to control the equipment of the underwater observatory, diagnose its malfunctions, receive data from the underwater observatory and place the received data on information storage devices. The functioning of the entire hardware and software complex is determined by the configuration file, which is created by a special program and sets the presence of underwater observatories, the type of geophysical channels used, channel parameters, as well as the presence or absence of time synchronization equipment.

При запуске программы регистрации считывается конфигурация всей сети подводной обсерватории и производится привязка времени по Гринвичу с точностью до нескольких десятков микросекунд и расчет поправок к частоте кварца компьютера для поддержания функционирования станции. Вслед за синхронизацией происходит опрос, программирование, синхронизация и запуск оборудования отдельных подводных станций. Запрашивается состояние оборудования каждой подводной станции (ее исправность, наличие каналов, исправность каналов и т.д.). В случае возникших проблем на экран выдается соответствующее сообщение (оно также записывается в файл протокола функционирования). На подводную станцию передается программа работы для каждого измерительного канала, частота опроса и коэффициент усиления.When the registration program starts, the configuration of the entire network of the underwater observatory is read and the Greenwich time is referenced to within a few tens of microseconds and the corrections are calculated to the quartz frequency of the computer to maintain the station's operation. Following synchronization, there is a survey, programming, synchronization and start-up of equipment of individual underwater stations. The state of equipment of each underwater station is requested (its serviceability, availability of channels, serviceability of channels, etc.). In case of problems, an appropriate message is displayed on the screen (it is also recorded in the operation protocol file). The program of work for each measuring channel, the interrogation frequency, and the gain are transmitted to the underwater station.

Перед запуском каждый удаленный цифровой регистратор 17 синхронизируется по времени компьютера диспетчерской станции (в дальнейшем синхронизация проводится каждые 10 с). При синхронизации учитывается время прохождения сигнала от компьютера диспетчерской станции до синхронизируемого блока регистрации. После этого блок регистрации запускается и начинает сбор данных с измерительных каналов. Блок регистрации в каждой подводной станции работает независимо и всю информацию сжимает и складывает в буферную память.Before starting, each remote digital recorder 17 is synchronized by the time of the dispatch station computer (hereinafter, synchronization is carried out every 10 s). During synchronization, the signal transit time from the control room computer to the synchronized registration unit is taken into account. After that, the registration unit starts up and starts collecting data from the measuring channels. The registration unit in each underwater station operates independently and compresses and stores all the information in a buffer memory.

Управляющий компьютер диспетчерской станции циклически запрашивает у соответствующего блока регистрации данные о зарегистрированных датчиками сигналах и в случае их наличия принимает их и записывает в свои буфера в оперативной памяти. После накопления достаточного количества данных для канала они переписываются в файл, соответствующий типу канала. Обычно эти файлы расположены на другом компьютере и доступны по локальной сети, хотя для кратковременных экспериментов система может быть сконфигурирована таким образом, что будет использоваться локальный диск. При кратковременных разрывах связи (до 10 мин) данные не теряются в силу наличия у каждого блока регистрации достаточно большого собственного буфера. В процессе обмена данными оператором может быть проведена калибровка любого измерительного канала, входящего в состав сети диспетчерской станции. При возникновении нештатных ситуаций (разрыв связи с подводной станцией, его поломка, отказ отдельных каналов либо восстановление вышеперечисленного), а также некоторых штатных ситуаций (возникновение события или запуск калибровки соответствующего измерительного канала) выдается сообщение на экран, включающее время по Гринвичу наступления ситуации, имена подводных станций и канала, а также само сообщение. Сообщения записываются в буфер размером 100 строк и в файл протокола. Буфер может быть просмотрен оператором в любое время.The control computer of the dispatch station cyclically requests data from the corresponding registration unit about the signals registered by the sensors and, if available, receives them and writes them to their buffers in the main memory. After accumulating a sufficient amount of data for the channel, they are overwritten into a file corresponding to the type of channel. Usually these files are located on another computer and are accessible on a local network, although for short-term experiments the system can be configured in such a way that a local disk will be used. With short-term communication breaks (up to 10 min), data is not lost due to the presence of each block of registration of a sufficiently large own buffer. In the process of exchanging data, the operator can calibrate any measuring channel that is part of the control station network. In the event of an emergency (communication breakdown with the underwater station, its breakdown, failure of individual channels or restoration of the above), as well as some normal situations (the occurrence of an event or the calibration of the corresponding measuring channel is triggered), a message is displayed on the screen, including the GMT time of the onset of the situation, names underwater stations and the channel, as well as the message itself. Messages are written to a buffer of 100 lines and to the log file. The buffer can be viewed by the operator at any time.

Измерительные датчики подводной станции после ее постановки на дно функционируют по прямому назначению. Зарегистрированные датчиками сигналы записываются на средства хранения информации (накопитель на жестком диске 5), при сеансах связи передаются на диспетчерскую станцию, где выполняется полный анализ оценки сейсмического и гидродинамического состояния исследуемых районов, по результатам которого делается прогноз о возможных сейсмических и экологических последствий природного и техногенного характера.Measuring sensors of an underwater station, after being placed at the bottom, function for their intended purpose. The signals registered by the sensors are recorded on the information storage means (hard disk drive 5), during communication sessions they are transmitted to the dispatch station, where a complete analysis of the assessment of the seismic and hydrodynamic state of the studied areas is performed, based on which a forecast is made about the possible seismic and environmental consequences of natural and man-caused character.

Сбор, оцифровка и накопление сигналов широкополосных сейсмических датчиков осуществляется посредством программно-аппаратного комплекса для Intel-совместимого семейства процессоров и снабжена средствами отладки, тестирования и визуализации. Предусмотрены три режима регистрации сигналов: непрерывный, старт-стопный по заданной программе и старт-стопный с управлением по уровню сигнала. Управление параметрами системы производится по результатам экспресс-обработки сигналов на основе анализа уровня энергии и спектрального состава с помощью быстрых алгоритмов реального времени.The collection, digitization and accumulation of signals of broadband seismic sensors is carried out by means of a hardware-software complex for an Intel-compatible processor family and is equipped with debugging, testing and visualization tools. Three signal recording modes are provided: continuous, start-stop according to a given program, and start-stop with control by signal level. System parameters are controlled according to the results of express signal processing based on the analysis of the energy level and spectral composition using fast real-time algorithms.

Аппаратная часть подсистемы сбора и регистрации данных состоит из следующих основных элементов: удаленного цифрового регистратора 17, блока хранения точного времени 18, кабель-троса 3, центрального микропроцессора станции 4 с накопителем на жестком магнитном диске 5. Рассмотрим кратко эти элементы.The hardware of the subsystem for collecting and recording data consists of the following basic elements: a remote digital recorder 17, an exact time storage unit 18, a cable cable 3, a central microprocessor of station 4 with a hard disk drive 5. Let us briefly consider these elements.

Удаленный цифровой регистратор 17 представляет собой микромодульный контроллер на базе Intel-совместимого процессора NEC V25 с PCMCIA флэш-накопителем и стандартным выходным средством коммуникации на основе интерфейса RS232. Микроконтроллер содержит встроенный многоканальный АЦП с последовательным интерфейсом, программируемые таймеры, часы реального времени, порты цифрового ввода-вывода, внешние каналы аппаратного прерывания и канал прямого доступа к памяти. Отличительными особенностями используемого контроллера являются миниатюрные размеры (100×70×30 мм), малое потребление (0,5 Вт), высокая надежность и низкая стоимость.Remote digital recorder 17 is a micromodule controller based on an Intel-compatible NEC V25 processor with a PCMCIA flash drive and a standard output communication tool based on the RS232 interface. The microcontroller contains a built-in multi-channel ADC with a serial interface, programmable timers, real-time clocks, digital I / O ports, external hardware interrupt channels and a direct memory access channel. Distinctive features of the controller used are miniature dimensions (100 × 70 × 30 mm), low consumption (0.5 W), high reliability and low cost.

Блок хранения точного времени 18 сконструирован с использованием энергосберегающих технологий, полностью на КМОП-элементах. Используется как генератор эталонных минутных (секундных) меток для синхронизации часов микроконтроллера центрального микропроцессора 4.The exact time storage unit 18 is constructed using energy-saving technologies, entirely on CMOS elements. It is used as a generator of reference minute (second) marks for synchronizing the clock of the microcontroller of the central microprocessor 4.

Центральный микропроцессор 4 станции собран на базе PC-совместимого оборудования для автоматизации промышленности с использованием процессорной платы типа MicroPC фирмы Octagon Sistems (США). Примененная конструкция отвечает жестким требованиям промышленной эксплуатации, в частности, она способна выдерживать большие перегрузки при ударах и имеет повышенную наработку на отказ. Сохранив вычислительную мощность современного персонального компьютера, он имеет малые габариты, вес и энергопотребление (несколько единиц ватт). При этом, что особенно важно для герметичной донной станции, не требует дополнительного охлаждения (вентилятора). Наличие 16-разрядного IDE интерфейса для накопителя на жестком магнитном диске 5 позволяет применять современные накопители повышенной емкости и, соответственно, увеличить время автономной работы станции, используя режим непрерывной регистрации. Система регистрации в целом оказывается полностью совместимой с PC и работает под управлением ROM-DOS (DOS 6.22).The central microprocessor of 4 stations is assembled on the basis of PC-compatible equipment for industrial automation using a processor board such as MicroPC from Octagon Sistems (USA). The applied design meets the stringent requirements of industrial operation, in particular, it is able to withstand large overloads during impacts and has increased MTBF. Having saved the computing power of a modern personal computer, it has small dimensions, weight and power consumption (several units of watts). Moreover, which is especially important for a sealed bottom station, it does not require additional cooling (fan). The presence of a 16-bit IDE interface for a hard disk drive 5 allows the use of modern high-capacity drives and, accordingly, to increase the battery life of the station using the continuous registration mode. The registration system as a whole is fully compatible with PC and runs on ROM-DOS (DOS 6.22).

Для расширения динамического диапазона регистрируемых сигналов под каждую регистрируемую компоненту отводится два канала усиления, чувствительный и грубый, с соотношением коэффициентов усиления K1/K2=2n, где n выбирается из уровня реального сейсмического фона в месте установки станции. Таким образом, удается довести динамический диапазон станции в условиях малых помех до 130 дБ с использованием недорогого и надежного 12-разрядного АЦП. Служба точного времени реализована на основе периодической синхронизации внутренних часов микроконтроллера ПЦР эталонными минутными метками от блока хранения точного времени 18.To expand the dynamic range of the recorded signals, two gain channels, sensitive and coarse, are allocated for each registered component, with a ratio of gain K 1 / K 2 = 2 n , where n is selected from the level of the real seismic background at the station installation site. Thus, it is possible to bring the dynamic range of the station under low noise conditions to 130 dB using an inexpensive and reliable 12-bit ADC. The exact time service is implemented on the basis of periodic synchronization of the internal clock of the PCR microcontroller with standard minute marks from the exact time storage unit 18.

Так как данные регистров часов реального времени микроконтроллера могут обновляться с некоторой задержкой, то для достижения требуемой точности службы времени используются секундные метки блока хранения точного времени 18 или смесь секундных и минутных меток, которые вводятся через один из цифровых входов микроконтроллера в такт с частотой преобразования аналогового сигнала и записываются в младший бит слова АЦП. Таким образом, оцифрованные данные содержат бит пилот-сигнала, фронт которого оказывается привязанным к фронту эталонной метки с точностью не хуже одного отсчета.Since the data of the real-time clock registers of the microcontroller can be updated with some delay, to achieve the required accuracy of the time service, the second marks of the exact time storage unit 18 or a mixture of second and minute marks are used, which are entered through one of the digital inputs of the microcontroller to the clock with the analog conversion frequency signal and are recorded in the least significant bit of the word ADC. Thus, the digitized data contains a pilot bit, the front of which is tied to the front of the reference mark with an accuracy not worse than one reference.

Основное время центральный микропроцессор 4 станции находится в режиме "Sleep" и включается только на время переписи данных с флэш-карты на жесткий диск и для выполнения контрольных функций по обслуживанию станции. Использование режима "Sleep" позволяет резко снизить энергетические затраты станции в целом.Most of the time, the central microprocessor of 4 stations is in the "Sleep" mode and is turned on only for the time of transferring data from the flash card to the hard disk and to perform control functions for servicing the station. Using the "Sleep" mode can dramatically reduce the energy costs of the station as a whole.

Программное обеспечение подводной станции целиком написано на языке высокого уровня Си, который вместе с тем позволяет производить тонкое управление аппаратными средствами вплоть до побитовых операций в их регистрах, характерных для ассемблера. Применение компиляторов языка Си фирмы Borland путем соответствующей настройки среды компилятора позволяет генерировать коды в значительной степени инвариантные к типу и классу используемого IBM-совместимого компьютера. В результате программа оказывается работоспособной для всех типов процессоров, начиная с семейства 8086/8088 и кончая 80486 и Pentium.The software of the submarine station is entirely written in the high-level C language, which at the same time allows for fine control of the hardware up to bitwise operations in their registers specific to assembler. The use of Borland C language compilers by appropriately adjusting the compiler environment allows generating codes that are largely invariant to the type and class of the IBM-compatible computer used. As a result, the program turns out to be workable for all types of processors, starting with the 8086/8088 family and ending with 80486 and Pentium.

Версия программы размещается в EPROM микроконтроллера. Запуск программы на исполнение и, соответственно, начало работы происходят автоматически при подаче питания на микроконтроллер.The version of the program is located in the EPROM microcontroller. The launch of the program for execution and, accordingly, the start of work occurs automatically when power is supplied to the microcontroller.

Оцифровка сейсмических сигналов происходит с использованием механизма внешних прерываний сигналами программируемого внутреннего таймера микроконтроллера. Оцифровка и сбор данных осуществляются с элементами предварительной обработки для улучшения метрологических характеристик каналов регистрации.The seismic signals are digitized using the external interrupt mechanism by the signals of the programmable internal timer of the microcontroller. Digitization and data collection are carried out with pre-processing elements to improve the metrological characteristics of the registration channels.

Аналоговые сигналы цифруются (аналоговые усилители 15) на более высокой частоте, затем подвергаются цифровой фильтрации и осреднению "тройками" и "пятерками" с последующей разрядкой до получения требуемой частоты выборок. Все процедуры фильтрации в системе выполняются в реальном времени с помощью быстрых рекурсивных фильтров Баттерворта. Применяются два вида фильтров 16. В характерных точках программы с высокой скоростью канализации данных (например, при входной фильтрации) целесообразно использовать рекурсивные фильтры с целочисленными коэффициентами. Такие фильтры не требуют вычислений с плавающей запятой и оказываются значительно быстрее своих аналогов с "точными" коэффициентами. Однако следует учитывать, что процедура округления коэффициентов вызывает ряд известных проблем и, в частности, может привести к неустойчивости фильтра. В других характерных узлах программы, где цифровой фильтрации подлежат отсчеты с частотой дискретизации 100 Гц и ниже, оказывается возможным применять рекурсивные фильтры с "точными" коэффициентами, представленными в виде чисел с плавающей запятой. Такие фильтры более устойчивы, функционально ближе к своему аналоговому прототипу, но проигрывают в быстродействии. Рекурсивные фильтры подобного типа используются, в частности, в алгоритме детектора сейсмических сигналов. Обычно в аналоговых и цифровых устройствах лучший результат дают фильтры Баттерворта высокого порядка, полученные путем каскадного соединения звеньев второго порядка.Analog signals are digitized (analog amplifiers 15) at a higher frequency, then digitally filtered and averaged by “triples” and “fives” followed by discharge until the required sampling frequency is obtained. All filtering procedures in the system are performed in real time using Butterworth's fast recursive filters. Two types of filters are used 16. At characteristic points of a program with a high data channelization rate (for example, with input filtering), it is advisable to use recursive filters with integer coefficients. Such filters do not require floating point calculations and are much faster than their counterparts with "exact" coefficients. However, it should be noted that the procedure of rounding the coefficients causes a number of known problems and, in particular, can lead to instability of the filter. In other characteristic nodes of the program, where samples with a sampling frequency of 100 Hz and below are subject to digital filtering, it is possible to use recursive filters with "exact" coefficients, presented in the form of floating point numbers. Such filters are more stable, functionally closer to their analog prototype, but they lose in speed. Recursive filters of this type are used, in particular, in the algorithm of the detector of seismic signals. Typically, in analog and digital devices, Butterworth high-order filters obtained by cascading second-order links give the best result.

С целью увеличения времени автономности станции, кроме непрерывного режима работы, предусмотрен также ждущий режим регистрации с краткой записью предыстории события. Для организации ждущего режима в системе используется наиболее часто применяемый для целей обнаружения сейсмических сигналов так называемый STA/LTA-детектор, использующий алгоритм отношения энергий сигналов с короткопериодным и долгопериодным усреднением. Недостатком такого детектора, как известно, является пропуск первого вступления при работе по сильнокогерентному сигналу. Для улучшения характеристик детектора разработана трехканальная версия с использованием признака группового совпадения "2 из 3-х". Это означает, что данные трех сейсмических каналов анализируются тремя независимыми детекторами, а сигнал обнаружения вырабатывается только при совпадении сигналов тревоги, по крайней мере, в двух каналах из трех. Такой метод повышает надежность работы системы в ждущем режиме. В случае обнаружения события в системе вырабатывается сигнал, разрешающий сохранить предыдущий файл данных во внешней памяти, в противном случае он стирается. Таким образом, осуществляется ждущий режим регистрации с записью фона перед событием.In order to increase the autonomy time of the station, in addition to the continuous operation mode, there is also a standby registration mode with a brief record of the history of the event. To organize the standby mode, the system uses the so-called STA / LTA detector, which is most often used for the purpose of detecting seismic signals, using the algorithm for the ratio of signal energies with short-period and long-period averaging. The disadvantage of such a detector, as you know, is to skip the first entry when working on a highly coherent signal. To improve the characteristics of the detector, a three-channel version was developed using the group coincidence attribute “2 of 3”. This means that the data of the three seismic channels are analyzed by three independent detectors, and the detection signal is generated only when the alarms coincide in at least two of the three channels. This method increases the reliability of the system in standby mode. If an event is detected in the system, a signal is generated that allows you to save the previous data file in external memory, otherwise it is erased. Thus, the standby mode of registration is carried out with the recording of the background before the event.

Программа удаленного цифрового регистратора 17 содержит телекоммуникационный драйвер, который поддерживает полудуплексный режим связи с центральным компьютером донной станции. Связь осуществляется на основе оригинального высокопроизводительного бинарного протокола обмена с использованием отдельных сигналов интерфейса RS232. Управление связью и накоплением данных осуществляет центральный микропроцессор 4 станции. Программа управления поддерживает файловую организацию, принятую в DOS. Массивы данных сохраняются на жестком диске в файлах, формат которых удовлетворяет принятым станционным требованиям, и при необходимости с помощью простейшего программного супервизора формата могут быть интегрированы в любой из существующих в мировой практике форматов обмена сейсмологическими данными.The program of the remote digital recorder 17 contains a telecommunication driver that supports half-duplex communication mode with the central computer of the bottom station. Communication is based on the original high-performance binary communication protocol using separate RS232 interface signals. Communication and data storage are controlled by a central microprocessor of 4 stations. The management program supports the file organization adopted in DOS. Arrays of data are stored on the hard disk in files whose format meets the accepted station requirements, and if necessary, using the simplest software supervisor, the formats can be integrated into any of the seismological data exchange formats existing in the world practice.

В отличие от известных устройств, в которых применяется отдельный аналоговый регистратор с частотным диапазоном от 0,1 до 15 Гц, в предлагаемом устройстве использован регистратор с нижним частотным диапазоном от 0,003 Гц.Unlike known devices that use a separate analog recorder with a frequency range from 0.1 to 15 Hz, the proposed device uses a recorder with a lower frequency range from 0.003 Hz.

Управление работой всей станции производится с помощью центрального микропроцессора 4 типа MicroPC, а основное накопление сигналов осуществляется на жестком диске. Все это позволило расширить частотный диапазон цифрового регистратора до 15 Гц сверху, динамический диапазон до 120 дБ (с автоматическим переключением чувствительности на 2 поддиапазона) и полностью исключить аналоговую регистрацию.The operation of the entire station is controlled using a central microprocessor 4 of type MicroPC, and the main accumulation of signals is carried out on the hard disk. All this made it possible to expand the frequency range of the digital recorder to 15 Hz from above, the dynamic range to 120 dB (with automatic switching of sensitivity to 2 sub-bands) and completely eliminate analog recording.

При регистрации сейсмических сигналов на дне одним из важных направлений использования широкополосных донных сейсмографов является исследование микросейсмических шумов, возбуждаемых морскими и океаническими волнами. Микросейсмы проявляются в широком диапазоне частот и служат естественным фоном, который определяет порог чувствительности сейсмографов. Посредством предлагаемого устройства также выполняется регистрация характерных микросейсм с периодом около 6 секунд, а также выявляются микросейсмы с периодами 20 и 100 секунд, что позволяет выделить как объемные Р и S волны, так и поверхностные волны Лява (колебания в диапазоне частот 0,0125-0,05 Гц) и Релея.When registering seismic signals at the bottom, one of the important areas of use of broadband bottom seismographs is the study of microseismic noise excited by sea and ocean waves. Microseisms appear in a wide range of frequencies and serve as a natural background that determines the sensitivity threshold of seismographs. By means of the proposed device, characteristic microseisms are also recorded with a period of about 6 seconds, and microseisms with periods of 20 and 100 seconds are detected, which allows one to select both volume P and S waves and Love surface waves (oscillations in the frequency range 0.0125-0 , 05 Hz) and Rayleigh.

Реализация устройства технической сложности не представляет, так как устройство реализовано на серийно выпускаемых датчиках и элементах микроэлектроники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию патентоспособности "промышленная применимость".The implementation of the device is not of technical complexity, since the device is implemented on commercially available sensors and elements of microelectronics, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the patentability condition "industrial applicability".

Источники информацииInformation sources

1. RU 2270464, 20.02.2006.1. RU 2270464, 02.20.2006.

2. RU 2276388, 10.05.2006.2. RU 2276388, 05/10/2006.

3. RU 2294000, 20.02.2007.3. RU 2294000, 02.20.2007.

4. EP 0519031, 23.12.1992.4. EP 0519031, 12/23/1992.

5. NO 911639, 26.10.1992.5.NO 911639, 10.26.1992.

6. EP 0516662, 09.12.1992.6. EP 0516662, December 9, 1992.

7. Смирнов Г.В., Еремеев В.И., Агеев М.Д. и др. Океанология: средства и методы океанологических исследований. - М.: Наука, 2005.7. Smirnov G.V., Eremeev V.I., Ageev M.D. and other Oceanology: means and methods of oceanological research. - M.: Science, 2005.

8. AU 2002100749, 13.03.2003.8. AU 2002100749, 03/13/2003.

9. GB 2183038, 28.05.1987.9. GB 2183038, 05/28/1987.

10. US 3449950, 17.06.1969.10. US 3449950, 06/17/1969.

11. NO 855258, 30.06.1986.11.NO 855258, 06/30/1986.

12. US 5128907.07.07.1992.12. US 5128907.07.07.07.1992.

13. NO 923428, 06.10.1992.13.NO 923428, 10/06/1992.

14. NO 923269, 20.08.1992.14.NO 923269, 08.20.1992.

15. Ковчин И.С. Автономные океанографические средства измерений. - Л.: Гидрометеоиздат, 1991.15. Kovchin I.S. Autonomous oceanographic measuring instruments. - L .: Gidrometeoizdat, 1991.

Claims (1)

Автономная донная станция для сейсмических наблюдений, соединенная гидроакустическим каналом связи с диспетчерской станцией и состоящая из герметичного корпуса, стационарно установленного на раме, и содержащая средства регистрации геофизических сигналов, включающие донный сейсмометр, гидрофизический модуль, средства хранения информации, средства связи с диспетчерской станцией, датчик пространственной ориентации, радиобуй, балласт, размыкатель балласта, отличающаяся тем, что дополнительно введены аналоговые усилители и фильтры низкой частоты, удаленный цифровой регистратор и блок точного времени; гидрофизический модуль установлен в выносном корпусе, выполненном в виде сферы, в котором также размещены центральный микропроцессор, накопитель на жестком диске, гидрофон, блок гидроакустического канала связи, размыкатель балласта, таймер размыкателя, проблесковый маяк, радиомаяк, разъем внешней связи, источник питания; выносной корпус закреплен с рамой посредством кабель-троса, соединенного с корпусом, установленным на раме; стационарный и выносной корпусы отстоят друг от друга на расстоянии 50-100 м. An autonomous bottom station for seismic observations, connected by a hydroacoustic communication channel to the dispatch station and consisting of a sealed enclosure permanently mounted on the frame, and containing means for recording geophysical signals, including a bottom seismometer, a hydrophysical module, storage media, communications with the dispatch station, a sensor spatial orientation, beacon, ballast, ballast disconnector, characterized in that analogue amplifiers and lower filters are additionally introduced frequency, remote digital recorder and accurate time unit; the hydrophysical module is installed in a remote housing made in the form of a sphere, which also houses a central microprocessor, a hard disk drive, a hydrophone, a unit for a hydroacoustic communication channel, a ballast breaker, a breaker timer, a beacon, a radio beacon, an external communication connector, a power source; the remote housing is secured to the frame by means of a cable cable connected to the housing mounted on the frame; stationary and remote buildings are separated from each other at a distance of 50-100 m
RU2010103093/28A 2010-01-29 2010-01-29 Independent bottom station for seismic observations RU2438149C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010103093/28A RU2438149C2 (en) 2010-01-29 2010-01-29 Independent bottom station for seismic observations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010103093/28A RU2438149C2 (en) 2010-01-29 2010-01-29 Independent bottom station for seismic observations

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010103093A RU2010103093A (en) 2011-08-10
RU2438149C2 true RU2438149C2 (en) 2011-12-27

Family

ID=44754082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010103093/28A RU2438149C2 (en) 2010-01-29 2010-01-29 Independent bottom station for seismic observations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2438149C2 (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2481594C2 (en) * 2010-12-13 2013-05-10 Общество с ограниченной ответственностью Лаборатория Прикладных Информационных Технологий "Инфрад" Bottom drag-resistant self-contained hydroacoustic module
RU2485554C1 (en) * 2011-12-26 2013-06-20 ОАО "Центральное конструкторское бюро "Лазурит" Method of conducting 3d submarine-subglacial seismo-acoustic survey using submarine vessel
RU2510051C1 (en) * 2012-10-29 2014-03-20 Андрей Владимирович ТУЛУПОВ Bottom station for marine geophysical survey
RU2549606C2 (en) * 2013-03-26 2015-04-27 Некоммерческое партнерство "Российско-Индийский Научно-Технологический Центр" Small-size bottom seismic module
RU2554283C1 (en) * 2014-03-25 2015-06-27 Нина Владимировна Червякова Small-size bottom seismic module
RU2572047C1 (en) * 2014-07-04 2015-12-27 Дмитрий Герасимович Левченко Autonomous bottom wideband seismic station
RU2610029C1 (en) * 2015-08-25 2017-02-07 Владимир Васильевич Чернявец Compact autonomous seismic-acoustic station
RU171967U1 (en) * 2017-03-20 2017-06-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) OFFLINE HYDROPHYSICAL FIELD RECORDER
RU2650849C1 (en) * 2017-03-10 2018-04-17 Владимир Васильевич Чернявец Autonomous seismo-acoustic station
RU181204U1 (en) * 2018-03-29 2018-07-05 Акционерное общество "Руспром" Sonar beacon
RU2735003C1 (en) * 2020-05-07 2020-10-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) Autonomous geophysical parameters recorder
RU2766830C1 (en) * 2021-06-11 2022-03-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) Portable device for autonomous recorders of hydrophysical parameters
RU213999U1 (en) * 2022-02-13 2022-10-07 Общество с ограниченной ответственностью "Современные системы сейсмического мониторинга" Seismic signal recorder with pre-processing and data transmission via energy-efficient wireless communication channels

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАШИЛОВ И.П. и др. Донные геофизические обсерватории: методы конструирования и области применения / Научное приборостроение, 2008, т.18, №2, с.86-95. *
ЗУБКО Ю.Н. и др. Современные донные станции для сейсморазведки и сейсмологического мониторинга / Научное приборостроение, 2003, т.13, №4, с.70-82. *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2481594C2 (en) * 2010-12-13 2013-05-10 Общество с ограниченной ответственностью Лаборатория Прикладных Информационных Технологий "Инфрад" Bottom drag-resistant self-contained hydroacoustic module
RU2485554C1 (en) * 2011-12-26 2013-06-20 ОАО "Центральное конструкторское бюро "Лазурит" Method of conducting 3d submarine-subglacial seismo-acoustic survey using submarine vessel
RU2510051C1 (en) * 2012-10-29 2014-03-20 Андрей Владимирович ТУЛУПОВ Bottom station for marine geophysical survey
RU2549606C2 (en) * 2013-03-26 2015-04-27 Некоммерческое партнерство "Российско-Индийский Научно-Технологический Центр" Small-size bottom seismic module
RU2554283C1 (en) * 2014-03-25 2015-06-27 Нина Владимировна Червякова Small-size bottom seismic module
RU2572047C1 (en) * 2014-07-04 2015-12-27 Дмитрий Герасимович Левченко Autonomous bottom wideband seismic station
RU2610029C1 (en) * 2015-08-25 2017-02-07 Владимир Васильевич Чернявец Compact autonomous seismic-acoustic station
RU2650849C1 (en) * 2017-03-10 2018-04-17 Владимир Васильевич Чернявец Autonomous seismo-acoustic station
RU171967U1 (en) * 2017-03-20 2017-06-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) OFFLINE HYDROPHYSICAL FIELD RECORDER
RU181204U1 (en) * 2018-03-29 2018-07-05 Акционерное общество "Руспром" Sonar beacon
RU2735003C1 (en) * 2020-05-07 2020-10-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) Autonomous geophysical parameters recorder
RU2766830C1 (en) * 2021-06-11 2022-03-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) Portable device for autonomous recorders of hydrophysical parameters
RU213999U1 (en) * 2022-02-13 2022-10-07 Общество с ограниченной ответственностью "Современные системы сейсмического мониторинга" Seismic signal recorder with pre-processing and data transmission via energy-efficient wireless communication channels
RU2825075C1 (en) * 2024-04-09 2024-08-19 Федеральное государственное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук Autonomous recorder of hydrophysical parameters

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010103093A (en) 2011-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2438149C2 (en) Independent bottom station for seismic observations
RU2617525C1 (en) Anchored profiling underwater observatory
RU2433425C2 (en) Method for seismic prospecting hydrocarbons and method of determining attitude of producing formations on hydrocarbons and seismic station for realising said method
Sutton et al. Ocean-bottom seismic observatories
CN107064996B (en) A kind of separate assembling broadband submarine seismograph
RU2554283C1 (en) Small-size bottom seismic module
RU2436134C1 (en) Method for rapid investigation of atmosphere, earth's surface and ocean
RU111691U1 (en) BOTTOM MODULE OF SEISMIC STATION
RU2435180C1 (en) Underwater geophysical station
RU2348950C1 (en) Underwater observatory
RU2545159C1 (en) Anchored profiling underwater observatory
Iannaccone et al. A new multidisciplinary marine monitoring system for the surveillance of volcanic and seismic areas
RU2549606C2 (en) Small-size bottom seismic module
RU2748132C1 (en) Method for detecting the possibility of a tsunami
RU2468395C1 (en) Underwater observatory
Scarpa et al. The integrated mobile volcano-monitoring system used by the Volcano Disaster Assistance Program (VDAP)
RU2546784C2 (en) Underwater observatory
KR101514817B1 (en) Seismometer including MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems) based Accelerometer
RU2447466C2 (en) Hydrochemical bottom observatory
RU2623837C1 (en) Method of environmental monitoring and protection of oil and gas industries
RU2738589C1 (en) Method for determining tsunami hazard
RU2566599C1 (en) Hydrochemical bottom station for geologic monitoring of water areas
RU2449325C1 (en) Hydrochemical bottom observatory
RU49286U1 (en) AUTONOMOUS BOTTOM SEISMIC STATION
RU73499U1 (en) CABLE BOTTOM SEISMOACOUSTIC STATION