CN101535839B

CN101535839B - 传感器和记录器通信

Info

Publication number: CN101535839B
Application number: CN200780041478.7A
Authority: CN
Inventors: S·巴拉卡特; H·R·格里梅斯
Original assignee: Westerngeco Canada Ltd
Current assignee: Westerngeco Canada Ltd
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2007-09-17
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2027-09-17
Also published as: CN101535839A; US20070036031A1; EG25938A; EP2067056B1; EP2631677B1; EP2631677A1; EP2067056A2; WO2008039653A3; US7813221B2; WO2008039653A2

Abstract

本发明公开了用于在地震记录阵列(105)内建立通信路径冗余的方法的各种技术的实施方式。在一种实施方式中，所述方法可以包括识别布置在地震场(135)中的每个数据获取单元(200)并为每个数据获取单元(200)确定一个或多个通信路径。所述通信路径包括朝向数据收集部件(900)的主通信路径和至少一个备用通信路径。所述方法还可以包括将所述通信路径发送到布置在地震场中的每个数据获取单元(200)。

Description

传感器和记录器通信

对相关申请的交叉引用

本申请是于2005年4月25日提交的共同待决美国专利申请SerialNo.10/532,644的部分继续申请，所述美国专利申请SerialNo.10/532,644要求于2003年11月21日提交的PCT/EP03/58072的权益，所述PCT/EP03/58072要求于2002年11月22日提交的GB0227293.8的权益。每个上述相关专利申请均通过引用而并入本文。

技术领域

本文所描述的各种技术的实施方式总体上涉及地震数据获取。

背景技术

尽管以下说明和示例被包含在这部分内，但并不认为它们因此就是现有技术。

在典型的地震测量中，可以激活多个震源以生成可以被地球的地下层反射回来的能量。可以通过布置在与震源相距一定距离处的地震传感器阵列来对所产生的地震波场进行取样。每个传感器可被配置为获取地震数据，所述地震数据的形式通常为表示地震波场的某些特性的值相对于时间的记录或迹线。通常，将多个传感器布置成网格形式，以便来自波场的记录数据可以基本上以足够的分辨率覆盖整个勘探区域以检测小空间距离范围内的地下构造的变化。所获得的地震数据可以通过电缆或光缆发送到记录器系统。所述记录器系统然后可以存储、分析和/或发送所述数据。

大的地震传感器阵列正变得具有代表性。阵列越大，可能用于测量的设备的布置时间和成本就越大。已尝试了无线地震传感器阵列以帮助使设备的布置时间和成本最小化。

典型的无线方法使用多种通信协议，诸如：GSM-DCS，或全球移动通信系统-数字蜂窝式系统，其采用称为时分多址(TDMA)的时分复用形式；UMTS，或通用移动通信系统，其可以用来通过固定、无线和卫星系统以高达2Mbps的速度向在世界的任何地方的无线设备传送宽带信息；DECT，或数字编码无绳通信，其为无绳个人电话的公共标准；CDMA，或码分多址，其为使用扩展频谱技术的数字蜂窝技术；以及GPRS，或通用分组无线服务，其为无线通信标准并以高达115Kbps的速度运行且支持宽的带宽范围。

然而，应用这些协议中的每一种带来其自身的问题。例如，UMTS、DECT和CDMA是面向电话而不是面向网络的，这产生了对地震数据通信的不希望的限制。UMTS和GSM具有相同的上游和下游带宽，但是在地震获取中，需要比下游带宽高得多的上游带宽。GPRS在下游分配多于一个的信道，并且有时在上游不分配信道，这与地震获取系统中的需要相反。GSM-DCS通常由于单元(cell)中的传感器密度和单元的表面面积之间的不相称，而相对于单元的可能范围利用不好单元中的信道数。另外，GSM-DSC在其基本收发器部件与基站控制器之间以及在基站控制器与中央记录和处理系统之间采用线缆。同样地，虽然可以用无线系统来实现成本的节省，但是在地震获取中应用的典型无线技术需要改善。

发明内容

本文描述了用于在地震记录阵列内建立通信路径冗余的方法的各种技术的实施方式。在一种实施方式中，该方法可以包括识别布置在地震场中的每个数据获取单元并为每个数据获取单元确定一个或多个通信路径。所述通信路径包括朝向数据收集部件的主通信路径和至少一个备用通信路径。该方法还可以包括将所述通信路径发送到布置在地震场中的每个数据获取单元。

本文描述了用于在地震场中发送地震数据的方法的各种技术的实施方式。在一种实施方式中，该方法可以包括将来自数据获取单元的地震数据发送到第一通信设备并在数据获取单元没有从第一通信设备接收到对地震数据的收到确认的情况下将来自数据获取单元的地震数据发送到第二通信设备。

本文描述了用于可布置在地震场中的地震数据获取单元的各种技术的实施方式。在一种实施方式中，所述地震数据获取单元可以包括传感器、处理器和具有程序指令的存储器，所述程序指令可由所述处理器执行以便：将来自数据获取单元的地震数据发送到主通信设备并在数据获取单元没有从第一通信设备接收到对地震数据的收到确认的情况下将来自数据获取单元的地震数据发送到一个或多个备用通信设备。

本文描述了用于地震测量系统的各种技术的实施方式，所述地震测量系统可以包括数据收集部件和通过无线网络与数据收集部件通信的数据获取单元阵列。至少一个数据获取单元可以包括传感器、处理器和具有程序指令的存储器，所述程序指令可由处理器执行以便通过第一通信路径发送来自所述至少一个数据获取单元的地震数据并在所述至少一个数据获取单元没有通过第一通信路径接收到对地震数据的收到确认的情况下将来自所述至少一个数据获取单元的地震数据发送到第二通信路径。

所要求保护的主题不限于解决任何或全部所述缺点的实施方式。此外，提供发明内容部分从而以简化的形式介绍下面在具体实施方式部分中进一步描述的概念的选择。发明内容部分并不意图识别所要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不意图用来限制所要求保护的主题的范围。

附图说明

下面将参照附图来描述各种技术的实施方式。然而，应理解的是，所述附图仅示出本文所述的各种实施方式，并不意欲限制本文所述各种技术的范围。

图1示出了根据本文所述的各种技术的实施方式的地震获取系统。

图2A～D示出了与本文所述的各种技术的实施方式有关的基本数据获取单元(BDAC)。

图3示出了与本文所述的各种技术的实施方式有关的分组数据获取单元(GDAC)。

图4A～B示出了与本文所述的各种技术的实施方式有关的地震记录阵列。

图5A～C示出了与本文所述的各种技术的实施方式有关的交叠GDAC。

图6示出了与本文所述的各种技术的实施方式有关的使用多于一个载波频率的交错GDAC。

图7A～B示出了与本文所述的各种技术的实施方式有关的为了适应较大规模测量而对中继点的使用。

图8示出了与本文所述的各种技术的实施方式有关的作为基本数据获取单元(BDAC)的计算机系统的示意图。

图9示出了根据本文所述的各种技术的实施方式的记录器系统的示意图。

图10示出了根据本文所述的各种技术的实施方式的用于在BDAC与数据收集部件之间建立通信路径冗余的流程图。

图11示出了根据本文所述的各种技术的实施方式的用于在基本数据获取单元(BDAC)之间进行保证通信路径冗余的通信的流程图。

图12A～C示出了根据本文所述的各种技术的实施方式的地震记录阵列中的通信路径的冗余。

具体实施方式

图1示出了根据本文所述的各种技术的实施方式的地震获取系统100。在一种实施方式中，地震获取系统100可以包括一个或多个震源115、地震记录阵列105、数据收集部件120和固定基础设施140。地震记录阵列105可以包括将在下面的段落中参照图2来更详细地描述的一个或多个基本数据获取单元(BDAC)200。在操作中，源115可以依照典型的方法而生成多个地震信号125。地震信号125可以被地下地质构造130反射并返回到BDAC200。然后，BDAC200可以获取并记录地震信号125。然后，BDAC200可以将记录的地震数据经由无线链路109发送到数据收集部件120。如下所述，可以直接或经由其它BDAC200而将此数据发送到数据收集部件120。

数据收集部件120可以包括将在下面的段落中参照图9来更详细地描述的一个或多个单记录器系统。可以将数据收集部件120配置为存储、处理和/或发送地震数据。可以经由卫星145和卫星链路150而将来自数据收集部件120的数据发送到固定基础设施140。虽然可以如图所示地使数据收集部件120位于中央，但是数据收集部件120也可以跨地震获取系统100来分布。虽然图1中只示出了一个数据收集部件120，但应理解的是，在某些实施方式中，可以在地震获取系统100中使用多于一个的数据收集部件120。

图2A～D示出了与本文所述各种技术的实施方式有关的基本数据获取单元(BDAC)200。每个BDAC200可以包括中央传输部件(CTU)210和地震传感器205。地震传感器205可以包括任何类型的传感器，诸如地音探听器、定位设备、热传感器、压力传感器等等。CTU210和传感器205可以如图2A所示地经由线缆206或如图2B所示地经由无线链路208来进行通信。在一种实施方式中，可以在单个BDAC200中使用多个传感器205。传感器205可以如图2C所示地经由线缆206或如图2D所示地经由无线链路208而相互连接和连接到CTU210。在一种实施方式中，无论包括在单个BDAC200中的传感器205的数目多少，每个CTU210可以只将一个模拟信号数字化并发送。应理解的是，在地震记录阵列105中，每个BDAC200中的传感器205的数目可以改变。

图3示出了与本文所述各种技术的实施方式有关的分组数据获取单元(GDAC)300。可以将多个BDAC200集合在一起以形成GDAC300。在每个GDAC300内，可以将至少一个BDAC200指定为网关(gateway)BDAC220。网关BDAC220可以包含CTU215，该CTU215被配置为从GDAC300内的其它CTU210接收地震数据并将收集的地震数据连同其自身的数据一起发送到另一GDAC300或数据收集部件120。其它CTU210可以经由无线链路230向网关CTU215发送地震数据。然而，应理解的是，CTU210有时候可以经由电缆或线缆连接到网关CTU215。在一种实施方式中，任何BDAC200与数据收集部件120之间的所有通信可以通过指定的网关BDAC220来进行。虽然GDAC300被示为包含三个BDAC200，但应理解的是，可以在GDAC300中集合任何数目的BDAC200。此外，在给定的实施方式中，在GDAC300和GDAC300之间，构成GDAC300的BDAC200的数目可以变化。

图4A～B示出了与本文所述各种技术的实施方式有关的地震记录阵列405和415。地震记录阵列405和415可以包括被集合到GDAC300中的多个BDAC200。BDAC200和GDAC300的数目可以随实施方式而改变。图4A示出了一种在小规模测量中由几个GDAC300构成地震记录阵列405的实施方式。在操作中，每个BDAC200和每个网关BDAC220中的传感器205可以接收地震数据。每个传感器205可以将其数据发送到BDAC200内的CTU210或网关BDAC220内的CTU215。在每个GDAC300中，非网关CTU210可以随后经由无线链路230向网关CTU215发送地震数据。每个BDAC200可以等待来自网关BDAC220的关于接收到其数据的确认。然后，网关CTU215经由无线链路240将收集的地震数据发送到数据收集部件120。网关BDAC220可以等待来自数据收集部件120的关于接收到其数据的确认。

图4B示出了另一种在较大规模测量中由几个级联GDAC300构成地震记录阵列415的实施方式。在此实施方式中，每个地震传感器205收集地震数据并将该数据发送到其CTU210或215。在每个GDAC300内，非网关CTU210随后将地震数据发送到网关CTU215。每个BDAC200可以等待来自网关BDAC220的关于接收到其数据的确认。然后，每个网关CTU215经由无线链路235而沿着数据收集部件120的方向将地震数据发送到下一个GDAC300。每个网关CTU215可以等待关于接收到其数据的确认。可以沿着数据收集部件120的方向将地震数据从一个GDAC300无线地发送到另一个GDAC300，直到最接近于数据收集部件120的GDAC300接收到数据。然而，最接近于数据收集部件120的GDAC300经由无线链路240将地震数据直接发送到数据收集部件120。可以将地震数据以这种级联的方式跨地震记录阵列415发送到数据收集部件120。通过无线链路230、235和240进行的通信可以采用频域或时域复用技术。

在一种实施方式中，每个GDAC300接收只由一个另外的GDAC300发送的数据。在另一种实施方式中，可以在连续、或异步模式下在GDAC300之间发送数据。在异步模式下，当数据准备就绪可以发送时，网关BDAC220_i可以向网关BDAC220_i+1进行发送，而不考虑网关BDAC220_i+1何时可以向网关BDAC220_i+2发送数据。在这种模式下，每个网关BDAC220可以接收发送到该网关BDAC220的数据，将该数据与其自身的数据组合，并沿路径将所得到的数据集发送到下一个网关BDAC220，直到数据到达数据收集部件120。在另一种实施方式中，可以在不连续、或同步模式下发送数据。在同步模式下，可以以预定的间隔来传输数据。一半的网关BDAC在一个时间段期间发送数据，剩余的一半在下一时间段期间进行发送。例如，可以在网关BDAC220_i+2向网关BDAC220_i+3发送数据的同时从网关BDAC220_i向网关BDAC220_i+1发送数据。在下一预定时间段内，可以在网关BDAC220_i+3向网关BDAC220_i+4发送数据的同时从网关BDAC220_i+1向网关BDAC220_i+2传输数据。

图5A～C示出了与本文所述各种技术的实施方式有关的交叠GDAC300。在图4A～B中，GDAC300不交叠；然而，在需要增加传输带宽的情况下，两个或更多GDAC300可以如图5A所示地交叠。在图5A中，每个GDAC300可以由一个网关BDAC220和多个非网关BDAC200构成。图5B示出了经由无线链路230在每个GDAC300内从非网关BDAC200到网关BDAC220的通信。图5C示出了经由网关BDAC220和无线链路240在GDAC300与数据收集部件120之间的通信。在图5A中，每个GDAC300可以具有覆盖范围R。每个GDAC的覆盖范围R可以小于最大覆盖范围R_max以保证在数据传输中提供空间误差裕度的安全交叠。另外，网关BDAC220之间的距离D可以影响操作性能。例如，如表1所述，使用802.11通信协议(在下文中讨论)，网关BDAC220之间的距离D可以影响数据传输速率。表1：网关BDAC之间的距离D相对于比特速率

距离D

750m

500m

250m

200m

60m

50m

35m

25m

户外11Mbps

1Mbps

2Mbps

5.5Mbps

11Mbps

表1中的数据可以随着对收发机系统的改善(例如功率更强、天线更高或更好、传输算法不同等等)、地震测量设备和/或使用的协议而改变。

图6示出了与本文所述各种技术的实施方式有关的使用多于一个的载波频率的交错GDAC300。在一种实施方式600中，如图7所示，可以交错设置各个GDAC300。如不同的阴影图案所表示的，沿着不同通信线路的GDAC300可以使用不同的载波频率。线路650在第一载波频率上通信，而线路660在第二频率上通信。根据采用的通信协议，可以使用多个频率。

图7A～B示出了与本文所述各种技术的实施方式有关的为了适应较大规模的测量而对中继点(RP)的使用。由于可能存在对单个频率可以承载的数据量的限制，所以可以在较大规模的测量中将中继点(RP)添加到地震记录阵列中。中继点(RP)将数据直接发送到数据收集部件120以去除频率的负荷并增加带宽。图7A示出了用于10km长的测量的地震记录阵列705的一种实施方式。在此地震记录阵列705中，可以将测量划分到两个5km的覆盖区。可以将中间点(RP)定位为将这些覆盖区粗略地划分成2.5km的区段。中继点(RP)可以充当GDAC300与数据收集部件120之间的无线网桥。可以将任何适当的设备用作中继点(RP)。例如，可以使用CiscoAironet340系列无线网桥。可以将所述测量进一步划分到GDAC300的8个通信线路702～716。如四个不同的阴影图案所指示的，每个线路702～716在四个载波频率之一上工作。例如，线路702和710在第一载波频率上工作。

图7B示出了图7A所示的测量中的一个通信线路的操作。在此实施方式中，每个GDAC300经由网关BDAC220而在异步模式下发送其数据。例如，网关BDAC220₀将来自GDAC300₀的收集的数据发送到网关BDAC220₁。然后，网关BDAC220₁将来自GDAC300₁以及GDAC300₀的收集的数据发送到网关BDAC220₂。网关BDAC220₂通过添加其数据并将所有数据发送到网关BDAC220₃来继续。然而，网关BDAC220₃添加其自身数据，然后将数据发送到中继点(RP)。类似地，可以将来自GDAC300₇、300₆、300₅、以及300₄的收集的数据发送到中继点(RP)。然后，中继点(RP)可以经由无线链路770而将数据发送到数据收集部件120。在图7A中，每个中继点(RP)使用四个载波频率中的每一个来为一组通信线路的一个覆盖区提供服务。因此，对于每个频率，每个中继点(RP)接收和发送来自两个网关BDAC220的数据。虽然示出了10km的测量，但应理解的是，可以进行任何尺寸的测量。另外，应理解的是，中继点(RP)可能不一定将测量的区域平分。

虽然所示的实施方式描绘了将矩形BDAC和GDAC布置成水平线的基本为线型的通信路径，但应理解的是通信路径可以是非线型的，BDAC和GDAC可以具有其它几何形状，并可以以任何方式来布置。此外，在共同授让的于2005年4月25日提交的美国专利申请SerialNo.10/532,644中更详细地提供了BDAC、GDAC、以及与之相关的其它部件，所述美国专利申请SerialNo.10/532,644通过引用而并入本文。

在一种实施方式中，每个BDAC可以是计算机系统，如图8所示的计算机系统800。同样地，BDAC800可以包括数字信号处理器850、系统存储器820、中央传输部件(CTU)810、传感器805、存储设备840和系统总线。数字信号处理器850可以包括微处理器。系统存储器820可以包括随机存取存储器(RAM)825和只读存储器(ROM)828。在ROM828中可以存储包含基本例程的基本输入/输入系统，所述基本例程有助于例如在启动期间在计算机内的部件之间传输信息。

BDAC800可以包括传感器805。在一种实施方式中，可以将所述传感器配置为检测流体中的地动或压力波型式的地震能量，并将其转换为电脉冲。在地震获取行业中，还可以将传感器805通称为接收机。本领域的技术人员将认识到，在本文所述各种技术的实施方式中，可以实践各种类型的传感器。此外，虽然可以将BDAC800描述为具有一个传感器805，但应理解的是，在一些实施方式中，BDAC800可以具有多于一个的传感器805。虽然可以将传感器805示为连接到系统总线830，但是在其它实施方式中，可以通过无线连接来连接传感器。

BDAC800还可以包括用于存储操作系统845、通信协议846、以及可由数字信号处理器850执行的程序模块848的存储设备840。可以将操作系统845配置为控制BDAC200的操作。在一种实施方式中，所述操作系统可以是诸如RealTimeLinux、VxWorks、GreenHills、ThreadX等的实时操作系统。

通信协议846可以使用802.11标准。所述802.11标准是电气和电子工程师协会(“IEEE”)为无线局域网(“LAN”)技术开发的一组规格。802.11规定无线客户端与基站之间或两个无线客户端之间的空中接口。在802.11标准中存在几种规格，包括：·802.11，其适用于无线LAN并使用跳频扩展频谱(“FHSS”)或直接序列扩展频谱(“DSSS”)在2.4GHz频带中提供1或2Mbps的传输。·802.11a，其是对适用于无线LAN的802.11的扩展并在5GHz频带中提供高达54Mbps的传输。802.11a使用正交频分复用编码方案而不是FHSS或DSSS。·802.11b，也称为“802.11高速”或“Wi-Fi”，其是对适用于无线LAN的802.11的扩展并在2.4GHz频带中提供11Mbps的传输(回落至5.5、2和1Mbps)。802.11b只使用DSSS。·802.11g，其适用于无线LAN并在2.4GHz频带中提供20+Mbps的传输。

802.11标准可能对于在地震获取中的使用非常有利，这是因为其允许较高的带宽且功率使用较低。在一种实施方式中，可以将802.11协议用于传感器805与BDAC200内的CTU810之间的无线通信。此外，可以将802.11协议用于BDAC200与网关BDAC220之间的通信，以及经由网关BDAC220的GDAC300之间的通信。最后，可以将802.11用于GDAC300与数据收集部件120之间的通信。虽然参照802.11协议描述了上述实施方式，但应理解的是，某些实施方式可以使用其它类型的通信协议，诸如GSM、WAP等等。

返回参照图8，存储设备840可以通过系统总线830连接到数字信号处理器850。可以将存储设备840及其相关的计算机可读介质配置为提供用于BDAC200的非易失性存储。本领域的技术人员应认识到，所述计算机可读介质可以指能够被BDAC800访问的任何可用介质。例如，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括在用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息的任何方法或技术中实现的易失性和非易失性、及可移动和不可移动介质。计算机存储介质还包括但不限于RAM、ROM、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器或其它固态存储器技术，CD-ROM、数字万用盘(DVD)、或其它光学存储器，磁带盒、磁带、磁盘存储器或其它磁性存储设备，或可以用来存储期望信息并可以被BDAC800访问的任何其它介质。

BDAC800通过连接到系统总线830的中央传输部件(CTU)810进行通信。应理解的是，可以将CTU810配置为经由包括无线网络在内的任何类型的通信网络而连接到传感器805。应理解的是，以上关于BDAC800的描述也可适用于网关BDAC。还应理解的是，关于CTU810的描述可以适用于非网关CTU以及网关CTU。

图9示出了根据本文所述的各种技术的实施方式的记录器系统900的示意图。记录器系统900可以包括系统计算机930，系统计算机930可以被实现为任何传统的个人计算机或服务器。然而，本领域的技术人员将认识到，可以以其它计算机系统配置来实践本文所述的各种技术的实施方式，所述其它计算机系统配置包括超文本传输协议(HTTP)服务器、手持式设备、多处理器系统、基于微处理器或可编程消费电子装置、网络PC、小型计算机、主计算机等等。

系统计算机930可以与盘存储设备929、931以及933进行通信，所述盘存储设备929、931以及933可以是外部硬盘存储设备。可以预期盘存储设备929、931以及933是传统的硬盘驱动器，并同样地将通过局域网或通过远程访问来实现。当然，虽然将盘存储设备929、931以及933示为分离的设备，但是可以根据需要用单个盘存储设备来存储任何及全部程序指令、测量数据、以及结果。

在一种实施方式中，可以将来自传感器的地震数据存储在盘存储设备931中。系统计算机930可以从盘存储设备931检索适当的数据以根据对应于本文所述各种技术的实施方式的程序指令来处理地震数据。可以以诸如C++、Java等计算机编程语言来写所述程序指令。可以将所述程序指令存储在诸如程序盘存储设备933的计算机可读介质中。该计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质可以包括在用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息的任何方法或技术中实现的易失性和非易失性、及可移动和不可移动介质。计算机存储介质还可以包括RAM、ROM、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器或其它固态存储器技术，CD-ROM、数字万用盘(DVD)、或其它光学存储器，磁带盒、磁带、磁盘存储器或其它磁性存储设备，或可以用来存储期望信息并可以被记录器系统900访问的任何其它介质。通信介质可以在诸如载波的已调制数据信号或其它传输机制中体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并可以包括任何信息传递介质。术语“已调制数据信号”可以意指以下信号，所述信号的一个或多个特征被设置或改变从而在该信号中编码信息。通过非限制性示例，通信介质可以包括诸如有线网或直接线缆连接的有线介质以及诸如声学、RF、红外线及其它无线介质的无线介质。在计算机可读介质的范围内还可以包括上述任何项目的组合。

在一种实施方式中，系统计算机930可以将输出主要呈现在图形显示器927上，或者可选地经由打印机928来呈现输出。系统计算机930可以将上述方法的结果存储在盘存储设备929上供以后使用和进一步分析。可以为系统计算机930提供键盘926和定位设备(例如鼠标、轨迹球等)925以实现交互操作。

如图1所示，可以将系统计算机930设置在数据收集部件120中或设置在固定基础设施140处。系统计算机930可以与传感器进行通信(直接或经由记录部件，未示出)以接收表示反射的地震能量的信号。这些信号可以在传统的格式化及其它初始处理之后被系统计算机930以上述方式存储在盘存储设备931中作为数字数据供随后的检索和处理。虽然图9将盘存储设备931示为直接连接到系统计算机930，但是也可以预期，盘存储设备931可经由局域网或通过远程访问来访问。此外，虽然将盘存储设备929、931示为用于存储输入的地震数据和分析结果的分离的设备，但是如已参考了本说明书的本领域技术人员将充分理解的，可以在单个盘驱动器内(与程序盘存储设备933一起或分开地)或以任何其它传统方式来实现盘存储设备929、931。

图10示出了根据本文所述各种技术的实施方式用于在BDAC200与数据收集部件120之间建立通信路径冗余的流程图。应理解的是，虽然操作流程图1000指示了执行操作的特定顺序，但是在其它实施方式中，可以按照不同的顺序来执行操作。在地震记录阵列中，各BDAC200或220可能在获取期间出现故障，导致时间损失和成本增加。为了增加可靠性并避免故障时间，可以建立通信路径冗余。

在步骤1010，数据收集部件120的记录器系统900可以识别并定位所有BDAC200。这可以通过各种方法来实现。在一种实施方式中，测量员可以按照每个BDAC200的布置将坐标输入到每个BDAC200中。然后，记录器系统900可以发送请求接收到该命令的每个BDAC200的MAC(介质接入控制)地址和坐标的询问命令。BDAC200可以对该命令作出响应并发送所请求的数据。在这种实施方式中，每个BDAC200可以向最近的BDAC200重复所述询问命令，以便可以将该命令中继到测量区域的尽头。同样地，也可以经由其它BDAC200将对记录器系统900的响应中继回记录器系统900。以这种方式，可以在记录器系统900内建立BDAC200的地图(map)。

在另一种实施方式中，可以在不输入BDAC200的坐标的情况下布置BDAC200。记录器系统900可以向周围不知道其位置的BDAC200发送询问命令。在这种情况下，所述询问命令可以请求每个BDAC200的MAC地址。然后，记录器系统900可以记录每个BDAC200响应的MAC地址和信号强度。由于所述信号强度可与BDAC200和记录器系统900之间的距离成比例，所以记录器系统900可以随后通过比较信号强度来推导BDAC200的相对位置。在这种实施方式中，可以从记录器系统900广播所述询问命令并由BDAC200以同心圆的方式重复该询问命令，直到已覆盖测量区域。然后，可以将MAC地址和信号强度中继回到记录器系统900。然后，记录器系统900可以推导相对BDAC200位置的地图。

在步骤1020，记录器系统900可以为每个BDAC200创建描述各种通信路径的表格。记录器系统900可以将BDAC200分组成GDAC300并指定某些BDAC200充当网关BDAC220。然后，记录器系统900可以限定每个非网关BDAC200将向哪个网关BDAC220发送其数据并用IP地址来配置每个BDAC200。可以将每个BDAC200指定为向一个特定的网关BDAC220进行发送。此外，记录器系统900随后可以限定网关BDAC220的级联顺序。可以将每个网关BDAC220指定为沿着数据收集部件120的方向而向一个特定的网关BDAC220进行发送。记录器系统900还可以限定每个BDAC200和网关BDAC220的备用网关BDAC220。记录器系统900还可以限定每个BDAC200和网关BDAC220的第二备用网关BDAC220。可以重复此操作，直到已限定所需数目的备用指定。

在步骤1030，记录器系统900可以随后向每个BDAC200和网关BDAC220发送通信指定和备用指定。在一种实施方式中，记录器系统900可以向每个BDAC200和网关BDAC220发送特定的指定。在另一种实施方式中，记录器系统900可以向所有BDAC200和网关BDAC220发送整个表格。在又一种实施方式中，记录器系统900可以向最近的网关BDAC220发送通信指定数据，请求所有网关BDAC220重复该发送，直到测量区域被覆盖。

在步骤1040，所有BDAC可以依照通信路径指定来执行操作。以这种方式，可以为每个BDAC200和220建立多个冗余路径。在一种实施方式中，可以以BDAC200和/或220之间相距达到约50米的网格的方式来设置BDAC200和网关BDAC220。如上述表1中所述，802.11协议在无线节点之间对于上至200米的范围建立11Mbps的通信速度。同样地，在每个BDAC200或网关BDAC220的范围内可以有多个接收机。在一个或多个BDAC200或网关BDAC220变得不可用且未确认收到数据的情况下，向那些不可用网关BDAC220进行发送的BDAC200或网关BDAC220将参考其备用表并开始向备用网关BDAC220进行发送。记录器系统已经为每个BDAC200或220建立备用指定表(其会包括在200米范围内的BDAC)。以这种方式，网络可以在BDAC200或220出现故障的情况下继续运行，同时可以在不引起生产停工的情况下布置维修组以处理问题。

图11示出了依照本文所述各种技术的实施方式用于在基本数据获取单元(BDAC)200和220之间进行保证通信路径冗余的通信的流程图。在步骤1110，BDAC200或网关BDAC220可以将其数据发送到指定的网关BDAC220。在步骤1120，接收网关BDAC220可以确认收到数据或不响应。如果网关BDAC220确认收到数据，则在步骤1130，过程可以完成。如果网关220未确认收到发送的数据，则在步骤1140，发送BDAC200或网关BDAC220可以第二次发送数据。在步骤1150，接收网关BDAC220可以确认收到数据或不响应。如果接收网关BDAC220确认收到数据，则在步骤1160，过程可以完成。如果接收网关BDAC220再次未确认收到数据，那么在步骤1170，发送BDAC200或网关BDAC220可以参考其备用指定并再次开始循环，向其备用网关BDAC220进行发送。应理解的是，虽然在该流程图中，发送BDAC200或网关BDAC220进行两次尝试，以联系接收网关BDAC220，但是可以将BDAC200或网关BDAC220编程为在参考其备用指定之前进行任何次数的尝试。

图12A～C示出了根据本文所述各种技术的实施方式的地震记录阵列中的通信路径的冗余。图12A示出了将向数据收集部件120发送地震数据的那部分地震记录阵列。箭头表示正常状态下的通信路径。图12B和12C示出了网关BDAC220变为不可用的情况下的备用路径。在图12B中，网关BDAC_x+3220未确认网关BDAC_x+2220已发送数据。因此，网关BDAC_x+2220参考其备用指定表，并将数据发送到网关BDAC_x+4220作为替代。因此，地震记录阵列在没有BDAC_x+3220的情况下继续运行。在图12C中，网关BDAC_x+2220未确认BDAC_x200和BDAC_x+1200已发送数据。因此，BDAC_x200和BDAC_x+1200参考其备用指定表并相应地继续进行操作。BDAC_x+ ₁200变成GDAC300的新网关BDAC220。因此，BDAC_x200将其数据发送到新网关BDAC_x+1220。然后，新网关BDAC_x+1220将数据发送到网关BDAC_x+3220。以这种方式，地震记录阵列在不使用网关BDAC_x+2220的情况下继续记录数据。

虽然以上内容涉及本文所述的各种技术的实施方式，但是在不脱离其基本范围的情况下可以设计其它和进一步的实施方式，所述基本范围由所附权利要求来确定。虽然已经以结构特征和/或方法行为的特定语言描述了该主题，但应理解的是，所附权利要求中限定的主题不一定限于上述特定特征或行为。相反，上述特定特征和行为是作为实现权利要求的示例形式而公开的。

Claims

1.一种用于在地震记录阵列中建立通信路径冗余的方法，其包括：

通过记录器系统识别并定位数据获取单元；

通过记录器系统为数据获取单元创建描述通信路径的表格，其中，描述通信路径的表格包括通信指定表以及备用指定表，所述通信指定表将每一个数据获取单元指定为用作网关数据获取单元或非网关数据获取单元并且将每个数据获取单元指定为向特定的网关数据获取单元进行发送，并且所述备用指定表用于指定每个数据获取单元的至少一个备用网关数据获取单元；

将所述通信指定表和所述备用指定表发送到每个数据获取单元；

根据所述通信指定表，将地震数据从数据获取单元传送到第一网关数据获取单元；以及

如果所述第一网关数据获取单元变得不可用并且所述第一网关数据获取单元未能确认接收到所述地震数据，则根据备用指定表将所述地震数据从所述数据获取单元传送到第二网关数据获取单元。

2.如权利要求1所述的方法，其中，将所述数据获取单元布置在第一网关数据获取单元和第二网关数据获取单元的200米之内。

3.如权利要求1所述的方法，其中，基于每个数据获取单元的地理位置来确定所述通信路径。

4.如权利要求1所述的方法，其中，通过无线网络来发送所述通信路径。

5.如权利要求1所述的方法，其中，通过地理位置或网际协议地址中的至少一个来识别每个数据获取单元。