Надежная доставка широковещательных передач в наземной сейсморазведке
Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении наземных сейсморазведочных работ. Заявленный способ для использования в наземной сейсморазведке включает в себя этап, на котором передают множество команд управления источниками во множество источников сейсмических сигналов по сети VHF/IP с использованием протокола UDP без запоминания состояния. Управляют перегрузкой по сети VHF/IP с использованием протокола UDP наряду с тем, что передают команды управления источниками. Также заявлены программный носитель данных, кодируемый с помощью команд, которые при выполнении процессором осуществляют указанный способ, и компьютер, запрограммированный осуществлять заявленный способ передачи данных сейсморазведки. Технический результат - увеличение пропускной способности и надежности двухсторонней передачи данных. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к наземной сейсморазведке и, в частности, к надежной доставке широковещательных передач в наземной сейсморазведке.
ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
Этот раздел данного документа предназначен для представления различных аспектов предшествующего уровня техники, который может быть связан с различными аспектами настоящего изобретения, описанными и/или заявленными ниже. Этот раздел предоставляет дополнительную информацию для облегчения лучшего понимания различных аспектов настоящего изобретения. Как подразумевает название раздела, - это рассмотрение предшествующего уровня техники. То, что подобный уровень техники является предшествующим, ни в коем случае не означает, что это известный уровень техники. Предшествующий уровень техники может являться либо может не являться известным уровнем техники. Следовательно, следует понимать, что утверждения в этом разделе данного документа необходимо читать в этом свете, а не как допущения предшествующего уровня техники.
Сейсморазведка типично включает в себя передачу сигналов сейсморазведки в толщу пород. Различные особенности подземных формаций отражают сигналы обратно к поверхности Земли. Затем отражения обнаруживаются и записываются. Анализ записанных отражений может, следовательно, привести к указанию о возможном присутствии (либо отсутствии) месторождений углеводородов и их местонахождении.
Сейсморазведка обычно проводится по очень большим областям. Современные аналитические методы основаны на получении достаточной выборки из области, подлежащей разведке. Эта выборка включает в себя количество и расположение измерительных точек. Этот анализ имеет множество результатов для разведки как при проектировании, так и при эксплуатации. Например, количество и расположение источников сейсмических сигналов, которые формируют сигналы, и сейсмоприемники, которые обнаруживают отражения, тщательно анализируются и распределяются по области разведки.
В разведке могут использоваться несколько десятков источников сейсмических сигналов на нескольких квадратных километрах. Аналитические методы, упомянутые выше, обычно также основываются на возможности различать, какие отражения формируются из каких многочисленных сигналов сейсморазведки, используемых в разведке. Это, в свою очередь, означает, что сигналы сейсморазведки должны отличаться друг от друга.
Одним общим методом для формирования различимых сигналов сейсморазведки является зигзагообразное расположение взрыва источников. Взрыв управляется из центральной точки, обычно из передвижной геофизической лаборатории. Система с главным источником отдает команды источникам сейсмических сигналов для их взрыва в определенной последовательности и в определенные моменты. Эта последовательность и синхронизация определяются заранее, а не в случайном порядке.
И тем не менее, этот подход добавляет логистическую нагрузку для разведки. Сейсмические источники обычно расставлены на некотором расстоянии, и обычно на внушительном расстоянии от системы с главным источником. Эксплуатация линий физических сигналов от системы с главным источником к источникам сейсмических сигналов может быть как очень сложной, так и затратной, из-за времени, необходимого для управления ими, и из-за логистики, связанной с транспортировкой, развертыванием и их извлечением. Некоторые попытки сделаны при реализации беспроводной разведки, но они натолкнулись на сложности с надежностью, пропускной способностью, задержкой и/или надежностью в отношении передач между системой с главным источником и источниками сейсмических сигналов.
Настоящее изобретение направлено на разрешение или, по меньшей мере, на устранение одной либо всех проблем, упомянутых выше.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В различных аспектах, вариантах реализации и осуществления настоящее изобретение включает в себя способ для использования в наземной сейсморазведке. Способ содержит этапы, на которых: передают множество команд управления источниками во множество источников сейсмических сигналов по сети VHF/IP; и управляют перегрузкой сети VHF/IP, наряду с тем, что передают команды управления источниками. В других аспектах изобретение включает в себя программный носитель данных, кодируемый с помощью команд, которые при выполнении процессором осуществляют такой способ, и компьютер, запрограммированный осуществлять такой способ.
Вышеописанное представляет собой упрощенную сущность изобретения, для того чтобы предоставить базовое понимание некоторых аспектов изобретения. Эта сущность не является всесторонним обзором изобретения. Она не предназначена, чтобы определить ключевые или важные элементы изобретения или обрисовать область применения изобретения. Его единственной целью является представить в упрощенном виде некоторые идеи, в качестве вступления к более подробному описанию, которое представлено позже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение может быть понято по ссылке на последующее описание, предпринятое в связи с прилагаемыми чертежами, на которых одинаковые номера ссылок определяют аналогичные элементы, на которых:
Фиг.1 изображает в концептуальном виде примерную наземную разведку подземной геологической формации;
Фиг.2А-2В показывают выбранные части архитектуры аппаратного и программного обеспечения вычислительного устройства, такие, которые могут использоваться в некоторых аспектах настоящего изобретения;
Фиг.3 отображает выбранные части разведки фиг.1, релевантные для определенных аспектов настоящего изобретения;
Фиг.4 изображает в виде графика пропускную способность T (кбит/c) последовательных пакетов в командах управления источниками как функцию последовательности этих пакетов в конкретном примерном варианте осуществления;
Фиг.5 представляет собой схему одного варианта осуществления способа, осуществленного на практике согласно одному конкретному аспекту настоящего изобретения;
Фиг.6А-6В представляют в виде графика перегрузку в способе фиг.5; и
Фиг.7 изображает в концептуальном виде вторую примерную наземную разведку подземной геологической формации.
Хотя изобретение допускает различные модификации и альтернативные формы, чертежи иллюстрируют определенные варианты осуществления, описанные подробно в данном документе в качестве примера. Тем не менее, следует понимать, что описание определенных вариантов осуществления в данном документе не предназначено для ограничения изобретения конкретными раскрытыми формами, но, наоборот, намерение состоит в охвате всех модификаций, эквивалентов и альтернатив, попадающих в сущность и объем изобретения, как задано прилагаемой формулой изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже описаны иллюстративные варианты осуществления изобретения. В интересах ясности описаны не все признаки фактического варианта осуществления в этой спецификации. Естественно, будет принято во внимание, что при разработке любого подобного фактического варианта осуществления должны быть приняты многочисленные решения о конкретном варианте реализации, чтобы достичь определенных целей разработчиков, например совместимость со связанной системой и ограничения, связанные с бизнесом, которые изменяются от одного варианта реализации к другому. Более того, будет принято во внимание, что подобные усилия по разработке, даже если они являются сложными и будут отнимать много времени, будут стандартной процедурой, предпринимаемой специалистами в данной области техники, которые могут использовать преимущество этого изобретения.
Во время сейсморазведки желательно передавать информацию беспроводным образом из сейсмической передвижной геофизической лаборатории множеству источников сейсмического сигнала на большие расстояния (километры). Из-за требования больших расстояний и связанных с ними географических областей используются VHF-передачи (очень высокая частота). VHF-передачи предлагают низкую пропускную способность (20 кбит/с) с довольно высокой задержкой (100 мс), почти не буферизуемые и периодически с довольно высокими потерями (до нескольких процентов) сети передачи данных. Большая часть трафика отсылается в реальном времени и важна для операций. Пропускная способность, доступная по сети VHF, зависит от набора непрогнозируемых и изменяющихся от окружающей среды показателей и нормативных показателей. Примерные показатели, например, включают в себя пропускную способность, назначенную для VHF-сети, и использование VHF-повторителей. Радиочастотная среда обуславливает интенсивность сигнала как принятого передвижной геофизической лабораторией и вибраторами. В этом контексте примерные показатели влияния окружающей среды могут включать в себя расстояние между вибраторами и передвижной геофизической лабораторией, помехи, отражения, многочисленные трассы.
Настоящее изобретение использует Интернет-протокол ("IP") как сетевой протокол в сети VHF. Более конкретно настоящее изобретение оценивает и корректирует в реальном времени оптимальную пропускную способность, при которой передвижная геофизическая лаборатория может отсылать свои данные. В одном конкретном варианте осуществления оценка основана на различных передачах в сети VHF/IP, например отсутствие подтверждения приема ("NACK"), принятое от вибраторов и фаза передачи при передаче данных.
Теперь настоящее изобретение описывается со ссылкой на прилагаемые чертежи. Различные структуры, системы и устройства схематично отображены на чертежах только с целью пояснения, и так, чтобы не затруднить понимание настоящего изобретения подробностями, которые хорошо известные специалистам в данной области техники. Тем не менее, прилагаемые чертежи включены в описание и поясняют иллюстративные примеры настоящего изобретения.
Слова и фразы, используемые в материалах настоящей заявки, следует понимать и интерпретировать, как означающие совместимость с пониманием этих слов и фраз специалистами в релевантной области техники. Никакое специальное определение термина либо фразы, т.е. определение, которое отличается от обычного и традиционного значения, как понимается специалистами в данной области техники, не предназначено подразумевать согласующееся использование термина либо фразы в материалах настоящей заявки. В той степени, в которой термин либо фраза подразумевают специальное значение, т.е. значение, отличающемся от того, как понимают специалисты в данной области техники, подобное специальное определение будет явно изложено в спецификации дефинициональным образом, который прямо и недвусмысленно предоставит специальное определение для термина либо фразы.
Фиг.1 отображает в концептуальном виде наземную разведку 100 подземной геологической формации 105. Геологическая формация 105 включает в себя в проиллюстрированном варианте осуществления поверхность 110 и отражатель 115. Специалисты в данной области техники, которые имеют преимущество в использовании этого изобретения, примут во внимание, что эта иллюстрация является слишком идеальной. Например, большая часть разведок является разведкой формаций глубоко под поверхностью. Геологические формации при разведке могут быть намного более сложными. Формации типично включают в себя многочисленные отражатели, некоторые из которых включают наклонную ось синфазности и формируют многочисленные отражения (включая преобразование волн). Фиг.1 опускает эти дополнительные уровни сложности для ясности и чтобы не затруднить понимания изобретения.
Геологическая разведка 100 включает в себя множество источников 120 сейсмических сигналов (указан только один), которые передают сигналы 125 сейсморазведки (указано только три) в геологическую формацию 105. Источники 120 сейсмических сигналов могут быть вибросейсмическими источниками либо источниками импульсов, например взрывчатыми веществами либо пневматическими источниками сейсмических сигналов, известными в данной области техники. Источники 120 сейсмических сигналов могут располагаться в соответствии с традиционной практикой. Специалисты в данной области техники будут осознавать, что число и расположение источников 120 сейсмических сигналов будет зависеть от конкретного варианта реализации, в зависимости от спецификаций для указанной разведки.
Сигналы 125 сейсморазведки отражаются отражателем 115, и отражения 130 (указано только три) принимаются множеством сейсмоприемников 135 (указано только три). Специалисты в данной области техники также примут во внимание, что механизм отражения, показанный на фиг.1, также является слишком идеальным и опускает такие общие случаи, как расщепление волны, частичное отражение, многократное отражение, преобразование волн и т.д. Сейсмоприемники 135 формируют электрические сигналы (не показано), характерные для принятых отражений 130. В электрические сигналы встраивается информация относительно геологической формации 105. Электрические сигналы передаются по линиям 140 (указаны не все) в передвижную геофизическую лабораторию 145, где они фиксируются как сейсмические данные.
Блок 150 сбора данных централизованно расположен на передвижной геофизической лаборатории 145. Тем не менее, как будет принято во внимание специалистами в данной области техники, различные части блока 150 сбора данных могут быть распределены полностью либо частично, например, по расстановке 155 сейсмоприемников с регистрацией сейсмических волн в альтернативных вариантах осуществления. Блок 150 сбора данных принимает электрические сигналы от сейсмических датчиков 135 и либо сохраняет их, либо передает беспроводным способом в центральное обрабатывающее оборудование (не показано).
Передвижная геофизическая лаборатория 145 также содержит систему 160 с главным источником. Система 160 с главным источником является смонтированным в стойке вычислительным устройством, которое управляет взрывами источников 120 сейсмических сигналов согласно настоящему изобретению. Фиг.2А и 2В показывают выбранные части архитектуры аппаратного и программного обеспечения системы 160 с главным источником, такую, которую можно использовать в некоторых аспектах настоящего изобретения. В проиллюстрированном варианте осуществления система 160 с главным источником реализована на сервере UNIX, но изобретение не ограничено таким образом. Может использоваться любое подходящее вычислительное устройство известной в данной области техники. Специалисты в данной области техники примут во внимание, что значительное изменение в реализации в различных вариантах осуществления может препятствовать определенным типам вычислительных устройств, то есть система 160 с главным источником зависит от конкретной реализации.
Система 160 с главным источником включает в себя процессор 205, взаимодействующий с запоминающим устройством 210 по системе 215 шин. Запоминающее устройство 210 может включать в себя жесткий диск и/или оперативную память («RAM»), и/или съемное запоминающее устройство, например гибкий магнитный диск 217 и оптический диск 220. Запоминающее устройство 210 кодируется с помощью данных 225. Данные 225 получают и анализируют, как рассмотрено дополнительно ниже для оценки функционирования радиосети VHF, включая сейсмические датчики 120 и систему 160 с главным источником. Данные 225 типично включают в себя очередь из пакетов, ожидающих передачи, и данные, принятые от источников 120, как описано дополнительно ниже. Эти типы данных обычно хранятся в отдельных структурах данных и не смешиваются.
Запоминающее устройство 210 также кодируется с помощью операционной системы 230, программного обеспечения 235 с пользовательским интерфейсом и приложения 265. Программное обеспечение 235 с пользовательским интерфейсом в сочетании с устройством 240 отображения реализует пользовательский интерфейс 245. Пользовательский интерфейс 245 может включать в себя периферийные устройства ввода/вывода, такие как клавишная панель либо клавиатура 250, мышь 255 либо джойстик 260. Процессор 205 работает под управлением операционной системы 230, которая фактически может быть любой операционной системой, известной в данной области техники. Приложение 265 запускается операционной системой 230 при включении питания, перезагрузке либо как при включении питания, так и при перезагрузке, в зависимости от реализации операционной системы 230. Когда приложение 265 запущено, оно выполняет способ настоящего изобретения. Пользователь может альтернативно запустить приложение традиционным способом с помощью пользовательского интерфейса 245.
Как лучше показано на фиг.3, система 160 с главным источником взаимодействует беспроводным способом с источниками 120 сейсмических сигналов (указан только один) с помощью широковещательной передачи сигналов 300. Сигналы 300 являются сигналами VHF/IP (очень высокая частота/Интернет-протокол) и передают команды управления источниками. С этой целью каждый из источников 120 сейсмических сигналов и система 160 с главным источником оснащаются радиостанциями 305 VHF/IP (указаны только две). Такие радиостанции VHF/IP доступны для приобретения, имеются в продаже и могут использоваться любые походящие VHF/IP. Таким образом, с помощью широковещательной передачи и приема сигналов, например сигналов 300, используя радиостанции 305 VHF/IP, система 160 с главным источником создает канал 310 беспроводной связи (указан только один) с каждым из источников 120 сейсмических сигналов. Радиостанции 305 VHF/IP и канал 310 беспроводной связи, следовательно, определяют сеть 315 VHF/IP.
Команды управления источниками могут быть нескольких «типов», определяемых их содержимым и функциональными возможностями, для передачи которых они предназначены. Например, одним общим «типом» являются команды взрывания для источников 120, сообщающие им, когда необходимо произвести взрыв по время разведки. Но изобретение не ограничено таким образом. Другие типы сигналов 300 могут включать в различных вариантах осуществления планы (местоположение по GPS следующих точек взрыва), групповую информацию (определяющую, к какой группе из источников 120 сейсмических сигналов принадлежит источник 120 сейсмических сигналов), запросы на контроль качества, преждевременное завершение, конфигурацию свип-сигнала, определение свип-сигнала и т.д.
Радиостанции 305 VHF/IP являются приемопередатчиками. В определенных аспектах настоящего изобретения, рассмотренных дополнительно ниже, источники 120 сейсмических сигналов передают сигналы 320 обратно в систему 160 с главным источником. Таким образом, каналы 310 беспроводной связи сети 315 являются двусторонними каналами.
Как отмечено выше, сигналы 300 являются сигналами VHF/IP. В этом контексте «VHF» является ссылкой на широко известную часть радиочастот, электромагнитный спектр, обозначенный как таковой Международным союзом электросвязи («ITU») и обычно упоминаемый как просто «VHF». Таким образом, частота сигналов 300 находится в интервале от приблизительно 30 МГц до приблизительно 300 МГц.
Формат сигналов 300 определяется несколькими хорошо известными протоколами. «IP» является ссылкой на обычно используемый «Интернет-протокол». Сигналы 300 содержат информацию, которая разбивается на «пакеты», которые передаются отдельно. IP определяет формат и адресацию этих пакетов. Изменение отдельного транспортного протокола, названного «протокол пользовательских дейтаграмм» («UDP») определяет, как передаются пакеты; пакеты UDP иногда называют «дейтаграммами». UDP в своей стандартной, хорошо известной формулировке является протоколом без установления соединения, обычно используемым для широковещательной передачи пакетов по сетям. Каждая команда управления источником, следовательно, разбивается на множество пакетов, каждому из которых назначается порядковый номер для передачи в источники 120.
Непосредственнее варианты реализации UDP/IP не предоставляют служб восстановления при ошибках, которые являются очень нежелательными. Альтернативный протокол передачи, известный как «протокол управления передачей» («TCP»), разрешает проблемы лучшим образом и реализует достаточно испытанные механизмы исключения перегрузки. Тем не менее, он является неподходящим для этого типа приложения, так как (1) основан исключительно на подтверждениях приема, которые вызывают дополнительный трафик, который является неподходящим для сетей с низкой пропускной способностью, и (2) не использует понятие широковещательной передачи.
Настоящее изобретение, следовательно, использует протокол UDP без запоминания состояния и приспосабливает и включает в себя некоторые из механизмов TCP, медленный запуск и исключение перегрузки. Для того чтобы сохранять представление о состоянии, каждому пакету для заданной команды управления источником, исходящей из системы 160 с главным источником, назначается порядковый номер. То есть, как упомянуто выше, команда управления источником разбивается на набор из пакетов и каждому пакету назначается порядковый номер. Пакеты затем передаются по сети 315 VHF/IP, показанной на фиг.3.
Источники 120 сейсмических сигналов принимают переданные пакеты. Иногда, по причинам окружающей среды либо эксплуатационным причинам, источник 120 сейсмических сигналов не может принимать все пакеты для заданной команды управления источником. Если источник 120 сейсмических сигналов пропускает один из пакетов, он передает «отсутствие подтверждения приема». Отсутствие подтверждения приема является запросом сообщения с одним либо более порядковым номером(ами), который источник 120 сейсмических сигналов отсылает, всякий раз, когда он понимает, что он пропустил один либо более пакетов с порядковым номером(ами). Либо в некоторых обстоятельствах источники 120 сейсмических сигналов могут передавать сигнал подтверждения приема («ACK») о том, что они успешно приняли пакет. В этих обстоятельствах система 160 с главным источником понимает, что источник 120 сейсмических сигналов не принял пакет из-за сбоя в приеме подтверждения приема в течение заданного, заранее определенного промежутка времени.
В проиллюстрированном варианте осуществления IP-пакеты классифицируются на два класса. Один из классов состоит из пакетов не в реальном времени; у них отсутствует подтверждение приема, и они вызывают увеличение порядкового номера. Другой класс состоит из пакетов в реальном времени; их прием подтверждается, и они не вызывают увеличения порядкового номера. Пакеты в реальном времени не способствуют увеличению пропускной способности, способствуют только пакеты не в реальном времени. Пакеты в реальном времени могут способствовать только снижению пропускной способности; так происходит, когда они пропускают подтверждение приема.
В проиллюстрированном варианте осуществления источник 120 сейсмических сигналов передает отсутствие подтверждения приема всякий раз, когда он принимает сообщение с более высоким, чем ожидалось порядковым номером. Любое заданное отсутствие подтверждения приема может фактически содержать более чем один порядковый номер, если источник 120 сейсмических сигналов поймет, что он пропустил более чем один пакет. Система 160 с главным источником затем повторно передает отсутствующий пакет(ы). Следует отметить, что в этом конкретном варианте осуществления каждый отсутствующий пакет повторно передается только один раз, и не имеет значения, сколько источников 120 сейсмических сигналов передают отсутствие подтверждения приема относительно этой дейтаграммы. Кроме того, источники 120 сейсмических сигналов передают обратно в систему 160 с главным источником больше, чем отсутствие подтверждения приема и подтверждения приема, рассмотренные выше. Источники 120 сейсмических сигналов также отсылают обратную связь по управлению и контролю, управлению качеством и другим типам информации о производительности.
Таким образом, в настоящем изобретении передается больше, чем только команды о взрывании между системой 160 с главным источником и источниками 120 сейсмических сигналов. Этот уровень взаимодействия является гораздо более высоким, который можно увидеть в традиционной сейсморазведке и который в целом приводит к перегрузке сети 315 VHF/IP. Кроме того, сеть 315 VHF/IP, используемая в настоящем изобретении, реализует «исключение столкновений» сигналов. В результате, вместо рискованных столкновений сеть 315 VHF/IP буферизует пакеты, которые ей необходимы для отправки, если она обнаруживает, что радиоволны заняты. Когда буферизовано слишком много пакетов, сеть 315 VHF/IP либо, по меньшей мере, ее часть, перегружена.
Настоящее изобретение, следовательно, управляет перегрузкой в дополнение к передаче информации по сети VHF/IP. Фиг.4 изображает в виде графика пропускную способность T (кбит/c) последовательных пакетов в командах управления источниками как функцию последовательности S этих пакетов в одном конкретном примерном варианте осуществления. Стек надежной доставки широковещательных передач начинается в S0 отправкой пакетов при исходной (низкой) пропускной способности Tmin. Для каждого пакета, отсылаемого при заданной пропускной способности, пропускная способность удваивается до тех пор, пока не достигнет пропускной способности Tthresh в S1. Для текущих целей это может упоминаться как фаза 400 «медленного запуска».
Как только пропускная способность достигает Tthresh в S1, она возрастает на заранее определенное δT в каждом последующем отсылаемом пакете. В этой фазе сама по себе присутствует возможность перегрузки, и это может упоминаться как фаза 405 «исключения перегрузки». Проиллюстрированный вариант осуществления разбивает перегрузку на «незначительную» и «значительную» перегрузку. Рассматривать ли уровень перегрузки «незначительным» либо «значительным», основано на содержании очереди пропущенных пакетов, которые должны быть повторно переданы.
В этом конкретном примере немного легкой перегрузки ожидается в S2. Этот конкретный вариант осуществления рассматривает «незначительную» перегрузку, как возникающую когда источник 120 сейсмических сигналов, показанный лучше всего на фиг.3, имеет очередь либо буфер из отсутствующих пакетов, который содержит, по меньшей мере, один пакет и не менее, чем определенное число пакетов. Например, в проиллюстрированном варианте осуществления «незначительная перегрузка» рассматривалась из трех либо менее пропущенных пакетов в очереди. Тем не менее, другие числа, например, пять могут использоваться в альтернативных вариантах осуществления. Система 160 с главным источником остается в режиме исключения перегрузки, но снижает свою пропускную способность наполовину, как обозначено с помощью графика 410.
Значительная перегрузка в S3 возникает, когда число пропущенных сообщений превышает определенное число пакетов. Это три в проиллюстрированном варианте осуществления. В этом примере Tthresh делится на два, как показано на графике 415, и пороговая величина Tthresh возвращается обратно к Tmin. Во всех случаях пропускная способность не превышает Tmax.
Хотя не проиллюстрировано на фиг.4, проиллюстрированный вариант осуществления предусматривает механизм, с помощью которого можно увеличить Tthresh, когда сетевые условия существенно улучшаются. Когда пропускная способность T достигает Tthresh *2, Tthresh возрастает на некоторый коэффициент. В проиллюстрированном варианте осуществления коэффициент равен 50%.
Как отмечено выше, пропускная способность, доступная в сети VHF, зависит от набора непрогнозируемых и изменяющихся от окружающей среды показателей и нормативных показателей, которые изменяются при реализации. Специалисты в данной области техники, следовательно, примут во внимание, что точные значения для Tmin, Tthresh, δT и Tmax будут зависеть от конкретной реализации. В варианте осуществления фиг.4 Tthresh=4 кбит/с, Tmin=125 бит/сек, Tmax=10 кбит/с и δT (увеличение пропускной способности в фазе исключения перегрузки)=1 кбит/с. Этот конкретный вариант осуществления использовал 40 источников и множество повторителей, как рассмотрено в связи в фиг.7 ниже. Во втором варианте осуществления Tthresh=550 байт/с, Tmin=100 байт/с, Tmax=850 байт/с и δT (увеличение пропускной способности в фазе исключения перегрузки)=55 байт/с.
Настоящее изобретение использует известные механизмы качества обслуживания («QoS») IP по очереди из пакетов в системе с главным источником для того, чтобы увеличить задержку и надежность трафика в реальном времени. Хотя эти механизмы являются хорошо известными, их использование таким образом неизвестно. Тем не менее, они облегчают надежную доставку широковещательных передач, используемую в материалах настоящей заявки. Конкретный вариант осуществления, проиллюстрированный в материалах настоящей заявки, использует очередь по приоритету, но могут использоваться многочисленные другие механизмы организации очереди.
Передача команд управления источниками и управление перегрузкой, описанные выше, осуществляются в проиллюстрированном варианте осуществления с помощью приложения 265, показанного на фиг.2. Суть приложения 265 не является материалом для практического осуществления изобретения. Например, в некоторых альтернативных вариантах осуществления компонент программного обеспечения может вместо этого являться утилитой либо скриптом. Аналогично, в проиллюстрированном варианте осуществления приложение 265 в настоящее время кодируется в Java, но может кодироваться на любом языке программирования, который может взаимодействовать с сетью IP. Не существует требования, например, для системы 160 с главным источником и для блока 150 сбора данных, чтобы они содержали отдельные вычислительные устройства. Эти и другие аналогичные аспекты проиллюстрированного варианта осуществления зависят от конкретной реализации, и изобретение допускает в них большие отклонения.
Следует отметить, что некоторые части подробного описания в материалах настоящей заявки представлены в терминах процесса, реализованного программно, включая символичные представления операций с битами данных в памяти в вычислительной системе либо вычислительном устройстве. Эти описания и представления являются средством, используемым специалистами в данной области техники для наиболее эффективной передачи сути своей работы другим специалистам в данной области техники. Процесс и режим работы требуют физического управления физическими величинами. Обычно, хотя и не необходимо, эти величины принимают форму электрических, магнитных либо оптических сигналов, которые допускают сохранение, передачу, комбинирование, сравнение и иное управление. Это иногда удобно, в основном по причинами общего использования, чтобы ссылаться на эти сигналы как биты, значения, элементы, символы, буквы, термины, числа и т.п.
Однако следует принимать во внимание, что все из этих и аналогичных терминов должны быть ассоциированы с соответствующими физическими величинами и являются только удобными обозначениями, используемыми для этих величин. До тех пор, пока конкретно не утверждается либо как может быть очевидно иным образом во всем настоящем изобретении, эти описания относятся к действию и процессам электронного устройства, которое управляет и преобразует данные, представленные как физические (электронные, магнитные либо оптические) величины в некотором электронном запоминающем устройстве в другие данные, аналогично представленные как физические величины в запоминающем устройстве либо при передаче, либо в устройствах отображения. Примерами терминов, обозначающих подобное описание, являются, без ограничения, термины «обрабатывающий», «вычисляющий», «рассчитывающий», «определяющий», «отображающий» и т.п.
Следует отметить, что программно реализованные аспекты изобретения обычно кодируются на некотором виде программного носителя данных либо реализованы в некотором другом типе передающей среды. Программный носитель данных может быть магнитным (например, гибкий магнитный диск либо жесткий диск) либо оптическим (например, постоянная память на компакт-диске или «CD ROM») и может быть только для чтения либо с прямым доступом. Аналогично передающая среда может быть проводами витой пары, коаксиальным кабелем, оптическим волокном либо некоторой другой подходящей передающей средой, известной в данной области техники. Изобретение не ограничено этими аспектами в любом заданном варианте осуществления.
Таким образом, ссылаясь теперь на фиг.2А и фиг.5, в проиллюстрированном варианте осуществления приложение 265 выполняет способ (на 500) для использования в наземной сейсморазведке, содержащий этапы, на которых: передают (505) множество команд управления источниками во множество источников сейсмических сигналов по сети VHF/IP; и управляют (510) перегрузкой сети VHF/IP, наряду с тем, что передают команды управления источниками.
В этом конкретном варианте осуществления в способе (500) широковещательная передача команд управления источниками включает в себя повторную передачу пропавших пакетов, и/или передачу команд управления источниками, используя протокол пользовательских дейтаграмм.
Управление (510) в проиллюстрированном способе (на 500) может быть описано с точки зрения того, что происходит с пакетами, как показано на фиг.6А, и с точки зрения того, что происходит с пропускной способностью, как показано на фиг.6В. С точки зрения пакета, управление (510а) перегрузкой включает в себя определение (605), что пакет для команды управления источником пропал; снижение (610) пропускной способности сети VHF/IP чувствительно к определению, что пакет пропал; и повторная передача (615) пропавшего пакета при сниженной пропускной способности. С точки зрения пропускной способности управление (510b) перегрузкой включает в себя: передачу (655) первого пакета соответствующей команды управления источником при минимальной пропускной способности; увеличение (660) пропускной способности для передачи следующих пакетов соответствующих команд управления источниками до тех пор, пока не будет достигнута пороговая пропускная способность; и при достижении пороговой пропускной способности увеличение (665) пропускной способности до тех пор, пока не возникнет перегрузка, вследствие чего пропускная способность снижается.
Изобретение допускает большие изменения в сети 315 VHF/IP, показанной на фиг.3. Одно существенное изменение 700, показанное на фиг.7, будет использовать «повторители» 705. Повторители 705 допускают размещение источников 120 и их соответствующих радиостанций 305 VHF/IP на удалении от системы 160 с главным источником. Повторители 705 могут быть также реализованы в тех же самых радиостанциях VHF/IP как радиостанции 305 VHF/IP, но может использоваться любая радиостанция VHF/IP, известная в данной области техники. В подобных сетях 715 радиостанции 305 VHF/IP принимают и передают сигналы 300, 320 в и от системы 160 с главным источником с помощью повторителей 705. Другие изменения могут включать в себя число и расположение источников 120. Еще одни изменения станут очевидными для специалистов в данной области техники, у которых есть преимущество в использовании этого изобретения.
Это завершает подробное описание. Конкретные варианты осуществления, раскрытые выше, являются только иллюстративными, так как изобретение может быть модифицировано и осуществлено на практике различными, но эквивалентными способами, очевидными для специалистов в данной области техники, у которых есть преимущество в использовании идей данного документа. Кроме того, не подразумеваются никакие ограничения для подробностей создания либо проекта, показанных в материалах настоящей заявки, отличающихся от тех, которые описаны ниже в формуле изобретения. Следовательно, является очевидным, что конкретные варианты осуществления, раскрытые выше, могут изменяться либо модифицироваться и все подобные изменения рассматриваются в пределах объема и сущности изобретения. Соответственно, необходимая в данном документе защита изложена ниже в формуле изобретения.
1. Реализованный с помощью компьютера способ, используемый в наземной сейсморазведке, содержащий этапы, на которых:
передают множество команд управления источниками во множество источников сейсмических сигналов по сети VHF/IP с использованием протокола UDP без запоминания состояния; и
управляют перегрузкой по сети VHF/IP, наряду с тем, что передают команды управления источниками.
2. Реализованный с помощью компьютера способ по п.1, в котором передача команд управления источниками включает в себя широковещательную передачу команд управления источниками.
3. Реализованный с помощью компьютера способ по п.1, в котором передача команд управления источниками включает в себя повторную передачу пропавших пакетов.
4. Реализованный с помощью компьютера способ по п.1, в котором управление перегрузкой включает в себя этапы, на которых:
определяют, что пакет для команды управления источником пропал;
снижают пропускную способность сети VHF/IP, реагирующую на определение того, что пакет пропал; и
повторно передают пропавший пакет при пониженной пропускной способности.
5. Реализованный с помощью компьютера способ по п.4, в котором определение того, что пакет пропал, включает в себя этап, на котором принимают отсутствие подтверждения приема от одного либо более сейсмических датчиков.
6. Реализованный с помощью компьютера способ по п.4, в котором снижение пропускной способности включает в себя этапы, на которых:
устанавливают положение пропавшего пакета в последовательности пакетов для соответствующей команды управления источниками относительно следующего пакета, который необходимо передать; и
снижают пропускную способности в зависимости от установленного относительного положения пропавшего пакета.
7. Реализованный с помощью компьютера способ по п.1, в котором управление перегрузкой включает в себя этапы, на которых:
передают первый пакет соответствующей команды управления источником при минимальной пропускной способности;
увеличивают пропускную способность для передачи следующих пакетов соответствующих команд управления источниками до тех пор, пока не достигнута пороговая пропускная способность;
при достижении пороговой пропускной способности увеличивают пропускную способность до тех пор, пока не возникнет перегрузка, при которой снижается пропускная способность.
8. Реализованный с помощью компьютера способ по п.7, в котором пропускная способность увеличивается при первой скорости до достижения пороговой пропускной способности и при второй скорости при достижении пороговой пропускной способности.
9. Реализованный с помощью компьютера способ по п.7, в котором пропускная способность увеличивается с помощью ее удвоения до тех пор, пока не достигнута пороговая пропускная способность.
10. Реализованный с помощью компьютера способ по п.7, в котором пропускная способность снижается наполовину при возникновении перегрузки.
11. Реализованный с помощью компьютера способ по п.7, в котором пропускная способность снижается наполовину от пороговой пропускной способности при возникновении перегрузки.
12. Реализованный с помощью компьютера способ по п.1, в котором множество команд управления источником представляют собой команды взрывания для источников, местоположение по GPS точек взрыва, запросы на контроль качества, преждевременное завершение, конфигурацию свип-сигнала, определение свип-сигнала, групповую информацию, определяющую, к какой группе из источников принадлежит источник сейсмических сигналов или их комбинацию.
13. Машиночитаемый программный носитель данных, кодированный с помощью множества команд, который при выполнении процессором осуществляет способ по любому из пп. 1-12.
14. Реализованная с помощью компьютера система с главным источником, используемая в наземной сейсморазведке, содержащая:
процессор;
систему шин;
память, взаимодействующую с процессором по системе шин; и
программный компонент, находящийся в памяти, который при запуске процессором по системе шин осуществляет способ по пп.1-12.
