Brevet FR2494449A1 — publié le 19820521

-1- La présente invention est relative d'une façon générale aux ensembles d'exploration sismique, et plus particulièrement aux ensembles d'exploration sismique à fibres optiques. Dans les ensembles d'exploration sismique classiques, il est fait appel pour obtenir des données sismiques à un nombre alla de quelques centaines à un millier de groupes de capteurs sismique dont chacun est composé d'un ou plusieurs capteurs ou géophones individuels. Ordinairement, un groupe de capteurs contient un à trente géophones qui sont reliés électriquement entre eux de façon former un canal de données individuel. Les ensembles classiques foa appel à un câble sismique à conducteurs multiples qui contient de nombreuses paires de conducteurs, une paire par groupe de capteurs pour transmettre les données sismiques des groupes de capteurs à u: unité de traitement et d'enregistrement de données à canaux multip Comme ces câbles classiques sont extrêmement lourds et encombrants leur maniement prend beaucoup de temps et est de ce fait très oné- reux. Il a été récemment suggéré, comme décrit par exemple au brevet des Etats-Unis no 4.117.448, de faire appel à des fibres op tiques pour former une liaison de télémesure pour ensembles sismi- ques répartis à distance. Ce brevet décrit un câble à fibres opti- ques comportant un ensemble de fibres optiques triplement redon- dantes. Les fibres se terminent à chaque extrémité par un connectes de câble contenant une diode électroluminescente et un photodétecte Ce brevet suggère la transmission de données numériques par les fibres optiques. Toutefois, comme le circuit d'attaque des diodes électroluminescentes et le circuit d'amplification des photodétec- teurs sont logés à l'intérieur de l'unité de collecte de données sismiques à distance à laquelle le connecteur est relié électrique- ment, les données numériques ne sont pas logiquement compatibles. En d'autres termes, l'amplitude de signal des données numériques est beaucoup trop basse pour se prêter à un interfaçage direct avec les familles de circuits logiques courantes, telles que celles dites à logique transistor-transistor (TTL), à logique à transistor MOS complémentaires (CMOS) et à logique à couplage d'émetteur (ECL) La mise en oeuvre des dispositions décrites dans le brevet ci-dessi cité n'est manifestement pas pratique, les données numériques étant susceptibles de subir des atténuations et des distorsions sous l'el fet de la capacité des lignes, de la charge des circuits et de la capture de parasites à haute fréquence et électromagnétiques. Ce genre d'effet conduit à une collecte de données coûteuse, imprécisE et non rentable. -2- Il serait avantageux de réaliser un ensemble d'exploration sismique à fibres optiques s'appliquant de façon pratique à une ex- ploitation sur site. Il serait également avantageux de réaliser un connecteur de câble à fibres optiques/réémetteur faisant appel à une transmission de signaux numériques afin d'éviter que les signaux de commande et de données subissent une atténuation et une distor- sion irréparables. Ces résultats utiles se trouvent réalisés par la présente invention. Selon la présente invention, il est proposé un ensemble d'exploration sismique qui comporte une multiplicité d'unités de collecte de données sismiques à distance, une unité d'accès d'enre- gistrement et une unité de commande centrale. Les unités de collec- te ou unités locales, l'unité d'accès d'enregistrement et l'unité de commande centrale sont interconnectées par des câbles à fibres optiques dont chaque extrémité aboutit à un connecteur de câble sismique dans lequel est logé un réémetteur optique numérique à compatibilité logique. Le réémetteur numérique comporte un détec- teur optique et un émetteur d'attaque de fibre optique. Dans une forme de réalisation présentement préférée, le câble à fibres optiques comporte deux fibres optiques s'étendant tout le long de celui-ci et aboutissant au connecteur/réémetteur. L'une des fibres est reliée au détecteur optique du réémetteur, tandis que l'autre fibre est reliée à l'émetteur d'attaque de fibre optique. Le code dit Manchester II est utilisé pour transmettre des données entre l'unité de commande centrale et les unités de collecte à distance ou unités locales. L'unité d'accès d'enregis- trement a pour fonction de transmettre des données à destination et en provenance des unités locales connectées de chaque côté de celle-ci. Dans sa forme de réalisation préférée, l'ensemble sis- mique transmet des données par paquets d'octets, chaque mot de données se terminant par un niveau logique bas dans un but d'éco- nomie d'énergie. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tiront plus amplement de la description détaillée d'un exemple de réalisation de la présente invention qui est donnée ci-après à titre non limitatif en référence aux dessins annexés, sur lesquels: La figure 1 est une vue en perspective, avec capot enlevé, d'un connecteur/réémetteur pour câble sismique conforme à la pré- sente invention, -3- La figure 2A est une vue éclatée du connecteur/réémetteur de la figure 1 (sans son capot), La figure 2B est une vue agrandie en coupe transversale du câble à fibres optiques mis en oeuvre en association avec le connecteur/réémetteur de la figure 1, La figure 3 est un schéma électrique du circuit émetteur d'attaque de fibre optique mis en oeuvre dans le connecteur/réémet- teur de la figure 1, La figure 4 est un schéma électrique du circuit détecteur optique mis en oeuvre dans le connecteur/réémetteur de la figure 1, Les figures 5A, 5B et 5C sont des représentations d'exem- ples de signaux numériques transmis par le connecteur/réémetteur de la figure 1, La figure 6 est un schéma mécanique d'un connecteur mis en oeuvre en association avec le connecteur/réémetteur de la figure 1, Les figures 7A à 7E sont des schémas fonctionnels d'en- sembles d'exploration sismique mettant en oeuvre le connecteur/réé- metteur de la figure 1, La figure 8 est une vue représentant une unité locale mise en oeuvre dans les dispositions de la figure 7, La figure 9 est un schéma fonctionnel des circuits de l'unité locale de la figure 8, Les figures 10 à 24 sont des schémas plus détaillés de divers organes constitutifs du schéma fonctionnel de la figure 9, La figure 25 est un schéma de l'interface reliant l'unité d'accès d'enregistrement et l'unité de commande centrale représen- tées sur la figure 7A, et La figure 26 est un schéma fonctionnel de l'unité de com- mande centrale représentée sur la figure 7A. Dans toute la description ci-après, les organes constitu- tifs homologues de toutes les figures des dessins annexés sont dési- gnés par des repères numériques semblables. Les figures 1 et 2 représentent un connecteur de cable sismique/réémetteur 10 selon la présente invention. Le connecteur comporte une enveloppe ou capot 12 qui se fixe à une embase de fixation 14. Il est fait appel à un joint en caoutchouc 16 pour réa- liser entre l'embase 14 et le capot 12 une jonction étanche vis-à-viE du milieu extérieur. -4 - A l'embase de fixation 14 est fixée une pièce rectangulaire creuse 18 destinée à recevoir l'une des extrémités d'un câble à fibres optiques 20. L'embase 14 et la pièce 18 peuvent former une pièce d'un seul tenant. Le câble 20 traverse un embout presse-gar- niture 22 qui est relié en considération de l'environnement à l'une des extrémités de la pièce rectangulaire 18 par un écrou 24. Le câble à fibres optiques 20 comporte une gaine 26, de préférence en polyuréthane, qui entoure deux fibres optiques 28. Un tube séparateur 30 entoure chacune des fibres optiques 28 afin de contribuer à éviter l'endommagement des fibres optiques lorsqu'elles sont enroulées ou incurvées d'autre manière à l'intérieur du câble ou du connecteur 10. Un élément de renforcement 32 passe par le centre du câble 20 et est enroulé autour d'un prolongement annulaire 34 fixé à l'embase de fixation 14. L'élément de renforcement 32 est fixé rigidement à l'embase 14 par une vis 36. Cet élément de renfor- cement peut être une fibre de Kevlar, une fibre d'Aramid, une fibre de matière plastique à grande résistance à la traction ou similaires, et elle a pour fonction de soulager la tension des fibres lorsque des forces extérieures sont appliquées au câble. Chaque extrémité du câble 20 comporte également quatre fils à paire de conducteurs torsadés 38 destinés à véhiculer les signaux de sortie analogiques de quatre groupes de capteurs géopho- niques, comme on le verra plus en détail dans la suite en relation avec la figure 7. Les quatre fils à paire torsadée 38 sont soudés ou connectés d'autre manière à huit connexions d'un connecteur élec- trique ou prise de raccordement 40 à soixante-et-une broches, le- quel est fixé à l'embase de fixation 14 du côté opposé à la pièce rectangulaire 18. Le connecteur électrique 40 peut être de n'importe quel type classique, tel que celui fabriqué par la firme Bendix. Une matière de remplissage 42, telle qu'une charge de Kevlar, est prévue à l'intérieur du câble à fibres optiques 20. Dans la forme de réalisation présentement préférée, les fils à paire de conducteurs torsadés 38 et les tubes séparateurs 30 (contenant les fibres opti- ques 28) sont enroulés en hélice autour de l'élément de renforcement 32 afin de donner plus de flexibilité au câble et de contribuer à encaisser les forces de traction et de compression s'exerçant sur les fibres. Comme représenté, l'une des fibres optiques 28 aboutit à un module émetteur d'attaque de fibre optique 44 par un connecteur de fibre optique 46. Ce connecteur de fibre optique peut être de -5- n'importe quel type classique, tel qu'un connecteur Radiall du modèle F706.015.000, tandis que le module émetteur optique 44 peut être de n'importe quel type classique, tel que celui du modèl SPX 4140 fabriqué par la firme Spectronics. La seconde des fibres optiques 28 aboutit par un connect de fibre optique 46 dans un détecteur optique 48. Le photodétecteu 48 et l'émetteur optique 44 sont montés tous deux sur un ensemble à carte de circuit imprimé 50 qui est fixé à l'embase de fixation 14. L'ensemble à carte de circuit imprimé 50 contient des circuits à logique transistor-transistor (TTL) qui agissent sur le réémette comme on le verra plus en détail dans la suite en liaison avec les figures 3 et 4. L'ensemble 50 est relié à la prise de raccordement par une multiplicité de fils (non représentés), comme on le ver plus loin. Lorsqu'il est assemblé, le connecteur du cable/réémetteu réalise un connecteur de câble optique étanche vis-à-vis de l'ambiance extérieure, lequel protège le réémetteur et les extrémi tés des fibres optiques en leur évitant d'être affectés ou endomma gés en exploitation sur site. Le connecteur se raccorde facilement à une unité ou élément de collecte de données sismiques à distance 132 (figure 7) au moyen de la prise de raccordement 40. Un levier ou clé 52 permet au connecteur 10 d'être verrouillé en position lorsqu'il est enfiché dans un élément. On se reportera à présent à la figure 3, qui représente un schéma électrique du module émetteur optique 44. L'émetteur d'a taque de fibre optique 44 comporte une porte ET 62, jouant le rôle d'un étage tampon, qui est reliée à la base d'un transistor NPN 64 par une ligne 66. L'émetteur du transistor 64 est mis à la masse à travers une résistance 68. Le collecteur du transistor 64 est relié par une ligne 70 à une diode électroluminescente 72. Il est fait appel à une résistance de forçage haut 78 afin de compenser la capacité parasite créée par la connexion électrique aboutissant à l'unité de collecte à distance ou unité locale (figure 7). En fonctionnement, la sortie de l'étage tampon 62 passe au niveau haut, c'est-à-dire au niveau logique "1", lorsqu'un signe numérique apparaît sur la ligne 82, ce qui fait passer le transist et elle émet de l'énergie lumineuse sur l'une des fibres optiques. On se reportera à présent à la figure 4, qui représente un schéma électrique du circuit d'amplification du photodétecteur. -6- Une photodiode 88 est reliée à un circuit intégré de récepteur de fibre optique ou préamplificateur 90. Le préamplificateur 90 peut être du modèle SPX 3620 de la firme Spectronics, ou équivalent. Lorsque de l'énergie lumineuse frappe la photodiode 88, un courant de polarisation appliqué à la broche 1 du préamplificateur 90 se trouve modulé. Le courant de polarisation est converti en un signal de tension dans le préamplificateur 90, et ce signal de tension est comparé à un niveau de tension de seuil. Lorsque la tension de seuil se trouve dépassée, il apparait un "1" logique sur la broche 12 1C du préamplificateur. Le circuit intégré préamplificateur 90 contient un circuit de réglage automatique de gain (RAG) qui calibre en gain le signal de tension représentatif de l'énergie lumineuse tombant sur la photodiode 88. Un condensateur de blocage de tension 96 est prévu à l'effet d'établir l'allure d'attaque de la tension de réglage auto- matique de gain comme de besoin. Un circuit de suppression de va- riation automatique de gain 98 est prévu à l'effet de limiter le gain du réglage automatique de gain à des valeurs non susceptibles de donner lieu à une amplification de bruit suffisamment forte pour fournir des signaux logiques de sortie erronés. Un transistor 104 est rendu passant par application à sa base d'un signal Commande RAG de niveau bas. Celui-ci permet au circuit de suppression de variation automatique de gain 98 d'affecter le gain du récepteur 90. Le circuit de suppression 98 n'est mis en activité qu'aux moments o aucune donnée sous forme lumineuse ne se présente à la photodiode 88. Dès la réception de données valables, le transistor 104 est bloqué afin de permettre au gain du récepteur 90 de prendre la va- leur optimum pour assurer une réception correcte des données. La sortie du circuit intégré de récepteur de fibre optique 90 (broche 12) est reliée à l'entrée non inverseuse d'un comparateur de tensions 120 à travers une résistance de filtrage haute fréquence 122. Un circuit de rétablissement de symétrie 124 est relié à l'en- trée inverseuse du comparateur 120. Ce circuit de rétablissement de symétrie a pour fonction de remettre en forme le signal de sortie numérique du circuit intégré 90, lequel est susceptible d'être défor- mé par diverses différences entre temps de montée et temps de des- cente du système et/ou par des effets d'étalement d'impulsions dus aux fibres optiques. La figure 5A représente un exemple de signal numérique tel qu'il devrait apparaître à sa transmission du connecteur/réémet- teur 10 à une unité locale (figure 7) lorsqu'il n'est pas affecté par les effets de déformation ci-dessus mentionnés. La figure 5B représente le signal numérique tel qu'il apparaît lorsqu'il est affecté par un étalement d'impulsions. Le circuit de rétablisse- ment de symétrie 124 restitue au signal numérique déformé sa forme d'origine, comme représenté par la figure 5C. Ceci est effectué par une boucle de contre-réaction qui détecte les données à défaut de symétrie dans l'unité locale, comme on le verra plus en détail dans la suite, et qui engendre une tension de correction destinée à être appliquée en TT6 (figure 4). La figure 6 est une représentation schématique du brochage de la prise de raccordement 40. Les lignes 126 désignent les con- nexions afférentes aux fils à paires de conducteurs torsadés 38 (figure 2) . Les lignes 128 correspondent aux connexions électriques reliant la prise de raccordement 40 à divers points des circuits des figures 3 et 4, comme indiqué par les désignations alphanumé- riques. La figure 7A est un schéma fonctionnel d'un ensemble d'ex- ploration sismique à fibres optiques 130 selon la présente invention Comme représenté, des unités de collecte de données à distance 132 et une unité d'accès d'enregistrement 134 sont interconnectées par les câbles à fibres optiques jumelées 20 au moyen des connecteurs 10. Les câbles peuvent comporter huit prises d'accès 136 destinées à raccorder un réseau de groupes de géophones 138. L'utilisation des prises d'accès sur les câbles 20 est pratique, car les signaux de couplage parasites ne constituent pas un problème dans les câbles à fibres optiques. L'unité d'accès d'enregistrement 134 peut être placée n'importe o au sein du réseau d'unités locales intercon- nectées. Une unité de commande centrale 140 est reliée à l'unité d'accès d'enregistrement 134. L'unité d'accès d'enregistrement fait office de dispositif d'entrée/sortie pour l'unité de commande cen- trale. Il s'agit d'une unité locale modifiée qui est dépourvue de circuits analogiques mais est équipée de circuits auxiliaires de réémission additionnels. L'unité d'accès d'enregistrement réache- mine sur l'unité de commande centrale les données optiques arrivant dans les deux sens, ce qui permet à la ligne de fonctionner de façon indépendante dans les deux sens. Les figures 7B à 7E sont des schémas fonctionnels de variantes de configuration de l'ensemble d'exploration sismique 130. Dans les dispositions de la figure 7B, un réseau auxiliaire de -8- groupes de géophones 142 est relié à certains des accès 136 à la place d'une portion du réseau normal 138. Une telle configuration est applicable lorsqu'on a besoin de plusieurs types de réseau pour collecter des signaux sismiques de types différents. Par exem- ple, le réseau normal 138 peut enregistrer des données à basse fré- quence ou d'ondes p, et le réseau auxiliaire 142 peut être utilisé pour l'enregistrement de données à haute fréquence ou d'ondes de cisaillement. La figure 7C représente une configuration dans laquelle les câbles 20 formant liaison d'acheminement de données sont dépour- vus d'accès de câble. Les groupes de géophones 138 sont reliés direc- tement aux unités locales 132. Une telle configuration peut être souhaitable lorsque l'intercommunication entre entrées de géophones est d'importance fondamentale, et lorsqu'il est fait appel à des déploiements autres qu'en ligne. La figure 7D représente une configuration à signaux d'en- trée provenant d'un réseau MIN-MAX normal 139 (MIN-MAX est une mar- que de fabrique dont la présente Demanderesse est titulaire), tel que ceux décrits aux brevets des Etats-Unis no 4.024.492 et 4.151.504, auxquels on se reportera utilement pour plus-de détails. Des amplificateurs MIN-MAX 143 sont montés entre des paires de groupes de géophones et des accès de câble 136. La figure 7E repré- sente une configuration MIN-MAX dans laquelle les amplificateurs sont ramenés aux entrées de préamplification des unités locales. Il doit être bien entendu que le cadre de la présente invention englobe la mise en oeuvre de n'importe quelle configuration désirée de réseaux de géophones. La figure 8 représente une unité de collecte de données à distance ou élément 132. Cette unité locale 132 comporte un ensemble d'alimentation à courant continu amovible ou bloc de batteries 142 destiné à alimenter les circuits électroniques contenus dans l'élé- ment 132 et ceux contenus dans les connecteurs 10 qui sont raccordés à cet élément. Quatre connecteurs mâles 144 à soixante-et-une broches sont disposés deux par deux de chaque côté de l'élément. Deux de ces quatre connecteurs, situés chacun d'un côté de l'élément, coopèrent avec la prise de raccordement 40 du connecteur/réémetteur 10. Les deux autres connecteurs mâles 144 font office de moyens de raccor- dement auxiliaires pour des groupes de géophones 138. Au lieu de raccorder les groupes de géophones aux prises d'accès 136 prévues sur les câbles 20, il est possible de raccorder directement les groupes de géophones à l'élément 132, comme on l'a vu plus haut en référence à la figure 7C. Le coffret de l'unité 132 est réalisé en matériau cellulaire, ce qui en réduit considérablement le poids. Chaque unité locale 132 contient les circuits nécessaires pour préamplifier, filtrer, calibrer en gain et numériser les signa d'entrée analogiques en provenance des groupes de géophones. La fi- gure 9 représente sous forme de schéma fonctionnel les circuits de l'unité locale 132. Comme représenté, huit signaux d'entrée analo- giques, dont quatre proviennent de chacun de deux connecteurs nor- maux 144a ou auxiliaires 144b, sont acheminés par des lignes 150 à un multiplexeur 152 qui sélectionne soit des signaux d'entrée nor- maux, soit des signaux d'entrée auxiliaires. Les signaux d'entrée analogiques sont filtrés à l'égard des hautes fréquences et ampli- fiés par des préamplificateurs quadruples 154 avant d'être appliqué à un module d'échantillonnage-blocage, de détermination de virgule flottante instantanée et de conversion analogique-numérique 156. Tous les signaux d'entrée analogiques sont échantillonnés simul- tanément par le circuit échantillonneur-bloqueur, et sont calibrés en gain par affectation d'un coefficient de 1 à 32 768 pour arriver au voisinage du milieu de l'échelle de conversion analogique-numé- rique par le circuit de détermination de virgule flottante instan- tanée, comme décrit aux brevets des Etats-Unis no 4.104.596 et 4.158.819, auxquels on se reportera utilement pour plus de détails. Les mots de mantisse et de gain numérisés qui sont ainsi obtenus pour chaque entrée ou canal d'origine sont appliqués à un conforma- teur de sortie 158, lequel charge les données présentées en paral- lèle dans un tampon de sortie série pour acheminement de celles-ci l'unité de commande centrale 140 par la liaison optique 20. L'unité de cadencement et de commande 160 joue le rôle d'un contrôleur pour l'ensemble de l'unité locale 132. Elle reçoit et décode des données de commande arrivant de l'unité de commande centrale 140 par des récepteurs 162 pour déclencher le processus d'échantillonnage et de numérisation. Tous les canaux sont échan- tillonnés simultanément, calibrés en gain et numérisés conformément à la séquence logique de commande. A l'instant approprié, les cir- cuits logiques de cadencement et de commande fournissent des données numériques à des émetteurs 164 pour assurer leur transmission à l'u- nité de commande centrale 140. Les impulsions de commande reçues de l'unité de commande centrale contiennent un code opération, formé par un groupe de cinq bits que l'unité de cadencement et de commande -10- décode en des paramètres de réglage de l'unité locale, tels que sélection de relais, gain K, sélection de filtres, commande de géné- rateur de fonctions, etc. Une carte d'alimentation 166 utilise le bloc de batteries 142 pour développer des tensions d'alimentation régulées par l'in- termédiaire de convertisseurs continu/continu. Il est fait appel à un coupleur d'établissement/coupure d'alimentation 168 pour assurer la mise sous tension et l'entrée en fonctionnement de l'unité locale lorsqu'un ou plusieurs connecteurs de câble 10 sont branchés, comme on le verra plus en détail dans la suite. Un avertisseur sonore 167 est prévu principalement à des fins de protection contre le vol, mais il signale également les conditions de fonctionnement défec- tueuses. La figure 10 représente le circuit logique d'alarme atta- quant l'avertisseur sonore. Le signal CONNECTEURS BRANCHES déclenche une bascule monostable 30 qui actionne momentanément l'avertisseur sonore, en indiquant que le bloc de batteries 142 n'est pas hors d'usage. Un registre de débranchement non autorisé 302 et un regis- tre de mise hors tension non autorisée 304 sont validés chaque fois que l'unité locale 132 est mise sous tension. La réinitialisation de ces registres est commandée par l'unité de commande centrale 140. Lorsque les deux connecteurs sont débranchés, le signal CONNECTEURS DEBRANCHES passe au niveau haut. Si le registre de débranchement non autorisé 302 est armé lorsque le signal CONNECTEURS DEBRANCHES passe au niveau haut, une porte ET 306 change d'état, ce qui provoque l'ex- citation de l'avertisseur sonore 167. Cette protection contre le vol est agissante tant lorsque l'unité locale est sous tension que lors- qu'elle est hors tension. Lorsque la communication avec l'unité de commande centrale 140 est interrompue, le signal MISE HORS TENSION passe au niveau haut. Si le registre de mise hors tension non auto- risée 304 est armé lorsque le signal MISE HORS TENSION passe au ni- veau haut, la bascule 308 et la porte ET 310 se trouvent activées, ce qui provoque l'excitation de l'avertisseur sonore. L'avertisseur sonore 167 peut également être déclenché par un circuit extérieur de vérification de tension (non représenté). On se reportera à présent aux figures lA et 1lB, qui re- présentent sous forme de schéma fonctionnel un canal individuel de préamplificateur/filtre quadruple 154. Lorsqu'un relais d'essai 170 se trouve placé dans la position d'application de signaux d'entrée extérieurs représentée, des signaux d'entrée analogiques provenant -11- de géophones se trouvent appliqués à l'étage préamplificateur ou étage de gain K 172. L'étage de gain K 172 peut être programmé à distance à des gains de 4, 16, 64 ou 256 par un registre 174. Un pré-filtre à coupure basse 176 reçoit le signal de sortie du préam- plificateur 172 et sert à lui faire subir un filtrage passe-bas avant son application à un filtre commuté à coupure basse 178. Le filtre à coupure basse 178 peut être configuré en filtre passe-haut à atténua- tion de 0 (inactivité), 12, 24 ou 36 dB par octave par une sélection d'étages appropriée opérée par des commutateurs 180 et 182, qui sont positionnés par un registre 184. La fréquence de coupure de coupure basse est déterminée par le cycle de travail d'impulsions d'horloge de fréquence de coupure basse 186, comme on le verra plus en détail dans la suite en relation avec la figure 12. Le filtre à coupure basse 178 est suivi par un filtre shuntable 188 de réjection du 50 ou du 60 Hz dont l'activité ou l'i- nactivité peuvent être commandées à distance par un commutateur 190. Le filtre réjecteur 188 est formé de deux filtres réjecteurs du second ordre montés'en cascade afin de pouvoir fournir une atténua- tion meilleure que 60 dB sur une largeur de bande de 0,2 Hz. Le filtre réjecteur 188 est suivi par un étage tampon 188a qui attaque unfiltre de compensation d'échantillonnage (ou filtre "anti-alias") elliptique commuté du septième ordre 192. La fréquence de coupure est sélectionnée à distance par le cycle de travail d'une horloge de fréquence d'échantillonnage (ou fréquence alias) 194, comme on le verra plus en détail dans la suite en réfé- rence à la figure 12, en l'une de dix fréquences comprises dans deux bandes de fréquences de 44 à 500 Hz (bande normale) ou de 62,5 à 714 Hz (bande optionnelle). La pente normale est de 96 dB/octave MAX, tandis que la pente optionnelle est de 76 dB/octave. Le filtre 192 est suivi par un filtre de lissage à coupure haute du quatrième ordre 196 qui débarrasse le signal des composants transitoires de commutation. La sortie du filtre 196 attaque par cou- plage apériodique un étage de gain 198 qui fait office de tampon de sortie et de circuit de réglage de gain. Le signal de sortie est ensuite aiguillé sur l'échantillonneur-bloqueur (figure 13) par un circuit logique de commande 222 à l'aide d'un commutateur 200. Le filtre à coupure basse 178 et le filtre de compensation d'échantillonnage 192 font appel à des signaux commandés en largeur d'impulsions pour assurer le réglage de leurs fréquences de coupure. La figure 12 représente schématiquement le circuit de commande de -12- filtres commutés 232 qui engendre les impulsions d'horloge néces- saires et assure l'interfaçage avec l'unité de commande centrale pour la commande de largeur d'impulsions. Ce circuit synchronise aussi la commutation des filtres avec l'horloge de commande, en ré- duisant ainsi au minimum le bruit dû aux signaux transitoires reçu par 1'échantillonneur-bloqueur. Un circuit d'horloge 312 engendre un signal d'horloge.à 640 kHz ou à 320 kHz, selon que la fréquence de coupure du filtre 192 est réglée au-dessus ou au-dessous de 250 Hz (par des données de mot de commande). Le signal d'horloge est divisé par 80 par un compteur 314 afin de fournir une fréquence de 8 kHz ou de 4 kHz pour la commande des filtres. Le signal à 8 kHz/4 kHz est utilisé pour assurer la remise à zéro de compteurs 316 et 318 et de mémoires à verrouillage 320 et 322. Les compteurs 316 et 318 commandent la largeur d'impulsions des signaux de commande de filtrage en armant respectivement les mémoires à verrouillage 320 et 322 à un instant déterminé par des données de mot de commande. Le résultat final est que la période de commande de commutation des filtres est commandée par la fréquence de coupure du filtre 192, qui sélectionne un cycle de remise à zéro de 8 kHz ou bien de 4 kHîz. Les largeurs d'impulsions des signaux de commande de filtres, qui correspondent aux cycles de travail respectifs, sont déterminées par les valeurs chargées dans des registres 324 et 326 (qui initialisent respectivement les comp- teurs 316 et 318) par un mot de commande provenant de l'unité de commande centrale 140 par une ligne 328. Dans la forme de réalisation présentement préférée, il est prévu quatre préamplificateurs/filtres par carte, accompagnés des registres de données et des circuits auxiliaires associés. Il est prévu deux cartes 154 à quatre préamplificateurs dans chaque unité locale 132; cependant, l'ensemble logique de commande 160 peut oc- cuper une carte individuelle. La figure 13 est un schéma fonctionnel du module d'échan- tillonnage-blocage, de détermination de virgule flottante instantanée et de conversion analogique-numérique 156. Chaque signal de sortie de préamplificateur 154 est appliqué à l'un correspondant de huit échantillonneurs-bloqueurs 202a à 202h avant la réception d'un mot de commande en provenance de l'unité de commande centrale 140. Lors- que la commande est détectée, les échantillonneurs-bloqueurs 202a à * 202h sont simultanément commutés du mode de capture au mode de blo- cage, ce qui réduit au minimum le défaut d'alignement temporel de l'échantillonnage. -13- Selon le sens d'orientation d'élément et la cadence d'éch tillonnage établis, les canaux successifs CHI à CH8 sont multiplexé par un commutateur de multiplexage 206 sur un amplificateur de dé- termination de virgule flottante instantanée ou amplificateur de calibrage de gain 208. La commande du multiplexeur 206 est réalisée par un compteur d'adresse de canal 210. La fonction fondamentale de l'amplificateur 208 est d'amplifier les signaux d'entrée analogique à une valeur proche du maximum de la gamme de sensibilité du conver tisseur analogique-numérique 212, valeur ordinairement comprise ent le milieu et le maximum de cette gamme, et de fournir un code numér que correspondant au gain effectif dont est affecté le signal d'ent Le signal est maintenu constant ou "bloqué" pendant le pr cessus de calibrage de gain. Ce processus fait appel à une séquence logique d'approximations successives pour faire amplifier l'échanti lon bloqué à des étages appropriés de l'amplificateur 209 en lui af fectant le gain 2n voulu, avec n = 0, 1, 2,. , 15. Un détecteur d niveau 214 est activé à la fin de chaque cycle temporal d'étage de gain. Le signal amplifié est ensuite échantillonné par l'échantillo neur-bloqueur de conversion analogique-numérique 216 et converti en donnée numérique par le convertisseur analogique-numérique 212 pour être transmis en association avec le code de gain généré au cours..DTD: du processus de calibrage de gain. Afin d'éviter que les divers étages de l'amplificateur de détermination de virgule flottante instantanée 208 introduisent des erreurs de décalage appréciables, une tension de correction est re- tranchée à chaque étage. Périodiquement, le décalage de chaque étag de l'amplificateur 208 est détecté par un circuit logique de décala 218, et la tension de correction est légèrement incrémentée dans un sens propre à réduire le décalage. Un moyenneur de multiplexage 220 est utilisé pour corrige les erreurs de décalage de préamplification avant amplification par les étages de gain. La tension de correction d'erreur de chaque can est sommée dans le signal bloqué de celui-ci afin d'annuler le déca lage pendant son temps de multiplexage. Les signaux de correction sont mis à jour à chaque instant de balayage. Le circuit logique de commande 222 assure le cadencement et la commande du module d'échantillonnage-blocage, de déterminatio de virgule flottante instantanée et de conversion analogique-numé- rique 156. Ce circuit logique commande le cadencement du multiplexa de l'échantillonneur-bloqueur, la commutation des étages de gain de -14- l'amplificateur 208: la conversion analogique-numérique et le char- gement d'un registre de données 213 attaqué par le convertisseur analogique-numérique 212. La taille du système est transmise au compteur d'adresse de canal 210 par le circuit logique de cadencement et de commande d'unité locale 160 (figure 9). Il y a sélection de quatre ou de huit canaux, selon le déploiement sur site et la cadence de balaya- ge désirés. Lorsqu'il est besoin de sélectionner un nombre de canaux autre que quatre ou que huit, les données restent multiplexées à des- tination de l'amplificateur de détermination de virgule flottante instantanée 208 sous forme de quatre ou de huit canaux, mais les données superflues sont éliminées avant transmission à la liaison de données 20 par le conformateur de sortie 158. Comme représenté par la figure 14, un circuit logique de commande de masquage 329, qui fait partie du circuit logique 160, aère les données analogiques numérisées destinées à être mises en forme et transmises à l'unité de commande centrale 140. Cette ges- tion est assurée par le chargement par l'unité de commande centrale d'un bit de masquage pour chaque canal, bit de masquage qui commande la sélection de canaux spécifiques pour admission de données dans l'unité de commande centrale 140. Il est fait appel à deux registres 330 et 332 à huit bits, ce qui permet d'opérer un échantillonnage dynamique. Vu qu'un seul registre ne sert à la fois, l'autre peut recevoir des bits de masquage mis à jour. La transition entre les registres 330 et 332 est commandée par 1'unité de commande centrale 140. Chaque canal analogique est affecté à un groupe de géopho- nes particulier, et l'un de huit codes d'adresse de multiplexage différents 000, 001, 010, c.., 111 est affecté à chaque canal. Chaque fois qu'une donnée est disponible sur l'un quelconque des canaux, son code d'adresse est présenté au multiplexeur 334. Le multiplexeur 334 choisit le bit de masquage correspondant associé à ce canal, et il le présente au conformateur de sortie 158 (figure 15). La présen- tation d'un bit de masquage de valeur "1" fait convertir les données de canal au conformateur pour transmission; s'il y a présentation d'uln "0', le conformateur ne tient pas compte du canal correspondant. On se reportera à présent à la figure 15, qui représente un schéma fonctionnel du circuit logique de cadencement et de comman- de d'unité locale 160. Le circuit coupleur de commande de mise sous tension d'élément 168 met cycliquement sous tension les récepteurs optiques 48 (figure 2) du connecteur/réémetteur 10 jusqu'à ce qu'il -15- ait détection d'émission, laquelle donne lieu à l'entrée en fonc- tionnement de l'alimentation principale 166 (figure 9). S'il ne se produit pas de réception optique pendant un intervalle de temps spécifié, le circuit coupleur 168 détecte l'inactivité et repasse dans le mode cyclique d'établissement/suppression d'alimentation. Du fait que les connecteurs 10 sont mécaniquement iden- tiques, il est prévu un circuit de commande de sens d'orientation d'élément/élément en ligne 224. Le circuit 224 détermine la direc- tion d'arrivée du premier signal (de commande) et fixe celui-ci comme étant la direction de l'unité de commande centrale. Cette information étant acquise, l'unité locale peut être réglée de façon à assurer un multiplexage approprié des préamplificateurs même s'il y a permutation des connecteurs. Chaque unité locale mise sous tension commence à travailler dans un mode de répétition. Comme représenté par la figure 16, une fois qu'un mot de commande (MC) émis par l'unité de commande cen- trale 140 traverse une unité locale, un signal MC RECU déclenche une bascule d'élément en ligne 336, laquelle met hors circuit des lignes de réception 338 provenant de récepteurs optiques 48 schéma- tisés en 10A, 10B et connecte le codeur/conformateur de données d'u- nité locale 158 et un générateur de fin de transmission (EOT) 230 (figure 15) à des émetteurs optiques 44 appropriés, schématisés en A', 10B'. L'unité locale a maintenant quitté le mode de répétition, et elle se trouvé en attente de la réception du signal EOT en pro- venance de l'unité locale la précédant en amont. Après avoir détec- té ce signal de fin de transmission (qui est empêché de se propager plus loin), l'unité locale émet vers l'amont ses données codées à destination de l'unité de commande centrale 140. Ainsi, les données en provenance de cette unité locale se trouvent insérées derrière les données en provenance de l'unité locale précédente. Le choix de l'instant d'émission du signal de fin de transmission EOT par l'uni- té locale précédente permet de régler l'intervalle séparant les deux trains de données. Après que les données codées ont été transmises à l'unité de commande centrale 140, l'unité locale émet un signal de fin de transmission à destination de l'unité locale qui lui fait suite vers l'aval. A ce moment, un signal DONNEES TRANSMISES arme une bascule 336, laquelle met hors circuit le conformateur/codeur 158 et le générateur de signal de fin de transmission 230 et fait repasser l'unité locale dans le mode de répétition. -16- Afin de garantir que le mot de commande a été reçu dans son entier par l'unité locale, cette dernière demeure dans le mode de répétition pendant un intervalle de temps égal de préférence à neuf microsecondes après que le signal MC RECU a été généré. Cet intervalle de temps est plus long que celui nécessaire pour recevoir un mot de commande, mais plus court que le délai séparant la géné- ration du signal MC RECU du signal EOT. Le circuit logique de décodage de code Manchester II et de conversion série-parallèle 226 (figure 15) fait office de décodeur d'entrée et de conformateur de données. Il est fait appel au code dit Manchester II (ou "Man II", en abrégé) en raison de son caractère asynchrone "autosynchronisé". Toutes les transmissions sont faites en code Man II sous mode continu dans un but d'économie d'énergie. Comme représenté par les figures 17A et 17B, le circuit logique 226 décode le signal d'arrivée et le range dans un registre parallèle pour délivrance au décodeur de mot de commande.228. Comme représenté, une impulsion d'horloge de code Manchester II (qui sera dénommée plus brièvement impulsion d'horloge Man II) est engendrée par une porte OU EXCLUSIF 340 et un inverseur 342 chaque fois qu'il se produit une transition dans le code Man II. L'impulsion d'horloge Man II déclenche une bascule monostable 344 qui présente une constante de temps des 3/4 du temps de cellule binaire. L'impul- sion d'horloge Man II agit également sur une bascule J/K 346, avec l'intervalle des 3/4 du temps de cellule binaire lié à l'entrée J. Le signal apparaissant à la sortie Q de la bascule 346 est formé par des données en code Manchester II (représentatives soit de don- nées sismiques transmises vers l'amont, soit de données de commande transmises vers l'aval). Si une impulsion d'horloge Man II apparaît pendant l'intervalle des 3/4 du temps de cellule binaire, la sortie Q de la bascule 340 passe à l'état haut, ce qui indique que la donnée Man II est un "1". Le rythme des 3/4 du temps de cellule binaire déclenche aussi l'admission des données Man II dans un registre à décalage sérieparallèle 348 de trente-trois bits. S'il apparait une impulsion d'horloge Man II pendant l'intervalle des 3/4 du temps de cellule binaire, il y a chargement d'un "1" dans le registre 348. Sinon, c'est "0" qui est forcé dans le registre 348. Un préambule formé par une suite de zéros précède un mot de commande. Par suite d'une transmission répétée, les bits de tête du préambule peuvent se trouver déformés et être décodés comme des "1". A l'effet de prévenir la détection de "1" erronés, il est fait appel à un circuit logique éliminateur de préambule 350. Lorsque le -17- préambule est reçu, la première transition du code Man II fait paso au niveau haut la bascule 352. Ce niveau de sortie haut est retard par un circuit d'élimination temporelle 354 à constante de temps résistance-capacité, de préférence de deux microsecondes. Après échéance de ce délai, le monostable 344 est admis à se déclencher. La bascule 352 est remise à zéro après réception de toutes les données de mot de commande. Le décodeur de mot de commande 228 décode le mot de com- mande parallèle en les éléments suivants 1. Préambule - c'est un train de données formé de 24 à 56 bits tous nuls, utilisé par le circuit de réta- blissement de symétrie 124 du récepteur optique (figure 4) pour préserver l'intégrité des données d'entrée. Les circuits logiques de l'unité locale ne tiennent en fait pas compte de ce segment du mot de commande; 2. Code de synchronisation - c'est une séquence de deux bits signalant l'entrée en fonctionnement du décodeur; 3. Adresse d'unité locale - c'est un code de neuf bits spécifique de chaque unité locale. Les circuits logi- ques de l'unité locale sont insensibles à tous les codes, à l'exception d'une suite de "1" et de l'adres- se d'élément de l'unité. Les adresses sont affectées pendant la séquence de mise sous tension de l'unité locale; 4. Code opération - c'est un code de cinq bits définissar l'opération à exécuter. Par exemple, une affectation d'adresse d'élément a pour code opération 00000; 5. Mot de données - c'est un code de quinze bits qui est chargé dans des registres pour la commande des préamplificateurs, la configuration de l'élément (masque), la génération de fonctions, etc.; 6. Bit d'arrêt - c'est un code à bit unique, formé par un "1" utilisé comme bit de contrôle de validité de donnée, il indique que la donnée est correcte; 7. Retard - c'est un délai de retardement de données calculé sur N bits, qui permet à chaque unité locale de vider ses données sur la liaison optique avant de recevoir des données additionnelles de l'unité locale adjacente; et -18- 8. EOT c'est un code de quatre bits qui signifie la fin de transmission du mot de données et le début de la sortie de données à destination de l'unité de commande centrale. Comme on l'a vu plus haut, le mot de commande comporte un code de neuf bits qui sert à donner à chaque unité locale une identité propre afin de faire rester distinctes ses données. Comme représenté par la figure 18, il est prévu dans chaque unité locale un registre à neuf bits 374, qui permet de réaliser 512 combinaisons différentes. L'incorporation du comparateur 376 vise à permettre d'identifier n'importe quelle adresse d'élément de mot de commande correspondant aux données contenues dans le registre 374. Le détec- teur de suites de "1" 378 est destiné à détecter un code d'adresse formé d'une suite de "1". Lorsque l'unité locale passe sous tension, le registre 374 est effacé, de sorte que l'adresse d'élément de l'unité est "00000000". Un mot de commande spécial transmis par l'unité de commande centrale affecte à l'unité locale un numéro binaire compris entre 1 et 510, numéro qui est déterminé par la position relative de cette unité locale par rapport à l'unité de commande centrale et aux autres unités locales et est chargé dans le registre 374. Les numéros 1 à 510 sont utilisés comme adresses d'éléments individuels. Un code d'adresse à suite de zéros n'est utilisé que lors de la mise sous tension, alors qu'il y a utilisation d'un code à suite de "1" pour permettre à l'unité de commande. centrale de communiquer en même temps avec toutes les unités locales. Le générateur de détection de fin de transmission 230 (figure 15) détermine le moment o un code EOT est envoyé à l'unité locale suivante de sorte que cette dernière puisse émettre ses données. Comme représenté par les figures 19A et 19B, deux circuits de fin de transmission individuels commandent l'émission de données par les unités locales. L'un d'eux détecte le code de fin de transmission EOT émis par l'unité locale précédente côté amont; l'autre génère un code de fin de transmission EOT destiné à être envoyé à l'unité locale suivante côté aval. Le détecteur de fin de transmission de la figure 19A com- porte un compteur 356 qui est remis à zéro et sensibilisé lorsqu'un mot de commande est reçu. Le compteur 356 est désensibilisé après la réception du code de fin de transmission (code EOT). Le mot de com- mande (MC) précède le code EOT dans le train de données. L'intervalle -19de temps les séparant dépend du volume des données émises par chaque unité locale et de la position de l'unité locale concernée sur la ligne. Plus sont nombreuses les unités locales présentes entre cette unité locale et l'unité de commande centrale, plus est long le délai s'écoulant entre le mot de commande et le code EOT. Le code EOT pulse le compteur 356, ce qui provoque le déclenchement du conformateur/ codeur 158 (figure 15) afin de faire débuter la transmission des données. Le générateur de fin de transmission de la figure 19B est partiellement commandé par l'unité de commande centrale 140. Norma- lement, la transmission du code EOT est accomplie environ une micro- seconde après l'achèvement de la transmission des données. L'unité de commande centrale peut modifier cet intervalle de temps ou sépa- ration en modifiant le code qui est chargé dans le registre 358. Un code différent donne lieu à l'accès à une autre section de la mémoire morte programmable 360, ce qui affecte une position différente au code EOT par rapport aux données transmises (en modifiant ainsi l'in- tervalle de séparation). Un compteur 362 compte le nombre de canaux analogiques nuné risés qui sont à transmettre. Le compteur 362 adresse la mémoire mort programmable 360, et la sortie de la mémoire 360 initialise un comp- teur 364. Lors de la transmission des données, le compteur 362 com- mence à progresser, et sa sortie donne lieu à l'émission du code de fin de transmission EOT à l'instant correct. Le circuit logique de commande de préamplification 232, comme on l'a vu plus haut en relation avec la figure 15, détermine les fréquences et cycles de travail des signaux d'horloge 186 et 194 attaquant les filtres commutés 178 et 192 (figure 11), et il décode et valide toutes les autres fonctions de réglage de préamplificateurs et de commande intervenant dans l'ensemble de préamplification sché- matisé par la figure 11. Il est prévu un circuit de commande de détonation 234 des- tiné à provoquer une fermeture de contacts qui met en action une sour ce d'énergie. Comme représenté par la figure 20, le circuit est d'a- bord armé, et un ordre de "tir" est ensuite délivré pour provoquer la fermeture des contacts. L'ordre de tir doit être délivré dans la seconde consécutive à l'armement, ce sans quoi le circuit se trouve automatiquement invalidé. L'ordre d'armement est un signal de niveau logique bas qui est reçu de l'unité de commande centrale 140 par une ligne 366 et qui réinitialise un temporisateur 368, en faisant ainsi cesser le forçage à zéro d'une bascule 370. Lorsqu'un signal -20- de niveau logique haut (représentatif d'un ordre de tir) est reçu sur la ligne 366, la bascule 370 se trouve mise à "1", et un transis- tor 372 devient passant, ce qui provoque la fermeture de contacts aboutissant à un organe de commande de source d'énergie situé à l'extérieur de l'unité locale, comme schématisé en 373. La figure 21 est un schéma fonctionnel du conformateur/ codeur de sortie 158. Dans la forme de réalisation présentement préférée, chaque canal admet un ensemble normal de données de sor- tie qui comporte un mot de gain de quatre bits et un mot de données de quinze bits. Les données de sortie de chaque unité locale sont présentées sous la forme d'une séquence de mots qui est la suivante (1) un code de synchronisation de deux bits; (2) un code de panne d'élément à bit unique; (3) une adresse d'unité locale de neuf bits; et (4) un à huit ensembles de données de canal. La longueur totale de mot est choisie de façon à permettre d'obtenir un niveau logique "0" à la fin de transmission en vue d'économiser l'énergie entre transmissions, et à mettre en oeuvre des groupes de huit bits en vue de simplifier le codage. Le tableau ci-après indique les neuf lon- gueurs de mot possibles qui peuvent être transmises par une unité locale, selon le nombre de canaux de la transmission DONNEES DE SORTIE NCMBRE DE BITS TRANSMIS SYNCHRI + PANNE + ADRESSE + O canal =12 BITS 16 SYNHFW + PANNE + ADRESSE + 1 canal = 31 BITS 32 SYNCHRO + PANNE + ADRESSE + 2 canaux =50 BITS 56 SYNCHR1+ PANNE + ADRESSE + 3 canaux =69 BITS 72 SYNCHRF+ PANNE + ADRESSE + 4 canaux =88 BITS 88 SYNCHI + PANNE + ADRESSE + 5 canaux = 107 BITS 112 SYN2CHR + PANNE + ADRESSE + 6 canaux = 126 BITS 128 SYNOEW + PANNE + ADRESSE + 7 canaux =145 BITS 152 SYNCHRI + PANNE + ADRESSE + 8 canaux = 164 BITS 168 Il doit être bien entendu que les données de sortie peuvent être présentées sous d'autres formes sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention. -21- Comme représenté par la figure 21, le circuit conformatei comporte un compteur 380 destiné à compter le nombre des canaux miE en forme, une mémoire morte programmable 382 destinée à déterminer le nombre des bits ayant besoin d'être décalés (sur la base du tableau ci-dessus), un compteur 384 destiné à compter le nombre deE décalages qui ont été réalisés, et des mémoires à accès en file d'attente 386 destinées à conserver les données mises en forme jus- qu'à leur transmission. Lorsque le mot de commande est reçu, les bits de synchronisation, les bits de panne et l'adresse d'élément sont chargés dans un registre 388. Simultanément, le nombre néces- saire de bits à transmettre sont transférés de la mémoire morte prc grammable 382 au compteur 384. Le total du compteur 384 progresse à mesure que s'opèrent les décalages dans le registre à décalage 388. Après que huit bits ont été décalés et présentés à la mémoire 386, une impulsion d'horloge est émise pour charger les huit bits en mémoire. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que tous les mots à octets complets soient transférés dans la mémoire à file d'attente, et il y a alors incrémentation du total du compteur de temps 380. Les éventuels bits en surplus restant dans le registre à décalage sont utilisés pour compléter le mot de huit bits suivant. Il est prévu deux mémoires à file d'attente 386 afin que l'une d'elle puis être chargée par des données nouvelles cependant que l'autre a des données à destination du circuit codeur. Le circuit codeur génère le préambule, il admet et séria- lise des mots de huit bits en provenance des mémoires 386, et il convertit ces données série en code Manchester II. Lorsqu'un code de fin de transmission EOT est reçu de l'unité locale précédente, il y a génération d'un préambule de longueur spécifiée (semblable au préambule des mots de commande), ce après quoi un mot de données de huit bits en provenance des mémoires 386 est transféré au regist: à décalage 390. Le premier mot transféré est formé par les bits de synchronisation, le bit de panne et une partie de l'adresse d'élémei Le vidage par décalage du registre 390 s'effectue à une cadence de 8 MHz dans le codeur Man II 392 qui génère les transitions entre cellules ou intervalles binaires élémentaires. Les mémoires à file d'attente 386 se vident à un ryhtme de 1 MHz qui concorde avec le rythme de décalage de 8 MHz, de sorte que le codeur Man II 392 déli- vre un train de données continu. Le codage s'arrête lors de l'appli- cation à un circuit de commande 391 d'un signal en provenance de la mémoire à file d'attente qui indique que celle-ci est vide. Le bit -22final codé donne lieu à la mise à un niveau logique bas de la sortie du codeur Man II 392. Comme visible en se reportant à la figure 22, le codeur Man II 392 est validé par mise au niveau haut de l'entrée d'une porte ET 394. Pendant la génération du préambule, le registre 390 est effacé, ce qui donne lieu à la présentation d'une suite de zéros au codeur 392. Une porte OU 396 fait basculer une bascule J/K 398 aux instants des intervalles-binaires élémentaires. Une fois qu'est achevée la génération du préambule, les données en mémoire sont chargées dans le registre 390. A mesure que les données sortent par décalage, il y a soit changement d'état de la bascule 398 à mi-in- tervalle binaire lors de la présentation d'un "1" au codeur 392, soit conservation par la bascule de son état du moment en cas de présen- tation d'un "O". Après que toutes les données ont été codées, le codeur Man II 392 est rendu inactif par mise au niveau bas de l'en- trée de la porte-ET 394. La figure 23 représente un schéma fonctionnel du générateur de fonctions 169 (figure 9). Des signaux d'essai sont générés échan- tillon par échantillon sous forme numérique par l'unité de commande centrale 140. Ces signaux numériques sont ensuite transmis aux unités locales dans le mot de commande. Dans les unités locales, le signal numérique est converti en un signal analogique d'amplitude voisine de la valeur de crête maximum admissible par un convertisseur numé- rique-analogique 240. Le signal analogique obtenu est ramené par atténuation à l'amplitude désirée par un atténuateur à commande numé- rique 242 suivi d'un atténuateur fixe 244. Le signal analogique à bas niveau obtenu est ensuite transmis par l'intermédiaire d'un am- plificateur tampon 245 aux entrées d'oscillateur de préamplification 201 à des fins d'essai. La figure 24 est un schéma fonctionnel du bloc de batteries 142 et de l'alimentation 166. Le bloc de batteries comporte deux accumulateurs au plomb de 12 volts montés en série avec une sortie commune. Lorsqu'un connecteur/réémetteur 10 est raccordé à un con- necteur d'unité locale 144, le circuit de couplage 168 est validé. Dans un but d'économie d'énergie, les récepteurs optiques 48 sont soumis à des mises sous tension et hors tension cycliques jusqu'à détection d'une transmission lumineuse. Un signal VREG ENB passe alors au niveau haut afin de forcer le circuit d'établissement/cou- pure d'alimentation 246 à valider un circuit de démarrage progressif 248 et un relais princiapl d'alimentation 250. La puissance d'alimen- -23- tation est distribuée à deux convertisseurs continu-continu 252 et 254. Les tensions de sortie obtenues sont filtrées à l'aide de filtres à coupure haute 256, 258 et 260 avant d'être réparties entre diverses fonctions de l'unité locale. Un relais secondaire 262 doit être enclenché pour que l'alimentation du générateur de fonctions 169 se trouve assurée. L'unité d'accès d'enregistrement est destinée à constituer une interface auxiliaire entre l'unité de commande centrale et les unités locales. L'unité d'accès d'enregistrement régénère le code Manchester II en cours de transmission à destination et en provenance de l'unité de commande centrale. Cette régénération est effectuée au moyen de signaux d'horloge et de circuits à grande vitesse afin de réduire les fluctuations parasites de position des bits, ce qui permet aux câbles d'interconnexion aboutissant à l'unité de commande centrale d'être relativement longs. L'unité d'accès d'enregistrement est superflue si la distance comprise entre le déploiement ou champ d'exploitation et l'unité de commande centrale est relativement courte, par exemple inférieure à environ 120 mètres. Comme visible sur la figure 25, l'unité d'accès d'enregis- trement 134 est reliée à l'unité de commande centrale 140 par l'in- termédiaire d'un panneau d'entrée/sortie 400 (situé dans un camion contenant l'unité de commande centrale). Le panneau d'entrée/sortie 400 fait la liaison entre les équipements électroniques situés à l'intérieur du camion et ceux situés à l'extérieur du camion. Le code Manchester II est transmis entre les unités locales et le panneau d'entrée/sortie 400 par des fibres optiques., mais le panneau 400 est relié à l'unité de commande centrale par des fils à paires de con- ducteurs torsadés. Deux câbles à fibres optiques (dont un seul est représenté) sont connectés entre l'unité d'accès d'enregistrement et le panneau d'entrée/sortie 400. L'un de ces câbles est affecté à la transmission de données entre l'unité de commande centrale et les unités locales disposées sur la gauche de l'unité d'accès d'enregistrement, tandis que l'autre est affecté à la transmission de données entre l'unité de commande centrale et les unités locales disposées sur la droite de l'unité d'accès d'enregistrement. Il doit être bien entendu que le déploiement d'unités locales peut être re- lié optiquement à l'unité de commande centrale par l'intermédiaire du panneau d'entrée/sortie, par exemple lorsque l'unité de commande centrale est au plus à environ 120 mètres du déploiement, et qu'un tel agencement reste compris dans le cadre de la présente invention. -24- On se reportera à présent à la figure 26, qui représente un schéma fonctionnel de l'unité de commande centrale 140 et des équipements associés. Une unité à microprocesseur 270 constitue le contrôleur principal du système. Comme on l'a vu plus haut, le pan- neau d'entrée/sortie 400 monté sur camion est destiné à interfacer l'unité d'accès d'enregistrement 134 avec les récepteurs de code Manchester II 274 et les émetteurs de code Manchester Il 276. Les émetteurs 276 admettent des mots de commande en provenance du micro- processeur et les transforment en données série avec codage en Manchester II aux fins de leur transmission ultérieure aux unités locales. Les récepteurs 274 admettent des données asynchrones reçues des unités locales et décodent ces données. Les récepteurs 274 as- surent également la détection des erreurs de parité, c'est-à-dire des défauts de transmission. Le conformateur 278 présente les données sismiques sous une forme multiplexée normale, il écrit ces données dans une mémoire tampon 280 et il décode les mots de données demandés par le microprocesseur 270 par le numéro d'adressage des unités locales. La mise en forme ou présentation des données est compliquée par les tolérances à prévoir pour l'échantillonnage dynamique, qui conduisent à l'élimination de certaines données du flot de données, comme on l'a vu plus haut. La mémoire tampon 280 est formée par un ensemble de deux mémoires vives à accès direct imbriquées de 1K x 20, lequel contient des tampons pour les données sismiques et les mots de gain. La mé- moire tampon compense l'entrée/sortie non synchronisée de l'unité de commande centrale par rapport à l'unité numérique 282. En asso- ciation avec des informations d'en-tête 284, ces données sont trans- mises de façon synchrone à un calculateur central ou unité numérique 282. L'unité numérique 282 comporte un dérouleur de bande d'enregis- trement 284 et divers dispositifs auxiliaires tels qu'un conforma- teur de reproduction 282a, un panneau frontal de réception 282b, un écran-de visualisation 282c et une mémoire de masse à semiconduc- teurs 282d. Le microprocesseur 270 exécute les tâches suivantes 1. Il est fait appel à une table d'états-pour garder en mémoire les paramètres de ligne fréquemment utilisés, tels que réglage des préamplificateurs, numéro d'élé- ment taille du système, etc. Au moment de l'établis- sement des réglages du système, le microprocesseur gère -25- la sortie de ces données à destination des unités locales. 2. Le microprocesseur met en forme l'affichage sur pan- neau frontal, il décode et pointe les commutateurs de panneau frontal, et il met les données binaires sous forme décimale. Ces fonctions sont schématisées en 270a sur la figure 26. 3. Le microprocesseur gère le fonctionnement de progres- sion des unités locales pour assurer un réglage auto- matique d'avancement, de largeur d'intervalle, etc... 4. Le microprocesseur met en oeuvre des programmes enre- gistrés pour construire, faire passer et analyser divers essais de probation fonctionnelle minimale pour le système ainsi que des tests de performances du système. 5. Le microprocesseur organise l'entrée/sortie et la ges- tion temporelle des données au cours du processus d'enregistrement. L'unité de commande centrale code le mot de commande par la même méthode que le codeur Manchester II, à ceci près que le mot de commande est codé et transmis à une cadence de 4 MHz. Les commandes à coder sont générées par logiciel. Lorsqu'aucune commu- nication avec les unités locales n'est exigée, un mot de commande doit être émis à l'effet de maintenir sous tension les unités lo- cales afin que celles-ci puissent saisir des données à transmettre à l'unité de commande centrale. A cet effet, il est fait appel à un mot de commande dont le code de synchronisation est un "1" et dont tous les autres bits sont des zéros. L'unité de commande centrale décode le code Manchester II d'une façon semblable à celle des unités locales, en faisant appel des impulsions d'horloge à flancs raides, à des intervalles tempore de 3/4 de cellule binaire et à des registres à décalage (non repré- sentés). Alors que tous les mots de commande qui sont décodés par 1 unités locales ont une longueur de 32 bits, les données transmises à l'unité de commande centrale pour décodage peuvent avoir des lon- gueurs de 16 à 168 bits, comme on l'a vu plus haut. Pour prendre en compte ces longueurs de mots différentes, il est fait appel à un compteur et à un décodeur à mémoire morte programmable (non repré- sentés) pour déterminer l'instant o les données sont disponibles dans les registres à décalage. Deux registres d'attente, dont l'un -26- est utilisé pour l'adresse d'élément et l'autre pour les données sismiques, sont mis en oeuvre en association avec un troisième re- gistre à décalage pour conserver les données arrivantes devant être transmises à la mémoire tampon 280 pendant que s'effectue le char- gement de données additionnelles dans le troisième registre. Un compteur de canaux (non représenté) est également prévu pour garder trace du nombre de canaux. L'adresse d'élément, le numéro de canal et le format de bande d'enregistrement déterminent l'emplacement de la mémoire tampon en lequel s'effectue l'écriture des données. L'adresse d'élément et le numéro de canal servent également comme adresse pour accéder à une mémoire d'implantation 402 formée par un élément de mémoire vive à accès direct. Les contenus de la mémoi- re vive 402 sont utilisés pour accéder à la mémoire tampon 280. La mémoire tampon 280 est divisée en deux sections, dont chacune est alternativement chargée et vidée au cours de chaque balayage. La mémoire vive 402 adresse (pour chargement) l'une des sections de la mémoire tampon 280 pendant que l'unité numérique 282 adresse (pour vidage) l'autre section. Les contenus de la mémoire vive 402 sont générés par l'uni- té à microprocesseur 270 à partir d'informations fournies par l'opé- rateur et rangées dans la table d'états. Il est par conséquent pos- sible de ranger n'importe quelles données sismiques d'unités locales en n'importe quel emplacement voulu dans la mémoire tampon 280. Certaines vérifications sont effectuées sur les données arrivant des unités locales. D'abord, le nombre des bits reçus de chaque unité locale est contrôlé pour vérifier qu'il était correct. En second lieu, le bit de panne est examiné pour déterminer s'il est à "1". En troisième lieu, il y a contrôle de l'adresse d'élément pour vérifier que sa réception s'effectue dans l'ordre de succession. Si l'une ou plusieurs de ces vérifications mettent en évidence des anomalies, l'adresse d'élément de l'unité locale, accompagnée du type de l'erreur détectée, est chargée dans une mémoire, et il y a mise * à "1" d'un bit indicateur. Le microprocesseur 270 scrute périodique- ment ces bits indicateurs et, lorsqu'il en apparaît un, il le si- gnale à l'opérateur. Des vérifications sont également effectuées sur les don- nées sismiques à leur passage par la mémoire tampon 270. Il y a exécution d'un contrôle de parité pour déceler les mémoires défec- tueuses, et exécution d'un contrôle de plage d'amplitude maximum sur les données sismiques pour déceler un état de surcharge. Les -27- anomalies éventuellement décelées sont chargées dans une mémoire, et il y a mise à 1 d'un bit indicateur pour le microprocesseur. Des canaux auxiliaires 404 sont prévus dans l'unité de commande centrale 140 à diverses fins connues de l'homme de l'art, telles que la vérification des interruptions temporelles. Les don- nées sont mémorisées dans une mémoire tampon auxiliaire (non repré-. sentée), puis transférées à la mémoire tampon 280 au moment approprié Un compteur (non représenté) adresse une mémoire vive auxiliaire à accès direct (non représentée) lors du transfert de chaque canal. Les données des canaux auxiliaires peuvent être mémorisées en n'importe quel emplacement voulu, comme les données des canaux des unités lo- cales. En fonctionnement, un signal de commande numérique peut être transmis de l'unité de commande centrale 140 à l'unité d'accès d'enregistrement 134 (figure 7A). L'unité d'accès d'enregistrement transmet alors le signal numérique à toutes les unités locales en utilisant le connecteur/réémetteur numérique 10 selon la présente invention. Le signal numérique est transmis électriquement aux réé- metteurs contenus dans les connecteurs lOd et 10e. Le signal numériqu est converti en énergie lumineuse par l'émetteur d'attaque de fibre optique 44 contenu dans chaque connecteur. L'énergie lumineuse repré- sentant le signal de commande numérique est ensuite transmise aux ré- émetteurs adjacents respectifs lOc et lof par l'une des fibres optiques 28 contenues dans les câbles 20. L'énergie lumineuse est détectée par les photodiodes 88 contenues dans les connecteurs lOc et lOf. Le signal lumineux est retransformé en un signal numérique, lequel est transmis électriquement aux unités locales 132b et 132c. Les unités locales examinent alors le signal de commande numérique quant à savoir s'il s'applique à elles, et elles transmettent élec- triquement les signaux numériques aux connecteurs/réémetteurs lob et 10. Les émetteurs d'attaque de fibre optique 44 contenus dans les connecteurs lob et 10q convertissent le signal de commande numérique en énergie lumineuse, laquelle est transmise aux connecteurs/réémet- teurs adjancents suivants respectifs lOa et l0h par les câbles 20. Le processus est ensuite réitéré. En ce qui concerne la transmission des données, les signaux de sortie analogiques des groupes de géophones 138 sont transmis aux unités locales 132 par les fils à paires torsadées 38 qui sont con- nectés aux prises d'accès 136. En fonctionnement, des données ana- -28- logiques sismiques sont par exemple reçues par l'unité locale 132b. L'unité locale 132b transforme les données analogiques en données numériques, lesquelles sont ensuite transmises électriquement au connecteur/réémetteur lOc. Les données numériques sont transformées en énergie lumineuse par l'émetteur optique 44 contenu dans le con- necteur lOc. Par le câble 20b, les données sont transmises optique- ment au connecteur/réémetteur 10d, o elles sont reçues par le photo- détecteur 48. Celui-ci ramène les données optiques sous leur forme d'états électriques numériques et transmet ces données numériques à l'unité d'accès d'enregistrement 134. Comme l'ensemble de collecte de données sismiques à dis- tance est bidirectionnel, il est indifférent que le câble 20 soit connecté à une unité locale par l'une ou par l'autre de ses extré- mités. Une fois qu'un câble se trouve branché entre deux unités locales, l'une des fibres optiques ne véhicule que des signaux de commande numérisés, tandis que l'autre ne véhicule que des signaux de données sismiques numérisés. Le câble 20 peut véhiculer des don- nées de commande et des données sismiques (en sens opposés) simul- tanément, en constituant ainsi un système numérique travaillant en duplex total. Toutefois, la forme de réalisation présentement pré- férée met en oeuvre un fonctionnement en mode semi-duplex afin de préserver les performances de rapport signal/bruit. Il doit être bien entendu que l'invention peut admettre d'autres formes de réalisation, telles que celle d'un ensemble faisant appel à une liaison de données bidirectionnelle à fibre unique. La description de la forme de réalisation préférée qui précède n'a été donnée que pour faciliter la compréhension de l'invention par l'homme de l'art, et elle ne saurait être inter- prétée comme limitative pour la portée de l'invention. -29- REVENDICATIONS 1. Ensemble d'exploration sismique à fibres optiques, caractérisé en ce qu'il comprend: une multiplicité d'unités locaL de collecte de données sismiques à distance (132); une unité de commande centrale (140); une multiplicité de câbles à fibres op- tiques (20), comportant une-liaison optique en duplex (28), desti- nés à interconnecter des unités locales adjacentes et l'unité de commande centrale; et un connecteur de câble sismique (10) compor- tant un réémetteur optique numérique à compatibilité logique racco: dé à chaque extrémité du câble à l'effet d'assurer la jonction du câble aux unités locales et à l'unité de commande centrale. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un panneau d'entrée/sortie (400) assure l'interfaçage de l'uniti de commande centrale (140) avec les unités locales (132), ledit pal neau d'entrée/sortie étant couplé optiquement aux unités locales et étant relié électriquement à l'unité de commande centrale. 3. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une unité d'accès d'enregistrement (134) est disposée entre deux unités locales (132) adjacentes quel conques, ladite unité d'accès d'enregistrement étant une unité lo- cale modifiée destinée à régénérer les données numérisées à desti- nation et en provenance des unités locales, ladite unité d'accès d'enregistrement étant couplée optiquement à l'unité de commande centrale (140). 4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le panneau d'entrée/sortie (400) et l'unité de commande centrale (140) sont disposés dans un véhicule mobile. 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 4, caractérisé en ce que chaque unité locale (132) comporte des circuits de signalisation de branchement de connecteur (167, 300) propres à déclencher momentanément un signal acoustique lors du raccordement d'un connecteur de câble (10) à une unité locale à tension d'alimentation normale. 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 , caractérisé en ce que chaque unité locale (132) comporte des circuits de signalisation de coupure d'alimentation (167, 308) propres à déclencher une alarme acoustique lorsque la communicatio avec l'unité de commande centrale (140) est interrompue acciden- tellement. -30- 7. Ensemble selJo l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisa en ce que chaque unité locale (132) comporte des circuits de signalisation de débranchement non autorisé (167, 302) propres à déclencher une alarme acoustique lorsque les deux con- necteurs de càble (10) aboutissant à ladite unité locale sont débranchés. 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par la mise en oeuvre du code Manchester Il en mode continu pour transmettre des données entre l'unité de commande centrale (140) et les unités locales (132). 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les données sont transmises par paquets de groupes de huit bits. 10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que chaque train de données se termine par un niveau logique bas afin d'économiser l'énergie à la transmission. 11. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisé en ce qu'une adresse d'élément est affectée à chaque unité locale (132) par l'unité de commande centrale (140). 12. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'un code de fin de transmission est transmis par l'unité de commande centrale (140) et par chaque unité locale (132) après un délai prédéterminé consécutif à la transmission de données. 13. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que chaque unité locale (132) se trouve dans un mode de répétition jusqu'à la réception d'un code de fin de transmission. 14. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'unité de commande centrale (140) émet des données de commande comprenant un mot à bits multiples compor- tant un code de synchronisation, un code d'adresse d'élément, un code opération, un code de réglage d'élément et un code d'arrêt. 15. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce chaque unité locale (132) collecte jusqu'à quatre canaux de données sismiques au moins, les données sismiques étant transmises en mots de longueurs différentes multiples de huit bits dépendant du nombre de canaux de données mis en service, chaque canal de données véhiculant un code à bits multiples comprenant des données, chaque mot comportant un code de synchronisation, un code de panne et un code d'adresse d'élément. -31- 16. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisé en ce que chaque unité locale (132) comporte un cir- cuit de commande de masquage (329) propre à sélectionner celui des canaux de données disponibles qui est à transmettre. 17. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'un préambule formé d'une suite de zéros précède les données de commande à l'effet de préserver l'intégrité des données, et en ce que chaque unité locale (132) comporte un circuit d'élimination de préambule (350) propre à empêcher la dé- tection de données erronées. 18. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce qu'un préambule formé d'une suite de zéros précède les données sismiques à l'effet de préserver l'intégrité des données, et en ce que l'unité de commande centrale (140) com- porte un circuit éliminateur de préambule propre à empêcher la dé- tection de données erronées. 19. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que chaque unité locale (132) comprend des circuits (154, 156) propres à préamplifier, à filtrer, à calibrer en gain et à numériser des données sismiques analogiques. 20. Ensemble selon la revendication 19, caractérisé en ce que le circuit de filtrage (154) comprend des filtres commutés (178, 192) mettant en oeuvre un signal commandé en largeur d'impulsions pour assurer le réglage du point de coupure de filtrage, la largeur d'impulsions étant fixée sous la commande de l'unité de commande centrale (140), la commutation de filtrage étant synchronisée sur une horloge de base afin de réduire au minimum les composantes tran- sitoires de commutation. 21. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que l'unité de commande centrale (140) compor- te des circuits propres à effectuer des contrôles de parité, des contrôles d'amplitude maximum admissible, des contrôles de total de bits, des contrôles de bit de panne et des contrôles d'ordre de succession d'éléments. 22. Procédé de collecte de données sismiques mettant en oeuvre un ensemble d'exploration sismique selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, caractérisé en ce qu'il comprend les opé- rations consistant: à recevoir de l'énergie lumineuse représen- tative d'un signal numérique à compatibilité logique dans un connec- teur de cable sismique; à transformer l'énergie lumineuse en un -32- signal numérique à compatibilité logique -à l'intérieur du connec- teur; et à transmettre électriquement ledit signal numérique à une unité locale adjacente de collecte de données sismiques à distance. 23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les opérations consistant: à recevoir simultanément un signal numérique à compatibilité logique dans un connecteur de câble sismique; à transformer ledit signal numérique en énergie lumineuse à l'intérieur du connecteur; et à transmettre optiquement l'énergie lumineuse sur un câble à fibre(s) optique(s).