Brevet FR2538561A1 — publié le 19840629

L'invention a pour objet un dispositif de transmission de signaux entre un système central de commande et d'enregistrement et des appareils d'acquisition de données sismiques, utilisant à la fois des liaisons par câbles et par voie hertzienne. Le dispositif de transmission selon l'invention concerne plus particu- lièrement la transmission de signaux entre un système central de commande et des appareils d'acquisition de données sismiques agencés pour trans- mettre à la fois par radio et par câble de transmission, les signaux sis- miques qu'ils ont collectés, numérisés et enregistrés, ces signaux leur étant fournis par des ensembles de capteurs sismiques répartis le long d'un profil sismique à étudier, en réponse aux échos sur des couches ré- fléchissantes du sous-sol de signaux sismiques engendrés dans le sol par une source d'ébranlements appropriée. Un tel dispositif adapté à la transmission d'ordres et de données par câbles ou par ondes hertziennes est décrit dans la demande de brevet français EN 81/16 281 Il est associé d'une part à une pluralité d'ap- pareils d'acquisition adaptés chacun à communiquer avec un système cen- tral de commande et d'enregistrement par radio ou par câble et comporte une pluralité de moyens de connexion amovibles permettant, lorsqu'ils sont en place, de relier chaque appareil à un câble de transmission com- mun et de neutraliser les moyens d'émission et de réception par radio - associés, et d'autre part audit système central de commande et d'enre- gistrement, ce qui permet à celui-ci de communiquer indifféremment avec chaque appareil d'acquisition par câble ou par radio suivant le type de liaison effectivement utilisé Ces appareils d'acquisition associés à leurs moyens d'émission et de réception par radio et leurs moyens de connexion amovibles particuliers sont disposés dans des boîtiers ou des bouées dénosés sur le terrain à une certaine distance les uns des autres et reliés aux récepteurs sismiques. Les appareils d'acquisition ayant collecté les données fournies par les capteurs sismiques qui leur sont respectivement associés, le systàme central de commande et d'enregistrement envoie des ordres de tranemis- sion successivement à tous les appareils d'acquisition pour qu'ils trans- mettent les signaux collectés sur le câble de transmission commun ou par radio Les transmissions de données sont effectuées de préférence par voie hertzienne lorsque la qualité des transmissions est suffisante Mais lorsque le terrain o sont déposés les boîtiers ou bouées est très acci- denté ou lorsque des obstacles (forêts épaisses par exemple) s'opposent à la bonne transmission des ondes hertziennes depuis certains boîtiers ou certains groupes de boîtiers particuliers, on doit, de ce fait, con- necter ceux-ci par un câble de transmission au système central de com- mande et d'enregistrement, les autres étant reliés au système central par radio. Les liaisons par câble sont très fiables quel que soit la nature ou le relief du terrain mais leur mise en place nécessite des opérations de pose et de dépose longues et coûteuses, surtout dans les régions de mon- tagnes ou de marécages. La connexion sélective des boîtiers ou bouées au câble de transmission commun permet de simplifier notablement la phase d'installation sur le terrain de l'ensemble de réception sismique Mais, ce système de trans- mission mixte présente parfois certains inconvénients dans le cas o, par exemple, le nombre de boîtiers pour lesquels les liaisons hertziennes satisfaisantes sont impossibles, est relativement faible et o il est cependant nécessaire de dérouler un câble de transmission, parfois sur de grandes distances, pour les relier au système central, en traversant -3 - des zones o les liaisons hertziennes sont satisfaisantes Ce cas se pré- sente par exemple lorsqu'une partie des boitiers ou bouées est disposée sur le même versant d'une élévation de terrain que le système central de commande et d'enregistrement, et accessible par voie hertzienne et qu'une autre partie d'entre eux est installée sur le versant opposé et seulement accessible par un câble de transmission Un tel câble doit en conséquence être mis en place pour franchir l'élévation de terrain et permettre la liaison de ces boitiers éloignés au système central. Dans certains cas également, la plupart des boitiers ou bouées sont dis- posés dans une zone à l'intérieur de laquelle les transmissions par ra- dio sont satisfaisantes, mais par contre difficilement accessibles depuis le système central de commande -et d'enregistrement lorsque celui-ci se trouve en dehors de ladite zone, ce qui oblige également à dérouler un câble de transmission de grande longueur entre ces boitiers et le sys- tème central. Le dispositif selon l'invention permet d'éviter les inconvénients ci- dessus mentionnés. Il est remarquable en ce qu'il comporte un élement-relais pourvu d'un ensemble émetteur-récepteur de radio associé à un ensemble d'émission et de réception de signaux sur un câble de transmission, cet élément-relais étant connecté à au moins une partie de l'ensemble d'appareils d'acqui- sition ou au système central de commande et d'enregistrement par l'in- termédiaire d'un câble de transmission. Suivant une première variante, l'élément-relais est connecté à une par- tie de l'ensemble d'appareils d'acquisition par un câble de transmission et relié au système central de commande et d'enregistrement par voie hertzienne. Le dispositif permet d'éviter dans ce cas le déroulage d'un câble de transmission entre le système central et l'élément-relais. Suivant une seconde variante, l'élément-relais est connecté au système 4 central de commande et d'enregistrement par un câble de transmission et à une partie au moins de l'ensemble d'appareils d'acquisition par voie hertzienne. Dans ce cas, le dispositif permet d'éviter le déroulage d'un câble de transmission entre l'élément-relais et une partie des appareils d'acqui- sition qui sont accessibles par voie hertzienne depuis ledit élément- relais. D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon l'invention apparaîtront à la lecture de la description de modes de réalisations particuliers et non limitatifs, et en se référant aux dessins annexés sur lesquels la figure variante, la figure variante, 1 représente schématiquement le dispositif suivant la première 2 représente schématiquement le dispositif suivant la seconde la figure 3 représente l'élément-relais du dispositif suivant la première variante, et la figure variante. 4 représente l'élément-relais du dispositif suivant la seconde Suivant la première variante représentée à la figure 1, le système cen- -tral de commande et d'enregistrement 1 installé sur un camion peut commu- niquer par ondes de radio avec un premier groupe B 1, B 2 B d'une sé- rie de N appareils d'acquisiton de données sismiques-répartis sur le ter- rain, les autres appareils Bm+î, B + 2 B de la série, constituant un second groupe, étant, pour une raison quelconque liée par exemple à la topographie du terrain (cas représenté) ou à sa végétation, inaccessibles par voie hertzienne. On installe alors le plus près possible des appareils d'acquisition du second groupe mais dans un endroit o les liaisons hertziennes avec le système central sont satisfaisantes, un élément-relais 2 qui comporte (Fig 3) un émetteur 3 d'ondes de radio et un récepteur 4 d'ondes de ra- dio, un amplificateur adaptateur 5 dont la sortie est connectée à l'entrée de l'émetteur 3, un amplificateur adaptateur 6 dont l'entrée est connectée à la sortie du récepteur 4 et un système d'alimentation électrique 7 La sortie de l'émetteur 3 et l'entrée du récepteur 4 sont connectées à une antenne d'émission et de réception 8. Un câble de transmission 9 (Fig l) comportant deux lignes L 1, L 2 est dé- roulé pour permettre l'interconnexion des différents appareils Bail à Bn du second groupe à l'élément-relais 2 La ligne L 1 est utilisée pour la transmission de signaux d'ordre aux apapreils d'acquisition, la ligne L 2 servant à la transmission par lesdits appareils des signaux appropriés en réponse aux signaux d'ordre particuliers qu'ils détectent sur la ligne L 1. L'entrée de l'amplificateur 5 est connectée à la ligne 2 constituée d'une paire de fils conducteurs torsadés La sortie de l'amplificateur 6 est connectée à la ligne L 1 constituée également d'une paire de fils conduc- teurs torsadés. Le dispositif fonctionne de la manière suivante. Le système central de commande et d'enregistrement 1 transmet par radio des ordres codés associés à des signaux d'adresse Chaque appareil d'ac- quisition est adapté à ne prendre en compte que les signaux d'ordre cor- respondant au numéro d'adresse qui lui est affecté L'élément-relais 2 reçoit par son antenne 8 les signaux de radio provenant du système cen- tral; il les détecte et les adapte avant de les transmettre sur la ligne Li vers les appareils d'acquisiton B à B qui lui sont connectés Si 1 ' M+ l n l'ordre transmis concerne un quelconque des appareils Bm+l à Bn du second groupe, cet appareil réagit en se connectant sur la ligne L 2 du câble de transmission et en transmettant sur celle-ci les signaux appropriés vers l'élément-relais 2, qui les adapte au moyen de l'amplificateur 5 et de- l'émetteur 3 afin de les transmettre sous forme d'ondes de radio au sys- -6 - tême central 1 Les échanges de signaux d'ordre et de données entre le système central et les appareils B 1 à Bm du premier groupe s'effectuent exclusivement par voie hertzienne. Suivant la seconde variante représente à la figure 2, le système central de commande et d'enregistrement 1 peut communiquer par un câble de trans- mission 10 à deux lignes Li L 2 avec un élément-relais 11 (Fig 4) iden- tique à celui de la figure 3, installé dans un endroit tel qu'il peut communiquer par ondes hertziennes avec un groupe de p appareils B'1, BI 22 B' d'un ensemble de N appareils d'acquisition de données sismiques, les (n p) autres appareils B' p+l B'n de la série communiquant direc- tement par ondes radio avec le système central 1 L'élément-relais de la figure 4 se distingue de celui représenté à la figure 3 uniquement par ses connexions sur les lignes L et L 2 du câble de transmission 10 Dans 1 2 ce cas, l'entrée de l'amplificateur 5 et la sortie de l'amplificateur 6 sont connectées respectivement aux lignes L 1 et L 2. De la même manière que précédemment, le système central 1 transmet par voie hertzienne et sur le câble de transmission 10 des signaux d'ordre associés à des signaux de code définissant des numéros d'adresse Ces signaux d'ordre sont reçus par voie hertzienne par les appareils d'acqui- sition B'p+l à B'n, et au moyen de la ligne de transmission L 1 du câble de transmission, par l'élément-relais 11 qui les adapte avant de les transmettre sous forme de signaux radio aux différents appareils B'1, B'2 B' p Si un des ordres transmis concerne un des p appareils de ce groupe, celui-ci réagit en transmettant par voie hertzienne les signaux appropriés répondant à l'ordre reçu Ces signaux sont reçus par l'élément- relais Il qui les adapte avant de les transmettre au système central 1 par l'intermédiaire de la ligne L 2 du câble de transmission 10. On ne sortirait pas du cadre de l'invention en utilisant, dans la secon- de variante décrite, le câble de transmission 10 déroulé entre l'élément- relais 11 et le système central 1 pour connecter directement à celui-ci les (n p) appareils B' + 1 à B' de la série ou certains d'entre eux si leur disposition relative se prête à de telles connexions, ces appareils se commutant automatiquement sur le câble pour échanger des signaux avec le système central 1. -7 - R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif de transmission de signaux entre une série d'appareils d'acquisition (B 1, B 2 Bn) adaptés chacun à collecter des signaux pro- venant d'un capteur sismique ou d'un ensemble de capteurs sismiques, et un système central de commande et d'enregistrement ( 1) adapté à centra- liser l'ensemble des signaux sismiques collectéspar les appareils d'ac- quisition et à les enregistrer, les appareils d'acquisition et le sys- tème central étant pourvus de moyens de transmission mixte de données par voie hertzienne ou par câble de transmission, caractérisé en ce qu'il comporte un élément-relais ( 2, 11) pourvu d'un ensemble émetteurrécepteur de radio associé à un ensemble d'émission et de réception de signaux sur un câble de transmission, cet élément-relais étant connecté à au moins une partie de la série d'appareils d'acquisitionï ou au système central de commande et d'enregistrement par l'intermédiaire d'un câble de transmis- sion ( 9, 10). 2 Dispositif de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément-relais ( 2) est connecté à un groupe de la série d'appa- reils d'acquisition par un câble de transmission ( 9) et relié au système central de commande et d'enregistrement ( 1) par voie hertzienne. 3 Dispositif de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément-relais est connecté au système central de commande et d'enregistrement ( 1) par un câble de transmission ( 10) et à un groupe au moins de la série d'appareils d'acquisition, par voie hertzienne. 4 Dispositif de transmission selon la revendications, dans lequel le câble de transmission comporte deux lignes (L, L 2) de transmission affec- tées respectivement à la transmission de signaux d'ordre provenant du sys- tème central de commande et d'enregistrement et de données provenant des appareils d'acquisition concernés par les signaux d'ordre, caractérisé en ce qu'il comporte un émetteur ( 3) d'ondes de radio et un récepteur ( 4) d'ondes de radio dont la sortie et l'entrée respectives sont connec- tées à une antenne ( 8) d'émission-réception, et deux amplificateurs- adapteurs ( 5) et ( 6) connectés respectivement à l'entrée de l'émetteur ( 3) -8 - et à la sortie du récepteur ( 4), ces deux amplificateurs adaptateurs étant respectivement connectés aux deux lignes du câble de transmis- sion. 5 Dispositif de transmission selon la revendication 3, caractérisé en ce que le câble de transmission ( 10) est connecté à des appareils d'ac- quisition d'un second groupe de la série.