Brevet FR2898989A1 — publié le 20070928

Communication entre capteurs équipés et un enregistreur Les mises en oeuvre des diverses technologies décrites par la suite se rapportent généralement à une acquisition de données sismiques. Une étude sismique comprend généralement un système d'acquisition consistant en une pluralité de sources sismiques qui soumettent la terre à une énergie, un enregistreur et une pluralité de capteurs équipés configurés pour enregistrer des signaux représentant les effets de l'énergie produite par les sources sismiques, qui sont généralement connus sous le nom de données sismiques. D'une manière générale, les données sismiques peuvent être envoyées à l'enregistreur via un réseau de noeuds de transport qui exécutent des applications configurées pour collecter les données sismiques en provenance des capteurs équipés au moyen d'une technique d'interrogation et relayer les données sismiques vers l'enregistreur. Il est décrit par la suite les mises en oeuvre de diverses technologies applicables à un système d'acquisition de données sismiques. Dans certaines applications, le système d'acquisition de données sismiques comprend un enregistreur comportant une mémoire dans laquelle réside une application de protocole de communication et un ou plusieurs capteurs équipés en communication avec l'enregistreur via un réseau de communications. Chaque capteur équipé peut comporter une mémoire dans laquelle réside l'application de protocole de communication Il est également décrit les mises en oeuvre de diverses technologies d'envoi de données sismiques à un enregistreur par un capteur équipé. Dans une mise en oeuvre, la méthode comprend l'échantillonnage de données sismiques provenant d'un capteur équipé, l'envoi des données sismiques à l'enregistreur via un protocole de communication et la réception d'un signal accusant réception des données sismiques par l'enregistreur. Il est également décrit les mises en oeuvre de diverses technologies pour un capteur équipé dans un système d'acquisition de données sismiques. Dans une mise en oeuvre, le capteur équipé comprend un capteur, un processeur et une mémoire contenant des instructions de programme exécutables par le processeur pour échantillonner des données sismiques provenant du capteur et envoyer les données sismiques au moyen d'un protocole de communication. L'invention n'est pas limitée aux mises en oeuvre qui résolvent l'un ou l'autre ou la totalité des inconvénients constatés. La Figure 1 illustre un système d'acquisition de données sismiques 10 en conformité avec les mises en oeuvre de diverses technologies décrites dans les présentes. La Figure 2 illustre un schéma d'un capteur équipé en conformité avec les mises en oeuvre de diverses technologies décrites dans les 15 présentes. La Figure 3 illustre un schéma d'un enregistreur en conformité avec les mises en oeuvre de diverses technologies décrites dans les présentes. La Figure 4 illustre un organigramme d'une méthode d'envoi de données sismiques en conformité avec les diverses technologies décrites dans les présentes. 25 La Figure 1 illustre un système d'acquisition de données sismiques 100 en conformité avec les mises en oeuvre de diverses technologies décrites. Dans une mise en oeuvre, le système d'acquisition de données sismiques 100 est utilisé à terre. Toutefois, il convient de comprendre que dans certaines mises en oeuvre, le système d'acquisition de données 30 sismiques 100 pourra être utilisé dans d'autres configurations telles que des configurations marines. Le système d'acquisition de données sismiques 100 pourra comprendre des capteurs équipés 110, 120 et 130 en communication avec un réseau de communications 140. Bien que seulement trois capteurs équipés soient présentés, il convient de comprendre que, dans certaines 35 mises en oeuvre, plus ou moins de trois capteurs équipés pourront être 20 utilisés dans le système d'acquisition de données sismiques 100. Chaque capteur équipé sera décrit de manière plus détaillée en référence à la Figure 2. Le système d'acquisition de données sismiques 100 comprend également un enregistreur 150 en communication avec le réseau de communications 140. De cette manière, les capteurs équipés peuvent communiquer avec l'enregistreur 150 via le réseau de communications 140, qui peut être n'importe quel type de réseau de communications, incluant des liaisons câblées, des liaisons sans fil, des fibres optiques, un réseau Ethernet et assimilés. Dans une mise en oeuvre, le réseau de communications 140 relie chaque capteur équipé à deux ou plusieurs voies de communication vers l'enregistreur 150, qui est configurable pour recevoir des données sismiques et les stocker dans des enregistrements. L'enregistreur 150 sera décrit de manière plus détaillée dans les paragraphes ci-dessous en référence à la Figure 3. La Figure 2 illustre le schéma d'un capteur équipé 200 en conformité avec les mises en oeuvre de diverses technologies décrites dans les présentes. Dans une mise en oeuvre, le capteur équipé 200 peut comporter un processeur de signaux numériques 210, une mémoire système 220, un bus système 230 qui relie le processeur de signaux numériques 210 à la mémoire système 220. La mémoire système 220 peut comporter une mémoire vive (RAM) 225 et une mémoire morte (ROM) 228. Le processeur de signaux numériques 210 peut comporter un microprocesseur. Un dispositif d'entrées/sorties de base contenant les routines de base qui contribuent au transfert des informations entre les composants au sein de l'ordinateur, lors du démarrage par exemple, peut être stocké dans la ROM 228. Le capteur équipé 200 peut également comporter un capteur 250, qui est configuré pour détecter l'énergie sismique sous la forme de mouvements du sol ou d'une onde de pression dans un fluide et la transformer en une impulsion électrique. Le capteur 250 peut également porter dans l'industrie de l'acquisition de données sismiques la désignation de récepteur. Dans une mise en oeuvre, le capteur 250 peut être un accéléromètre configurable pour mesurer l'accélération d'un navire ou d'un aéronef, ou pour détecter les accélérations du sol produites par des vibrations acoustiques dans des forages ou à la surface de la terre. Les hommes de l'art seront sensibles au fait que divers types de capteurs sont utilisables dans les mises en oeuvre des diverses technologies décrites dans les présentes. De plus, bien que le capteur équipé 200 soit décrit comme comportant un unique capteur, il convient de comprendre que, dans certaines mises en oeuvre, le capteur équipé 200 peut comporter plusieurs capteurs. Le capteur équipé 200 peut également comporter un périphérique de stockage 240 destiné à héberger un système d'exploitation 245, une application de protocole de commande de transmission/protocole Internet (TCP/IP) 246, une application d'acquisition de données sismiques 248 et d'autres modules de programmes exécutables par le processeur de signaux numériques 210. Le système d'exploitation 245 est configurable pour commander le fonctionnement du capteur équipé 200. Le système d'exploitation 245 peut être Windows XP, Mac OS X, des variantes de Unix telles que Linux et BSD et assimilés. L'application de protocole TCP/IP 245 peut être définie comme étant une architecture logicielle par couches qui permet aux capteurs équipés de communiquer avec l'enregistreur 150 sur le réseau de communications 140. Le protocole TCP/IP peut également porter la désignation courante de langage ou protocole de communication de base de l'Internet. Par suite, les capteurs équipés peuvent utiliser l'application de protocole TCP/IP 245 pour transférer les données sismiques à l'enregistreur 150. Bien que les mises en oeuvre susmentionnées soient décrites en référence à un protocole TCP/IP, il convient de comprendre que certaines mises en oeuvre peuvent utiliser d'autres types de protocoles de communications, tels que les protocoles orientés connexion de bout en bout, l'interconnexion de systèmes ouverts (OSI), le mode de transfert asynchrone (ATM) et assimilés. L'application d'acquisition de données sismiques 248 est configurable pour échantillonner des données sismiques provenant du capteur 250 et envoyer les données sismiques à l'enregistreur 150 via l'application de protocole TCP/IP 246. La méthode selon laquelle les données sismiques sont transférées entre les capteurs équipés et l'enregistreur sera décrite de manière plus détaillée dans les paragraphes suivants en référence à la Figure 4. Le périphérique de stockage 240 peut être raccordé au processeur de signaux numériques 210 via le bus système 230 et un contrôleur de mémoire de masse (non illustré). Le périphérique de stockage 240 et son support associé lisible par un ordinateur sont configurables afin de constituer une mémoire non volatile pour le capteur équipé 200. Les hommes de l'art seront sensibles au fait que le support lisible par ordinateur pourra être constitué de tout support disponible accessible par le capteur équipé 200. Par exemple, le support lisible par ordinateur pourra comporter un support de mémoire informatique et un support de communication. Le support de mémoire informatique comprend des supports volatiles et non volatiles et des supports amovibles et fixes implantés en conformité avec toute méthode ou technologie de stockage des informations telles que des instructions lisibles par ordinateur, des structures de données, des modules de programmes ou autres données. Le support de mémoire informatique comprend également de manière non exhaustive une RAM, une ROM, une mémoire morte effaçable et programmable (EPROM), une mémoire morte effaçable et programmable électriquement (EEPROM), une mémoire flash ou autre technologie de mémoire à base de semi-conducteurs, CD-ROM, disques numériques polyvalents (DVD) ou autre stockage optique, cassettes magnétiques, bandes magnétiques, stockage sur disque magnétique ou autres périphériques de stockage, ou tout autre support utilisable pour stocker les informations désirées et accessible par le capteur équipé 200. Le capteur équipé 200 peut être raccordé au réseau de communications 140 via une interface de réseau équipée 260 reliée au bus système 230. Il convient d'apprécier que l'interface de réseau équipée 260 est également utilisable pour établir un raccordement avec d'autres types de réseaux et systèmes informatiques déportés. La Figure 3 illustre un schéma d'un enregistreur 300 en conformité avec les mises en oeuvre des diverses technologies décrites dans les présentes. Dans une mise en oeuvre, l'enregistreur 300 peut comporter une CPU 310, une mémoire système 320, un périphérique de stockage 340, un bus système 330 qui relie la CPU 310 à la mémoire système 320 et au périphérique de stockage 340. La CPU 310 est configurable pour traiter divers modules de programmes hébergés par le périphérique de stockage 340, dont certains seront décrits de manière plus détaillée dans les paragraphes suivants. La mémoire système 320 peut comporter une mémoire vive (RAM) 325 et une mémoire morte (ROM) 328. Un dispositif d'entrées/sorties de base contenant les routines de base qui contribuent au transfert des informations entre les composants au sein de l'ordinateur, lors du démarrage par exemple, peut être stocké dans la ROM 328. Le périphérique de stockage 340 peut comporter un système d'exploitation 345, une application de protocole TCP/IP 346, une application de réception et d'accusé de réception 348 et d'autres modules de programmes exécutables par la CPU 310. Le système d'exploitation 345 est configurable pour commander le fonctionnement de l'enregistreur 300. Le système d'exploitation 345 peut être Windows XP, Mac OS X, des variantes de Unix telles que Linux et BSD et assimilés. L'application de protocole TCP/IP 346 pourra permettre à l'enregistreur 300 de communiquer avec le capteur équipé 200 via le réseau de communications 140. Ainsi qu'il est mentionné ci-dessus, il convient de comprendre que dans certaines mises en oeuvre, d'autres protocoles de communications tels que ATM, OSI et assimilés sont utilisables pour faciliter les communications entre le capteur équipé 200 et l'enregistreur 300. L'application de réception et d'accusé de réception 348 est configurable pour recevoir des données sismiques provenant du capteur équipé 200 et renvoyer une signal d'accusé de réception au capteur équipé 200 via l'application de protocole TCP/IP 346. Le périphérique de stockage 340 et son support lisible par ordinateur associé sont configurables pour fournir une mémoire non volatile à l'enregistreur 300. Les hommes de l'art seront sensibles au fait que le support lisible par ordinateur pourra être constitué de tout support disponible accessible par l'enregistreur 300. Par exemple, le support lisible par ordinateur pourra comporter un support de mémoire informatique et un support de communication. Le support de mémoire informatique comprend des supports volatiles et non volatiles et des supports amovibles et fixes implantés en conformité avec toute méthode ou technologie de stockage des informations telles que des instructions lisibles par ordinateur, des structures de données, des modules de programmes ou autres données. Le support de mémoire informatique comprend également de manière non exhaustive une RAM, une ROM, une mémoire morte programmable effaçable (EPROM), une mémoire morte programmable effaçable électriquement (EEPROM), une mémoire flash ou autre technologie de mémoire à base de semi-conducteurs, CD-ROM, disques numériques polyvalents (DVD) ou autre stockage optique, cassettes magnétiques, bandes magnétiques, stockage sur disque magnétique ou autres périphériques de stockage, ou tout autre support utilisable pour stocker les informations désirées et accessible par l'enregistreur 300. L'enregistreur 300 peut être raccordé au réseau de communications 140 via une interface de réseau équipée 360 reliée au bus système 330. Il convient d'apprécier que l'interface de réseau équipée 360 est également utilisable pour un raccordement à d'autres types de réseaux et de systèmes informatiques déportés. La Figure 4 illustre l'organigramme d'une méthode 400 d'envoi de données sismiques à un enregistreur en conformité avec diverses technologies décrites dans les présentes. A l'étape 410, un ordre d'envoi de données sismiques à une adresse IP est reçu par le capteur équipé 200. Dans une mise en oeuvre, l'adresse IP est l'adresse IP de l'enregistreur 300. En réponse à la réception de l'ordre généré par l'enregistreur 300, le capteur équipé 200 échantillonne les données sismiques et envoie les données sismiques via le réseau de communications 140 au moyen de l'application de protocole TCP/IP 246 à l'enregistreur 300 (étape 420). Dans une mise en oeuvre, le capteur équipé 200 exécute l'étape 420 sans attendre l'ordre de requête de l'enregistreur 300. Dans une autre mise en oeuvre, les données sismiques peuvent être envoyées à l'enregistreur 300 au moyen d'un autre protocole de communication tel que OSI et assimilés. A l'étape 430, un signal d'accusé de réception émis par l'enregistreur 300 est reçu par le capteur équipé 200. Le capteur équipé 200 peut continuer d'échantillonner et d'envoyer des données sismiques à l'enregistreur 300 jusqu'à l'achèvement du processus d'acquisition de données sismiques. Dans une mise en oeuvre, si aucun signal d'accusé de réception émis par l'enregistreur n'est reçu, alors le capteur équipé 200 peut renvoyer les données sismiques via une autre voie du réseau de communications 140. De cette manière, le capteur équipé 200 peut simplement renvoyer un lot de données sismiques via une autre voie au cas où le lot de données sismiques serait perdu pendant la transmission antérieure, sans avoir à analyser si la défaillance de communication s'est produite entre le capteur équipé 200 et le réseau de communications 140 ou entre le réseau de communications 140 et l'enregistreur 300. Revendications 1. Système d'acquisition de données sismiques (100), comprenant : un enregistreur (150) comportant une première mémoire dans laquelle réside une application de protocole de communication ; et un ou plusieurs capteurs (110, 120, 130) équipés en communication avec l'enregistreur via un réseau de communications (140), où chaque capteur équipé comprend une deuxième mémoire dans laquelle réside l'application de protocole de communication. 2. Système d'acquisition de données sismiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'application de protocole de communication est un protocole de commande de transmission/protocole Internet (TCP/IP). 3. Système d'acquisition de données sismiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enregistreur comprend également un processeur et où la première mémoire comprend également des instructions de programme exécutables par le processeur pour recevoir des données sismiques provenant d'un ou de plusieurs capteurs équipés et envoyer un signal d'accusé de réception à un ou plusieurs capteurs équipés. 4. Système d'acquisition de données sismiques selon la revendication 3, caractérisé en ce que les données sismiques sont reçues et le signal d'accusé de réception est envoyé au moyen de l'application de protocole de communication. 5. Système d'acquisition de données sismiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque capteur équipé comprend également un processeur et la deuxième mémoire comprend également des instructions de programme exécutables par le processeur pour échantillonner des données sismiques et envoyer les données sismiques à l'enregistreur. 6. Système d'acquisition de données sismiques selon la revendication 5, caractérisé en ce que les données sismiques sont envoyées à l'enregistreur via l'application de protocole de communication. 7. Système d'acquisition de données sismiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réseau de communications est un réseau sans fil. 8. Méthode d'envoi de données sismiques à un enregistreur (150) par un capteur équipé (200), comprenant : l'échantillonnage de données sismiques provenant d'un capteur (250) du capteur équipé (200) ; l'envoi des données sismiques à l'enregistreur via un protocole de communication ; et la réception d'un signal accusant réception des données sismiques par l'enregistreur. 9. Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que le protocole de communication est le TCP/IP. 10. Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend également la réception d'un ordre d'envoi des données sismiques à une adresse IP. 11. Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que les données sismiques sont envoyées à l'enregistreur via un réseau de communications. 12. Méthode selon la revendication 11, caractérisée en ce que le réseau de communications est un réseau sans fil. 13. Méthode selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comprend également l'envoi des données sismiques à l'enregistreur via une autre voie du réseau de communications, si aucun signal d'accusé de réception n'est reçu par le capteur équipé. 14. Capteur (200) équipé destiné à un système d'acquisition de données sismiques, comprenant : un capteur (250) ; un processeur (210) ; et une mémoire (220) comprenant des instructions de programme exécutables par le processeur pour : échantillonner les données sismiques provenant du capteur ; et envoyer les données sismiques au moyen d'un protocole de communication. 15. Capteur équipé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le protocole de communication est le TCP/I P. 16. Capteur équipé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le protocole de communication est un protocole à mode de transfert asynchrone (ATM). 17. Capteur équipé selon la revendication 14, caractérisé en ce que les données sismiques sont envoyées à un enregistreur. 18. Capteur équipé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la mémoire comprend également des instructions de programme exécutables par le processeur pour recevoir un accusé de réception des données sismiques. 19. Capteur équipé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la mémoire comprend également des instructions de programme exécutables par le processeur pour recevoir un ordre de lancement d'envoi de données sismiques à un enregistreur. 20. Capteur équipé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le processeur est un processeur de signaux numériques. 25 30 35