СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ФУНКЦИИ СИНХРОНИЗАЦИИ В УЗЛОВОМ БЛОКЕ СБОРА СЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ

1. Блок регистрации сейсмических данных, содержащий:
а) сейсмический датчик;
b) управляющий процессор, посредством которого реализован управляющий процесс для локального задания времени;
с) дискретные часы, используемые для инициирования аналогово-цифрового преобразования выходных данных сейсмического датчика;
d) датчик окружающей среды, связанный с управляющим процессором и выполненный с возможностью предоставлять данные о локальном состоянии окружающей среды; и
e) регулируемое устройство тактового сигнала, выполненное с возможностью формирования регулируемого тактового сигнала, для часов, причем регулируемое устройство тактового сигнала сконфигурировано для корректировки управляющим процессором, использующим данные, полученные от датчика окружающей среды.
2. Блок регистрации по п.1, дополнительно содержащий таблицу частотной компенсации, содержащую измерения ошибок частоты тактового генератора с метками времени, как функцию от данных о состоянии окружающей среды.
3. Блок регистрации по п.1, в котором датчик окружающей среды представляет собой датчик температуры.
4. Блок регистрации по п.1, в котором датчик окружающей среды представляет собой датчик напряжения, выполненный с возможностью отслеживать напряжение питания тактового генератора.
5. Блок регистрации по п.1, в котором датчик окружающей среды представляет собой датчик наклона.
6. Блок регистрации по п.1, дополнительно содержащий беспроводной приемник, связанный с указанным управляющим процессором, причем указанный приемник выполнен с возможностью перехода в режим низкого энергопотребления в случае неиспользования.
7. Способ построения таблицы частотной компенсации, используемой во временной синхронизации блока регистрации сейсмических данных, причем указанный способ содержит этапы, на которых:
a) обеспечивают блок регистрации сейсмических данных, имеющий беспроводной приемник, локальный тактовый генератор и локальные дискретные часы;
b) осуществляют беспроводной доступ к внешнему эталону времени;
c) определяют ошибки частоты локального тактового генератора путем сравнения меток времени внешнего эталона времени локальных аналогово-цифровых дискретных часов на протяжении интервала времени, выбранного для предоставления данной точности частоты для различных погрешностей меток времени; и
d) сохраняют в таблице частотной компенсации в блоке регистрации сейсмических данных структуру параметров, включающую в себя (i) измеренную ошибку частоты, (ii) эталон времени, определенный из внешнего эталона времени, и (iii) измеренное состояние рабочей окружающей среды тактового генератора, наблюдаемое на протяжении интервала времени измерения.
8. Способ по п.7, в котором измеренное состояние рабочей окружающей среды тактового генератора представляет собой среднее из множества измеренных состояний рабочей окружающей среды тактового генератора, полученных в течение интервала времени измерения.
9. Способ по п.7, в котором этап сохранения дополнительно содержит этап измерения средней рабочей температуры тактового генератора в течение интервала измерения и включения в таблицу частотной компенсации измеренного рабочего напряжения тактового генератора.
10. Способ по п.7, в котором этап сохранения дополнительно включает в себя этап измерения среднего рабочего напряжения тактового генератора на протяжении интервала измерения и включения измеренного рабочего напряжения тактового генератора в таблицу частотной компенсации.
11. Способ по п.7, в котором этап сохранения дополнительно содержит этап измерения среднего наклона блока регистрации сейсмических данных в течение интервала измерения и включения измеренного наклона в таблицу частотной компенсации.
12. Способ по п.7, дополнительно содержащий этап на котором:
a) определяют текущее рабочее напряжение питания локального тактового генератора;
b) определяют сохраненное рабочее напряжение питания, соответствующее текущей рабочей температуре, хранящейся в памяти; и
c) непериодически обновляют частоту локального тактового генератора на основании разницы двух определенных значений.
13. Способ по п.7, дополнительно содержащий этап на котором:
a) определяют текущую рабочую температуру локального тактового генератора;
b) идентифицируют значение коррекции ошибки в локально сохраненных данных на основании определенной рабочей температуры; и
c) непериодически обновляют частоту локального тактового генератора на основании значения коррекции ошибки.
14. Способ по п.7, дополнительно содержащий этап, на котором:
a) определяют текущий наклон блока регистрации сейсмических данных;
b) определяют сохраненное в памяти значение наклона блока регистрации сейсмических данных, соответствующее текущей рабочей температуре, сохраненной в памяти; и
c) непериодически обновляют частоту локального тактового генератора на основании разницы двух определенных значений.
15. Способ по п.7, дополнительно содержащий этапы, на которых непериодически обновляют частоту локального тактового генератора, когда прошедшее с момента последнего измерения время превышает произведение среднего краткосрочного дрейфа локального тактового генератора, измеренного на протяжении последнего калибровочного интервала, и прошедшего времени с предыдущего измерения частоты.
16. Способ по п.7, дополнительно содержащий этапы, на которых непериодически обновляют частоту локального тактового генератора, когда прошедшее с момента последнего измерения превышает произведение долгосрочного среднего дрейфа локального тактового генератора на протяжении последних 24 ч, и прошедшего времени с предыдущего измерения частоты.
17. Автономный блок регистрации сейсмических данных, содержащий:
a) полностью закрытый, замкнутый корпус, имеющий стенку, задающую по меньшей мере одну внутреннюю камеру;
b) по меньшей мере один сейсмограф, прочно закрепленный внутри корпуса, причем указанный сейсмограф обладает по меньшей мере одним электрическим соединением, причем все электрические соединения с указанным прочно закрепленным сейсмографом расположены внутри корпуса;
с) дискретные часы, размещенные внутри корпуса и выполненные с возможностью инициировать аналогово-цифровое преобразование данных от сейсмического датчика;
d) источник питания, размещенный в корпусе;
е) устройство, записывающее сейсмические данные, размещенное в корпусе;
f) управляющий процессор, размещенный в корпусе, и посредством которого реализован управляющий процесс для локального задания времени;
g) беспроводной приемник, размещенный в корпусе, и связанный с управляющим процессором, причем приемник выполнен с возможностью принимать тактовый сигнал от внешнего эталона времени и который можно перевести в режим низкого энергопотребления, когда приемник не работает;
h) датчик окружающей среды, связанный с управляющим процессором и выполненный с возможностью предоставлять данные о локальном измеренном состоянии; и
i) регулируемое устройство тактового сигнала, выполненное с возможностью генерирования регулируемого тактового сигнала для часов причем указанное регулируемое устройство тактового сигнала сконфигурировано для корректировки управляющим процессором, использующим данные от датчика окружающей среды;
j) причем корпус включает в себя первую пластину и вторую пластину, соединенные вместе стенкой, задающей внутреннюю камеру.
18. Блок регистрации по п.17, в котором корпус имеет цилиндрическую форму.
19. Блок регистрации по пп.1 или 17, в котором настраиваемым устройством тактового сигнала является управляемый напряжением тактовый генератор.
20. Способ обеспечения стабильного тактового сигнала для блока регистрации сейсмических данных, содержащий этапы на которых:
а) генерируют локальный тактовый сигнал для блока регистрации сейсмических данных;
b) обеспечивают устройство, выполненное с возможностью регулировать тактовый сигнал;
с) обеспечивают первый набор данных, характеризующий окружающую среду, включающий в себя время измерения для устройства, генерирующего регулируемый тактовый сигнал, причем первый набор данных, характеризующий окружающую среду сопоставляет данные, характеризующие окружающую среду и временные ошибки устройства;
d) измеряют параметры окружающей среды; и
е) используют указанный первый набор данных, характеризующий окружающую среду и измеренные параметры окружающей среды для генерирования регулировки для тактового сигнала;
f) используют устройство для регулировки локального тактового сигнала для коррекции временных ошибок, таким образом генерируя стабильный тактовый сигнал.
21. Способ по п.20, в котором тактовый сигнал является периодичным напряжением, обладающим номинальной частотой.
22. Способ по п.20, дополнительно содержащий этапы, на которых наблюдают параметры окружающей среды на предмет их изменения и повторяют этапы (c)-(f) при обнаружении изменения параметров окружающей среды.
23. Способ по п.20, в котором этапы (c)-(f) повторяют через регулярные, заранее определенные, интервалы времени.
24. Способ по п.20, в котором указанные параметры окружающей среды выбирают из группы, состоящей из температуры, наклона и напряжения.
25. Способ по п.20, дополнительно содержащий этапы, на которых:
a) обеспечивают точный тактовый сигнал в начале и конце первого интервала времени;
b) сравнивают локальный тактовый сигнал с точным тактовым сигналом в начале указанного первого интервала времени и определяют первую временную ошибку;
c) сравнивают стабильный тактовый сигнал с точным тактовым сигналом в конце указанного первого интервала времени и определяют вторую временную ошибку;
d) используют значение первой и второй временных ошибок первого временного интервала, и номинальной частоты и вычисляют первую поправку частотной коррекции;
e) устанавливают второй интервал времени;
f) используют значения для второй временной ошибки, второго интервала времени, и номинальной частоты, и вычисляют вторую поправку частотной коррекции для уменьшения временной ошибки до допустимого уровня на конец второго интервала;
g) применяют первую и вторую частотную поправку к стабильному тактовому сигналу в начале и вскоре после начала второго интервала времени; и
h) удаляют вторую частотную коррекцию из стабильного тактового сигнала в конце указанного второго интервала времени.
26. Способ по п.20, дополнительно содержащий этапы, на которых:
a) обеспечивают функцию локальных часов, полученную из стабильного тактового сигнала;
b) обеспечивают внешние главные точные часы, удаленные от блока регистрации сейсмических данных;
c) синхронизируют стабильный тактовый сигнал и функцию локальных часов с внешними главными точными часами в начале указанного интервала времени;
d) определяют разницу во времени между функцией локальных часов и главными точными часами в конце указанного интервала времени; и
e) пропорционально распределяют разницу во времени на протяжении указанного интервала времени, используя пропорционально распределенные временные значения для коррекции временных значений для данных, полученных с использованием стабильного тактового сигнала.
27. Способ по п.26, в котором зарегистрированные значения данных можно корректировать, используя пропорционально распределенную разницу во времени на протяжении указанного интервала времени путем интерполяции и сдвига зарегистрированных значений данных на их корректированное время.
28. Способ по п.20, дополнительно содержащий этап, на котором определяют временную ошибку на основании внешних часов и, при каждом определении временной ошибки, обновляют первый набор данных, характеризующих окружающую среду для устройства, путем измерения параметров окружающей среды и добавляют эту информацию, вместе с временной ошибкой и информацией об измерении времени, к первому набору данных, характеризующих окружающую среду для устройства.
29. Способ по п.20, в котором этапы (c)-(f) повторяют через адаптивные, непериодические интервалы, основанные на стабильности тактового генератора.
30. Способ обеспечения тактового сигнала с управляемой частотой для блока регистрации сейсмических данных, содержащей этапы, на которых:
a) обеспечивают устройство, использующее тактовый сигнал с регулируемой частотой, который изначально установлен на номинальную рабочую частоту;
b) обеспечивают точный тактовый сигнал в начале данного первого интервала времени;
c) сравнивают тактовый сигнал с регулируемой частотой с точным тактовым сигналом в начале первого интервала времени и определяют первую временную ошибку;
d) сравнивают тактовый сигнал с регулируемой частоты с точным тактовым сигналом в конце первого интервала времени и определяют вторую временную ошибку;
e) используют значение первой и второй временных ошибок, первого интервала времени, и номинальной частоты для вычисления первой поправки частотной коррекции;
f) устанавливают второй интервал времени;
g) используют значения для второй временной ошибки, второго интервала времени, и номинальной частоты для вычисления второй поправки частотной коррекции, достаточной для уменьшения временной ошибки до предварительно определенного значения на момент конца второго интервала времени;
h) применяют первую и вторую частотную поправки к стабильному тактовому сигналу в начале и вскоре после начала второго интервала времени; и
i) удаляют вторую частотную коррекцию из стабильного тактового сигнала в конце второго интервала времени.
31. Способ обеспечения тактового сигнала с управляемой частотой для блока регистрации сейсмических данных, содержащий этапы, на которых:
a) генерируют локальный тактовый сигнал для блока регистрации сейсмических данных;
b) обеспечивают устройство, выполненное с возможностью регулировать локальный тактовый сигнал;
c) обеспечивают локальный беспроводной приемник, конфигурируемый в первый режим, в котором беспроводной приемник является временно неиспользуемым и второй режим, в котором приемник активен и способен обнаруживать внешний точный тактовый сигнал;
d) переключают приемник в его второй режим и обнаруживают точный тактовый сигнал;
e) переключают приемник в его первый режим следом за обнаружением точного тактового сигнала;
f) измеряют набор данных об окружающей среде; и
g) используют набора данных об окружающей среде и точный тактовый сигнал для обеспечения возможности регулировки устройством локального тактового сигнала.
32. Автономный блок регистрации сейсмических данных, содержащий:
a) полностью закрытый, замкнутый корпус, имеющий стенку, задающую по меньшей мере одну внутреннюю камеру;
b) по меньшей мере один сейсмограф, прочно закрепленный внутри указанного корпуса, причем указанный сейсмограф обладает по меньшей мере одним электрическим соединением, и причем все электрические соединения с указанным прочно закрепленным сейсмографом находятся внутри корпуса;
c) дискретные часы, расположенные внутри корпуса и выполненные с возможностью инициировать аналогово-цифровое преобразование данных от сейсмического датчика;
d) источник питания, расположенный в корпусе;
e) устройство, записывающее сейсмические данные, расположенное в корпусе;
f) управляющий процессор, размещенный в корпусе, и посредством которого реализован управляющий процесс для локального задания времени;
g) датчик окружающей среды, связанный с управляющим процессором и выполненный с возможностью предоставлять данные о локальном измеренном состоянии; и
h) регулируемое устройство тактового сигнала, выполненное с возможностью генерировать регулируемый тактовый сигнал для часов, причем регулируемое устройство тактового сигнала сконфигурировано для корректировки управляющим процессором с использованием данных от датчика окружающей среды;
i) причем корпус включает в себя первую пластину и вторую пластину, соединенные стенкой, задающей внутреннюю камеру.
33. Способ коррекции дрейфа локального тактового сигнала автономного блока регистрации сейсмических данных, содержащий этапы, на которых:
a) обеспечивают точный тактовый сигнал из внешнего по отношению к блоку регистрации сейсмических данных источника;
b) обеспечивают локальный тактовый сигнал из внутреннего по отношению к блоку регистрации сейсмических данных источника;
c) вычисляют дрейф тактового сигнала, используя точный тактовый сигнал и локальный тактовый сигнал;
d) сдвигают рабочую частоту локального тактового сигнала на сдвиг частотной поправки дрейфа;
e) регулируют локальный тактовый сигнал на основании вычисленного дрейфа тактового сигнала; и
f) удаляют сдвиг частотной коррекции дрейфа.