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SI, SK, TR), Patente OAPI(BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, (88) Fecha de publicación del reporte de búsqueda GN, GQ, GW, ML. MR, E, SN, TD, TG). internacional: 19 de Agosto del 2004
Publicada: Para códigos de dos letras y oíras abreviaturas consultar
— con reporie internacional de búsqueda las notas "Guias sobre Códigos y Abreviaturas" que aparecen al inicio de la Gaceta PCT.
SISTEMA DE ADQUISICION SISMICA Y METODO PARA ADQUIRIR DATOS SÍSMICOS UTILIZANDO CÉLULAS DEFINIDAS Y TRAYECTORIAS INDEPENDIENTES
Campo del Invento La presente invención pertenece a la adquisición sísmica, y más particularmente, a un método para recolectar datos durante una adquisición sísmica. Antecedentes del Invento La prospectación sísmica tradicionalmente comprende, impartir ondas acústicas de una fuente acústica, las cuales se propagan a través de formaciones geológicas subterráneas y son reflejadas de regreso a sensores sísmicos. Los sensores sísmicos se despliegan en formaciones y se colocan a través del área que está siendo prospectada. Las señales reflejadas se transforman en señales eléctricas u ópticas que posteriormente son transmitidas a través de cables eléctricos u ópticos a una unidad de recolección de datos. En una prospectación basada en la tierra, la unidad de recolección de datos normalmente se aloja en un camión de registro. La unidad de recolección de datos, ya sea que registra las señales que recibe, las analiza en tiempo real, y las transmite a una ubicación remota para análisis, o realiza alguna combinación de estas operaciones. Las tendencias recientes en prospectación sísmica, 2
están produciendo formaciones de sensores sísmicos más grandes. Estas formaciones son más grandes tanto en términos de área de cobertura como en términos del número de sensores sísmicos. Las formaciones más grandes impactan en forma adversa el costo de llevar a cabo la prospectacion. No únicamente hacen que estas formaciones más grandes empleen más piezas de equipo, sino que su área de cobertura extendida hace más largo el tiempo de despliegue. Entre mayor es el tiempo que se toma el despliegue de la formación, y mayor es la cantidad de piezas que utiliza el equipo, más costosa es la prospectacion. Los intentos en la técnica para atender estos factores incluyen las Publicaciones de la Patente Norteamericana No. 6,226,601, titulada "Sistema de Prospectacion Sísmica", presentada el 1o de mayo del 2001 de Trimble Navigation Limited como cesionario del inventor Harold L. Longaker ("la patente '601"). En particular, esta patente describe un sistema sísmico inalámbrico en un esfuerzo para eliminar, o al menos minimizar, el cableado. El sistema incluye múltiples capas de "células". Los sensores sísmicos se agrupan en un modo particular, y cada grupo de sensores sísmicos transmite en forma inalámbrica sus datos a un transceptor de primer nivel, dedicado. Los transceptores de primer nivel se agrupan en forma similar, y cada grupo de transceptores de primer nivel transmite en forma inalámbrica los datos acumulados de 3
su grupo de sensores sísmicos a un transceptor de segundo nivel, dedicado. Este proceso se repite, y cada nivel mayor busca una consolidación de datos adicional de la capa anterior. En algún punto, los datos se consolidan completamente o llegan a un nivel de consolidación deseado. Posteriormente los datos consolidados se transmiten en forma inalámbrica a una unidad de recolección de datos. Los métodos inalámbricos convencionales, tal como el de la Patente '601 mencionada anteriormente, utilizan una variedad de protocolos de comunicación. Estos protocolos de comunicación incluyen: GSM-DCS, o el Sistema Global del Sistema Celular Digital-Comunicaciones Móviles que emplea una forma de multiplexión de división de tiempo denominada Acceso Múltiple de División de Código ("TMDA"), que se utiliza para telefonía celular en gran parte de Europa y Asia; UMTS, o el Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles, que se utiliza para suministrar información de banda ancha a velocidades de hasta 2 Mbit/segundo, incluyendo audio y video, a aparatos inalámbricos en cualquier parte en el mundo a través de sistemas satelitales e inalámbricos, fijos; • DECT, o Telecomunicaciones Inalámbricas Digitalmente Mejoradas, un estándar común de la telefonía personal inalámbrica originalmente establecida por el instituto 4
Europeo de Estándares de Telecomunicación ("ETSI"), un cuerpo de estandarización europeo para comunicaciones inalámbricas empresariales; CDMA, o Acceso Múltiple de División de Código, una tecnología celular digital que utiliza técnicas de espectro de dispersión; y GPRS, o el Servicio General de Paquetes de Radio, un estándar para comunicaciones inalámbricas que corre a velocidades de hasta 115 kilobits por segundo y soporta un amplio rango de anchos de banda. Sin embargo, la aplicación de cada uno de estos protocolos tiene sus propios problemas. Por ejemplo: UMTS, DECT, y CDMA están orientados a la telefonía, en lugar de orientados hacia redes, lo cual impone restricciones indeseables en la comunicación de datos en un ambiente de adquisición sísmica; El UMTS no está probado en términos de sus componentes; El UMTS y GSM tienen el mismo ancho de banda de corriente ascendente que el ancho de banda de corriente descendente, lo cual es un desperdicio en un sistema de adquisición sísmica que necesita más ancho de banda de corriente ascendente que ancho de banda de corriente descendente; · El GRPS que asigna más de un canal de corriente 5
descendente y algunas veces ninguno de corriente ascendente, lo cual es contrario a las necesidades de un sistema de adquisición sísmica; El GSM-DSC que origina un uso deficiente del número de canales en la células versus el rango posible de la célula, debido a una disparidad entre la densidad de los geófonos en la célula y el área de superficie de la célula; y GSM-DSC que aún emplea un cable entre su unidad de transcepción base ("BTS") y el Controlador de la Estación Base ("BSC") y entre el BSC y el sistema de registro y procesamiento central. Por lo tanto, las técnicas inalámbricas actuales aplicadas a la adquisición sísmica dejan mucho que desear. La presente invención se dirige a solucionar, o al menos reducir, uno o todos los problemas antes mencionados. Sumario del Invento La presente invención incluye, en sus diversas modalidades y aspectos, un aparato y método para recolectar datos adquiridos durante una prospectación sísmica. El aparato es un sistema de prospectación sísmica, que comprende una pluralidad de fuentes de datos, una pluralidad de células y una pluralidad de trayectorias independientes. Las fuentes de datos se colocan alrededor de un área que será prospectada, estando asociada cada fuente de datos con un transmisor con la capacidad de transmitir datos. Las 6
células contienen cada una, una parte de las fuentes de datos y sus transmisores asociados. Uno de los transmisores dentro de cada célula también sirve como una salida para la recepción de datos transmitidos de los otros transmisores de la fuente de datos que se encuentran dentro de la célula. Las trayectorias independientes, contienen cada una, una parte de las salidas a través de las cuales los datos pueden ser transmitidos a lo largo de cada trayectoria, a través de las salidas y transmisores asociados en dicha trayectoria. El método es un método para llevar a cabo una prospectación sísmica. El método comprende colocar una pluralidad de fuentes de datos sísmicos alrededor de un área que será prospectada; definir una pluralidad de células de modo que cada célula contenga una parte de las fuentes de datos sísmicos; definir una de las fuentes de datos sísmicos dentro de cada célula para que sirva también como una salida; definir una pluralidad de trayectorias independientes de modo que cada trayectoria contenga una parte de las salidas; dentro de cada célula respectiva, transmitir a la salida los datos sísmicos procedentes de las fuentes de datos sísmicos; y, dentro de cada trayectoria, transmitir los datos sísmicos de una salida a otra hasta alcanzar una ubicación central . Breve Descripción de los Dibujos La presente invención puede ser comprendida a través 7
de la referencia a la descripción detallada que se encuentra más adelante, tomada en conjunto con los dibujos que la acompañan, en los cuales, los números de referencia identifican elementos similares, y en los cuales: La figura 1, ilustra una prospectación sísmica basada en la tierra que emplea una formación sísmica construida, desplegada y operada de acuerdo con una modalidad en particular de la presente invención. La figura 2, ilustra en forma conceptual la formación sísmica de la figura 1. La figura 3, ilustra con mayor detalle una célula de adquisición de datos agrupados de la figura 2. Las figuras 4A y 4B, ilustran implementaciones alternativas de una célula de adquisición de datos básicos, de tal manera que pueda comprender la célula de adquisición de datos agrupados de la figura 3. Las figuras 5A y 5B, ilustran en forma conceptual una unidad de recolección de datos, tal como la que se puede utilizar en la modalidad de la figura 1. Las figuras 6A, 6B, y 6C, ilustran una modalidad en particular en la cual se traslapan las células de adquisición de datos agrupados. La figura 7, ilustra una segunda modalidad alternativa a la de las figuras 6A, 6B, y 6C, en la cual las células de adquisición de datos agrupados no únicamente se traslapan, 8
sino que también se intercalan. Las figuras 8A y 8B, ilustran una tercera modalidad alternativa a la de las figuras 6A, 6B y 6C y en la figura 7, en la cual se emplean puntos de relevación entre las células de adquisición de datos agrupados intercalados y la unidad de recolección de datos para mejorar el ancho de banda. La figura 9, ilustra una cuarta modalidad alternativa a la de las figuras 6A, 6B y 6C, en la figura 7 y en las figuras 8A y 8B. Aunque la presente invención es susceptible a diversas modificaciones y formas alternativas, los dibujos ¡lustran modalidades específicas descritas con detalle a manera de ejemplo. Sin embargo, deberá quedar entendido que la descripción de la presente invención de las modalidades específicas, no pretende limitar la misma a las formas particulares descritas, sino que por el contrario, la intención es cubrir todas las modificaciones, equivalentes y alternativas que estén dentro del espíritu y alcance de la presente invención, tal como quedará definido a través de las reivindicaciones adjuntas. Descripción Detallada del Invento A continuación se describirán las modalidades ilustrativas de la presente invención. En el interés de ser más claros, no se describirán en la presente especificación todas las características de una implementación real. Por supuesto 9
se podrá apreciar que en el desarrollo de cualesquiera de dichas modalidades reales, se deben llevar a cabo numerosas decisiones específicas de la implementación para lograr las metas específicas de los desabolladores, tal como el cumplimiento con las restricciones relacionadas con el sistema y relacionadas con los negocios, las cuales variarán de una implementación a otra. Además, se podrá apreciar que dicho esfuerzo de desarrollo, incluso si es complejo y tardado, podrá ser una rutina realizada por los expertos en la técnica, los cuales tendrán el beneficio de la presente descripción. La figura 1, ilustra una prospectacion sísmica basada en la tierra que emplea un sistema de prospectacion sísmica 100 de acuerdo con la presente invención. El aparato incluye una formación de registro sísmico 105 construida, desplegada y operada tal como se describirá con mayor detalle más adelante. La formación de registro sísmico incluye una pluralidad de fuentes de datos 106 colocadas alrededor de un área que será prospectada, estando asociada cada fuente de datos 106 con un transmisor 108 con la capacidad de transmitir datos en forma inalámbrica recolectados a través de las fuentes de datos 106, tal como se indica a través del enlace inalámbrico 109. En la modalidad ilustrada, las fuentes de datos 106 se implementan, por ejemplo, con geófonos convencionales, los cuales son conocidos en la técnica.
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La figura 1 muestra la formación de registro sísmico conectada al camión de registro 110, a. través del enlace inalámbrico 109. También se muestra una fuente sísmica 115. Se muestra localizada en el centro en el camión de registro 110, una unidad de recolección de datos 120. Sin embargo, tal como lo podrán apreciar los expertos en la técnica, en modalidades alternativas se podrán distribuir de manera total o parcial varias partes de la unidad de recolección de datos 120, por ejemplo a través de la formación de registro sísmico 105. La fuente sísmica 115 genera una pluralidad de señales de prospectación sísmica 125, de acuerdo con la práctica convencional. Las señales de prospectación sísmica 125 son propagadas y reflejadas por la formación geológica subterránea 130. Las fuentes de datos sísmicas 120 reciben las señales reflejadas 135 fuera de la formación geológica 130 en una forma convencional. Las fuentes de datos sísmicos 106 generan posteriormente datos representativos de las reflexiones 135, y los datos sísmicos son incrustados en señales electromagnéticas. Las señales electromagnéticas posteriormente se comunican a la unidad de recolección de datos 120 de acuerdo con la presente invención. Más particularmente, las fuentes de datos sísmicos 106 comunican los datos sísmicos que recolectaron a la unidad de recolección de datos 120, a través del enlace inalámbrico 109 11
por medio del transmisor 108, en una forma que se describirá con mayor detalle más adelante. La unidad de recolección de datos 120, recolecta los datos sísmicos para procesamiento. La unidad de recolección de datos 120 puede procesar por sí misma los datos sísmicos, almacenar los datos sísmicos para procesarlos posteriormente, transmitir los datos sísmicos a una ubicación remota para procesamiento, o realizar alguna combinación de estas operaciones. En la modalidad ilustrada, la unidad de recolección de datos 120 transmite los datos sísmicos a una instalación de base fija 140, a través de un satélite 145, y los enlaces satelitales 150, aunque esto no es necesario para la práctica de la presente invención. Finalmente, de acuerdo con la presente invención, los datos recolectados por las fuentes de datos sísmicos 106 se transmiten a una instalación o ubicación central. Esta instalación central puede ser un centro de cómputo y almacenamiento ("CSC"), por ejemplo, el camión de registro 110 o la instalación de base fija 140. La figura 2, ¡lustra en forma conceptual el arreglo de las fuentes de datos 106 en la formación de registro sísmica 105 de la figura 1. La formación sísmica 105 comprende una pluralidad de células de adquisición de datos agrupados ("GDACs") 200. En la modalidad ¡lustrada, existen cuatro, pero la presente invención no se limita a ésto. El número de GDACs 200 variará de acuerdo con la implementación. En la 12
figura 3 se ¡lustra un GDAC 200 individual. Cada GDAC 200 comprende una pluralidad de células de adquisición de datos básicos ("BDACs") 300. El número de BDACs 300 en cada 200 no es un material para la práctica de la presente invención, aunque se muestran tres BDACs 300 en el GDAC 200 de la figura 3. Se debe observar que puede variar el número de BDACs 300 en un GDAC 200 determinado. Por ejemplo, un GDAC 200 puede comprender tres BDACs 300, en tanto que otro GDAC 200 en la misma formación, puede comprender cuatro BDACs 300. Cada BDAC 300 comprende una pluralidad de sensores sísmicos 305 y una unidad de transmisión central 310. Las conexiones entre los sensores sísmicos 305 y las unidades de transmisión central 310 pueden ser cableadas, como en el BDAC 400a de la figura 4A, o inalámbricas, como en el BDAC 400b de la figura 4B. Los sensores sísmicos 305 normalmente serán aparatos de adquisición, por ejemplo, geófonos, aunque también se pueden emplear otros tipos de sensores sísmicos. Por ejemplo, parte de los sensores sísmicos pueden ser aparatos de posicionamiento, por ejemplo, receptores del Sistema de Posicionamiento Global ("GPS"). También se pueden emplear otros tipos de sensores sísmicos. Sin embargo, en al menos un BDAC 300 de cada GDAC 200, el transmisor 315 también tiene la capacidad de recibir datos sísmicos de los otros transmisores 310 y transmitir dichos 13
datos sísmicos junto con sus propios datos. Por lo tanto, la formación de registro sísmico incluye una pluralidad de células, por ejemplo, los GDACs 300. Cada célula contiene una parte de las fuentes de datos 106, por ejemplo, las fuentes de datos 305 y sus transmisores asociados, por ejemplo, los transmisores 310. Uno de los transmisores dentro de cada célula, por ejemplo, el transmisor 315, también sirve como una "salida" para recibir los datos transmitidos de los otros transmisores de la fuente de datos, por ejemplo, los transmisores 310, dentro de la célula. Tal como se observó anteriormente con relación a la figura 1, el sistema de prospectación sísmica 100 incluye al menos un sistema de recolección de datos 120. Se debe observar que algunas modalidades alternativas pueden emplear múltiples sistemas de recolección de datos 120. El camión de registro 105 está equipado con un aparato de cómputo montado sobre un anaquel 500, ilustrado en la figura 5A y en la figura 5B, con el cual se implementa al menos una parte del sistema de recolección de datos 140. El aparato de cómputo 500 incluye un procesador 505 que se comunica con algún almacenamiento 510 a través de un sistema bus 515. El almacenamiento 510 puede incluir un disco duro y/o una memoria de acceso aleatorio ("RAM") y/o almacenamiento removible, tal como un disco flexible magnético 517 y un 14
disco óptico 520. El almacenamiento 510 está codificado con una estructura de datos 525 que almacena el grupo de datos adquiridos tal como se describió anteriormente, un sistema de operación 530, un software de interfase-usuario 535 y una aplicación 565. El software de interfase-usuario 535, junto con la pantalla 540, implementan una interfase de usuario 545. La interfase de usuario 545 puede incluir aparatos y/o periféricos, tales como una almohadilla con claves o un teclado 550, un ratón 555, o una palanca de mando 560. El procesador 505 corre bajo el control del sistema de operación 530, el cual puede ser prácticamente cualquier sistema de operación conocido en la técnica. La aplicación 565 es invocada por el sistema de operación 530 al momento de encender, reiniciar, o ambos, dependiendo de la implementación del sistema de operación 530. Haciendo referencia nuevamente a la figura 1, las ondas acústicas 125, su recepción por parte de los sensores sísmicos 300 (mostrados primero en la figura 3), y la generación de datos procedentes de las reflexiones 135, pueden llevarse a cabo en una forma convencional. Por lo tanto, por ejemplo, la fuente sísmica 115 puede ser cualquier fuente sísmica conocida en la técnica, por ejemplo, un vibrador o una carga explosiva. En forma similar, los sensores sísmicos 305 (mostrados primero en la figura 3) pueden ser implementados utilizando cualquier tipo de sensor 15
sísmico conocido en la técnica y adecuado para que se implemente la prospectación. Sin embargo, la transmisión de datos a la unidad de recolección de datos 120, se lleva a cabo de acuerdo con la presente invención. Un BDAC 300 en cada GDAC 200, es una "salida" al GDAC 200. Todas las comunicaciones hacia y desde cualquier BDAC 300 en el GDAC 200 hacia y desde la ubicación central mencionada anteriormente (por ejemplo, la unidad de recolección de datos 120), procede a través de la salida BDAC 300. No es material para la práctica de la presente invención, en la cual el BDAC 300 en particular es designado como la salida, aunque las consideraciones de rango y potencia en cualquier ¡mplementación determinada pueden influenciar la designación. Haciendo referencia ahora nuevamente a la figura 2, cada BDAC 205 el cual no es una salida 210, transmite sus datos a través de su unidad de transmisión central (mostrada primero en la figura 3) a la salida 210 de su GDAC 200, tal como se representa mediante los enlaces inalámbricos 215. La salida 210 recolecta los datos de los otros BDACs 205 y transmite en forma inalámbrica los datos acumulados al siguiente GDACs 200 en la dirección de la unidad de recolección de datos 120, tal como se representa mediante los enlaces inalámbricos 220. Si no existe un GDAC 200, entonces los datos se transmiten en forma inalámbrica 16
directamente a la unidad de registro 120, tal como se representa por medio del enlace inalámbrico 225. De este modo, los datos sísmicos se transmiten en este modo de "cascada" a través de la formación de registro sísmico 105, y finalmente, a un CSC. Se debe observar que cualquier GDAC 200 determinado recibe los datos transmitidos únicamente a través del otro GDAC 200. Por lo tanto, los enlaces inalámbricos 220, 225 representan una pluralidad de trayectorias independientes, que contienen cada una, una parte de las salidas mediante las cuales los datos pueden ser transmitidos a lo largo de cada trayectoria a través de las salidas, y transmisores asociados en dicha trayectoria. En algunas modalidades, la información también puede ser transmitida a los BDACs 205 y salidas 210 de regreso a través de estas mismas trayectorias. Los datos pueden ser transmitidos entre los GDACs 200 en una de al menos dos formas. Primero, los datos pueden ser transmitidos en un modo continuo o asincrónico. En este modo, la salida 210¡ transmite a la salida 210¡+ , cuando los datos están listos para transmisión, sin importar cuándo transmite la salida 210¡+i y los datos al 210¡+2- En esta forma, cada salida 210 recibe los datos transmitidos a ésta, los ensambla con sus propios datos y transmite el grupo de datos resultante a la siguiente salida 210 en la trayectoria hasta que los datos llegan a la unidad de recolección de datos 120.
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Segundo, los datos pueden ser transmitidos en un modo discontuo o sincrónico. En este modo, los datos son transferidos de la salida 210 y a la salida 210¡+i al mismo tiempo que la salida 210¡+2 transmite los datos a la 210¡+3 y en períodos definidos previamente. En el siguiente período definido previamente, los datos se transfieren de la salida 210¡+1 a la salida 210¡+2 al mismo tiempo que la salida 210¡+3 transmite los datos. De este modo, en un tiempo determinado previamente la mitad de las salidas 210 transmite los datos que tiene para la próxima salida 210 en la trayectoria, y en el siguiente tiempo determinado previamente, la segunda mitad transmite sus datos a la siguiente salida 210. En la modalidad ilustrada, los datos se transmiten a través de los enlaces inalámbricos 220, 225 utilizando el estándar 802.11. El estándar 802.11 es una familia de especificaciones desarrolladas por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y en Electrónica ("IEEE") para la tecnología de red de área local inalámbrica ("LAN"). El estándar 802.11 especifica una interfase por aire entre un cliente inalámbrico y una estación base, o entre dos clientes inalámbricos. Existen varias especificaciones en el estándar 802.11, que incluyen: 802.11 - aplica a LANs inalámbricas y proporciona transmisiones de 1 ó 2 Mpps en la banda de 2.4 GHz utilizando ya sea el espectro de dispersión de salto de 18
frecuencia ("FHSS") o el espectro de dispersión de secuencia directa ("DSSS"). 802.11a - una extensión del estándar 802.11 que aplica a LANs inalámbricas y proporciona hasta 54 Mbps en la banda de 5 GHz. El estándar 802.11a utiliza un esquema de codificación de multiplexión de división de frecuencia ortogonal en lugar de FHSS o de DSSS. 802.11 b (también referido como el estándar "802.11 de alto rango" o "Wi-F¡") - una extensión del estándar 802.11 que aplica a LANs inalámbricas y proporciona transmisión de 11 Mbps (con un fallback a 5.5, 2 y 1 Mbps) en la banda de 2.4 GHz, el estándar 802.11b utiliza únicamente DSSS. 802.11 g - que aplica a LANs inalámbricas y proporciona 20 + Mbps en la banda de 2.4 GHz. Sin embargo, en modalidades alternativas se pueden utilizar otros estándares. Sin embargo, en varias implementaciones, las comunicaciones a través de los enlaces inalámbricos 22, 225, pueden emplear cualesquiera técnicas de multiplexión de división de frecuencia o división de tiempo. En la modalidad ilustrada en al figura 2, no se traslapan ni los BDACs 205, 210 ni los GDACs 200. Sin embargo, no es necesario, para la práctica de la presente invención. De hecho, en donde se desea incrementar el ancho de banda de 19
transmisión, se pueden traslapar dos o más GDACs 200. Se debe considerar la modalidad 600 de la figura 6A. En la figura 6A, cada GDAC 605 comprende una salida BDAC 610 (únicamente se indica una) y múltiples BDACs 615 (únicamente se indica una) que no sirven como salidas. Las GDACs 605 se traslapan, y el traslape detiene una longitud L para los GDACs 605 que difieren de su rango de cobertura R. Se debe observar que los traslapes varían, y en consecuencia, L¡.-i ? L¡ ? L¡+1. También se debe observar que el rango de cobertura R es menor al rango de cobertura máxima Rmax, es decir, R¡ < R¡max- Una consecuencia de la diferencia entre el rango R real y el rango Rmax máximo, es un "traslape seguro". El traslape es seguro en el sentido en que proporciona un margen espacial para errores en transmisión de datos. La figura 6B ¡lustra comunicaciones entre los BDACs 615 y la salida BDAC610 en cada GDAC 605. La figura 6C ilustra comunicaciones entre los GDACs 605. Se debe observar que estas características físicas pueden ¡mpactar el desempeño de las operaciones. Por ejemplo, la tabla 1 ilustra cómo la longitud L GDAC impacta los rangos de bit bajo dos diferentes especificaciones del estándar 802.11.
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Tabla 1. Longitud L GDAC versus Rangos de Bit
Los expertos en la técnica tendrán el beneficio de la presente invención, y también podrán apreciar otras formas en las cuales las características físicas de los GDACs afectan el desempeño de operación. Por ejemplo, la distancia entre la salida 610 se puede limitar para cumplir las restricciones de autorizacións de transmisión y/o mejorar la confiabilidad . Se debe observar que las características presentadas en la tabla, deben cambiar con el tiempo debido a las mejoras en el sistema de prospectación sísmica y/o protocolos empleados. También se pueden emplear otras variaciones. Por ejemplo, los GDACs también se pueden intercalar, y las comunicaciones se pueden llevar a cabo utilizando más de una frecuencia transportadora. Se debe considerar la modalidad 700 de la figura 7, en la cual los GDACs 705 se 21
intercalan y en las cuales los GDACs 705 que se comunican en diferentes frecuencias transportadoras, están indicados en diferentes patrones de sombreado. Por lo tanto, la línea "superior" 710 se comunica en una primera frecuencia transportadora y la línea "inferior" 715 se comunica en una segunda frecuencia. Cada una de las líneas 710, 715 se comunica en la forma ilustrada en las figuras 6A a la 6C, con comunicaciones dentro de los GDACs 705 llevadas a cabo como se muestra en la figura 6B y las comunicaciones entre los GDACs 705 llevadas a cabo como se muestra en la figura 6C. Eventualmente, los datos que se comunican a través de la línea superior 710 y a través de la línea inferior 715 se transmiten al CSC, por ejemplo, el camión de registro 110 o la instalación de base fija 140 de la figura 1. Sin embargo, se debe observar que las comunicaciones a través de la línea superior 710 en la primera frecuencia transportadora constituyen una trayectoria separada, independiente del CSC relativo a las comunicaciones a través de la línea inferior 715. En dispersiones mayores, el ancho de banda puede ser incrementado a través del uso de "puntos de relevación" en las trayectorias independientes. La figura 8A ilustra dicha modalidad 800, la cual es una dispersión con una longitud de 10 kilómetros, dividida en "zonas de cobertura" de 5 kilómetros de longitud. Cada zona de cobertura está separada 22
en áreas de 2.5 kilómetros. Cada RP de punto de relevación está colocado, en esta modalidad en particular, para dividir rigurosamente la zona de cobertura de 5 kilómetros en las áreas de 2.5 kilómetros. Se debe observar que las distancias no son material para la práctica de la presente invención. En forma similar, el RP de punto de relevación, no necesita necesariamente dividir la zona de cobertura a la mitad en todas las implementaciones de esta modalidad. El RP de puntos de relevación actúa como puentes inalámbricos entre la adquisición de datos y la recolección de datos. En la modalidad ilustrada, se implementan utilizando Cisco Aironet 340 Series Wireless Bridges comerclalmente disponible "fuera del anaquel" en Cisco Systems, Inc., 170 West Tasman Dr., San José, California 95134, EUA. La información con respecto a estos puentes está fácilmente disponible en esta dirección, en el teléfono (800) 553-NETS, o a través de la Web Mundial en la dirección www.cisco.com. Sin embargo, la presente invención no se limita y se puede utilizar cualquier aparato electrónico adecuado. Aún haciendo referencia a la figura 8, la dispersión comprende 8 "líneas" 802-816 de GDACs 820 (únicamente se indica uno). Cada línea 802-816 se opera en una de cuatro frecuencias transportadoras indicadas a través de cuatro patrones de sombreado diferentes. Por lo tanto, las líneas 802, 810 operan en una primera frecuencia transportadora;
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las líneas 804, 812 operan en una segunda frecuencia transportadora; las líneas 806, 814 operan en una tercera frecuencia transportadora; y las líneas 808, 816 operan en una cuarta frecuencia transportadora. En la operación, los GDACs 820 transmiten sus datos en el modo asincrónico descrito anteriormente, tal como se muestra en la figura 8D. Conforme la salida 3100 recolecta los datos reunidos en el GDAC 8200, los transmite a la salida 3101. Las salidas 310!, 3102 actúan en forma similar con respecto a los datos recolectados de sus GDAC-?, GDAC2 respectivos y GDAC 820, 820^ precedentes, respectivamente. Los datos son manejados en la misma forma a través de las salidas 3106, 3107. Sin embargo, los datos no continúan en cascada a través de todos los GDACs 820 en las líneas 802-816. Más bien, las salidas 3103, 3104 transmiten los datos recolectados por sus GDAC3, GDAC4 y los GDACs precedentes en su trayectoria independiente hasta el RP de punto de relevación, el cual releva los datos a la unidad de recolección de datos 120. Regresando ahora a la figura 8A, cada RP de punto de relevación sirve a una zona de cobertura de 5 kilómetros de un grupo de líneas 802-808, 810-816. De esta forma, en la modalidad ¡lustrada, cada línea 802-816 incluye dos salidas 3103, 3104, tal como se muestra en la figura 8B, ya que transmite a un RP de punto de relevación, el cual 24
posteriormente releva los datos a la unidad de recolección de datos 120. En una implementacion en particular, la presente invención logra un desempeño tan bueno o mejor que el de los sistemas de adquisición cableados convencionales. Este desempeño incluye un ancho de banda de 144 kbps x N, en donde N es el número de sensores (hasta 100,000 geófonos "1D" o "3D"); la adquisición de datos en tiempo real y transmisión a un sistema central para el cómputo y almacenamiento y un rango de 10 kilómetros por 5 kilómetros para la dispersión. La tabla 2 presenta algunos parámetros de operación para una implementación, tal como la de la figura 8A, figura 8B, asumiendo 11 Mbps y dos puntos de relevación con un protocolo de 802.11. Tabla 2. Parámetros de Operación
debe observar que la práctica de la presente invención no requiere que los datos sean transmitidos de un GDAC a otro en el modo de "cascada" mostrado en las modalidades descritas anteriormente. En dispersiones lo suficientemente pequeñas, tal como una que se muestra en la figura 9, que comprende únicamente algunos GDACs 900, los BDACs 905 transmiten los datos que recolectan a la salida 25
BDAC 910, tal como se describió anteriormente. Sin embargo, las salidas BDACs 910 transmiten sus datos y los datos recibidos de los otros BDACs 905 directamente a la unidad de recolección de datos 120, en lugar de a través de otros GDACs 900. Por lo tanto, los enlaces inalámbricos 925 constituyen las trayectorias independientes en dicha modalidad. También se debe observar que, en las modalidades ilustradas, todas las trayectorias de comunicación se muestran como substancialmente lineales, las células se muestran con geometrías rectangulares y las células están arregladas en "líneas" que corren de izquierda a derecha. Sin embargo, estas convenciones se emplean para facilidad y claridad en la ilustración, y la presente invención no se limita a estos aspectos. La célula puede emplear otras geometrías, y las trayectorias de comunicación pueden ser substancialmente no lineales en modalidades alternativas. Así mismo, la orientación de las líneas de izquierda a derecha en las modalidades ilustradas, es una conveniencia para la claridad en la ilustración. La presente invención admite una amplia variación en estos aspectos. Las modalidades particulares descritas anteriormente son únicamente ilustrativas, ya que la presente invención puede ser modificada y practicada en diferentes formas, aunque equivalentes, las cuales podrán ser apreciadas por 26
los expertos en la técnica que tengan el beneficio de las enseñanzas aquí mostradas. Además, no se proyectan limitaciones a los detalles de construcción o diseño aquí mostrados, que no estén especificadas en las reivindicaciones que se encuentran a continuación. Por consiguiente es evidente que las modalidades particulares descritas anteriormente pueden ser alteradas o modificadas y todas de dichas variaciones están consideradas dentro del alcance y espíritu de la presente invención. Por consiguiente, la protección aquí considerada se establece en las reivindicaciones que se encuentran a continuación.