JPS63269897A - 井戸の内部に設置した受信装置と中央制御・記録室の間の信号伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は井戸の内部に設置した受信装置と井戸の外に設
置した中央制御・記録室の間の信号伝送装置に関する。

本発明による伝送装置はとりわけ、井戸内部に配置され
たセンサーによって受は取られる信号を収集してデジタ
ル化し、　・その伝送のためのコード化された形式に変
換するように調整された取得装置を内臓する受信装置に
適している。

試掘弁内の７１ｔｌ＋定は一般に、地上からメツセンジ
ャーの端まで降ろされた少なくとも１個のプローブに収
められた複数のセンサーによって行われる。プローブは
、圧力下で液体を吐き出す装置に結合した油圧ジヤツキ
によって作動する数本のアームを有している。井戸の内
壁に食い込んでプローブを測定を行うべき深さに固定す
るこれらのアームの開きは地上設備から、メツセンジャ
ーの様々な異なる導線を利用して制御される。地上設備
からは、電動モーターに給電し、か（してジヤツキの動
作により油圧油を圧縮するための電流、あるいは操作電
磁弁を作動させるための電気信号が送られる。また、例
えばロックによって張ったばねで動くアンカーアームを
備えたプローブを利用することもできる。

電磁弁の開放によって制御される油圧手段は、アームの
ロックを外してアームを開くことを可能にする。これら
の電磁弁は地上設備からの、メツセンジャーの導線によ
る電気信号の伝送で操作される。

このようなプローブは例えば、フランス特許Ｎ１２．５
０１．３８０または２．５４８．７２７において説明さ
れている。

測定を行うため井戸内に置かれる様々なセンサーは単一
のプローブ内に入れてもよく、あるいは更に、異なる深
さに複数のプローブを吊り下げた主プローブを収納した
プローブ・セットに入れてもよい。このようなプローブ
・セットは例えば、フランス特許２．５１１ｉ４．５９
９において説明されている。

こうして、数十メートル、更には数百メートルに達する
ことのできる深さに配分されるセンサー・セットを利用
することができ、これによって、例えば地震探鉱作業を
行うことが可能となる。地震を地域または例えば別の井
戸で起こせば、異なるセンサーによって地下の付連続面
によって反射される音響信号を受けたり、あるいはこれ
らの信号を利用して地下の地震断面図を得る。

ピックアップされた信号の地上の地震研究所への伝送は
、センサーの数が比較的少ない場合にはアナログで行う
ことができる。しかし、受信装置が多くの（実際に使用
されているケーブルの種類によるが、例えば６個以上）
センサーを有する場合には、一般に、転送速度をプロー
ブを吊る伝送は−ぶるの容量に合わせて、デジタル化し
コード化した伝送を利用する。

フランス特許２．３７９．６９４によって、音響、核な
どの非常に多様な性質のセンサーを収容する井戸プロー
ブを、地上に設けられた制御装置にリンクできるデジタ
ル信号伝送装置が知られている。様々なセンサーによっ
て収集された全てのデータは付近に配置された制御装置
によってデジタル化され、集中される。地上に設けられ
た中央制御拳記録装置とのリンクはケーブルの伝送線に
接続したモデムを介して行われる。コード化された信号
の伝送速度は使用するケーブルの能力に合わせる。一般
には、数十キロビット／秒のオーダーであり、使用する
コード化方式によって一定しない。それは一般に、井戸
プローブを地上設備にリンクするために用いられる伝送
ケーブルが許容する情報伝達量である。

最も普通に使用されているケーブルの型式の一つは、７
本の並列線を含むものである。６本の線は中心線の周囲
に規則的に配分されている。

機械的安定性を確保し、引張力を支えるため、組織被覆
の形での金属シースが、ケーブルの周縁部に配置されて
いる。デジタル化されコード化された信号の伝送は、中
心線を囲む何本かの線を利用して行われる。

地下断面の地震探査速度を向上させるため現在開発され
ている探鉱法では、複合的受信装置を使用するようにな
っているが、それらの受信装置では最も多くの場合、地
震波を同時的にキャッチして記録する場所の数を増すた
めに、多数の地震計を様々な深さに据えた複数のプロー
ブの一つの記憶機構に格納しておき、時間をずらして地
上の記録装置に伝送する方法も考えられる。しかし多く
の場合、データの取得はほとんど連続的に行われるもの
である。

このことが特に妥当するのは、継時的取得周期の間の中
断間隔が短すぎて遅延伝送が期待できない、地震振動へ
のある種の利用の場合である。それ故、データはリアル
タイムで伝送することが不可欠で、したがって伝送ケー
ブルの情報伝達量は著しく増大することは避けられない
。

本発明の装置は上述の不便を回避するものである。

この装置は、一方、井戸のなかに降ろした受信装置であ
って、キャッチした信号を収集し、デジタル化してコー
ド化された形で変換するように調整した取得装置を含む
受信装置と、他方、井戸の外に設けられた中央制御・記
録装置との間で信号を伝送することができる装置である
。

この装置は、受信装置を支持し、中央装置から送信され
る制御信号と受信装置から送信されるデータとともに、
電気エネルギーを運ぶための多心ケーブルを有し、また
、このケーブルは中心導線、その周囲に配置した複数の
導線、および金属シースを有している。この装置は、取
得装置と制御・記録装置の間でのデジタル化したデータ
の高速伝送のため、中心導線と金属シースの間に接続さ
れた、バイポーラ拳コードによってコード化した信号の
送受手段ををすることを特徴とする。

送受信手段は、例えば、データのデジタル化および中心
導線と金属シースの間での伝送をｌＯＯキロビット／秒
以上の周波数の一定の速度に保つため、同期素子とクロ
ック素子を有することができる。

このような構成によって、情報伝達速度は、適当な伝送
コードを選択すれば、２００キロビット／秒、さらには
３００キロビット／秒に引き上げることができ、それ故
、伝送はデジタル化にしたがってリアルタイムで行うこ
とができる。

したがって、非常に高い伝送速度が得られ、これによっ
て、用いる地震センサーの数を増しても、収集された信
号の伝送時間を延ばさずにすむ。そこで、不十分な伝送
速度を補うために一般に用いられている緩衝記憶装置を
使用せずにすみ、また、とりわけ、特に地上記録装置へ
のデータ伝送をリアルタイムで行わなければならない、
送信時間の長い地震振動への利用を可能にする。

大量であるが不連続なデータ・ストリームを収集しなけ
ればならない地震探鉱以外の用途についても、伝送速度
の向上により、２つの遂次取得周期の間の間隔を減少さ
せることができる。

中心線とシースの間で得ることのできる伝達情報量によ
り、他の環状線を電流、制御または同期信号の経路とし
て解放し、あるいはプローブ内で、アナログ・データの
転送に適した線を利用することができる。温度、圧力な
どを測定する状態センサーの数を増すことができる。

本発明の装置の他の特徴および利点は、制限的でない例
として示された一つの実施態様の説明を添付の図面を参
照しながら読むことによって、明かとなろう。

本発明の装置は、少なくとも一つのプローブ１（図１）
に収納された信号受信装置の間の信号伝送を可能にする
。このプローブは例えば、前記のフランス特許、Ｎ１２
．５０１．３８０゜２．５４８．７２７あるいは２．５
６４．５９９において説明されている型式のものである
。このプローブは、メツセンジャー２により、地表に設
けられた支持構造体３から吊り下げられており、それは
実験室兼用トラック５のストック用ドラムに巻きつけら
れている。使用しているケーブル２は、井戸プローブを
降ろすために一般に使用されているものである。ケーブ
ルは例えば（図２）、７本の導線または線Ｌ１およびＬ
ｌを有する。ＬｌからＬ６までの６本の線は、ケーブル
の断面に、中心線Ｌ７が通る中心から同距離に、規則的
に配置されている。周辺部に、ケーブルは、一般に組織
被覆からなる金属シースＴを有する。

ストック用ドラム４（図１）に巻き付けられたケーブル
１の７木の線、Ｌ１〜Ｌ７は、伝送ケーブル６により、
実験室兼用トラックＳ内に置かれた制御０記録装置ＣＥ
に接続されている。

実際の長さく例えば３ｋｍ〜７ｋｍ）の、かつ最適な伝
送速度を求めるために、一般に使用されているケーブル
の信号伝送特性の差によってほとんど左右されないケー
ブルでの最良の伝送速度を保証する線の組み合わせを見
つけるため、多数の試験が実施された。２本または３本
ずつ並列に線を接続した、多様な構成によって、ケーブ
ルの容量を増大させることができた。最良と判定された
組み合わせは、コード化された信号が中心ケーブルＬ７
と外側の金属シース７の間で伝送されるものであった。

この特殊な組み合わせを用いることにより、ケーブルの
如何を問わず、普通に１２８キロビット／秒（ｋｂｌｔ
ｓ／ｓ）の速度が得られ、また、専門家の間では周知の
コードＨＤＢ３のようなバイポーラ伝送コードを使用す
ることを条件とすれば、伝送ファクターを最適化するこ
とにより、ケーブルが数十キロに達する場合でも、３０
０ｋｂｊｔｓ／　ｓおよびそれ以上の速度さえ得ること
ができる。

導線の保持される組み合わすは、外側の編組被覆７と対
にした一本の導線（Ｌ７）ｌ、か必要とせず、したがっ
て他の６本の線がプローブ内に収められた装置への給電
のための電流および信号伝送のために利用し得るために
一層有利である。

ケーブルの様々な線の利用例を図３に示す。

プローブのセンサーによって爪１１定された信号Ｓ（例
えば、地震信号）は、例えば公開されているフランス特
許申請、Ｎα２．５！１３．００４または２．５９２．
５３７において説明されているような可変利得増幅機に
、一般にはマルチプレクサ−ＭＸＰを介してかけられる
。

増幅され、標本化された信号は、アナログ・デジタル・
コンバーター８におけられる。デジタル化された信号は
、普通の型式の専用回路９によって、専門家の周知のコ
ードＨＤＢ３のようなバイポーラ・コードにコード化さ
れ、その上で、中心線Ｌ７および周辺の編組被覆Ｔ（図
２）に接続されている送信装置に送られる。

送信措置ＩＯは例えば（図４）、変圧器１１を含み、こ
の変圧器は一次巻線の両端が、それぞれ電子スイッチＩ
２および１３を介してアースに接続されている。−次巻
線の中間点はプラスの電圧Ｖ＋に接続されている。二つ
のスイッチからのそれぞれの制御信号、一方はマイナス
で、他方はプラスの信号は、コード化装置９から発せら
れる。変圧器１１の二次巻線は中心線１．７及び周辺の
編組被覆Ｔの間に接続される。ケーブルの他端では、も
う一つの変圧器Ｉ４によって、線Ｌ７および編組被覆Ｔ
の間で伝送される信号を標本化することができる。受信
された信号は、周知の型式のレシーバ−・アダプター１
５に送られ、ついで伝送されたデジタル信号を復調する
デコーダＨＤＢ３に送られる。

ケーブル２のＬ１〜Ｌ６の他の用途に利用することがで
きる。例えば線Ｌ３およびＬ６によって同期信号が伝送
される。井戸のなかの受信装置は、デコーダ１７（図３
）と同期装置１８を有する。この装置は、クロック素子
１９によって指定されたリズムで、増幅器７の利得の変
動、および測定し伝送すべき信号のデジタル化操作のシ
ーケンス中の管理を可能にする信号を発生させる。受信
装置の電子素子は、地上から線Ｌ１および外側の編組被
覆Ｔによって送られる電力を受は取る電圧発生器２０か
ら給電される。線Ｌ４およびＬ５は他の信号のために利
用することができる。線Ｌ４および線Ｌ５を通じて、例
えば圧力測定装置２１と温度測定装置２２から供給され
、インターフェース装置２３．２４により伝送のため形
を整えられたアナログ信号を地上の実験室に直接、ある
いは常時伝送することも、あるいは逆方向に制御信号を
伝送することもできる。

同様にして、これらの信号の帰路も、編組被覆Ｔを通じ
て確保される。線Ｌ２により、プローブのアンカーアー
ムを開くのに必要な油圧エネルギーの創出のためにモー
ターに給電し、あるいは、電磁弁を作動させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、メツセンジャーによって井戸に吊られた、プ
ローブを示す概念図。 第２図は、井戸プローブを支持するために一般に使用さ
れているメツセンジャー・伝送ケーブルの断面図。 第３図は、井戸のなかで行われる測定の取秘および多心
ケーブルでの伝送を可能にする電子装置を示す流れ図。 第４図は、フード化された信号を中心線およびケーブル
のシースに乗せるための送信機の概念図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）井戸のなかに降ろした受信装置であって、キャッ
   チした信号を収集し、デジタル化してコード化された形
   に変換するように調整した取得装置を含む受信装置と、
   井戸の外に設けられた中央制御・記録装置との間の信号
   伝送装置であって、受信装置を支持し、中央装置から送
   信される制御信号と受信装置から送信されるデータとと
   もに、電気エネルギーを運ぶための多心ケーブル（２）
   を有し、そのケーブルが中心導線（Ｌ７）、その周辺に
   配置した複数の導線（Ｌ１〜Ｌ６）、および金属シース （Ｔ）を有しており、取得装置と制御・記録装置の間で
   のデジタル化したデータの高速伝送のため、中心導線（
   Ｌ７）と金属シースの間に接続された、バイポーラ・コ
   ードによってコード化した信号の送受手段を有すること
   を特徴とする装置。
2. （２）送受信手段が、データのデジタル化および中心導
   線（Ｌ７）と金属シース（Ｔ）の間での伝送を１００キ
   ロビット／秒以上の周波数の一定の速度に保つための同
   期装置（１７）およびクロック装置（１８）を有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. （３）金属シース（Ｔ）が、伝送ケーブル（２）の他の
   線（Ｌ１〜Ｌ６）で伝送された信号の少なくとも一部の
   ための帰路導線をなす特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の装置。
4. （４）中心導線（Ｌ７）および金属シース（Ｔ）に接続
   された、コード化された信号の送信手段が、該信号をデ
   ジタル信号に変換するためのアナログ信号取得装置（７
   、８）、バイポーラ・タイプのコード化装置（９）、お
   よびコード化された信号を伝送ケーブルの中心線（Ｌ７
   ）および外側のシース（Ｔ）の間に送るための変圧器（
   １１）を含む送信装置を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の装置。
5. （５）ケーブルが受信装置への給電のための少なくとも
   一本の導線（Ｌ１）、モーターと電磁弁への給電のため
   の少なくとも一本の導線（Ｌ２）、制御信号をプローブ
   （１）の受信装置に伝送するための少なくとも一本の導
   線（Ｌ３、Ｌ６）、および測定信号の直接的伝送のため
   の少なくとも一本の導線（Ｌ５）を有することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の装置。