Bondoux, Francis

Horizon / Pleins textes

ismique réflexion monotrace
à Nouméa (Nouvelle-Calédonie).
Péliminaires.Octobre 1986 àJuillet 1987
SaNDOUX Francis
INSTITUT FRANÇAIS DE RECHERCHE SCIENTIFIOUE
POUR LE DEvELOPPEMENT EN COOPËAATlON
Centre de Nouméa
NOTES TECHNIQUES
SCIENCES DE LA TERRE
GEOPHYSIQUE
1987
NOTES TECHNIQUES
SCIENCES DE LA TERRE
GEOPHYSIQUE
1987
Sismique réflexion monotrace
à Nouméa (Nouvelle-Calédonie).
Préliminaires. Octobre 1986 àJuillet 1987
SONDOUX Francis
INSTITUT FRANÇAIS DE RECHERCHE SCIENTIFIQUE
POUR LE DEvELOPPEMENT EN COOpERATION
CENTRE DE NOUMEA
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sismique
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d'instrumentation
et en vue des
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et en raison
poss:,èdons en
Après plusieurs réunions au
sismique réflexion à Nouméa
- du peu d'expérience que nous
numérique
- de l'état d'avancement des travaux de Genavir dans ce domaine
- de la nécéssité d'une campagne de sismique monotrace cote Ouest
de la Nouvelle Calédonie en janvier 1987
- d'un projet d'achat d'un enregistreur
analogique ( 133 KF lnécéssaire au rejeu
publications et documents
Nous avons décidé de remettre en service une chaine d'acquisition
de sismique marine monotrace analogique avec enregistrement sur
papier ( EPC 2000 let enregistrement sur bandes magnétiques
analogiques ce qui permettrait d'avoir des données publiables
des rejeux possibles, de voir les possibilités existantes pour
la numérisation de certains profils interessants enregistrés sur
bandes magnétiques ,et enfin de suivre l'évolution et l'état
d'avancement des travaux d'Ifremer sur l'acquisition numérique en
temps réel de la sismique marine multitraces.
un
des
qénér'al
Etat de la sismique à 1 'Ifremer
En décembre 86 le projet de Genavir pour l'acquisition numérique
de la sismique rapide était toujours à l'état d'étude, la base
rna t ér i e l Le était toujours la solution "Hewlett P,:lckard" , mais la
VOle à suivre en ce qui concerne les logiciels de traitement
étalt en discussion
Il était question de créE~r' un logiciel "sismique"
répondant aux différents utilisateurs tel que 1 'orstom .
Il avait été signé un contrat entre Genavir et Ifremer pour
projet de slsmique "très haute résolution (voir cahier
charges et spécifications techniques page 4 1.
Le travail effectué
1 - Campagne de sismique monotrace sur le Vauban ,février 1987.
Matériel utilisé
source
un compresseur LISTER
un canon à eau TWG
une flute Orston deux traces copie Ifremer
une boite de tir Orstom
amplification
chaine d'amplification et flltrage analogique SEDASrS
bande passante 26 - 220 hertz
enregistrement graphique
sur EPC 2000 , balayage 8 secondes
enregistrement analogique
enregistreur d"instrumentation magnétique analogique Schlumberger
Cpreté par Genavirl
8 pistes
piste 1
piste :2
p i et.e 7
, vitesse 4,75,
FM signal une trace
FM signal une trace
Fi"l or-dr-e de tir
résultats exemple d'enregistrement graphique
l'enregistrement de la campagne sur bandes magnétiques nous a
permis de faire différents rejeux sur l'EPC nous avons un
exemple du rejeu du profil 12 page 9 et 10.
de conception ancienne ont tendance à
Nouméa ainsi que le calculateur central
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sortie
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que la numérisation des
2 - numérisation
Le convertisseur analogique / numérique existant utilisé
Pontoise et Larue il y a cinq ans nécésslte l'emploI d'une
9845 et d une HP 85 .
ces micro - ordinateurs
disparaitre au centre de
j--iF' l. 000.
De plus la numérisation des
échantillonage mOIns élevé
sismique réflexion.
grace à mon expérience acquise sur la numérisation de signal lors
de la mise au point d'un système numérique à l'université de
Cornell, j'ai eu le temps de concevoir une carte analogique /
numérique et son logiciel d'utilisation sur ordinateur compatible
1 B~'l PC •
particularités de cette carte
- carte enfichable sur n'importe quel compatible PC
- convertisseur ADC80 12 bits ,une voie ,port d'entrée
parallèle ,échantillonnage = 500 hertz
- le logiciel d'acquisition dévellopé en language C et assembleur
permet de numériser donc des signaux de sismique réflexion et de
stocker les échantillons sur un fichier de données dont le format
est bien défini ,(voir page 13) chaque tirs comporte 12 kilo
oct.ets .
- les fichiers ainSI crées sont stockés sur disque dur.
- logiciel de tracé des tirs de sismique réflexion étudié
J.i:~nquëaqe "quic:k baSIC".
conclusion
Il est évident que le rejeu des tirs de SIsmique réflexion sur
écran pUIS imprimante graphique ordinaIre ( epson Lx 80) n'est
pas publiable ,mais le premier stade est franchi :nous possédons
quelques profils numérisés ( chaque profils compte environ sept
mégaoctets) sur disque dur.
La deUXIème étape consiste à transférer ces fichIers à partIr du
pc sur- tout ';'il.Jtr e ord i nat; f'0Ur- pi:lr .L:' i nt erméd i al r-e de J i:':\ "50r·- t i (.:;.
sérIe RS232 de manière à créer une banque de données de sismique
réflexion sur bande compatible 6250 BPI.
La dernière étape consiste à la mise en place d'un programme de
traitement simple sur BENSON en attendant l'implantation sur
imprimante électrostatique Versatec.
,Le document ci-dessous décrit le cahier des charges concernant
le projet de numérisation de la sismique plateau. Divers textes ont
été écrits sur ce sujet et il n'est abordé que l'aspect tedhnique.
D'autre part, certains essais de validité sont encore à effectue
Leurs résultats peuvent en trainer des modifications à ce cahier des
charges ; les performances générales doivent cependant ~tre respectées.
LI.
- la fonction principale de Sinup est de numériser et d'enregistrer
sous forme digitale sur un support de masse un signal sismique dont
les sources seront le Sparker, le canon à eau micro-mica, le pénétrateur
2.5 khz, le boomer, etc •••
I.2.
- Le projet initial sera monocanal extensible ultérieurement à 6 voies.
I.3.
- En plus de la numérisation, sinup permettra divers contrales de
lancement de la chaine: mesures du bruit de flnte, vérification du
jitter de tir, visualisation périodique des tirs, etc •••
- Le support de masse prévu est la bande ~agnétique 6250 BPI. Ultérieu-
rement celle-ci sera remplacée par un disque optique numérique compa-
tible avec la station "STARDON".
2/ PERFOmL~CES ET LIMITES
-----------------------
2.I.
- La numérisation s'effectuera sur II bits + signe.
Les spécifications sont
• Tension d'entrée + ou - 5 volts
• erreur de linéarité l LSB
• erreur d'offset : 3 LSB
.. / ..
4
2.2.
- Cadence de numérisation max. : ro khz
La valeur ci-dessus s'applique à un système monocanal et a été
vérifiée. Pour le futur, dans la version multicanaux, la limite sou-
haitée serait de 50 khz; ce chiffre né~oins ne sera atteint que pa!
une réduction du temps actif de numérisation par tir.
1 - Choix de la vitesse d'échantillonnage
La vitesse d'échantillonnage sera controlabLe nar software.
Cependant la nécessité d'inclure dans la chaine des filtres
anti-aliasing nécessite de prédéterminer des vitesses : J seront
prévues : rooo, 2000, 4000, 8000,r2000 Hz ; les bandes seront choisies
par des inverseurs sur la carte anti-aliasing. Pente : r8 DB/Octave.
~réquence de coupure au quart des valeurs précédentes.
2.4.
- Le gain sera fixé pendant le tir.
D'un tir à l'autre, le gain pourra être modifié par l'opérateur selon
les valeurs r, 2, 5, ro ; dans le cas multicanaux, toutes les voies
auront le m~me gain.
2.5.
- Un certain nombre de fonctions évoquées précédemment seront assurées
(contrôles, graphiques, etc••• ). ~ependant, ces fonctions n'inter-
viendront que périodiquement, selon le temps de calcul laissé par
la numérisation et l'enregistrement (fonctions prioritaires). Par
contre, il n'y aura pas d'interventsion sur le signal numérisé
(ce qui exclut des compensations, corrections de jitter, filtrage
numérique, etc ••• ).
2.6.
Le cycle de tir sera compris entre O.I et ro sec.
90 % de ce cycle constituera la partie active de la numérisation.
ro % sera consacré à des fonctions de transfert des données. En plus,
l'opérateur pourra éliminer, à l'enregistrement, le temps de propagatio
dans l'eau.
../ ..
5
J / CON STITU TION HARDN ARE
---------------------
J.1.
, - Uni té centrale
• Calculateur HP 9000 série JIO (r6 bits)
• Carte mémoire de l M. Octets sup.
• Carte DMA.
J.2.
- écran monochrome 12 pouces (résolution 5I2~400)
J.J.
- clavier QWERTY (controle)
3.4.
- Double di.que souple (entrée des programmes).
3.5.
- Carte de numérisation I2 bits infotech AD 200
,
3.6.
- Bande magnétique Kennedy 9400 GCR (6250 BPI)
J. 7.
- Filtre anti-aliasing (5 positiong).
J.8.
- Coffret de "marinisation + intégration mécanique du matériel.
4/ LOGICIEL :
Le programme principal comprendra 2 parties
• L'initialisation
• L'acquisition et le contrale.
Un deuxième programme simple permettra la relecture.
../ ..
6
profil, l'opérateur définit un certain nombre de
ultérieurement à l'acquisition ou utiles au
éléments ainsi définis sont enregistrés sur la
4.1.
Ini tialisation
- Au début de chaque
paramètres servant
dépouillement. Les
bande magnétique.
Notamment on trouve
• la date initiale
• la bande passante Hard
• la recurrence de l'échantillonnage
•
• le temps de cycle
• le nombre de voies
• le gain de la chaine Hard (préamplificateur) et AD200
• le début en seconde correspondant à la phase du cycle enregistré
• des commentaires éventuels
• la structure de l'enregistrement et du bloc logique de données
(nombre de tirs cumulés, nombre d'échantillons par tir).
- une vérification avec l'heure de référence est demandée.
Dans la période d'initialisation, l'opérateur peut visualiser à
l'écran une séquence de tir et vérifier ainsi le choix correct des
paramètres. Les options de visualisation sont les m~mes que dans
le paragraphe ci-dessous.
4.2.
Acquisition temps-réel et contrales
- Dès l'initialisation terminée, l'opérateur lance la phase acquisition!
enregistrement.
un bloc entete est alors déposé suivi des blocs de données.
- Deux types de visualisation seront disponible. :
A) un graphique genre "Scope" à mémoire où l'on peut analyser le
tir (choix du début, fin, amplitude, continu ou coup-à-coup)
B) un graphqie de surveillance standard avec "Scroll ino" permettant
d'avoir à l'écran ro tirs (non consécutifs). L'instant du début
d'enregistrement magnétique sera répéré par un index vertical.
- Le bruit du streamer sera observé par analyse périodique du signal
dans la dernière partie du cyol••
../ ..
7
,4.3.
Format d'enregistrement:
Il sera à préciser ultérieurement avec le DI en tenant compte de
2 objectifs: une relecture rapide et un format donnant des longueurs
d'enregistrement minimales. Approximativement, il sera constitué comme
il suit:
- bloc physique de 4096 octets ;
- bloc logique structuré par le nombre d'échantillons du tir (et le
nombre de voies) ;
- chaque fichier correspond à un profil
- le premier bloc de chaque fichier est l'ent@te
- dans la phase initialisation, la bande est systématiquement placée
en dernier fichier. l'opérateur peut avoir la liste des numéros
de profils enregistrés ;
- une fin d'enregistrement sera placée sur la bande.
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Projection de ~rcator - WGS72
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tracé sur enregistreur analogique Hewlett Packard
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et visualis~tion sur écran et imprj.mante
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lecture du meme signal
support info~rnatique,
graphique Epian Lx 80
caractéristiques techniques
échantillonnage: 2ms
temps d"échantillonnage: 9 secondes
convertisseur AIN: AOC80 8URR-BRDWN
convertion =25 micro-secondes.
filtre anti-aliasing passe-bas ,\00 hz, atténuation = 50db.
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Centre DRSTDM de Nouméa
B.P. AS Nouméa Cédex Nouvelle-CalédonieCD 1987


Sismique réflexion monotrace à Nouméa (Nouvelle Calédonie) : préliminaires : Octobre 1986 à Juillet 1987

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