Fold Coverage

Fold coverage adalah jumlah pantulan yang mengenai suatu bidang pantul pada batuan. Semakin banyak jumlah pantulan sinyal pada suatu bidang, maka diharapkan semakin baik kualitas data yang dihasilkan.

Fold coverage ini penting pada saat proses stacking di data processing. Pada saat stacking diharapkan data yang dibawa oleh sinyal dapat diperkuat, sedangkan noise dapat dikurangi bahkan dapat saja dihilangkan.

Mesa membuat simulasi fold coverage berdasarkan posisi shot point dan trace teoritik, simulasi, dan aktual.

Ada banyak cara untuk menghitung fold. Namun ada sebuah rumus yang dapat dijadikan persamaan dasar penghitungan fold, yaitu:

Fold = NS*NC*b^2

Dimana:
NS = jumlah shot point per unit area
NC = jumlah channel aktif
b = dimensi bin

Sebagai contoh, misalnya kita memiliki 80 shot point per kilometer persegi dengan channel aktif 600, dan dimensi bin 25 m. Maka fold yang kita peroleh adalah:

Fold = 80/km^2 * 600 * (25m)^2 = 30

Ini adalah cara cepat untuk mengetahui apakah fold coverage yang kita inginkan sudah sesuai dengan parameter yang kita gunakan.

First Break

First break adalah gelombang seismik yang terekam pertama kali. Gelombang ini merupakan gelombang yang tercepat sampai ke penerima. Di dalam studi seismik refleksi, first break digunakan untuk koreksi statik.
Di dalam studi seismik tomografi, first break digunakan sebagai input waktu tempuh gelombang untuk mencitrakan anomali kecepatan gelombang seismik di bawah permukaan.

Metoda-metoda Geofisika

Secara umum, metode geofisika dibagi menjadi dua kategori yaitu metode aktif dan pasif. Metode pasif dilakukan dengan mengukur medan alami yang dipancarkan oleh bumi. Metode aktif dilakukan dengan membuat medan gangguan kemudian mengukur respons yang dilakukan oleh bumi. Medan alami yang dimaksud disini misalnya radiasi gelombang gempa bumi, medan gravitasi bumi, medan magnetik bumi, medan listrik dan elektromagnetik bumi serta radioaktifitas bumi. Medan buatan dapat berupa ledakan dinamit, pemberian arus listrik ke dalam tanah, pengiriman sinyal radar dan lain sebagainya.

Secara praktis, metode yang umum digunakan di dalam geofisika dapat dilihat dengan meng-klik tabel dibawah ini.


Survey seismik merupakan jenis metode geofisika aktif, karena dalam seismik kita menggunakan medan/sumber buatan berupa getaran. Sumber getaran buatan dalam seismik dapat dihasilkan oleh peledakan dinamit, air gun, atau vibrator.

Sercel 428XL

428XL adalah generasi terbaru instrument perekaman data seismik keluaran Sercel, sebuah perusahaan asal Perancis yang memproduksi instrumen perekaman data seismik. 428XL adalah penyempurnaan dari generasi sebelumnya yaitu 408UL.

428XL memiliki konsumsi daya yang lebih kecil sehingga memiliki waktu operasi yang lebih lama dari 408UL. Pada 428XL juga tetap tersedia pilihan sensor dengan satu-komponen (1C) dan tiga-komponen (3C). Pada 428XL juga dilakukan beberapa perkembangan salah satunya adalah digunakannya arsitektur client/server sehingga sangat memungkinkan untuk mengoperasikannya dari lokasi yang jauh sekalipun.

Kabel 428XL lebih kecil dan lebih ringan sehingga memberikan efisiensi di lapangan. Waktu perekaman data juga dapat dipersingkat karena kabel 428XL dapat mengirim data pada kecepatan 16Mbps. Namun ketika digabungkan dengan 408UL, 428XL juga dapat diatur pada kecepatan 8Mbps. Pengaturan ini sangat membantu karena field instrument 408UL hanya dapat beroperasi pada kecepatan 8 Mbps. Sedangkan kabel transverse 428XL bekerja berdasarkan Ethernet protocol dengan kecepatan 100Mbps, hal ini memungkinkan untuk melakukan akuisisi data sebanyak 10.000 active channels dengan real-time, sampling rate 2 ms, hanya dengan menggunakan satu Crossing Unit (LAUX) pada setiap lintasan.

Kemampuan maksimum dari 428XL adalah 100.000 active channels, sampling rate 2 ms, dengan menggunakan 10 Line Control Interface (LCI). Masing-masing LCI untuk 10.000 active channels.

Features and Benefits:
1. Robust 400 Series design
2. More channels for the highest-possible resolution data
3. Greater electrical efficiency - longer battery life and less downtime
4. More layout capabilities to avoid obstacles in the field
5. A wider range of compatible software and hardware platforms.
6. The best ownership value in the industry
7. Significant weight savings
8. Scalable architecture
9. User-friendly and powerful software
10. Advanced QC & Maintenance tools

Spesifikasi 428XL

Post-processing

Proses yang dilakukan pada tahap post-processing meliputi:

1. Koreksi Residual Statik
Dalam flow ini akan dilakukan koreksi statik sisa, yang disebut residual statics correction. Input dari flow ini pada dasarnya adalah koreksi statik ketinggian dari source dan receiver yang telah dihasilkan sebelumnya dari subflow apply elevation statics di dalam flow refraction statics. Sebelum masuk ke residual statics, flow pengolahan data seismik masuk dulu ke trace display, agar dapat dilakukan static horizon picking yang nantinya akan digunakan sebagai time gate pada pengaplikasian koreksi statik sisa tersebut.
Static horizon picking dilakukan dengan membuat picks untuk satu ensemble traces pada suatu time, dimana pada time tersebut diperkirakan akan terdapat event seismik yang utama/dominan.

Setelah dilakukan picking autostatic horizon, kemudian hasil dari koreksi residual static ini diaplikasikan kembali ke data preprocessing untuk di hitung ulang nilai kecepatannya melalui analisa kecepatan tahap 2. Sehingga, setelah melalui tahapan proses ini diharapkan data-data yang dihasilkan benar-benar sudah terkoreksi secara benar dan menghasilkan penampang seismik yang benar-benar merepresentasikan keadaan bawah permukaan bumi dengan tepat. Adapun tampilan dari hasil residual static serta analisa kecepatan ke-2 ini dapat ditampilkan / di-display ke dalam display Final Stack.

2. Migrasi
Untuk mengkoreksi letak titik refleksi pada posisi sebenarnya maka digunakanlah metode migrasi. Dalam flow ini akan dilakukan serangkaian tahap untuk mengaplikasikan proses migrasi pada data, sehingga akan dihasilkan dataset terakhir dari pengolahan data seismik ini berupa data yang telah dimigrasi (migrated data). Algoritma migrasi yang akan diaplikasikan dapat dipilih sendiri oleh user, disesuaikan dengan kebutuhan dan treatment dari data yang bersangkutan. Dalam panduan ini, metode yang akan digunakan untuk migrasi adalah dengan menerapkan postack time migration menggunakan finite difference time migration dengan max dip 70 derajat. Pemilihan ini didasarkan pada hasil pemilihan atau try & error pemilihan parameter.
Sampai dengan tahap ini telah selesai dilakukan serangkaian tahap dalam melakukan pengolahan data seismik postack time migration untuk tahap dasar, yaitu dari pembacaan raw data seismik sampai dengan dihasilkannya data postack yang telah di migrasi.
Pada penampang postack hasil migrasi tersebut diatas, sangat terlihat adanya efek smile atau swing. Efek tersebut dapat disebabkan oleh adanya noise dominan yang belum dibersihkan secara optimal pada saat proses trace editing. Adanya hal tersebut sekaligus untuk menunjukkan kepada pembaca bahwa kurang optimalnya (atau bahkan kesalahan) dalam pengolahan data seismik di suatu tahap (atau flow) akan sangat mempengaruhi hasil pengolahan dari tahap lainnya, hingga pada akhirnya kesalahan-kesalahan itu akan terakumulasi pada hasil akhir pengolahan data seismik, yang dalam konteks ini adalah penampang postack hasil migrasi.
Sebagai tahapan akhir dari field processing, dilakukan suatu tahapan akhir berupa plotting, dimana plotting ini dilakukan sebagai alat untuk menampilkan hasil akhir data berupa penampang seismik dalam bentuk wiggle lengkap dengan attribut-atribut keterangan yang menyertainya.

Processing

Pada awalnya data seismik direkam dalam common-shot gather. Common-shot gather adalah sekumpulan trace yang mempunyai atau berasal dari satu source point yang sama. Karena pada umumnya pengolahan data seismik dilakukan pada domain common-midpoint (CMP), maka data common-shot gather tadi disusun dan di-sort ke bentuk CMP gather. CMP gather adalah sekumpulan trace yang memiliki titik tengah (midpoint) yang sama. Sebelum proses stacking, masing-masing CDP gather dikoreksi dari efek perbedaan jarak offset yang disebut Normal Move Out (NMO). Sebuah fungsi kecepatan yang disebut stacking velocity dibutuhkan dalam koreksi NMO. Stacking velocity didapat dari sebuah proses yang disebut velocity analysis.
Velocity Analysis adalah perhitungan dan penentuan fungsi kecepatan (stacking velocity) dari pengukuran fungsi velocity normal move out. Perhitungan dibuat dengan mengasumsikan fungsi kecepatan normal moveout (VNMO), menerapkannya ke CDP gather, mengukur koherensi pada fungsi VNMO tersebut, dan mengubah fungsi VNMO untuk mencari koherensi maksimal. Nilai-nilai koherensi ini diukur, dipetakan dan diberi skala warna untuk proses velocity picking. Nilai-nilai koherensi yang telah dikontur disebut juga dengan semblance.
Agar didapatkan nilai kecepatan yang tepat, maka picking velocity harus berdasarkan pada tampilan beberapa panel yang muncul ketika melakukan picking velocity seperti panel Semblance, panel CDP gather, panel Velocity Function Stack (VFS) dan panel Dynamic Function dimana keempat panel tersebut mempunyai fungsi masing-masing yang dapat mempengaruhi hasil pemilihan kecepatan.
Semblance panel menampilkan nilai-nilai koherensi dari berbagai trace dalam kontur skala warna sebagai fungsi waktu dan kecepatan. Warna kontur merah melambangkan nilai semblance maksimum, sehingga melambangkan juga fungsi kecepatan NMO yang paling tepat untuk mengkoreksi event seismik yang menghasilkan koherensi. Semblance panel digunakan untuk menentukan fungsi stacking velocity, dengan cara memilih nilai-nilai semblance yang paling tepat.
Gather panel juga digunakan dalam menentukan fungsi kecepatan. Gather panel menampilkan super gather dari sejumlah CDP yang telah ditentukan. Super gather didapat dari sejumlah CDP yang masing-masing tracenya di-stack secara common-offset, sehingga menghasilkan hanya satu CDP gather, yaitu super gather.
Panel yang menampilkan deret trace-trace dari beberapa CDP yang telah di-stack disebut panel Velocity Function Stack (VFS). Trace-trace ini dikoreksi untuk NMO dengan masing-masing menggunakan fungsi kecepatan yang berbeda. Panel ini digunakan untuk memilih fungsi kecepatan yang memberi respon data stack yang maksimum. Sehingga panel ini juga bisa dijadikan sebagai referensi untuk melihat hasil koreksi NMO setelah diterapkan nilai kecepatan dari proses picking velocity. Jika fungsi kecepatan yang digunakan tepat, event seismik primer dalam gather panel akan terlihat datar. Jika kecepatan yang digunakan terlalu rendah, maka event seismik primer dalam gather panel akan melengkung ke atas, sedangkan jika kecepatan yang digunakan terlalu tinggi, maka akan melengkung ke bawah
Panel Dynamic Stack menampilkan pendekatan data stack yang dihitung dengan menggunakan fungsi kecepatan yang telah dipilih. Panel ini digunakan sebagai kontrol kualitas (QC) dari fungsi kecepatan yang dipilih. Keempat panel velocity analysis tersebut digunakan sebagai acuan atau patokan dalam menentukan NMO velocity yang paling tepat untuk digunakan dalam proses stacking.
Hasil akhir dari flow ini adalah suatu penampang post-stack, yang biasa disebut brute stack. Penampang ini, pada dasarnya merupakan penampang post-stack yang pertama kali dihasilkan dari suatu pengolahan data seismik dan disebut sebagai stack kasar (“brute stack”) karena belum mendapat efek-efek lain dari pengolahan data seismik. Selain itu, parameter kecepatan yang digunakan dalam brute stack ini juga belum sepenuhnya tepat. Brute stack ini dihasilkan hanya untuk melihat gambaran awal dari suatu event seismik.

Pre-processing

Proses yang dilakukan pada tahapan pre-processing adalah meliputi:

1. True Amplitude Recovery
Tahapan ini diperlukan untuk memulihkan kembali besaran-besaran amplitudo karena kehilangan energi yang disebabkan oleh hal-hal tersebut di atas agar seolah-olah energi adalah sama pada setiap titik. Adapun proses pemulihan amplitudo ini adalah dengan cara mengaplikasikan nilai koreksi amplitudo konstan dengan nilai koreksi sebesar 1,6 dB/sec.

2. Edit Trace
Prinsip dari proses editing ini adalah membuang atau menghapus sinyal-sinyal yang tidak diinginkan (noise) dalam processing data seismik. Pada tahapan ini, ada dua buah proses editing yang dilakukan, yaitu proses killing trace, dimana pada proses ini dilakukan penghapusan trace-trace yang mengandung noise dalam bentuk 1 dimensi saja (dimensi waktu).
Proses yang kedua adalah muting, dimana pada proses ini dilakukan pembuangan sinyal-sinyal noise yang tidak diinginkan dalam bentuk 2 dimensi. Muting ini biasanya membuang sinyal-sinyal noise yang muncul sebelum first break time. Adapun jenis mute yang dipakai pada proyek ini adalah top mute.
Selain itu, proses muting ini juga dilakukan sebagai salah satu cara untuk mengecek (QC) hasil dari geometry assignment yang telah dilakukan sebelumnya. Apabila terjadi kesalahan dalam proses geometry assignment, maka hasil plotting dari nilai-nilai mute yang kita berikan akan tidak cocok dengan data. Hal ini terjadi dikarenakan bentangan yang terjadi di lapangan berbeda dengan pattern yang telah kita set sebelumnya pada geometry assignment. Jika terjadi kesalahan semacam ini, maka perlu dilakukan perbaikan ulang pada proses geometri assignment dengan nilai-nilai pattern yang benar.

3. Filtering
Pada prinsipnya, frekuensi sinyal seismik di lapangan mempunyai bandwith yang cukup lebar. Pada projek A5.43 ini bandwith frekuensi yang dihasilkan mempunyai range frekuensi 1 – 250 Hz. Oleh karena itu, dari sekian range bandwith frekuensi yang dihasilkan tersebut, tidak semuanya merupakan data-data sinyal seismik, sebagian merupakan sinyal-sinyal noise. Untuk itu diperlukan suatu proses yang dapat memisahkan range frekuensi antara sinyal sesimik dengan sinyal noise yang biasa dikenal dengan proses Filtering. Band-pass filter adalah metoda yang mudah untuk menekan noise yang ada di luar spektrum frekuensi dari sinyal yang diinginkan.
Adapun filter digital yang dipakai pada projek ini merupakan filter digital bandpas filter dengan range nilai frekuensi 8 – 10 – 40 – 50 (Hz). Nilai parameter ini didapat dari hasil try & error tes parameter di awal pengerjaan.

4. Dekonvolusi
Dekonvolusi dilakukan sepanjang sumbu waktu (time axis) yang bertujuan untuk meningkatkan resolusi temporal dengan mengkompresi wavelet seismik asal sampai mendekati bentuk spike dan meminimalkan reverberasi gelombang. Untuk itulah, maka pada awal pengerjaan dekonvolusi diperlukan suatu time gate dimana di dalam gate tersebut diusahakan tercakup nilai-nalai sinyal to noise rasio yang cukup baik agar dihasilkan operator dekonvolusi yang tepat. Biasanya nilai signal to noise rasio yang masih cukup baik terdapat antara first break time sampai beberapa milisecond di bawahnya, dimana amplitudo sinyal masih dapat terlihat cukup kuat.
Adapun jenis dekonvolusi yang dipakai pada pengolahan data kali ini adalah tipe spike / predictive dekonvolusi, dimana konsep dari metode ini yaitu dengan menggunakan teori filter Wiener yang merupakan sebuah operasi matematik yang menganut azas kuadrat terkecil dalam menjalankan operasinya.

5. Koreksi Statik
Tujuan dari koreksi statik ini adalah untuk menghilangkan pengaruh topografi terhadap sinyal-sinyal seismik yang berasal dari reflektor. Pada flow ini dilakukan perhitungan koreksi statik berdasarkan metode refraksi statik. Sebelum menjalankan refraksi statik, user harus menjalankan subflow apply elevation statics terlebih dahulu untuk menghasilkan harga koreksi statik source dan receiver.
Koreksi statik yang telah telah dihasilkan tersebut akan disimpan di dalam database source dan receiver sebagai koreksi statik ketinggian (elevation statics), yang diperlukan untuk perhitungan koreksi refraksi statik sisa (residual refraction statics).

Data Processing

Pemrosesan data seismik adalah untuk mengolah data hasil perekaman yang merupakan proses awal yang hanya membaca data produksi yang berada di dalam tape dari Labo. Data dari Labo tersebut kemudian diolah menggunakan data koordinat topografi, sehingga menghasilkan data berupa penampang melintang stack yang selanjutnya data ini akan diproses.
Data yang disimpan dalam disket berupa XPS (informasi nomor record, Shot Point, dan active channel), SEG (koordinat trace), SPS (informasi data mengenai uphole, waktu tembak, dan SP), RPS (informasi nomor trace dan koordinat), OBS (data seperti laporan), dan RAW (informasi mengenai kegiatan Labo).
Tahapan awal dalam pemrosesan data adalah pengecekan terhadap data yang terekam dalam cartridge, disket, dan observer report. Setelah itu dilakukan proses geometri yaitu pemberian titik koordinat pada data tersebut. Kemudian dilakukan pengecekan terhadap posisi penembakan.
Setelah data mengalami pengecekan dan sesuai dengan kondisi semestinya, dilakukan tahap preprocessing yaitu proses penyempurnaan data dengan cara true amplitudo recovery dan deconvolution. Tahapan selanjutnya dengan melakukan velocity analysis, NMO, dan terakhir proses brute satck. Penampang brute stack ini menampilkan model struktur lapisan bumi berdasarkan domain waktu.
Ada beberapa contoh peranan topografi terhadap pengolahan data seismik antara lain:

1. Kontrol geometri
Sebagai contoh pemrosesan data memerlukan koordinat berformat SEG untuk penentuan quality control geometri yang akan berpengaruh pada hasil stack (penjumlahan record dari tiap trace yang berada pada CDP yang sama).

2. Koreksi statik
Koreksi statik ini menggunakan elevasi yang diukur oleh topografi. Koreksi ini dilakukan untuk menyamakan datum dari receiver sehingga diperoleh arrival time yang terletak pada satu bidang horizontal yang sama.

3. Plotting final stack
Pada plotting final stack dibutuhkan data crossing line yang berfungsi untuk mengikat antara 2 line yang saling berpotongan. Lebih jauh lagi data crossing line ini dibutuhkan interpreter untuk menginterpretasi awal supaya interpreter dapat melihat penampang seismik baik itu secara inline maupun crossline secara tepat.

Hasil akhir dari pemrosesan data adalah berupa hasil stack yang merupakan gambaran yang berada di bawah permukaan yang terekam oleh receiver dimana noise-noise yang ada sudah difilter, sehingga hasil final stack ini dapat diinterpretasi lebih lanjut oleh interpreter.
Adapun untuk seismik 3D sebelum dilakukan pemrosesan, ada suatu program yang berfungsi sebagai simulasi cakupan program penembakan yang dilakukan dengan menggunakan software Messa. Pada seimik 3D juga tidak boleh ada titik yang hilang atau tidak ditembak, sehingga kalau perlu titik yang hilang tersebut diganti. Aturan penempatan titik pengganti ini disimulasikan oleh Messa untuk mendapatkan lokasi yang optimal, dan tentunya berkoordinasi dengan topo mengenai lokasi di lapangan dari titik tersebut.
Proses data seismik meliputi tahap persiapan data, pre-processing, processing dan post-processing. Perangkat lunak yang dipergunakan adalah:
1. ProMAX 2003 ver. 3,3 (perangkat lunak pengolahan data seismik),
2. SDI (perangkat lunak plotting)
3. GMG Millenium Version 5.4 (perangkat lunak perhitungan Refraction Static).
Sedangkan perangkat keras yang digunakan adalah:
1. Sun Blade 2000
2. Cartridge Drive 3490E
3. Exabyte Drive
4. Oyo Plotter GS-624
5. RAM 4 GB
6. External Harddisk 300 GB
7. Internal Harddisk 73.4 GB
8. PC Pentium IV/1.8 GHz, serta UPS 6 Kva.

Baca Juga:

Pre-processing

Processing

Post-processing

Geophone

Geophone adalah sebuah transducer pergerakan tanah yang sangat sensitif. Sebuah geophone mengubah energi seismik, atau vibrasi, menjadi tegangan listrik yang dapat diukur secara akurat. Ketika terjadi vibrasi yang menyebabkan geophone atau magnet yang berada di dalam geophone bergerak, lilitan akan tetap diam karena kelembamannya. Pergerakan magnet relatif terhadap lilitan ini menimbulkan tegangan listrik yang proporsional terhadap kecepatan relatif lilitan terhadap magnet.

Penampang bagian dalam geophone

Geophone bekerja berdasakan hukum Faraday, dimana pada sebuah kumparan akan terjadi arus listrik apabila pada kumparan tersebut terjadi perubahan fluk magnet terhadap waktu. Besarnya tegangan yang terjadi berbanding lurus dengan besarnya perubahan fluk terhadap waktu tersebut.

Dimana:
- V = tegangan output
- ∂Φ = perubahan fluks magnet
- ∂t = perubahan waktu
- G = konstanta transducer
- Ў = pergerakan relatif

Diagram perubahan getaran menjadi sinyal listrik pada geophone

Konsumsi Daya LAUL Sercel SN408XL

Selama akuisisi LAUL mengkonsumsi daya sebesar 3,5 W (0,42 W ketika tidak melakukan akuisisi). Konsumsi FDU (0,15 W untuk satu FDU) dan daya yang hilang pada kabel juga harus diperhitungkan.

Consumption = 3,5+(N*0,15/0,75)+loss in cables

- 1,7 W untuk 60 FDU dengan jarak 30 m
- 1,5 W untuk 48 FDU dengan jarak 55 m
- 1,2 W untuk 40 FDU dengan jarak 80 m

Diagram LAUL

Indikator LED pada LAUL dan LAUX

Spesifikasi LAUL Sercel SN408XL

Spesifikasi LAUL adalah:
1. Kapasitas data 8,192 Mb/s, 1000 channel aktif dengan sample rate 2 ms
2. Konsumsi daya 3,7 W
3. Tegangan operasional 10,5 – 15 V DC
4. Berat 2,4 kg (alumunium), 3,7 kg (stainless)
5. Jumlah FDU maksimal diantara LAUL:
- 60 FDU, dengan jarak antar FDU 30 m
- 48 FDU, dengan jarak antar FDU 55 m
- 40 FDU, dengan jarak antar FDU 75 m
6. Kedap air sampai kedalaman 15 m

Fungsi LAUL Sercel SN408XL

Beberapa fungsi LAUL antara lain:
1. Sebagai konektor port pada Line
2. Menginterpretasikan perintah yang datang dari CM408
3. Mengontrol FDU pada line
4. Mengumpulkan data dari FDU
5. Melakukan Mengoperasikan baterai standar 12 V DC
6. Memberikan dan mengkontrol power Line, memberikan field test.
7. Menerima dan mengirim status dan data.

Line Acquisition Unit Land (LAUL) Sercel SN408XL

Line Acquisition Unit Land atau lebih dikenal dengan LAUL ekivalen dengan PSU pada Sercel SN388. LAUL menginterpretasikan perintah yang datang dari CM408, mengkontrol FDU pada sebuah line dan mengumpulkan data dari FDU tersebut. LAUL melakukan decimating, filtering dan compressing data dan mengirim data tersebut ke CM408 melalui LAUX. LAUL juga mensinkronisasi semua sampel dengan time break.

Line Acquisition Unit Land (LAUL)

Baca Juga:

Fungsi LAUL Sercel SN408XL

Spesifikasi LAUL Sercel SN408XL

Konsumsi Daya LAUL Sercel SN408XL

Konsumsi Daya LAUX Sercel SN408XL

Selama akuisisi LAUX mengkonsumsi daya sebesar 5,7 W (0,32 W ketika tidak melakukan akuisisi). Konsumsi FDU (0,15 W untuk satu FDU) dan daya yang hilang pada kabel juga harus diperhitungkan.

Consumption = 5,7+(N*0,15/0,75)+loss in cables

- 1,7 W untuk 60 FDU dengan jarak 30 m
- 1,5 W untuk 48 FDU dengan jarak 55 m
- 1,2 W untuk 40 FDU dengan jarak 80 m

Diagram LAUX

Spesifikasi LAUX Sercel SN408XL

Spesifikasi LAUX adalah:
1. Kapasitas data 16,384 Mb/s, 2000 channel aktif dengan sample rate 2 ms
2. Tegangan operasional 10,5 – 15 V DC
3. Berat 5,5 kg
4. Jumlah FDU maksimal diantara LAUX:
- 60 FDU, dengan jarak antar FDU 30 m
- 48 FDU, dengan jarak antar FDU 55 m
- 40 FDU, dengan jarak antar FDU 75 m
5. Kedap air sampai kedalaman 15 m

Fungsi LAUX Sercel SN408XL

Beberapa fungsi LAUX antara lain:
1. Menginterpretasikan perintah yang dikirim oleh CM408
2. Mengontrol FDU pada kedua sisi (high line dan low line)
3. Mengumpulkan, decimates, filter dan mengkompres data sebelum mengirimkannya ke CM408
4. Mensinkronisasi semua sampel dengan time break
5. Sebagai konektor port pada Line
6. Mengoperasikan baterai standar 12 V DC
7. Memberikan dan mengkontrol power Line, memberikan field test.
8. Menerima dan mengirim status dan data.

Crossing Line Acquisition Unit (LAUX) Sercel SN408XL

Crossing Line Acquisition Unit, atau lebih dikenal dengan LAUX, ekivalen dengan CSU (Crossing Station Unit) yang digunakan pada Sercel SN388 yang dilengkapi dengan beberapa fungsi tambahan. LAUX hidup ketika menerima tegangan pada empat portnya (minimal 5 V DC), dan memberikan tegangan suplai +/-24 V pada setiap port transmisi dan pada transmisi transfer dengan sebuah tegangan DC untuk menghidupkan LAUX berikutnya dan seterusnya.

Crossing Line Acquisition Unit (LAUX)

LED merah mengindikasikan status dari LAUX:
- LED mati: LAUX mati
- LED menyala: terjadi masalah pada perangkat keras, LAUX harus diganti
- Kelap-kelip: LAUX bekerja dengan bagus
LAUX dihubungkan dengan CM408 dengan menggunakan kable transfer. LAUX menginterpretasikan perintah yang dikirim oleh CM408 dan mengontrol FDU pada kedua sisi (mencapai 48 sampai 60 jika jarak antar FDU 30 m pada masing-masing sisi) dan juga mengumpulkan, decimates, filter dan mengkompres data sebelum mengirimkannya ke CM408. LAUX juga mensinkronisasi semua sampel dengan time break. Sample rate dapat diatur pada 0,25 ms, 0,5 ms, 1 ms, 2 ms, dan 4 ms.
LAUX terdiri dari dua buah board:
- LPX (Line processor crossing board) yaitu board yang terdiri dari hardware digital.
- LIPX (Line interface and power crossing board) yaitu board yang terdiri dari booster dan power supply.

Baca Juga:

Fungsi LAUX Sercel SN408XL

Spesifikasi LAUX Sercel SN408XL

Konsumsi Daya LAUX Sercel SN408XL

Sercel Sigma Delta Converter (ΔΣ Converter)

Skema Sigma Delta Converter

Sinyal digital yang dihasilkan oleh ΔΣ adalah sinyal digital satu bit yang dilewatkan pada line serial. Oleh karena itu dibutuhkan sebuah Digital Sinyal Processing (DSP) untuk mengubah sinyal digital serial tersebut menjadi paralel 24 bit.

Rangkaian Sigma Delta Converter

Di differential amplifier besarnya tegangan input Vin dikurangi dengan tegangan referensi ± Ref (nilai ± Ref diperoleh dari D/A conveter).
V1 = Vin ± Ref

Integrator memberikan sebuah sinyal (V2) yang proporsional dengan variasi nilai V1.

V2(p) = V1(p) + V2(p-1)

Komparator memberikan nilai +1 atau -1, tergantung pada nilai yang diperoleh dari V2.

Jika V2 > 0 maka Vout = +1
Jika V2 < 0 maka Vout = +1

DAC memberikan sinyal +/-Ref tergantung pada nilai yang diberikan oleh Vout.

Jika Vout > 0 maka V3 = - Ref
Jika Vout < 0 maka V3 = + Ref

Dengan mengasumsikan Vin = +0,6 Volt dan Vref = -1 Volt, berikut ini adalah encoding sequence yang dihasilkan:

Tabel di atas menunjukkan input tegangan 0,6 Volt yang diubah menjadi sinyal digital 5 bit sequence:

1 1 -1 1 1

Sequence ini mudah untuk di-decode: langkah 1, 2, 3, 4, 5 menghasilkan sebuah representasi digital dari sinyal input. Untuk mengekstrasi nilainya kita hanya harus mencari nilai rata-ratanya.

Analog-to-Digital Converter (ADC)

A. ADC konvensional

Setiap ADC akan mengambil nilai dari sinyal analog pada waktu t dan mengubahnya menjadi nilai digital. Hal tersebut juga akan dilakukan pada t+1 dan seterusnya.

Analog-to-Digital Converter

B. Efek Aliasing

Efek aliasing terjadi karena frekuansi sinyal maksimum fmax lebih besar dari ½ frekuensi sampel fs. untukmenghindari efek aliasing maka frekuensi sampel fs harus dua kali lebih besar daripada frekuensi sinyal maksimum fmax. Apabila efek aliasing terjadi maka kita tidak dapat mengetahui frekuensi sinyal yang sebenarnya.

Sampling yang benar, fs > 2fmax

Gambar diatas adalah contoh sampling yang benar. Dimana frekuensi sampling fs lebih besar dari dua kali frekuensi sinyal maksimum fmax, fs > 2fmax.

Sampling yang menyebabkan efek aliasing, fs <2fmax>

Gambar diatas adalah contoh aliasing. Sinyal yang dihasilkan tidak sama dengan sinyal aslinya. Sinyal yang dihasilkan akan seperti gambar di bawah.

Bentuk sinyal yang dihasilkan akibat terjadinya efek aliasing

C. Quantisation error

Quantisation error

Quantisation error terjadi karena proses pengubahan sinyal dari analog ke digital. Besarnya Quantisation error bergantung pada jumlah bit yang digunakan untuk menunjukkan nilai sinyal, semakin banyak bit yang digunakan maka nilai quantisation error akan semakin kecil. Jika kita manambah satu bit maka error akan berkurang menjadi setengahnya.

Inisialisasi FDU 408

Ketika FDU dinyalakan, inisalisasi secara otomatis dilakukan dalam empat tahap:
1. Sinkronisasi clock: FDU Interface disinkronisasi dengan clock data pada frekuensi 8,192 MHz.
2. Aligment: FDU-COM mendeteksi awal dari data frame.
3. Orientation phase: untuk memilih bgian yang aktif dan pasif.
4. Inisialisasi tes: field test dari string geophone dan instrument test.

Fungsi Board FDU 408

FDU board mempunyai lima fungsi utama, yaitu:
1. power supply: menghasilkan tegangan 6,3 V untuk bagian analog dan 2,7 V untuk bagian digital.
2. FDU Interface: mempertajam sinyal dan mensinkronisasi FDU
3. FDU COM:mengatur komunikasi dengan LAUL, proses data
4. Sigma Delta: mengubah sinyal analog dari geophone menjadi digital. Juga terdapat DAC yang dikontrol oleh LAUL atau LAUX untuk melakukan field test dan instrument test.
5. EEPROM: dikontrol oleh FDU COM, tempat menyimpan indentitas FDU dan parameter kalibrasi.

Spesifikasi Kabel Link FDU 408

1. Dalam 1 channel terdapat satu FDU
2. Dalam satu link terdapat 1 sampai 60 FDU, (48 FDU dengan interval 55 m)
3. Interval FDU dapat mencapai 75 m
4. Tipe konektor sensor FDU adalah KCK
5. Tipe kable: standard cable (ST) & submersible cable (WPSR)

Spesifikasi FDU 408

Beberapa spesifikasi FDU antara lain:
1. Satu buah FDU mengkonsumsi daya sebesar 140 mW
2. Tegangan operasional 27 – 50 V DC
3. Satu buah FDU memiliki berat 415 gram
4. FDU dengan kabel, panjang 55 m, memiliki berat 2,89 kg
5. Distorsi: -110 dB typical; -103 dB minimum
6. Interval antar FDU dapat mencapai 75 m
7. Kedap air:
- 1m dengan standard cable (ST)
- 15 m dengan submersible cable (WPSR)

Fungsi FDU

FDU mempunyai beberapa fungsi, yaitu:
1. Menerima perintah dari Line Acquisition Unit (LAU)
2. Me-repeat data
3. Mengubah sinyal seismik dari geophone menjadi digital, menerima dan mengirim data digital
4. Menghasilkan sinyal tes analog
5. Memberikan informasi ID yang tersimpan dalam EEPROM memory
6. Memberikan sensor fault melalui LED

Field Digitizer Unit (FDU) Sercel SN408XL

FDU hidup ketika menerima tegangan dari power supply. FDU mengubah data analog yang diterima dari geophone menjadi digital dan mengirim data tersebut ke LAUL atau LAUX untuk diproses dan dikirim ke CM408. Pada FDU terdapat sebuah ADC dengan menggunakan metode sigma delta converter dengan frekuensi 256 kHz. Output FDU 24 bits pada frekuensi 4 kHz (pada sample rate 0,25 ms). Satu FDU dikoneksikan dengan satu input geophone. Konfigurasi yang biasa digunakan adalah terdapat empat FDU dalam sebuah kabel link.




Baca Juga:

Fungsi FDU

Spesifikasi FDU

Spesifikasi Kabel Link FDU 408

Fungsi Board FDU 408

Inisialisasi FDU 408

Analog-to-Digital Converter (ADC)

Sercel Sigma Delta Converter (ΔΣ Converter)

Instrument Pulse Test (Sercel SN408XL)

Tes ini digunakan untuk merekam respon dari channel instrumen terhadap sebuah pulsa (satu sampel panjang). Tes ini hanya tersedia pada window Operation utama.

diagram sederhana pada tes Instrument Pulse

Input ADC dihubungkan ke internal test RC network. Gain pre-amplifier 1600 mV (0 dB) atau 400 mV (12 dB), tergantung pilihan pengguna. DAC dihubungkan dengan internal test RC network. Tipe filter dan Sample Rate tergantung pilihan pengguna.

Tes sequence pada tes instrument pulse

DAC memberikan sebuah pulsa ke internal test RC network, dan menghasilkan sebuah sinyal pada output ADC yang direkam pada tape.

Instrument Crosstalk (Sercel SN408XL)

Tes ini digunakan untuk mengukur crosstalk antara channel FDU dalam konfigurasi tes instrument. Tes ini meliputi dua urutan : selama tahap pertama, generator tes pada setiap FDU genap memberikan sebuah gelombang sinusoidal ke test network (f = 31,25 Hz). Converter ADC pada setiap FDU ganjil mengukur tegangan yang dihasilkan diantara test network-nya sendiri. (generator tes di FDU ganjil tidak difungsikan). Kemudian secara berlawanan,selama tes tahap kedua, sebuah gelombang tes sinusoidal diberikan kepada setiap FDU ganjil dan tegangan yang dihasilkan diukur diantara test network pada setiap genap. Rasio dari nilai teoritis sinyal tes terhadap tagangan yang terukur di hitung dan di tampilkan sebagai Instrument Crosstalk untuk setiap FDU aktif. Sebagai hasil, pada plotter, sinyal tes sinusoidal yang muncul pada trace yang berdekatan (pada sisi yang lain sebuah LAU) tidak mengindikasikan sebuah crosstalk error.

Ilustrasi pada tes crosstalk

Input ADC dihubungkan ke internal test network. Gain pre-amplifier 1600 mV (0 dB) atau 400 mV (12 dB). DAC dihubungkan ke test network: pada FDU genap selama tahap pertama, dan pada FDU ganjil selama tahap kedua. Tipe filter dan Sample Rate yang digunakan tergantung pilihan pengguna.

Blok diagram sederhana pada FDU genap selama tahap tes pertama dan pada FDU ganjil selama tahap tes kedua

Blok diagram sederhana pada FDU ganjil selama tahap tes pertama dan pada FDU genap selama tahap tes kedua

Test sequence pada tes crosstalk

DAC memberikan sebuah gelombang sinusoidal dengan frekuensi sebesar 31,25 Hz kepada internal test network dari channel yang ditentukan, dengan maplitudo sebesar 97% dari skala penuh FDU.

Sinyal output DSP pada setiap FDU genap selama tes tahap pertama dan setiap FDU ganjil pada tes tahap kedua diperoleh dan nilai RMS (Vrms) relative terhadap input di komputasi. Dari nilai teoritis peralatan yang ada pada setiap FDU, nilai RMS teoritis (TheoretRMS) dari sinyal tes dikomputasi. Crosstalk instrumen dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

Instrument CMRR Test (Sercel SN408XL)

Tes ini digunakan untuk mengukur Common Mode Rejection Ratio dari ADC converter di dalam FDU. Sebuah sinyal sinusoidal dengan amplitudo dan frekuensi yang telah diketahui diberikan pada kedua input ADC pada FDU dengan melewati internal tes network. Tes menghasilkan rasio dari nilai RMS dari tegangan output, relatif terhadap input, terhadap tegangan common mode.
Input ADC dihubungkan dengan internal tes network. Gain pre-amplifier: 1600 mV (0 dB) atau 400 mV (12 dB), tergantung pilihan pengguna. Tipe filter dan Sample Rate tergantung pilihan pengguna. DAC terhubung dengan internal tes network.

Test sequence pada tes CMMR intrumen

DAC memberikan sebuah sinyal sinusoidal ke internal tes network (f = 31,25 Hz dan Amplitudo = 77,6% dari skala penuh DAC). Input ADC dihubungkan dengan internal tes network dengan demikian ADC menerima sinyal yang sama pada kedua inputnya.
Nilai RMS input teoritis dari tegangan Common Mode, CMSignalRms, di komputasi dari nilai kalibrasi FDU (faktor koreksi teoritis hambatan, faktor koreksi arus DAC). Tegangan output yang terukur, Vrms, adalah nilai RMS setelah diskala (×1,6√2 atau ×0,4√2) dari output DSP. Perhitungan CMRR:

Dimana CMfactor merepresentasikan faktor koreksi hambatan Common Mode yang diperoleh dari hasil kalibrasi FDU. Hasil tes diekspresikan dalam dB.

Instrument Distortion Test (Sercel SN408XL)

Tes ini digunakan untuk memeriksa respon linear ADC converter pada FDU. Sebuah sinyal sinusoidal dengan amplitude dan frekuensi yang diketahui diberikan pada input ADC converter pada FDU melalui internal test network. Tes menghasilkan rasio dari spectral power dari semua harmonik dalam bandwidth yang ditentukan oleh filter yang dipilih sampai sinyal output dari power spectral.

diagram sederhana pada tes distorsi instrument

Input ADC dihubungkan ke internal test network. Gain pre-amplifier 1600 mV (0 dB) atau 400 mV (12 dB), tergantung pilihan pengguna. DAC terhubungkan dengan internal test network. Tipe filter dan Sample Rate tergantung pilihan penguna.

DAC memberikan sebuah sinyal sinusoidal dengan frekuensi sebesar 31,25 Hz ke internal test network dengan amplitude sebesar 97% dari full scale FDU.


Input ADC dihubungkan dengan internal test network dan tegangan pada output internal test network diukur. DFT dari sinyal output DSP di komputasi (untuk frekuensi sinyal output). Pokok-pokok daya spectral yang saling berhubungan di komputasi (TestFreqPower). Daya spectral harmonis dari sinyal yang sama di komputasi juga (HarmonicPower) dan dibagi dengan daya spectral dasar (garis harmonis yang berada di bandpass dibatasi dengan frekuensi cutt-off dari filter yang dipilih). Hasil tes dalam dB. Perhitungan daya spectral dasar:

Dimana X1 adalah garis harmonis dasar. Sedangkan perhitungan daya spectal harmonis:

Dimana N ≤ 9. Dan perhitungan distorsi instrument:

Instrument Gain & Phase test (Sercel SN408XL)

Tes ini digunakan untuk memeriksa apabila ada penyimpangan gain dan fase dari ADC converter FDU yang berada di dalam band dari DC dampai frekuensi cuttof filter. Sebuah pulsa digunakan sebagai sebuah sinyal tes.

Blok diagram pada Instrument Gain & Phase test

Input ADC dihubungkan ke internal test network. Gain pre-amplifier 1600 mV (0 dB) atau 400 mV (12 dB), tergantung pilihan pengguna. DAC terhubungkan dengan internal test network. Tipe filter dan Sample Rate tergantung pilihan penguna. Menggunakan tiga test sequence (T1, T2, T3).

Test sequence pada tes gain dan fase instrument

DAC memberikan sebuah pulsa (dengan amplitude dan lebar yang telah diketahui) ke internal test network.

Input ADC dihubungkan dengan internal test network. Tegangan di internal test network diukur. Sebuah DFT dikomputasi pada sinyal output DSP (dengan frequensi tes yang berbeda) dan dibandingkan dengan sebuah model komputasi dengan frekuensi yang sama. Error dihitung dengan mencari perbedaan amplitude dan fase antara sinyal yang terukur dengan model.
Besarnya frekuensi tes yang digunakan untuk komputasi DFT (pada sinyal yan terukur dengan model) bergantung pada Sample Rate yang dipilih karena berdasarkan persamaan berikut:

DFT teoritis dari sinyal input, TheoretDft, dikomputasi dari nilai kalibrasi FDU, dari arus output DAC, dan dari konfigurasi dari hambatan dalam jaringan. Nilai RMS dari sinyal input teoritis adalah:

DevFreqRms merepresentasikan produk dari semua factor koreksi gain yang dimasukkan oleh rangkaian channel akuisisi, seperti koreksi gain dari filter digital FDU dan LAU dan dari ADC dan DAC. DevFreqRms tidak dilibatkan dalam perhitungan TheoretDft. Perbedaan nilai DevFreqRms bergantung pada tipe filter yang digunakan, Sample Rate, dan frekuensi. Nilai RMS dari sinyal yang terukur (setelah menggunakan DFT pada sinyal output DSP) adalah:

Sedangkan kesalahan relatif dari gain adalah:

Error gain dihitung untuk semua frekuensi tes, dan hasil maksimun digunakan sebagai hasil akhir. Nilai fase dari sinyal input teoritis adalah:

DevFreqArg merepresentasikan hasil dari semua factor koreksi yang dimasukkan oleh rangkaian channel akuisisi, seperti koreksi gain dari filter digital FDU dan LAU dan dari ADC dan DAC. DevFreqArg tidak dilibatkan dalam perhitungan TheoretDft. Perbedaan nilai DevFreqRms bergantung pada tipe filter yang digunakan, Sample Rate, dan frekuensi. Nilai fase dari sinyal yang terukur (setelah menggunakan DFT pada sinyal output DSP) adalah:

Sedangkan error dari fase adalah:

Error dari fase dihitung untuk semua frekuensi tes, dan hasil maksimun digunakan sebagai hasil akhir.