Die Aufnahme einer Echosignalspur
Bei den einzelnen Sonarsystemen werden unterschiedliche Wege zur Erfassung des Signalverlaufes beschritten. Eine Erfassung und Dokumentation der Signalspur wird jedoch nur von SOCON durchgeführt. Lediglich bei SOCON und einem weiteren Anbieter werden signalbezogene Auswertungen durchgeführt, bei allen anderen Anbietern weltweit erfolgt keine Signalbetrachtung. EDO WESTERN Systeme nutzen einen Schwellwertschalter in der Sonde. Überschreitet ein Sonarsignal die vorgegebene Schwelle, werden bezogen auf ein Triggersignal Impulse zur Erdoberfläche übertragen. Diese Impulse dienen zum einen zur Schwärzung auf dem Bildschirm (Fischlotprinzip) und zum anderen der Entfernungsinformation für weiterverarbeitende Systeme. Je nach Unternehmen werden entweder die Werte von Ausdrucken der geschwärzten Bildschirmkopien oder die Schwellwert-Zeitimpulse zur Weiterverarbeitung verwendet. Eine Signalbearbeitung, Stapelung oder Korrelation ist ebenso ausgeschlossen wie eine Anpassung der notwendigen Parameter für jeden einzelnen Messpunkt.Ähnlich wie das EDO WESTERN System arbeitet auch das sogenannte DOWELL TOOL, mit dem seit mehr als 30 Jahren in den USA Vermessungen durchgeführt werden. In den USA finden aber auch Systeme Anwendung, die statt der analogen Übertragung von Zeitimpulsen, die einen Schwellwert überschreiten, den Zahlenwert digital übertragen. Auf diese Weise erhält man, vorausgesetzt die Dreh- und Kippbefehle können auch digital zur Sonde übertragen werden, ein preiswertes System, bestehend aus Sonde, Stromversorgung mit Interface und Laptop. Eine Signalbearbeitung, Stapelung oder Korrelation ist aber auch hier ebenso ausgeschlossen wie die Optimierung der notwendigen Parameter Messpunkt für Messpunkt. Das Verfahren ist im Prinzip dem vorgenannten identisch. Bei allen vereinfachten Verfahren, die die Wertermittlung über eine Schwellwertauswertung und nicht über den aufwendigeren Weg der Scheitelwertauswertung durchführen, ergibt sich ein Fehler, der abhängig von der Signalamplitude zu unterschiedlichen, variablen Messwerten führt! Bei einer Ermittlung der Laufzeitwerte durch Überschreitung einer Schwelle ergeben sich je nach Amplitude (Reflexionsbedingung) unterschiedliche Messwerte!  Die Abbildung zeigt die Variationsbreite der Messwerte bei einer Schwellenauswertung in Abhängigkeit von der Signalamplitude (Reflexionsbedingung) und der energetischen Aussteuerung des Messpunktes an der Kavernenwand.Bei einer Ermittlung der Laufzeitwerte durch Bestimmung der Scheitelwerte ergeben sich je nach Amplitude (Reflexionsbedingung) identische Messwerte!  Ermittlung der Laufzeiten über die Bestimmung der Scheitelwerte der Signalzüge.Das Beispiel zeigt, dass die Scheitelwerte, solange die Signale nicht übersteuert werden, unabhängig von der Signalamplitude die korrekten, reproduzierbaren Messwerte ergeben. Aus diesem Grund und den nachfolgenden Erläuterungen, wird bei SOCON - Systemen generell die Scheitelauswertung eingesetzt. Übersteuerte Signale führen bei allen Verfahren zur Erfassung von zu kurzen Laufzeiten (Entfernungen), eine Tatsache, die die Wichtigkeit einer exakten Optimierung, Aufzeichnung und Dokumentation aller Signale aufzeigt. Nur durch eine Optimierung der Parameter Messpunkt für Messpunkt werden Fehler überprüfbar vermieden. Eine Optimierung Messpunkt für Messpunkt erfolgt weltweit nur bei SOCON - Systemen. Bei SOCON - Systemen wird das Sonarsignal inklusive Trigger (to) und Sendesignal über zwei Kabeladern differentiell über das Bohrlochkabel kontinuierlich nach Obertage übertragen. Durch eine differentielle Signalübertragung erhält man ein störungsfreies Signal hoher Qualität. Eine Digitalisierung des Sonarsignals in der Sonde und damit die Möglichkeit einer digitalen Übertragung nach Obertage ist bei Verwendung von herkömmlichen Bohrlochkabeln wenig sinnvoll, da nur geringe Datenübertragungskapazitäten verfügbar sind. Lediglich extrem aufwendige und teure Lichtleiterkabel würden die vorgenannten Einschränkungen aufheben und zusätzliche Möglichkeiten schaffen. Vorteil der SOCON-Technologie:
Während bei SOCON die Amplitudenauflösung mit 12 Bit (1/4096) erfolgt, beträgt sie bei einer digitalen Datenübertragung, wie bei anderen Systemen zum Teil üblich, nur 8 Bit (1/256). |
Die zeitliche Auflösung und damit die Entfernungsauflösung erfolgt bei SOCON üblicherweise mit 10.000 Stepps (Maximum 20.000 Stepps) und ermöglicht die Erfassung eines hinreichend präzisen Signalverlaufes. Dieser ist die Voraussetzung für Korrelationen sowie mathematische Aus- und Bewertungen, wie sie für komplexe Kavernenstrukturen und Rahmenbedingungen zur verlässlichen Bearbeitung nötig sind.
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