Claims (2)
. .. Изобретение относитс к сейсмораз ведке, а именно к сейсморазведочной аппаратуре, предназначенной дл регистрации сейсмических сигналов от удаленных взрывов, например, при сей сморазведке методом преломленных вол Известны цифровые многоканальные сейсмостанции, содержащие датчики сейсмических сигналов, усилители, фильтры, коммутатор каналов, аналого цифровой преобразователь и регистратор . Общим недостатком подобных сейсмостанции вл етс большой объем ре гистрируемых данных, что обусловлено , в первую очередь, недостаточностью априорной информации о параметрах помех и сигналов . При этом частоту дискретизации и количество уровней квантовани приходитс выбирать с некоторым запасом из соображений недопустимости их занижени , и в некоторых случа х они оказываютс больше необходимых. Кром ТОГО, регистраци измер емого сигнала , представл ющего собой смесь сейсмических сигналов с регул рными и нерегул рными помехами, осуществл ете с в течение заданного временного интервала , при этом измер емый сигнал регистрируетс и тогда, когда сейсми ческие сигналы в нем отсутствуют. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс цифрова многоканальна сейсмостанци , содержаща последовательно соединенные блок датчиков сейсмических сигналов , блок усилителей и фильтров, коммутатор каналов, ан.алого-цифровой преобразователь, а также буферное запоминающее устройство, к .первому входу которого подключено хронирующее устройство, а выход подключен к регистратору. Сигналы с датчиков через усилители, фильтры и коммутатор поступают на аналого-цифроВий преобразователь, где происходит равномерна непрерывна Дискретиза ци аналоговых сигналов с наименьшим шагом дискретизации и их квантование по амплитуде. При этом с выхода аналого-цифрового преобразовател на управл емый форматтер и вычислительанализатор поступает полный поток данных. Характеристики измер емых сигналов анализируютс с помощью вычисли гел , определ ющего по результатам анализа параметры кодировани , которые также поступают на управл емый форматтер, где происходит уплотнение полного потока за счет адаптивной дискретизации. Уплотненный пото данных поступает на буферное запоминающее устройство, по заполнении которого массив данных пере носитс на носитель информации регистратора 2 , Недостатком такой системы сбора данных сейсморазведки вл етс то, .обсто тельство, что примен ема в не адаптивна дискретизаци измер емых сигналов особенно при достаточно высоких требовани х к точности их пред ставлени не обеспечивает значительного уплотнени потока данных, так как регистраци оцифрованных значени сигналов, измер емых в определ емые помощью адаптивной дискретизации моменты времени, осуществл етс в течение определенного -временного интервала как при наличии на входе системы сейсмического сигнала, так и в его отсутствие. Это делает неизбежным засорение потока данных неинформативными регистраци ми нерегул рных помех, сведени о которых в подавл ющем большинстве случаев не и пользуетс при последующей обработке данных сейсморазведки.. Цель изобретени повышение помехоустойчивости сейсмостанции за счет дискриминации измер емых си|- налов по признаку их регул рности; , Поставленна цель достигаетс тем что в цифровую многоканальную сейсмо станцию, содержащую последовательно соединенные блок датчиков, сейсмических сигналов, блок усилителей и фильтров, коммутатор каналов и аналого-цифровой преобразователь, а так же буферное запоминающее устройство, к первому входу которого подключено хронирующее устройство, а вход подключен к регистратору, введены знаковый обнаружитель регул рных сигналов , формирователь сигнала записи. устройство задержки, при этом выходы аналого-цифрового преобразовател соединены с входами.-устройства задержки и знакового обнуржител регул рных сигналов, выход которого подключен к входу формировател сигнала записи , подключенного своим выходом к второму входу буферного запоминающего устройства, к третьему входу которого подключен выход устройства -задержки . На фиг. 1 представлена блок-схема многоканальной цифровой сейсмостанции; на фиг. 2 - функциональна схема одного из возможных вариантов реализации знакового обнуржител регул рных сигналов. Схема (фиг.1)включает блок 1 датчиков сейсмических сигналов, блок 2 усилителей и фильтров, коммутатор 3 каналов,аналого-цифровой преобразователь с основным выходом 5, устройство . 6 задержки, знаковый обнаружитель 7 регул рных сигналов, знаковый выход 8 аналого-цифрового преобразовател , формирователь 9 сигнала записи, управп ющий вход 10 буферного запоминающего устройства 11, хронирующее устройство 12, регистратор 13. Схема знакового обнаружител 7 (фиг.2), состо щего из двоичных счетчиков Н и 15, инвертора1б, цифровых компараторов 17 и 18 с входами 19, логической схемы ИЛИ 20, регистра 2Г сдвига, преобразовател 22 кода , двоичного счетчика 23 и цифрового компаратора 2k с входо{и 25. Регистраци сейсмических сигналов в предлагаемой цифровой многоканальной сейсмостанции осуществл етс следующим образом. Помехи и сейсмические.сигналы от удаленных взрывов воспринимаютс датчиками 1 сейсмических сигналов, расположенными достаточно далеко друг от друга, но таким образом, что разностью хода волны от удаленного пункта взрыва до каждого датчика можно пренебречь. Сигналы с выходов датчиков 1 после усилени и фильтрации в блоке 2 поступают на коммутатор 3 каналов и далее - на аналого-цифровс преобразователь А. С основного выхода 5 аналого-цифрового преобразовател А полный поток данных поступает на устройство 6 задержки, предназначенное дл запоминани данных на врем обработки в знаковом обнаружителе регул рных сигналов 7« Кроме того, здесь же осуществл етс дополнительна задержка полного lio тока данных на врем , необходимое дл уверенной регистрации начальных фаз сейсмических сигналов, выделенных с помощью знакового обнаружител 7 регул рных сигналов. Знаковый обнаружи тель 7 регул рных сигналов рсуществл ет автоматическую пространственно-вр .еменную обработку сигналов в се смических каналах, представленных с помощью знакового кодировани и поступающих на знаковый обнаружитель 7 . со знакового выхода 8 аналого-цифрового преобразовател 4. Задачей обработки , осуществл емой в знаковом обнаружителе /--регул рных сигналов, вл етс обнаружение регул рных сигналов на фоне некоррелированных поме в сейсмических каналах станции на за данном временном интервале, сдвигаемом в процессе обработки по оси вре мени на определенный шаг дискретизации . Если при текущем положении вре менного интервала обнаружен регул рны сигнал, то на выходе знакового обнаружител 7 регул рных сигналов фор мируетс логический сигнал, полйжениз которого на оси времени соответствует положению временного интервала , на котором этот регул рный сигнал обнаружен. Таким образом, на выходе знакового обнаружител 7 в процессе его работы образуетс случайна последовательность импульсных сигналов, положение которых на оси времени определ етс наличием на анализируемых временных интер1 валах регул рного сигнала и веро тностью ошибочных решений при его обнаружении. Мз этой импульсной последовательности с помощью формировател 9 сигнала записи формируютс логические сигналы, предназначенные дл управлени режимом записи информации в буферное запоминающее устройство 11, передние фронты которых :совпадают с положением импульсов на выходе знакового обнаружител 7 регул рных сигналов, а минимальна длительность соответствует предполагаемой максимальной длительности сейсмического сигнала. При этом если интервал времени между следующими друг за другом импульсами на выходе знакового обнаружител 7 меньше пред полагаемой максимальной длительности сейсмического сигнала, то длитель ость сигнала записи на выходе формировател 9 соответственно увеличиваетс . При поступлении сигнала записи на управл ющий вход 10 буферного запоминающего устройства 11 происходит запись в него информации, поступающей через устройство 6 задержки с основного выхода 5 цифрового преобразовател 4, а также от хронирующего устройства 12. По заполнении буферного запоминающего устройства 11 происходит перезапись уплотненного потока данных сейсмо. разведки на носитель информации регистратора 13. Дискриминаци сейсмических сигнв лов по признаку их регул рности осуществл етс в знаковом обнаружителе 7 следующим образом. Закодированные значени знаков сигналов в сейсмических каналах со знакового выхода аналого-цифрового преобра-човател поступают на двоичные счетчики 1 и 15, причем на счетчик 15 - через инвертор 16. Входы счетчика 1 и инвертора 16 вл ютс входом знакового обнаружител 7 регул рных сигналов. С помощью счетчика 1 определ етс количество положительных выборок сигналов S, а с помощью счетчика 15 количество отрицательных выборок S. Значени S и S сравниваютс в цифровых компараторах 17 и 18 с закодированным значением первого порога , поступающим на их входы 19. При выполнении услови S Cj или S С на выходе одного из цифровых компараторов 17 или 18 формируетс логический сигнал, соответствующий вы деленной оси синфазности регул рного сигнала, который через схему ИЛИ 20 поступает на регистр 21 сдвига , .с помощью которого происходит запоминание сигналов компараторов 17 и 18 при всех положени х оси синфазности с заданным шагом дискретизации внутри заданного временного интервала .. Количество разр дов регистт ра 21 сдвига соответствует размерности временного интервала. Из параллельного кода на выходах разр дов регистра 21 сдвига, соответствующего выделенным ос м синфазности, с помощью преобразовател 22 кода формируетс последовательный код, поступающий на двоичный счетчик 23 в котором подсчитываетс .количество ,выделенных на заданном временном ин тереале осей синфазности N, и которое затем сравниваетс в.цифровом компараторе 2h с пороговым значение Cg, поступающим на его вход 25. При выполнении услови N / С2на выходе компаратора 2k формируетс логический сигнал, соответствующий обнаружению регул рного сигнала при текущем положении временного интервала ,, В предлагаемой цифровой многоканальной сейсмостанции осуществл етс дискриминаци сигналов в сейсмических каналах по признаку их регул рности , за счет чего удаетс значительно сократить объем регистрируемых данных при сейсморазведке с использованием больших баз наблюдени . При этом из регистрируемого сигнала исключаютс неинформативные составл ющие содержащие сведени только о нерегул рных помехах. На этой основе реализуетс эффектив ное уплотнение первичного потока сейсморазведочных данных. Дискриминаци сигналов в каналах сейсмостан 1ии по признаку их регул рности осуществл етс с помощью знакового обнаружител регул рных сигналов, непараметрические свойства которого , а также сравнительна низкие требовани к веро тности ложной тревоги (ложно зарегистрированные сигналы могут быть устранены при последующей обработке данных сейсморазведки ) делают возможный достижение в ро тности обнаружени регул рных сиг налов близкой к единице дл широкого класса помех с симметричными распределени ми при отношени х регул рный сигнал/нерегул рна помеха меньше ед ницы, даже при сравнительно малом ко личестве сейсмических каналов. Незна чительные дополнительные аппаратурны затраты, необходимые дл реализации предлагаемой сейсмостанции, делают возможным ее применение в автономном донном или буйковом радиотелеметриче ком вариантах при морских сейсморазведочных работах. Эффективное уплотнение потока первичных сейсморазведоч ных данных обеспечивает существенное увеличение времени работы станции в автономном режиме записи данных сейсморазведки , что в свою очередь повы ,шает технологичность морских сейсморазведочных работ. При реализации буйкового радиотелеметрического варианта сейсмостанции путем уменьшени средней скорости поступлени регистрируемых данных в радиотелеметрический канал св зи повышаетс достовер,ность передачи информации по каналу св зи (при сохранении неизменной его пропускной способности ). Формула изобретени Цифрова многоканальна сейсмостанци , содержаща последовательно соединенные блок датчиков сейсмический сигналов, блок усилителей и фильтров, коммутатор каналов, аналого-цифровой преобразователь, а также буферное запоминающее устройство, к первому входу которого подключено хронирующее устрой.ство, а выход подключен к регистратору, отличающа с тем, что, с целью повышени помехоустойчивости сейсмостанции за счет дискриминации измер емых сигналов по признаку их регул рности, в сейсмостанцию введены знаковый обнаружитель регул рных сигналов,формирователь сигнала записи, устройство задержки при этом выходы аналого-цифрового преобразовател соединены с входами устройства задержки и знакового обнару )чител регул рных сигналов, выход которого .подключен к входу формировател сигнала записи, подключенного серим выходом к второму входу буферного запоминающего устройства , к третьему входу которого подключен выход устройства задержки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № «28329. Jtn. G 01 V 1/2, 1972. . The invention relates to a seismic survey, in particular, to seismic survey equipment intended for recording seismic signals from remote explosions, for example, during seismic survey using the method of refracted waves Digital multichannel seismic stations are known that contain seismic signal sensors, amplifiers, filters, channel switch, analog digital converter and recorder. A common drawback of such a seismic station is the large amount of data recorded, which is due, primarily, to the lack of a priori information about interference parameters and signals. In this case, the sampling frequency and the number of quantization levels have to be chosen with a certain margin for reasons of inadmissibility of their underestimation, and in some cases they turn out to be more necessary. In addition, the measurement of the measured signal, which is a mixture of seismic signals with regular and irregular noise, is made within a specified time interval, while the measured signal is recorded even when there are no seismic signals in it. The closest technical solution to the present invention is a digital multichannel seismic station comprising a series-connected sensor array of seismic signals, an amplifier and filter unit, a channel switch, an analog-to-digital converter, as well as a buffer memory device to which the timing device is connected. and the output is connected to the recorder. The signals from the sensors through amplifiers, filters and a switch come to an analog-to-digital converter, where a uniform continuous occurs. The discretization of analog signals with the smallest discretization step and their amplitude quantization. In this case, from the output of the analog-digital converter to the controlled formatter and calculator, the analyzer receives the full data stream. The characteristics of the measured signals are analyzed by calculating a gel, which, based on the results of the analysis, determines the coding parameters, which also arrive at the controlled formatter, where the total flow is compacted by adaptive sampling. The compressed data stream goes to a buffer storage device, after filling which the data array is transferred to the recorder 2 data carrier. The disadvantage of this seismic data acquisition system is that the non-adaptive sampling of measured signals used in non-adaptive sampling requirements for the accuracy of their representation does not provide a significant compaction of the data stream, since the recording of the digitized values of the signals measured by the adaptive The second time sampling is carried out during a certain time interval, both in the presence and absence of a seismic signal at the input of the system. This makes inevitable the clogging of the data stream by non-informative irregular noise recordings, which, in the overwhelming majority of cases, is not used in subsequent processing of seismic data. The purpose of the invention is to improve the noise immunity of a seismic station due to discrimination of the measured signals based on their regularity ; The goal is achieved by the fact that a digital multichannel seismo station containing series-connected sensor units, seismic signals, an amplifier and filter unit, a channel switch and an analog-to-digital converter, as well as a buffer memory, to which the timing device is connected, the input is connected to the recorder, the sign detector of regular signals, the recording signal shaper are entered. a delay device, while the outputs of the analog-to-digital converter are connected to the inputs.-a delay device and a sign detector of regular signals, the output of which is connected to the input of the recording signal generator connected by its output to the second input of the buffer memory device, to the third input of which the device output is connected delays. FIG. 1 is a block diagram of a multichannel digital seismic station; in fig. 2 is a functional diagram of one of the possible options for the implementation of the sign obnuzhitel regular signals. The circuit (Fig. 1) includes a block 1 of seismic signal sensors, a block of 2 amplifiers and filters, a switch of 3 channels, an analog-to-digital converter with a main output 5, a device. 6 delays, a sign detector 7 of regular signals, a sign output 8 of an analog-digital converter, a write signal generator 9, a control input 10 of a buffer memory 11, a timing device 12, a recorder 13. A sign detector circuit 7 (FIG. 2), from binary counters H and 15, inverter 1b, digital comparators 17 and 18 with inputs 19, logic circuit OR 20, shift register 2Г, transducer 22 codes, binary counter 23 and digital comparator 2k with input {and 25. Seismic signals are available in my digital multichannel seismic carried out as follows. Interference and seismic signals from distant explosions are sensed by sensors 1 of seismic signals located far enough from each other, but in such a way that the difference in wave travel from the remote point of explosion to each sensor can be neglected. The signals from the outputs of sensors 1 after amplification and filtering in block 2 are sent to the switch of 3 channels and then to analog-to-digital converter A. From the main output 5 of analog-to-digital converter A, the full data flow goes to the delay device 6, which is used to store data on the processing time in the sign detector of regular signals 7 "In addition, there is also an additional delay of the total data current lio by the time required to reliably record the initial phases of the seismic signals allocated by means of a sign detector of 7 regular signals. The sign detector 7 of regular signals allows automatic space-time processing of signals in seismic channels represented by sign coding and fed to the sign detector 7. from the sign output 8 of the analog-to-digital converter 4. The processing task carried out in the sign detector / regular signals is the detection of regular signals against the background of uncorrelated station seismic channels at a given time interval shifted during processing time axis at a specific discretization step. If a regular signal is detected at the current position of the time interval, then at the output of the sign detector 7 of the regular signals a logical signal is formed, the field signal of which on the time axis corresponds to the position of the time interval in which this regular signal is detected. Thus, at the output of the sign detector 7 during its operation, a random sequence of pulse signals is formed, the position of which on the time axis is determined by the presence of a regular signal on the analyzed time intervals and the probability of erroneous decisions when it is detected. This pulse sequence uses logical signals generated by the write signal generator 9 to control the recording of information in the buffer memory 11, the leading edges of which: coincide with the position of the pulses at the output of the sign detector 7 regular signals, and the minimum duration corresponds to the expected maximum duration seismic signal. Moreover, if the time interval between successive pulses at the output of the sign detector 7 is shorter than the expected maximum duration of the seismic signal, then the length of the recording signal at the output of the driver 9 increases accordingly. When a recording signal arrives at the control input 10 of the buffer storage device 11, the information entering it through the delay device 6 from the main output 5 of the digital converter 4 as well as from the timing device 12 is recorded. When the buffer storage device 11 is filled, the compressed data stream is overwritten seismo. reconnaissance to the recorder's information carrier 13. Seismic signals are discriminated on the basis of their regularity in the sign detector 7 as follows. The encoded values of the signs of the signals in seismic channels from the sign output of the analog-to-digital converter come to binary counters 1 and 15, and to the counter 15 through the inverter 16. The inputs of the counter 1 and inverter 16 are the input of the sign detector 7 of the regular signals. Using counter 1, the number of positive samples of signals S is determined, and using counter 15, the number of negative samples of S. The values of S and S are compared in digital comparators 17 and 18 with the encoded value of the first threshold received at their inputs 19. When the condition S is fulfilled or S C, at the output of one of the digital comparators 17 or 18, a logical signal is generated corresponding to the extracted synphasic axis of the regular signal, which through the OR 20 circuit is fed to the shift register 21. with which it remembers Comparison signals 17 and 18 at all positions of the axis of the phase with a given sampling step within a specified time interval. The number of bits of the shift register 21 corresponds to the dimension of the time interval. From the parallel code at the outputs of the bits of the shift register 21, corresponding to the selected indentation axes, a serial code is generated using the converter 22 of the code to the binary counter 23 in which the number allocated to a given time interval of the N axes of the phase and which is then calculated is compared in a digital comparator 2h with a threshold value Cg arriving at its input 25. When the condition N / C2 is fulfilled, at the output of comparator 2k a logical signal is generated corresponding to the detection of a regular signal at the current position of the time interval,. In the proposed digital multichannel seismic station, signals in seismic channels are discriminated based on their regularity, thereby significantly reducing the amount of data recorded during seismic exploration using large observation bases. In this case, uninformative components containing only irregular interference are excluded from the recorded signal. On this basis, effective compaction of the primary seismic data stream is realized. Discrimination of signals in the channels of seismic 1 on the basis of their regularity is carried out with the help of a sign detector of regular signals, the nonparametric properties of which, as well as comparative low requirements for the probability of a false alarm (falsely recorded signals can be eliminated during subsequent processing of seismic data) Achievement in the detection rate of regular signals close to one for a wide class of interferences with symmetrical distributions with regular ratios the signal / irregular interference is less than a unit, even with a relatively small number of seismic channels. The inconsiderable additional equipment costs necessary to implement the proposed seismic station make it possible to use it in autonomous bottom or buoy radio telemetry versions for offshore seismic surveys. Effective compaction of the primary seismic data stream provides a significant increase in the station operation time in the offline recording of seismic data, which in turn increases the manufacturability of offshore seismic exploration. When implementing a buoy radiotelemetric variant of a seismic station, by reducing the average rate of arrival of the recorded data into the radiotelemetric communication channel, the reliability of information transmission over the communication channel increases (while its bandwidth remains unchanged). DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A digital multichannel seismic station comprising a seismic signal sensor unit connected in series, an amplifier and filter unit, a channel switch, an analog-to-digital converter, and also a buffer memory device to the first input of which the timing device is connected, and the output connected to the recorder due to the fact that, in order to increase the noise immunity of a seismic station due to the discrimination of measured signals on the basis of their regularity, a sign has been introduced into the seismic station the detector of regular signals, the recording signal shaper, the delay device while the outputs of the analog-digital converter are connected to the inputs of the delay device and the sign detection) read regular signals whose output is connected to the input of the recording signal shaper connected by a series output to the second input of the buffer memory device to the third input of which the output of the delay device is connected. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. “28329. Jtn. G 01 V 1/2, 1972.
2. Авторское свидетельство СССР ff 684А73, кй. G 01 V 1/28, 1977 (прототип).,2. USSR author's certificate ff 684A73, ky. G 01 V 1/28, 1977 (prototype).,
(Pus.f(Pus.f
tfui.ttfui.t