SU953998A3 - Устройство дл регистрации и обработки сейсмических сигналов - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШСТРАЦИИ И ОБРАБОТКИ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

1

Известно устройство дл  регистрации сейсмических сигналов, используемое дл  посто нной записи, при помощи которого механические волны, зар&гистрированные датчиками, записывают 5 цифровым самопишутцим прибором с последующей обработкой данных на цифровой вычислительной машине Ll .

Это устройство регистрирует информацию в течение времени, равного, по край- ю ней мере, времени излучени  колебаний с добавкой времени максш гального пробега волн в сплошной среде. Это приводит к необходимости захгасывани  всего объема информации, поступающей на регистра- is тор в течение всего времени излучени  колебаний с добавкой времени максимального пробега. Однако при этом больша  часть информации оказываетс  ненужной.

Известно также устройство дл  регист-20 рашта сейсмических сигналов, содержащее генератор импульсов синхронизации, накопитель дл  регистрации програмк передачи, квантователь сейсмических сш калов , управл емый генератором синхронизашга , аналого-цифровой преобразователь, включенный последовательно с квантователем , ари4ыетический блок, соединенный с преобразователем и с серией накопителей , на которые поступают выборочные числовые значени , выдаваемые преобразователем 2j.

При использовании известного устройства приходитс  регистрировать все , которые поступают в течение всей передачи, что создает значительный объем регистрируемой инфopvJaш и, в тон числе и помех.

Целью изобретени   вл етс  повышение помехозащищенности устройства.

Цель достигаетс  тем, что устройство содержит вспомогательный накопитель текущих значений моментов передачи, счетчик-вычислитель разности машинного времени и кодов моментов передачи, блок сравнени  кодов машинного времени и кодов , хран шткс  во вспомогательном накопителе , который соединен через кокл утатор и блок сравнени  соответственно с нэкопителем программ передач и с арифмегическим блоком. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит датчик 1 механической энергии, который воспринимает воздействи  и преобразует их в электр ческую величину (напр жение или ток). Выход датчика 1 соединен с квантователем 2, которь1й соединен линией 3 с генератором 4 импульсов синхронизации (синхронизирующих импульсов, а линией 6 - с аналого-цифровым преобразователем 5. Этот преобразователь св зан с арифметическим блоком 7. Генератор синхронизации ( синхронизирующих импульсов ) , -запуск которого приводит в действие все устройства, св зан, кроме того, со счетчиком-сумматором 8, суммирующим импугаьсы, подаваемые генератором 4. При этом указанный счетчик соединен с арифметическим блоком и с числовым блоком 9 сравнени  с нулевым значением задани . Блок 9 получает. питание по линии 10, св занной шаговым искателем 11с различными последовательными входами 12 серии накопителей 13, в которой установлены до запуска устройства моменты в виде р да перио дов основного времени, при которых пер& датчик 14 должен передать импульс энер гии. Выход блока сравнени  соединен с передатчиком 14 и линией 15с передаю щим органом 16, соединенным через шаговый искатель 17, св занный с искат&лем 11, с серией накопителей 13, выходы 18 которых через искатель 19 кол цевого шагового типа - с входами 20 вспомогательной серии накопителей 21, содержащей столько же накопителей, скоЛ ко и периодов основного времени в течение максимального времени прохождени волн в грунте, к сохран ющей текущие значени  моментов передачи. Блок 22 сравнени  св зан линией 23 с шаговым искателем 24 быстрого переключени , изучающим содержимое вспомогательной серии накопителей 21, при этом переклю чение осуществл етс  на выходе 25 эттос накопителей и, с другой стороны, через линию 26 со счетчшсом-:сумматором 8. Блок 2 сравнени  управл етс  арифмети ческим блоком через линию 27 и имеет с ним та.кже вторую св зь 28. Сери  накопителей 29, содержаща  столько же накопителей, сколько имеетс  периодов основного времени (длительность между двум  импульсами синхронизации, протк веденш ми генератором 4) в течение мак симального времени прохождени  механических волн в исследуемой среде,, соединена с арифметическим блоком через искатель 30, соединенный с различными входами 31 накопител  29, и линию 32. В серии накопителей 29 регистрируютс  величины, изобрансаюигае амхшитуды сигналов , накопленных в периоды времени, соответствующие периодам времени передачи . Блок 33 сравнени  ОДНШУ из своих входов соединен с .суммирующим счетчиком 8, а другим входом - с накопит.ель ным счетчиком 34, содержимое которого представл ет собой ( в числе периодов основного времени) полную шштельность разведки на данном участке местности, при этом выход блока сравнени  соединен , с одной стороны, с помощью линии 35 с шаговым искателем 36, который опрашивает выходы накопителей серии накопителей 29 и управление которым осуществл етс по циклу генератора 4 синхронизации, и с другой стороны.- с триггером 37, управл ющим работой двигател  38 пропускани  магнитной ленры 39 магнитного регистратора. Шаговый искатель 35 также св зан с магнитными головками 4О магнитного регистратора. Устройство работает следующим образом . Перед запуском устройства моменты передачи импульсов энергии источником импульсов устанавливаютс  в серии накопителей 13 в виде р да периодов основного времени. Предположим, что имеет место эмисси  сейсмических сигналов в моменты, соответствующие О, 3, 14, 15, 22 и 23 периодов основного времени. Запуск генератора 4 синхронизации (синхронизационных импульсов), посз1;едовательность импульсов которого составл ет , например, 2 мс, обеспечивает питание суммирук цего счетчика 8. Последний интегрирует импульсы, произведенные генератором 4, и определ ет таким образом ррем , истекшее со времени запуска генератора , который запускает все устройство . Содержимое суммируювдегр счетчика « подаетс  на арифметтпеский блок 7, на один из входов числового блока 9 сра&нени  с нулевой величиной задани . Другой вход блока сравнетш с другой сто роны соединен с различными последов тельными входами серии накопителей 13. В период времени О первый накойитель серии накопителей 13 соединен, затем искатель 11 перемещаетс  шагами и.каждый раз он соедин ет следующий накопитель . Когда отмечаетс  равенство, блок 9 сравнени  выдает по линии 15 сигнал :управлени  передатчика 14 дл  выдачи мханических волн в грунт или в море.

На практике используют врем  последовательности 1, 2 или 4 мс и выдают импульсы энергии с помощью передатчика 14 в течение 1О-200 с.

Сигнал, выдаваемый блоком 9 сра&нени , также подаетс  на передающий 16, что позвол ет передавать соДерхсимое любого накопител  13 в соответствующий накопитель 20 вспомогатель ной серии накопителей 21. Предполагаетс , что максимальна  длительность прохождени  волн в грунте равна тринадцати периодам времени последовательности. Это означает, что вспомогательна ; сери  .накопителей содержит четырнадцать накопителей , а предшествующее содержимое последней при этом стираетс , и т. д. Таким образом, в накопителе 21 располагают моментами передачи, предшествутошими моменту выборки длительности, меньшей .периода времени . прохождени механических волн в грунте.

После отражени  от неоднородностей rpyjiTa, волны,  вл ющиес  следствием эмиссии передатчиком 14, поступают на датчик 1, привод щий к созданию на выходе его электрического напр жени , которое квантуетс  квантователем 2 на каждом импульсе синхронизации, изучае мом генератором 4 (например каждые 2 мс). Выбранное напр жение передаетс  на аналого-цифровой преобразователь 5, который преобразует эту величину в чиоловое значение, например, по двоичному коду. Можно использовать столько цифр, сколько имеетс  дорожек на магнитной регистрирующей ленте. Обычно испопь зуют 7, 14 1ти 21 цифру (или двоичные элементы) дл  осуществлени  этого кодировани . Каждое числовое выборочное значение, произведенное преобразователем направл етс  на арифметический блок 7, а поступление указанного выборочного знчени  в этот арифметический блок приводит к нескольким почти одновременным операци м.

Арифметический блок воздействует прежде всего йа блок 22 сравнени , который последовательно в тече1те нескольких дес тков микросекунд вычитает из содержимого суммирующего счетчика :8 содержимое каждого vd накопителей, значени  которых не  вл ютс  нулевыми, вспомогател1 ной: серии накопителей 21.

39986

.В результате получают последовательность чисел, выраженнь1х в периодах основного времени, которые адресуютс  в арифметический блок 7 через линию 28. Эти 5 различные числа выбирают последовательно в возрастающей степени соответствующие накопители серии накопителей 29.

Когда искатель ЗО установлен на выбранном накопителе, арифметический блок 0 выбирает содержимое накопител , соде жащего столько цифр, сколько имеетс  дорожек на магнитной регистрирующей ленте, складывает с этим содержимым числовое значение выборочного значени , 15 выданного преобразователем 5 на метический блок, затем повторно адресует сумму на выбранный накопитель, а затем устанавливает искатель ЗО на следующий выбранный накопитель дл  возоб0 новлени  операции сложени  числового ; выборочного значени  с содержимым этого накопител . Эта последовательность операций повтор етс  столько раз, скольгко имеетс  выбранных накопителей в с&5 рии накопителей 29. Числовое значение каждого выборочного значени , адресованного на арифметический блок, складываетс  с содержимым накопителей, выбранных числами периодов основного 0 времени, представл ющими разность между моментом квантовани  сигнала, обнару женного датчиком, и разтгачными моментами передачи, предшествующими указанному моменту, на продолжительность, , меньщую максимального значени  времени : прохождени  волн в исследуемой среде. С другой стороны, содержимое счетчика 8 сравниваетс  с каждым моментом В блоке 33 сравнени  с содержимым наjj копительного счетчика 34, представл ющим собой в виде числа периодов основного времени общую длительность операсши . Когда блок 33 сравнени  обнаружив вает равенство, он запускает триггер 37, который управл ет запуском двигател  38 пропускани  магнитной ленты 39. Одновременно через линию 35 блок 33 сра&нени  включает шаговый искатель 36, который последовательно, в соответствии с циклом генератора 4, опрашивает каждый

Claims (1)

1. 0 накопитель из серии накопителей 29. Содержимое каждого из указанных накопителей поступает на регистрирующие гопов ки 4О (столько же регистрирующих головок , сколько и дорожек на магнитной те и сколько цифр в каждом накопителе из серии накопителей 29) и регистрируетс  на магнитной ленте перпена1{кул рно к направлению пропускани  этой ленты. Когда содержимое последующего накопитеп  1х;гнстрироБано, магнитный регистратор ост навливаетс . Считывание содержимого на- коптителей HS cepmi накоггатепей 29 и ре гистраци  этого содержимого таким о&разом осуществл ютс  на длительности, соответствующей максимальной продолжительности времени прохождени  мехакичео ких волн в исследуемой среде. В конце операции регистр&шга на магнитной ленте Т5меетс  запись, котора  обладает теми же характеристиками, что и записи, полученные единственным прост реливанием, и длина которых соответствует только максимальной продолжительности прохождени  механических волн в исследуемой среде, хот  длительность ио следовани  значительно- больше. В случае использовани  известного устройства, длительность регистрацгги в конце операцтш соответствует,длительности исследовани , и необходимо затем обрабатывать эту запись (интеркоррел ци , развертывание ) дл  получени  регистрации, котора  соответствовала бы единственному простреливанию и которую получают непосредственно щж использовании предлагаемого устройства. Таким образом, дл  указанной програм мы передачи, содержащей передачу 6 импульсов в моменты, соответствующие О, 3, 14, 15, 22 и 23 периодам основного времени, продолжительностью максималь ного прохождени  механических волн по грунту, равной 13 периодам основного времена, длина регистрации, осуществленной с помощью известного устройства соответствовала бы длительности, равной 46 периодам основного времени, тн потребовалось бы подвергать эту регистрацию обработке коррел ции между членами совокупности с переданным сиг налом дл  получени  регистрации, соответствующей единственному простреливанию и используемой в цел х сейсмической интерпретагщи, длина которой должна соответствовать максимальному перио ду времени прохождени  волн через грунт т. е. 13 периодам основного времени в выбранном примере. При использовании предложенного yci ройства продолжительность операции ре гистрации еще равна 46 периодам основ ного времени, но запись, полученна  на ленте, после считывани  с накопителей имеет длину, соответствукшую продолжительности , равной 13 периодам основного времени, и обладает теми же характеристиками , что и запись, соответствующа  единственному простреливанию. Зарегистрированна  предложенным устройством информаци  может быть использована дл  интерпретатга непосредственно без дополнительной обработки. Формула изобретени  Устройство дл  регистрации и обработки сейсмических сигналов, содерзкашее генератор импульсрь синхронизации, накопитель программ передачи, квантователь с переменной амплитудой сейсмических сигналов, подключенный к выходу механ ческого датчика энергии и управл емый Генератором, аналого-цифровой преобразователь , соединенный непосредственно с квантователем, арифметический блок, св занный с преобразователем и с серией накопителей, на которые поступает выборочное числовое значение величин, выдаваемых преобразователем, о т л и ч а « ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  прмехозапйпденности устройства, оно содержит вспомогательный накопитель текущих значений моментов передачи, счетчик-вычислитель разности машинного времени и кодов моментов передачи, блок сравнени  кодов машинного времени и кодов, хран щихс  во вспомогательном накопителе , который соединен через. KCIMмутатор и блок сравнени  соответственно с накопителем программ передач и с ари4метическим блоком. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции № 1583239, кл. q 01 Y 1/24, 1969. Z.SUM-aTYL Di itae Record System Mandre6 Dndustniea Juc 6909, South v/est Et eemay Houstoh,Texas. 77036 (прототип).