Устройство для обработки данных сейсмических колебаний (его варианты)

 

1. Устройство для обработки данных сейсмических колебаний, содержащее два элемента задержки, коммутатор , информационные входы которого являются входами устройства, первый выход коммутатора подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, группа выходов которого соединена с группой входов блока регистрации, второй выход.коммутатора соединен с входами вычитания первого и второго счетчиков времени , с первым входом первого элемента И, с разрешающими входами ана лого-цифрового преобразователя и блока регистрации, третий и четвертый выходы коммутатора подключены соответственно к единичному и установочному входам первого триггера, выход которого соединен с управляющим входом коммутирующего элемента выход второго счетчика времени соёдиней с единичным входом второго триггера , выход которого подключен к второму входу первого элемента И и к первому входу второго элемента И, выход первого элемента И через пер вый элемент задержки соединен с входами сдвига первого, второго, третьего и четвертого регистров сдвига, выход первого из которых подключен к информационному входу второго регистра сдвига, выход которого подключен к информационным входам третьего и четвертого регистров сдвига, вход блока деления и вычитания соединен с выходом счетчика, счетный вход котоС/ ) рого соединен с выходом коммутирующего элемента, выход признака окончания такта блока деления и вычитания подключен к входу запуска блока регистрации и к выходу устройства, -информационный выход блока деления и (Вычитания подключен к информационным входам блока регистрации и блока индикации , выход второго элемента И соединен с информационным входом пер .вого регистра сдвига, второй йход второго элемента И соединен с одним из выходов группы выходов аналогоцифрового преобразователя, выход первого счетчика времени подключен к установочному входу второго триггера , отличающе.еся -тем, что, с целью сокращения оборудования, оно содержит третий элемент задержки, элемент ШШ-НЕ и первый, второй и третий элементы ИСКЛЮЧАИДЕЕНЛИ, первые входы которых соединены соответ- . ственно с выходами первого, второго и третьего регистров сдвига, вторые

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК уг",.

II@

giHb., ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3861116/24-24 (22) 01.03.85 (46) 07.11.86. Бюл. N- 41 (71) Киевский ордена Ленина .политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.В.Балюк, Ц.С.Каневский и Ф.В.Самофалова (53) 681.325.22 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 744591, кл. G 06 F 15/20, 1977, Авторское свидетельство СССР

Ф 1000766, кл. С 06 F 15/20, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N- 848828, кл. G 01 Ч 1/28,. 1979 °

:(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) 1. Устройство для обработки данных сейсмических колебаний, содержащее два элемента задержки, коммутатор, информационные входы которого являются входами устройства, первый выход коммутатора подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, группа выходов которого соединена с группой входов блока регистрации, второй выход коммутатора соединен с входами вычитания первого и второго счетчиков времени, с первым входом первого элемента И, с разрешающими входами ана1лого-цифрового преобразоватеЛя и блока регистрации, третий и четвертый выходы коммутатора подключены соответственно к единичному и установочному входам первого триггера, выход которого соединен с управляющим входом коммутирующего элемента, вы„„Я0„„1269149 А1 (бц 4 С 06 F 15/20, G 01 V 1/28 ход второго счетчика времени соединен с единичным входом второго триггера, выход которого подключен к второму входу первого элемента И и к первому входу второго элемента И, выход первого элемента И через первый элемент задержки соединен с входами сдвига первого, второго, третьего и четвертого регистров сдвига, выход первого из которых подключен к информационному входу второго регистра сдвига, выход которого подключен к информационным входам третьего и четвертого регистров сдвига, вход блока деления и вычитания соединен с выходом счетчика, счетный вход которого соединен с выходом коммутирую щего элемента, выход признака окончания такта блока деления и вычита- С, ния подключен к входу запуска блока регистрации и к выходу устройства, :информационный выход блока деления и

;вычитания подключен к информационным входам блока регистрации и блока индикации, выход второго элемента И соединен с информационным входом пер- > .вого регистра сдвига, второй вход 4ь второго элемента И соединен с одним из выходов группы выходов аналогоцифрового преобразователя, выход первого счетчика времени подключен к установочному входу второго триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения оборудования,,фЬ оно содержит третий элемент задержки, элемент ИЛИ-НЕ и первый, второй и третий элементы ИСКЛИЧАЕЕ(ЕЕ. ИЛИ, первые входы которых соединены соответ- . ственно с выходами первого, второго и третьего регистров сдвига, вторые

12691 входы подключены к выходу четвертого регистра сдвига, вьгход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходы второго и третьего элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ через второй и третий элементы задержки соединены соответственно с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к информационному входу коммутирующего элемента.

2. Устройство для обработки дан ных сейсмических колебаний, содержащее два элемента задержки, коммута 1тор, информационные входы которого являются входами устройства, первый выход коммутатора подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, группа выходов которого соединена с группой входов блока регистрации, второй выход коммутатора соединен с входом вычитания счетчика времени, с первым входом элемента И, с разрешающими входами аналого-цифрового преобразователя и блока регистрации, .третий и четвертый выходы коммутатора подключены со,ответственно к единичному и установочному входам первого триггера, выход которого соединен с управляюшим входом коммутирующего элемента, выход счетчика времени соединен с установочным входом второго триггера., выход которого подключен к второму входу элемента И, выход которого через первый элемент задержки соединен с входами сдвига первого, второго, третьего и четвертого регистров сдвига, выход первого из которых подключен к

49 информационному входу второго регистра сдвига, выход которого подключен к информационным входам третьего и четвертого регистров сдвига, вход блока деления и вычитания соединен с выходом коммутирующего элемента, выходы признаков режима блока деления и вычитания подключены соответственно к входу запуска блока регистрации и к выходу устройства, информационный выход блока деления и вычитания подключен к информационным входам блока регистрации и блока индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения оборудования, оно содержит дешифратор, третий элемент задержки, элемент ИЛИ-НЕ, первый, второй и третий элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего регистров сдвига, вторые входы подключены к выходу четвертого регистра сдвига, выход первого элемента ИСКЛЮЧАК1ЦЕЕ ИЛИ и выходы второго и третьего элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ через второй и третий элементы задержки соответственно соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к информационному входу коммутирующего, элемента, входы дешифратора соединены соответственно с выходами разрядов счетчика времени, выход дешифратора соединен с единичным входом второго триггера, информационный вход первого регистра сдвига соединен с одним из выходов группы выходов аналого-цифрового преобразователя.

Изобретение относится к вычислительной технике.

Цель изобретения — сокращение оборудования.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, первый вариант; на фиг.2 — то же, второй вариант; на фиг„3 блок-схема алгоритма работы устройства по первому варианту. !

Устройство (фиг.1) содержит элемент 1 и 2 задержки, коммутатор 3, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, блок 5 регистрации, счетчик 6 времени, . элемент И 7, триггер 8, коммутирующий элемент 9, триггер 10, элемент 11 задержки, регист ры 12-15 сдвига, блок 16 деления и вычитания, счетчик 17, блок 18 индикации, блок 19 возбуждения колебаний в среде, элемент И 20, счетчик

21 времени, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

22-24, элемент ИЛИ-НЕ 25, вход 26, выход 27, связи 28-30, элементы 31 и 32 задержки, коммутатор 33, АЦП 34, блок 35 регистрации, счетчик 36 времени, элемент И 37, триггер 38, ком20 з 1269 мутирующий элемент 39, триггер 40, элемент. 41 задержки, регистры 42-45 сдвига, блок 46 деления и вычитания, счетчик 47, блок 48 индикации, блок

49 возбуждения колебаний в среде, дешифратор 50, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 51-53, элемент ИЛИ-НЕ 54. Вход первого сдвигового регистра .12 соединен с одним из входов группы вы,ходов АЦП 4.

На блок-схеме алгоритма работы предлагаемого устройства по первому варианту (фиг.3) приняты следующие обозначения: 55 — установка методом

15 набора начального и конечного значений временного интервала, в котором производятся измерения (установка методом коммутации на входах записи счетчиков 21 и 6 соответственно начального и конечного значений временного интервала измерений в такте работы коммутатора 3); 56 — установка в блоке 16 в относительных едини.ца> максимально возможной для данно25 го пункта измерений степени упорядоченности сейсмической записи; 57— запись установленных начального и конечного значений временных интервалов в счетчиках 21 и 6 соответственно; 58 — ввод данных через коммутатор 3 в сейсмостанцию и их оцифровка АЦП; 59 — уменьшение содержимого счетчиков 21 и 6 на единицу по синхроимпульсу, поступающему из коммутатора 3; 60 — проверка на нуль со- 35 держимого счетчика 21; 61 — установка триггера 10 .при равенстве нулю содержимого счетчика 21; 62 — установка триггера 8, если с выхода коммутатора поступает признак работы <0 первого канала; 63 — запись информации в регистры 12-15 и одновременные сдвиги их содержимого, которые осуществляются по синхроимпульсу, поступающему с выхода коммутатора 3;

64 — подсчет числа импульсов совпадения счетчика 17; 65 — проверка наличия признака последнего канала, который поступает с коммутатора; 66— проверка на нуль содержимого счетчи- 50 ка 6; 67 — сброс триггера 8 цри наличии признака последнего канала; 68— проверка наличия признака первого канала; 69 — сброс триггера 10 при равенстве нулю содержимого счетчи- Ы ка 6; 70 — вычисление блоком 16 соотношения полученной в счетчике 17 общей для всех сейсмограмм по форму149 ле оценки степени упорядоченности сейсмической записи к максимально возможной степени упорядоченности;

71 — проверка соответствия измеренного значения степени упорядоченности, которое определяется по изменению знака на выходе блока 16; 72 запуск блоков 5 и 19 с выхода блока 16, если измеренное значение степени упорядоченности меньше установки (определяется по знаку разности);

73 — индикации блоком 18 степени упорядоченности записи; 74 — запись в блок 5 степени упорядоченности сейсмической записи.

Алгоритм работы устройств по первому и второму вариантам отличаются лишь в том, что при поступлении каждого синхроимпульса из коммутатора в первом варианте устройства единица вычитается из счетчиков 21 и 6, а во втором варианте устройства единица вычитается из счетчика 36. Поэтому в блоке 57 не нужно записывать начальное значение в счетчик, поскольку он заменен дешифратором 50, в блоке 59 не вычитается единица из счетчика, в блоке 60 выполняется проверка не на нуль,а на равенство значению начального временного интервала, установленному дешифратором 50.

Устройство работает следующим образом.

Информация на выходе коммутатора 3 сейсмостанции появляется в мультиплексном формате, т.е. в следующем порядке: первое слово первого кана-. ла, первое слово второго канала, °, первое слово последнего канала, второе слово первого канала, второе слово второго канала,..., второе слово последнего канала (m — длина записи (в словах), регистрируемая сейсмостанцией).

Оценка упорядоченности сейсмической записи в любой точке производится с помощью функции эквивалентности, т.е., если знаки отсчета главного канала и любого сравниваемого с ним отсчета другого канала одинаковы, результат равен единице, а при разных знаках — нулю.

При работе сейсмической станции с момента начала регистрации колебаний знак каждого отсчета в виде нуля или единицы поступает из комму-. татора 3 на АЦП 4, с выхода которого через элемент И 20 подается на вход

5 1269 регистра 12, имеющего число разрядов по числу каналов. После первого цикла работы коммутатора 3 весь регистр 12 заполнен, после второго цикла заполнены регистры 12 и 13, а после третьего цикла заполнены все три регистра 14, 13 и 12 причем в регистре 12 находятся знаки (К+1)-го отсчета всех каналов, в регистре 13— знаки К-ro отсчета всех каналов, а 10 в регистре 14 — знаки (К-1)-го отсчета всех каналов.

Для оценки упорядоченности сейсмической записи необходимо сравнить. знак К-го отсчета первого, второго 15 и т,д. каналов со знаками (К+1), К и (К-1)-ro отсчета второго; третьего и т.д. каналов. Для этой цели в устройстве предусмотрены регистр 15, в котором К-й отсчет канала эадержива- 20 ется на один такт, и элементы 22-24, таблица истинности для каждого из которых имеет вил

Вых.

Вх. 2

Вх. 1

0

0

Импульсы несовпадения с выходов элементов 22 и 23 через элементы 1 и 2 задержки, а с элемента 24 непосредственно поступают на вход элемен- 40 та 25, через который подаются на вход счетчика 17 импульсов. Такие же операции последовательно выполняются для все;; каналов сейсмической записи и для всех ее отсчетов. 45

В счетчике 17 импульсов накапливается количество совпадений знаков отсчетов главного канала и сравниваемых с ним знаков отсчетов других .каналов. 50

Для получения количественной оценки степени упорядоченности используется блок 16 деления и вычитания, а для ее визуализации — блок 18 индикации. 55

Полная упорядоченность сейсмической записи определяется по формуле

149 где U — численное значение вершины полной упорядоченности сейсмической записи; ЕБ — суммарное число совпадений знаков отсчетов сравниваемых каналов; YUqо„ вЂ” максимально возможное суммарное число совпадений знаков отсчетов сравниваемых каналов.

Величину U определяет блок 16 деления и вычитания, на вход которого в конце записи поступает код числа

ЕБ, записанного в счетчике 17 импульсов, и код 1Пз „„,, который предварительно устанавливается и хранится в блоке 16 деления и вычитания.

Однако при оценке качества сейсмической записи оператора интересует величина не абсолютной степени упорядоченности, а величина степени упорядоченности сейсмической записи по отношению к максимально возможной в данном исследуемом регионе. Поэтому результат KUq/>U, <о, вычитается в блоке 16 деления и вычитания из заранее вводимой уставки (в относи-, :тельных единицах в виде дроби).

После каждого цикла регистрации блок 16 деления и вычитания выдает импульс запуска, поступающий на блок 5 регистрации, блок 19, если измеренное значение степени упорядоченности записи меньше вводимой уставки. Значение упорядоченности выводится на блок 18 индикации.

Процесс вычисления количественной оценки упорядочения сейсмической записи повторяется до rex nop., пока вычисленное значение не достигнет величины введенной уставки, что определяется по знаку разности в блоке 16 деления и вычитания. При этом величина степени упорядоченности заносится в блок 5 регистрации.

Счетчики 21 и 6 времени используются, если необходимо измерить степень упорядоченности сейсмической записи в некотором временном окне, определяемом по разности начального и конечного значений временного окна,которые набираются в счетчиках 21 и 6 соответственно. При этом длительность окна фиксируется в триггере 10, на один из входов которого поступает импульс из счетчика 21.при достижении в нем начального значения временного окна„ а на другой вход триггера 10 поступает импульс из счетчи7 1269 ка 6 при достижении в нем конечного значения временного окна.

С-целью прекращения измерений во время перехода от последнего канала сейсмограммы к первому для того, 5 чтобы не искажалась количественная оценка, .используется триггер 8, который блокирует коммутирующий элемент 9 на время перехода. Входы триггера 8 соединены с цепями формирова- 10 ния стробирующих импульсов последнего и первого каналов коммутатора 3.

Во втором варианте работа устройства отличается от описанной тем, что 15 информация с выхода АЦП 34 поступает

149 непосредственно на вход последовательной записи 42 и управляет записью только синхросигнал, .поступающий на синхронизирующие входы регистров

12-15. Кроме того, при поступлении каждого синхроимпульса из коммутатора в первом варианте устройства единица вычитается только из счетчика

36, поскольку счетчик во втором варианте заменен на дешифратор. Установка начального момента времени регистрации в этом случае осуществляется не коммутацией на входах параллельного занесения счетчика как в первом варианте, а коммутацией выходов дешифратора 50.

1269149

Составитель А.Жеренов

Техред Q.Õîäàíè÷ Корректор М.Самборская

Редактор А.Шишкина

Заказ 6038/52 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r .Ужгород, ул. Проектная, 4