Устройство управления источником сейсмических волн

 

Изобретение относится к сейсмологии и сейсморазведке, а именно к системам управления импульсными источниками сейсмических волн. Цель изобретения - повышение сейсмической эффективности устройства за счет возможности формирования управляющих сигналов, изменяющихся по различным законам. В устройство введены формирователь сигналов управления исполнительным органом и п элементов совпадения. Введение этих элементов позволит генерировать различные управляющие импульсные последовательности без смены информации в блоке памяти. 1 з.п. ф-лы, 2 ИЛ| 2 табл. СО с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1283680 А 1 (51)4 G 01 Ч 7 и "1 АЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BT0PCK0IVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3944499/24-25 (22) 10.07.85 (46) 15,01.87. Бюл, У 2 (71) Киевское геофизическое отделе" ние Украинского научно"исследовательского геологоразведочного инсти" тута (72) П.Т.Сиротенко, В,И,Роман, А.В.Юнолайнен и В.Ф.Каневский (53) 550.83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1125573, кл. G Ol Ч 1/37, 1984 °

Авторское свидетельство СССР

В 760011,. кл. 0 01 Ч 1/04, 1980, (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКОМ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН (57) Изобретение относится к сейсмологии и сейсморазведке, а именно к системам управления импульсными источниками сейсмических волн, Цель изобретения — повышение сейсмической эффективности устройства за счег возможности формирования управляющих сигналов, изменяющихся по раз- личным законам, В устройство введены формирователь сигналов управления исполнительным органом и и элементов совпадения. Введение этих элементов позволит генерировать раэлич ные управляющие импульсные последовательности без смены информации в блоке памяти. 1 s.ï. ф-лы, 2 ил

2 табл.

13 разнополярных импульсов, состоящий из группы элементов совпадения

14 и компараторов 15, формирователь

1.6 сигнала установки в "0" счетчика импульсов, формирователь 17 сигнала разрешения излучения и элемент совпадения 18. Причем первые управляющие входы формирователя 13 связаны с выходами регистра, выходы блока па10 мяти соединены с информационными входами коммутатора 11 и информационными входами и - 1 триггеров регистра 12, выход коммутатора 11 соединен . с информационным входом первого триг15 гера 12, управляющие входы коммутатора 11 соединены с разрядными выходами счетчика импульсов, тактовый вход которого объединен с входами установки в "0" триггеров регистра

20 12, входом формирователя 16, первым входом формирователя 17 и соединен с выходом источника 1 командных импульсов, выход формирователя 17 соединен с вторыми управляющими входами

25 формирователя 13, выход блока срав-. нения кодов соединен с вторым входом формирователя 17, второй выход которого связан с одним из входов эле" . мента совпадения 18, при этом выход

30 генератора 2 соединен с вторым входом элемента совпадения 18, выход которого связан с тактовыми входами .триггеров регистра 12, 111111! 1

1lllllll

11111111

llllllll

11111111

llllllll

111 1 1111

llllllll (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 4S

55! l2

Изобретение относится к сейсморазведке и сейсмологии, а именно к системам управления импульсными источниками сейсмических волн.

Целью изобретения является повышение сейсмической эффективности устройства за счет возможности формирования управляющих сигналов, изменяющихся по различным законам, На фиг,l представлена структурная схема устройства управления источником сейсмических волн; на фиг.2— структурная схема формирователя сигналов управления исполнительным органом, Устройство управления источником сейсмических волн содержит источник

1 командных импульсов, генератор 2 постоянной частоты, первый счетчик 3 импульсов, блок 4 сравнения кодов, блок памяти 5, второй счетчик 6 им пульсов, формирователь 7 сигналов управления исполнительным органом, исполнительный орган 8, и элементов совпадения 9. Причем выход генератора 2 соединен с входом первого счетчика 3, разрядные входы блока 4 соединены с выходами блока памяти 5 и первого счетчика 3, вход установки ,в "0" которого соединен с выходом блока 4 и входом второго счетчика 6, первый управляющий вход генератора

2 соединен с выходом источника 1, первые входы и элементов совпадения соединены с разрядными выходами второго счетчика 6, выход генератора 2 соединен с первым входом формирователя 7 и дополнительным входом блока 4, адресные входы блока памяти соединены с выходами и элементов совпадения, вторые входы которых объединены и подключены к дополнительному выходу генератора.2, второй управляющий вход которого соединен с дополнительным выходом второго счетчика, разрядные выходы блока памяти соединены с входами формирователя 7, выход которого связан с входом ис полнительного органа, при этом вы" ход источника 1 подключен к входу предустановки второго счетчика и вто рому входу формирователя 7, а его управляющий вход связан с выходом блока 4, формирователь сигналов управления исполнительным органом содержит счетчик 10 импульсов, коммутатор ll выходов блока памяти, регистр 12, состоящий из п триггеров, формирователь

Рассмотрим работу устройства при формировании четвертичных кодовых последовательностей, состоящих из следующих восьми импульсных последовательностей:

В скобках указаны номера последовательностей

1 — символ излучения положительного сейсмического импульса;

l — символ излучения отрицательного сейсмического импульса.

Для излучения этих последовательностей в ячейки блока памяти 5 saписаны коды, приведенные в табл.1.

1 283680

Таблица!

2 3

567!

0.1 1 0 01! 0

1 1 1 1 0000

1 0 1 0 01 01

0 0 1 1 .1 100

10010110

В табл.1 приведены коды для зна-, 0 ков импульсов в излучаемых последовательностях, при этом "1" соответствует положительному излучаемому им-. пульсу источником сейсмических волн, а "0" — отрицательному излучаемому импульсу источником сейсмических волн, Как следует из табл,1,нулевая ячейка блока памяти 5 не используется для формирования кодов знаков излучаемых первых импульсов в последовательностях, поскольку все они являются положительными, вследствие этого излучение первых импульсов последовательностей осуществляется при поступлении командного импульса с источника 1, При этом в нулевую ячейку блока памяти 5 записан код числа, соответствующий периоду следования импульсов в последовательностях, Период следования импуль- 50 сов в последовательностях выбирается, как правило, равным максимально допустимой частоте излучения импульсов источником сейсмических волн, При возбуждении четвертичных импульсных последовательностей в формирователе 7 используются следующие элементы . счетчик 10 импульсов, коммутатор )1, первый триггер регистра

)2, первая ячейка формирователя 13 формирователь 16, формирователь )7 и элемент совпадения 18, Каждый командный импульс, подаваемый от источника 1 при необходимости излучения одной иэ серии импульсных последовательностей, устанавливает в нулевое состояние первый .счетчик

3 (связь на фиг.) не показана), регистр 12, производит включение генератора 2 и установку второго счетчика 6 в единичное состояние, а также используется в качестве тактового импульса для счетчика 10, При помощи формирователя 16, например, состоящего из D-триггера, при излучении четвертичных импульсных последовательностей сигнал на разрешение работы счетчика 10 выдается только после окончания первого командного импульса из поступающей от источника 1 серии.

Таким образом, счетчик 10 при помощи коммутатора 11 подключает в соответствии с номером излучаемой последовательности импульсов соответствующие разрядные выходы блока памяти 5 к информационному входу первого триггера регистра 12. При этом в первый триггер регистра 12 записывается код знака полярности импульса, который будет излучен источником сейсмических волн при поступлении сигнала с блока 4 сравнения кодов.

Формирователь 17 выдает выходной импульс заданной длительности как при поступлении на его первый вход командного импульса от источника 1, так и при поступлении импульса на второй его вход с выхода блока 4 сравнения кодов. С выхода формирователя 17 импульс заданной длительности поступает на соответствующие входы элементов совпадения 14 первой ячейки формирователя 13, Вследствие этого, в зависимости от того с нулевого или единичного выхода первого триггера регистра 12 выдается сигнал логической "1" на вторые входы элементов совпадения 14, компаратором 15 первой ячейки фор мирователя 13 создается положительный или отрицательный импульс заданной длительности для подачи его на исполнительный орган 8, При поступлении командного импульса от источника 1 первый триггер ре5 12836 гистра 12 устанавливается в нулевое состояние и формирователь 17 вьдает импульс на соответствующие входы элементов совпадения 14, вследствие этого импульс проходит на прямой 5 вход компаратора 15 первой ячейки формирователя 13, с выхода которого вьдается импульс положительной полярности на исполнительный орган 8, Информация о знаке полярности сле- 10 дующего излучаемого импульса поступает с первого разряда первой ячейки блока памяти 5, выбираемой счетчиком 6 импульсов,и будет записана в первый триггер регистра 12 сразу же l5 после окончания сигнала запрета, поступающего на второй вход элемента совпадения 18 с выхода форьФирователя 17, поскольку через элемент совпадения 18 начнут проходить им- 20 пульсы с генератора 2 на тактовый вход первого триггера регистра 12, При этом первый триггер регистра 12 ввиду того, что на его информационный вход с первого разряда первой ячейки блока памяти 5 поступает сигнал логического "0", останется в нулевом положении. Вследствие этого сигнал с нулевого выхода триггера разрешает выдать первой ячейке„форми- 30 рователя 13 положительный импульс при поступлении сигнала с формирователя 17.

Сигнал на выходе блока 4 форми.руется следующим образом. В момент поступления командного импульса генератор 2 начинает выдавать импульсы на первый счетчик 3. При равенстве кодов чисел, считываемых с разрядных выходов первого счетчика 3 и 40 блока памяти 5, блок 4 во время поступления разрешающего сигнала с генератора 2 (этот сигнал поступает в момент выбора нулевой ячейки блока памяти 5 при помощи элементов совпа- 45 дения 9 и второго счетчика 6;импуль-, сов) вьдает сигнал на установку в "0" первого счетчика 3, на один из вхо дов формирователя 17 и на тактовый вход второго счетчика импульсов для 50 .его перевода в следующее состояние (в данном случае в положение, когда на выходе выдается код адреса второй ячейки блока памяти 5). Учитывая, что первый триггер регистра 12 находится в нулевом состоянии, сигнал с выхода формирователя 17, полученный на основании выходного импульса блока 4, пройдет на прямой вход

80- 6 компаратора 15 первой ячейки формирова.еля 13, на выходе которого получится положительный. импульс, Аналогично будут сформированы остальные шесть импульсов первой из четвертичных последовательностей, После сформирования последнего импульса излучаемой последовательности с ьыхода второго счетчика .6 выдается сигнал на остановку генератора 2 °

При поступлении второго командного импульса в цикле работы источника сейсмических волн на физической точке профиля счетчик 10 переходит в следующее состояние, когда вьдается код числа единицы, а следовательно, коды знаков импульсов излучаемой последовательности будут записываться в первый триггер регистра 12 со второго разряда считываемого кода с ячеек блока памяти 5. Процесс дальнейшей работы устройства аналогичен вышеописанному, Также будут сформированы остальные шесть импульсных последовательностей.

Данное устройство позволяет ре.ализовать импульсные последовательности с линейным изменением частоты или периода следования импульсов. В этом режиме работы устройства в формирователе 7 используются формирователь

17, первая ячейка формирователя 13, При этом выход генератора 2 отклю- . чается от первого входа элемента совпадения 18, а поэтому первый триггер регистра 12 при формировании импульсной последовательности будет находиться постоянно в нулевом положении, В ячейки блока памяти 5 записываются коды интервалов времени между излучаемыми импульсами, а нулевая ячейка блока памяти 5 в данном режиме работы устройства не используется.

При формировании импульсных пос.— ледовательностей с линейным изменением периода или частоты следования с генератора 2 вьдается разрешающий сигнал одновременно на работу блока

4 сравнения кодов и элементов совпадения 9, поэтому блок 4 сравнивает поступающую на него информацию с разрядных выходов первого счетчика 3 и выбираемой вторым счетчиком

6 ячейки блока памяти 5. Следовательно, при формировании импульсных

1283680 последовательностей с линейным изменением периода или частоты следования первый импульс последовательности формируется при поступлении ко мандного импульса с источника 1 на формирователь 17, а последующие импульсы последовательности будут соз8

Продолжение табл. ? даны в момент поступления сигнала с выхода блока 4 сравнения кодов на формирователь 17. Поскольку первый триггер регистра 12 находится постоянно в нулевом состоянии, формирователь 13 выдавать будет на исполнительный орган 8 положительные импульсы в необходимый момент их излучения, При излучении каждого импульса последовательности второй счетчик 6 передвигается в следующую позицию импульсом, поступает с выхода блока 4, таким образом будут последовательно выбираться ячейки памяти 5 для считывания с них информации о временных интервалах между излучаемыми импульсами. После излучения последнего импульса в последовательности второй счетчик б выдает сигнал на . генератор 2 для его остановки, Важным преимуществом данного устройства является возможность одновременного формирования и сигналов управления для целей пространственной (трехмерной) сейсморазведки. В этом случае в формирователе 7 ис пользуются все элементы, а в блок памяти могут быть записаны, например, коды, приведенные в табл.2, Таблица 2

1 2

10111

11011

10011

11101

0101

1 0001

1 1 1 1 0

10010 1 1! 00

10000

20

25

13

15

В нулевую ячейку блока памяти будет записан код интервала времени

35 между импульсами возбуждаемых излу чателями сейсмических колебаний, С источника 1 выдается командный импульс только в начале работы источников на физической точке профиля, 4р при этом разрешается работа генератора 2, устанавливают в нулевое состояние триггеры регистра 12 и в единичное состояние второй счетчик 6. С формирователя 16 путем его блокиров45 ки выдается постоянный сигнал на установку в "0" счетчика 10 импульсов.

Следовательно, через коммутатор 11 будут передаваться сигналы только с,-. выхода первого разряда блока памяти 5.

50 Командный импульс с источника 1> поступая на формирователь 17, разрешает ему выдать импульс необходимой длительности на управляющие входы формирователя 13, Поскольку, 55 триггеры регистра 12 находятся в нулевом состоянии, то сигналы разрешения излучения пройдут через элементы совпадения 14 на прямые входы компараторов 15, а поэтому на выхо12836 дах комнараторов 15 появятся положительные импульсы, которые поступят на исполнительные органы источников сейсмических колебаний, Одновременно с формированием сигнала разреше5 ния излучения формирователем 17 выдается сигнал на второй вход элемента совпадения 18 для запрета прохождению тактовых импульсов во время излучения импульса источником 10 сейсмических колебаний, После излучения импульса источником сейсмических колебаний сигнал запрета на втором входе элемента совпадения 18, поступающий с выхода формирователя 15

17, снимается и импульсы генератора

2 начинают проходить на тактовые входы триггеров регистра 12, на информационные входы которых подаются сигналы с выходов первой ячейки бло- 2р ка памяти 5. В результате в ре. гистре 12 будет записан. следующий код:0,1,0,0,0 (инверсный код содержания ячейки блока памяти 5, см. табл.2). При этом импульсы с гене- 25 ратора 2 поступают на первый счетчик 3 для подсчета, Блок 4 сравнивает коды чисел, поступающих со счетчика импульсов 3 и нулевой ячейки блока памяти 5, в которую записан 30 код временного интервала между из.пучаемыми импульсами, Такая работа блока 4 сравнения кодов обеспечивается соответствующей подачей сигналов с генератора 2 на управляющие 35 входы блока 4 сравнения кодов и элементов совпадения 9, При этом обеспечивается работа блока 4 сравнения кодов во время опроса нулевой ячейки блока памяти 5. При сравнении 40 кодов чисел, поступающих со счетчика 3 и нулевой ячейки блока памяти

5, блок 4 сравнения кодов выдает сигнал на установку в "0" счетчика

3, переход счетчика 6 в следующую 45 позицию (для выдачи кода адреса второй ячейки) и на вход формирователя

17, который выдает импульс заданной длительности на ячейки формирователя 13. В первой, третьей, четвертой 50 и пятой ячейках формирователя 13 поступают единичные сигналы на элементы совпадения 14, связанные с прямыми входами компараторов 15, вследствие этого на соответствующих выхо- 55 дах формирователя 13 образуются положительные импульсы, Во второй ячейке формирователя !3 поступает единичный сигнал на элемент совпа8О 10 дения 14, связанный с инверсным входом компаратора 15, а поэтому на его выходе образуется отрицательный импульс, Во время поступления сигнала с блока 4 сравнения кодов на вход формирователя 17 он выдает сигнал запрета на второй вход элемента совпадения 18, поэтому импульсы с генератора 2 на тактовые входы триггеров регистра 12 не проходят, а поэтому в них в это время сохраняется информация, записанная с первой ячейки блока памяти, После окончания импульса запрета на элементе совпадения

18 импульсы генератора 2 начнут проходить на тактовые входы триггеров регистра 12 и таким образом будет записана информация в регистр 12 со второй ячейки блока памяти 5, а именно код: 0,0 1,0,0. Формирователь разнополярных импульсов выдает на третьем выходе отрицательный импульс а на остальных выходах положительные импульсы. Данные импульсы будут сформированы в момент поступления. сигнала с выхода блока 4 сравнения кодов на вход формирователя 17, этот же сигнал поступает на установку счетчика 3 и для перевода счетчика б в следующее состояние. Таким образом будут сформированы остальные импульсы последовательностей для управления исполнительными органами источников сейсмических колебаний, После формирования последнего импульса в последовательностях счетчик б выдает сигнал на остановку генератора 2, Формула изобретения

1, Уст р ойс тв о управления источником сейсмических волн, содержащее источник командных импульсов, два счетчика импульсов, блок сравнения кодов, блок памяти, генератор постоянной частоты и исполнительный орган, причем выход генератора постоянной частоты соединен с входом первого счетчика импульсов, разрядные входы блока сравнения кодов соединены с входами блока памяти и первого счетчика импульсов, вход установки в "О" которого соединен с выходом блока сравнения кодов и входом второго счетчика импульсов, первый управляющий вход генератора постоянной частоты соединен с выходом ис12836 точника командных импульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности устройства за счет возможности формирования управляющих сигналов, изменяющихся по различным законам, в него введены формирователь сигналов управления исполнительным органом и и элементов совпадения, первые входы которых соединены с разрядными выхо- 10 дами второго счетчика импульсов, выход генератора постоянной частоты соединен с первым входом формирователя сигналов управления исполнительным органом и дополнительным входом 15 блока сравнения кодов, адресные входы блока памяти соединены с выходами и элементов совпадения, вторые входы которых объединены и подключены к дополнительному выходу генера- 20 тора постоянной частоты, второй управляющий вход которого соединен с дополнительным выходом второго счетчика импульсов, разрядные выходы блока памяти соединены с входами формирователя сигналов управления исполнительным органом, выход которого связан с входом исполнительного органа, при этом выход источника командных импульсов подключен к входу З0 предустановки второго счетчика импульсов и второму входу формирователя сигналов управления исполнительным органом, а его управляющий вход связан с выходом блока сравнения

КОДОВ, 2, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что формирователь сигналов управления исполнительным органом содержит счетчик импульсов, 40 коммутатор выходов блока памяти, регистр, элемент совпадения, формиро-!

80 12 ватель сигнала установки в 0" счетчика импульсов, формирователь сигнала разрешения излучения и формирователь разнополярных импульсов, первые управляющие входы которого связаны с выходами регистра, выходы блока памяти соединены с информационными входами коммутатора выходов блока памяти и информационными входами п — 1 триггеров регистра, выход коммутатора выходов блока памяти соединен с информационным входом первого триггера регистра, управляющие входы коммутатора выходов блока памяти соединены с разрядными выходами счетчика импульсов, TBKToRbIfI вход которого объединей с входами установки в "0 триггеров регистра, входом формирователя сигнала установки в "0" счетчика импульсов, первым входом формирователя сигнала разрешения излучения и соединен с выходом источника командных импульсов., выход формирователя сигнала установки в "0" счетчика импульсов соединен с установочным входом счетчика импульсов, первый выход формирователя сигнала разрешения излучения соединен с вторыми управляющими входами фор-. мирователя разнополярных импульсов, выход блока сравнения кодов соединен с вторым входом формирователя сигнала разрешения излучения, второй выход которого связан с одним из входов элемента совпадения, при этом выход генератора постоянной частоты соединен с вторым входом элемента совпадения, выход которого связан с тактовыми входами триггера регистра, а выходы формирователя разнополярных импульсов соединены с входами исполнительного органа, 1283680

Риа 2

Составитель Д. Заргарян

Редактор N„H Te e N.Ходанич Корректор С,Шекмар

Заказ 7433j43

Тираж 730 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35., Раушская наб., д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r,ужгород, ул,Проектная,4