Устройство для регистрации информации

 

Изобретение относится к устройствам для регистрации дискретной и аналоговой информации и может быть использовано для цифровой регистрации каротажных сигналов при геофизических исследованиях скважин на наличие нефти и газа. Цель изобретения - повышение надежности регистрации - достигается путем введения записи цифрового кода из регистра паузы вместо информации о глубине регистрируемого сигнала. При воспроизведении информации выделяется информация из служебного канала с использованием сдвигового регистра. Эта информация служит кодом адреса для стробируемого дешифратора, после которого распознается воспроизводимое значение кода глубины. Последний сравнивается с граничными значениями, и в случае выхода за их границы вместо воспроизводимой информации осуществляется подстановка специального кода, формируемого на счетчике. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECflVSflHH (!9) !!!) (51)5 G 11 В 5/00, 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К,А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 46 24 736/24-10 (22) 04.11.88 (46) 30.08.90 Бюл. N 32 (71) Ижевский механический институт (72) P .Ì.Ãàða åâ, В. E.Ëÿëèí, Т.Ю. Нистюк и В.С.Поздеев (53) 68 1.84 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1167644, кл. G 11 В 5/02, 1985.

Авторское свидетельство СССР

Р 1136194э кл. G 11 В 15/12в 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕП!СТРАЦИИ ИНФОРМАБП! (57) Изобретение относится к устройствам для регистрации дискретной и аналоговой информации и может быть использовано для цифровой регистра»п»и каротажных сигналов при reофизических

Изобретение относится к устройствам для регистрации дискретной и аналоговой информации с преобразованием к цифровому виду и дальнейшему вводу ее в ЭВМ и может бьгть использовано для цифровой регистрации каротажных сигналов при г еофи зич ес ких исследованиях скважин на наличие нефти и газа.

Цель изобретения - повышение надежности регистрации.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2-4эпюры сигналов в различных точках устройства; на фиг.5 — схема шифратора, пример исполнения.

Устройство для регистрации инфор-. .мации (фиг. 1) содержит первый ключ исследованиях скважин на наличие нефти и газа. Цель изобретения - повьш»ение надежности регистрации - достигается путем введения записи цифрового кода из регистра паузы вместо информации о глубине регистрируемого сигнала. При воспроизведении информации выделяется информация из служебного канала с использованием сдвигового регистра. Эта информация служит кодом . адреса для стробируемого дешифратора, после которого распознается воспроизводимое значение кода глубины. Последний сравнивается с граничными значе- ниями, и в случае выхода эа их границы вместо воспроизводимой информациИ осуществляется подстановка специаль ного кода, формируемого на счетчике, С::

1, блок 2 шифрации сигналов, коммутатор 3, первьп» счетчик 4, аналогоцифровой преобра зователь (АЦП) 5, блок 6 записи-воспроизведения, первый триггер 7, первый элемент И 8, второй ключ 9, первый элемент ИЛИ 10, первый инвертор 11,сдвиговый регистр 12, второй — четвертьп» элементы И 13-15,, дешифратор 16, второй — шестой эле-.. менты ИЛИ 17-21, шифратор 22, третий ключ 23, второй счетчик 24, делитель

25 частоты„второй инвертоэ 26, второй — четвертый триггеры 27-29, первый — третин регистры 30-32 памяти, первьп» 33 и второй 34 блоки сравне- ния, группу триггеров 35, группу эле.ментов П 36 и группу регистров 37.

1589315

На фиг. 1 также показаны каротажная . станция 38 и ЭВМ,39.

Шифратор 22 (фиг. 5) состоит из четырех элементов ИЛИ 40-43, Устройство работает следующим образом.

С каротажной станции 38 на первую группу входов устройства поступает цифровое значение глубины нахождения 10 скважинпого прибора (не показан) в параллельном коде. Информация о параметрах пород, сквозь которые проходит скважина, измеряется и поступает в аналоговом вице на вторую группу 15 входов устройства. Количество одновр еменно измеря емых параметр ов может быть несколько.

При регистрации полезного сигнала .на информационный вход четвертого триггера 29, подается нулевой уровень (фиг. 2а). Триггер 29 выполнен в виде D-триггера, поэтому после появления ижтульсов со служебного выхода блока 2 шифрации сигналов (фиг. 26) 25

его состояние не изменится (фиг. 2в), пока не изменится сигнал на информационном входе (фиг. 2а). Низкий уровень выходного сигнала с выхода чет,вертого триггера 29 (фиг. 2в) поступает на управляющий вход первого ключа 1. При этом на выход проходит информация с первого входа, т.е. цифровой код о глубине регистрируемой информации. Этот параллельный цифровой код поступает на информационный вход блока 2 шифрации сигналов, который переводит его в последовательный аналоговый сигнал с набором дискретных уровней. Этот аналоговый сигнал по- 4р ступает на отдельный информационный вход аналогового коммутатора 3. Последний работает под управлением кода с выхоца первого счетчика 4, последовательно подключая на свой выход все 45 свои информационные входы. Переключение счетчика 4 происходит по переднему фронту сигнала с первого синхронизирующего выхода блока 6 записи-воспроизведения представляющего собой синхроимпульсы сопровождения каждой записи в блок 6 параллельного цифрового кода с выхода АЦП 5. Последний за.пускается иа преобразование по заднему фронту этого же импульса.

Когда произойдет запись одного кадра, состоящего из отдельных запис.ей цифровых кодов сигналов со всех входов коммутатора 3, (последний вход его- юге показан и никуда не подключен), блок 6 записи-воспроизведения формирует импульс на втором синхронизируюшем выходе (фиг. .г) . Этот импульс устанавливает в "О" первый 4 счетчик и. является синхрониэирующим для блока 2 шифрации сигналов. На служебном, выходе (фиг. 26) последнего он появляется лишь при полном преобразовании параллельного входного кода в выходной последовательный.

При проведении каротажных работ возникает необходимость записи информации зонами, между которыми появляются паузы. Для надежной регистрации признака паузы на информационный вход четвертого триггера 29 подается единичный уровень (фиг. 2а) . Первый импульс со служебного выхода блока 2 шифрации сигналов (фиг. 26) устанавливает триггер 29 в единичное состояниз. Единичный уровень с выхода последнего переключает первый ключ 1 на прохождение информации с второго его входа на выход. К второму входу ключа 1 подключен регистр 32, выполнен-! ный в виде многоразрядного регистра постоянной памяти, В этом регистре хранится цифровой код числа, который записывается в блок 6 записи-воспро.изведения вместо информации о реальной глубине. Его значение выбирают из условия невозможности появления аналогичного кода иэ реальных скважин.

В остальном работа устройства в режиме записи паузы в блок 6 не отличается от описанного.

Воспроизведение записанной в блок

6 информации происходит следующим образом. Каждая считываемая запись иэ блока 6 сопровождается импул.ьсом с четвертого синхрониэирующего выхода блока 6 записи-воспроизведения (фиг. За) . С его третьего синхрониэирующего выхода появляются импульсы в моменты воспроизведения границ кадров (фиг, 26) . Последние устанавливают своим передним фронтом первый триггер

7 в единичное состояние. На фиг. Зв показан инверсный выход триггера 7.

Сброс этого триггера 7 происходит задним фронтом первого же поступившего импульса с четвертого синхрониэирующего выхода блока 6 (фиг. За) .

Сигнал с инверсного выхода триггера

6 (фиг. Зв) открывает высожм уровнем второй ключ 9 только в то время, когда происходит считывание иэ блока 6

1589315 полезной информации. Считываемое слово, непосредственно следующее после импульса с третьего синхронизирующего выхода. блока 6 (фиг. Зб), во втором ключе 9.вырезается. На всех входах первого элемента ИЛИ 10 отсутствуют сигналы. Соответственно, на выходе первого инвертора 11 пояьляется высокий уровень, который открыва- !О ет первый элемент И 8. Синхроимпульс с четвертого выхода блока 6 (фиг, 3a) проходит на выход первого элемента И

8 (фяг. Зг) . Сформированный положи. тельный уровень подается на информа- 15 ционный вход. сдвигового регистра 12 °

Сдвиг информации в последнем происходит по задним фронтам синхроимлульсов с четвертого выхода блока 6 (фиг.За) .

Количество разрядов в этом регистре равно номеру слова в кадре, в котором передается информация о глубине регистрируемой информации. Практически зто означает номер кода счетчика 4, .при котором сигнал с блока 2 шифрации сигналов подключается к АЦП 5.

Таким образом, на втором входе второго элемента И 13 появляется единичный уровень во время воспроизведения кода информации о глубине. Этот уровень 30 стробируется синхроимпульсом (фиг.За), в результате чего на выходе второго элемента И 13 появляется синхроимпульс, сопровождающий код глубины (фиг. Зд, 4а) . Этот импульс поступает 35 на стробирующий дешифратор 16 и проходит только на один его выход. Номер этого выхода определяется кодом на его адресном входе, поступающим с выхода второго ключа 9. 40

Подготовка служебной информации блоком 2 для записи ее в блок 6 организована так, что при воспроизведении ее из блока 6 сначала считывается но- мер десятичного разряда (фиг. 4б - д),45 а далее ее значение (фиг. 4е - р).

После последовательного считывания всех разрядов информации о глубине из блока 6 воспроизводится код, соответствующий маркерному сигналу 50 (фиг. 4с).

Указанные преобразования рассмотрим на частном примере, эпюры сигналов, вырабатываемые при этом, приве.В дены на фиг. 4. На фиг. 4 приведен 55

- случай воспроизведения четырехразрядного числа. В общем случае количество разрядов произвольно и определяется как максимальной глубиной скважины, Цифра Входной код Выходной код

0000000001

0000!00000

1000000000

0001

0011

0101

01! 1

1001

1

3

5

7

Импульс с второго выхода второй группы выходов дешифратора 16 (фиг. 4ж), пройдя через третий элемент ИЛИ 18 и только через один из элементов И 36 группы, осуществляет прием кода с выхода шифратора 22 на соответствующий (первый) регистр -37 группы. Аналогично происходит: запись, во второй (фиг. 4в), третий (фиг.4г) так и требуемой разрешающей способностью регистрации информации.

Рассмотрим воспроизведение числа

1729 на примере эпюр на фиг. 4 ° По ,первому импульсу с выхода второго элемента И 13 (фиг. 4а) появляется импульс на первом выходе первой группы выходов дешифратора 16 (фиг. 4д). Передним фронтом этого импульса происходит предварительное обнуление всех триггеров 35 группы, а по заднему его фронту — установка в единичное состояние лишь одного триггера 35 группы, т.е. высокий уровень подается лишь на один элемент И 36 группы.

Далее по второму импульсу с выхода второго элемента И 13 (фиг. 4а) появляется импульс на втором выходе второй группы выходов дешифратора 16.

Произошло считывание цифры один. На выходах второй группы выходов дешифратора 16 образуется цифровой десятиразрядный код, где единичный уровень имеется лишь на одном разряде (в рассмотренном случае — во втором разряде, т. е. цифра один) . Соответственно, на выходе шифратора 22 появляется двоичный код указанной цифры (см. таблицу), Пример конкретной технической реализации шифратора 22 приведен на фиг. 5.

Соответствие входного кода шифратора 22 выходному коду

8 и четвертый (фиг. 4д) регистры 37 группы цифр семь,(фиг. 4н), два, (фиг. 4з) и девять (фиг. 4р). Таким образом в регистры 37 группы записа- лось число 1729.

Конъюнкция выходов всех регистров

37 группы образует многоразрядное цифровое слово, которое подается. на первые входы первого 33 и второго 34 10 блоков сравнения кодов. Последние сравнивают полученное число с числами, записанными соответственно в пер вом 30 и втором 31 регистрах. В них записаны коды наибольшего и наимень- 15

l шего значения глубины которые необР ходимо обрабатывать на ЭБМ 39. При практической регистрации информации запись всегда производят с перекрыти.ем по требуемой глубине. B этих уча.-. 20 стках, лежащих за пределами требуемой зоны, обычно располагаются бракованные записи, вызванные пуском и остановом как спуско-подъемного устройст25 ва (не показано) каротажной станции, так и лентопротяжного механизма блока б записи-воспроизведения. В случае регистрации паузы в режиме записи блок 2 шифрации сигналов преобразовывает код глубины из третьего регистра 32. Значение кода в нем также должно находиться за пределами кодов регистров 30 и .31. Например, на фиг.4 указан код паузы, равный 9999.

В случае выхода кода глубины,, вос-, 35 произведенного из блока 6 и имеющегося иа регистрах 37 группы, за пределы значений кодов регистров 30 и 31 (код глубины меньше значения кода .регистра

30 или больше значения кода регистра 10

31) на выходах одного из блоков 33 и

34 сравнения формируется единичный сигнал, поступающий черех четвертый, элемент ИЛИ 19 на информационный вход второго триггера 27 (фиг. 4т) . Послед-45 ний выполнен в виде 0"триггера. Прием в него информации производится по заднему фронту импульса с отдельного выхода цешифратора 16 (фиг. 4с) . На фиг. 4у показаны эпюры сигнала:на вы- 50 ходе второго триггера 27.

До установления триггера 26 в еди ничное состояние, т.е. тогда, когда происходит воспроизведение из блока 6 полезной информации, третий триггеР 55 .28 также находится в исходном нулевом .состоянии (фиг. 4ф) . На входах пятого элемента ИЛИ 20 нет еденичных сигналов, а следовательно, низкий уровень с его выхода, инвертируясь во втором инверторе 26, октрывает четвертый элемент И 15 для прохождения .на выход устройства через шестой элемент ИЛИ .

21 синхроимпульсов с четвертого выхода блока 6. Низкий уровень сигнала на управляющем входе третьего ключа 23 вызывает прохождение воспроизводимых кодов из блока 6 на информационную группу выходов устройства.

После установления второго триггера 27 в единичное состояние (фиг ° 4у)

его выходной сигнал устанавливает передним фронтом третий триггер 28 в единичное состояние (фиг. 4ф). Единичный сигнал с пятого элемента ИЛИ

20 через второй инвсртор 26 закрывает четвертый элемент И 15 и переключает третий ключ 23 на прохождение кодов с второго счетчика 24 на информационную группу выходов устройства. Одновременно снимается запрет с работы делителя 25 частоты и второго счетчика 24,. Импульсы с выхода последнего (фиг. 4х) проходят через открытый третий элемент И 14 и шестой элемент

ИЛИ 21 на синхронизирующий выход устройства, Эти же импульсы по заднему фронту изменяют состояние второго счетчика 4, Таким образом на выход устройства последовательно поступают коды чисел О, 1,2..... При появлении импульса переполнения с выхода второго счетчика 24 третий триггер 28 устанавливается в нулевое состояние (фиг. 4ф) по его заднему фронту. Работа устройства в ука занном режиме прекращается тогда, когда и второй

27 триггер установится в исходное, состояние (фиг. 4у) по его заднему фронту, что означает, что участок с записью кода паузы уже пройден и можно производить считывание полезной информации. Установка триггеров 27 и

28 в исходное состояние может происходить и в ином порядке (эпюры отлич ны от приведенных на фиг. 4) . На работу устройства это не оказывает влияния из-за наличия пятого элемента ИЛИ

20.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным повышает нацежность регистрации за счет принудительной записи кода "Пауза", заранее записанного в третьем регистре 32, а также информации в режиме воспроизведения и ввода ее в 3ВМ. Отсекаемые участки бесполезной информации и участки за.9 15893 15 10 писи в режиме "Пауза" заменяются специальной кодовой последовательностью, вырабатываемой во втором счетчике 24.

Укаэанное свойство также повышает на» 5 дежность регистрации из-эа исключения из обработки на ЭВМ 39 информации, возможно имеющей сбой возникающей при старт-стопных режимах подъемника каротажной станции н лентопротяжного 10 механизма блока 6 записи-воспроизве-. дения .

Формула изобретения

Устройство для регистрации информации, содержащее первый ключ, первая группа входов которого является первой группой входов устройства, соединенный с блоком шифрации сигнала, ин- 20 формационный выход которого подключен к отдельному информационному входу из группы коммутатора, остальные входы из этой группы являются второй группой входов устройства, адресный вход соединен с выходом первого счетчика, а выход подключен к аналогоцифровому преобразователю, выходы которого подключены к информационной

I группе входов блока записи-воспроизве- 0 дения, первый синхронизирующий выход которого соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя и счетным входом первого счетчика, второи синхронизирующнй ВыхОд с синх» 35 ронизирующим входом блока шифрации сигналов и входом установки в "0" первого счетчика, третий синхронизирующий выход — с входом установки первого триггера, четвертый синхронизирую- 40 щий вьиод — с входом сброса первого триггера и первым входом первого эле- мента И, а информатв онные выходы через второй ключ подключены к входам первого элемента ИЛИ, вьмод которого 45 через первый инвертор соединен .с вторым входом первого элемента И, управ-, ляющий вход второго ключа соединен с выходом первого триггера, о т л и чающееся тем, что,.с целью 50 повышения надежности регистрации, в . него введены сдвиговый регистр, второй — четвертый элементы И, дешифратор, второй — шестой элементы ИЛИ шифратор, третий ключ, второи счетчик 55

- делитель частоты; второй инвертор, второй - четвертый триггеры, три регистра, два блока сравнения и отдельные группы триггеров, элементов

И и регистров, причем информационюй вход сдвигового регистра соединен с выходом первого элемента И, его синхрони ирующий вход вместе с первым входом второго элемента И вЂ” с четвертым синхронизирующим Выходом блока запи и-воспроизведения, а выход подключен к второму входу второго элемента И, выход которого подключен к стр обир ующему вход у дешифра т ора, информационные входы которого вместе с первой группой входов третьего ключа соединены с выходом второго ключа, первая группа выходов дешифратора подключена к входам второго элемента ИЛИ и по отдельности к входам установки соответствующих триггеров отдельной . группы, входы сброса которых объединены и соединены с выходом второго элемента ИЛИ, а. выходы подключены к первым входам соответствующих элементов И отдельной группы, вторые входы, которых объединены и соединены с выходом третьего элемента ИЛИ подключенного своими входами вместе с входами шифратора к второй группе выходов дешифратора, выходы шифратора подключены к информационнь1м входам всех регистров из отдельной группы, синхронизирующие Входы которых соединены с выходами cooTBpтствующих элементов

И из группы, выходы всех регистров из отдельной группы образуют общую группу выходов, подключенную к первым группам Входов первого и второго блоков сравн".ния, вторые группы входов которых соединены с выходами первого и второго регистров соответственно, выходы первого и второго блоков сравнения соединены с Отдельными входами четвертого элемента ИЛИ, соединенного выходом с информационныы входом вто-, рого триггера, синхронизирующий вход которого подключен к отдельному выходу дешифратора„а своим выходом — к первому входу пятого элемента ИЛИ и входу установки третьего триггера, вход сброса которого соединен с выходом переполнения второго счетчика, выход - с вторым входом пятого элемента Kin выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, к входу второго инвертора, к входам установки в "0" второго счетчика и делителя частоты и к управляющему входу третьего ключа, выходы котороFo являются информационными выходами устройства, а вторая группа входов

ll

12 соедийена. с выходами второго счетчика, счетный вход которого вместе с вторым входом третьего элемента И подключен к выходу делителя частоты, 5 вход которого вместе с первым входом четвертого элемента И соединен с четвертым синхронизирующим выходом блока записи-воспроизведения, второй вход четвертого элемента И подключен 1О к выходу второго инвертора, его выход - к первому входу шестого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, выход является синхронизирующим выходом устройства, информационный вход четвертого триггера явл яется управляющим входом устройства, синхронизирующий вход подключен к служебному выходу блока шифрации сигналов, а выход соединен с управляющим входом первого ключа, вторая группа входов кот op oro подключена к выходам третьего регистра.

1589315 г

ЖУЙ.2

1589315

0И 1781

ПШЕЛ ЛЛ

ОГдб

6 б

3 г д

Ю л

Н а t

6 в

Составитель Н.Макаренко

Редактор А.Огар Техред Л. Сердюкова " Корректор Н.Ревская

Заказ 2543 Тираж 498 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101