Цифровая сейсморазведочная станция

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

396648

Союз Советский

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

М. Кл. О 01v 1, 18

Заявлено 02.1.1968 (№ 1207257/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 29.VIII.1973. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 17.1.1974

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам нзооретеннй н открытий

УДК 550.834 (088.8) Авторы изобретения

Г. М. Борковский и В. А. Нечаев

Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки

ЦИФРОВАЯ СЕЙСМОРАЗВЕДОЧНАЯ СТАНЦИЯ

Известны цифровые сейсморазведочные станции, содержащие сейсмоприемники, усилители, коммутаторы каналов, преобразователь аналог — код, магнитный регистратор, усилители воспроизведения, преобразователь 5 код — аналог, устройство для записи аналогового сигнала, ведущий генератор и вентили.

Однако известные устройства не позволяют синхронно накапливать информацию с неискаженным динамическим диапазоном. 10

Для повышения точности измерений, конструктивного упрощения и повышения экономичности в предлагаемой сейсморазведочной станции к выходу преобразователя аналог— код подключен формирователь кода информа- 15 ции первого возбуждения, выход которого через логические схемы совпадения и собирания соединен с головками записи магнитного регистратора.петлевого типа. Второй выход преобразователя аналог — код подключен к сум- 20 матору, второй вход которого соединен с регистром памяти считанной информации, а выход подключен к формирователю кода информации суммарного сигнала, выход которого в свою очередь через логические ехемы сов- 25 падения и собирания соединен с магнитными головками записи. Другие входы формирователей информации первого возбуждения и суммарного сигнала подключены к соответствующим выходам триггера режима. Выход ве- 30 дущего генератора соединен со ьходом вентиля, второй вход вентиля соединен с триггером включения, а выход — со входом генератора импульсов управления. Единичный вход триггера включения соединен с выходом одновибратора, задерживающего считанный синхроимпульс, и с другим одновибратором, задерживающим импульс отметки момента. Нулевой вход триггера включения соединен с другой схемой собирания, на которую подается воспроизведенный импульс отметки момента.

Магнитные головки расположены относительно движения ленты в последовательности: головка воспроизведения, головка стирания и головка записи. Это способствует накапливанию информации от большого числа повторных возбуждений на одном и том >кс участке магнитной лснты.

На фиг. 1 изображена блок — схема предлагаемой станцип; на фпг. 2 и 3 — функциональные схемы ее устройств. При замыкании пускателя 1 блок 2 ) правления режимом устанавливает станцию в режим регистрации информации от первого возбуждения. При этом запускается петлевой магнитный регистратор (лентопротяжный механизм) 8, и к источнику 4 невзрывного возбуждения подается первый импульс.

Колебания от первого возбуждения регистрируются сейсмопрпемниками 5, попадают в

396648 усилители 6, выходы которых поочередно подключаются к преобразователю 7 аналог— код циклически работающим коммутатором 8 каналов. С выхода преобразователя аналог— код информация, представленная двоичным параллельным кодом, черсз блок 9 формирования импульсов записи поступает на головки

10 записи и записывается на петлевой магнитный носитель 11. Информация от первого возбуждения записывается на магнитный носитель до тех пор, пока начало первой записи не подойдет к головкам 12 воспроизведения, т. е. практически произойдет полный оборот петли магнитной ленты. При этом первое число информации от первого возбуждения считывается головками воспроизведения, усиливается и формируется усилителями 18 воспроизведения и подается в регистр 14 памяти, а также в блок 2 управления режимом, который переводит станцию в режим регистрации повторных возбуждений и вырабатывает импульс от повторного возбуждения, который подается к источнику 4 возбуждения. Первое число информации повторного возбуждения с преобразователя 7 аналог — код отправляется в сумматор 15 параллельного типа, куда в это >ке время поступает вызванное из регистра 14 памяти первое число информации первого возбуждения.

В сумматоре 15 эти числа суммируются и через блок 9 формирования импульсов записи записываются на магнитную ленту 11. Во время суммирования первых чисел первого и повторного возбуждений происходят считывание второго числа первого возбуждения и его запоминание в у>ко освобо>кдеином от первого числа регистра 14 памяти.

В это же время в преобразователе происходит следующий процесс кодирования информации повторного возбу>кдения, полученное число направляется в свою очередь в сумматор 15, у>ке освободившийся от суммы первых двух чисел. Далее процесс повторяется с третьим, четвертым и т. д. числами информации. При этом воспроизведенный участок магнитной ленты проходит мимо головки 16 стирания, после чего лента готова для записи информации, представляющей собой сумму чисел предыдущего и текущего возбуждений.

По окончании записи информации суммы первого и повторного возбуждений, т. е. после прихода и считывания начала записи этой суммы, считанное первое число через блок 2 управления режимом снова устанавливает станцию в режим регистрации повторного возбуждения и вырабатывает импульс третьего возбуждения и т. д., до тех пор, пока не будет просуммирована и записана информация нужного числа возбуждений. После приема нужного количества возбуждений, которое устанавливается с помощью пересчетного устройства 17, последнее дает команду на выключение лентопротяжного механизма 8, снятие питания с тракта записи 9 и 10 и прекращение подачи тока в головку 16 стирания.

53

Таким образом, прекращается регистрация вновь приходящей информации и циклическая работа станции, а иа магнитной ленте остается записанной сумма информаций заданного количества возбуждений.

Для оценки качества записанной информации она может быть воспроизведена с магнитной ленты, сформирована усилителями 13 и через многоканальный обратный преобразователь 18 код — аналог подана на шлейфовый осциллограф 19.

Рассмотрим принцип работы функциональной схемы устройств станции (фиг. 2 и 3) для случая, когда акт преобразования и записи на магнитную ленту одного числа занимает время порядка 8 лксек.

При замыкании пускателя 1 (фиг. 3) подтверждается нулевое состояние триггера 20 и через нормально замкнутые контакты 21 реле

22 включается петлевой магнитный регистратор 3. Одновременно с выхода 23 пускателя 1 запускается одновибратор 24 (фиг. 2), обеспечивающий задер>кку пускового импульса на время, необходимое для установления номинальной скорости протяжки магнитного регистратора 8 (0,2 — 0,3 сек). По окончании р,ооты одновибратора 24 запускается одновибратор 25 с длительностью импульса 10 яксек, и этот импульс с одновибратора 25 через схему собирания 26 подается с выхода 27 на соответствующую магнитную головку 10 записи (фиг. 3).

Как импульс отметки момента возбуждения, также через схему собирания 28, с выхода 29 этот импульс записывается соответствующей магнитной головкой 10 как синхроимпульс.

Таким образом, происходит запись нулевого числа первого возбуждения, содержащего только импульс отметки момента и синхроимпульс. Одновременно импульс с выхода 27 подается на источник 4 невзрывного возбуждения. Производится возбуждение и начинается регистрация информации первого возбуждения.

При возвращении одновибратора 25 в исходное состояние происходит запуск триггера

80 режима, одновибратора 81 и через схему собирания 32 — установка коммутатора 8,каналов в положение, при котором на вход преобразователя 7 аналог — код подключается выход первого усилительного канала усилителей 6.

Триггер 80 режима дает разрешение на работу формирователя 88 числа информации первого возбуждения. Одновибратор 81, обеспечивающий задержку в 10 — 15 лксек, введен для того, чтобы к моменту начала кодирования первого числа в преобразователе 7 аналог — код информация на выходе коммутатора 8 каналов имела установившееся значение. Одновибратор 81 ири возвращении в исходное состояние через схему собирания 34 устанавливает в исходное состояние генератор 35 импульсов управления и перебрасывает в другое состояние триггер 86 включения.

396648

Триггер 86 при пуске станции импульсом с выхода 28 устанавливается через схему собирания 87 в состояние, при котором он блокирует вентиль 88, запрещая прохождснн" импульсов запуска от ведущего генератора 89 на вход генератора 35 импульсов управления, с тем, чтобы до прихода отметки момента коммутатор 8 каналов и преобразователь 7 аналог — код не раоотали и не могло произойти записи ложных импульсов. С приходом на три" ãåð 86 включения через схему собирания 84 задержанного одновнбратором 81 импульса отметки момента от одновибраторя 25 триггер 86 включения снимаст блокировку с вентиля 88. Импульсы запуска начинают проходить на генератор 85 импульсов управления, который вырабатывает импульсы, управляющие работой коммутатора 8 каналов и преобразователя 7 аналог — код, который прп этом преобразует в двоичный код информацию подкл1оченного первого канала. С выхода преобразователя 7 аналог — код первое число информации в виде двоичного параллельного лда через подготовленный формирователь

88 числа первого возбухкдения поступает на схему собирания 40, с выхода 41 которой код подается на магнитные головки 10 записи (фиг. 3).

Одновременно с первым числом записывается тактовый импульс (отличающий число информации первого сейсмического канала), который при режиме записи информации первого возбуждения вырабатывается в результате совпадения первого коммутационного импульса, поданного от коммутатора 8 каналов черс3 схему совпадения 42, на второй вход Которой дано разрешение от триггера 30 режима, II прошедшего через схему собирания 48 на схему совпадения 44, на второи вход которой заводится синхроимцульс с выхода 29.

С выхода 45 схемы совпадения 44 тактовый импульс подастся на соответствующую головку 10 записи. В режиме записи информации первого возбуждения коммутатор каналов переводится в следующее положение по окончании акта кодирования. При этом коммутатор подключает ко входу преобразователя 7 аналог — код выход следующего сейсмического канала. По окончании акта кодирования второго числа начинается новый цикл работы генератора импульсов управления и начинастся кодирование следующего числа.

Кодирование и запись информации первого возбуждения продолжается до тех пор. пока записанный ранее импульс отметки момента (нулевое число) Нс будет считан соответствующей головкой 12 воспроизведения (фиг. 3), т. е. до момента, когда петля магнитной ленты почти завершит первый оборот. Считанный импульс отметки момента (нулевое число) усиливается и формируется усилителем 46.

Одновременно усилитель 47 считывает и формирует синхроимпульс (нулевое число) .

Импульс отметки момента, сформированный усилителем 46, с выхода 48 через схему

65 собирания 37 переводит г, нулевое состояние триггер 36 включения, прекращая тем самым работу генератора 85 импульсов управления и блокируя вентиль 88.

С прскpaiklc! Ilicii работы генератора 85 прекращаются кодироганпс 11 запись информации и запись Ièñcë пнформ3цпп первого возo% kick cïïÿ. Кроме Tol o, мента возвра1цает в»ciao;I»oc состояние триггер 80 рсжп. а. благодаря чему снимается р33рclllclffic с формирователя чисел первого возбужzcIIIIII и дастся разрсшснпе на работу формпроьлтсля 49 чисел 1щформлцпи суммарного сигналя. Одновременно импульс отметки момента с выхода 48 злпускаст одновибратор 50, пмс1оп1пй длптсл1 ность 100 л1ксек, и через схсif с собирания - >2 устанлвлнваст комМ СТ3ТОР КЛНЛ, IOII 11 ПО 10;iCC 1111C, IIPII I

После пер Boë3 системы отметкой момента в режим рсгпстрлц1гп 1нсля информации сумматорцого сигналя оня рлоотяст в режиме местной сннхронизàllfiï c÷èòbiâ3ñìыми синхроимп II C3ifii. Так. сформированный усилителем 47 сннхронмпульс нулевого числа задерживастся одновпбратором 51 на 20—

25 .1н сок и с выхода 52 через схему собирания 84 устанавливает в исходное состояние генератор 85 н.1пульсов управления и перебрасываст триггер 86 включения, который, снимая бло1;ировку с вснтпля 88. запускает импульсами от ведущего генератора 89 гене. ратор 85 импульсов управления, после чего начиняет. я icpвы11 процесс код11pов3ния ин формагц1п повторного возбуждения на подключенном в этот момcklT первом канале.

Примерно в серсдппс интервала процесса кодирования формирователь 49 числа информации суммарного спг.1яла прп помощи спсциальffi i импульсов от генератора 85 импульсов управления вырябятыьаст синхроимпульс нулевого числа, который через схему собирания 28 с выходя 9 записывается соотвстствующсй головкой записи 10. Одновременно этот импульс поступает ня схему совпадения 53, нл второй вход которой подается импульс от одновибратора 50. В результате совпадения ца выходе схемы совпадения 53 появляется импульс отметки момента суммарного сигналя, который через схему собирания

26 с выхода 27 записывается на соответствующу1о магнитную головку записи 10. Кроме того, с выхода 27 импульс отметки момента подается на источш1к 4 невзрывного возбуждения. Г!роисходит возбуждение и начинается регистрация информации повторного возбужден:1я. Злкодпровянпяя информация первого числа повторного возбуждения с выхода преобразователя 7 аналог — код подается на сумматор 15, где запоминается. Так как с момента считывания нулевого числа проходит время, равное сумме времени работы одно. ьибратора 51 (20 — 25 11ксек) и времени коди396648

55 снова не будет считано нулевое число отмет

65 дирования (35 — 45 яксек), то через 5—

15 лксек после записи в сумматор 15 первого числа повторного возбуждения, а всего примерно через 80 л ксек (интервал между двумя числами см. выше) головки воспроизведения

12 считывают первое число информации первого возбуждения, код числа усиливается и формируется усилителями 54 и подается за регистр 14 памяти. Считанный при этом синхроимпульс задерживается одновибратором

51 на 20 — 25 яксек, необходимые для того, чтобы все считанные кодовые импульсы, имеющие разброс во времени из-за непараллельности головок записи и воспроизведения и других факторов, успели сформироваться и запомниться в регистре 14 памяти. Импульс окончания работы одновибратора 51 переносит информацию с выхода 55 регистра 14 памяти в сумматор 15, куда информация первого числа первого возбуждения поступает с выхода схемы совпадения 58. В сумматоре это число складывается с хранящимся там первым числом повторного возбуждения.

Сумма хранится здесь до считывания этой информации.

Время между двумя считываемыми импульсами, вследствие детонации, может оказаться при считывании несколько больше или меньше 80 мксек. Преждевременное кодирование следующего числа повторного возбуждения из-за перехода генератора импульсов управления во второй цикл работы до прихода считанного импульса синхронизации исключается тем, что схема генератора импульсов управления закольцовывается, запрещая себе счет.

Запрет счета происходит следующим образом. После приема воспроизведенного импульса отметки момента и перевода им триггера

80 режима в другое состояние потенциал единичного выхода этого триггера разрешает прохождение импульсов через схему совпадения 56. На второй вход этой схемы по окончании кодирования числа подается импульс от генератора 85 импульсов управления. Возникший на выходе схемы 56 импульс через схему собирания 87 перебрасывает триггер включения 86, который блокирует вентиль 88 и прекращает работу генератора 85 импульсов управления. Задержанный одновибратором 81 синхроимпульс, как и ранее, с выхода 52 через схему собирания 84 устанавливает в исходное положение генератор 85 импульсов управления и переключает триггер включения 86, который, снимая блокировку с вентиля 88, запускает генератор 85 импульсов управления. После этого начинается кодиро.вание второго числа информации повторного возбуждения. Коммутатор 8 каналов переключается на подключение следующего канала на вход преобразователя 7 аналог — код импульсом окончания кодирования числа первого канала. В середине акта кодирования второго числа информации повторного возбуждения специальный импульс от генератора 85 импульсов управления считывает с ммч чисел информации обоих возбуждений с сумматора 15. Через формирователь 49 чисел информации суммарного сигнала н через схему собирания 40 информация с выхода 41 подается на головки записи 10. Одновременно записывается синхроимпульс с выхода 29. Так как во время записи этого первого числа преобразователь 7 аналог — код преобразует второе число, т. е. коммутатор 8 каналов находится в положении подключения второго сейсмического канала, то тактовый импульс, сопровождающий запись первого числа инфоомации, записывается в результате совпадений второго коммутационного импульса от коммутатора 8 каналов с синхроимпульсом.

В этом случае второй коммутационньш импульс через схему совпадения 57, на второй вход которой дается разрешение от триггера режима 20, дающего при этом запрет на прохождение первого коммутационного импульса через схему совпадения 42, подается на схему собирания 48, С выхода последней через схему совпадения 44, на второй вход которой подается синхроимпульс с выхода 29, и с выхода 45 коммутационный импульс подается на головку записи 10.

Состояние синхронизации коммутатора каналов подтверждается до начала кодирования числа второго канала проходящим с выходя

58 тактовым импульсом, который усиливается после воспроизведения усилителем 59 н несколько опережает по времени задержанный одновибратором 51 синхроимпульс, дающий начало кодированию для установки процесса на выходе коммутатора 8 каналов к началу кодирования.

Как и ранее, в момент кодирования второго числа повторного возбуждения второе число информации предыдущего возбуждения считывается, формируется и запоминается в регистре 14 сумматора. Закодировачная информация передается в сумматор 15, куда через несколько мксек подается число с регистра 14 сумматора. Происходит сложение, а преобразователь, управляемый генератором импульсов управления, от следующего считанного синхроимпульса начинает преобразование третьего числа информации и т. д. Считанный участок магнитной ленты проходит мимо головки 16 стирания к головке записи (для записи новых чисел суммарной информации подается чистая магнитная лента).

Воспроизведение, кодирование, суммирование и запись продолжается до тсх пор, пока ки момента, произведено очередное возбуждение и начинается регистрация информации третьего возбуждения, суммирование ее с суммой предыдущих двух и запись вновь полученной суммы на очищаемую от второй записи магнитную ленту.

Накапливание происходит до тех пор, пока счетчик 17 числа повторных возбуждений, считающий сформированные импульсы отметки момента взрыва, не сосчитает наперед задан396648 ное ему число, после чего сигнал с выхода счетчика перебрасывает триггер 20, выключая реле 22, размыканием контактов 21 выключает протяжку .магнитного регистратора, прекращает подачу тока стирания в головку 16 стирания и снимает питание с системы записи, прекращая режим регистрации информации повторного возбуждения.

Предмет изобретения

1. Цифровая сейсморазведочная станция, содержащая сейсмоприемники, усилители, коммутатор каналов, преобразователь аналог — код, магнитный регистратор, усилители воспроизведения, преобразователь код — аналог, устройство для записи аналогового сигнала, ведущий генератор и вентили, отличаюигаяся тем, что, с целью повышения точности измерений, конструктивного упрощения и повышения экономичности, к выходу преобразователя аналог — код подключен формирователь кода информации первого возбуждения, выход которого через логические схемы совпадения и собирания соединен с головками записи магнитного регистратора пстлевого типа, второй выход преобразователя аналог— код подключен к сумматору, второй вход которого соединен с регистром памяти считан10 ной информации, а выход сумматора подключен к формирователю кода информации суммарного сигнала, выход которого в свою очередь через логические схемы совпадения и собирания соединены с магнитными головками записи; другие входы формироватслей информации первого возбуждения и суммарного сигнала подключены к соответствующим выходам триггера режима; выход ведущего генератора соединен со вхо toit вентиля, второй вход вентиля соединен с триггером включения, а выход вентиля со входом генератора импульсов управления; единичный вход триггера включения через схему собирания соединен с выходом одновибратора, задержиь;.ющего считанный синхроимпульс, и с другим одновибратором, задерживающим импульс OTметки момента; нулевой вход триггера включения соединен с другой схемой собираггги, на которую подастся воспроизведенный импульс отметки момента.

2. Станция по п. 1, от.гггча>огцаяся тем, что, с целью накапливания информации от большого числа повторных возбуждений на одном и Toit же участке магнптнои ленты, магнитные головки расположены относительно движения ленты в последовательности: головка воспроизведения, головка стирания и головка записи. фиг 1

396648

Фиг. 2

Составитель Л. Митрофанова

Техред Л. Грачева

Редактор Б. Федотов

Корректор Н. Аук

Типография, пр. Сапунова, 2! !

t ! !

) !

Заказ 3702/15 Изд. № 1893 Тираж 755 П 0д II HC13 ое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5