Устройство управления сейсмическим регистратором

 

О П И С А Н И--Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 606 3 49

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 16. 12.75(21) 2304090/25 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано05.05,78.Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания)909. 5.

Я (51) М. Кл.

Q О1 Ч 1/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 550,834 (088,8) (72) Авторы изобретения

А. И. Бочанов, Г. В. Егоров, В. М. Носов и И. С. Чичинин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИМ

РЕГИСТРАТОРОМ

Изобретение относится к области геофизического приборостроения и может быть использовано для управления сейсмическим регистратором, работающим на профиле без обслуживающего персонала.

Известно устройство для автоматического управления регистрирующей аппаратурой при записи сейсмических колебаний, содержащее радиоприемник, фильтры и исполнительное устройство f 1), Недостаток этого устройства заключается щ в том, что оно дает возможность осуществлять автоматическое управление за счет увеличения регистрирующей аппаратуры и не позволяет осуществлять дистанционное включение аппаратуры.

Известно устройство дистанционного управления сейсмическим регистратором, содержащее радиоприемник, исполнительное устройство и ограничитель (2).

Существенным недостатком его является невозможность передачи по радиоканалу отметки момента взрыва.

Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для дистанционного управления сейсмическим регистратором, которое содержит радиоприемник, соединенный через ограничитель с фильтрами поднесущих частот, выходы которых одновременно соединены с входами детектора поднесущих частот и усилителя-формирователя через ключевое устройство, соединенное с записывающим элементом (3). Выход детектора поднесущих частот через фильтр маркирующей частоты соединен со входами детектора маркирующей частоты и фазокорректирующего устройства, соединенного с ключевым устройством через усилитель-ограничитель. Выход детектора маркирующей частоты через накопитель и пороговое устройство соединен с исполнительным реле.

Устройство обеспечивает упра.гление регистратором, передачу сигналов марок времени и момента взрыва по одному каналу, что несомненно является важнейшим его достоинством. Однако оно имеет высокую помехозащищенность лишь от атмосферных разрядов и мешающих радиостанций, поскольку в промышленных районах, где высокий уровень индустриальных помех, помехозащищенность устройства оказывается недостаточной. Вероятность ложного срабатывания исполнительного реле становится настолько высокой, что регистраторы практически не могут работать без наблюдателя. Если для уменьшения вероятности ложных включений регистратора увеличить

606149 фильтр 5 заполняющей частоты, ограничитель

6, фильтры 7, 8 поднесущих частот, фильтр

9 заполняющей частоты, детектор 10 заполняющей частоты, инвертор 11, сумматор 12, детектор 13 поднесущих частот, ключевое устройство 14, записывающий элемент (магнитную головку) 15, ключевое устройство 16, генератор 17 импульсов нулевого уровня, фильтр

18 маркирующей частоты, детектор 19 маркирующей частоты, накопитель 20, пороговое устройство 21, исполнительное реле 22, фазокорректирующее устройство 23 и усилитель-ограничитель 24.

50

Устройство работает следующим образом.

Кодированные сигналы, излучаемые передатчиком диспетчерского пункта, представляют собой следующие с маркирующей частотой (например 50 ц) пакеты импульсов, заполненные поочередно с колебаниями одной из подисcl циx частот и запоминающей частоты. В момент взрыва поднесушая частота меняет свое значение, благодаря чему достигается получение отметки момента взрыва на всех регистраторах, и далее через определенные интервалы

60 порог срабатывания устройства, то даже при использовании на диспетчерском пункте мошныv радиопередатчиков радиус надежного дистанционного управления значительно снижает ся, и регистрация сейсмических «олн, возбуждаемых промышленными взрывамн, на больших расстояниях от места взрыва становится практически невозможной. В связи с тем, что для сейсмических исследований все чагце используются промьшгленные взрывы, необходимость в аппаратуре с дистанционным управлением 1о резко возросла, так как только с помощью такой аппаратуры можно обеспечить одновременную регистрацию сейсмических волн от одного взрыва во многих точках и на оольших расстояниях.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства управления регистратором, качества передачи марок времени и момента взрыва по одному радиоканалу.

Для достижения поставленной цели в предлагаемом устройстве параллельно фильтрам поднесущих частот включен фильтр заполняющей частоты, а на их выходе — ограничитель с параллельно включенными на его выходе фильтрами поднесущих и заполняющей частот, причем выходы фильтров поднесуших час?5 тот соединены одновременно со входами ключевого устройства и детектора поднесуших частот, а выход фильтра заполняющей частоты —— со входом детектора заполняющей частоты, сосдиненного с инвертором и сумматором, включенным между детектором поднесуших частот и фильтром маркирующей частоты, а между записывающим элементом и усилителем-ограничителем вкл1очеHo ключевое устройство генератора импульсов нулевого уровня.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные З5 диаграммы его работы.

Устройство содержит радиоприемник l,.ограничитель 2, фильтры 3, 4 поднесущих частот, (например, 1 c) происходит смена одной под,несугцей (например, 2,5 кГц) на другую (1 кГц) при постоянной заполняющей частоте (например, 1,75 кГц). Форма импульсов, поступающих на передатчик диспетчерского пункта, аналогична выходному сигналу ограничителя 6 (фиг. 2). (В прототипе моменты, соответствующие заполняющей частоте (1,75 кГц), оставались незаполненными, т. е. являлись паузами).

С выхода радиоприемника 1 импульсы описанной последовательности поступают на ограничитель 2, где ограничиваются по амплитуде, далее фильтруются фильтрами 3 — 5 и ограничиваются IIQ амплитуде ограничителем 6.

Сигналы поднесуших и заполня|< 1ией частот разделяются. Сигналы поднес них частот фильтруются фильтрами 7, 8 и после детектирования поступают на сумматор 12, на второй вход которого подается отфильтрованный фильтром 9 и продетектированный детектором 10 сигнал заполняющей частоты, полярность которого изменена инвертором 11. Таким образом на выходе сумматора !2 чередуются положительные импульсы поднесущих частот

l r 5 кГц или 1 кГц) и отпицательные импульсы заполняющей частоты (1,75 кГц), следующие с маркирующей частотой (50 Гц). Далее сигнал с выхода сумматора фильтруется узкополосным фильтром 18 маркирующей частоты, детектируется детектором 19 маркирующей частоты и накапливается накопителем 20 с постоянной времени накопления 15 — 20 с, когда напряжение на выходе накопителя 20 превысит порог срабатывания порогового устройства 21, последнее запитывает реле 22, включающее регистратор в рабочий режим. В то же самое время сигналы с выхода фильтров 7, 8 поднесущих частот и с генератора 17 записываются на магнитную ленту. При этом сигнал генератора 17 записывается в моменты действия заполняющей частоты с тем, чтобы улучшить качество марок времени

Накопитель 20 l редставляет собой интегрирующую цепь с постоянной времени около 20 с и согласующий повторитель напряжения, нагруженный на пороговое устройство 21. Примерно через 20 с после начала передачи сигнала включения передатчиком уровень постоянного напряжения на выходе накопителя (интегратора) превысит порог срабатывания блока 21, который запитывает реле 22, включающее регистратор в рабочий режим. Реле 22 находится Во включенном состоянии до тех пор, пока напряжение на накопителе (интеграторе) не упадет ниже порога срабатывания порогового устройства 21, что произойдет через 7-:10 сек после прекращения работы пере/ датчика. После выключения реле 22 регистратор возвращается в дежурный режим. При этом необходимо иметь в виду следующее: а) введение в диспетчерском пункте третьей заполняющей частоты ослабляет влияние эфирных помех (пауза заполнена); б) на выходе детектора поднесуших частот за счет третьей частоты в 2 раза увеличива Tся составляющая маркирующей частоты (50 1 и1;

606149 форму га изобретения аиг.г в) так как при записи на магнитную ленту пауза также заполняется сигналом внутреннего генератора, то при воспроизведении сигналов устраняются шумы магнитной ленты, имевшие место в паузе; г) наличие внутреннего стабильного генератора устраняет колебания нулевого уровня марок времени, которые имели бы место за счет эфирных шумов в случае записи на ленту третьей заполняющей частоты, передаваемой с диспетчерского пункта. il

Отличительные признаки предлагаемого устройства позволяют значительно увеличить помехозашишенность устройства, повысить его надежность и качество записи. Действительно, наличие частоты, заполняющей паузы между

1 маркирующими импульсами, снижает воздеиствие эфирных помех в паузах; вероятность ложных включений сейсмического регистратора у меньшается, поскольку за счет суммирования

tl j д1етектированных сигналов поднесуUjHx и загс няющей частот составляющая маркирующей а таты имеет амплитуду в два раза большую, что позволяет увеличить порог срабатывания порогового устройства. Радиус надежного управления аппаратурой при этом не снижается.

Частота следования импульсов генератора импульсов нулевого уровня выбрана средней между поднесущими частотами, в результате при воспроизведении марок времени на сейсмограмме эти импульсы задают средний (нулевой) уровень, вокруг которого происходит выделение крупной шкалы марок времени. Так как импульсы нулевого уровня воздействию эфирных помех не подвергBIQTcH. стабильность нулевого уровня получается очень высокой, благодаря чему обеспечивается высокое качество марок времени в предлагаемом устрой- 3S стве. Кроме того, наличие двойной фильтрации по поднесущим и заполняющей частотам позволяет дополнительно ослабить влияние эфирных помех различного рода, что приводит к дальнейшему повышению надежности управления и улучшению качества передачи и записи марок времени и отметки момента взрыва.

Опытные образцы аппаратуры изготовлень. и успешно прошли полевы игпьгтания в одной из партий Восточного гео<ризице кого треста (г. Иркутск). Испытания устройства проводились на следующих частотах: маркирующая—

50 Гц: поднесугцие 2,5 кГц и 1 кГц; заполняющая — 1,75 кГц; частота генератора импуль- сов нулевого уровня — 1.75 кГц.

При испытании десяти регистраторов с предлагаемым устройством управления в различных условиях в течение одного месяца ложных включений или сбоев марок времени не наблюдалось, что подтвердило надежность управления регистратором даже при наличии высокого уровня индустриальных помех (окрестности г. Иркутска, высоковольтные линий электропередач) Устройство управления сейсмическим регистратором, содержашее радиоприемник, ограничитель, соединенный с фильтрами поднесуших частот, детектор поднесущих частот, фильтр маркирующей частоты, соединенный с детектором маркирующей частоты, фазокорректирующим устройством и усилителем-ограничителем, накопитель, пороговое устройство, исполнительное реле, ключевое устройство и записывающий элемент, от.гичаюигееся тем. что, с целью повышения его помехоустойчивости и качества передачи марок времени н момента взрыва по одному радиоканалу, параллельно фильтрам поднесущих частот включен фильтр заполняющей частоты, а на их выходе — ограничитель с параллельно включенными на его выходе фильтрами поднесущих и заполняющей частот, причсм выходы фильтров подпесущих частот соединены одновременно со входами ключевого устройства и детектора поднесугци.; частот, а выход фильтра заполняюшей часто-. ты — со входом детектора заполняющей частоты, соединенного с инвертором и сумматором, включенным между детектором поднесущих частот и фильтром маркируюшей частоты, 3 между записывающим элементом и усилителем-ограничителем включено ключевое устройство генератора импульсов нулевого уровня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство N 308396, кл. G 01 V 1/16, 1970 г.

2. Авторское свидетельство ¹ 391513, кл. G 01 V 1/32, 1972 г.

3. Авторское свидетельство № 244648 кл. G 01 V 1/26, 1968 г.

606!49 еля (6) торо сршиг

mom (/Я) ора юшей таты(/В/ тора (/2) о ЯЧй (/В) ои сигнал ентириюшейстда (2г) ипителяителя (24) ое ение оро имолиедого уродил(//) дого йстда(/4) д двго йстда(/в) пи сыдаюшего та (//) тига

Составитель В. Зверев

Техред О.Луговая Корректор Н. Тупица

Тираж 702 Подписное

Редактор В. Фельдман

Заказ 2466/43

Фнзиал Г1Г1П «Г!атент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР

II0 делам изобретений и открытий

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