Устройство для регистрации и передачи геофизических цифровых данных Российский патент 2023 года по МПК G01V11/00 

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для выполнения геофизических измерений, таких как геомагнитные измерения, сейсмическая разведка, сейсмическое зондирование, электроразведка, наклономерные измерения, геодинамические измерения и измерения с использованием приемников глобальной навигационной спутниковой системы.

Известна геофизическая система регистрации данных, включающая один или несколько источников сейсмических сигналов, множество сейсмических датчиков, расположенных на приемном кабеле; один или несколько источников электромагнитных сигналов, множество электромагнитных датчиков, расположенных на указанном приемном кабеле или иным образом связанных с ним (патент РФ №2341814, G01V 1/38, 2006).

Недостатком данного устройства является низкая эффективность регистрации данных из-за отсутствия синхронизации времени регистратора и передачи данных, которые собираются непосредственно на судне или в блоке хранения данных.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для сбора, обработки и пакетной передачи результатов измерения параметров физической среды, содержащее управляющий вычислительный комплекс с адресно-информационной и командной магистралью, п аналоговых измерительных датчиков, аналого-цифровой преобразователь, блок обработки данных, буферное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, коммутатор и блок управления коммутатором, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора, вход блока обработки данных связан с выходом аналого-цифрового преобразователя, n 1 аналого-цифровые преобразователи, n 1 блоки обработки данных, k 1 оперативные запоминающие устройства, второе буферное запоминающее устройство, два формирователя передаваемой информации, два узла передачи данных и канал ввода-вывода, а коммутатор выполнен в виде соединителя n х к, при этом выход каждого из n 1 аналого-цифровых преобразователей соединен с информационным входом соответствующего блока обработки данных, выход i-ro аналогового измерительного датчика (i 1+n) подсоединен к входу i-го аналого-цифрового преобразователя, выход i-го блока обработки данных связан с i-м входом коммутатора, j-й выход которого (j=1+k) подключен к информационному входу j-го оперативного запоминающего устройства, первый выход каждого из оперативных запоминающих устройств соединен с информационным входом первого буферного запоминающего устройства, а второй выход с информационным входом второго буферного запоминающего устройства, первые выходы первого и второго буферных запоминающих устройств подсоединены к информационному входу первого формирователя передаваемой информации, а вторые их выходы к информационному входу второго формирователя передаваемой информации, выход которого связан с вторыми входами первого и второго узлов передачи данных, первые входы которых подключены к выходу первого формирователя передаваемой информации, периферийный выход канала ввода-вывода, соединенного с адресно-информационной и командной магистралью управляющего вычислительного комплекса, связан с информационно-управляющими входами-выходами блоков обработки данных, управляющие входы аналого-цифровых преобразователей, управляющий вход блока управления коммутатором, адресно-управляющие входы оперативных запоминающих устройств и буферных запоминающих устройств, информационно-управляющие входы формирователей передаваемой информации и управляющие входы узлов передачи данных подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому, пятому и шестому периферийным выходам канала ввода-вывода (см. патент №2080653, G06F 17/40, 1994).

Недостатком данного устройства является низкая эффективность измерений и передачи данных из-за несинхронной записи измерений, а именно координат датчиков и времени, использование аналоговых датчиков, отсутствие телеметрии, мониторинга и контроля целостности данных.

Техническим результатом является повышение эффективности регистрации и передачи геофизических цифровых данных за счет выполнения целого комплекса геофизических измерений, достоверности геофизических измерений и уменьшения времени и затрат на исследования.

Технический результат достигается в устройстве для регистрации и передачи геофизических цифровых данных, включающем по меньшей мере один датчик измерений, выбранный из группы: наклономеры, сейсмометры, магнитометры, ГНСС-приемники, барометры, датчики температуры, последовательно соединенные блок подключения датчиков, блок сбора измерений и блок контроля корректности измерений, блок маркировки недостоверных измерений, блок маркировки достоверных измерений, последовательно соединенные блок хранения измерений, блок передачи измерений, блок связи и блок подключения каналов связи, канал коммуникации, последовательно соединенные блок телеметрии, блок удаленного управления и блок индикации, блок питания и по меньшей мере один канал связи, выбранный из группы: Bluetooth, Wi-Fi, Ethernet, модем, при этом по меньшей мере один датчик измерений соединен с блоком подключения датчиков, выходы блока контроля корректности измерений соединены, соответственно, с входами блока маркировки недостоверных измерений и блока маркировки достоверных измерений, выходы которых соединены, соответственно, с входами блока хранения измерений и блока передачи измерений, входы и выходы блока сбора измерений, блока контроля корректности измерений, блока хранения измерений, блока передачи измерений, блока телеметрии, блока удаленного управления и блока индикации соединены, соответственно, с входами и выходами канала коммуникации, а выходы блока питания подключены к блоку подключения датчиков, блоку сбора измерений, блоку связи, блоку телеметрии и блоку индикации, а к блоку подключения каналов связи подключен по меньшей мере один канал связи.

Совместное использование различных датчиков измерений, выбранных из группы: наклономеры, сейсмометры, магнитометры, ГНСС-приемники, барометры, датчики температуры, позволяет проводить комплекс геофизических измерений.

Блок контроля корректности измерений, блок маркировки недостоверных измерений и блок маркировки достоверных измерений позволяет оценить корректность и достоверность данных в момент их получения.

Блок телеметрии позволяет отслеживать работу устройства в целом.

Устройство для регистрации и передачи геофизических цифровых данных поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства.

Устройство для регистрации и передачи геофизических цифровых данных состоит из по меньшей мере одного датчика 1 измерений, выбранного из группы: наклономеры, сейсмометры, магнитометры, ГНСС-приемники, барометры, датчики температуры, последовательно соединенных блока 2 подключения датчиков, блока 3 сбора измерений и блока 4 контроля корректности измерений, блока 5 маркировки недостоверных измерений, блока 6 маркировки достоверных измерений, последовательно соединенных блока 7 хранения измерений, блока 8 передачи измерений, блока 9 связи и блока 10 подключения каналов связи, канала коммуникации 11, последовательно соединенных блока 12 телеметрии, блока 13 удаленного управления и блока 14 индикации, блока 15 питания и по меньшей мере один канал 16 связи, выбранный из группы: Bluetooth, Wi-Fi, Ethernet, модем. По меньшей мере один датчик 1 измерений соединен с блоком 2 подключения датчиков. Выходы блока 4 контроля корректности измерений соединены, соответственно, с входами блока 5 маркировки недостоверных измерений и блока 6 маркировки достоверных измерений, выходы которых соединены, соответственно, с входами блока 7 хранения измерений и блока 8 передачи измерений. Входы и выходы блока 3 сбора измерений, блока 4 контроля корректности измерений, блока 7 хранения измерений, блока 8 передачи измерений, блока связи 9, блока 12 телеметрии, блока удаленного управления 13 и блока 14 индикации соединены, соответственно, с входами и выходами канала коммуникации 11. Выходы блока 15 питания подключены к блоку 2 подключения датчиков, блоку 3 сбора измерений, блоку 9 связи, блоку 12 телеметрии и блоку 14 индикации. К блоку 10 подключения каналов связи подключен по меньшей мере один канал 16 связи. Все блоки установлены на основании.

Устройство для регистрации и передачи геофизических цифровых данных работает следующим образом.

На блок 15 питания подается напряжение 220 В переменного тока или 12 В постоянного тока. При необходимости, блок 15 питания может включать в себя аккумуляторную батарею для обеспечения электроэнергией потребителей во время отсутствия внешнего электропитания. Блок 15 питания обеспечивает питанием блок 2 подключения датчиков, блок 3 сбора измерений, блок 12 телеметрии, блок 14 индикации и блок 9 связи. К блоку 2 подключения датчиков присоединяется по меньшей мере один датчик 1 измерений, выбранный из группы: наклономеры, сейсмометры, магнитометры, ГНСС-приемники, барометры, датчики температуры. При необходимости, блок 2 подключения датчиков обеспечивает питанием датчики 1. Блок 3 сбора измерений хранит настройки для каждого типа датчиков 1, частоту опроса датчиков 1 и текущее время устройства. Блок 3 сбора измерений получает измеренные значения от датчиков 1 через блок 2 подключения датчиков и передает их на блок 4 контроля корректности измерений. При прохождении контроля, достоверные данные передаются на блок 6 маркировки достоверных измерений и далее передаются в блок 7 хранения измерений и блок 8 передачи измерений. При прохождении контроля, недостоверные данные передаются на блок 5 маркировки недостоверных измерений, далее передаются на блок 7 хранения измерений и блок 8 передачи измерений, также передается сигнал через канал 11 коммуникации на блок 12 телеметрии, который в свою очередь отправляет сигнал на блок 14 индикации, включающий соответствующий индикатор, и внешнему потребителю, через блок 9 связи, блок 10 подключения каналов связи по каналу связи. Все полученные измерения записываются в блок 7 хранения измерений. Все поступающие на блок 8 передачи измерений данные передаются на блок 9 связи, а затем на блок 10 подключения каналов связи к которому подключен по меньшей мере один канал 16 связи, выбранный из группы: Bluetooth, Wi-Fi, Ethernet, модем и поступают внешнему потребителю. Блок 12 телеметрии служит для приема информации от внешнего потребителя и передачи информации внешнему потребителю о статусе и состоянии блока 13 удаленного управления, блока 3 сбора измерений, блока 4 контроля корректности измерений, блока 7 хранения измерений, блока 8 передачи измерений, блока 9 связи и блока 14 индикации. Блок 13 удаленного управления получает сигналы от внешнего потребителя через канал 16 связи, блок 10 подключения каналов связи, блок 9 связи и канал 11 коммуникации об изменении настроек подключения датчиков, запросов на получение измерений из блока 7 хранения измерений. Блок 14 индикации получает сигналы с блока 12 телеметрии, блока 13 удаленного управления, блока 3 сбора измерений, блока 4 контроля корректности измерений, блока 7 хранения измерений и блока 8 передачи измерений и включает соответствующий индикатор. К блоку 14 индикации всегда подключены индикаторы блока 15 питания, блока 12 телеметрии и блока 3 сбора измерений, и дополнительно могут подключаться индикаторы любого блока, имеющего связь с каналом 11 коммуникации. По прошествии отведенного на регистрацию измерений времени устройство выключается путем прекращения подачи питания на блок 15 питания.

Предложенное устройство для регистрации и передачи геофизических цифровых данных повышает эффективность геофизических исследований за счет выполнения целого комплекса геофизических измерений нескольких геофизических параметров несколькими датчиками одновременно и уменьшения времени и затрат на исследования, повышает качество геофизических исследований, точность и целостность измерений.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для выполнения геофизических измерений. Сущность: устройство включает по меньшей мере один датчик (1) измерений, выбранный из группы: наклономеры, сейсмометры, магнитометры, ГНСС-приемники, барометры, датчики температуры, блок (2) подключения датчиков, блок (3) сбора измерений, блок (4) контроля корректности измерений, блок (5) маркировки недостоверных измерений, блок (6) маркировки достоверных измерений, блок (7) хранения измерений, блок (8) передачи измерений, блок (9) связи, блок (10) подключения каналов связи, канал (11) коммуникации, блок (12) телеметрии, блок (13) удаленного управления, блок (14) индикации, блок (15) питания, канал (16) связи. Технический результат: повышение достоверности геофизических исследований, сокращение времени исследований. 1 ил.

Устройство для регистрации и передачи геофизических цифровых данных, включающее по меньшей мере один датчик измерений, выбранный из группы: наклономеры, сейсмометры, магнитометры, ГНСС-приемники, барометры, датчики температуры, последовательно соединенные блок подключения датчиков, блок сбора измерений и блок контроля корректности измерений, блок маркировки недостоверных измерений, блок маркировки достоверных измерений, последовательно соединенные блок хранения измерений, блок передачи измерений, блок связи и блок подключения каналов связи, канал коммуникации, последовательно соединенные блок телеметрии, блок удаленного управления и блок индикации, блок питания и по меньшей мере один канал связи, выбранный из группы: Bluetooth, Wi-Fi, Ethernet, модем, при этом по меньшей мере один датчик измерений соединен с блоком подключения датчиков, выходы блока контроля корректности измерений соединены соответственно с входами блока маркировки недостоверных измерений и блока маркировки достоверных измерений, выходы которых соединены соответственно с входами блока хранения измерений и блока передачи измерений, входы и выходы блока сбора измерений, блока контроля корректности измерений, блока хранения измерений, блока передачи измерений, блока связи, блока телеметрии и блока удаленного управления соединены соответственно с входами и выходами канала коммуникации, вход блока индикации соединен выходом канала коммуникации, выходы блока питания подключены к блоку подключения датчиков, блоку сбора измерений, блоку связи, блоку телеметрии и блоку индикации, а к блоку подключения каналов связи подключен по меньшей мере один канал связи.