Устройство контроля системы управления источником сейсмических волн Советский патент 1985 года по МПК G01V1/24 

ка, выход pS -триггера соединен с первыми входами коммутатора и мультиплексора, вторым входом панели индикации и входом элемента задержки, R-входы RS-триггера соединены с выходом элемента задержки и выходом формирователя исходного положения, а S-вход подключен к первому выходу селектора-мультиплексора, вторые входы коммутатора и мультиплексора соединены с первым вькодо дешифратора, третий и четвертый входы мультиплексора подключены к второму и третьему выходам генератора соответственно, а вь1ход - к счетному входу второго счетчика, выходы которого через цифроаналоговый преобразователь соединена с третьим входом коммутатора, четвертый выход генератора соединен с первым входом

61

третьего элемента И, второй вход ко торого соединен с выходом формирователя прекращения цикла, а выход со счетным входом третьего счетчика установочный вход которого соединен с выходом формирователя исходного положения, первый выход - с шестым входом селектора-мультиплексора, второй выход - с первым входом элемента , второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ, первый вход первого элемента И-НЕ соединен t входом элемента НЕ и третьим выходом панели управления, второй вход - с выходом датчика удара, выходы первого и второго элементов И-НЕ подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого.соединен с седьмым входом селектора-нультиплексора.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СИСТЕ№1 УПРАВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКОМ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН, содержащее датчик удара, панель управления, панель индикации, задатчик числа воздействий, счетчик числа воздействий, формирователь прекращения цикла, формирователь исходного положения, счетчик команд, дешифратор, селектор-мультиплексор, одновибратор, три элемента И, выходы первого и второго из которых соединены с соответствующими усилителями мощнос и, элемент ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом первого счетчика, счетный вход которого .подключен к первому выходу генератора, а выход - к первому входу селектора-мультиплексора, выход формирователя исходного положения соединен с установочным входом счетчит;, ка команд, первым входом формирователя прекращения цикла, установочным входом счетчика числа воздействий, а также с первыми входами первых элементов И и ИЛИ, а первый и второй входы - с первым и вторым выходами панели управления соответственно, третий выход которой соединен с вторым и первым входами пер вого и второго элементов И, четвертый выход соединен с вторым входом селектора-мультиплексора, информационные входы счетчика числа воэдей ствий подключены к соответствуют им выходам задатчика числа воздействий, счетный вход соединен с первым выходом селектора-мультиплексора, а выход - с вторым входом формирователя прекращения цикла, третий вход которого подключен к второму входу второго элемента И, третьему входу селектора-мультиплексора и (Л первому выходу дешифратора, второй выход которого соединен с четвертым входом селектора-мультиплексора и третьим входом первого элемента И, а третий выход - с входом панели индикации и пятым входом селекторамультиплексора, входы дешифратора подключены к выходам счетчика команд, счетный вход которого соединен с вторым входом элемента ШТИ и с вьпЕодом одновибратора, вход которого соединен с вторым входом селектора-мультиплексора, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены второй и третий счетчики, элементы НЕ, ИЛИ, два элемента И-НЕ, мультиплексор, цифроаналоговый преоб;разователь, коммутатор RS триггер, элемент задержка, декодирующий блок и две радиостанции, вхрдь. первой радиостанции подключены к выходам коммутатора, а выход радиостанции - к входу декодирующего бло

t

Изобретение относится к сейсмической технике, а именно к устройствам проверки и контроля систем управления импульснь ми источниками.

Извест-но устройство управления

источником сейсмических волн, содер жащее панель управления, соединенну :со схемой установки исходного положения и счетчиком числа воздейстВИЙ, соединенным со схемой прекра,щения цикла, два электромагнита, ; соединенных с клапаном, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с таймером, три схемы И и датчик момента удара и положения груза. С помощью устройс-рва можно производить заполнение газовой смесью скважины и производить подрыв смеси 1 J.,

Недостатками данного устройства управления являются отсутствие режима Наладка, что не позволяет производить проверку газовой смеси, а к отсутствие возможности проверки устройства зшравления при работе на профиле, что не позволяет производить оперативный контроль системы управления.

Наиболее близким по технической cyrtHocTH к изобретению является

устройство управления источником сейсмических волн, содержащее датчик удара, панель управления, панеЛ индикации, задатчик числа воздействий, счетчик числа воздействий, формирователь прекращения цикла, формирователь исходного положения, счётчик команд, дешифратор, селектор-мультиплексор, одновибратор, три элемента И, выходы первого и второго из которых соединены с соответствующими усилителями мощности, элемент ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом первого счетчика, счетный вход которого подключен к первому выходу генератора, а выход - к первому входу селектора-мультиплексора, выход формирователя исходного положения соединен с установочным входом счетчика команд, первым входом формирователя прекращения цикла, установочным входом счетчика числа воздействий, а также с первыми входами первых элементов И и ИЛИ, а первые и вторые входы - с первым и вторым выходами панели управления соответственно, третий выход которой соединен со вторым и первым входами первого и второго элементов И соответственно, а четвертый

выход соединен со вторым входом 1 селектора-мультиплексора, информационные входы счетчика числа воздействий подключены к соответствующим выходам задатчика числа воздействий, счетный вход соединен с (.первым выходом селектора-мультиплексора, а выход - со втирым входом формирователя прекращения цикла, третий вход которого подключен ко второму входу второго элемента И, третьему входу селектора-мультиплексора и первому выходудешифратора, второй выход которой соединен с четвертым входом селектора-мультиплёксора и третьим .входом первого эле-. мента И, а третий выход - с входом индикации и пятым входом селекторамультиплексора, входы дешифратора подключены к выходам считчика команд, счетный вход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ и выходом одновибратора, вход которого соединен со вторьм выходом селектора-мультиплексора. Устройство позволяет производить подъем и сброс груза на профиль 2 3.

Недостатками известного устройства являются отсутствие режима Наладка, что не позволяет производить проверочные работы на профиле, а также отсутствие возможности проверки устройства управления при работе на профиле, что не позволяет производить оперативный контроль систем управления.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля системы управления источника сейсми4еских волн типа Падакнций груз.

Указанная цель достигается тем, что в устройство контроля системы управления источником сейсмических волн, содержа 1ее датчик удара, панель управления, панель индикации, задатчик числа воздействий, счетчик числа воздействий, формирователь прекращения цикла, формирователь исходного положения, счетчик команд, дешифратор,, селектор-мультиплексор, одновибратор, три элемента И,выходы второго из которых соединены с соответетвующими усилителями мощности, элемент ИЛИ, выход которого соединен с установочным в содом первого счетчика, счетный вход которого подключен к первому выходу генератора, а выход - к первому входу

селектора-мультиплексора, выход формирователя исходного положения соединен с установочным входом счетчика команд, первым входом формирователя прекращения цикла, установочным входом счетчика числа воздействий, а также с первыми входами первых элементов И и ИЛИ, а перBbtfi и второй входы - с первым и вторым выходами панели управления соответственно, третий выход которой соединен с втбрым и первым входами первого и второго элементов И, четвертый выход соединен с вторым входом селектора-мультиплексора, информационные входы счетчика числа воздействий подключены к соответствующим выходам задатчика числа воздействий, счетный вход соединен с первым выходом селектора-мультиплексора, а выход - с вторым входом формирователя прекращения цикла, третий вход которого подключен к второму входу второго элемента И, третьему входу селектора-мультиплексора и первому выходу дешифратора,

второй выход которого соединен с четвертым входом селектора-мультиплексора и третьим входом первого элемента И, а третий выход - с входом панели индикации и пятым входо селектора-мультиплексора, входы дешифратора подключены к выходам счетчика команд, счетный вход которого соединен с вторым входом cxei«ej ИЛИ и выходом одновибратора, вход которого соединен с вторым входом селектора-мультиплексора, введены второй и третий счетчики, элементы НЕ, ИЛИ, два элемента И-НЕ, мультиплексор, цифроаналоговый преобразователь, коммутатор, ftS-триггер, элемент задержки, декодирующее устройство и две радиостанции, входы первой радиостанции подключены к

выходам коммутатора, а выход второй - ко входу декодирующего блока, выход RS-триггера соединен с первыми входами коммутатора и мультиплексора, вторым входом панели индикатхии и входом элемента йадержки, R-входы RS-триггера соединены с выходом элемента задержки и выходом формирователя исходнрго полжения, а 5-вход подключен к первому выходу селектора-мультиьлексора, вторые вхоДы коммутатора и мультиплексора соединены с первым

выходом дешифратора, третий и четвертьй входи мультиплексора подключены к второму и третьему выходам генератора соответственно, а выход - к счетному входу второго счетчика, выходы которого через цифроаналоговый преобразователь соединены с третьим входом коммутатора, четвертый выход генератора соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя

прекращения цикла, а выход - со счетным входом третьего счетчика, установочный вход которого соединен с выходом формирователя исход.ного положения, первый выход - с шестым входом селектора-мультиплексора,.. второй-ВЫХОД - с первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с вькодом элемента НЕ, первьш вход первого элемента И-НЕ соединен с входом элемента НЕ и третьим выходом панели управления, второй вход - с вькодом датчика удара, выходы первого и второго элементов И-НЕ подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с седьмым ггвходом селектора-мультиплексора.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство контроля системы управления содержит счетчик 1 числа

воздействий, выход которого подключен к первому входу формирователя 2 прекращения цикла, панель 3 управления, формирователь 4 исходного положения, счетчик 5 команд, RS-триггер 6, элементы 7 и 8 ИЛИ, элементы 9-11 И,; задатчик 12, усилители 13 и 14 мощности, селектор-мультиплексор 15, генератор 16 тактовых импульсов, дешифратор 17, панель 18 индикации, одновибратор 19, датчик 20

удара, три счетчика 21-23, элемент 24 задержки, цифроаналоговый преобразователь 25, две радиостанции 26 и;27, декодирзпощий блок 28, . зяемент 29 НЕ, элементы 30 и 31 И-НЕ мультиплексор 32, коммутатор 33, при этом выход формирователя 4 исходного положения соединен с установочным входом счетчика 5 команд, первым входом формирователя 2 прекращения цикла, установочными входами счетчика 1 числа воздействий, третьего счетчика 23, с первым R входом RS-триггера 6, первыми входами первого 9 и второго 10 элементов И и первого 7 элемента ИЛИ, а первый и второй входы - с первым и вторым входами панели 3 управления соответственно, выходы первого 9 и второго 10 элементов И соединены 0 с усилителями 13 и 14 мощности соответственно, выход элемента 7 ИЛИ соединен с установочным входом первого счетчика 21, счетный вход которого подключен к первому выходу 5 генератора 16 тактовых импульсов, а вход - к первому входу селекторамультиплексора 15, третий выход панели 3 управления соединен с вторьм и первым входами первого 9 и 0 второго 10 элементов И, а четвертый выход соединен с вторым входом селектора-мультиплексора 15, информационные входы счетчика 1 числа воздействий подключены к соответствующим выходам задатчик а 12, а счетный вход соединен с первым выходом селектора-мультиплексора 15 и S -входом RS-триггера 5, а выход - с вторым входом формирователя 2 прекращения/цикла, третий вход которого подключен к второму входу второго элемента 10 И, третьему входу селектора-мультиплексора 15 - первому выходу дешифратора 17, второй выход J которого соединен с четвертым входом селектора-мультиплексора 15 и третьим входом первого элемента 9 И, а третий выход - с первым входом панели 18 индикации и пятым входом 0 селектора-мультиплексора 15, входы , дешифратора 17 подключены к соответствунмцим выходам счетчика 5 команд, счетный вход которого соединен с вторым входом первого элемента 5 7 Ш1И и выходом одновибратора 19, вход которого соединен со вторым выходом селектора-мультиплексора 15, входы первой радиостанции 26 подключены к выходам коммутатора 33, 0 выход второй радийстанции 27 соединен с входом декодирующего блока 28, выход R5-триггера 6 соединен с первыми входами коммутатора 33 и мультиплексора 32, вторым входом 5 панели 18 индикации и входом элемента 24 задержки, выход которого соединен со вторым R-входом RS-триггера 6, вторые входы коммутатора

1

33 и мультиплексора 32 соединены с первым выходом дешифратора 17, третий и четвертый входы мультиплексора 32 подключены ко второму и третьему выходам генератора тактовых импульсов соответственно, а выход со счетным входом второго счетчика 22, выводы которого через цифроаналоговый преобразователь 25 подключены к третьему входу коммутатора 33, четвертьй выход генератора 16 тактовых импульсов соединен с первым входом третьего элемента 11 И, второй вход которого соединен с выходом формирователя 2 прекращения цикла, а выход - со счетным входом третьего счетчика 23, установочный вход которого соединен с выходом формирователя 4 исходного положения, первый выход - с шестым входом селектора-мультиплексора t5, второй выход - с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом элемента 29 НЕ, первый вход первого элемента 30 И-НЕ соединен с входом элемента 29 НЕ и третьим выходом панели 3 управления, второй вход с выходом датчика 20 удара, выходы

,первого 30 и второго 31 элементов И-НЕ подключены ко входам второго

Iэлемента 8 ИЛИ, выход которого соединен с седьмым входом селекторамультиплексора 15.

На фиг. 2 приведены диаграммы, где диаграмма 34 - команда Подъем на втором выходе дешифратора 17; диаграмма 35 - команда Готовность на третьем выходе дешифратора 7, диаграмма 36 - команда Сброс на iпервом выходе дешифратора 17; диаг;рамма 37. - моменты подачи сигналов ;управленияJ диаграмма 38 - кодированная посылка; диаграмма 39 - выделенный сигнал Удар на выходе декодирующего устройства 28.

Панель 3 управления представляет

: собой гганель, на которой собраны кнопки, тумблеры, с помощью которых подаются сигналы управления. Задатчик 12 может быть реализован с помощью переключателей. Усилители 13 и 14 мощности представляют собой .усилители, собранные на транзисторах по схеме Дарлингтона. Генератор : 16.может быть реализован на основе кварцевого генератора с делителем

313618

частоты и имеет на четырех выходах различные фиксированные частоты. Элемент 23 задержки реализует задержку, величина которой постоянная и может быть в диапазоне от 8.10-3-500.10-3 с.

Счетчик 1 числа воздействий может быть реализован на основе делителя частоты с переменным коэффициентом 10 деления. Счетчики 8 и 22 и счетчик 5 команд могут быть собраны на основе двоично-десятичных счетчиков с заданньа 1И коэффициентами пересчета.

Датчик 20 удара реализуется на 15 основе датчика ускорения с усилителем или может быть выполнен в виде сейсмоприемника, который выдерживает ударные нагрузки и вьфабатыва ет необходимую амплитуду сигнала. 20 Источник типа Падающий груз

поднимает и сбрасывает груз на сейсмическом профиле с помощью гидравлических цилиндров (исполнительных элементов, не показаны), управление 25 которм и осуществляют усилители 14 мощности.

работа устройства заключается в следующем.

При включении питания устройство 30 контроля системы управления устанавливается в исходное положение, при котором на выходе формирователя 4 исходного положения вырабатывает;ся нулевой потенциал. Формирователь

14 исходного положения-устанавливает счетчики 1, 5, 21 и 23, RS-тригер 6 в нулевое положение. Одновременно по второму входу устанавливается в исходное положение формирователь 2 прекращения цикла, при этом на выходе формирователя 2 прекращения цикла присутствует нуль, а также устанавливается в нуль R5-триггер 6 и закрывается первый элемент И j по первому входу, тем самым усилитель 13 мощности, который управляет гидроцилиндром подъема, не включается. Кроме того, при включении питания генератор 16 начинает генерировать и на его выходах постоянно

присутствуют различные частоты.

В процессе работы на сейсмическом профиле возникает необходимость контроля и проверки работоспособности устройства управления источником сейсмических волн. На панели 3 управления устанавливается режим работы Наладка, и с выхода панели 9 3 управления подается запрещающий потенциал на входы схем элементов 10 И, закрывая тем самым на все время работы системы в режиме Наладка входы усилителей 13 и 14 мощности, и при поступлении соответствующих командных сигналов подъем груза или сброс груза осуществляться не будет. Одновременно через элемент 29 НЕ подается разрешающий сигнал (1) на второй вход второго элемента 31 И-НЕ, и запрещакяций сигнал (О) на первый вход первого элемента 30 И-НЕ, тем самым датчик 20 удара, подключенный к второму входу первого элемента 30 И -НЕ, отключается, а через второй вход логического элемента И-НЕ подключается второй выход третьего счетчика 23, а с выхода второго элемента И-НЕ через определенный интервал времени i (фиг. 2) подается сигнал Удар (УГ), таким образом, имитируется воздействие а грунтс Кроме того, перед началом работы задатчиком 12 числа воздействий задается число имитированных воздей ствий, до которого должен считать счетчик 1 числа воздействий. При .поступлении сигнала Пуск с панели 3 управления на первьй вход формиро вателя 4 исходного положения и на вькоде формирователя 4 исходного положения вырабатывается разрешающий потенциал логическая t, тем Самым снимается сигнал установ в нуль счетчиков 1, 5, 21 и 23 и триггера 6„ Через дешифратор 17 ис ходное положение счетчика 5 команд дешифрируется, как первая команда Подъем (фиг. 2, диаграмма 34). Команда Подъем поступает на четвертый вход селектора-мультиТплексора 15. Одновременно счетчик 21 начинает обсчет времени, и при достижении времени подъема tji (фиг . сигнал поступает на шестой вход се лектора-мультиплексора. Далее сигнал с второго выхода селектора-мультиплексора 15 поступ ет на вход одновибратора 19, которьй вырабатывает икетульс. С выхода одновибратора 19 импульс поступает .на счетный вход счетчика 5 команд, :и через элемент 7 ИЛИ обнуляется первый счетчик 21. Счетчик 5 команд устанавливается в следующую 110 вторую команду Готовность (фиг.2, диаграмма 35). Данное положение счетчика 5 команд через дешифратор 17 индицируется на панели индикации загоранием транспоранта Готовность и поступает на пятый вход селектора-мультиплексора 15. При подаче сигнала Сброс с четвертого выхода панели 3 управления сигнал поступает на второй вход селекторамультиплексора 15, с выхода которого сигнал поступает на вход одно- вибратора 19, ас выхода одновибратора 19 импульс поступает на вход счетчика 5 команд, который становится в третью команду Сброс (фиг. 2, диаграмма 36). Через дешифратор 17 третья команда поступает на третий вход формирователя 2 пре- кращения цикла и на третий вход селектора-мультиплексора 11, на выходе которого вырабатывается логическая 1 (разрешающий потенциал), которая подается навторой вход третьего элемента 11 И,на первый вход которого поступает частота с четвертого выхода генератора 16. С вькода третьего элемента 11 И часто а поступает на счетный вход третьего счетчика 23. Через определенное время, определяемое коэффициентом деления третьего счетчика 23, с первого выхода этого счетчика подается сигнал Сброс -t 3 (фиг. 2, диаграмма 37) на шестой вход селекторамультиплексора 15„ Сигнал Сброс с первого выхода третьего счетчика 23, селектора-мультиплексора 11, при первом имитированном воздействии на выход не мультиплексирует, так как сигнал Сброс уже бьш подан с панели 3 управления. Одновременно команда Сброс с первого выхода дешифратора 17 поступает на вторые входы мультиплексора 32 и коммутатора 33. Последний включает радиостанцию 26 на передачу и подключает выход цифроаналогового преобразователя 25 на модулирую1ций вход радиостанции 26. Мультиплексор 32 под- i ключает второй выход генератора 16 на вход второго счетчика 22, выходы которого поступают на входы цифроаналогового преобразователя 25. ТаКИМ образом, радиостанция 26 передает сигнал определенной частоты (фиг. 2, диаграмма 36), длительность посьшки которого определяется временем между сигналами Сброс tj и Удар г (фиг. 1, диаграмма 37), Счетчик 23 продолжает считать и с второго выхода через определенное время, которое задается коэффициентом деления счетчика 23, подается сигнал Удар (фиг. 2, диаграмма 37). При поступлении сигнала Удар с выхода счетчика 23 через второй элемент 31 И-НЕ, элемент 8 ИЛИ на седьмой вход селектора-мультиплексора 15, последний срабатывает и на первом и втором выходах его буде присутствовать сигнал. По сигналу со второго выхода селектора-мультиплексора 11 срабатывает одновибратор 19, который обнуляет первый счетчик 21 через элемент ИЛИ и счетчик 5 команд становится в команду Пoдъe /. С второго вькода селектора-мультиплексора 15 сигнал поступает на счетный выход счетчика 1 числа воздействий, который начинает отсчет числа воздействий, и на 5-вход RS-триггера 6, которьй срабатывает, тем самым оставляет включенной радиостанцию 26 на передачу и подключенньм выход цифроаналогового преобразователя 25 на модулирующий вход радиостанции 26. В то же время сигнал с выхода Я5 -триггера 6 поступает на первый вход мультиплексора 32, который подключает третий вькод генератора 16 (второй выход генерато:ра 16 по истечении команды Сброс ;отключается) на вход второго счетчи ка 22, выходы которого соединены со входами цифроаналогового преобра зователя о Таким образом, радиостанция 26 передает сигнал определенной второй частоты (фиг. 2, диаграмма 35 Кроме этогр, сигнал с выхода R5 триггера 6 проходит через элемент 24 задержки и возвращает R5-триггер 6 в исходное положение. Радио J;тaнция отключается, прекращая передачу сигнала удара о грунт (фиг.2 диаграмма 37). Одновременно выход триггера 6 подключен к панели индикации 18, тем самым индицируется сигнад Удар длительность которого определяется временем между сигналами Удар t4 и tj (фиг. 2). При этом радиостан ция 27 расположенная на сейсмостанции, принимает кодированную посьшку и с помощью декодирукадего блока 28 вьщеляет момент имитированного во 1. 12 де йствия (фиг. 2, диаграмма 39, сигнал Удар). После установки счетчика 5 команд в команду Подъем цикл возобновляется. Сигнал Сброс будет теперь мультиплексироваться свыхода третьего счетчика 23 через селектор-мультиплексор на второй выход селектора-мультиплексора 15 при соответствукяцей команде Готовность. Число имитированных циклов пов.торяется пор пока счетчик 1 числа воздействий не подсчитает число циклов воздействий, которое задано задатчиком 12, при этом сигнал с счетчика 1 числа воздействий поступает на второй вход формирователя 2 прекращения цикла, и тем самым подает запрещающий потенциал О на второй вход третьего элемента 1 1 И, и третий счетчик 23 прекращает вырабатывать циклические сигналы Сброс и Удар. Возобновление цикла можно проделать путем подачи сигнала Сброс с панели 3 управления. Работа устройства для контроля управления источником сейсмических волн может быть прекращена в любой момент путем подачи сигнала Стоп со второго выхода панели 3 управления на второй вход формирователя 4 исходного положения, при этом на выходе формирователя 4 исходного положения вырабатывается О, тем самым счетчики 1, 5, 21, 23 и 22, RS -триггер 6 устанавливаются в исходное положение. В режиме работы Наладка в уст-. ойстве для контроля системы управения источником сейсмических волн ипа Падающий груз работа от датиков, по которым сработал счетчик оманд, заменена запрограммированной аботой по времени, исключив работу сполнительных элементов, с одноременной передачей сигнала Удар а сейсмостанциюо. Выделением сигнала Удар через трого фиксированное время согласно икла работы устройства управления озволяет судить о правильном функионировании системы управления. Предлагаемое устройство позволяет овысить достоверность контроля аботы системы управления за счет пределения точности передачи имиированных воздействий.

1/2.2