Многоканальная система сбора и регистрации сейсмической информации Советский патент 1986 года по МПК G01V1/22 

« 1

Изобретение относится к цифровой нформационно-измерительной технике может использоваться в автоматиированных системах сбора геофизиеской информации, имеющих большое исло подлежащих контролю высокоинтенсивных источников данных, соедиенных с помощью телеметрической вухпроводной, коаксиальной или вооконно-оптической линии связи.

Цель изобретения - расширение ункциональных возможностей путем обеспечения дистанционного изменения параметров функционирования многоканальной системы сбора и регистрации сейсмической информации при одновременном сокращении объема оборудования.

На чертеже изображена структурная электрическая схема системы.

Система содержит группу сейсмопри емников 1, напольный пункт (НП) 2, содержащий блок 3 предварительных усилителей с фильтpa m (ПУФ), мультиплексор 4 каналов, блок 5 аналого- цифрового кодирования, буферные параллельно-последовательные регистры, 6 и 7, схему ИЛИ 8, распределитель 9 сигналов управления функциональными блоками, генератор 10 тактовых импульсов, устройство 11 управления циклами, блок 12 регистров статических режимов, содержащий регистр 13 кодов усиления и полосы пропускания, регистр I4 кодов управления выбором аналоговых каналов и регистр 15 кодов упра:вления временем срабатывания устройства отключения электропитания, передающий модуль 16 данных, со держал1ий кодер 17 входной последовательности данных и передатчик 18, шину 19 электропитания функциональных узлов, устройство 20 отключения электропитания, приемник 21 тонального сигнала, прием,нь1й модуль 22 ко- манд, содержащий декодер 23 команд и приемник 24 команд, а также линию 25 связи (ЛС).

Устройство работает следующим образом.

После расстановки и подключения выносных НП вдоль ЛС, определяющей направление и размеры профиля наблюдения, с центральной станции подают по ЛП 25 низкочастотньй, определенной дл ;тельности и частоты тональный сигнал, который поступает на приемник 2 тонального, сигнала, на- водящийся в дежурном режиме и явля363972

ющийся единс/гвенным включенным узлом всего НП в указанном режиме, который переключает устройство 20 отключения электропитания, с выхода которок ТО подается питающее напряжение на шину 19 электропитания, подключающую все функциональные узлы НП к необходимым для их функционирования напряжениям питания.

fO Таким образом, НП. переходит в ак-. тивный режим работы. При этом в блоке 12 регистров статических режимов на всех выходах устанавливается состояние, которое определяет максималь15 ную полосу пропускания аналоговых фильтров и минимальный коэффициент усиления блока 3 ПУФ, необходимые для работы с максимальным интервалом квантования, например 8 мс, время

20 срабатывания устройства 20 отключения электропитания, превышающее удвоенный интервал квантования, а также максимальное количество опрашиваемых каналов НП в контрольном цик25 ле измерения и регистрации. Через интервал времени, не превышающий время срабатъшания устройства 20 отключения электропитания, с центральной станции (ЦС) по линии 23 связи пода3Q ются .синхрокоманды, поступающие на вход приемного модуля 22 команд, t выхода которого они поступают на устройство 1I управления циклами, которое под действием генератора 10 тактовых импульсов управляет распределителем 9 сигналов управления функциональными блоками, который через управляющие выходы переводит функциональные узлы НП 2 в режим регист- g рации контрольной сейсмической информации, поступающей на группу сейсмо- приемников I, возбуждаемую с помощью управляемого, например по радиоканалу, сейсмического источника.

В течение времени одного контрольного цикла наблюдения, определяемого оператором, находящимся на ЦС, центральный процессор регистрирующей системы производит обработку поступающей из напольных пунктов информации и определяет режимы функционирования НП 2 и всей системы в целом. Затем ЦС посылает по ЛС 25 в интервал времени, не превышающий времени сра- 55 батывания устройства 20 отключения электропитания НП 2, командное .слово для записи в блок 12 регистров статических режимов каждого НП 2,

50

соответствующее выбранному режиму функционирования.

Командное слово содержит коды коэффициента усиления предварительных усилителей и полосы пропускания аналоговых фильтров блока 3 ПУФ, хранящиеся в регистре 13 кодов усиления и полосы пропускания аналоговых фильтров, коды управления выбором каналов, хранящиеся в регистре 14 кодов управления выбором необходимых для регистрации аналоговых каналов, а таже коды управления временем срабатывания устройства 20 отключения электропитания, хранящиеся в регистре 15 кодов управления временем срабатывания устройства 20 отключения электропитания. Причем время срабатывания устройства 20 отключения электропитания TQ в этом случае буд связано с интервалом квантования Ткеант соотношением

Т

откп

Тк8а,,„д

где - время задержки, не превышающее минимальный интервал квантования.

По завершении указанной операции установки статических параметров каждого НИ 2 система автоматически пе ре- ходит в режим регистрации сейсмической информации и записывает командное слово, содержащее информацию о статических параметрах, в буферное запоминающее устройство магнитного регистратора ЦС, которое является начальным маркером для последовательности данных цикла регистрации. Существует возможность установки статических параметров без проведения контрольного цикла регистрации сей- смической информации. Для этого оператор, находящийся на центральной станции, перед переводом НИ в активный режим работы задает необходимое командное слово для записи в регистр 12 статических режимов НП 2 вручную с помощью пультового терминала по определенной методике.

Сейсморегистрирующая система в режиме регистрации работает следующим образом.

Центральная станция посылает в линию 25 связи синхронизирующие команды запуска всех НП через интервалы времени, определяемые по заранее заданной оператором методике, поступающие на устройство 11 управления

ю15

20

30

3

25

2363974

циклa fи через приемный модуль 22 команд .

Получив команду запуска .от устройства 11 управления циклами, распределитель 9 сигналов управления функциональными блоками по линиям управления переводит в режим записи функциональные блоки НП 2, при этом информация, поступающая от группы сейсмоприемников 1, усиливается и фильтруется аналоговыми фильтрами блока 3 ПУФ, мультиплексируется последовательно или выборочно мультиплексором 4 каналов согласно сигналам, поступающим из управляемого сигналами регистра 14 кодов управления выбором аналоговых каналов распределителя 9 сигналов управления функциональными блоками.

Мультиплексированная аналоговая. информация с выхода мультиплексора 4 каналов поступает на вход блока 5 аналого-цифрового кодирования, управляемого распределителем 9 сигналов управления функциональными блоками .

Кодированная информация, содержащая коды усиления порядка и мантиссу, в параллельном коде с выхода блока 5. аналого-цифрового кодирования поступает на информационные параллельные входы первого буферного параллельно-последовательного регистра 6 и последовательно от .каждого канала зaпo fинaeтcя в регистре 6 по сигналам управления, поступающим от распределителя 9 сигналов управления функциональными блоками.

Одновременно с приемом синхронизирующей команды запуска из линии 25 связи устройство 11 управления циклами каждого напольного пункта 2 в соответствии с порядковым номером (набираемым на лицевой панели НП) расстановки НП в общей структуре, определяемой ЦС, линией 25 связи и совокупностью напольных пунктов 2, выбирает соответствующий временной интервал из цикла передачи информации всех напольных пунктов на ЦС так, чтобы исключалась возможность наложения информации в линии 25 связи от каждого НП 2.

При этом распределитель 9 сигналов управления функциональными блоками выдает сигналы для считывания информации в последовательном коде с соответствующего выхода второго буферного параллельно-последователь0

5

0

5

ного регистра 7, которая записана в предыдущий интервал квантования и которая через схему ИЛИ 8 поступает на вход передающего модуля 16 напольного пункта 2, работа которого зшравляется сигналами, поступающими от распределителя 9 сигналов управления функциональными блоками, причем последовательная информация кодируется кодером 17 и передается в ЛС 25 с помощью передатчика 18.

С приходом очередной команды запуска с ЦС буферный параллельно-последовательный регистр 6 под действием шины управления выдает в соот- ветствутощий момент времени в ЛС 25 записанную в предьздущий цикл кодирования информацию, а текущая кодированная аналоговая информация записывается в, буферный параллельно-последовательный регистр 7.

При отсутствии синхронизирующих команд запуска в режиме регистрации, посылаемых с ЦС по ЛС 25 вследствие конца цикла регистрации или при случайном обрыве канала связи через время, равное Т, , распределитель 9 сигналов управления функциональными блоками не подтвердит работоспособность системы и тем самым обеспечит устройству 20 о.тключения электропитания дежурный режим, соответ- .ств тощий отключению питающих, напряжений от Щ1-1НЫ 19 электропитания.

Первое синхронизирующее командное слово для запуска напольных пунктов поступающее от ЦС по ЛС 25 к каждому напольному пункту, идентифицируется устройством 11 управления циклами и распределителем 9 сигналов управлени функциональными блоками напольного пункта 2, как запуск Ш только для кодирования аналоговой информации, поступающей от группы сейсмоприем- ников 1 ,а также для записи цифровой информации в первый буферный параллельно-последовательный регистр 6.

Таким образом, многоканальная система сбора и регистрации сейсмической информации обеспечивает возможность дистанционного управления коэф фициентом усиления предварительных усилителей и полосой пропускания аналого.вых фильтров блока ПУФ и тем самым позволяет работать с большим рядом частот квантования, а также изменять время срабатывания устройства отключения электропитания в

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

зависимости от периода квантования и повысить канальность системы за счет использования времени, затрачиваемого ранее на передачу в каждом цикле измерения кодов усиления блока ПУФ, которое в предлагаемой системе используется для подключения дополнительных каналов, а также вьтолня- ет все функции известной системы при сокращенном объеме оборудования.

Формула изобретения

1 . Многоканальная .система сбора и регистрации сейсмической информации, содержащая центральную регист- рируюрдую станцию и множество выносных напольных пунктов, послед ватель- но соединенных меткду собой и с центральной регистрирующей станцией с помощью двунаправленной линии связи, причем каждый напольный пункт содержит последовательно соединеш1ые блок предварительных усилителей с фильтрами, на входы которого подключена группа сейсмоприемников, а выходы соединены с мультиплексором каналов, выход последнего соединен с блоком аналого-цифрового кодирования, а, также соединенные параллельно с линией связи передающий модуль данных, состоящий из последовательно соединенных кодера входной последовательности данных и передатчика, приемный модуль команд, состоящий из последовательно соединенных приемника команд линии связи ,и декоде- ра команд, первый выход которого подключен к управляющему входу уст- ройбтва управления циклами, синхро- вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, причем выход устройства управления циклами соединен с входом распределителя сигналов управления функциональными блоками напольного пункта, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с управляющими входами мультиплексора каналов, блока аналого-цифрового ко,цирования, передающего модуля данных и устройства отключения электропитания, второй управляющий вход которого соединен с выходом приемника управляющего тонального сигнала, вход последнего соединен с линией связи, причем выход устройства отключения электропитания соединен с шиной электропитания функциональных блоков напольного пункта, отличающая с. я тем, что, с целью расширения функциональных возможно- стей путем обеспечения дистанционного изменения параметров функционирования системы при одновременном сокращении объема оборудования, в напольные пункты введены первый и вто- рой буферные параллельно-последовательные регистры, схема ИЛИ и блок регистров статических режимов, причем информационные параллельные входы первого и второго буферных парал- лельно-последовательных регистров соединены с информационными параллельными выходами блока аналого-цифрового кодирования, последовательные информационные выходы первого и вто- рого буферных параллельно-последовательных регистров соединены соответсвенно с первым и вторым.входами схемы ИЛИ, выход которой соединен с информационным входом кодера входной последовательности данных передающе- ,го модуля данных напольного пункта, пятый и шестой выходы распределителя сигналов управления функциональными блоками напольного пункта сое- динены соответственно с управляюощ- ми входами режимов записи (считывания) первого и второго буферных па

Редактор Н.Тупица

Составитель Н.Журавлева

Техред М.Моргентал Корректор О.Луговая

раллельно-поспедовательных регистро причем второй выход декодера команд приемного модуля команд соединен с входом блока регистров статических режимов, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами блока предварительных усилителей с фильтрами, распределителя сигналов управления функциональными блоками напольного пункта и входом устройства отключения электропитания.

2. Система по п. 1, отлича- ю щ а я с я тем, что блок регистров статических режимов состоит из последоватапьно соединенных трех сдвиговых последовательно-параллельных регистров соответственно кодов, усиления и полосы пропускания аналоговых фильтров, кодов управления выбором аналоговых каналов, кодов управления временем срабатывания устройства отключения электропитания, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходам блока регистров статических режимов, вход которого соединен с последовательным входом регистра код управления временем срабатывания устройства отключения электропитания.

Заказ 3086/48 Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к цифровой информационно-измерительной технике и может использоваться в автоматизированных системах сбора геофизической информации, имеющих большое число подлежащих контролю высокоинтенсивных источников данных, соединенных с помощью телеметрической двухпроводной, коаксиальной или волоконно-оптической линии связи. Для расширения функциональных возможностей системы путем обеспечения дистанционного изменения параметров функционирования системы при одновременном сокращении объема оборудования, в напольные пункты введены первый и второй буферные параллельно-последовательные регистры, схема Т-ШИ и блок регистров статических режимов. Информационные параллельные входы первого и второго буферных парал.пель- но-последовательных регистров объединены с информационными параллельными выходами блока аналого-цифрового кодирования, последовательные информационные выкоды первого и второго буферных параллельно-последовательных регистров соединены соответственно с первым и вторым входами схемы ИЛИ, выход которой соединен с информационным входом кодера входной последовательности данных передающего модуля данных напольного пункта. Пятый и шестой выходы распределителя сигналов управления функциональными блоками напольного пункта соединены соответственно с управляющими входами режимов записи (считывания) первого и второго буферт 1х параллельно-последовательных регистров. Второй выход декодера команд приемного модуля команд соединен с входом , блока регистров статических режимов, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами блока предварительных усилителей с фильтрами, распределителя сигналов управления функциональными блоками напольного пункта и входом устройства отключения электропитания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с (Л. ел «вА. Ю О5. 00 С J