Полевая телеметрическая сейсмическая станция Советский патент 1986 года по МПК G01V1/24 

Изобретение относится к сейсмометрии и может быть использовано в составе цифровых телеметрических систем сбора сейсмической информации с автоматическим ждущим режимом работы в качестве полевой станции первичной регистрации сейсмической информации .

Цель изобретения - повышение эффективности работы станции путем уменьшения потерь сейсмической информации при регистрации за счет увеличения объема запоминающего устройства при одновременном снижении потребляемой энергии, затраченной на единицу регистрируемой информации

На фиг.1 приведена функциональная схема полевой телеметрической сей- смической станции; на фиг.2 - функциональная схема формирователя команд перехода; на фиг.З - функциональная схема формирователя дпитель- ности записи; на фиг,4 - функциональная схема формирователя адреса.

Функциональная схема предлагае- , мой полевой телеметрической сейсмической станции содержит блок I сей- смоприемников, соединенный с блоком 2 приемо-передачи, через последовательно включенные блок 3 усилителей коммутатор 4, двоичный усилитель 5, аналого-цифровой преобразователь 6 и параллельно включенные блоки 7-12 запоминающего устройства, формирователь 13 команд перехода, вход запуска которого и вход запуска аналого- цифрового преобразователя 6 подключены к выходу блока 2 приемо-передачи, формирователь 14 длительности записи, выход которого подключен к входам управления регенерацией блоков 7-12 запоминающего устройства, блок 15 распознавания землетрясений, соединенный с вторым выходом блока 3 усилителей, формирователь 16 адреса подключенный к синхронизируюше гу выходу аналого-цифрового .преобразователя 6, причем входы управления записью блоков 7-12 запоминающего устройства подключены к выходу формирователя 13, второй выход блока 2 приемо-передачи соединен с входам управления считыванием блоков 7-12 запоминающего устройства, выход блоха 15 подключен к управляющему входу (}юрмирователя 13 совместно с управляющим входом формирователя 14 и ({юрмирователя 16, первый и торои

5

выходы формирователя 16 соединены соответственно с первыми и вторыми вхо; дами формирователей 13 и 14, а второй выход формирователя 13 соединен с входом сброса формирователя 16.

Формирователь 13 может быть выполнен, например, по функциональной схеме, приведенной на фиг.2, и содержать схему 17 сравнения, подключенную через последовательно соединенные схему 18 совпадения, одновиб- ратор 19 к параллельно соединенным первому входу щифратора 20, входам одновибратора 21 и счетчика 22, установочному входу триггера 23, схемы ИЛИ 24, причем первый и второй входы схемы I7 сравнения подключены соответственно к первому и второму входам формирователя 13, второй вход 0 схемы 18 совпадения соединен с первым управляющим входом формирователя 13, а ее третий вход подключен к выходу триггера 23, синхронизирую- пщй вход которого совместно со вто- рым входом шифратора 20 соединен с выходом схемы ИЛИ 24, первый вход которой подключен к входу запуска формирователя 13, а второй - к выходу одновибратора 21, выход счетчика 0 22 соединен с третьим входом .шифратора 20, выход которого подключен к выходу формирователя 13, причем выход схемы ИЛИ 24 соединен с выходом сброса формирователя 13. 5 Формирователь 14 может быть выполнен, например, по функциональной схеме, приведенной на (.З, и содержать схему .25 сравнения, первый вход которой подключен к первому входу 40 формирователя 14, а выход подключен к входу установки в 1 триггера 26, схему 27 сравнения, первый вход которой соединен с вторым входом формирователя 14, а выход подключен к 45 входу установки в О триггера 26, генератора 28, соединенного с входом счетчика 29 и входом шифратора 30, причем выход счетчика 29 соединен с вторыми входами схем 25 и 27 сравне- 50 ния и шифратора 30, а выход триггера 26 соединен с третьим входом шифратора 30, выход которого подключен к выходу формирователя 14.

Формирователь 16 адреса может . 55 быть выполнен, например, по функциональной схеме, приведенной на фиг.4, и содержать последовательно соединенные счетчик 31, дешифратор 32, тригrep 33, схему 35 и инвертор

3 совпадения, счетчик 36, причем синхровход

счетчика 31, соединенный с вторым входом схемы 34 совпадения, подключен к синхровходу формирователя 16, соединенные вместе входь: сброса счетчиков 31 и 35 и триггера 33 подключены к входу сброса формирователя 16 выход инвертора 36 соединен с третьим входом схемы 34 совпадения, а его вход подключен к управляющему входу формирователя 16, выход счетчика 31 подключен к первому выходу формирователя 16, а выход счетчика 35 - к второму выходу формирователя 16.

Станция работает следующим образом,

В исходном состоянии сигналы с выхода блока 1 сейсмоприемников поступают на вход блока 3 усилителей и затем на коммутатор 4. Последний поочередно подключает выходы усилителей 3 к входу двоичного усилителя 5, который усиливает поступающие на него выборки сигналов до величины, определяемой верхним диапазоном аналого-цифрового преобразователя 6, и измеряет двоичный порядок выборки. Нормирование с точностью до двоичного порядка выборки вместе с двоичньм порядком поступают на вход аналого-цифрового преобразователя 6, где формируется двоичный код мантиссы, соответствующий величине входного сигнала. Результаты аналого-цифрового преобразования поступают на входы блоков 7-12 запоминающего устройства, однако эти блоки не производят никаких операций. Блок 15 производит анализ сигнала, поступающего со второго выхода блока 3 усилителей, а формирователи 13, 14 и 16 находятся в неактивном состоянии с нулевыми сигналами на выходах.

Блок 2 приемо-передачи находится в состоянии ожидания поступления ко- манД) по радиоканалу. После приема блоком 2 приемо-передачи, поступившей по радиоканалу команда: Начать работу, он формирует на первом выходе сигнал, по которому аналого-цифровой преобразователь 6 начинает в моменты выдачи им информации на входные шины блоков 7-12 запоминающего устройства формирование синхроимпуль- сов на синхронизирующем выходе, а формирователь 13 выдает на входы управления записи блоков 7-12 запоми255978

,

10

15

20

25

30

35

нающего устройства команду Начать запись первого блока запоминающего устройства. По этой команде блок 7 запоминающего устройства переходит в режим записи информации и при поступлении на его вход информации с выхода аналого-цифрового преобразователя 6 записывает ее в ячейки своей памяти, а формирователь 16 по синхроимпульсу с аналого-цифрового преобразователя 6 изменяет код адреса записи своем первом выходе на единицу. При поступлении кода единицы на первый вход формирователя 14 длительности записи, последний периодически подает на входы управления регенерацией блоков 7-12 команду Регенерировать нулевую ячейку, по которой блок 7 организует хранение записанного слова информации. Далее, с появлением на входе блока 7 следующего информационного слова, оно аналогично предыдущему записывается в память блока 7, формирователь 16 по синхроимпульсу с аналого-цифрового преобразователя 6 изменяет код А на первом выходе на единицу и формирователь 14 периодически формирует команды Регенерировать нулевую ячейку и Регенерировать первую ячейку, По этим командам блок 7 организует хранение двух записаннь:х слов информации .

Процесс записи и хранения поступающей информации производится аналогично описанному в течение 10 с, За это время код записи Л возраста40

45

ет до величины К , Далее с прс-. туплением следующего слова информации оно записывается в ячейки памяти блока 7 с адресом К + 1, по йм- пульсу на синхровходе формирователь 16 адреса формирует на первом выходе значение К + 1 кода записи и на втором выходе единичное значение кода начала записи А.. . Формирователь 14

длительности записи,

ные значения этих кодов, выдает

используя данна

шины управления регенерацией блоков 7-12 последовательности команд Регенерировать ячейку 1, и Регенерировать ячейку 2, Регенерировать ячейку К+Г , обеспечивающие хранение блоком 7 информации, записан- ной в ячейках памяти с первой по К+Ь Величина области хранения информации X в блоке 7 в этом случае определяется выражением X(К+1). С

приходом каждого следующего слова информации формирователь 16 изменяет на единицу значения кодов на первом и втором выходах одновременно и, следовательно, значения этих кодов будут связаны соотношением

AJ - Анз К.(1)

При этом формирователь 14 выдает команды на входы управления регене12559786

фиксирует значение кода А Ан, на своем втором выходе, производя по каждому синхроимпульсу с выхода аналого-цифрового преобразователя 6 при- 5 ращение на единицу значения адреса записи АJ на первом выходе, начиная со значения А. Формирователь 14 при этом выдает последовательности

по которым блок 7 организует хранение информации в области пам5сти с адресами от Ан до А. Величина области хранения

X : X AHj,(2)

учитывая выражение (1) равна К, что соответствует информации, зарегистрированной за последние 10 с по определению величины К.

команд Регенерировать ячейку А, ,

рацией запоминающих устройств 7-12, Ю Регенерировать ячейку А +, Регенерировать ячейку А.,, а блок 7 запоминающего устройства организует хранение всей поступающей информации, причем после записи информации в i

15 ячейки памяти с адресом А запись

продолжается, начиная с ячеек с нулевым адресом.

Кроме того, при поступлении сигнала Событие формирователь 13 на- После достижения значения кода на 20 чинает производить проверку выпол- первом выходе формироватепя 16 адре- нения условия А,. А. Выполнение

этого условия означает то, что с момента появления сигнала Событие информация записалась в ячейках памяти блока 7 с адресами от А

тем от О до . ,

выходе формирователя 16 осуществляет- равен Х( А..,) + ( К)А„-К. ся таким образом, чтобы выполнялось Таким образом,вся область памяти бло- условиека 7 за исключением К слов записана

(3) 30 после приема сигнала Событие.

са максимального значения А А А. следующее значение этого кода устанавливается нулевым, далее оно вновь будет линейно возрастать до величины А , Формирование кода на втором Л

зс Я° А и за- т.е. объем записи

АН + А К.

В этом случае для всех значении

адреса записи А формирователь 14 выдает последовательности команд, по которым блок 7 организует хранение информации в области памяти с адресами ячеек от Ан до А и с нулевого до А. Объем хранимой информации X определяется выражением X (А - АН. ) + (AJ - О). Подставляя значение дпя Ан из уравнения (3) получают:

X А - ( AJ - К) + .

Таким образом, в данном случае хранится также информация, зарегистрированная за последние 10 с.

При вьтолнении условия А А, формирователь 13 последовательно выдает на входы управления записи запоминающих устройств 7-12 команды Ко35 нец записи первого блока запоминающего устройства и Начать запись второго блока запоминающего устройства. По этим командам блок 7. прекращает запись информации и переходит

40 в режим хранения записанной информации, а блок 8 начинает процесс записи поступающей информации, причем если в этот момент сигналу. Событие присутствовал на выходе блока 15, то

45 блок 8 обеспечивает хранение всей записываемой информации, если же он не присутствовал - хранится только информация, зарегистрированная за последние 10 с.

При достижении значения кода на первом выходе формирователя 16 величины значение кода на втором выходе равно нулю AH. и их дальнейшая связь описывается выражением (1). Процесс регистрации и хранения информации продолжается аналогичным образом до появления на выходе блока 15 сигнала Событие о появлении ин- |})Ормации сейсмического события (зем- летрясение, промьшшенный взрыв).

При поступлении с выхода блока 15 сигнала Событие формирователь 16

45

15 ячейки памяти с адресом А запись

чает то, что с могнала Событие инь в ячейках памяти от А

зс Я° А и за- т.е. объем записи

При вьтолнении условия А А, формирователь 13 последовательно выдает на входы управления записи запоминающих устройств 7-12 команды Конец записи первого блока запоминающего устройства и Начать запись второго блока запоминающего устройства. По этим командам блок 7. прекращает запись информации и переходит

в режим хранения записанной информации, а блок 8 начинает процесс записи поступающей информации, причем если в этот момент сигналу. Событие присутствовал на выходе блока 15, то

блок 8 обеспечивает хранение всей записываемой информации, если же он не присутствовал - хранится только информация, зарегистрированная за последние 10 с.

После приема блоком 2 приемо-пе- редачи, переданной по радиоканалу команды Перадать данные, этот блок организует считывание информации из блока 7 запоминающего устройства и передает ее в радиоканал. После считывания всей информации блок 7 переходит в исходное состояние.

Дапьнейшая работа станции аналогична описанной, причем после заполнения всего объема памяти блока 12 запоминающего устройства запись информации производится в блок 7.

Формирователь 13 команд перехода работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчик 22 и триггер 23 находится в нулевом состоянии. С поступлением сигнала на вход запуска.формирователя 13 он через схему ИЛИ 24 поступает на выход сброса формирователя 13, на синхро- вход триггера 23, устанавливающегося в состояние 1 и на вход шифратора 20, который по этому сигналу и коду с выхода счетчика 22 формирует код команды Начать записи первого блока запоминающего устройства. Схема 17 сравнения анализирует коды, поступающие на ее входы с первого и второго входов формирователя 13, и при их совпадении и при наличии сигнала на управляющем входе формирователя 13 через схему 18 совпадения подает сиг нал на вход одновибратора 19, который формирует на своем выходе одиноч ный импульс, поступающий на входы щифратора 20, одновибратора 21, счет чика 22 и триггера 23.

По переднему фронту этого импульса триггер 23 по входу сброса устанавливается в нулевое состояние и запрещает работу схеьы 18 совпадения, шифратор 20, используя код с выхода счетчика 22, формирует код команды Конец записи первого блока запоминающего устройства и выдает его на выход формирователя 13. По заднему фронту этого импульса счетчик 22 изменяет значение кода на своем выходе на единицу, а одновибратор 21 формирует импульс, который через схему ИЛИ 24 поступает на выход сброса формирователя 13, на шифратор 20 и триггер 23. По переднему фронту этого импульса шифратор 20, используя код с выхода счетчика 22, формирует код команды Начать запись второго блока запоминающего устройства и выдает его на выход формирователя 13. По-заднему фронту импульса на синхровходе триггера 23 этот триггер переводится в единичное состояние. В дальнейшем формирователь 13 при совпадении кодов на его первом и втором входах и наличии сигнала на управляющем входе анапо

20

25

559788

гично описанному формирует последовательно на своих выходах код команды Конец записи второго блока запоминающего устройства, сигнал на вы- 5 ходе сброса, код команды Начать запись третьего блока запоминающего блока. В дальнейшем процесс повторяется аналогичньп-1 образом, причем после формирования команды Конец запи- 10 си шестого блока запоминающего устройства формируется команда Начать запись лервого блока запоминающего устройства.

; Формирователь 14 длительности за писи работает следукицим образом.

В исходном состоянии триггер 26 и счетчик 29 находятся в нулевом состоянии. Генератор 28 формирует на своем выходе последовательность импульсов, которая поступает на счетный вход счетчика 29, По заднему фронту импульсов этой последовательности счетчик 29 формирует на своем выходе линейно-возрастающий двоичный код, причем при достижении значения кода максимального процесс повторяется с нулевого значения. Этот код поступает на вторые входы схем 25 и 27 сравнения и шифратора 30, Схема сравнения осуществляет сравнение значений кодов, поступающих с первого входа формирователя 14 и с выхода счетчика 29, и при их совпадении формирует на своем выходе сигнал пере35 вода триггера 26 в единичное состояние . Шифратор 30 во время присутствия уровня лог.1 с выхода триггера 26 на его первом входе по каждому переднему фронту импульсов с выхода

40 генератора 28 в зависимости от значения кода на выходе счетчика 29 формирует одну из последовательности ко манд: Регенерировать ячейку Ацз Регенерировать ячейку А + 1,... .

5 Схема 27 сравнения производит сравнение значений кодов, поступающих со второго входа формирователя 14 и с выхода счетчика 29, и при их совпадении формирует на своем выходе сиг50 нал сброса триггера 26, по которому тот переводится в нулевое состояние. Уровень лог.О сигнала с выхода триггера 26 запрещает формирование шифратором 30 команд.

55

Таким образом, последняя формируется команда Регенерировать ячейку AJ.

30

в дальнейшем работа продолжаетя аналогичным образом.

Формирователь 16 адреса работает

следукяцим образом.

По сигналу на входе сброса формирователя 16 счетчики 31 и 35 и триггер 33 устанавливаются в нулевое состояние. С поступлением импульсов а синхровход формирователя 16 счетчик 31 осуществляет счет числа поступивших импульсов.Дешифратор 32 дешифрирует значение кода с выхода счетчика 31 и при его значении, равном И, формирует на выходе сигнал установки триггера 33 в единичное состоя ние. При отсутствии сигнала на управляющем входе формирователя 16 и уровне лог. М сигнала с выхода триггера 33 схема 34 совпадений по каждому импульсу на синхровходе формирователя 16 формирует импульс, поступающий на счетный вход счетчика 35. Таким образом, триггер 35 будет производить счет импульсов, поступающих на синхровход формирователя 16 параллельно со счетчиком 31, причем разность значений кодов на выходах этих двух счетчиков и, следовательно, на первом и втором выходах формирователя 16 будет равна К.

При появлении сигнала на управля- няцем входе формирователя 16 уровень лог.О с выхода инвертора 36 запрещает прохождение импульсов на вход счетчика 35 и-в дальнейшем код на его выходе остается постоянным, тогда как счетчик 31 продолжает счет числа поступивших импульсов.

С приходом сигнала на вход сброса формирователя 16 работа его начи- нается с начала описанным образом.

Формула изобретения

-

Полевая телеметрическая сейсмичес- 45 выходу блока распознавания землекая станция, содержащая блок сейсмо- приемников, соединенный через последовательно включенные блок усилите

25597810

лей, коммутатор, двоичный усилитель, аналого-цифровой преобразователь и блок запоминающего устройства динамического типа с входом блока приемо- 5 передачи и блок распознавания землетрясений, соединенный с вторым выходом блока усилителей, отличающая ся тем, что, с целью повышения эффективности работы стан- 10 ции путем уменьшения потерь сейсмической информации при регистрации за счет увеличения объема запоминающего устройства при одновременном снижении потребляемой энергии, затрачен- 15 ной на единицу регистрируемой информации, в него введены дополнительные параллельно соединенные блоки запоминающего устройства динамического типа, формирователь команд перехода, 20 формирователь длительности записи, формирователь адреса, причем входы управления записью блоков запоминающего устройства соединены с выходом формирователя команд перехода, вход 25 запуска которого и вход запуска аналого-цифрового преобразователя подключены к выходу блока приемо-переда- чи, входы управления регенерацией блоков запоминающего устройства сое- 30 динены с выходом формирователя длительности записи, входы управления считыванием блоков запоминающего устройства соединены с вторым выходом блока приемо-передачи, синхронизиру- 35 Ю1ЦИЙ выход аналого-цифрового преобразователя подключен к синхровходу формирователя адреса, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми и вторыми входа- 40 ми формирователя длительности записи . и формирователя команд перехода, уп- равляюйщй вход формирователя адреса, совместно с управляющим входом формирователя команд перехода подключены

трясений, а вход сброса формирователя адреса соединен с вторым выходом формирователя команд перехода.

Редактор Н.Данкулич

Составитель Д.Заргарян

Техред И.Поповкч Корректор И.Муска

Заказ 4820/46Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

- -- - - - --.„- - - - - - - -. - .

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

Изобретение относится к сейсмометрии и может быть использовано в составе цифровых телеметрических систем сбора сейсмической информации. Цель изобретения - повьшение эффективности работы станции путем уменьшения потерь сейсмической информации при регистрации за счет увеличения объема запоминающего устройства при одновременном снижении.значения потребляемой им энергии, затраченной на единицу регистрируемой информации. Полевая телеметрическая сейсмическая станция снабжена дополнительно введенными блоками запоминающего устройства динамического типа и формирователями команд перехода, длительности записи и адреса. 4 ил. (/)