Способ дистанционной синхронизации сейсмического вибратора и сейсмостанции и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК G01V1/22 

Изобр Чсиие относится к способам и устройствам /дистанционного управления работой сс| 1смических вибраторов и сейсмостан- ции нри вибрационных сейсморазведочных работах.

Известен способ и устройство для дистанционной синхронизации сейсмического вибратора и сейсмостанции, в котором имеются средства генерирования программного сигнала на вибраторе и сейсмостанции и средства запуска их. В этом устройстве пере- дается рабочий сигнал, соответствующий программному сигналу, отработанному вибратором, на сейсмостанцию, где он исноль- зуется для обработки принятых сейсмических сигналов 1.

Однако этот,способ и устройство приводит к чрезмерной загрузке радиоканала и рабочий сигнал, переданный таким способом, в значительной степепи подвержен действию помех, имеющих место в тракте передача -- прием. Это искажает форму сигнала и де- лает его малопригодным для использования в операциях обработки сейсмического сигнала.

Наиболее близким техническим решением является способ дистанционной синхронизации сейсмического вибратора и сейсмостанции, в котором на сейсмостанцми 1 ене- рируют кодированную команду управления, передают ее на сейсмический вибратор и по окончании кодированной команды управления одновременно начинают генерировать рабочие программные сигналы на сейсмическом вибраторе и сейсмостанции, а также устройство для осуществления этого способа, содержащее на сейсмостанщш блок кодированной команды управления, соединенный своими выходами с блоком передачи и блоком рабочего нрограм.мно1Ч) сигнала, а на вибраторе - блок приема, соединенный через блок дешифрирования кодированной команды управления и блок рабочего програм- .много сигнала с блоком си. ювого управления вибратором 12).

Недостатком данного способа и устройства является отсутствие коптроля за возможными относительными изменениями параметров рабочих программных сишалов на вибраторах и сейсмостанции во время проведения сеанса, которые могут нривести к искажениям нолезной информации, oco6einio при длите.и.ных сеансах зондирования. Поэтому значепие контроля, а при необходимости и введение внешней коррекции изменившихся параметров рабочих програм- мных сигналов, ириобретает особенно важное значение.

и,ель изобретения -- повьинение точности синхронизации за счет периодической коррекции фазы )абочего I porpaMMHoro сигнала сейсмостанции.

Поставленная цель достигается тем, что в способе дистанционной синхронизации сей- смическогч) вибратора и сейсмостанции, в ко

5

5

0

Q

0

5

5

0

5

тором на сейсмостанции генерируют коди- розанную команду управления, передают ее на сейсмический виб)атор и по окончании кодированной команды управления одновременно генерируют рабочие программные сигналы па сейсмическом вибраторе и сейсмостанции, в момент начала генерирования кодированной команды управления генерируют в системе сейсмостанции вспомогательный программный сигнал, изменяющийся по тому же закону, что и рабочий программный сигнал, а затем в процессе генерирования вспомогательного и рабочих программпых сигналов периодически генерируют и передают кодированную команду управления, причем момент ее пачала совменлают с заданной фазой вспомогательного программного сигнала, а в момент оконча1П1я кодированной команды управления текуп1ую фазу рабочего программного сигна.ча вибратора уста- нав,.1ивают в состояние, соответствующее заданной фазе вспомогательного нрограммного сигнала. Поставленная цель достигается также тем, что в устройстве для дистанционной синхронизации сейсмического вибратора и сейсмостанции, содержащем на сейсмостанции блок кодированной команды угфав- .чепия, соединепн1;1Й своими выходами с блоком передачи и блоком рабочего програ.м- много сигнала, а на вибраторе - блок приема, соединенный через блок дешифрирования кодированной команды управления и блок рабочего программного сигнала с блоком силового управления вибратором, на сейсмостанции установлен1з1 блок выбора фазы, первым входом соединенный с сейсмостан- цией, а выходом - с блоком кодированной команды управления и блок вспомогательного программного сигнала, подключен Ц)1Й к другому входу блока выбора фазы, а на вибраторе установлен блок внешней коррекции фазы, подключен- Ш)|й между б.поками дешифрирования коди- (юванной команды управления и рабочего программного сигиала.

На фиг- 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы его работы.

Б.лок 1 (фиг. 2) всномогате. шного программного сигн.ал.а установ.лен на сейсмостанции 2 и соединен с ней. Другой выход сейсмостанции связан с первым входо.м блока 3 выбора фаз, второй вход последнего соединен с блоком 1 вспомогате. программного сигна,:1а, а выход подключен к блоку 4 кодированной команды управле1 ия. Сиг- на. Пз с выходов блока 4 ко.аированной команды управления с одной стороны через блок 5 рабочего программного сиг нала поступают м.а сейсмостапцию, а с дру1 ой -- через 6, iOK 6 передачи команд излучаются в эфир. Вход сейсмостапции 2 соединен с косой 7 сейсмодатчиков. На вибраторе чстапов- . ICH блок б внешней коррекции ()азы. сое- дине1П ЫЙ первым входом с б.ликом П дешифрирования колированной команды управления, вторым входом и выходом с блоком И) рабочего программного сигнала. Кодированные команды управления принимаются антенной через блок 11 приема команд и поступают в блок 9 дешифрирования кодированной команды управления. Выход блока 10 рабочего программного сигнала соединен через блок 12 силового управления с вибратором 13.

Устройство работает следующим образом.

Пусковой импульс 14, вырабатываемый в сейсмостанции 2 (фиг. 1), подготавливает устройство к началу работы, запуская блок 1 вспомогательного программного сигнала, который начинает формировать вспомогательный программный сигнал 15, представляющий собой гармонический сигнал с линейным законом изменения частоты. Блок 1 вспомогательного программного сигнала, блоки 5 и 10 рабочих программных сигналов на сейсмостанции и на вибраторе идентичны и могут состоять, например, из высокостабильного тактового генератора, счетчиков-делителей тактовых импульсов, регистра текущей частоты и накапливающего сумматора.

В блоке 1 вспомогательного программного сигпала в моменты перехода программного сигнала 15 из отрицательного значе- пия в положительное через пуль формируются импульсы 16 пулевой фазы, которые поступают в блок 3 выбора фазы. На другой вход блока 3 выбора фазы поступают тактирующие импульсы 17, которые определяют моменты начала формирования и посылки кодированных команд управления. Частота посылки кодированных команд управления (частота тактирующих импульсов) определяется опытным путем и может быть задана оператором сейсмостанции в зависимости от условий проведения сеанса зондирования. По тактирующим импульсам в блоке 3 выбора фаз формируются временные интервалы 18 для выделения импульсов нулевой фазы, которые в виде импульсов 19 начала кодированной ко.манды прав.1ения запускают блок 4 кодированной команды управления. Блок 3 выбора фазы может представлять собой спусковую схему для формирования временного интервала и логическую схему И. С поступлением импульса I Q в блоке 4 кодированной команды управления начинает вырабатываться цифровая команда опредсменной д.ииель-ности 20, заданной выбранным кодом. Блок 4 кодированной коман.чы управления .может быть выпоп.пеп, например, в виде генератора бинарно ii импу. 1ьспой последовательности, каждьи раз : а1 ускаомый импу.1ьсами. 19. По Konnv к(lдиpoвilllнoi l команды управ.1ения фо)мируются им1: ibvbi 2i, из которых пор0

вый импульс запускпог б.юк .i рабочего про- грам.много сигна.ч;, npinic.M формироиаппе рабочего программно -о сигнала 22 начп- нается с нулевой фазы и той же частоты, с которой начиналось генерирование вспомога- тельпого программного спгна,ча. Последующие импульсы 21 по желанию могут быть использованы для коррекцпи фазы и частоты сигнала 22, который поступает в сейсмо- стапцию 2 для обработки первичной информации, снимаемой с косы 7 сейсмодатчи- ков.

Сформированная кодированная команда управления поступает также в блок 6 передачи команд, а затем излучается в эфир.

5 В месте расположения вибратора кодированная команда унравления принимается блоком 11 приема комапд. С блока 11 ирпе- ма комад сигнал поступает в блок 9 деп1иф- рирования кодированной команды управления, выполненный, нанример, в виде согласо0 ванного фильтра. В блоке 9 выделяются импульсы 23 конца дешифрированной команды одновременно с импульсами 21, временные положения которых соответствуют моментам перехода через нуль рабочего про5 граммного сигнала на сейсмостанции. Импульсы 23 поступают в блок 8 внeпJneй коррекции фазы, первый из них запускает блок 10 рабочего программного спгнала, в котором начинает генерироваться рабочи; программный сигнал 24, повторяющий с.г0 нал 22. Последующие импульсы 23 в блоке 8 внешней коррекции фазы сравниваются но временным положениям с моментами нерехо да через нуль рабочего про1 раммного сигнала 24, поступающими из блока К). 11ри несовпадении фаз рабочих программных сиг5 налов на сейсмостапции 22 и на виб)ато- ре 24 вырабатывается сигиа.1 опп1бки. который поступает в б.чок 10 рабочего программного сигнала.

По сигнал . ошибки производится кор0 рекция фазы рабочего ирограм |;ого сигнала 24 таким образом, чтобы сигнал 24 по частоте и фазе четко соответствовал рабочему програм.мпому сигналу 22. Блок 8 внеплней коррекции фазы может быть выпо, нен, например, в виде фазового детектора.

5 Сигнал 24 от блока 10 рабочего программного сигнала через блок 12 сп. юво- го управления поступает на вибратор 13 и излучается в землю. Блок 12 силового управления может быть выполнен, нанрпQ мер в виде электромашинного преобразователя постояпного тока в переменный, снаб женный тиристорной схемой управления. Количество вибраторов допускается различным от 1 до 5 и 6o. iee.

Пспо.п зование п.ре.члагаемого устройства

5 позволяет повысить иадежпость и достоверность ло.чучаемо: информации. Кроме того, значите.чыю повышается производите. ност1 работ.

фиг1

19 20 21

.

.J

1. Способ дистанционной син.кронп- : ,иции сейсмического вибратора и сейсмо- стаиции, в к()1О)ом на сейсмостанннн генери- руюг кодированную ко.манду унравления, не- редают ее на сейс.мический В11б)атор и по окончанмн кодированной команды унрав.пе- 1И1Я одновре.меино генерируют рабочие нро- I pa.MMHbie сигна.ты на сейсмическо.м вибраторе и сейсмоетаннии, отличающийся тем, что, с целью иовьпнения точности синхронизации за счет иериодической коррекции фазы рабочего нрогра.ммного сигнала вибратора в соответствии с фазой рабочего нрограммного сигнала сейс.мостанции. в момент начала ге- не|П11)ования кодироваиной ко.манды унрав- :ieiuiH генерируют на сейсмостанции вспомогательный программный сигнал, меняющийся но тому же закону, что и рабочнй про- грам.мный сигнал, а зате.м в нроцессе генерирования нсномг-а.тельпого и рабочих про- гра . L uriin. iOB не|111одичес чИ генернрмог и нередают 1чоди К)() команду ;1епия. нриче.м момент ее начала coisvie тают с за.танной фазой всги.югателыюго ,ног |) сигна. 1а. а л момент оконча- ння кодг рованной команды ;1равления гекх- тую фазу рабоче|-о нрограммного сигна.ча вибра.тора устанав.кивают в состояние, соответствующее заданно фазе всномогатель- ного нрограм п1ОГ(1 сигна,:1а. 2. Устройство для дистанционной син- хронизации сейсмического вибратора и сей- с.мостаниии, содержащее на сейсмостанции блок кодированной команды управления, соединенный своими выходами с б,1оком иереда- чи и блоком рабочего нрограммного сигнала, а на вибраторе - блок нрне.ма, соединенный через блок дешифрирования кодированной команды унравления и блок рабочего нрограммного сигна,та с блоком силового ирав,те.ния вибратором, отличающееся тем, что, с целью новышения точности син- хронизаши за счет периодической коррекции фазы )абочего программного сигнала вибратора в соответствии с фазой рабочего нро- грам.много сигнала сейсмостанц|1И, на сей- смостаиции установлены блок выбора фазы, первым входом соединенный с сейсмостан- цией, а выходом - с блоком кодированной команды унравления, и блок всномогате.ть- ого программного сигнала, подключенный к другому входу б, юка выбора фазы, а на вибраторе установлен б, 1ок внешней коррек ции фазы, нодключенный между б.чоками дешифрирования кодированной команды управления и рабочего нрограммного сигнала. сл оо ю оо СО ;о