Система регистрации сейсмической информации Советский патент 1987 года по МПК G01V1/24 

11

Изобретение относится к геофизическому приборостроению, предназначено для использования в качестве сей- сморегистрирующей аппаратуры при полевых разведочных работах и является усовершенствованием системы по основному авт.св. № 1249604.

Цель изобретения - улучшение качества регистрации и повышение про- изводительности сейсморазведочных работ.

На фиг.1 представлена структурная схема системы регистрации сейсмической информации; на фиг,2 - структур- ная схема специализированного процессора; на фиг.З - структурная схема устройства управления визуализато- ром5 на фиг.4 - функциональная схема блока управления.

Система регистрации сейсмической информации (фиг.1) содержит центральное управляющее устройство (ЦУУ) 1, устройство управления накопителем (УУН) 2 со входами 3-5, накопитель на магнитной ленте (НМЛ) 6, устройство управления визуализатором (УУВ) 7 с входами 8-10, визуапизатор 11, устройство формирования (УФ) 12 с входами 13-15, специализированный процессор (СП) 16 с входами 17-19, устройство управления распределением информации (УУРИ) 20 с входами 21-24, запоминающее устройство (ЗУ) 25, первый 26, второй 27, третий 28, четвертый 29, пятый 30, шестой 31, седьмой 32 и восьмой 33 каналы обмена инфоомаиией (КОИ). Причем КОИ 26 соединен с входом НМЛ 6 и входами 5 УУН 2, КОИ 27 соединен с входами ЗУ 25 и входами 23 УУРИ 20, КОИ 28 соединен с входами ЦУУ 1 входами 3 УУН 2, входами 8 УУВ 7, входами 13 УФ 12, входами 17 СП 16 и входами 21 УУРИ 20, КОИ 29 соединен с вхо- дами 22 УУРИ 20, КОИ 30 соединен с входами 14 УФ 12, входами 19 СП 16 и входами 24 УУРИ 20, КОИ 31 соединен с входами 4 УИН 2 и входами 15 УФ 12, КОИ 32 соединен с входами 9 УУВ 7 и входами 18 СП 16, КОИ 33 соединен с входами визуализатора 11 и входами 10 УУВ 7 о

СП 16 (фиг.2) содержит процессор 34 обмена, буферные ЗУ 35-39, диспетчер 40 канала, адресный процессор 41 , контроллер 42.суммирующий вычис- - литель 43, умножающий вычислитель

д

g 0

5 о „ 0 5 g

5

512

44, логический вычислитель 45, КОИ 46-51.

Все входы-выходы устройств, приведенных на фиг,2, являются интерфейсными, ,предназначенными для двухстороннего обмена информацией между устройствами по КОИ 46-51.

УУВ 7 (фиг.З) содержит первый блок 52 обмена информацией с входами 53 и 54 и выходами 55 и 56,, блок 57 управления с входами 58-60 и выходами 61-64, второй блок 65 обмена информацией с входами 66-70 и выходами 71-73, третий блок 74 обмена информацией с входами 75-78 и выходами 79.

Блоки 52, 66 и 74 выполнены аналогично блоку обмена информацией блока 2,

Блок 57 управления (фиг.4) содержит счетчик 80 каналов с входом 81 сброса, дешифратор 82 с выходами 83-87, дешифратор 88 с входами 89 и 90, счетчик 91 времени со счетным входом 92, счетчик 93 циклов с входом 94 сброса и счетным входом 95, триггер 96, KOMMVTarop 97 с входами 98 управления, дешифратор 99. Входы 100 и 101 образуют группу входов 58 блока 57, выходы 102-104 которого образуют группу выходов 62.

Функционирование системы регистрации (фиг.1) осуществляется в следующих основных системных процедурах: регистрации сейсмической информации; воспроизведения сейсмической информации; накопления; экспресс-обработки и корреляции.

Системная процедура регистрации сейсмической информации на НМЛ осуществляется следующим образом.

После записи сейсмической информации из КОИ 29 и ЗУ 25 ПРОИЗВОДИТСЯ загрузка в УУН 2 с входов 3 по КОИ 28 управляющей кома;ндь из ЦУУ I . По этой команде в УУН 2 определяется место конца последнего файла записи, после чего ЦУУ 1 производит загрузку, различных командных инструкций в УФ 12 и УУРИ 20 3 зависимости от вида предстоящего формата регистрации.

Регистрация в потрассовом (демультиплексированном - njiX) формате производится следующим образом.

В УУРИ 20 загружаются коды начального адреса, приращения и операции записи заголовка в формате ДМХ. В УФ 12 загружаются коды количества

313

бант в заголовке предстоящей записи в формате ДМХ, количество байт в сейсмической трассе и операции. Во всех системных процедурах в обмене по КОИ 30 УФ 12 выступает активным устройством по отношению к УУРИ 20, т.е. инициирует запросы на представление ему слова по КОИ 30, а УУН 2 является активным устройством по отношению к УФ 12 в их обмене по КОИ 31..

Производится загрузка УУН 2 кодом операции Запись, по которому УУН

2 начинает движение магнитной ленты на НМЛ 6 вперед с обязательным про- хождением этапа ее разгона до номинальной скорости, по достижению которой начинается запись приходящих на входы 4 УУН 2 по КОИ 3 байтов информации. До окончания разгона НМЛ 6 до номинальной скорости ленты УФ 12 выдает запоос по КОИ 30- на УУРИ 20, по которому из ЗУ 25 по адресу . начальной ячейки памяти, формируемому УУРИ 20 на КОИ 27, считьшается первое слово заголовка трассы и передается в УФ 12. Из принятого слова в УФ 12 формируются байты, подготовленные для записи на НМЛ в формате ЛМХ..

По окончании разгона НМЛ на выходах 4 УУН 2 появляется первый запрос по КОТОРОМУ УФ 12 выдает на КОИ 31 байт информации. Принятые из КОИ 31 байты информации записываются затем на НМЛ путем передачи их через КОИ 26. Аналогичным образом происходит передача и запись на НМЛ осталы- ной информации из ЗУ 25.

Системная процедура накопления выполняется следующим образом.

В соответствии с программой ЦУУ 1

производится последовательная загруз- системной процедуры является визуака командами СП 16 и УУРИ 20. В результате этого УУРИ 20 переходит к приему сейсмической информации из КОИ 29. Поступающие сейсмические выборки сопровождаются служебным синхросигналом, причем начало нового сейсмического кадра отмечается поступлением сигнала Начало кадра.

По приходу сигнала Начало кадра начинается прием из КОИ 29 вспомогательной информации и запись ее в ЗУ 25. По окончании поступления отсчетов вспомогательных каналов и началу поступления отсчетов сейсмической

50

55

лизация количества отсчетов,соответствующих коду длины, загружаемому в УУВ 7.

Системная процедура корреляции вьшолняется при работе с вибрационными источниками возбуждения. Выпол нение процедуры происходит по окончанию процедуры накопления, когда в ЗУ 25 находится сейсмическая информа ция, подлежащая корреляции.

Корреляция СИ со свип-сигналом в частотной области путем выполнения в СП I6 последовательно операций быстрого пр еобразования Фурье (БПФ)

0

5

0

5

0

5

0

4

информации УУРИ 20 организует ее передачу в СП 16 и ЗУ 25.

В процессе вьтолнения процедуры накопления после передачи в СП 16 очередного отсчета последний организует выборку из ЗУ 25 сейсмического отсчета соответствующего отсчету, полученному в предыдзтцих циклах возбуждения. После накопления в СП 16 двух имеющихся информационных кодов результат возвращается в ячейку памяти ЗУ 25, соответствующую обрабатываемому отсчету.

Системная процедура экспресс-обработки выполняется в случае необходимости визуализации полученного сейсмического материала.

Перед началом этой процедуры в ЗУ 25 должна находиться информация, поступающая на вход системы регистрации по КОИ 29, либо вопроизведенная с магнитной ленты с предварительно проведенной записи.

При вьтолнении процедуры производится последовательная выборка информации из ЗУ 25 по адресам, формируе- мым СП 16, причем каждая последующая выборка соответствует сейсмическому отсчету следующего канала. После . ввода в СП 16 последнего отсчета в кадре в СП 16 содержится полный сейсмический кадр, подлежащий визуализации..

По окончании формирования в СП 16 очередного отсчета, подлежащего выводу на визуализатор 11, из УУВ 7 по КОИ 32 поступает в СП 16 сигнал запроса на его предоставление. Окончательная регистрация отсчета на визуализаторе 11 производится под управлением УУВ 7, формирующим соответствующие отсчету информационные коды и сигналы записи. Окончанием

0

5

лизация количества отсчетов,соответствующих коду длины, загружаемому в УУВ 7.

Системная процедура корреляции вьшолняется при работе с вибрационными источниками возбуждения. Выполнение процедуры происходит по окончанию процедуры накопления, когда в ЗУ 25 находится сейсмическая информация, подлежащая корреляции.

Корреляция СИ со свип-сигналом в частотной области путем выполнения в СП I6 последовательно операций быстрого пр еобразования Фурье (БПФ)

51

коррелируемых массивов перемножения Фурье образов и вычисления обратного БПФ.

Адреса считываемой из ЗУ 25 информации формирует СП 16,

По окончании корреляции очередной трассы производится ее пересылка в ЗУ 25. ,

В режиме выполнения процедуры кор- реляции в реальном времени регистрации информации на НМЛ перед началом регистрации должна завершиться корреляция очередной сейсмической трассы, в процессе регистрации которой парал- лельно производится корреляция следующей трассы. Наличие такого кон- веерного принципа выполнения двух процедур, позволяющего сократить временные затраты, возможно благодаря соединению КОИ 30 с входами СП 16, УУРИ 20 и УФ 12. При этом обмен информации по КОИ 30, организованному по принципу Общая шина, позволяет изменять приоритетность устройств, участвующих в обмене в зависимости от выполняемой процедуры. Так, в релсиме - корреляции, совмещенной с регистрацией на НКП, уровень приоритета устройств, участвующих в обмене по КОИ 30 в порядке возрастания, распределяется следующим образом: УУРИ 20, СП 16, УФ 12. Наивысший приоритет имеет УФ 12, по запросу которого СП 16 предоставляет очередной отсчёт сейсмической трассы.

СП 6 (фиг.2) функционирует следующим образом.

Контроллер 42 принимает управляющую информацию (код команды, началь- ные адреса, индексы, длины массивов, константы и т.д.) из ЦУУ 1 по КОИ 28. Код команды поступает также в диспетчер 40 канала. Под управлением диспетчера 40 управляющая информация передается в соответствующие буферные ЗУ 35-39 по КОИ 46.

Из буферных ЗУ 35-39 код команды передается в соответствующие процессоры 34 и 41, вычислители 43-45. По коДу команды диспетчер 40 канала, процессоры 34 и 41, вычислители 43-45 осуществляют переходы на начальные адреса в своих микропрограммах. Начинается выполнение команды .

Процессор 34 обмена и адресный процессор 41 принимают остальные слова управляющей информации из соот

5 о

Q с

Q

5

5

316

ветствующих буферных ЗУ 35 и 36 и

запоминают в своих регистрах.

Процессор 34 обмена выбирает входную информацию из ЗУ 25 по КОИ 30 и пересылает ее в буферное ЗУ 35. Диспетчер 40 канала пересылает ее в буферные ЗУ 36 для запоминания в памяти адресного процессора 41 или в буферные ЗУ 31-39 для обработки в вычислителях 43-45.

Для вьпюлнения сложной обработки информации промежуточные результаты могут многократно пересылаться между вычислителями 43-45 через соответствующие буферные ЗУ 37-39 под управлением диспетчера 40 канала. Кроме этого, массивы промежуточных результатов могут запоминаться в памяти адресного процессора 4 и при необходимости снова подаваться через буферные ЗУ 36-39 на обработку в вычислителях 43-45.

Результаты обработки поступают в буферное ЗУ 35, откуда процессор 34 обмена передает их в ЗУ 25. Кроме того, результаты обработки могут быть переданы адресным процессором 41 по КОИ 32 в визуализатор 11.

УУВ (фиг.З) работает следующим образом.

По запуску процедуры экспресс-обработки сейсмической информации с визуализацией материала в УУВ 7 с входа 8 производится последовательная загрузка кода номера сейсмограммы, кода длины визуализации (1, 2, 4 с) и команды запуска операции. Коды номера сейсмограммы и ее длины поступают с выходов 55 и 61 блока 52, на входы 58 блока 57 управления. По команде запуска операции на вторых выходах блока 52 последовательно появляются сигналы установки УУВ 7 в исходное состояние и запуска его работы, поступающие на входы 68 блока 65. После этого на выходах 73 блока 65 формируется сигнал, запускающий двигатель в визуализаторе. По. истечении определенного интервала времени необходимого для разгона двигателя на входе 71 блока 65 появляется сигнал, поступающий на. вход 59 блока 57 и подготавливающий его к работе. Формирующиеся затем на выходе 72 блока 65 импульсы запуска подаются на вход 60 блока 57 и вход 79 блока 74s в результате чего на входах 78 блока 74 формируется сигнал

запроса ня предоставление байта. Предоставляемый байт сопровождается сигналом ответа от СП 16 по КОИ 32 (фиг.1). После фиксации полученного байта информации в блоке 74 последний появляется- на его выходах 79 и передается на входы 70 блока 65 для последующего вывода на визуализатор. Параллельно с выводом информации на визуализатор передается служебная информация, отражающая метки времени и разметку выводимой сейсмограммы. Для этого соответствующие печатаемой цифре управляющие коды формируются на выходах 62 блока 57 и поступают на входы 68 блока 65.

По окончании прохода одного кадра на выходе 63 формируется сигнал, поступающий на вход 75 блока 74 и запрещающий выдачу в КОИ 32 запросов на предоставление байта из СП. Разрешение на начало.вывода на визуализатор 11 следующего кадра поступает импульсным сигналом с выхода 64 блока 57, поступающим на вход 76 блока 74 и 69 блока 65.

Вывод на визуализатор 11 количества отсчетов, соответствующего загруженному из ЦУУ 1 кода длины, отмечается появлением на выходе 61 блока 57 сигнала окончания операции. При этом в блоке 52 формируется прерывание программы, которое фиксируется в ЦУУ 1.

Блок 57 управления работает следующим образом.

Блок 57 переводится в исходное состояние сигналом на входе 59. После начала поступления на вход 60 периодических сигналов запуска производится последовательное увеличение кода на выходе счетчика 80 каналов. Окончание информационного кадра сигнализируется на выходе 84 дещифрато- ра 82, а окончание полного кадра, либо начало нового сигнализируется на выходе 85 дешифратора 82. Изменение содержимого счетчика 91 времени производится сигналом на его входе 92. Выходной код счетчика 91, подлежащий регистрации на визуализаторе, отмечается выходным сигналом триггера 96 (отметка времени), который устанавливается по сигналу с выхода 86 дешифратора 82 в промежутке между окончанием предыдущего информационного кадра и началом нового.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Сброс триггера 96 производится сигналом на выходе счетчика 91 перед началом нового кадра. Когда время, истекщее с начала регистрации информации и отраженное в виде кода на выходе счетчика 97, совпадает с кодом длины, загруженным из ЦУУ 1, на выходе дешифратора 88 появляется сигнал Равно, означающий окончание операции и перевод устройства управления визуализатором 7 в исходное состояние. Направление передачи информации через коммутатор 97 определяется выходными сигналами дешифратора 82.

Формула изобретения

1.Система регистрации сейсмичес-i, кой информации по авт.св. № 1249604, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества регистрации и повышения производительности, сейсморазведочных работ, введены специализированный процессор, устройство управления визуализатором, визуализатор, первый и второй дополнительные каналы обмена информацией, причем первые входы специализированного процессора и устройства управления визуализатором подключены к каналу обмена с центральным устройством управления, а их вторые входы подключены к первому дополнительному каналу обмена, второй дополнительный канал обмена соединяет входы визуали- затора с выходами устройства управления визуализатором, а третьи входы специализирова шого процессора соединены третьим каналом обмена.

2.Система поп.1, о тличаю- щ а я с я тем, что специализированный процессор содержит процессор обмена, пять буферных запоминающих устройств,, диспетчер канала, адресный процессор, контроллер, суммирующий, умножающий и логический вычислители, причем первый вход контроллера соединен с входом диспетчера канала, первыми входами всех буферных запоминающих устройств, второй вход первого буферного запоминающего устройства соединен с первым входом процессора обмена, второй вход которого является третьим входом специализированного процессора, второй вход ВТОРОГО буферного запоминающего устройства соединен с первым вхо.-г

-1

дом адресного процессора, второй вход которого является вторым входом специализированного процессора, второй вход контроллера является первым входом специализированного про-. цессора, вторые входы остальных буферных запоминающих устройств соединены с входами соответственно суммирующего, умножающего и логического вычислителей.

I 3.Система поп.1,отличаю- щ а я с я тем, что устройство управления визуализатором содержит блок управления и три блока обмена ; информацией, причем первые входы первого блока обмена информацией являются первыми входами устройства управления визуализатором, первые выходы первого блока обмена информацией подключены к первым входам блока управления, первый выход которого соединен с вторым входом первого блока обмена информацией и с парвым

0

41

g о 5

5110

входом второго блока обмена информацией, вторые входы которого соединены с вторыми выходами первого блока обмена информацией, вторые выходы блока управления соединены с третьими входами второго блока, первый выход которого соединен с вторым входом блока управления, третий выход которого соединен с первым входом третьего блока обмена информацией, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления и четвертым входом второго блока обмена информацией, второй выход которого соединен с третьим входом блока управления и третьим входом третьего блока обмена информацией, выходы которого подключены к пятым входам второго блока обмена информацией, третьи выходы которого являются выходами устройства управления визуализа- тором, вторые входы которого являются четвертыми входами третьего блока обмена информацией.;

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и предназначено для использования в качестве сейсморегистрирующей аппаратуры для полевых разведочных работ. Цель изобретения - улучшение качества регистрации при повьш1ении производительности системы. В системе осуществляются операции накопления и экспресс-обработки сейсмических сигналов, а также корреляция одновременно с записью на накопитель. Введением спецпроцессора обеспечиваются накопление сейсмической информации в реальном масштабе времени поступления данных и формирование коррелограмм при ра- . боте с вибрационным источником возбуждения. Введение визуализатора с устройством его управления позволяет осуществлять экспресс-обработку зарегистрированной информации в поле- вьгк условиях. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. § (Л СА5 СП 4 СП К)

28

О/г о« уч п

1

tf

i

5

W«

О

5/

6e{ioi

Редактор Е.Папп

Составитель Д.Заргаряп

Техред Л.Сердюкова Корректор С,Шекмар

Заказ 5691/42 Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие9 г. Ужгород, ул. Проектная, 4