Электроразведочная система для прогноза землетрясений Советский патент 1991 года по МПК G01V3/08 

Изобретение относится к электрораэве- дочной технике и предназначено для измерения, регистрации и обработки электромагнитного поля в детальных площадных электромагнитных исследованиях при прогнозе землетрясений методами зондирования становлением поля (ЗС) и магни- тотеллурического зондирования (МТЗ).

Известна электроразведочная станция, предназначенная для измерения и регистрации электромагнитного поля методами ЗС и МТЗ. Станция имеет два измерительных канала для измерения двух ортогональных электрических компонент

электромагнитного поля и три измерительных канала для измерение- трех ортогональ- ныхмагнитныхкомпонент

электромагнитного поля. Все измерительные каналы подключены к последовательно включенным коммутатору каналов, импульсному аналого-цифровому преобразователю (АЦП), цифровому сумматору и магнитному регистратору Каждый измерительный канал состоит из последовательно включенных датчика, усилителя и следящего АЦП Кроме того, станция имеет систему управления работой всех узлов Частотный диапазон измерений поля методом МТЗ равен 0-5,10 Гц, методом ЗС -0-60 Гц.-Дисо

намический диапазон рзвен 96 дБ на каждом пределе измерений.

Недостатками станции являются ограниченность частотного и динамического диапазонов измерения поля, что приводит к ограничению информативности и производительности работ методами МТЗ и ЗС, а также использование нестандартного магнитного регистратора и невозможность дистанционного управления,что не позволяет использовать станцию в системах автоматизации больших площадных экспериментов и исключить обшивки операторов.

Намболее близкой к изобретению является цифровая рэдыотелеметрическая система сбора и обработки геофизической информации для прогнозирования землетрясений с мощными импульсными источниками тока, состоящая из региональной мощной импульсной генераторной установки и связанных с нею и с центром обработки данных цифровых станций сбора геофизической информации. Цифровые станции геофизической информации имеют блок датчиков электромагнитного поля, последовательно соединенный с блоком усилителей, блоком импульсных аналого-цифровых

преобразователей, а также блок хранения, систему управления и блок передачи,.причем входы управления усилителей, аналого- цифровых преобразователей подключены к выходам системы управления. Станция может работать с. центром обработки как в режиме реального времени, так и в режиме автономной работы. Каждая станция предназначена для измерения искусственного электромагнитного поля, возбуждаемого импульсными источниками как в одиночном, так и в периодическом режимах. При

этом измеряется пять компонент электромагнитного поля при регистрации одиночного импульсного сигнала и три компоненты при регистрации периодических сигналов. При таком построении систе- мы сбора при обработке данных невозможно разделить региональное поле, возбуждаемое искусственным источником на данном пункте наблюдений, и составляющие от местных неоднородностей, а также сезонные изменения. Разделение вторичных полей, создаваемых неоднородностями

верхней части разреза и глубинными объектами при таком построении системы сбора и обработки, невозможно. Все указанные недостатки снижают точность определения геоэлектрических характеристик исследуемого района.

Целью изобретения является повышение информативности и надежности системы.

На чертеже показана функциональная схема электроразведочной системы для прогноза землетрясений.

Электроразведочная, система для пр о- гноза землетрясений содержит региональную генераторную установку (РГУ) 1, связанный с нею центр 2 обработки данных (ЦОД), измерительные станции (НС) 3, связанные между собой шиной А обмена и с 0 локальными центром 5 сбора данных (ЛЦС), образующие одну из локальных подсистем 6.

Каждая из остальных локальных подсистем 6 содержит локальную генераторную 5 установку (Л ГУ) 7, связанную со своим (ЛЦС) . 5 шиной 4 обмена, ЛЦС 5.связан с НС 3 также шиной 4 обмена, ИС 3 связана между собой шинами 4 обмена, образующими кольцо. Локальные подсистемы 6 соедине- 0 ны радиоканалами 8. с ЦОД 2, а также в случае необходимости-между собой.

Электроразведочная система позволяет осуществлять синхронное измерение регионального поля на локальных сетях в 5 окрестностях пунктов наблюдений и регионального источника;

проводить синхронное измерение на этих же сетях полей локальных источников; реализовать высокоплотную систему 0 наблюдений в условиях средне- и сильнопересеченной местности;

существенно снизить информационные потоки между пунктами наблюдений и цен- 5 тром обработки данных;

повысить надежность локальной сети благодаря использованию кольцевых линий связи (шин обмена).

Введение в электроразведочную систе- 0 му для прогноза землетрясений локальных подсистем наблюдения позволяет провести разделение вторичных полей, создаваемых неоднородност-ями верхней части разреза и локальными глубинными объектами. Таким об- 5 разом может быть существенно повышена точность определения геоэлектрических характеристик.

Электроразведочная система информации работает по следующему алгоритму. 0Центр 2 обработки данных (ЦОД) по дуплексному радиоканалу 8 передает на локальные центры сбора (ЛЦС) 5 команду одного из следующих режимов работы:

1.Подготовка локальных сетей к работе. 5 Тестирование аппаратуры.

2.Режим магнитотеллурического зонди-- рования.

3.Режим зондирования становлением . поля от регионального источника.

4.Режим зондирования становлением

поля от локального источника.

5.Передача результатов в ЦОД,

6.Передача результатов локальными центрами сбопя информации друг другу

Локальные центры сбора (ЛЦС) в соответствии с принятой командой реализуют установленный алгоритм работы

включение аппаратуры локальной сети в соотоетствующий режим;

тестирование технического и программного обеспечения локального центра сбора, измерительных станций и локальной генераторной установки;

управление аппаратурой локальной сети синхронно с центром обработки данных и другими локальными сетями;

обработку результатов работы;

обмен информацией между локальными центрами и центром обработки данных.

Наличие дуплексных радиоканалов, связывающих локальные центры сбора между собой и с центром обработки данных, позволяет реализовать адап гивную систему связи в зависимости от состояния радиоканала: условий распространения радиоволн, существующего уровня помех и т п.

По каждой из команд центра 2 обработки данных, перечисленной выше, локальный центр 5 сбора вырабатывает последовательность команд управления, которые по кольцевой шине обмена 4 передаются на измеритетьные станции 3. Внутренний тактовый генератор каждой измерительной станции 3 в соответствии с принятой командой вырабатывает серию тактовых импульсов, обеспечивающих работу всех измерительных каналов измерительной станции 3 Кольцевая линия связи (шина обмена) служит для передачи питания, команду управления и передачи данных. Устройство управления измерительных станций 3 работают как программные автоматы, реализующие заложеннчй в них временной алгоритм управления измерениями.

Например, ДЛР обычного прочностиче- ского полигона, средняя площадь одной локальной сети может быть равна 5-10 км , а общее число локальных сетей 15-20.

В качестве регионального источника используют заземленный электрический диполь длиной 5-7 км Тек в диполе

возбуждают генераторной установкой, типа импульсного МГД-генератора однократного действия с амплитудой тока порядка нескольких ампер или генераторной усганов- кой типа ЭИС-бОО с амплитудой импульсов типа 500 А, работающей в пеоиодическом режиме Региональное попе измеряют на локальных сетях на расстояниях до 50 км от источника. Для измерения испопьзуют электрораз едочные станции типа ЦЗС МГД или специализированные цифровые измерительные станции ЦИС

В качестве локальных источников ис- польз уют заземленные электрические диполи длиной 0,5-1,0 км или незаземленные петли размером 0,50,5 км, 1,,0 км. Ток в диполях возбуждают генераторными установками типа ГЭР ЭВП-203 с амплитудой тока 6-15 А или элсктроразеедо ными сганииями типа ЗРС-67 с амплитудой импупь- сов тока до 50 А, Передача данных и команд управления осуществляется с помощью УКВ оэдиостанций типа 5Р21С-3 иль 5Р1С- 4 с дистанционно-управляемь ми ретрансляторами . Центр обработки данных строится на базе нескольких ммниЭВМ типа СМ , локальные центры сбооа данных - на базе микроЭВМ Электроника - 60 МС 1212, ДВК-3.

Ф о р м у л а и з о б р е т е и г Электроразведоч зя система для прогноза землетрясений содержаид: генератор н у -о у с тлз ч о в к у и и с, м е о и т с л ь н у е

станции связанные г. ней и обработки данных, отличающаяся лем. ч го, с целыо повышения мнгг 1мат; вности и мз- дежнс сг ч системы, она и неско ;ь- ких покапьных подсистем, из

которых включает центр обработки дамны4 , соединенный с генераторной установкой и сетью измерительных станций соответственно шиной обмрна и кольцевой шиной обмена данными, причем е одной из окгльных- подсистем генераторная уста овка вы полне1-1 в виде региональной я центры обработки дачных лгка ь.нх поде, стем связаны между собой : , ювь введенным региональным центром обрчботм.1 данных

радиоканалами

Изобретение относится к электроразведочной технике и предназначено для измерения, регистрации и обработки электромагнитного поля в детальных площадных электромагнитных исследованиях при прогнозе землетрясений методами зондирования становлением поля (ЗС) и магнитотеллурического зондирования (МТЗ). Целью изобретения является повышение информативности и надежности электроразведочной системы. Поставленная цель достигается за счет того, что система состоит из нескольких локальных подсистем, каждая из которых включает центр обработки данных, соединенный с генераторной установкой и сетью измерительных станций соответственно шиной обмена и кольцевой шиной обмена данными, причем в одной из локальных подсистем генераторная установка выполнена в виде региональной, а центры обработки данных локальных подсистем связаны между собой и вновь введенным региональным центром обработки данных радиоканалами. 1 ил. (Л