Устройство управления источником сейсмических волн Советский патент 1992 года по МПК G01V1/04 G01V1/37 

Изобретение относится к сейсморазведке и сейсмологии, а именно к системам управления однополярными импульсными источниками сейсмических волн.

Известно устройство управления источником сейсмических волн, содержащее источник командных импульсов (сейсмостанция), электронные ключи, генератор постоянной частоты, схему совпадения, исполнительный орган, блок отметки момента образования сейсмических волн, блок установки заданного числа. Устройство позволяет синхронизировать несколько источников, имеющих различные технологические постоянные срабатывания.

Недостатком этого устройства является также невозможность получения командных сигналов, программно изменяющихся по заданному закону.

Наиболее близким по технической сущности является устройство управления источником сейсмических волн, которое содержит источник командных импульсов, электронный ключ, генератор постоянной частоты и счетчик импульсов, соединенные через первый вход электронного ключа последовательно, исполнительный орган генератора сейсмических волн, выход которого соединен с первым входом блока контроля возбуждения, выход которого соединен с вторым входом электронного ключа, шифраVJ

ю

СА СЛ

СЛ

тор, входы которого поразрядно подключены к выходам счетчика импульсов, блок контроля информации (четности и нечетности), входы которого поразрядно соединены к выходам шифратора, а выход - с входом исполнительного органа генератора сейсмических волн и вторым входом блока контроля возбуждения, дополнительный выход счетчика импульсов соединен с третьим входом электронного ключа.

Недостатком известного устройства управления являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что в устройстве отсутствует возможность оперативного переключения в автоматиче ском режиме формируемых дополнительных последовательностей по требуемому закону, что снижает производительность сейсморазведочных работ и сужает область применения.

Цель изобретения - расширение области применения устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство управления источником сейсмических волн, содержащее источник ко- мандных импульсов, электронный ключ, генератор постоянной частоты и счетчик импульсов, последовательно соединенные через первый вход электронного ключа последовательно, исполнительный орган генератора сейсмических волн, выход которого соединен с первым входом блока контроля возбуждения, выход которого соединен со вторым входом электронного ключа, шифратор, входы которого пораз- рядно подключены к выходам счетчика импульсов, блок контроля информации, входы которого поразрядно соединены с выходами шифратора, а выход - с входом исполнительного органа генератора сейсмических волн и вторым входом блока контроля возбуждения, при этом дополнительный выход счетчика импульсов соединен с третьим входом электронного ключа, согласно изобретению, введен узел переключения дополнительных последовательностей, первый вход которого соединен с дополнительным выходом счетчика импульсов, а второй вход - со вторым выходом электронного ключа и третьим входом счетчика импуль- сов, второй вход которого соединен с третьим выходом электронного ключа, третий вход которого соединен с первым выходом, а четвертый вход- со вторым выходом узла переключения дополнительных последова- тельностей, третий и четвертый выходы которого соединены со вторым и третьим дополнительным входом блока контроля информации, четвертый дополнительный вход

которого соединен с выходом генератора постоянной частоты.

Узел переключения дополнительных последовательностей включает переключатель, первый и второй шифраторы, четыре электронных ключа инвертор, схему И, позиционный счетчик и формирователь, причем выходы переключателя соединены соответственно со входами первого шифратора, первые четыре выхода которого соединены соответственно с первыми входами четырех электронных ключей, а пятый выход - со входом инвертора и выходом четвертого электронного ключа, объединенные выходы первого, второго и третьего электронных ключей образуют первый выход узла переключателя дополнительных последовательностей, первый вход которого образован соединением входа формирователя и первого входа схемы И, второй вход которой соединен с шестым выходом первого шифратора, выход формирователя соединен со вторым входом первого электронного ключа и счетным входом позиционного счетчика и является вторым выходом узла переключателя дополнительных последовательностей, выходы позиционного счетчика соединены соответственно со входами второго шифратора, выходы которого соединены соответственно со вторыми входами второго, третьего и четвертого электронных ключей и схемы И, выход которой является четвертым выходом узла переключателя дополнительных последовательностей, третьим выходом которого является выход инвертора, а вторым входом - вход установки позиционного счетчика.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства управления источником сейсмических волн; на фиг.2 - структурная схема узла переключения дополнительных последовательностей.

Устройство содержит источник 1 командных импульсов, электронный ключ 2, генератор 3 постоянной частоты, счетчик 4 импульсов, шифратор 5, блок б контроля информации (четности и нечетности), исполнительный орган 7 генератора сейсмических волн, блок 8 контроля возбуждения, узел 9 переключения дополнительных поел едо вател ьностей.

При этом источник 1 командных импульсов, электронный ключ 2, генератор 3 постоянной частоты и счетчик 4 импульсов через первый вход электронного ключа соединены последовательно, выходы счетчика 4 импульсов через шифратор 5, представляющий группу из (п-1) двухвходо- вых элементов И-НЕ (И), где п - число разрядов счетчика, соединены поразрядно с

входами блока 6 контроля информации (четности), выход которого через исполнительный орган 7 генератора сейсмических волн соединен с первым входом блока 8 контроля возбуждения и непосредственно со вторым входом этого же блока, выход которого соединен с вторым входом электронного ключа 2, третий вход которого соединен с первым выходом узла 9 переключения дополнительных последовательностей. Первый вход узла 9 соединен с дополнительным выходом счетчика 4, а второй выход узла 9 соединен с четвертым входом электронного ключа 2 и вторым входом (сброс) счетчика 4. Второй выход электронного ключа 2 соединен с третьим входом (сброс) счетчика 4 и вторым входом узла 9 переключения дополнительных последовательностей, третий и четвертый выходы которого соединены с соответствующими дополнительными вторым и третьим входами схемы 6 контроля четности, дополнительный четвертый тактовый вход которой соединен с выходом генератора постоянной частоты 3.

Емкость счетчика 4 импульсов, шифратора 5 и схемы б контроля четности и нечетности выбирается на максимально необходимое количество импульсов в последовательностях.

Подключение выходов счетчика 4 к шифратору 5 производится следующим образом. На входы первого элемента И-НЕ шифратора 5 подключены первый и второй разряды счетчика импульсов 4, на входы второго элемента И-Н Е второй и третий разряды счетчика 4 и т.п. На входы (п-1)-го элемента И-НЕ подключены (п-1)-й и п-1 разряды счетчика 4.

Узел 9 переключения дополнительных последовательностей содержит переключатель 10, первый шифратор 11, электронные ключи 12-15, инвертор 16, схему И 17, позиционный счетчик 18, формирователь 19 и второй шифратор 20.

При этом выходы переключателя 10 соединены со входами первого шифратора 11, первые четыре выхода которого соединены со входами управления электронных ключей 12-15, а пятый соединен со входом инвертора 16, выходы электронных ключей первого 12, второго 13, третьего 14 объеди- яены и являются первым выходом узла 9 переключения дополнительных последовательностей, первый вход которого соединен с первым входом схемы И 17 и входом формирователя 19, выход которого соединен с сигнальным вторым входом электронного ключа 12, тактовым входом счетчика 18 и является вторым выходом узла переключения дополнительных последовательностей.

Нулевой и второй выходы счетчика 18 через второй шифратор 20 соединены со вторым сигнальным входом электронного ключа 15, выход которого соединен со входом инвертора 16, выход которого является третьим выходом узла переключения дополнительных последовательностей. Второй и третий выходы позиционного счетчика 18 через второй шифратор 20 соединены с шестым

0 выходом первого шифратора 11 и со вторым входом схемы И 17, выход которой является четвертым выходом узла переключения дополнительных последовательностей. Второй выход позиционного счетчика 18

5 дополнительно соединен со вторым сигнальным входом электронного ключа 13, а четвертый выход - со вторым сигнальным входом ключа 14. Установочный вход счетчика 18 является вторым входом узла

0 9 переключения дополнительных последовательностей.

Формирователь 19 предназначен для формирования импульса сброса из заднего фронта выходного импульса счетчика 4.

5Первый шифратор 11 предназначен для

преобразования сигналонов, поступающих на его вход, в кодовую комбинацию на его выходах. Электронный ключ 2 сострит из двух триггеров, входы S установки в единич0 ное состояние которых объединены и являются первым входом электронного ключа 2, первые входы установки в нулевое состояние триггеров объединены и являются вторым входом электронного ключа 2, второй

5 вход установки в нулевое состояние первого триггера является четвертым входом электронного ключа, третий вход которого соединен со вторым входом установки в нулевое состояние второго триггера, выход которого

0 является вторым выходом электронного ключа, первым выходом которого является выход первого триггера.

Устройство работает следующим образом.

5 В исходном состоянии два триггера электронного ключа 2 находятся в нулевом состоянии и своими выходными сигналами устанавливают в нулевое состояние счетчик 4, позиционный счетчик 18 узла 9 переклю0 чения дополнительных последовательностей, и генератор постоянной частоты 3 не вырабатывает тактовые импульсы.

Командный импульс с источника 1 (сейс- мостанция) в начале формирования каждой

5 из дополнительных последовательностей импульсов включает триггеры электронного ключа 2. Сигнал с выхода первого триггера включает генератор постоянной частоты 3, который вырабатывает тактовые импульсы, поступающие на двоичный счетчик импульсов 4. Сигнал с выхода второго триггера снимает запрет счета с двоичного счетчика 4 и позиционного счетчика 18 узла переключения дополнительных последовательностей 9.

Частота следования импульсов генератора 3 не должна превышать максимальной частоты следования импульсов, с которой может работать источник сейсмических волн.

Во время счета импульсов счетчиком 4 с его разрядных выходов подается информация на шифратор 5. Информация с выходов шифратора 5 поступает на информационные входы схемы 6 контроля четности и нечетности, на дополнительные второй и третий входы которой поступают сигналы с инвертора 16 и схемы I/I 17 узла переключения дополнительных последовательностей, а тактовые импульсы с выхода генератора 3 поступают на дополнительный четвертый вход (тактирования) схемы б контроля четности и нечетности, которая формирует сигналы управления исполни- тельным органом 7.

В случае несоответствия управляющего сигнала и результата воздействия исполнительного органа 7, блок контроля 8 подает сигнал отключения на триггера электронного ключа 2.

Состояние элементов узла переключения дополнительных последовательностей 9 при работе показано на примере формирования дополнительных последовательностей импульсов.

При нахождении переключателя 10 в положениях 1,2,3 и 4 устройство формирует 1,2,3 и 4 дополнительные последовательности импульсов соответственно.

Формирование первой дополнительной последовательности импульсов происходит следующим образом. Переключатель 10 устанавливается в положение единица при поступлении первого командного им пульса происходит переброс триггеров в единичное состояние, сигнал с выхода первого триггера включает генератор постоянной частоты 3, тактовые импульсы с которого поступают на счетный вход двоичного счетчика 4 и на дополнительный чет- вертый вход тактирования схемы 6 контроля четности и нечетности, сигнал с выхода второго триггера разрешает счет импульсов счетчику 4, информация с которого поступает на шифратор 5 и далее на информацион- ные входы схемы 6 контроля четности и нечетности, на дополнительные входы которой поступает сигнал с выхода инвертора 16 (в случае формирования первой дополнительной последовательности он равен нулю)

и сигнал с выхода схемы И 17 (в случае формирования первой дополнительной последовательности он равен нулю) с выхода схемы 6 контроля четности и нечетности сигнал управления поступает на исполнительный орган 7 и т.п. Сигнал с выхода 3-го разряда счетчика 4 поступает на формирователь 19 узла переключения дополнительных последовательностей 9, где по заднему фронту импульса формируется сигнал .сброса, который возвращает в нулевое состояние первый триггер и счетчик 4, а также, пройдя через электронный ключ 12, возвращает в нулевое состояние второй триггер.

Формирование второй, третьей и четвертой последовательностей происходит аналогичным образом.

При нахождении переключателя 10 в пятом и шестом положении устройство формирует первую, вторую и третью, четвертую дополнительные последовательности соответственно. В этом режиме после формирования первой (третьей) последовательности восьмым импульсом происходит промежуточный останов - импульсом с выхода формирователя 19 узла 9 устанавливаются в нулевое состояние первый триггер, счетчик 4,записывается единица в позиционный счетчик 18, выключается генератор постоянной частоты 3. Повторным запуском устройства от источника командных импульсов 1 происходит формирование второй (четвертой) последовательности. Первый триггер переводится в единичное состояние, включается генератор постоянной частоты 3, начинается счет импульсов счетчиком 4 и т.п. По восьмому (шестнадцатому) тактовому импульсу формирователь 19 формирует импульс, который возвращает в нулевое состояние первый триггер и счетчик 4,добавляет единицу в позиционный счетчик 18,. сигнал со второго выхода которого, пройдя через электронный ключ 13, является сигналом сброса, который устанавливает в нулевое состояние второй триггер, переводящий в нулевое состояние счетчик 18.

При нахождении переключателя 10 в седьмом положении, устройство формирует последовательно первую, вторую, третью и четвертую последовательности импульсов. При этом восьмым, шестнадцатым и двадцать четвертым тактовыми импульсами происходит промежуточный останов схемы,при котором первый триггер устанавливается в нулевое состояние, выключая генератор постоянной частоты 3, устанавливается в нулевое состояние счетчик 4, добавляется единица в позиционный счетчик 18.

Повторный запуск устройства производится источником командных импульсов 1.

Возврат схемы в исходное состояние происходит тридцать вторым импульсом по цепи, выход счетчика 4, формирователь 19, позиционный счетчик 18 (выход 4), электронный ключ 14, триггера электронного ключа 2.

Для выполнения алгоритма формирования дополнительных импульсных последовательностей происходит манипуляция сиганалами выходов с третьего и четвертого узла 9 через элементы 11,15,16,17 и 18, подаваемым на схему контроля четности 6.

Устройство управления источником сейсмических волн позволяет формировать дополнительные импульсные последовательности длительностью в 1,2,4,8... 2л импульсов, что расширяет функциональные возможности устройства управления сейсмическим источником.

Формула изобретения 1. Устройство управления источником сейсмических волн, содержащее последовательно соединенные источник командных импульсов, электронный ключ, генератор постоянной частоты, счетчик импульсов, исполнительный орган генератора сейсмических волн, выход которого соединен с первым входом блока контроля возбуждения, выход которого соединен с вторым входом электронного ключа, шифратор, входы которого поразрядно подключены к выходам счетчика импульсов, блок контроля информации, входы которого поразрядно соединены с выходами шифратора, а выход - с входом исполнительного органа генератора сейсмических волн и вторым входом блока контроля возбуждения, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, в источник введен узел переключения дополнительных последовательностей, первый вход которого соединен с дополнительным выходом счетчика импульсов, а второй вход - с вторым выходом электронного ключа, который соединен с третьим входом счетчика импульсов, второй вход которого соединен

стретьим выходом электронного ключа, третий вход которого соединен с первым выходом, а четвертый вход - с вторым выходом узла переключения дополнительных последовательностёй, третий и четвертый выходы которого соединены с вторым и третьим дополнительными входами блока контроля информации, четвертый дополнительный вход которого соединен с выходом генератора

постоянной частоты.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что узел переключения дополнительных последовательностей содержит переключатель, первый и второй шифраторы,

четыре электронных ключа, инвертор, схему И, позиционный счетчик и формирователь, причем выходы переключателя соединены соответственно с входами первого шифратора, первые четыре выхода которого соединены соответственно с первыми входами четырех электронных ключей, а пятый выход - с входом инвертора и выходом четвертого электронного ключа, объединенные выхода первого, второго и третьего электронных

ключей образуют первый выход узла переключателя дополнительных последовательностей, первый вход которого образован соединением входа формирователя и первого входа схемы И, второй вход которой соединен с шестым выходом первого шифратора, выход формирователя соединен с вторым входом первого электронного ключа и счетным входом позиционного счетчика и является вторым выходом узла

переключателя дополнительных последовательностей, выходы позиционного счетчика соединены соответственно с входами второго шифратора, выходы которого соединены соответственно с вторыми входами

второго, третьего, четвертого электронных ключей схемы И, выход которой является четвертым выходом узла переключателя дополнительных последовательностей, третьим выходом которого является выход

инвертора, а вторым входом - вход установки позиционного счетчика.

Фиг.1

Фиг 2

Изобретение относится к сейсморазведке и предназначено для использования в системах управления однополярными импульсными источниками сейсмических волн. Цель изобретения - расширение области применения устройства. Устройство содержит узел переключения дополнительных последовательностей, который позволяет как формировать одиночные дополнительные последовательности, так и производить автоматическое переключение последовательностей подачей очередного командного сигнала за счет формирования в узле переключения управляющих сигналов, вырабатываемых счетчиком и поступающих через электронные ключи узла переключения на элементы электронного ключа устройства управления источником сейсмических волн и дополнительные-вхо- ды схемы контроля информации (четности и нечетности). 1 з.п. ф-лы, 2 ил.