Сейсмическая телеметрическая система Советский патент 1992 года по МПК G01V1/22 

Изобретение относится к устройствам передачи сейсмического сигнала и может быть использовано для получения сейсмических данных при проведении сейсморазведочных раЕот на нефть, газ и другие полезные ископаемые.

Известно устройство, состоящее из блока управления, блока интерфейса входных линий, регистратора на магнитной ленте и блока воспроизведения, объединенных в бортовой комплекс 1. К блоку интерфейса

входных линий может быть подключено до четырех телеметрических кос. Телеметрическая коса состоит из четырехканальных те; леметрических модулей, подсоединенных параллельно к кабелю, по которому передаются данные в бортовой комплекс. В одной косе может быть до шести полевых модулей (24 канала) при интервале квантования в 1 мс. Максимальная удаленность телеметрического модуля от бортовой аппаратуры по кабелю - 8 км. Запись данных с телеметриО

Ч)

ческой косы на магнитную ленту осуществляется в режиме реального времени (вариант без накопителя).

Недостатком рассматриваемого устройства является необходимость больших аппаратурных и энергетических затрат на передачу данных по кабелю от телеметрических модулей, низкая скорость передачи данных и ограниченная длина телеметрической косы, причинами которых является параллельное соединение телеметрических модулей. Недостатком также является ограничение максимального числа каналов уст- ройства. определяемого скоростью ввода данных в магнитный регистратор.

Известно другое устройство, состоящее из блока управления, блока воспроизведения, магнитного цифрового регистратора, мультиплексора данные с выхода которого поступают в магнитный регистратор и блок воспроизведения) и объединенных им пять телеметрических кос, число которых может быть увеличено до десяти при наличии специального блока 2. Одноканальные периферийные модули телеметрической косы соединены последовательно, с регенерацией передаваемых данных в каждом периферийном модуле. Общее число каналов устройства может достигать 120 (при интервале квантования в 1 мс) при любой комбинации из подключенных телеметрических кос.

Недостатком данного устройства также является ограничение общего числа каналов устройства, обусловленное, как и ранее, ограниченной пропускной способностью бортовой аппаратуры (мультиплексора).

Наиболее близким к данному изобретению является знаковая телеметрическая система, состоящая из блока управления, блока воспроизведения, магнитного цифрового регистратора, мультиплексора, входных блоков и подключаемых к ним телеметрических кос, Максимальное число каналов - 1024 при любом числе подключенных телеметрических кос, число которых может достигать шестнадцати. Периферийные модули - 1б-канальные, выборки регистрируемых сигналов преобразуются в знаковую форму и запоминаются в 16-разрядном регистре с параллельным заносом данных (по числу каналов). Периферийные модули включены в кабель последовательно, причем 16-разрядные регистры полевых модулей при передаче данных в станцию выполняют роль преобразователя параллельного кода в последовательный. Данные выдаются из периферийного модуля бит за битом, после выдачи знаков выборок всех 16-каналов данного периферийного модуля

к линии подключается следующий и т.д. Мультиплексор состоит из блока буферной памяти, куда записывается результат регистрации (1024 трассы) из сумматора и накопителя на магнитном диске. Накопитель на магнитном диске и сумматор образуют накопитель слабых воздействий. Данные с выхода мультиплексора поступают в блоки воспроизведения и магнитный цифровой

0 регистратор 3.

Недостатком данного устройства является принципиальное ограничение возможности наращивания числа каналов станции, обусловленное пропускной способностью

5 мультиплексора.

Целью изобретения является повышение эффективности проведения сейсмораз- ведочных работ путем обеспечения возможности компоновки сейсмической те0 леметрической системы с требуемым числом телеметрических кос.

На фиг. 1 изображена блок-схема сейсмической телеметрической системы: на фиг. 2 - функциональная схема регистрирующе5 го модуля (РМ); на фиг. 3 - функциональная схема шинного формирователя; на фиг. 4 - функциональная схема блока управления, на фиг. 5 - функциональная схема контроллера телеметрической косы. На представ0 ленных схемах широкими стрелками изображены шины данных, тонкими стрелками - шины управления.

Система содержит телеметрическую косу 1, входной блок 2, шинный формирова5 тель 3, блок 4 управления, блок 5 воспроизведения, блок б регистрации.

Входной блок 2 содержит контроллер 7 телеметрической косы, коррелятор 8 и накопитель 9.

0 Шинный формирователь 3 содержит формирователь 10, усилитель 11 и схемы ИЛИ 12.

Блок 4 управления содержит генератор 13, счетчик 14, устройство 15 памяти и триг5 гер 16.

Контроллер 7 телеметрической косы содержит формирователь 10, усилитель 11,генератор 13 и буферный регистр 17.

Устройство работает следующим обра0 зом.

По управляющим сигналам входного блока 2 данные телеметрической косы 1 поступают во входной блок 2, где они обрабатываются и хранятся в буферной памяти

5 накопителя 9 до тех пор, пока не поступит команда из блока 4 управления на перезапись данных в регистратор 6.

Количество каналов одного РМ (см. фиг. 2) ограничивается быстродействием применяемой элементной базы. Для обеспечения

требуемого количества каналов телеметрической системы о ее состав включается несколько РМ. Синхронизация работы всех РМ обеспечивается общими для них сигналами управления блока 4. Связь блока 4 с РМ осуществляется через шинный формирователь 3. Назначение шинного формирователя по отношению к сигналам управления - принять сигналы от источника (в данном случае от блока 4) и направить их в два места: для исполнения - во входной блок 2 и в качестве резервного выхода для обеспечения возможности подключения следующего РМ. Таким образом, нагрузочная способность выхода источника (блока 4, если рассматривается связь между блоком 4 и РМ или шинного формирователя 3, если рассматривается связь между соседними РМ) рассчитывается, исходя из требования неискаженной передачи сигналов до ближайшего РМ. Данное исполнение телеметрической системы открыто для дальнейшего расширения.

Информация, записанная в буферную память накопителя 9, поочередно из каждого РМ переписывается в блок б (например. на ленту НМЛ). Качество регистрируемой информации может быть проконтролировано визуально при помощи блока 5. Связь выходов данных накопителя 9 с блоками 5 и 6 осуществляется через шинные формирователи 3. Назначение шинных формирователей по отношению к сигналам шины данных -трансляции данных от накопителя 9 или соседнего шинного формирователя 3 к другому шинному формирователю в направлении к блокам 5 и 6. При этом так же как и в случае с сигналами управления обеспечивается открытость телеметрической системы для дальнейшего расширения числа каналов.

Принцип работы шинного формирователя 3 (см. фиг. 3) заключается в следующем. Сигнал управления от источника (из блока 4 или от соседнего шинного формирователя) поступает вначале на вход формирователя 10t назначение которого восстановить форму и амплитуду сигнала, искаженного при прохождении по длинному проводнику связи. Сигнал управления с выхода формирователя 10 поступает на два усилителя 11, назначение которых - обеспечить мощные выходы с нагрузочной способностью, достаточной для передачи сигналов управления по длинным линиям связи до нагрузки с минимальными искажениями. С выхода первого усилителя 11 сигналы управления поступают во входной блок данного РМ, а выход второго усилителя 11 подготовлен для подсоединения следующего РМ.

По сигналам из блока 4 данные из буферной памяти накопителя 9 выбранного РМ поступают на вход формирователя 10. с выхода которого через схему ИЛИ 12 посту- пают на вход усилителя 11 и далее либо на входы блоков 5 и 6, либо, если рассматривается РМ на ближайший к блокам 5 и 6, на вход следующего по направлению шинного формирователя 3. Во втором случае данные

0 поступают во второй формирователь 10 следующего шинного формирователя 3. С выхода формирователя 10 данные поступают на вторые входы схемы ИЛИ 12. На первых входах схемы ИЛИ 12 данные отсутствуют,

5 т.к. по условию считываться данные могут одновременно только из одного какого-либо накопителя 9. Таким образом, шинный формирователь 3 является в данном случае транслятором данных от одного шинного

0 формирователя к другому.

, Телеметрическая коса 1 предназначена для сбора данных с сейсмоприемников, оцифровки и передачи данных в бортовую аппаратуру. Входной блок 2 предназначен

5 для формирования сигналов управления телеметрической косой 1, приема данных с телеметрической косы обработки и хранения полученных данных в буферной памяти накопителя до перезаписи в блок 6. Конт0 роллер 7 предназначен для сопряжения выхода телеметрической косы 1 с входом коррелятора 8 по физическим и логическим параметрам и передачи сигналов управления в телеметрическую косу 1. Из шинного

5 формирователя 3 в генератор 13 (см. фиг, 5) поступает код, определяющий период генерируемых синхроимпульсов. С выхода генератора 13 синхроимпульсы через усилитель 11 поступают в телеметрическую косу 1 для

0 синхронизации передачи данных по косе. Данные с выхода телеметрической косы 1 через формирователь 10 поступают на вход буферного регистра 17, а с его выхода - на вход коррелятора 8, применяемого при ра5 боте вибросейсмическим методом. С выхода коррелятора 8 данные поступают в накопитель 9. Накопитель 9 выполняет две функции: функцию накопителя слабых воздействий и функцию буферной памяти, хра0 нящей накопленную информацию до перезаписи в регистратор 6. Блок 4 предназначен для синхронизации работы всех блоков телеметрической системы. На него могут быть возложены частично или полно5 стью и функции устройств управления блоков, входящих в состав регистрирующего модуля, например функции генератора тактирующих импульсов 13, контроллера 7. В простейшем случае блок 4 должен перед работой телеметрической системы установить параметры и режимы всех блоков системы, для чего в каждый блок должна быть передана установочная команда. По команде Старт, которую выдает оператор, триггер 16 устанавливается в единицу, разрешая прохождение синхроимпульсов с выходя генератора 13 на вход счетчика 14. Перед началом счета счетчик 14 обнулен нулевым выходом триггера 16. С выхода счетчика 14 коды, последовательно изменяясь от 0 до N, поступают на вход ПЗУ 15 в качестве адресов ячеек памяти, где записаны командные слова блока 4. Командное слово состоит из двух частей. В первой части находится адрес блока, к которому относится данная команда, а во второй части находится код команды, информирующий адресуемый блок о его параметрах и режиме работы. В последнем слове ПЗУ находится команда, устанавливающая триггер 16 в исходное состояние, прекращающая режим установки параметров системы и запускающая телеметрическую систему в работу в соответствии с установленными режимами и параметрами.

Формула изобретения Сейсмическая телеметрическая система, содержащая блок управления, блок воспроизведения, регистратор, по крайней мере два входных блока и телеметрические

косы по числу входных каналов, причем выход данных каждой телеметрической косы соединен с входом данных соответствующего входного блока, а вход управления - с

выходом управления соответствующего входного блока, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности системы путем обеспечения возможности компановки сейсмической телеметрической

системы с требуемым числом телеметрических кос, в нее введены шинные формирователи по числу водных блоков, причем выход данных каждого входного блока соединен с первым входом соответствующего шинного

формирователя, а вход управления - с первым выходом управления шинного формирователя, выход управления блока управления соединен с входом управления первого шинного формирователя, при этом

вторые выходы управления каждого шинного формирователя, начиная с первого, соединены с входами управления каждого последующего шинного формирователя, выход данных первого шинного формирователя соединен с входами данных блока воспроизведения и регистратора, при этом вторые входы данных каждого шинного формирователя, начиная с первого, соединены с выходами данных каждого последующего шинного формирователя.

Использование: передача сейсмического сигнала для получения сейсмических данных при проведении сейсморазведочных работ на нефть, газ и другие полезные ископаемые. Сущность изобретения: сейсмическая телеметрическая система содержит блок управления, блок воспроизведения, регистратор, несколько входных блоков и столько же телеметрических кос, причем выход данных каждой телеметрической косы соединен с входом данных соответствующего входного блока, а вход управления - с выходом управления соответствующего входного блока. Новым в телеметрической системе является то, что в нее введены шинные формирователи. Причем выход данных каждого входного блока соединен с первым входом соответствующего шинного формирователя, а вход управления - с первым выходом управления шинного формирователя. Выход управления блока управления соединен с входом управления первого шинного формирователя, второй вход управления первого шинного формирователя соединен с входом управления второго шинного формирователя и т.д. вплоть до последнего требуемого шинного формирователя, соответствующего последнему требуемому входному блоку. Выход данных первого шинного формирователя соединен с входом данных блока воспроизведения и регистратора, второй вход данных первого шинного формирователя и т.д. вплоть до последнего требуемого шинного формирователя соединены с выходом данных каждого последующего шинного формирователя. 5 ил. (Л С ч| Х| N4

Фип {

от 9

iO

к9

L

от.ЗкЗ

1

/О

а

N

а

to

Г--1

от

U flU 07 3

Фиг. 4