Устройство для преобразования сейсмической информации Советский патент 1977 года по МПК G01V1/32 

зультатов обработки на фотоносителе, сложности в достижении требуемой точности построения волнового поля, низкий к. н- д. использования блоков при переходе с одного алгоритма обработки на другой, отсутствие возможности вывода промежуточных данных на различных этапах обработки.

Цель изобретения - повышение точности определения суммарного сигнала без снижения к.п.д. использования блоков аппаратуры при переходе с одного алгоритма обработки на другой.

Достигается это тем, что описываемое устройство дополнительно содержит блок задержки чтения, блок промежуточной памяти, делитель частоты, генератор кадровой развертки, генератор строчной развертки, электронно-лучевую трубку высокой разрен1аю цей способности, маску-координатор, объектив, фотоэлектронный умножитель, схемы ИЛИ, импульсный усилитель, формирователь. Причем в нем генератор частоты чтения соединен со схемой ИЛИ, выход которой подключен к генератору строчной развертки и через делитель частоты к генератору кадровой развертки, выходы генераторов кадровой и строч-ной разверток электронно-лучевой трубки, связанной через маску-координатор, объектив, фотоэлектронный умножитель, усилитель с формирователем, выход которого соединен с входом управления блока промежуточной памяти и одним из входов схемы ИЛИ, к другому входу которой нодключен выход управления блока промежуточной памяти, выход системы ИЛИ через блок задержки чтения, счетчики и дешифраторы подключены к входам управления записью-чтением запоминающего устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Она содержит цифровую сейсмическую станцию /, аналоговую сейсмическую станцию 2, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, схему ИЛИ 4, сборку И 5, сборку ИЛИ 6, генератор 7 тактовой частоты записи, блок 8 управления и синхронизации, блок 9 задержки записи, блок 10 промежуточной памяти, сумматор 11, запоминающее устройство (ЗУ) 12, дешифратор /3, счетчик 14, генератор 15 тактовой частоты чтения, генератор 16 развертки блока индикации, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 17, счетчик 18, дешифратор 19, схему ИЛИ 20, блок 21 задержки чтения, ЭЛТ индикатора 22, схемы ИЛИ 23, 24, схему И 25, генератор 26 строчной развертки, генератор 27 кадровой развертки, делитель частоты 28, формирователь 29, импульсный усилитель 30, электронно-лучевую трубку высокой разрешающей способности (ЭЛТВРС) 31, маску-координатор 32, объектив 33, фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) 34, блок 35 функциональных генераторов.

Сейсмические станции 1 н 2 соединены по выходу синхронизации (трасса отметки момента) через схему ИЛИ 4 с генератором 7 тактовой частоть, блоком 8 управления испнхронизации. Последний- соединен со следующими блоками: блоком 9 задержки записи, сборкой И 5, блоком 21 задержки чтения, счетчиками 14, 18, генератором 15 тактовой частоты чтения, генератором 16 развертки

блока индикации, входом стирания заномииащего устройства 12, блоком 10 промежуточной памяти. Генератор 7 тактовой частоты записи соединен с блоком 35 функциональных генераторов через блок 9 задержки записи,

схему ИЛИ 20, схему И 25 со схемой ИЛИ 24 и синхровходом АЦП 3. Генератор 15 тактовой частоты чтения соединен со схемами ИЛИ 20, 21 и управляющим входом блока 10 промежуточной памяти. Блок промежуточной памяти соединен со следующими блоками: блоком 8 управления и синхронизации, сумматором 11, схемами ИЛИ 23, 24.

Выход схемы ИЛИ 23 соединен со слелующими блоками: генератором 16 развертки блока индикации, синхровходом ЦАП 17, Генератором 26 строчной развертки, через блок 28 делителя частоты - с генератором 27 кадровой развертки. Сейсмическая стаиция / по

сигнальному выходу соединяется через аналого-цифровой преобразователь 3, сборку ИЛИ 6 с информационным входом запоминающего устройства 12. Сейсмическая станция 2 по сигнальному выходу соединена через сборку

ИЛИ 6 с информационным входом записи блока 12. Ииформа ционный выход блока 12 подключен к одному из выходов сумматора //. Выход сумматора // соединен со следующими блоками - блоком 10 промел уточной памяти,

сборкой И 5 и через цифро-аналоговый преобразователь 17 - с входом ЗЭЛТ 22.

С помощью генераторов 26, 27 осуидествляется оптическая связь с ЭЛТ ЕРС31 через

маску-координатор 32, объектив 33 с ФЭУ 34, выход которого соединен через импульсный усилитель 30, формирователь 29 со схемой ИЛИ 24 и блоком 10 промежуточной памяти. Выход схемы ИЛИ 24 соединен через

блок 21 задержки чтения, счетчики 14, 18, дешифраторы 13, 19 с входами управления записью-чтения запоминающего устройства 12. Бели используется аналоговое ЗУ 12, то сигнал из блока / подается непосредственно в

блок 12, а сигнал с выхода сумматора 11 кг блок 22 подается, минуя блок 17 (см. пунктир). С помощью блоков 35, 31 изготавливается любая необходимая маска-координатор 32.

При.мер осуществления алгоритма Л (1/, т) преобразования сейсмограмм. Суммирование сигналов по данному алгоритму состоит в предварительном распределении каждого дискретного импульса в плоскости V и (,„, (где V - скорость, /,„ - время в годографа) в соответствьи с выражениям: W ( 1/.--.- chp im ithp, где p - независимая переменная, являющаяся общей для уравнений (1). Интервал изменения р определяется граничными значениями V и /,„, / - текущее время сейсмограммы на л-й трассе. Поканально преобразованные указанным образом сейсмические импульсы суммируются, т. е. получается плоскость, в которой суммарная амплитуда А (V, ,„). Цикл преобразования сейсмической информации с помощью предлагаемой аппаратуры начинается с мо.мента поступления на вход ее с синхровыхода сейс.ми-ческой станции аналогового / или цифрового 2 типа импульса «Отметка момента взрыва. Последний, поступив на вход блоков 7 и 5 через схему ИЛИ -4, использует|ся в блоке синхронизации и управления работой устройства 8 как единственный в:нещиий синхроимпульс, а также занускает генератор 7 тактовой частоты заииси. Блок 7 генерирует серию импульсов тактовой частоты записи периодом, равным интервалу дискретизации исходной информации, например, 2 сек. Тактовая частота записи с выхода последнего поступает в блок 9 задержки записи и в блок 3 аналого-цифрового преобразователя, где используется для синхронизации работы, определяя таким образом моменты времени, в которые с выхода блока 3 поступает через сборку ИЛИ 6 код мгновенного значения амплитуды входного сигнала на информационный вход записи запоминающего устройства 12. Блок 8 вырабатывает все необходимые сигналы синхронизации и уиравления работой устройства. Тактовая частота записи, поступив в блок 9 из блока 7. задерживается в последнем на время, равное величине статической поправки для данной обрабатываемой трассы. Величина задержки изменяется автоматически при переходе к обработке каждой очередной трассы. Сигнал по изменению задержки поступает в соответствующий момент времени из блока 8. В дальнейщем тактовая частота записи поступает через схему ИЛИ 20 на вход схемы И 25. В момент времени, выбранный оператором как начало обработки (например, пропускаются участки сейсмограммы с записью первых вступлений) и до мо.мента Времени конца рабочего диапазона записи (например, 5 сек) на второй вход схе.мы И 25 из блока 8 поступает сигнал, разрешая тем самым прохождение тактовой частоты записи на вход схемы ИЛИ 24. Далее через блок 21 задержки чте:н,ия, счетчйки 14, 18 и дещ.ифраторы адреса 13, 19 тактовая частота записи поступает на входы управления записи-чтения ЗУ 12. Тем ср.мым подготавливается соответствующая ячейка блока 12 для записи кода амплитудного значения входного сигнала, соответствующего данному моменту дискретизации входной информации. К моменту окончания рабочего диапазона записи все коды мгновенных значений амплитуд входного сигнала заплщутся в блок 12 подряд в ячейках с возрастающими номерами. После окончания цикла записи очередной трассы запрещается прохожденпе тактовой частоты записи через схему И 25 и запускается генератор 15 тактовой частоты чтения, генерирующий серию синхроимпульсов, 1спользуемых в качестве синхронизирующих в цикле чтения информацщ из блока 12 и записи ее в блок 10. Тактовая частота чтения с выхода блока 13 поступает на управляющий вход блока промежуточной памяти 10, кроме того она также поступает через схему ИЛИ 23 на вход генератора строчной пилообразной формы развертки 26 и через делитель частоты 28 - на вход генератора кадровой развертки ступенчатой формы 27. С помощью последних осуществляется сканнрование поверхности экрана ЭЛТ BPCJ/ электронным лучом, а затем сканируется световой точкой маскакоординатор 32. Маска 32 представляет собой кадр, на котором нанесены линии, по которым необходимо разместить в плоскости V, /,„ коды а.мплитуды мгновенного значения сигнала данной трассы, рассчитанных в соответствии с выражениями (1). Маска-координатор изготавливается с помощью блока -35 функциональных генераторов и электроннолучевой трубки высокой разрещающей способности (ЭЛТ ВРС) 31. Световой луч сканирует поверхность маски параллельно оси /,„ плоскости (V, /„,). Таким образом, моменты времени пересечения лучом линий на маске 32 соответствуют координатам линий в плоскости (V, („,), т. е. из серии синхроимпульсов тактовой частоты чтения образуется серия импульсов чтения, в которой последние распределены во времени таким образом, чтобы чтение соответствующей ячейки ЗУ 12 происходило в момент времени прохождения под зазором магнитных головок блока W, места на магнитном носителе, которое соответствует координатам {V, /,„). Ввиду того, что чтение каждой ячейки ЗУ 12 осуществляется многократно в качестве ЗУ /2 должно быть прлменено ЗУ без разрушения информации при считывании. Другими словами производится преобразование время-координата при чтении слов на ЗУ 12, что позволяет произвести запись их в блок 10 в точке с данными координатами в плоскости {V, /,„)- Это позволяет организовать в блоке W промежуточной памяти построение плоскости Т л / ( I I in) ч COnSl) где п - номер трассы сеГюмограмм. Процесс синтеза последней протекает следующпм образОМ. Импульсы с выхода ФЭУ 34 усиливаются усилителем 30, формируются с помощью формирователя 29 и поступают на управляющий вход блока 10 промежуточной памяти. Кроме того, через схему ИЛИ 24, блок 21 задержки записи, счетчики 13, 18, дещифраторы 13, 19 эти сигналы поступают на шины адреса блока 12, определяя тем самым моменты времени, в которые считывается информация из очередной ячейки ЗУ 12. Считанная информация поступает через сумматор У/ в блок 10 промежуточной памяти. Таким образом информация данной обрабатываемой трассы перепищется из блока 12 в блок 10 «К раз, где «К - количество строк разбивки плоскости (V,t,n). Каждая строка представляет собой

функцию Ar,f(tm c. consl, /; corisl - ПоСЛе Завершения преобразования первой трассы образуется плоскость (V,i,, записанная построчно в блоке 10. После чего цикл преобразования повторяется, но для преобразования в цикле записи на вход ЗУ 12 поступает следующая трасса, а преобразование осуществляется с использованием маски, изготовленной для этого канала в соответствии с выражением (1). Тактовая частота чтения при этом поступает на генераторы 26, 27 через схему Р1ЛИ 23 из блока 10, Благодаря этому устраняется погрещность, связанная с непостоянством скорости движения магнитного носителя в блоке 10.

При преобразовании второй трассы одновременно синтезируется плоскость A f (V,t,n),,i+l (V, tm 1,2 Для чего па сумматор // поступает информация ранее преобразованной трассы, а результат, т. е. суммарная плоскость AS (У,г„г), н-2, записывается па второй дорожке блока 10. После того как будут преобразованы все трассы сейсмограммы, в блоке 10 синтезируется плоскость А f(V,, которая может быть выведена на экран ЭЛТ индикатора 22 с помощью блоков 16, 17, работа которых синхронизируется тактовой частотой чтения. Эта операция может быть осуществлена также после преобразовапия любой трассы, т. е. вывод информации на индикатор возможен в процессе обработки информации.

Работа устройства при реализации других алгоритмов обработки может несколько отличаться от оциса.нной, однако при этом будут использованы все перечисленные блоки. Меняется лишь маска-координатор 32, которая изготавливается в соответствии алгоритмом обработки. Рассматриваемая аппаратура позволяет реализовать кроме описанного выще алгоритма /Iv (V,t,,,) преобразования сейсмограмм и ряд других способов преобразования, с помощью которых осуществляются интерференционные регистрирующие системы, например, метод дифрагированных волн, РНП, плосскнй фронт, управляемый плоский фронт, регулируемый управляемый фронт, ОГТ, метод равных удалений и др., а также воз.можные комбинации перечисленных алгоритмов. Поскольку при реализации указанных алгоритмов нснользуются одни и те же связи и участвуют все блоки аппаратуры, не будем останавливаться на работе последней ири осуществлении всех перечисленных алгоритмов.

Благодаря разделению тракта сигнала с трактом преобразовапия и задержек, разделению во времени и в блО|Ках операций преобразования и сложения сигналов, а также исключению операции предварительного масщтабирования амллитуды сигнала при синтезе суммарных преобразованных плоскостей достигается высокая точность обработки информации. Устройство призвано заменить ряд специализированных устройств, применяемых для

обработки сейсмической информации но различным алгоритмам.

Формула изобретения

Устройство для преобразования сейсмической информации, содержащее цифровую либо аналоговую сейсмическую станцию, аналогоцифровой преобразователь, схемы ИЛИ, сборку И, сборку ИЛИ, генератор тактовой частоты записи, блок управления и синхронизации, блок задержки заииси, су.мматор, заиомипающее устройство, дешифраторы, счетчики, генератор тактовой частоты чтения, генератор развертки блока индикации, цифро-аналоговый

преобразователь, блок задержки чтения, запоминающую электрОНно-лучевую трубку индикатора, схему И, блок функциональных генераторов, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности определения су.ммарного сигнала без снижения к.п.д. использования блоков аппаратуры при переходе с одного алгоритма обработки на другой, в нем установлены блок задержки чтения, блок промежуточной памяти, делитель частоты, генератор кадровой развертки, электронно-лучевая трубка высокой разрешающей способности, маска-координатор, объектив, фотоэлектронный умножитель, схемы ИЛИ, импульсный усилитель, формирователь, причем генератор

частоты чтения соединен со схемой ИЛИ, выход которой подключен к генератору строчной развертки и через делитель частоты к генератору кадровой развертки, выходы генераторов кадровой и строчной разверток электроннолучевой трубки, связанной через маску-координатор, объектив, фотоэлектронный умножитель, усилитель - с формирователем, выход которого соединен с входом управления блока промежуточпой памяти и одним из выходов

схемы ИЛИ, к другому выходу которой подключен выход управления блока промежуточной памяти, выход системы ИЛИ через блок задержки чтения, счетчики и дещифраторы подключены к входам управления записьючте тем запоминающего устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1 Авторское свидетельство СССР Л 192422, М. Кл.2 G 01 V 1/28, 1967. 5 2. Завьялов В. Д. «Введение в сейсмическую голографию на плоскости. М., ОНТИ 3. Авторское свидетельство СССР Л 192424, М. Кл.2 G 01 V 1/28, 1967 г.