Устройство распознавания сейсмических сигналов Советский патент 1977 года по МПК G01V1/00 

(54) УСТРОЙСТВО РАСПОЗНАВАНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретеш е относится к сейсмометрии, в частности к региональной сейсморазведке и может быть использовано в автоматических сейсмриеских регистраторах и устройствах воспроизведения сейсмограмм для управления их работой,

Известно устройство для запуска регистрирующей аппаратуры в MOMeirr появле1шя сигнала землетрясегшя содержащее усилитель и пороговой элемент, формирующее сигшл запуска в момент, когда амплитуда входного сигнала превь шает некоторый заданный фовень.

Известно также устройство распознавания, использующее амп;штуд 1ый и частотный признаки сейсмических сшналов, содержащее усилитель, полосовой фильтр и пороговой элемент и форл-шрующее сигнал вютючения регистрирующей апггаратуры в момент превышения амплитудой входного сигнала некоторого зада}шого уровня в задаш1ой полосе частот.

Однако для этих устройств характер п г-яизкий процент распознаваемых сейсмических сигналов (не более 50% для первого и не более 80% для второго устройства) и шзкая помехоустойч тость.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство, содержащее

усилитель, пороговый элемент, измеритель длиюл периодов, счетчик, соединеш1ые в последовательную цепь, и блок контроля регутшрности сигналов, один из входов которого соединен с выходом измерителя дл1шы периодов, а - с выходом порогового элемента. Вьцсод блока контроля регулярности сигналов соединен с управляющим входом счетчика.

Это устройство работоспособно лишь при наличии операторского контроля за постоянством отношения уровня срабатывашш порогового элемента к уровню микросейсм.

При отсутствии операторского контроля процент распозкаваемьрс сейсмических сигналов в зависимости от условий района наблюдения может уменьшиться «КБ 10 (аз, в то время, как количество ложных срабатьюаний может возрасти в 100 раз,

Это исключает возможность применения зтого устройства в автоматических сейсмических регистраторах и устройствах воспроизведения сейсмограмм, предназначенных для автономной работы в полевых условиях в течение длительного времени без присутствия обслуживающего персонала.

Целью изобретения является повыше ше проnei-rra распознавания сейсмических сигналов и помехоусто ивости в условиях автономной работы. Это /птстигается тем, что в предложенном устройстве, содержащем соединенные в последовательную усилитель, пороговый элемеит и блок контроля регулярности сигналов, выход которого соединен с управляющим входом счетчика, между усшштелем и пороговым элементом последовательно вк почень полосовой фильтр и автоматический регулятор усиления, а к: выходу порогового элемента подключен блок взвешивагшя полупериодов, выход которого соедшнен со входом c4ei4i-iKa.

На чертеже представлена блок - схема предло женного устройства.

Оно содержит усшгатель 1, полосовой фильтр 2, автоматический регулятор усиления 3, пороговый злемег-т 4, блок 5 коетроля рег тофности, соединенные в последователыдлю цепь. К выходу порогового элемента 4, подключен блок 6 взвещизашя полунериодов, выход которого соедггнен со входом счег-пька 7,, управляющий вход которого соединен с вььчодом блока 5 ко 0роля регулярносте.

Сигнал от сейсмокриемшжа поступает на вход усилителя .1. Усиленный сигнал проходит через фильтр 2, частотную характеристику которого выбирают пропорциональной отношению : величин спектраль{Ш1х составляющих сейсмических сигналов землетрясений и взрывов, происходящих в заданном диапазоне эпицентральных расстояний и пришгтых сейсмоприемниками опреде; ешгого типа, к величинам спектральгшк составляшкдах №iK росе нем и помех, наблюдаемых в заданном районе.

Это обеспещозает прохождение наиболее ишснсивных частотных составляющих сейсмического и подавлегоге наиболее интенсивных частотных составляющих микросейсм и помех. Появление на входе устройства сигшлов с гшзкрчастотными или высокочастоишми сггставляюьцнми, находящимися за пределами полось пройускашш фильтра, не приводитК сбросу иакошгешгого в счетшже числа }в пульсов, так как сигналы с малой интенсивностью подавляются фильтром, а ст пэлъ1, обладаюаиче достаточной 1штенс11виостьго, поступают через фильтр ira входы последующих эле.ментов дая продолжения ашлиза, что исключает возможгюсть потери этих сигналов.

С ф}шьтра 2. сигналы поступают на автоматическим регулятор 3 усиле шя, который за установленный промежуток BpeMCiOJ обеспечивает на выходе постоянный (в среднем) уровень микросейсмических сигналов независимо от измене гия их амплитуды, ста6иш зируя таким образом величину от1{ошення уровня срабатывания порогового элемента к уровню микросейсм.

Пороговый элемещ 4 вырабатывает прямоугольные импульсы, длительность которых равна длительности, превысившей уровень срабатывания части полупериода сейсмического сигнала. Импульсные сигналь с выхода порогового элемента 4 HOCTjTiaKiT на входы блока контроля регушртюсти 5 и .блока 6 взвешивания полупериодоз.

Блок 5 контроля регулярности при появлеши

g илотульса на его входе выходным сипйлом разреишет работу счетзд ка 7, и через задаш1бе время

после прихода последаего импульса например, через

1-2 сек., устанавливает его в положегтае О.

Блок 6 взвешива шя )71ериодов формирует последовательности с числом импульсов, пропорDjioisjibHbiM с зада.чнымкоэффициентом даетельности входного сигггала.

Таким образом, во вш мание свойство сейсгишчсского сигнала землетрясения с уве1Ш- че5шем зшщентрального расстояния увелич{тать удельный вес низкочастотных составляющих и уменьшать число колебагай (периодов) в области первых вступлений, блок взвешивання полупериодов совместно с полосовым фкпьтром обеспешвают равновероятное распозшва Ш« сейсмических сигналов, содержащих преимуществешю низкочасTOTiibie или высокочастотшле составляющие в гшеделах полосы пропускашш ф тьтра.

Выходлье импульсы блока б взвеишаашш поJ лупериодов поступают ш вход счетчика 7, имеющего задагшую емкость, Выход}юй импульс счеттака 7, формируемый при его переполне1ши, является сигналом распоз1гаваш1Я зем;,четрясе Шя,

При применения предаожешгого устройст5га в g автоматических сейсмических регистраторах выходной сигнал блока контроля регулярности 5 может быть использован в качестве сетнала предупреждегдае - отбой, а выходной сипш счетчзоса 7 и какстве сгц-иала яодтвернсдеш-зе для испол1ш5 тельных механизмов регистратора.

Распознавашад сейсмических сигналов, амплитуда которых превьшает з-фовень икpoceйcм в 5 раз 100%. Распознаваш1е сейслояеских сигшлов, a fflлитут1а которых превьпшет уровень шжросейсм в 0 2-3 раза не Mesiee 95%. Котгаество ложгагх срабатьшаш1й не превышает 3% от обшего количества помех, нревьш. уровень мккросейсм в 2-3 раза.

Формула изобретения

Устройство раслознава 0ш сейсмических сигналов, содержащее соединенные в последовательную

цепь усжнпель, оороговьш злемент и блок контроля регуля|)ности, которого соедяпен с 11})авя.яизидкм входом счетчика, о т л п ч а ю щ е ес я тем, что, с це)1Ь{о повьпнешш процента распознаваея,ых сейсмических сиг галов и ломехоустойчквести щт автономной работе, между усилителем и пороговьш элемояом послгдователа}го включены полосовой фшьтр и автоматическшТ регулятор }силеш1я, а к выходу аорогоаого элемента подключен блок взве1иивага1я гюл ггернодов, выход которого

соедаиен со входом .