Устройство управления сейсмическим регистратором Советский патент 1978 года по МПК G01V1/26 

(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИМ РЕШСТРАТОРОМ

порог срабатывания устройства, то даже при использовании на диспетчерском пункте мощных радиопередатчиков радиус надежного дистанционного управления значительно снижается, и регистрация сейсмических чолн, возбуждаемых промьпиленными взрывами, на болыиих расстояниях от места взрыва становится практически невозможной. Б связи с тем, что для сейсмических исследований все чаще используются промышленные взрывы, необходимость в аппаратуре с дистанционным управлением резко возросла, так как только с помощью такой аппаратуры можно обеспечить одновременную регистрацию сейсмических волн от одного взрыва во многих точках и на больших расстояниях.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства управления регистратором, качества передачи марок времени и момента взрыва по одному радиоканалу.

Для достижения поставленной цели в предлагаемом устройстве параллельно фильтрам поднесущих частот включен фильтр заполняюш.ей частоты, а на их выходе - огра.ничитель с параллельно включенными на его выходе фильтрами поднесущих и заполняющей частот, причем выходы фильтров поднесущих частот соединены одновременно со входами ключевого устройства и детектора поднесущих частот, а выход фильтра заполняющей частоты --- со входом детектора заполняющей частоты, соединенного с инвертором и сумматоро.м, включенным между детектором ноднесущих частот и фильтром маркирующей частоты, а между записывающим ЭсЛементо.м и усилителе.м-ограничителем включено ключевое устройство генератора импульсов нулевого уровня.

На фи1. 1 ириведена блок-схема предлагаемого, устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Устройство содержит радиоприемник 1,.ограничитель 2, фильтры 3, 4 поднесущих частот, фильтр 5 заполняющей частоты, ограничитель 6, фильтры 7,8 поднесущих частот, фильтр 9 заполняющей частоты, детектор 10 заполняющей частоты, инвертор 11, сумматор 12, детектор 13 поднесущих частот, ключевое устройство 14, записывающий элемент (магнитную головку) 15, ключевое устройство 16, генератор 17 импульсов нулевого уровня, фильтр 18 маркирующей частоты, детектор 19 маркирующей частоты, накопитель 20, пороговое устройство 21, исполнительное реле 22, фазокорректирующее устройство 23 и усилитель-ограничитель 24.

Устройство работает следующим образом.

Кодированные сигналы, излучаемые передатчиком диспетчерского пункта, представляют собой следующие с маркирующей частотой (например 50 Гц) иакеты импульсов, заполненные поочередно с колебаниями одной из поднссуп их частот и запоминающей частоты. В момент взрыва поднесущая частота меняет свое значенпе, благодаря чему достигается получение отметки моментавзрыва на всех регистраторах, и далее через определенные интервалы

(например, 1 с) происходит смена одной поднесущей (например, 2,5 кГц) на другую ( I кГц) при постоянной заполняющей частоте (например, 1,75 кГц). Форма импульсов, поступающих на передатчикдиспетчерского пункта, аналогична выходному сигналу ограничителя 6 (фиг. 2).

(В прототипе мо.менты, соответствующие заполняющей частоте (1,75 кГц), оставались иезаполненными, т. е. являлись паузами),

U С выхода радиоприемника 1 импульсы описанной последовательности поступают на ограничитель 2, где ограничиваются по амплитуде, далее фильтруются фильтра.ми 3-5 и ограничиваются по а.мплитуде ограничителем 6. Сигналы поднесущих и заполнявчией частот разделяются. Сигналы поднес.11их частот фильтруются фильтра.ми 7, 8 и после детектирования поступают на сумматор 12, на второй вход которого подается отфильтрованный фильтром 9 и продетектированный детектором 10 сигнал заполняющей частоты, полярность которого изменена инвертором 11. Таким образом на выходе сум.матора 12 чередуются положительные импульсы поднесущих частот 95 кГц или 1 кГц) и отрицательные импхльсы заполняющей частоты (1,75 кГц), следующие с маркирующей частотой (50 Гц). Далее сигнал с выхода сумматора фильтруется узкополосным фильтром 18 маркирующей частоты, детектируется детектором 19 маркирующей частоты и накапливается накопителем 20 с посQ тоянной времени накопления 15-20 с, когда напряжение на выходе накопителя 20 превысит порог срабатывания порогового устройства 21, последнее запитывает, реле 22, включающее регистратор в рабочий режим. В то же самое время сигналы с выхода фильтров 7, 8 поднесущих

частот и с генератора 17 записываются на магнитную ленту. При этом сигнал генератора 17 записывается в моменты действия заполняющей частоты с тем. чтобы улучщить качество марок времени

Накопитель 20 1.редставляет собой интегрирующую цепь с постоянной времени около 20 с и согласующий повторитель напряжения, нагруженный на пороговое устройство 21. Примерно через 20 с после начала передачи сигнала включения передатчиком уровень постоянного напряжения на выходе накопителя (интегратора) превысит порог срабатывания блока 21, который запитывает реле 22, включающее регистратор в рабочий режим. Реле 22 находится, во включенном состоянии до тех пор, пока напряжение на накопителе (интеграторе) не упадет ниже порога срабатывания порогового устройства 21, что произойдет через сек после прекращения работы передатчика. После выключения реле 22 регистратор возвращается в дежурный режим. При

этом необходимо иметь в виду следующее:

а)введение в диспетчерском пункте третьей заполняющей частоты ослабляет влияние эфирных помех (пауза заполнена);

б)на выходе детектора поднесущих частот за счет третьей частоты в 2 раза увеличивастся составляющая маркирующей частоты (50 Гц);

в)так как при записи на магнитную ленту пауза также заполняется сигна.юм внутреннего генератора, то при воспроизведении сигналов устраняются шумы магнитной ленты, имевшие место в паузе;

г)наличие внутреннего стабильного генератора устраняет колебания нулевого уровня марок времени, которые имели бы место за счет эфирных шумов в случае записи на ленту третьей заполняющей частоты, передаваемой с диспетчерского пункта.

Отличительные признаки предлагаемого устройства позволяют значительно увеличить помехозаш,иш,енность устройства, повысить его надежность и качество записи. Действительно, наличие частоты, заполняющей паузы между маркирующими импульсами, снижает воздействие эфирных помех в паузах; вероятность ложных включений сейсмического регистратора уменьшается, поскольку за счет су.ммирования п| детектированных сигналов поднесуших и за1;0/няющей частот составляющая маркирующей имеет амплитуду в два раза больщую, что позволяет увеличить порог срабатывания порогового устройства. Радиус надежного управления аппаратурой при этом не снижается.

Частота следования импульсов генератора импульсов нулевого уровня выбрана средней между поднесущими .частотами, в результате при воспроизведении марок времени на сейсмограмме эти импульсы задают средний (нулевой) уровень, вокруг которого происходит выделение крупной щкалы марок времени. Так как импульсы нулевого уровня воздействию эфирных помех не подвергаются, стабильность нулевого уровня получается очень высокой, благодаря чему обеспечивается высокое качество марок времени в предлагаемом устройстве. Кроме того, наличие двойной фильтрации по поднесущим и заполняющей частотам позволяет дополнительно ослабить влияние эфирных помех различного рода, что приводит к дальнейшему повышению надежности управления и улучшению качества передачи и записи марок времени и отметки момента взрыва.

Опытные образцы аппаратуры изготовлены и успешно прошли полевые испытания в одной из партий Восточного геофизице-кого треста (г. Иркутск). Испытания устройсТ: а проводились на следующих частотах: маркирующая -

50 Гц; поднесущие 2,5 кГц и 1 кГц; заполняющая - 1,75 кГц; частота генератора и.мпульсов нулевого уровня - 1.75 кГц.

При испытании десяти регистраторов с пред: лагаемым устройством управления в различных условиях в течение одного месяца ложных включений или сбоев марок времени не наблюдалось, что подтвердило надежность управления регистратором даже при наличии высокого уровня индустриальных помех (окрестt ности г. Иркутска, высоковольтные линий электропередач)

формула изобретения

Устройство управления сейсмическим регистратором, содержащее радиоприемник, ограничитель, соединенный с фильтрами поднесущих частот, детектор поднесущих частот, фильтр маркирующей частоты, соедииениый с детектором маркирующей частоты, фазокоррек0 тирующим устройством и усилителем-ограничителем, накопитель, пороговое устройство, исполнительное реле, ключевое устройство и записывающий элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения его помехоустойчивости и качества передачи марок времени и .момента взрыва по одному радиоканалу, параллельно фильтрам поднесущих частот включен фильтр заполняющей частоты, а на их выходе - ограничитель с параллельно включенными на его выходе фильтра.ми поднесущих и заполняющей

0 частот, причем выходы фильтров подпесуших частот соединены одновременно со входами ключевого устройства и детектора поднесущих частот, а фильтра заполняющей часто- , ты - со входом детектора заполняющей частоты, соединенного с инвертором и сумматором, включенным между детектором поднесущих частот и фильтром маркирующей частоты, а между записывающим элементом и усилителем-ограничителем включено ключевое устройство генератора импульсов нулевого уровня. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство № 308396, кл. G 01 V 1/16, 1970 г.

2.Авторское свидетельство Л 391513, кл. G 01 V 1/32, 1972 г.

3.Авторское свидетельство № 244648 кл. G 01 V 1/26, 1968 г.

/« , ,. 2,5А-Г« | и5кГц, 1,ОкГи 1,7}нГи

1,ОкГц Выходной

innn nnnpnnn inn,.s

чал шчителр (в)

Выходной сигнал I Cfia30ttoppef fniipijwuj.e I го ycmpoucmSa (23)

нулевого уро1ия{П)

Выход клк/небого ycmpoucmlaM

Выход кточебого устройствам

Вход записибающего элемента (15)