Устройство для преобразованияСЕйСМичЕСКОй иНфОРМАции Советский патент 1981 года по МПК G01V1/32 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ наблюдаемых при воздействии на среду асинхронной последовательностью импульсных возбуждений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее сумматор мантисс, блок нормализации блок памяти мантиссы результата, бло памяти порядка результа;та, регистр мантиссы результатаJ регистр порядка результата, введены блок маркировки, блок асинхронно адресации, блок перебора адресов,счетчик адреса и регистр текущего , причем вход опорного сигнала соединен с бло ком марцировки и блоком перебора адресов, выход последнего подключен к первому входу блока асинхронной адресации, выход которого подключен первому входу счетчика адреса, ко .вт рому входу подключен выход блока маркировки, выход счетчика сщреса подключен ко второму входу блока асинхронной адресации, а также к адресным входам блоков памяти мантиссы и порядка результата; вход сейсмического сигнала соединен с регистром текущего значения, выход которого подключен к первому входу блока нормализации и к первому входу сумматора мантисс, выход сумматора мантисс подключен ко второму входу блока нормализации и к информационно му входу блока памяти мантиссы резул тата, выход последнего подключен ко входу регистра мантиссы результата, выход которого подключен ко второму входу сумматора мантисс, выход блока нормализации подключен к информационному входу блока Пс1мяти порядка результата, выход которого подклю чен ко входу регистра порядка резуль тата. На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство содержит блок 1 перебо ра адресов, блок 2 асинхронной адресации, счетчик адреса 3, блок 4 марк ровки, регистр 5 текущего значения, блок 6 нормализации, блок 7 памяти порядка результата, регистр 8 порядка результата, сумматор 9 мантисс, блок 10 памяти мантиссы результата и регистр 11 мантиссы результата (бло управления и его связи не показаны) Опорный сигнал УМ , представленный асинхронной последовательностью из п импульсов возбуждения, может (4ть рассмотрен как последователь41ооть дельта-импульсов У()), (ч удовлетворяющих условиям л-t .пРМ, «(-t-,) (s где t - времена, соответствующие актам возбуждения. Проблема сжатия длительных сложно-интерферируквдих визуально нечитаег ых сейсмических колебаний x(tj , полученных при сигнале возбуждения, и их преобразования в обычную импульснуюзапись длительности Т решается с помощью корреляционной обработки. Функция взаимной корреляции (ФВК) оценивается обычным образом,, однако объем вычислений можно значительно сократить, учтя выражение (1) и условия (2) и (3) и в окончательном виде ФВК имеет вид к(Г)рх(г+{:,.). (4; Таким образом, вычисление ФВК для опорного сигнала 11) сводится к суммированию значений регистрируеких сейсмических колебаний со сдвигами/ определяемыми временами -tCi) . Из выражения (4) следует, что любое значение входного колебания X. (-) принимает участие в формировании лишь тех точек корреляционной функции, которые удовлетворяют условию fzt-t. (5-) Иными словами, каждое значение X (t) используется для подсуммирования лишь столько раз, сколько актов возбуждения было произведено за промежуток времени V , предшествующий текущему значению времени -t При использовании импульсных источников возбуждения число импульсов возбуждения, приходящихся на отрезок времени t/ , может равняться максимум нескольким десяткам. Отсюда следует резкое сокращение объема вычислений по сравнению с непрерывным вибросей-. смическим сигналом возбуждения и соответственное уменьшение объема аппаратуры. Устройство работает следующим образом. Отсчет одного из сейсмических каналов, представленный в цифровом виде, через вход сейсмического сигнала поступает в регистр 5 текущего значения. Одновременно обеспечивается доступ к тем зонам блока 7 памяти порядка результата и блока 10 памяти мантиссы результата , которые соответствуют данному каналу. Счетчик адреса 3 с помощью блока 4 мар-, кировки, блока 1 перебора адресов и блока 2 асинхронной адресации последовательно формирует адреса ячеек блока памяти 10, к которым необходимо подсуммировать мантиссу отсчета X (tf . После установления на адресных шинах блока памяти 10 одного их этих адресов содержимое выбранной ячейки переписывается в регистр 11 мантиссы результата. Выходы регистров 5 и 11 подключены ко входам сумматора 9 мантиос, где происходит

суммирование содержимого этих регистров. Полученная сумма записывается в ту же самую ячейку блока 10 памяти мантиссы результата. Одновременно с выхода блока б нормализации в блок 7 памяти порядка результата по тому же адресу записывается значение порядка полученной частичной . После этого на счетчике адреса 3 устанавливается следука ее адресное значение и т. д. Цикл подсуммирований отсчета x(t) длится до тех пор, пока не будут исчерпаны все значения 0 , удовлетворякадие условию (5).

Затем в регистр 5 текущего значения записывается отсчет следующего сейсмического канала, который принимает участие в серии подсуммирований, подобранной предвадущей. Таким образом, за период времени, раный интервалу дискретизации, в вычислениях принимают участие текущие отсчеты. xCt) всех ceйc Iичecкиx канало

В начале каждого нового интервала дискретизации все действующие адресные значения наращиваются на единицу младшего разряда, и цикл подсуммирований повторяется для всех каналов с новыми значениями адресов.

Формирование адресов блоков памяти 7 и 10 происходит следующим образом.

Содержимое блока 2 асинхронной адресации последовательно переписывается в счетчик адреса 3, определяя ; тем самым адреса ячеек блоков памяти 7 и 10. С выходов счетчика адреса 3 адресные значения после использования вновь записываютсй в блок 2., Последовательный перебор всех ячеек блока 2 обеспечивается блоком 1 перебора адресов. Наращивание адресных значений на единицу - модификация ад ресов - производится с.помощью блока 4 маркировки в зависимости от значений сигнала J(t) . Количество импульсов возбуждения, приходящихся на отрезок времени X - величина переменная и число действующих адресных значений должно соответствовать этому количеству. Действующее адресное значение определяется наличием единицы в дополнительном разряде - маркере. Маркируются действующие адресные значения также с помощью блока 4 маркировки.

Экономическая эффективность устррйства определяется повышением производительности обработки в четыре раза и сокращением объема оборудования

При средней стоимости километра профиля 1QOO руб. и средней производительности 200 км за сезон экономический эффект на одно устройство соста.вит 50 тыс. руб. в год.

5 Формула изобретения

Устройство для преобразования сейсмической информации, содержащзе сумматор мантисс, блок нормализации,

0 блок памяти мантиссы результата, блок памяти порядка результата, регистр мантиссы результата, регистр порядка результата, отличающееся тем, что, с целью Ьбеспе5 чения минимальными аппаратными средствами возможности корреляционной обработки сейсмических колебаний, наблюдаемых при воздействии на среду асинхронной последовательностью

(j импульсных возбуждений, в него введены блок маркировки, блок асинхронной адресации, блок перебора адресов, счетчик адреса и регистр текущего значения, причем вход опорного сигнала соединен с блоком маркировки

,и блоком перебора адресов, выход пос;|педнего подключен к первому входу блока асинхронной адрасгидии, выход которого подключен к первому входу счетчика адреса, ко второму входу которого подключен выходу блока маркировки , выход счетчика адреса подключен ко второму входу блока асинхронной адресации, а также к адресным входам блоков памяти мантиссы и порядка результата, вход сейсмического сигнала соединен с регистром текущего значения, выход которого подключен к первому входу блока нормализации и к первому входу сумматора мантисс,

Q выход сумматора) мантисс подключен ко второму входу блока нормализации и к информационному входу блока памяти . мантиссы результата, выход последнего подключен ко входу регистра мантиссы результата, выход которого подклю5чен ко второму входу сумматора мантисс, выход блока нормализации подключен к информационному входу блока памяти порядка результата, выход которого подключен ко входу регистра

0 порядка результата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 615439, кл. G 01 V 1/28, 1976.

5 2. Авторское свидетельство СССР 614404, кл. G 01 V 1/28,. G 06 F 15/34/ 1976 (прототип).