Морское геофизическое вычислительное устройство Советский патент 1981 года по МПК G01C13/00 G01V1/22 

(54) МОРСКОЕ ГЕОФИЗИЧЕСКОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится,к морской гео4)изической разведке и предназначено для автоматизации сбора и экспресс-обработки сейсморазведочной информации в реальном масштабе времени. Оно может быть использовано на судах, ведущих разведку месторождений полезных ископаемых под дном морей и океанов. Известно устройство для целей сбора и регистрации сейсморазведочных данных, содержащее электронно-вычислительную машину (ЭВМ), ЭВМ сейсмостандии типа двух дисков, плоттера, пульта управления и двух накопителей на магнитной ленте, осуществляющей сбор, демультиплексирование и регистрацию сейсморазведочных дан ных , в реальном масштабе времени LID Недостатком устройства является ограниченный круг выпoлняe / ыx функциональ ных задач (демультиплексирование входной сейсмической информации). Возможности мини-ЭВМ практически ограничены вы полнением процесса сбора и регистрации исходной информации на магнитную ленту. Интервал времени между приемом очередной порции информации определяется скоростью выполнения процедуры демультиплексирования. Целью изобретения является расшире ние функциональных, возможностей устройства. Указанная цель достигается тем, что между цифровой сейсмической станцией и ЭВМ введены последовательно соединенные блок управления, блок нормализации, процессор, быстродействующее запоминающее устройство и второе устройство соп-ряжения, а также соединений с процессором и быстродействующим запокшнаюшим устройством сумматор. Это позволит на 5О-60% высвободить.мттаи-ЗВМ от выполнения вышеуказанных функций, что составляет порядка 1О-12 с машинного времени. Указанное время может использовано для целей экспресс-обработки сей- сморазведочных даннь1Х в реальном масштабе времени. 38 Ha чертеже показана блок-схема морского геофизического вычислительного уст ройства. Морское гео(мзическое вычислительное устройство содержит .цифровую сейсмическую станцию 1, предназнйченную для фи- льтраики, усиления аналоговых сигналов, поступающих от геофизических датчиков, квантование выборок этих сигналов и преобразование их в 15-разрядный двоичный код: блок управления и формирования 2, обеспечивающий синхронизацию работы все го устройства, выдачу необходимых управляющих команд, паспортизацию первичных геофизических данных и приведение к стандартному формату ЭВМ (упаковку информации побайтно); блок нормализации 3, с помощью которого производится анализ поступающих данных и их нормализация с целью сохранения динамического диапазона измерений при регистрации; процессор управления памяти 4, предназначенный для адресации первичных данных и их передачи на хранение в заданную область буферной памяти по определенному алгорит-, му, обеспечивающему демультшшиксацию потока информации непосредственно в процессе передачи; буферное запоминающее устройство (ВЗУ) 5 объемом 53К 16-ти разрядных слов, предназначенное для промежуточного хранения (накапливания) первичных геофизических данных). Кроме того, устройство включает сумматор 6, с помощью которого реализуется статистическое суммирование (накапливание) массивов, данных в буферном заиоминакядем устройстве; устройство сопряжения (УСО) 7, обеспечивающее служебную связь между блоком управления 3 и бортовой ЭВМ и передачу первичной информации из буферной памяти в бортовую ЭВМ; борто вую электронно-вычислительную машину (ЭВМ) 8, предназначенную для обработки потока геофизических данных непосредственно в процессе проведения яссяедований плоттер 9 для вывода результатов обработ ,ки в виде временных разрезов вдоль профиля наблюдений; Дисплей 10, обеспечивающий связь оператора с электронно-вычислительной маишной. Устройство работает следующим образом. Сигналы с выхода геофизических датчиков поступают на вход сейсмической цифровой станции, .фильтруются, усиливаются коммутируются, преобразуются в двоичный 15-ти разрядный код и в мультиплексиом виае с выхода сейсмостанции поступают 2 на вход блока управления и формирования 2. В блоке 2 устанавливается задержка на прием информации с учетом водного слоя, устанавливается длина регистрации данных во времени. Поток первичных данных снабжается служебной информацией (текущее время), номер массива, навигационные данные, время регистрации, времязадержки и т.д.), вся информация приводится к стандартному формату, принятому для бортовой ЭВМ форматором, входящим в этот блок. Кроме этого, в блоке угфавления 2 формируются команды начала и конца регистрации первичных данных на накопители на магнитной ленте и осуществля.ется синхронизация работы буферного ЗУ и бортовой ЭВМ. С выхода форматора поток информации в мультиплексном виде поступает на вход блока нормализации 3,где каждая дискрета первичной информации анализируется, нормализуется и представляется в виде числа с плавающей запятой. С выхода блока нормализации 3 информация поступает в буферный регистр процессора управления памяти 4. По , заданному алгоритму процессор управления памяти снабжает информацию начальным и конечньхм адресом и передает в буферное запоминающее устройство (БЗУ) 5. Адресация и структурное строение БЗУ п(рволяют в момент загрузки памяти проводить демуль- типлексацию потока геофизических данных, т.е. каждый канал (трасса) записывается в определенную область памяти с начальным и конечным адресом или номером блока. Для реализации функции накапливания (статического суммирования) в устройство введен сумматор 6, представляющий из себя асоциативный процессор. Накапливание первичных данных осуществляется следующим образом. В блоке управления 2 устанавливается необходимая кратность суммирования, первь)й массив данных заносится на хранение в БЗУ. С приходом первой дискреты второго массива в буферный регистр процессора управления памяти 4 по ояределеииому j-TOMy .адресу вызывается -xpaHH-i щаяся в БЗУ 5 первая дискрета первого массива и заносится в регистры сумматора 6. Туда же передается первая дискрета из буфера регистра процессора управления памяти 4. В сумматоре б дискреты суммируются, выравниваются их порядки и результат передается на хранекие по тому же j -тому адресу в БЗУ 5. Далее 1фоцесс суммирования повторяется с учетом сдвига адреса дискрет на величину j -И и продолжается до конца поступления второго массива. Эта операция (накапливание) может осуществляться п раз, но не более 1О, в зависимости от провоДИМОЙ методики работ , Демультшшексированный первичный или накопленный массив данных с выхода БЗУ 5 по командам из блока управления 2 передается через устройство сопряжения 11 на накопители на магнитной ленте 12 шш 13 для регистрации и дальнейшего хранения. Данные хран$гаиеся в ЁЗУ, регенерируются и по запросам из ЭВМ 8 через устройство сопряжения 7 передаются с максимальной скоростью (до 7ОО кГц) в ЭВМ для обработки в реальном масштабе времени. Для повышения надежности и живучести устройства в случае выхода из строя блока нормализации .3, процессора управления памяти. 4, в БЗУ 5 предусмотрен специапьный выход форматора, через который информация в мультиплексном виде через УСО 11 передается на регистрацию и через УСО 7 - в ЭВМ.

Информация, поступающая в ЭВМ 8, обрабатывается, результаты выводятся в виде временных разрезов на плоттер 9 и индицируются на дисплее 10. Предусмотрена возможность регистрагши результатов на накопителе 12 или 13.

Предлагаемое устройство с целью повышения эффективности обработки, надежности и живучести обеспечит работу в следующих режимах.

Режим 1. Режим с предобработкой.

Информация с выхода, геофизических датчиков поступает на вход сейсмостанции 1. С выхода сейсмостанции через бло управления и формирования 2, блок нормализации 3 и процессор управления памятью 4 поступает в буферное запоминающее устройство 5. По командам из блока управления 2 информация передается из БЗУ на регистрацию на НМЛ 12 или 13, а по запросам из ЭВМ передается в ЭВМ для обработки в реальном масштабе времени.

Режим 2. Режим с предобработкой и накапливанием.

Информашш с выхода геофизических

датчиков поступает на вход сейсалостаниии 50 равления.

1, с выхода сейсмостаниин через блок .Источники информации, равленвя и формирования 2, блок нормали принятые во внимание при экспертизе .зашш 3 поступает на вход процессора уп- 1. Каталог фирмы Серсаль, , решлеиия памятью 4, из резисторов ; про- описание системы сейсморазведки TflPцессора 4 передается в БЗУ 5. Б БЗУ 55 49 (прототип).

хранится демультиплексированный первый массив, данных. С поступлением второго массива дискреты первичных данных первого массива и дискреты первичных данных второго массива суммируются и передаются на хранение в БЗУ 5. В зависимости от кратности суммирования, заданного из блока управления 2, после м -кр тного суммирования накопленной информации-на регистрацию и в ЭВМ для обработки.

Режим 3. Режим аварийный.

Информация в мультиплексном виде идет на регистрацию и передается в ЭВ для обработки.

Режим 4. Режим сбора.

Информация демультиплексируется, накапливается и регистрируется на ЕМ Л.

Режим 5. Режим обработки.

Сбор данных не осуществляется, бортовая ЭВМ ведет обработку по полному графу и выдает результаты на плоттер и накопители на магнитной ленте.

Формула изобретения

Морское геофизическое вычислительное устройство для работы в реальном масштабе времени, содержащее соединенную через устройство сопряжения с цифровой сейсмической станцией ЭВМ с накопителями, плоттером и дисплеем, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, между цифровой се11смической станцией и электронно-вычислительной машиной вЬедены последовательно ; соединенные блок управления, блок нормализации, процессор, двусторонне связанный с блоком управления и через сумматор связанный с быстродействующим запоминающим устройством, быстродействующее запоминающее устройство, второй выход которого связан с третьим входом процессора, а третий выход связан с вторым входом сумматора, второе устройство сопряжения, имеющее дополнительно прямой вход с блока