Устройство управления импульсными источниками сейсмических колебаний Советский патент 1982 года по МПК G01V1/04 

Изобретение относится к невзрывному возбуждению сейсмических колебаний и предназначено для разноименного запуска по радио импульсных невзрывных источников, работающих в режиме накопления и передачи сигна ла отметки момента. Известны устройства управления возбуждением сейсмической энергии,, основными функциональными узлами которых являются приемопередатчик, датчик сигнала вертикального времени формирователь выходного сигнала, буферные каскады и детектор tl Недостатками этих устройств являю ся из невысокая точность и непригодность для управления срабатыванием импульсных невзрывных источников, ра ботающих в режиме накопления. НаибоЛее близким к предлагаемому по технической сущности являются уст ройства управления импульсными источ никами, сейсмических колебаний, содер жащее в командном блоке последовательно соединенные генератор поднесу щей частоты, электронный ключ .и пере датчик, соединенную с электронным ключом схему автоматики, последовательно соединенные приемник, фильтр высокой частоты, детектор, селектор длительности и формирователь сигнала записи отметки момента, а в управляемом блоке - схему автоматики, последовательно соединенные приемник, фильтр высокой частоты, дечгектор,селектор длительности и формирователь импульсд команды, последовательно соединенные генератор поднесущей частоты, электронный ключ и передатчик, соединенный с электронным ключом формирователь импульса отметшей момен- : та 2. Недостатком данного устройства является отсутствие возможности цикл лического инициирования возбуждающих импульсов и приема измерительной информации, и тем самым непригодность их применения для работы с невзрывными, работающими в режиме накопления. Кроме того, ему присуще появление ложных импульсов в выходных цепях при переключении режимов работы радиостанции в случае работы сепсмостанции в режиме Накопление, а также оно содержит жёсткую защиту в прием- ном ,канале управляемого блока, что снижает его ладежносгть в случае использования для циклического многократного инициирования командных имлульсов. Цель изобретения - создание устройства управления, обеспечивающего управление импульсными невзрывными источниками сейсмических колебаний и обладающего повьпленной надежностью позволяющего производить запуск по радио импульсных невзрывных источников, работающих в режиме накопления, регулировать форму и дл 1тельность ударного воздействия при группировании невзрывных источников. . Поставленная цель достигается тем что в устройство управления импульснь1ми источниками сейсмических колеба ний , содержащее в командном блоке последовательно соединенные генератор поднесущей частоты, электронный ключ и передатчик, соединенную с электронным ключом.схему автоматики, последовательно соединенные приемник фильтр высокой частоты, детектор, се лектор длительности и формирователь сигнала записи отметки момента, а в управляемом блоке - схему автоматики последовательно соединенные приемник фильтр высокой частоты, детектор, се лектор длительности и формирователь импульса команды, последовательно со диненные генератор поднесущей частоты, электронный ключ и передатчик, соединенный с электронным ключом фор мирователь импульса отметки момента, введены в командный блок два элемента задержки, одновибратор, установоч ный триггер, счетчик, числа ударов, причем входы первого и второго элеме тов задержки соединены со схемой автоматики, выход первого элемента задержки соединен со схемой автоматики схема автоматики соединена с одним из входов установочного триггера,выход второго элемента задержки соединен с другим входом установочного триггера, выход которого соединен с формирователем сигнала записи отметки момента, вход одновибратора соеди нен со схемой автоматики, его выход подключен к формирователю сигнала записи отметки момента, выход которо го соединен с входом установочного триггера и счетчиком числа ударов. один из входов установочного триггера и счетчик числа ударов соединены со схемой автоматики, а в управляемый блок введены схема совпадения, установочный триггер, кнопочный выключатель, узел регулируемой задержки, формирователь .импульсов разрешения прохождения команды, двоичная пересчетная схема, счетчик числа ударов, причем один из нормально разомкнутых контактов кнопочного выклю чателя и один из входов схемы совпадения соединены с выходом формирователя импульса команды, выход схемы совпадения соединен со схемой автома тики, двоичной пересчетной, схемой и элним из входов установочного триг гера, выход которого соединен с регулируемой задержки, второй нормально разомкнутый контакт кнопочного выключателя соединен с двоичной пересчетной схемой, выходы которой соединены с узлом регулируемой задержки, формирователем импульса разрешения прохождения команды и схемой автоматики, выход узла регулируемой задержки соединен с вторым входом установочного триггера и счетчиком числа ударов, выход которого соединен с двоичной пересчетной схемой, выход формирователя импульсов разрешения прохождения команды соединен с одним из нормально замкнутых контактов кнопочного выключателя, второй нормально замкнутый контакт которого соединен с входом схемы совпадения, один из входов установочного триггера, формирователь импульсов разреще- . ния прохождения команды, двоичная пересчетная схема и счетчик числа Л-даров соединены со схемой автоматит и. На фиг. 1 представлена структурная схема командного блока устройства управления импульсными невзрывными источниками сейсмических колебаний; на фиг. 2 - структурная схема управляемого блока устройства управления импульсными невзрывными.источниками сейсмических колебаний. Устройство содержит генератор 1 поднесущей частоты, электронный ключ 2, передатчик 3, элемент 4 задержки, схема 5 автоматики, приемник 6, фильтр 7 высокой частоты, детектор 8, селектор 9 длительности, формирователь 10 сигнала записи отметки момента, одновибратор 11, счетчик 12 числа ударов, элемент 13 задержки, установочный триггер-14, схема 15 автоматики, схема 16 совпадения, установочный триггер 17, кнопочный выключатель с контактами 18,1 и 18.2, узел 19 регулируемой задержки, формирователь 20 импульсов разрешения прохождения команды, приемник 21,фильтр 22 высокой частоты, детектор 23, се- лектор 24 длительности, формирователь 25 импульса команды, двоичная пере-т счетная схема 26, счетчик 27 числа ударов, генератор 28 поднесущей частоты, электронный ключ 29, передатчик 30, формирователь 31 импульса отметки момента.. Генератор 1 поднесущей частоты (фиг. 1) через электронный ключ 2, управляемый схемой 5 автомати и, подключен к схеме 5 автоматики. Схема 5 автоматики соединена с элементом 13 задержки и элементом 4 задержки, выход которого подключен к схеме 5 автоматики, которая соединена с одним из входов установочного триггера 14. Вход одновибратора 11 соединен со схемой 5 автоматики, а его

выход подключен к формирователю 10. сигнала записи отметки момента.Выход элемента 13 задержки соединен с устаHOB04HfjjM триггером 14, выход которого подключен к формирователю 10 сигнала отметки момента. Приемник 6, фильтр 7 высокой частоты, детектор 8 селектор 9 длительности И формирователь 10 сигнала записи отметки момента составляют последовательно соединенную цепь приемного канала командного блока. Выход формирователя 10 сигнала отметки момента подключен к одному из входов установочного триггера 14 и счетчику 12.числа ударов. Счетчик числа ударов представляет собой вьачитающий триггерный счетчик с индикацией состояний на светодиОдах и коммутатор на тумблерах заданного числа накоплений. Схема 5 автоматики соединена с одним из входов установочного триггера 14 и счетчиком 12 числа ударов и подключена к выходной управляющей цепи (цепь синхронизации сейсмостанции.

Приемник 21 (фиг. 2) фильтр 22 высоких частот, детектор 23, селектор 24 длительности и формирователь 25 импульса команды составляют последовательно соединенную цепь. Выход формирователя 25 импульса команды соединен с одним из нормально разомкнутых контактов 18.1 кнопочного выключателя и схемой 16 совпадения, выход которой соединен со схемой 15 автоматики, одним из входов установочного триггера 17 и двоичной пересчетной схемой 26. Второй нормально разомкнутый контакт 18.2 кнопочного выключателя соединен с двоичной пересчетной схемой 26.Двоичная пересчетная схема состоит из генератора опорных импульсов,элект.ронного ключа, управляющего триггера собственно двоичной пересчетной схемы, схемы совпадения и схемы ИЛИ и представляет собой синхронизируемый счетчик с периодом 6, с равным периоду вращения барабана сейсмостанции. Выходы двоичной пересчетной схемы 26 подключены к узлу 19 регулируемой задержки, формирователю 20 импульсов разрешения прохождения команды и схема 15 автоматики. Узел регулируемой задержки представляет собой схему совпадения и коммутатор на тумблерах. Формирователь импульса разрешения прохождения команды представляет собой две cxe. совпадения, соединенные со входами установочного триггера. Выход узла регулируемой задержки соединен с одним из входов установочного триггера 17 и счетчиком 27 числа ударов, выход которого подключен к двоичной пересчетной схеме 26. Счетчик числа даров представляет .собой двоичную пересчетную схему,коммутатор на тумблерах и схему совпадения. Выход формирователя 20 импульса разрешения прохождения команды соединен с одним из нормально замкнутых контактов 18.2 кнопочного выключателя, второй нормально замкнутый контакт которого соединен со схемой 16 совпадения. Схема 15 автоматики соединена с одним из входов установочного триггера 17, формирователем .20 импульса разрешения прохождения команды, двоичной пересчетной схемой

0 26 и счетчиком 27 числа ударов. Генератор 28 поднесущей частоты через электронный ключ 29, управляемый формирователем 31 импульса отметки момента, подключен к передатчику

5 30. Формирователь импульса отметки момента представляет собой последовательно соединенные датчик сигнала отметки момента, дифференциальный усилитель, двухполупериодный выпрямитель, дифференциатор, пороговое и

0 пусковое устройства.

Устройство работает следующим образом.

.Командный блок.

Выдача командного сигнала и пере5ключение режимов работы радиостанции .

В исходном состоянии ращиостанция находится в режиме передачи, синусоидальный сигнал с генератора 1

0 поднесущей частоты через электронный ключ 2 поступает на передатчик 3. С приходом от сейсмостанции синхроим-пульса (СИ) схема 5 автоматики закрывает электронный ключ 2 и прекращает5ся прохождение частоты поднесущей на передатчик 3, определяя тем самым команду на запуск невзрывных источников . Вместе с тем схема 5 автоматики переключает радиостанцию врежим при0ема и запускает элемент 4 задержки, который через время, достаточное для приема сигнала отметки момента,воз.вратит схему автоматики в исходное состояние. При этом откроется-электронный ключ 2, а радиостанция вновь,

5 станет на передачу. При поступлении от сейсмсстанции следующего синхроимпульса работа осуществляется аналогичным образом

Прием сигнала отметки момента.

0

При включении напряжения питания командного блока схема 5 автоматики устанавливает счетчик 12 числа уда:- ров и установочный триггер 14 в исходное состояние. При переключении

5 радиостанции в режим приема схема 5 автоматики запускает одновибратор 11, который в течение короткого промежутка времени, достаточного для окончания переходного процесса пере0ключения радиостанции, дает запрет на формирователь 10 сигнала записи отметки момента,исключая тем самым запись ложного сигнала отметки момента (сигнала ОМ). Синусоидальный сиг5нал поднейущей с выхода приемника

6 поступает на фильтр 7 высокой частоты, затем демодулируется детектором 8, очищается от помех малой длительности Селектором 9 длительности и подается на формирователь 10 сигнала записи отметки момента.

При пропадании сигнала поднесущей, определяющем момент возбуждения, на выходе формирователя 10 появляется импульс, который поступает на .магнитную головку записи сейсмостанции, вход счетчика 12 числа ударов и запуекает установочный триггер 14. Пос- ледний дает запрет на формирователь сигнала записи отметки момента,исключая тем самьри запись ложного сигнала ОМ при переключении радиостанции в режим передачи. Сбрасывается установочный триггер 14 схемой 5 автоматики после ее возвращения в исходное состояние элементом 4 задержки. В случае, если сигнал отметки момента отсутствует, установочный триггер 14 будет запущен импульсом с выхода элемента. 13 задержки через время, превышающее максимально возможный промежуток времени между моментом прихода синхроимпульса (СИ) И появлением сигнала ОМ. Каждый выделенный сигнал ОМ с выхода формирователя 10 поступает на вход вычитающего счетчика 12 числа ударов. Перед началом работы посредством тумблеров набирается члсло необходимых накоплений,которое заносится в счетчик 12 числа ударов импульсов с выkoдa схемы 5 автоматики. По-окончании цикла накопления .индикаторы счетчика 12 числа ударо в высвечивают число несрабатываний невзрывного источника.

Управляемый блок.

Прием командного сигнала,

Щ5И включении напряжения питания управляемого блока схема 15 автоМ тики устанавливает двоичную пересчетную схему 26, формирователь 20 импульса разрешения прохождения команды, установочный триггер 17 и счетчик 27 числа ударов в исходное состояние . Сигнал команды передается от сейсмостанции как срыв частоты поднесущей и, пройдя в управляемом блоке по цепи приемник 21, фильтр 22 высокой частоты, детектор 23, селектор 24 длительности, формирователь 25 импульса команды, аналогично тому,как это.происходит в командном блоке,при нажатом кнопочном выключателе запус ает двоичную пересчетную схему 26 с периодом 6с, а также через схему 16 совпадения запускает установочный триггер 17. Установочный триггер Пдает разрешение на вьщачу импульса узлом 19 регулируемой задержки, а двоичная пересчетная .схема 26, отсчитав фиксированное время (стабильная задержка за переключение радиостанций командного и управляемого

блоко.з , начинает работать на узол 19 регулируемой задержки. Последний через время, определенное программой работы как задержка, на срабатывание данного невзрывного источника и задаваемое посредством тумблеров комму.татора, ьыдает импульс, который поступает в блок управления невзрывно:го источника и запускает его и срабатывает установочный триггер 17.Двоичная пересчетная схема 26 управляет также работой формирователя 20 импульсов разрешения команды, который каждые 6 с вырабатывает импульс определенной длительности, определяемой максимальнЪши погрешностями срабатывания синхроконтакта сейсмостанции и приемопередающего тракта данного устройства. Этот импульс на время своего существования дает разрешение на прохождение сигнала с формирователя 25 импульса команды через схему 16 совпадения на последующую часть схемы управляемого блока, начиная со второго командного сигнала, когда кнопочный выключатель выключен, Каждый выделенный импульс комантздл с выхода схемы 16 совпадения синхронизирует двоичную пересчетную схему 26, исключая,тем самым накапливание ошибки. Каждый импульс с выхода узла 19 регулируемой задержки, поступающий в блок управления невзрывного ирточника, подается также на вход счетчика 27 числа ударов, который, отсчитав число командных импульсов, предусмотренных про1раммной и задаваемых посредством тумблеров коммутатора счетчика числа ударов, отключает двоичную пересчетную схему, т.е фактически отключает управляемый блок.

Переключение режимов работы радиостанции .

В исходном состоянии радиостанций управляемого блока находится в режиме приема. Импульс с выхода схемы 16 совпадения поступает в схему 15 автоматики, которая перек;лючает радиостанцию в режим передачи. Через определенное время после прихода сиг. нала команды импульс с одного из выходов двоичной пересчетной схемы 26 поступает в схему 15 автоматики, которая возвращает радиостанцию в режим приема. . Вьщача сигнала отметки момента.

При срабатывании невзрывного источника формирователь 31 имп льса отметки момента выдает импульс, закрывающий своим передним фронтом электронный ключ 29. При этом прекращается прохождение синусоидального сигнала от генератора 23 поднесущей частоты на передатчик 30.

Устройство позволяет снизить затраты рабочего времени на подготовительные операции в связи с исключением проводной связи между источникг1ми возбуждения и сеПсмостанцией.

Формула изобретения

Устройство управления импульсными источниками сейсмических колебаний, содержащее в командном блоке последовательно соедин-енные генератор поднёсущеи частоты, электронный ключ и передатчик, соединенную с электронным ключом схему автоматики, последовательно соединенные приемник, фильтр высокой частоты, детектор, селектор длительности и формирователь сигнала записи отметки момента,а в управляемом блоке - схему автоматики,последовательно соединенные приемник, фильтр высокой частоты, детектор, селектор длительности и формирователь импульса команды, последовательно соединенные генератор поднесущей частоты, электронный ключ и передатчик, соединенный с элек ронным ключом формирователь импульса отметки момента, отлича,ющееся тем, что, с целью обеспечения управления импульсными невзрывными источниками сейсмических колебаний и повышения надежности управления путем циклического инициирования командных сигна-лов, управления формой и длительностью ударных импульсов, в командный блок введены два элемента задержки, одновибратрр, установочный триггер, счетчик числа ударов, причем входы первого и второго элементов задержки соединены со схемой автоматики, выход первого элемента задержки соединен со .схемой автоматики, схема автоматики соединена с одним из входов установочного триггера, выход .второго элемента задержки соединен с другим входом установочного триггера/ выход которого соединен с формирователем сигнала записи отметки момента, вход одновибратора соединен со схемой автоматики, его выход подключен к формирователю . сигнала записи отметки момента, выход которого соединен с входом установочного триггера и счетчиком числа ударов, один из входов установочного триггера и счетчик числа ударов соединены со схемой автоматики, а в управляемый блок введены схема совпадения, установочный триггер, кнопочный выключатель, узел регулируемой задержки, формирователь импульсов разрешения прохождения команды, двоичная пересчетная схема, счетчик числа ударов,причем один из

0 нормаЛ зНо разомкнутых контактов кнопочного выключателя .и один из входов схемы совпадения соединены с выходом формирователя импульса команды, выход схемы совпадения соединен со схемой

5 автоматики, двоичной пересчетной.схемой и одним из входов установочного триггера, выход которого соединен с узлом регулируемой задержки, второй нормально разомкнутый контакт кнопоч0ного выключателя соединен с двоичной пересчетной схемой, выходы которой соединены с узлом регулируемЪй задержки, формирователем импульсу разрешения прохождения; команды и схемой автоматики, выход узла регулируе5мой задержки соединен с вторым входом установочного триггера и счетчиком числа ударов, выход которого соединен с двоичной пересчетной схемой , выход формирователя импульсов

0 разрешения прохождения команды соединен с одним из нормально замкнутых контактов кнопочного выключателя, второй нормально замкнутый контакт которого соединен с входом схемы

5 совпадения, один из входов установочного триггера, формирователь импульсов разрешения прохождения команды, двоичная пересчетная схема и счетчик числа ударов соединены со схемой ав0томатики .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Техническое описание и инструкция по эксплуатации систе1и1ы управле5ния взрывом по радио УВР.--. М., 1976.

2.TexHHiacKoe описание и инструкция по эксплуатации устройства управления взрывом по радио УРВ-1. Львов, 1979 (прототип).

0