Способ накопления сейсмических сигналов

Государственный комитет Совета Министров СССР ао делам изобретенийи открытий(45) Дата опубликования описания 02,08.78(72) Автор изобретения В. В. Палагин Казахский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института разведочной геофизики(54) СПОСОБ НАКОПЛЕНИЯ СЕЙСЯИЧЕС 1,ИХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к области анализа и измерения волновых процессов, амплитуда которых сравнима или меньше амплитуды помех. Подобные условия возникают, в частности, в сейсморазведке при использовании слабых воздействий,Известным способом выделения полезногосейсмического сигнала является накоплениеего путем повторения во времени, синхронном сложении по амплитуде результатов некоторого числа воздействия. При этом помеха растет пропорционально Р и, а сигналпрямо пропорционально л, где и - числовоздействийЦ,15Основным препятствием для осуществления накопления является вероятность появления при очередном повторении помехи, посвоей амплитуде значительно превышающейуже накопленный полезный сигнал. В этомслучае результат накопления практическиуничтожается, Попытка улучшить эффектнакопления увеличением числа повторенийприводит к увеличению времени накопления, а значит и к увеличению вероятностиприхода помехи большой интенсивности.Известен также способ накопления сейсмических сигналов, основанный на суммировании принятых сейсмоприемниками, усиленных и преобразованных в импульсную 30 форму сигналов при многократном возбуждении, в котором помехи большой иптенси- ности могут быть частично устранены путем нормирования наблюдаемого в дапны 11 момент сигнала по его общему уровню, определяемому за некоторый промежуток времени 2.Недостатки этого способа сводятся к тому, что общий уровень наблюдаемого сигнала, являющегося суммой полезного сигнала и помехи, в силу своего случайного характера испытывает флюктуации, Стре;,ление к более точному определению общего уровня приводит к необходимости увеличить промежуток времени для наблюдения общего фона, но прп этом такая система теряет способность к нормированию импульсных помех, продолжительность которых меньше периода времени наблюдения общего фона. В пределе система вообще перестает нормировать. Уменьшение промежутка времени для определения общего фона приводит к потере коэффициента усиления системы вплоть до нуля, поскольку нормирование данной величины ею же, во всех случаях дает на выходе постоянную величину.Как показывает анализ, подобпымп недостатками обладают все системы, пспользующие амплитудный признак исследуемого сигнала, что Огра 1 лп 11 лвает Возмои 1 посГ 1; нхг 2 10 15 20 25 ЗО 35 фО 45 50и ВЫЦО 1 е 111111 1 олез 1101 О си 1112 ла 112 фоне ПО мех.Целью изобретениЯ Явл 51 етсЯ Выделение полезного сигнала независимо от соотношсппя сп нал - нерегулярная помеха и увсличсн 1 е 1 лубиности исследОВанпя при слаоых воздействиях на исследуемую среду.11 оставленная цель достигается тем, что суммирование производят по фазе, соотве- ствующей моментам перехода сигнала через нуль на счетчиках, подключаемых последоВагельно через заданные промежуткР мени, синхронизированные с началом во,поБОРО процесс 2, и по есоли 1 еству Рмпульсов Б каждом счетчике судят о палини е, Величне исследуемого сигнала.Е 1 а чертсеке показаны результаты наблюдения волнового поля в одном пз районов Казахстана с использованием предложенного способа,Сущность предлагаемого способа заключается в следующем, Анализируемый волновой процесс предстаьляется в виде импульсов, отвечающих моментам перехода сигнала через нуль. Полярность импульсов определяется характером перехода - с минуса на плюс или наоборот, 11 ереходы через нуль синхронизиру отея во времени по моменту начал 2 процесса и фиксР 1 руютс 51 Б счетчиках, включаемых последовательно через заданные промежутки времени,При повторениях импульсы суммРрются с учетом знака и хранятся в счетчиках,Если сейсхРческиРЕ сигнал превышает уровень помех, импульсы будут фиксироваться в одних и тех же сче- яках при каждом поьторении. Если уровень полезного сигнала будет меньше, то показания Б СЕЕТЧИКах УМЕНЬШБЮТСЯ В СООТБСГСТБП С Ве. роятностью обеаруженРя полезного сигнала. В случае отсуствия полезного сигнала счетчикРЕ будут фиксироваь кривую бсео- ГО шума. Гакпм ОбразомчислО зафиксированных данных счетчиком импульсов при известном числе повторений, позволяет судить 0 с 00 ношении сигеала и нерегу 151 рной помехи ь данный момент времени после начала сейсмического процесса.Количество повторений зависит от соотношения сигнал в нерегулярн помеха и увеличивается при уменьшении соотношения. Емкость счетчиков определяется необходимым ислОм повторений дляБсрепного Быде 1 енРя Волновогопроцесса " задапным соотношением сигнал - помеха,Использование предлагаемого способа по сравнению с извес;ными обеспечивает след 10 цие преимущества; повышение глубинности сейсмических исследований при использовании певзрывных источников малой мощности; Бозможность примснепия ссйсми. ческого метода Б условиях интенсивных ес. ТССТБЕННЫХ И ПРОМЫШЛЕНПЬЕХ ПОМЕХ.11 редложенный спосоо был опробован В полевых условиях и реализован в однокапалы 10 м макете, с помощьео которого Оыли проведены в небольшом ооъсее опытные рабоы как в лабораториях, так и в поле- ВЫХ УСЛОБИЯХ.В качестве источников Возбуждения использовались удары молотком весом 0,4 кг, количество воздействий составляло 50, 100 и 200. Время наблюдения до 1 - 2 с. Расстояние от пункта удара до 1200 м, Матери. алы, полученные в полевом экспсппмс, тс, имеют вид обычных сейсмических записей, на которых отмечаются отраженные и преломленные волны,Формула изобретенияСпособ накопления ссис.,ичсских сигпа- ЛОБ С ИСПОЛЬЗОБаПИСМ НХ аМПЛИГудиьХ и фазовых признаков, основанный па суммировании принятых сейсмопрпсмниками, усиленных и преобразованных в импульсную форму сигналов при многократном Бозоужденпи, отличающийся тем, что, с целью выделения полезного сигнала независимо от соотношения сигнал - нерегулярная помеха и увеличения глубинности сейсмических исследовашй при слабых ьоздейсгвпях, сум- :ИРОБ 2 НИЕ 1 РОИЗБОД 51 Т ПО фаЗС, СООТБСЕСГБУ- ющсй хоментам перехода сигнала через нул 1 па счетниах, подлюРсмЕх последо- Б 2 тсльнО черсз зад 2 ппые прОмеРКткп Време;и, сипхропизировашыс с началом волнового 1 роцесса, и по количеству импульсов Б каждом счетчике судят о наличии и величине исследуемого сигнала.Источники информации,принятые во впиманРе при экспертизе 1. Козуоовский С. В, Корреляционные экстремальные системы, Киев, 1-1 юова думка, 19(3, с. 5 - 43.2 11 атснг СЦ 1 Л хЪ 3466590 кл. 340 в .5, 1908632024 д,сок,"Подписно Тираж боовета Минисп открытийская паб., д. Изд. М 604 1 ПО Государственного комитета по делам изобретений 113035, Москва, К, Ра;