Морское геофизическое вычислительное устройство

Союз Советс нихСоциалистическихРеспублик О П И С А Н И Е (п)887932ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУло делен иеебретеиий и открытий(72) Авторы изобретения Геленджикское отделение научно-исслееовательского института морской геофизики(54) МОРСКОЕ ГЕОФИЗИЧЕСКОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВОИзобретение относится,к морской геофизической разведке и предназначено для автоматизации сбора и экспресс-обработки сейсморазведочной информации в реальном масштабе времени. Оно мажет 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-вычислительнуюю машину (ЭВМ), ЭВМ сейсмостанции типа двух дисков, плоттера, пульта управления и двух накопителей на магнитной ленте, осуществляющей сб ор, демультиплексирование и регистрацию сейсморазведочных данных, в реальном масштабе времени Ц.Недостатком устройства является ограниченный круг выполняемых функциональных задач (демультиплексирование вход 20 ной сейсмической информации),. Возможности мини-ЭВМ практически ограничены выполнением процесса сбора и регистрации исходной информации на магнитную ленту,2Интервал времени между приемом очередной порции информации определяется скоростью выполнения процедуры демультиплексирования,Белью изобретения является расширен.ние функциональных возможностей устройства,Указанная цель достигается тем, чтомежду цифровой сейсмической станцией иЭВМ введены последовательно соединенные блок управления, блок нормализации,процесс ор, быстродействующее запоминающее устройство и второе устройство сопряжения, а также соединений с процессором и быстродействующим запоминакяцимустройством сумматор. Это позволит на50-60% высвободить;мини-ЭВМ от выполнения вышеуказанных функций, что составляет порядка 10-12 с машинного времени. Указанное время может быть использовано для целей экспресс-обработки сейсморазведочных данных в реальном масш табе времени,3 8879На чертеже показана блок-схема морского геофизического вычислительного устройства,Морское геофизическое вычислительноеустройство содержит, цифровую сейсмическую станцию 1, предназначенную для фильтрации, усиления аналоговых сигналов,поступающих от геофизических датчиков,квантование выборок этих сигналов и преобразование их в 15-разрядный двоичный 1 окод. блок управления и формирования 2,обеспечивающий синхронизацию работы всего устройства, выдачу необходимых управляющих команд, паспортизацию первичНЫХ ГЕОФизических данных и приведение к 15стандартному формату ЭВМ (упаковку информации побайтно); блок нормализации 3,с помощью которого производится анализпоступающих данных и их нормализация сцелью сохранения динамического диапазонЫизмерений при регистрации; процессоруправления памяти 4, предназначенный дляадресации первичных данных и их передачи на хранение в заданную область буферной памяти по определенному алгорит 25му, обеспечивающему демультипликсациюпотока информации непосредственно в процессе передачи; буферное запоминающееустройство (ВЗУ) 5 объемом 53 К 16-тиразрядных слов, предназначенное уя про- ЗОмежуточного хранения (накапливания) первичных геоФизических данных).Кроме того, устройство включает сумматор 6, с помощью которого реализуетсястатистическое суммирование (накапливание) массивов, данных в буферном запоминающем устройстве; устройство сопряжения(УСО) 7, обеспечивающее служебную связьмежду блоком управления 3 и бортовойЭВМ и передачу перинной информации иэбуферной памяти в бортовую ЭВМ; бортовую электронно-вычислительную машииу(ЭВМ) 8, предназначенную для обработкипотока геофизических данных непосредственно в процессе проведения исследований;плоттер 9 для вывода результатов обработ-ки в виде временных разрезов вдоль профиля наблюдений; дисплей 10, обеспечивающий связь оператора с электронно-вычислительной машиной,Устройство работает следующим образом. Сигналы с выхода геофизических датчиков поступают на вход сейсмической цифровой станцийфильтруются, усиливаются, 55 коммутируются, преобразуются в двоичный 1 5-ти разрядный код и в мультиплексном виде с выходасейсмостаиции поступают 32на вход блока управления и формирования2. В блоке 2 устанавливается задержкана прием информации с учетом водногослоя, устанавливается длина регистрацииданных во времени. Поток первичных данных снабжается служебной информацией(текушее время), номер массива, навигационные данные, время регистрации, времязадержки и т.д.), вся информация приводится к стандартному формату, принятомудля бортовой ЭВМ форматором, входящимв этот блок. Кроме этого, в блоке управления 2 формируются команды начала иконца регистрации первичных данных на юкопители на магнитной ленте и осуществля.ется синхронизация работы буферного ЗУи бортовой ЭВМ, С выхода форматора поток информации в мультиплексном виде поступает на вход блока нормализации 3, гдекаждая дискрета первичной информациианализируется, нормализуется и представляется в виде числа с плавающей запятой.С выхода блока нормализации 3 информацияпоступает в буферный регистр процессорауправления памяти 4. По,заданному алгоритму процессор управления памяти снабжает информацию начальным и конечнымадресом и передает в буферное запоминающее устройство (БЗУ) 5. Адресация иструктурное строение БЗУ позволяют вмомент загрузки памяти проводить демультиплексацию потока геофизических данных,т.е. каждый канал (трасса) записываетсяв определенную область памяти с начальным и конечным адресом или номеромблока. Для реализации функции накапливания(статического суммирования) в устройство введен сумматор 6, представляющийиз себя асоциативный процессор,Накапливание первичных данных осуществляется следующим образом. В блоке управления 2 устанавливается необходимая кратность суммирования, первый массив данных заносится на хранение в БЗУ. С приходом первой дискреты второго массива в буферный регистр процессора управления памяти 4 по определен-ному -тому ,адресу вызываетса храня шаяся 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 6 дискреты суммируются, выравниваются их порядки и результат передается на хранение по тому жетому адресу в БЗУ 5. Далее процесс суммирования повторяется с учетом сдвига адреса дискрет на вели5 8879 чину +1 и продолжается до конца поступления второго массива. Эта операция (накапливание) может осуществляться н раз, но не более 10, в зависимости от провь димой методики работ, Демультиплексированный 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 или 13 для ре гисчрации и дальнейшего хранения. Данные, хранящиеся в БЗУ, регенерируются и по запросам из ЭВМ 8 через устройство сопряжения 7 передаются с максимальной скоростью (до 700 кГц) в ЭВМ для об работки в реальном масштабе времени. Для повышения надежности и живучести устройства в случае выхода иэ строя блока нормализации 3, процессора управления памяти. 4,в БЗУ 5 предусмотрен специ- Зб альный 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, фф обрабатывается, результаты выводятся в виде временных разрезов на плоттер 9 и индицируются на дисплее 10. Предусмотрена возможность регистрации результатов на накопителе 12 или 13. ЭОПредлагаемое устройство с целью повышения эффективности обработки, надежности и живучести обеспечитработу в следующих режимах.Режим 1. Режим с предобработкой. ЭуИнформация с выхода, геофизических датчиков поступает на вход сейсмостанции 1, С выхода сейсмостанции через блок управления и формирования 2, блок нормализации 3 и процессор управления памя ф тью 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 4 З обработки в реальном масштабе времени.Режим 2. Режим с предобработкой и накапливанием.Инфов 4 ация с выхода геофизических датчиков поступает на вход сейсмостанции Я 1, с выхода сейсмостанции через блок уть-. равления и формирования 2, блок нормаль. эации 3 поступает иа вход процессора уп равления памятью 4, иэ резисторов процессора 4 передается в БЗУ 5. В БЗУ О 32 Ьхранится демультицлексированный 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 Ф кра тного суммирования накопленной информации- на регистрацию и в ЭВМ для обработки вРежим 3. Режим аварийный.Информация в мультиплексном виде идет на регистрацию и передается в ЭВМ для обработки.Режим 4. Режим сбора.Информация демультиплексируется, накапливается и регистрируется на ВМЛ,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 изобретенияМорское геофизическое вычислительноеустройство для работы в реальном масштабе времени, содержащее соединенную через устройство сопряжения с цифровойсейсмической станцией ЭВМ с накопителями, плоттером и дисплеем, о т л и ч аю ш е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, междуцифровой сейсмической станцией и электронно-вычислительной машиной. введены последовательно соединенные блок управления, блок нормализации, процессор, дву-сторонне связанный с блоком управленияи через сумматор связанный с быстродействующим запоминающим устройством,быстродействующее запоминающее устройство, второй выход которого связаи стретьим входом процессора, а третий выход связан с вторым входом сумматора,второе устройство сопряжения, имеющеедополнительно прямой вход с блока управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Каталог фирмы "Серсаль", франция,описание системы сейсморазведки фТДР 49 (прототип).887932 ост Заказ 10710/9 Тираж 645 ВНИИПИ Государственного комитета СС ло делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 8, Раушская наб