Устройство контроля параметров вибрационного источника сейсмических сигналов

(71) Гомельское спецторско-технологическческой техники реобразова еле рео коррелятор, (БФП), пер ие устройтройство ви релятора блок Фурьевое и второства, блокзуализации.между БАЦПчение сигнал зовани фметич альное констру е бюро сейсмиоррекц Включе БФП о е ко спечивает олу- корнкции взаимн 975 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВВИБРАЦИОННОГО ИСТОЧНИКА СЕЙСМИЧЕСКИХСИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к сейсморазведочной технике, а именно к устройствам контроля параметров (УКП)вибрационных источников. Цель - увеличение числа контролируемых параметров, повышение точности контроля.УКП содержит кодирующее устройство,выходы которого подключены к входамгенератора опорного сигнала и объек-.та контроля, блок аналого-циФровых реляции опорного сигнала генератора и сигнала объекта контроля, в которой полезная информация отделена от помех, что позволяет очистить ее от влияния нелинейных искажений. Вто. рое арифметическое устройство позволяет сформировать сигнал, пропорциоральный рассогласованию кварцевых генераторов на вибрационном источниФ ке и сейсмостанции, а блок .коррекции - осуществить последовательную коррекцию полученной с помощью первого арифметического устройства ве- С лйчины задержки запуска по величине рассогласования кварцевых генераторов, полученной с помощью второго Фей арифметического устройства, а также ф коррекцию величины постоянной фазовой ошибки по скорректированной величине р задержки запуска, 1 з.п. ф-лы, 3 ил. рЮИзобретение относится к сейсморазвепочнай технике, а именно к устрой;ствам контроля параметров вибрационных источников сейсмических сигналов,5Цель из обре тения - повьш 1 ение точности и увеличение числа контролируемых параметров.На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на Фиг, 2 - структурная схема блока коррекции; па Фиг, 3структурная схема объекта контроля.Устройство контроля гараметроввибрапионного и точника сейсмических сигналов (Ф.гг 1) содержит кодирующееустройство 1 выхогы котооого подключены к входам генератора 2 опорного сигнала с.ейсмостанции и ооъекта 3 контроля. Зти связи могут быть реали , зованы как проводной связью, так и связью по радиоканалу, Выходы генератора 2 опорного сигнала и объекта 3 контроля подключены к входам блока 4 аналого"цифровых преобразователей 25 проводной линией, выходы которого подключены к входам коррелятора 5, послецовательно соединенного с блоком 6 Фурье-преобразования выход которого г.одключен к первому 7 и второ му 8 арифмети ческим тстрайствам причем оба выхода устройства 7 и выход устройства 8 поцключены к блоку 9 коррекции, оба выхода которого и выход второгс арифметического устрой,55ствя. 8 подключены к устройству 10визуализацииБлок коррекции (фиг. 2) состоитиз последовательна соединенных нервого умножителя 11, первого сумматора12, зторого умножителя 13, второгосумматора 14, третьего умножителя 15и третьего сумматора 16, причем первый выход сумматора 12 подключен квторому ьходу третьего умножителя 15.Входными сигналами являются сигналрассогласования частот кварцевыхгенераторов, поступающий с выходавторого арифметического устройства 8на вход первого умножителя 11, сигнал50постоянного фазового сдвига и сигналзадержки запуска, поступающие с первого и второго выходов первого арифметического устройства 7 на входтретьего 16 и первого 12 сумматоровсоответственно.Выходными сигналами являются скорректированный сигнал постоянного фазового сдвига и ско 1. ктированный сигнал задержки запуска, поступающиес выходов третьего 16 и первого 12сумматоров соответственно,Объект 3 контроля (Фиг. 3) включает генератор 17 опорного сигнала,идентичный генератору 2 опорного сигнала фазовый корректор 18 и исполнительный механизм 19, .соединенные последовательно, а также датчик 20 сигнала движения, установленный на одномз элементов исполнительчого механизма 19, выход которого подключен кпервому входу фазового детектора 21,второй вход которого соединен с выходом генератора 17, а выхоц - с вторымвхоцом фазового корректора 18. Входным сигналом объекта контроля является сигнал запуска в виде кодированной посылки кодирующего устройства 1,а выходным сигналом - выходной сигнал датчика 20 сигнала цвижения.Устройство контроля параметров вибрационного источника сейсмических сигналов работает следующим образам.Кодирующее устройство 1 вырабатывает сигнал запуска, поступающий навходы генераторов 2 и 17 опорного сигнала, Обычно связь с генератором 2осуществляется по проводам, а с генератором 17 - по радиоканалу. Генераторы 2 и 17 вырабатывают одинаковыечастотно-модулированные опорные сигналы с заданными параметрами, Опорныйсигнал с выхода генератора 17, поступая в Фазовый корректор 18 и смешиваясь с сигналом обратной связи отфазового детектора 21, образует управляющий сигнал, приводящий в движениеисполнительный механизм 19 объекта 3контроля, Сигнал датчика 20 сигналадвижения вместе с опорным сигналомгенератора 17 поступают в Фазовыйдетектор 21, образуя на выходе детектора 21 сигнал обратной связи. Выходные сигналы генератора 2 и объекта 3контроля поступают на входы блока 4аналого-цифровых преобразователей попроводной линии (для зтого во времяпроведения контроля виброисточникподъезжает на небольшое расстояние ксейсмостанции, где и расположено устройство контроля), преобразуются вцифровую форму с шагом квантования дСи поступают на вход коррелятора 5,вычисляющего Функцию взаимной корреляции (ФЗК) двух сигналов, представляющую собой массив цифровых отсчетов, являющийся. входным для блока 6118629 фурье-преобразования. Здесь произзодится Фурье-преобразование той части,ФВК, которая ответственна за поведениеосновных составляющих входных скгнаГ,лов (примерно две девятых от общейдлины ФВК, расположенных в центре последней) с получением массива цифровых отсчетов разностной фазовой характеристики (РФХ) двух сигналов,поступающего на вход обоих арифметических устройств. Таким образом, осуществляется "очистка выходного сигнала объекта 3 контроля от помех.В первом арифметическом устройстве 7производится вычисление приближенныхвеличин постоянного Фазового сдвигаДи временной задержки дср путемоценки параметров линейной Функции,аппроксимирующей РФХ, например, по20методу наименьших квадратов.Во втором арифметическом устройст"ве 8 производится вычисление величинырассогласования частот кварцевых генераторов ш путем оценки величины25старшего коэффициента С квадратичнойФункции, аппроксимирующей РФХ,например, по методу наименьших квадратов:С тЯЯ - с ) (д)ггде Т - длительность сигнала вибро-источника;.Л С - шаг квантования;. ЙН . начальная частота сигнала,Г н - конечная частота сигнала,Первое арифметическое устройство 7формирует на своих выходах сигналы,пропорциональные величинам Л(поступает в третий сумматор 16 блока 9коррекции и Д 8 (поступает в первыйПрсумматор 12 блока 9 коррекции), Второе 40арифметическое устройство 8 Формируетна выходе сигнал, пропорциональныйвеличине ш (поступает на вход первогоумножителя 11 блока 9 коррекции и навход устройства 10 визуализации. Приэтом коэффициенты пропорциональностидля всех величин обоих арифметических устройств 7 и 8 устанавливаютсяодинаковыми.Выходной сигнал с второго арифметического устройства 8, поступая впервый умножитель 11 блока, 9 коррекции, умножается на величину гнК =Т - ,б 5 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я На входы первого сумматора 12 поступают величины, пропорциональные л 4Апо (с выхода первого арифметического устройства 7;: и К.ш (с выхода первого умножителя 11). Здесь осуществшяется их сложение. Таким образом, на выходах первого сумматора 1 Формируется сигнал, пропорциональный истинной величине задержки запускасо лрКшЭтот сигнал, поступая во второй умножитель 13, умножается на величину:Н КК2-ТВо втором сумматоре 14 к,этой величине добавляется постоянное значение ГН и получившийся сигнал домножается на с о в третьем умножителе 15. Таким образом, на второй вход третьего сумматора 1 Ь подается сигнал, пропорциональный величине К З,К:(й - - - -"г )г.1 - Гнн 2. То о пре дс т авляюший собой инверсное з н ачени е поправки для вычисления истин- кого значения постоянного фазового сдвиг а, Величина К складывается (приэтом значение поправки вычит ае тся) свеличиной дз третьем сумматоре 1 6прЭформируя на его выходе сигнал, пропорциональный истинной величине постоянного Фазового сдвига :Г-Г нН= М -( - :-Г ) г.пР 2 Т оСигналы, пропорциональные значениям постоянного фазового сдвига ,временной задержки С и рассогласования кварцевых генераторов ш, подаются на входы устройства 1 О визуализации для их отображения,Применение предлагаемого устройства по сравнению с известным позволяетрасширить функциональные возможностиза счет определения величины рассогласования кварцевых генераторов, используемых для генерации опорных сигналовна сейсмостанции и в системе управления виброисточником, а также повыситьточность контроля за счет предвари-,тельной "очистки" выходного сигналавиброисточника от нелинейных искажений и за счет коррекции значенийпостоянного фазового сдвига временной задержки по величине рассогласования кварцевых генераторов. 1. Устройство контроля параметроввибрационного источника сейсмическихсигналов, содержащее устройство визуа 1418 близации, первое Арифметическое устройство, блок Фурье-преобразования, блок аналого-цифровых преобразователей, генератор опорного частотно-модулиро 5 ванного сигнала и кодирующее устройство, первый выход которого подключен ,к входу генератора, а второй выход - ,к входу объекта контроля, выходы генератора и объекта контроля соединены с входами блока аналого-циФровых преобразователей проводной линией, выход блока Фурье-преобразования подключен к первому арифметическому устроиству о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и увеличения числа контролируемых параметров, в него введены блок коррекции, второе арифметическое устройство и коррелятор, входы которого подключе ны к выходам блока аналого-цифровых преобразователей, а выход - к входу блока Фурье-преобразования, выход которого соединен с входом второго арифметического устройства, выход которо го связан с третьим входом устройства 29визуализации и с третьим входом блока коррекции, первый и второй входыкоторого подключены соответственнок первому и второму выходам первогоарифметического устройства, первый ивторой выходы - соответственно к первому и второму входам устройствавизуализации,2,Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок коррекции выполнен в виде последовательно соединенных первого умножителя,первого сумматора, ,второго умножителя, второго сумматора, третьего умножителя и третьего сумматора, выходкоторого является первым выхо,цомблока коррекции, второй вход - первымвходом блока коррекции, первый выходпервого сумматора соединен с вторымвходом третьего умножителя, второйвыход. первого. сумматора является вторым выходом блока коррекции, а второйвход - вторым входом блока коррекции,третьим входом которого является входпервого умножителя.1418 б 29Составитель А.Володин Редактор С.Пекарь Техред Л.Олийнык Корректор 11.Васильева Заказ 41.48/42 Тираж 522 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4