Устройство для предварительной обработки электроразведочных сигналов

Союз СоветскикСоциалистическииРеспублик ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п)983620)Ч.2)Заявле 1 Ч 3 бб нием заявки Мисо еудврстееиицй комитет СССР о делам изобретеиий и открытий) Авторы изобретения ахскии опытно-эксперимента геофизических прибор ыи заво Заявитель) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНЫХ СИГНАЛОВ диненный с аналого-цифровым пр зователем и со скемой управления и синхронизации, и регистратор. Устрой ство осуществляет дискретизацию принимаемого сигнала, преобразование его в код, запись кода на магнитную ленту, Информация, зарегистрированна на станции ЦЭС, обрабатывается на ЭВМ 1 21.Основными недостатками станции являются ее низкая помехоустойчивость, а такие то, что она не позволяет оценить, достаточно ли информации записано длл того, чтобы можно было отфильтровать полезный сигнал от помехи. Это приводит к потере производительности и большому расходу магнитной ленты при регистрации исследуемых сигналов. еобра= их уст- омехоустойе точностии требуетакопителя. шение пр ние обье путем оп ениютанциясое 1Изобретение относится к электроразведоцной технике и предназначено для предварительной обработки компонент электромагнитного поля и может быть применено в информационных изме рительных системах.Известны геоэлектроразведочные устройства, осуществляющие дискретизацию и определяющие цифровым способом амплитуду и фазу измеряемого сигнала, Эти устройства содержат пре образователи напряжения в количестве импульсов, генераторы, решающие устройства, вычислительные устройства 11.Основным недостатком этройств является их малая ичивость, что ведет к потери производительности трудадля записи большой обьем нНаиболее близкой к изобрет является электроразведоцная с ЦЭС,содержащая входной блок зобретения являетол повызводительности и сокращерегистрируемой информацимизации времени измерения3 98362и регистрации оценок значений сигнала, количество которых соответствуетколичеству дискретных точек лищьдля одного периода,Цель достигается тем, что в 5устройство, содержащее входной блок,соединенный с аналого-цифровым преобразователем и со схемой управления, и регистратор, между аналогоцифровым преобразователем и регистратором включен блок формирования ианализа оценок, первый вход которогосоединен с выходом аналого-циФровогопреобразователя, второй и третийвходы - с выходами схемы управления,а информационные и управляющий выходы блока формирования и анализаоценок соединены с регистратором,при этом блок формирования и анализа оценок содержит два распределителя, анализатор и группу параллельныхканалов, каждый из которых состоитиз устройства определения оценки,опреДелителя верности и коммутатора,причем в каждом канале информационный вход устройства определенияоценки соединен с первым входом блока формирования и анализа оценок,а управляющий вход устройства определения оценки соединен с управляющим входом определителя верности ис соответствующим выходом первогораспределителя, вход которого является вторь 1 м входом блока формирования и анализа оценок, третий входкоторого соединен с счетным входомвторого распределителя, выходы которого соединены с управляющими входами коммутаторов соответствующихканалов, а информационные входы коммутаторов соединены с выходами устрбйств определения оценки и входамиопределителей верности, выходы которого соединены с соответствующимивходами анализатора, выход которого 45соединен с управляющим входом второго распределителя и с управляющимвыходом блока формирования и анализа оценок, информационными выходамикоторого являются выходы коммутатора еНа чертеже представлена схемаустройства.Устройство для предварительнойобработки электроразведочных сигналов 55содержит входной блок 1, соединенныйс аналого-цифровым йреобразователем2 и со схемой управления 3, причем О 4выход аналого-цифрового преобразователя 2 и выходы схемы управления 3соединены с первым, вторым и третьим входами блока 4 формирования ианализа оценок, Информационный иуправляющий выходы блока формирования и анализа оценок соединены с регистратором 5,Блок 4 формирования и анализаоценок содержит распределители 6 и7, анализатор 8 и группу параллельных каналов, каждый из которых состоит из устройства 9 определения оценки, определителя 10 верности, состоящего, например, из запоминающегоустройства 11 и блока 12 разности,,входы устройства 9 определения оценкисоединены с первым входом блока 4формирования и анализа оценок, ауправляющие входы ( устройств определения оценки 9) соединены с управляющими входами определителя 1 О верности и с соответствующими выходами первого распределителя 6, вход которогоявляется вторым входом блока формирования и анализа оценок 4. Третийвход блока 4 соединен с счетным входом второго распределителя 7, выходыкоторого соединены с управляющимивходами коммутатора 13 соответствующих каналов, а информационные входыкоммутаторов 13 подключены к выходамустройства 9 определения оценки и информационным входам определителя верности 10, Выходы определителя 1 О верности соединены с соответствующимивходами анализатора 8, выход которогосоединен с управляющим входом второго распределителя 7 и с управляющимвыходом блока 4 формирования и анализа оценок, информационными выходами которого являются выходы коммутаторов 13.Входной блок 1 служит для масштабирования и усиления сигнала, поступающего с датчика, а также для дискретизации этого сигнала. Входнойблок 1 может состоять из аттенюатора,усилителя, аналоговых ключей и устройства хранения, например емкостнойячейки памяти. Аналого-цифровой преобразователь2 служит для преобразования значенийсигнала в каждой дискретной точке вкод.Схема управления 3 вырабатываеттактовые импульсы для дискретизацииУстройство для предва ритель ной обработки электрораэведочных сигналов работает следующим образом.Выходной периодический сигнал масштабируется во входном устройстве 1, здесь же производится дискретизация сигнала, т.е. за каждый период определяется М дискретнцх значений сигнала. Тактовые импульсы для осуществления дискретизации поступают со схемы управления 3. Дискретные значения сигнала преобразуются в код аналого-цифровым преобразователем 2. Тактовые импуль 5 983620 6 сигнала и пропускания дискретного сц с первого выхода схемы управлеотсчета в определенный канал, а так- ния 3 поступают на вход первого расже для управления коммутаторами 13. пределителя 6,. Импульсы с выхода Схема управления 3 может содержать распределителя 6 поступают на входы задающий генератор, делители и, приустройств 9 определения оценки и необходимости, устройство синхрониза-определителей 10 верности поочередново все каналы, таким образом, чтобыУстройство 9 определения оценки отсчеты с выхода аналого-цифрового предназначено для определения сцен- преобразователя 2, соответствующие ки значения сигнала в дискретной точ О первой дискретной точке, поступ ли ке за несколько периодов измеряемого в первый канал во все периоды, а очсигнала и может быть выполнено на счеты, соответствующие 1-й точке, устройствах линейной и нелинейной поступали в 1 канал.Рассмотрим Работу первого канаОпределитель 10 верности формирует 15о том как ла. Перед началом измерения осущест"нал позволяющии уд о том как П м измерения осуществляется "Сброс устроиств 9 опредевелика разница между оценкой и истинф" не поления оценки ( цепи Сброс не поным значением сигнала ( незашумленказаны). В начале измерения отсчет ного) в данной точке. Может состоятьх( ) с выхода аналого-цифрового ( как показано) из запоминающего устпреобразователя 2, соответствующий ройства 11 и блока 12 разности.первой дискретной точке г, при отАнализатор 8 верности по значениямсутствии устройства синхронизации показателей верности определяет илив схеме управления 3, точка г небудет соответствовать началу периода позволяет определить оператору нужноли продолжать измерение с цельюизмеряемого сигнала, поступает в уточнения значений оценок или же можустройство 9 определения оценки но прекратить измерения и записатьпервого канала. в регистратор 5 значения оценок иэтого устройства после прихода перво- может состоять из набора компаратого отсчета будет равна этому отсчету, ров и логических схем, В качестве зоВторой отсчет х ,й )поступит в устанализатора может использоватьсяройство оценки первого канала точно и осциллограф, на экране которогочерез период измеряемого сигнала и можно наблюдать значения показателейбудет также соответствовать первой верности. Рещение об окончании измедискретной точке 1 (но уже во втоРений в э ом слУ ае Ринимает пеРа ром периоде) Перед пропусканиемвторого отсчета на вход устройства9 определения оценки осуществляетсяРегистратор 5 предназначен длярегистрации оценок на бумагу, магнитзапись первой оценки в запоминаюную ленту и .д. рн ю ленту и т.д. Параллельно регистщее устройство 11 определителя 1 О ратору или вместо него может быть 4 в. верности. Вторая оценка х в проав провключено устройство для Нелевой обра т йщем случае может быть определенаботкинапример устРойство для опре ак среднее значение двух отсчетов деления ас отеления частотного или фазовогопа амет а ВП. Посл ующие оценки могут быть найдены.как среднее значение наиболее близких между собой отсчетов ( аномальныеотсчеты могут быть исключены при вычислении оценки с помощью нелинейной фильтрации. В определиеле 10верности текущая оценка, полученнаяпо ) отсчетам, сравнивается с оценкой,полученной в предыдущем периоде, т.е,полученной по -1) отсчетам и хранящейся в запоминающем устройстве 11определителя 10 верности. Сравнениеоценок осуществляется блоком 12 разности определителя 10 верности. Навыходе определителя верности 10 получаем модуль разности оценок теку 983620 810 15 20 25 40 45 50 формула изобретения1. Устройство для предварительной обработки электроразведочных сигналов, содержащее входной блок, соединенный с аналого-цифровым преобразователем и со схемой управления, а также регистратор, о т л и ч а ю щего и предыдущего периода 4= / Х 1 - ( " , (В качестве показателя верности может быть выбрана и другая величина, в этом случае определитель верности будет выполнен по-другому). Оценки и показатели верности для остальных дискретных точек определяются в других каналах аналогично, Сигналы с выходов определителей 10 верности поступают на входы делителей 10 верности сравнивается с допустимыми значениями,задава - емыми заранее,При .незашумленном входном сигнале выходные сигналы определителей 10 верности уменьшаются с каждым периодом и, как правило, после 3-4 периодов становятся меньше заданных допустимых значений. В этом случае на оыходс анализатора 8 формируется разрешающий сигнал. При работе в условиях помем оценки, близкие к истинным значениям сигнала, будут Формироваться дольше, т.е. время измерения будет зависеть от соотношения сигнал/шум. Разрешающий сигнал на выходе анализатора вкпючает регистратор 5 и второй распределитель 7, с выходов которого поочередно поступают сигналы на управляющие входы коммутаторов 13, при этом сигналы с выходов устройств 9 определения оценки всех каналов переписываются в регистратор.Таким образом, в предлагаемом устройстве реализуется накопление и обработка дискретных отсчетов за несколько периодов, а в регистратор поступают оценки, количество которых соответствует количеству дискретных точек лишь одного периода. Выигрыш по производительности обеспечивается за счет оптимизации времени измерения. Сокращение объема регистрируемой информации позволяет резко сократить расход магнитной ленты или перейти к другому типу регистратора ( например, к полупроводниковому, Кроме того, при обработке зарегистрированной информации уменьшается время работы вычислительной машины. щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и сокращения объема регистрируемой информации путем оптимизации времени измерения и регистрации оценок, количество которых соответствует количеству дискретных точек лишь одного периода, в нем между аналого-цифровым преобразователем и регистратором включен блок формирования и анализа оценок, первый вход которого соединен с вы/ ходом аналого-циФрового ареобразователя, второй и третий входы - с выходами схемы управления, а информационные и управляющие выходы блока Формирования и анализа оценок соединены с регистратором,2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок Формирования и анализа оценок содержит два распределителя, анализатор и группу параллельных каналов, каждый из которых состоит из устройства определения оценки, определителя верности и коммутатора, причем в каждом канале информационный вход устройстваопределения оценки соединен с первым входом блока формирования и анализа оценок, а управляющий вход устройства определения оценки соединен с управляющим входом определителя верности и с соответствующим выходом первого распределителя, вход которого является вторым. входом блока формирования и анализа оценок, третий вход которого соединен со счетным входом второго распределителя, выходы которого соединены с управляющими входами коммутаторов соответствующих каналов, а информационные входы коммутаторов соединены с выхолами устройств определения оценки ивходами определителей верности, выходы которых соединены с соответствующими входами анализатора, выход которого соединен с управляющим входом второго распределителя и с управляющим выходом блока формирования и анализа оценок, информационными выходами которого являются выходы коммутаторов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США У 3849722,кл, 324-9, опублик, 1974.2, Бобровников Л.З. и др.Электооразведочная аппаратура и оборудование,И.,нНедра",1979,с.149-158 (прототип),Составитель Е.ГородниГунько Техред А,Бабинец Корректор О.Би едакт аз 991 М 5" Тираж 71 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Б, Раушская наб., додпис Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна