Автономная сейсмостанция

СОЮЗ СОВЕТСНИХОВИ ЛаЕ есиииРЕСПУБЛИК Бил С 01 7 1/22 Фт ИЗ СПИ ЕТЕНИ тельство СССР24, 1970.412,ототи ИСМОСТАНЦИЯ ьно соединенойство, усилипреобразовающее устройст равля ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ й АВТОРСКОМУ Св(71) Всесоюзное морское научно-производственное объединение инженерной геологии "Союзморинжгеология"(54)(57) 1, АВТОНОМНйЯсодержащая последователные сейсмоприемное усттель, аналого-цифровойтель, буферное запоминво с информационным и входами. кодирующее устройство ипередатчик, а также. устройство упраглення, включающее приемник и дешифратор, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения автономности работы сейсмостанции путем обеспечения автоноМного управления режимом регистрации, в устройство управления введены решающее устройство, а также триггер счетчик, таймер, наборное устройство и схема совпадений, причем входы триггера, счетчика и таймера соединены с выходом деиифратора, а выходы счетчика, таймера и наборного устройства соединены с соответствующими входаии решающего устройства, выход СФ триггера и выход решающего устройствасоединены с соответствующими входами схемы совпадений, выход которой соединен с управляющим входом буферного Ъж запоминающего устройства.112552. Сейсмостанция по п. 1, о .т л ич а ю .щ а я с я тем, что решающее устройство содержит первый и второй компараторы, первый и второй инверторы, сумматор и коммутатор, при этом первый вход первого компаратора соединен с таймером устройства управления, первый вход второго компаратора непосредственно, а первый вход сумматора через первый инвертор соединены с выходом наборного устройства вы 6 ход сумматора соединен с первым входом коммутатора непосредственно и с вторым входом коммутатора через второй инвертор., управляющий вход коммутатора соединен с выходом второго компаратора, а выход коммутатора соединен с вторым входом первого компаратора, выход которого является выходом решающего устройства.Изобретение относится к сейсморазведке, а именно к автономным сейсмостанциям, предназначенным для регистрации сейсмических сигналовот удаленных взрывов, например,эпри морской сейсморазведке корреляционным методом преломленных волн(КИПВ), а также глубинном сейсмическом зондировании, и может бытьприменено в автономных сейсмостанциях, входящих в состав цифровойтелеметрической системы.Известна автономная сейсмостанция,содержащая сейсмоприемники, усилители, устройство оцифровки сигналов, кодирующее устРойство и пеРедатчики. Такая сейсмостанция входитв состав телеметрических систем спередачей данных на центральныйпункт сбора по радиоканалуНедостатком автономной сейсмостанции является большая избыточностьданных, регистрируемых в пунктах наблюдений или передаваемых на пунктсбора по радиотелеметрическому каналу связи, что связано с необходимостью автономного управления режимом регистрации автономной сейсмостанции. 1 О 20 Наиболее близкой по технической30 сущности к изобретению является автономная сейсмостанция, содержащая последовательно соединенные сейсмоприемное устройство, усилитель, ана,пого-цифровой преобразователь, буферное запоминащцее устройство с информационным и управляющим входами, кодирующее устройство и передатчик, а также устройство управления, включающее передатчик, дешифратор и генератор управляющих сигналов. Выход аналого-цифрового преобразователя соединен с информационным входом буферного запоминающего устройства а выход управляющего устройства - с управляющим входом. На вход управляющего устройства подается телеметрическая информация, передаваемая с центрального пункта управления цифРовой телеметрической системы, в состав которой входит сейсмостанция. Эта информация включает адрес автономной сейсмостанции и сведения, необходимые для формирования управляющих сигналов в устройстве управления. Генератор формирует управляющие сигкалым (21 .Недостатком известной автономнойсейсмостанции является необходимость использования большого сбъема информации, получаемой по радиоканалу те-леуправления для формирования сигнала, управляющего режимом работы буферного запоминающего устройства и передатчика. Так, например, для передачи команды на включение буферного запоминающего устройства в режим регистрации оцифрованных сейсмических сигналов надо передать по радиоканалу телеуправления присвоенную устройству управления данной сейсмостанции комбинацию импульсов временного или смешанного кода, т.е. адрес сейсмостанции. С увеличением числа автономных сейсмостанций (в системе их может быть несколько десятков) усложняется адрес каждой сейсмостанции. Это приводит к увеличению вероятности возникновения ложных команд в результате сбоев в канале телеуправ 3 1125ленияПри этом в буферное запоминающее устройство по ложно воспринятым командам записываются неинформатинные сигналы, не несущие сейсмической информации. Это в свою очередьувеличивает непроизводительный расход носителя информации буферного запоминающего устройства при записи неинформативных трасс, ведет к уменьшению времени между циклами считыва Ония информации в радиателеметрический канал и в, конечном счете, к увеличению энергопотребления станциии снижению ее автономности.Цель изобретения - повышение авто номности работы сейсмостанции путемобеспечения автономного управлениярежимом регистрации,Поставленная цель достигается тем,что в автономной сейсмостанции, содержащей последовательно соединенные сей -смоприемное устройства, усилитель,аналог о-цифр оной п реоб раз ователь,буферное запоминающее устройство синформационным и управляющим входами, кодирующее устройство и передат-.чик,а также устройство управления,включающее приемник и дешифратор, вустройство управления введены решающее устройство, триггер, счетчик,таймер, наборное устройство и схе-ма совпадений, причем входы триггера, счетчика и таймера соединены свыходом дешифратара, а выходы счетчика, таймера и наборного устройства35соединены с соответствующими входамирешающего устройства, выход триггераи выход решающего устройства соединены с соответствующими входами схемы совпадений, выход которой соединен с управляемым входом буферногозапоминающего устройства. Кроме того, решающее устройство содержит первый и второй компараторы, первый и второй инверторы, сумматор и коммутатор, при этом вход первого компаратора соединен с таймером устройства управления, первый вход второго кампаратора непосредственно, а первый вход сумматора че рез первый инвертор соединены с выходом наборного устройства управления, выход сумматора соединен с первым входом коммутатора непосредственно и с вторым входом коммутатора - через 55 второй инвертор, управлякиций входкоммутатора соединен с выходом второго компаратора, а выход коммутато 572 4ра соединен с вторым входом первого компаратора, выход которого является выходом решакщега устройства,Сущность изобретения заключается в там, что сейсмостанция снабжена автономным устройством управления, которое на каждый сигнал отметки момента взрыва формирует режим регистрации сейсмических сигналов, реализуя заложенныи в устройстве управления алгоритм, учитывающий местоположение станции, меняющееся расстояниевзрыв. прибор" и технологические особенности проводимых работ. Отметка момента взрыва в канале телеуправления задана в виде элементарного (беэадресного сигнала), не меняющегося при увеличении числа автономных сейсмостанций н системе наблюдений, Местоположение сейсмостанций и технологические особенности пронадимык работ задаются с помощью наборного устройства управления при постановке автономной сейсмостанции в каждой данной точке.Выполнение автономной сейсмостанции позволяет обеспечить автономность управления режимом регистрацни и тем самым повысить автономность станции в целом. Реализация автономного управления обеспечивает отбор и регистрацию полезной сейсмической информации, что ведет к повышению автономности эа счет уменьшения времени записи и передачи информации и, следовательно, за счет экономии энергетического ресурса. Поскольку в регистрируемой информации существенно сокращается доля неинформативной части, то повышается также и достоверность получаемой информации. На фиг. 1 представлена принципиальная схема автономной сейсмостанции, на фиг. 2 - схема решающего устройства.Станция содержит сейсмоприемное устройство 1, усилитель 2, аналогоцифровой преобразователь 3, буферное запоминакщее устройство 4, имеющее информационный вход 5 и управляющий вход 6, кодирующее устройство 7, радиопередатчик 8, устройство 9 управления, включающее приемник 10, дешифратор 11, триггер 12 с входом 13 установки в состояние "1", таймер 14 с управляяцим входом 15, счетчик 16 со счетным входом 17, наборное устройство 18, решающее устройство 19 и схему 20 совпадений, 11255Решающее устройство (Фиг. 2) содержит, первый вход 21 первого кбмпаратора 22, второй вход 23 первого компаратора 22, первый вход 24 второго компаратора. 25, первый инвертор 26 сумматор 27, второй инверУтор 28, коммутатор 29 с управляющим входом 30.Лвтономная сейсмостанция в режиме записи сцифрованных сейсмических сигвалов работает следующим образом.Сейсмические сигналы с выхода сейсмоприемного устройства 1 через усилитель 2 поступают на аналого-цифровой преобразователь Зи далее на ин Формационный вход 5 буферного запоминающего устройства 4. Сигналы отметки момента (ОМ), передаваемые с пункта управления по радиоканалу при из,тучении в среду очередного упругого 20 импульса, принимаются в устройстве 9 управления приемником 10 и деко,.ц 1 руются дешифратором 11. С выхода дешифратора 11 сигнал ОМ поступает к триггеру 12 на вход 13 установки 25 в состояние "1" триггера 12, на управляющий вход 15 таймера и на счетный вход 17 счетчика 16, При этом ус 11 танагливается в состояние 1 триггер 12, осуществляется запуск тай 11 11 ме ра 1 4 и ув ели чи вает с я на 1 число,од е ржаще еся в разрядах сч етчи;, а 1 6 ., соответствующее общему колич е ст ву переданных с пунктов упр авлегги я сигналов ОМ ,35Хаким образом, на входы, решающег о устройства 19 поступает следующаяинформация: от таймера 14 информа-,ция а текущем времени, прошедшеммомента поступления на сейсмостанцию очередного сигнала ОМ, от счетчика 16 информация о количестве переданньк с начала работ сигналов ОМ,соответствующему положению подвижного пункта возбуждения на схеме наблюдений, от наборного устройства 18информация о положении данной сейсмостанции на схеме наблюдений (устанавливается при постановке станции всоответствующем пункте наблюденийсейсмических сигналов),Решающее устройство 19 по результатам анализа информации, поступаю-.щей от таймера 14, счетчика 16 инаборного устройства 18, с задержкой 5относительно сигнала ОМ, соответствующей расстоянию взрыв-прибор дляданной станции, вырабатывает сигнал 72 Ьна включение режима записи оцифрованных сейсмических сигналов в буферное запоминающее устройство 4, который с выхода решающего устройства 19 через логическую схему 20 совгадений поступает на управлякщий вход буферного запоминающего устройства 4, Иа второй вход схемы 20 совпадений лосгупает сигнал от триггера 12. После окончания цикла записи триггер 12 и таймер 14 устанавливаются в исходное состояние и станция готова к приему с пункта управления очередного сигнала ОМ. После заполнения буферного запоминающего устройства 4или по специальному сигналу с пункта управления буферное запоминающее устройство 4 переводится в режиг считывания данных, которые с помощью кодирующего устройства 7 и передатчика 8 транслируются на пункт сбора данных сейсморазведки.Принцип действия решающего устройства 19 и его функциональная схема определяются принятой схемой наблюдений при проведении сейсмораэведочных работ.На фиг. 2 представлена Функциональная схема решающего устройства 19 для определения задержки начала регистрации сейсмических сигналов относительно сигнала ОМ при линейной схеме наблюдений, Необходимая.задержка начала регистрации определяется на каждой из автономных сейсмостанций как заданная Функция текущего расстояния "взрыв-прибор" с помощью решающего устройства 19 следующим образогл,Весь профиль разбивается на отрезки, длина которьк соответствует интервалу между взрывами. Каждому пункту возбуждения ставится в соответствие свой номер, относительно услоьно выбранного начала профиля, при этомпункт возбуждения с номером "О" располагается в начале профиля, а пункт возбуждения с номером " 1" - в конце. В пунктах профиля с номерами, крат - ными некоторому целому числу Л (в ,дальнейшем именуемых опорными пунктами) располагаются автономные сей 1смостанции,при этом каждой иэ нихприсваивается номер того опорного пункта, в котором сейсмостанция расположена.Таким образом, номера пунктов возбуждения опорных пунктов и автоном 1 11255 нъм сейсмостанций однозначно соответствуют удалениям пунктов возбуждения, опорных пунктов профиля и автономнык сейсмостанций от начала (кон.ца) профиля и могут быть использованы 5 в качестве их координат в данной схеме наблюдений, а по разности между номерами пункта возбуждения и сейсмостанции макно судить о текущем рас 1стоянии "взрыв-прибор" 0 1 Огде д 1 - интервал между пунктами воэбуждений, м,1"м - номер пункта возбуждения;Мст - номер автономной сейсмостанцииПри сейсморазведке интервал междУ возбуждениями обычно составляет сотни, иногда десятки метров, Для определения задержки начала регистрации сейсмических сигналов относительно отметки момента взрыва точность спределения расстояния "взрыв-прибор" мо" жет быть значительно ниже. Например, для определения Э достаточно знать Ми й с точностью по и , при этомошибка в определении 3 не будет превышать величины яа 1, и при всех пунктах возбуждения с номерами от 8 ; дойо,( гдето- номер 1-го опорного пункта) задержка начала ре гистрации относительно отметки момента будет иметь одну и ту же величи ну. При этом расстояние "взрыв-прибор", измеряемое с точностью до д а 3 3 ф определяется выражением40Для определения задержки начала регистрации сейсмических сигналов удобно измерять 2 в относительных едиииИ 45 Мах:50Задержка начала регистрации сей" смических сигналов автономными сейсмостанциями относительно отметки момента Тв большинстве случаев имеет 55 линейную зависимость от расстояния "взрыв-прибор".м-Д 2,72 8где Й - коэффициент пропорциональности, соответствующий изме"нению задержки начала регистрации при перемещении пункта возбуждения на расстояниеаЬ; с,Р - относительное расстояние между пунктом возбуждения и автономной сейсмостанцией,.Как правило, необходимо, чтобы на участках профиля, прилегающих к данной автономной сейсмостанции, задержка начала регистрации сигналов была бы минимальной (например, равной "О"). В этом случае Топределяется выражениемПараметры И,Ь и ь определяются характером сейсморазведочных исследований и конкретными сейсмогеологическими условиями в районе проведения работ, Для правильного их выборастроят теоретические годографы на ос- нове априорной модели а также результатов опытно-методических работ.Принцип действия решающего устрой" ства 19 заключается в следующем.С выхода таймера 14 на первый вход 21 первого компаратора 22 поступает двоичное число, соответствующее времени, проведшему с момента поступления на сейсмостанцию очередного сигнала отметки момента, измеренному с точностью до ф 1 (коэффициент пропорциональности в выражении (1), На второй вход 23 первого компаратора 22 поступают закодированные значения Ф) или 2 (в соответствии с выражением (1), которые определяются следующим образом.В старших разрядах счетчика 16 устройства 9 управления хранится текущий номер опорного пункта, пройденного подвижным пунктом возбуждения в процессе его перемещения вдоль профиля. Этот номер опорного пункта со старших разрядов счетчика в параллельном коде поступает на первый вход 24 второго компаратора 25 и через первый инвертор 26 - на сумматор 27. На вторые входы компаратора 25 и сумматора 27 поступает в параллельном коде номер сейсмостанции, устанавливаемый на наборном устройстве 18 перед постановкой", г.Ужг улПроектная, 4 сейсмостанции в соответствукщемопорном пункте. В сумматоре 27 происходит сложение чисел, представляющих прямой код номера сейсмостанциии обратный код текущего номера опорного пункта, при этои перенос изстаршего разряда суммы во,вниманиене принимается. Результат суммировайия с помощью инвертора 28 и ком"мутатора 29 может быть прецставлен 1 ос помощью прямого или обратного кодов, в зависимости от выполнения одного из условий, определяемых компаратором 25, выход которого соединен с управляющим входом ЗО коммутатора 29 С выхода коммутатора 29 представленное с помощью параллельного двоичного кода значение Р или (2-1) по 25 ступает на второй вход 23 компаратора 22, на первый вход 21 которого, как уже указывалось, поступает. двоичное число, соответствующее текущему временному интервалу, прошедшемуЗО с момента поступления очередного сигнала отметки момента, При совпадении кодов иа обоих входах коипаратора 22 на его выходе, являющемся выходом решающего устройства 19, формируется логический сигнал, со- З 5 ответствующий по времени началу регистрации сейсмических сигналов. При этои время задержки начала регистПИ Заказ 8535/35 Ти 72 1 Орации будет соответствовать выражению (1).Таким образом, автономная сейсио" станция будет включена в режим за" писи сейсмической информации к моменту прихода в точку расположения сейсмостанции полезной сейсмической волны от пункта взрыва.Автономное формирование устройства управления режима регистрации сейсмостанции с применением безадресного управлящцего сигнала, обеспечи" вает высокую надежность команды уп" равления. За счет улучшения режима регистрации информации достигается экономия энергетического ресурса станции, носителя, информации, что повышает автономность сейсмостанции, также повышается достоверность регистрируемой сейсмической информации н соответственно качество геологической информации.При применении предлагаемого технического решения в практике морских сейсморазведочных работ, например, КМПВ-ГСВ, повышение автономности, по сравнению с известным устройством позволяет улучшить технологию работ за счет уменьшения количества операций подъема-постановки станции и,следовательно, повысить производительность работ. Автономное управление сейсиостанцией позволяет использовать большое количество таких сейсмостанций в системе наблюдений. Это приводит почти к пропорциональному повышению производительности работ, что в свою очередь существенно повышает1 их экономическую эффективность.