Система регистрации сейсмической информации

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 19) (11) А 51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сейер ЧЕСК о наэГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Краснодарское специальноеструкторско-технологическое бюсморазведочной электронной тех(56) Авторское свидетельство СУ 1249604, кл, С 01 Ч 1/24,02.08,84.(54) СИСТЕМА РЕГИСТРАЦИИ СЕЙСМИИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к гзическому приборостроению и пр начено для использования в качествесейсморегистрирующей аппаратуры дляполевых разведочных работ. Цель изобретения - улучшение качества регистрации при повышении производительности системы. В системе осуществляютсяоперации накопления и экспресс-обработки сейсмических сигналов, а такжекорреляция одновременно с записьюна накопитель. Введением спецпроцессора обеспечиваются накопление сейсмической информации в реальном масштабе времени поступления данныхи формирование коррелограмм при работе с вибрационным источником возбуждения. Введение визуализатора сустройством его управления позволяетосуществлять экспресс-обработку зарегистрированной информации в полевых условиях. 2 э.п. ф-лы, 4 ил1 1Изобретение относится к геофизическому приборостроению, предназначено для использования в качестве сейсморегистрирующей аппаратуры при полевых разведочных работах и являетсяусовершенствованием системы по основному авт.св. У 1249604.Цель изобретения - члучшенне качества регистрации и повышение производительности сейсморазвепочныхработ,На фиг. представлена структурнаясхема системы регистрации сейсмической информации; на фиг,2 - структурная схема специализированного процессора; на Фиг.3 - структурная схема устройства управления визуализатором; на Фиг.4 - функциональная схема блока управления,Система регистрации сейсмическойинформации (Фиг.1) содержит центральное управляющее устройство (ЦУУ) 1устройство управления накопителем(УУН) 2 со входами 3-5, накопительна магнитной ленте (НИЛ) 6, устройство упоавления визуализатором (УУВ)7 с входами 8-10, визуализатор 11,устройство Формирования (УФ) 2 свходами 13-15, специализированныйпроцессор (СП) 16 с входами 17-19,устройство управления распределением инфоомации (УУРИ) 20 с входами21-24, запоминающее устройство (ЗУ)25, первый 26, второй 27, третий 28.,четвертый 29, пятый 30, шестой 31,седьмой 32 и восьмой 33 каналы обмена информацией (КОИ). Причем КОИ 26соединен с входом НМЛ 6 и входами5 УУН 2, КОИ 27 соединен с входамиЗУ 25 и входами 23 УУРИ 20, КОИ 28соединен с входами ЦУУвходами 3УУН 2, входами 8 УУВ 7, входами 13УФ 12, входами 17 СП 6 и входами21 УУРИ 20, КОИ 29 соединен с входами 22 УУРИ 20 КОИ 30 соединен свходами 14 Уф 12, входами 19 СП 16 ивходами 24 УУРИ 20, КОИ 31 соединенс входами 4 УНН 2 и входами 15 УФ 12,КОИ 32 соединен с входами 9 УУВ 7 ивходами 18 СП 16, КОИ 33 соединенс входами визуализатора 11 и входами10 УУВ 7. 354151 2 СП 16 (фиг.2) содержит процессор 34 обмена, буферные ЗУ 35-39, диспетчер 40 канала, адресный процессов 41, контроллер 42,суммирующий вычислитель 43, умножающий вычислитель В 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 44, логический вычислитель 45, КОИ46-51.Все входы-выходы устройств, приведенных на фиг.2, являются интерФейсными, т.е,предназначенными длядвухстороннего обмена информациеймежду устройствами по КОИ 46-5.УУВ 7 (фиг.3) ссдержит первыйблок 52 обмена инФормацией с входами53 и 54 и выходами 55 и 56 блок 57управления с входами 58-60 и выхода-.ми 61-64, второй блок 65 обмена информацией с входами 66-70 и выходами 71-73, третий блок 74 обмена информацией с входами 75-78 и выходами 79.Блоки 52 66 и 74 выполнены аналогично блоку обмена информациейблока 2.Блок 57 управления (фиг,4) содержит счетчик 80 каналов с входом81 сброса дешифратор 82 с выходами83-87, дешифратор 88 с входами 89 и90 счетчик 91 времени со счетнымвходом 92, счетчик 93 циклов с входом 94 сброса и счетным входом 95,триггер 96, комм утатор 97 с входами98 управления, дешифратор 99. Входы100 и 10 образуют группу входов 58блока 57, выходы 102-104 которогообразуют группу выходов 62,Функционирование системы регистрации (Фиг.1) осуществляется в следующих основных системных процедурах:регистрации сейсмической информации;воспроизведения сейсмической информации; накопления; экспресс-обработкии корреляции.Системная процедура регистрациисейсмической информации на НМЛ осуществляется следящим образом.После записи сейсмической информации из КОИ 29 и ЗУ 25 производится загрузка в УУН 2 с входов 3 по КОИ28 упоавляюшей команды из ЦУУ 1. По этой команде в УУН 2 определяетсяместо конца последнего файла записи,после чего ЦУУ 1 производит загрузкуразличных командных инструкций в УФ 12 и УУРИ 20 в зависимости от вида предстоящего формата регистрации.Регистрация в потрассовом (демультиплексированном - ДМХ) формате производится следующим ооразом.В УУРИ 20 загружаются коды начального адреса, приращения и операции записи заголовка в формате ДИХ, В УФ 12 загружаются коды количества10 15 20 25 30 35 40 полняется следующим образом,В соответствии с программой ЦУУ 1 производится последовательная загруз ка командами СП 16 и УУРИ 20, В результате этого УУРИ 20 переходит к приему сейсмической информации из КОИ 29, Поступающие сейсмические выборки сопровождаются служебным синх 55 3 13541 бай в заголовке предстоящей записи в формате ДМХ, количество байт в сейсмической трассе и операции. Во всех системных процедурах в обмене по КОИ 30 УФ 12 выступает активным устройством по отношению к УУРИ 20, т.е. инициирует запросы на представление ему слова по КОИ 30, а УУН 2 является активным устройством по отношению к УФ 12 в их обмене по КОИ 31Производится загрузка УУН 2 кодом операции "Запись", по которому УУН 2 начинает движение магнитной ленты на НМЛ 6 вперед с обязательным про- хождением этапа ее разгона до номинальной скорости, по достижению которой начинается запись приходящих на входы 4 УУН 2 по КОИ 31 байтов информации. До окончания разгона НМЛ 6 до номинальной скорости ленты УФ 12 выдает запрос по КОИ 30 на УУРИ 20, по которому из ЗУ 25 по адресу начальной ячейки памяти, формируемому УУРИ 20 на КОИ 27, считывается первое слово заголовка трассы и передается в УФ 12. Из принятого слова в УФ 12 формируются байты. подготовленные для записи на НМЛ в формате ДМХ.По окончании разгона НМЛ на выходах 4 УУН 2 появляется первый запрос,по которому УФ 12 выдает на КОИ 31байт информации. Принятые из КОИ 31байты информации записываются затемна НМЛ путем передачи их черезКОИ 26, Аналогичным образом происходит передача и запись на НМЛ остальной информации из ЗУ 25. Системная процедура накопления выросигналом, причем начало нового сейсмического кадра отмечается поступлением сигнала "Начало кадра".По приходу сигнала "Начало кадра" начинается прием из КОИ 29 вспомогательной информации изапись ее в ЗУ 25. По окончании поступления отсчетов вспомогательных каналов и началу поступления отсчетов сейсмической 514информации УУРИ 20 организует еепередачу в СП 16 и ЗУ 25,В процессе выполнения процедурынакопления после передачи в СП 16очередного отсчета последний организует выборку из ЗУ 25 сейсмическогоотсчета соответствующего отсчету, полученному в предыдущих циклах возбуждения. После накопления в СП 16двух имеющихся информационных кодоврезультат возвращается в ячейку памяти ЗУ 25, соответствующую обрабатываемому отсчету,Системная процедура экспресс-обработки выполняется в случае необходимости визуализации полученного сейсмического материала,Перед началом этой процедуры в ЗУ25 должна находиться информация, поступающая на вход системы регистрации по КОИ 29, либо вопроизведеннаяс магнитной ленты с предварительнопроведенной записи.При выполнении процедуры производится последовательная выборка информации из ЗУ 25 по адресам, формируемым СП 16, причем каждая последующаявыборка соответствует сейсмическомуотсчету следующего канала. Послеввода в СП 16 последнего отсчета вкадре в СП 16 содержится полный сейсмический кадр, подлежащий визуализа.цииПо окончании формирования в СП16 очередного отсчета, подлежащеговыводу на визуализатор 11, из УУВ 7по КОИ 32 поступает в СП 16 сигналзапроса на его предоставление. Окончательная регистрация отсчета навизуализаторе 11 производится подуправлением УУВ 7, формирующим соответствующие отсчету информационныекоды и сигналы записи. Окончаниемсистемной процедуры является визуализация количества отсчетов,соответствующих коду длины, загружаемомув УУВ 7,Системная процедура корреляциивыполняется при работе с вибрационными источниками возбуждения. Выполнение процедуры происходит по окончанию процедуры накопления, когда вЗУ 25 находится сейсмическая информация, подлежащая корреляции.Корреляция СИ со свип-сигналом вчастотной области путем выполненияв СП 16 последовательно операцийбыстрого преобразования Фурье (БПФ)13541коррелируемых массивов перемножения Фурье образов и вычисления обратногоБПФ.Адреса считываемой иэ ЗУ 25 информации Формирует СП 16.5По окончании корреляции очередной трассы производится ее пересылка вЗУ 25.В режиме выполнения процедуры кор О реляции в реальном времени регистрации информации на НМЛ перед началом регистрации должна завершиться корреляция очередной сейсмической трассы, в процессе регистрации которой параллельно производится корреляция следующей трассы. Наличие такого конвеерного принципа выполнения двух процедур, позволяющего сократить временные затраты, возможно благодаря соединению КОИ 30 с входами СП 16, УУРИ 20 и УФ 2. При этом обмен инФормации по КОИ 30, организованному по принципу "Общая шина", позволяет изменять приоритетность устройств, 25 участвующих в обмене в зависимости отвыполняемой процедурЪ. Так, в режиме . корреляции, совмещенной с регистрацией на НИЛ, уровень приоритета устройств, участвующих в обмене по КОИ30 в порядке возрастания, распределяется следующим образом: УУРИ 20, СП16, Уф 12. Наивысший приоритет имеет УФ 12, по запросу которого СП 16 пре. доставляет очередной отсчет сейсми 35ческой трассы.СП 16 (фиг.2) функционирует следующим образомКонтроллер 42 принимает управляющую информацию (код команды, начальные адреса, индексы, длины массивов, константы и т.д.) из ЦУУ 1 по КОИ 28Код команды поступает также в диспетчер 40 канала. Под управлением диспетчера 40 управляющая информацияпередается в соответствующие буферные ЗУ 35-39 по КОИ 46.Из буферных ЗУ 35-39 код команды передается в соответствующие процессоры 34 и 41 вычислители 43-45, По50коду команды диспетчер 40 канала, процессоры 34 и 41, вычислители 43-45 осуществляют переходы на начальные адреса в своих микропрограммах. Начинается выполнение команды.Процессор 34 обмена и адресный процессор 41 принимают остальные слова управляющей информации из соот 51 6ветствующих буферных ЗУ 35 и Зб изапоминают в своих регистрах,Процессор 34 обмена выбирает вход.ную информацию из ЗУ 25 по КОИ 30 ипересылает ее в буферное ЗУ 35. Диспетчер 40 канала пересылает ее в буФерные ЗУ Зб для запоминания в памяти адресного процессора 41 или в буферные ЗУ 31-39 для обработки в вычислителях 43-45.Для выполнения сложной обработкиинформации промежуточные результатымогут многократно пересылаться между вычислителями 43-45 через соответствующие буферные ЗУ 37-39 подуправлением диспетчера 40 канала.Кроме этого, массивы промежуточныхрезультатов могут запоминаться в памяти адресного процессора 41 и принеобходимости снова подаваться черезбуферные ЗУ 36-39 на обработку ввычислителях 43-45,Результаты обработки поступают вбуферное ЗУ 35, откуда процессор 34обмена передает их в ЗУ 25, Крометого, результаты обработки могутбыть переданы адресным процессором4 по КОИ 32 в визуализатор 11.УУВ (фиг.З) работает следующимобразом.По запуску процедуры экспресс-обработки сейсмической информации свизуализацией материала в УУВ 7 свхода 8 производится последовательная загрузка кода номера сейсмограммы, кода длины визуализации (1, 2,4 с) и команды запуска операции. Коды номера сейсмограммы и ее длиныпоступают с выходов 55 и 61 блока52, на входы 58 блока 57 управления.По команде запуска операции на вторых выходах блока 52 последовательно появляются сигналы установки УУВ7 в исходное состояние и запуска егоработы, поступающие на входы 68 блока 65. После этого на выходах 73блока 65 формируется сигнал, запускающий двигатель в визуализаторе. Поистечении определенного интервалавремени необходимого для разгона двигателя на входе 71 блока 65 появляется сигнал, поступающий на вход 59блока 57 и подготавливающий его кработе. Формирующиеся затем на, выходе 72 блока 65 импульсы запуска подаются на вход 60 блока 57 и вход 79блока 74, в результате чего на входах 78 блока 74 Формируется сигнал35451 5 10 15 7запроса на предоставление байта. Предоставляемый байт сопровождается сигналом ответа от СП 6 по КОИ 32 (фиг,1), После фиксации полученного байта информации в блоке 74 последний появляется на его выходах 79 и передается на входы 70 блока 65 для последующего вывода на визуализатор. Параллельно с выводом информации на визуализатор передается служебная информация, отражающая метки времени и разметку выводимой сейсмограммы. Для этого соответствующие печатаемой цифре управляющие коды формируются на выходах 62 блока 57 и поступают на входы 68 блока 65.По окончании прохода одного кадра на выходе 63 формируется сигнал, поступающий на вход 75 блока 74 и запрещающий выдачу в КОИ 32 запросов на предоставление байта из СП. Разрешение на начало, вывода на визуализатор 11 следующего кадра поступает импульсным сигналом с выхода 64 блока 57, поступающим на вход 76 блока 74 и 69 блока 65.Вывод на визуализатор 11 количества отсчетов, соответствующего загруженному из ЦУУ 1 кода длины, отмечается появлением на выходе 61 блока 57 сигнала окончания операции. При этом в блоке 52 формируется прерывание программы, которое фиксируется в ЦУУ 1,Блок 57 управления работает следующим образом,Блок 57 переводится в исходноесостояние сигналом на входе 59. После начала поступления на вход 60 периодических сигналов запуска производится последовательное увеличениекода на выходе счетчика 80 каналов.Окончание инФормационного кадра сигнализируется на выходе 84 дешифратора 82, а окончание полного кадра,либо начало нового сигнализируетсяна выходе 85 дешифратора 82. Изменение содержимого счетчика 91 временипроизводится сигналом на его входе92. Выходной код счетчика 91, подлежащий регистрации на визуализаторе,отмечается выходным сигналом триггера 96 (отметка времени), который устанавливается по сигналу с выхода86 дешифратора 82 в промежутке между окончанием предыдущего информационного кадра и началом нового. 20 25 30 35 40 45 50 55 Сброс триггера 96 производится сигналом на выходе счетчика 91 перед началом нового кадра. Когда время, истекшее с начала регистрации информации и отраженное в виде кода на выходе счетчика 97, совпадает с кодом длины, загруженным из ЦУУ 1, на выходе дешифратора 88 появляется сигнал "Равно", означающий окончание операции и перевод устройства управления визуализатором 7 в исходное состояние, Направление передачи информации через коммутатор 97 определяЕтся выходными сигналами дешифратора 82. Формула изобретения 1.Система регистрации сейсмичес- . кой информации по авт.св. У 1249604, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества регистрации и повышения производительности сейсморазведочных работ, введены специализированный процессор, устройство управления визуализатором, визуализатор, первый и второй дополнительные каналы обмена информацией, причем первые входы специализированного процессора и устройства управления визуализатором подключены к каналу обмена с центральным устройством управления, а их вторые входы подключены к первому дополнительному каналу обмена, второй дополнительный канал обмена соединяет входы визуализатора с выходами устройства управления визуализатором, а третьи входы специализированного процессора соединены третьим каналом обмена.2.Система по п,1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что специализированный процессор содержит процессор обмена, пять буферных запоминающих устройств диспетчер канала, адресный процессор, контроллер, суммирующий, умножающий и логический выЧислители, причем первый вход контроллера соединен с входом диспетчера канала, первыми входами всех буферных запоминающих устройств, второй вход первого буферного запоминающего устройства соединен с первым входом процессора обмена, второй вход которого является третьим входом специализированного процессора, второй вход второго буФерного запоминающего устройства соединен с первым вхо;тЗ.Система по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что устройство управления визуализатором содержит блок управления и три блока обмена информацией, причем первые входы пеового блока обмена информацией являются первыми входами устройства управления визуализатором, первые , выходы первого блока обмена информацией подключены к первым входам блока управления, первый выход которого соединен с вторым входом первого блока обмена информацией и с пврвым 1 20 913541 дом адресного процессора, второй вход которого является вторым входом специализированного процессора, второй вход контроллера является первым входом специализированного про-.5 цессора, вторые входы остальных буферных запоминающих устройств соединены с входами соответственно суммирующего, умножающего и логического вычислителей,51 10входом второго блока обмена информацией, вторые входы которого соединены с вторыми выходами первого блока обмена информацией, вторые выходы блока управления соединены стретьими входами второго блока, первый выход которого соединен с вторымвходом блока управления, третий выходкоторого соединен с первым входомтретьего блока обмена информацией,второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления ичетвертым входом второго блока обмена инфоомацией, второй выход которого соединен с третьим входом блокауправления и третьим входом третьегоблока обмена информацией, выходы которого подключены к пятым входам второго блока обмена информацией, третьи выходы которого являются выходами устройства управления визуализатором, вторые входы которого являются четвертыми входами третьего блокаобмена информацией.1354151 Составитель Д.ЗаргарянРедактор Е,Папп ТехРеД Л.Сердюкова Корректор С.Шек аказ 5 твенно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 о 1/42 Тираж 730 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РаПодписноемитета СССРткрытийская наб д. 4/5