Устройство для регистрации информации

ОЮЗ СОЕЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9(57) Изобретствам для реаналоговой ииспользовано к устроикретной и жет быть е относит истрации дис формации и м для цифровой гналов при г ного 5 ил р егис трап офизич ески аротажных амму" логонфор- .ключ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР .(56) Авторское свдФ 1167644, кл. С 1Авторское свиде 1Р 11361941 кл. 0 ЛЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ИНИзобретение относится к устройствам для регистрации дискретной и аналоговой информации с преобразованием к цифровому виду и дальнейшему вводу ее в ЭВМ и может быть использовано для цифровой регистрации каротажных сигналов при геофизических исследованиях скважин на наличие нефти и газа.Цель изобретения - повышение надежности регистрации.На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2-4- эпюры сигналов в различных точках устройства; на фиг.5 - схема шифратора, пример исполнения.Устройство для регистрации и мацки (фиг. 1) содержит первый исследованиях скважин на наличие нефти и газа. Цель изобретения - повьшение надежности регистрации - достигается путем введения записи цифрового кода из регистра паузы вместо информации о глубине регистрируемого сигнала. При воспроизведении информации выделяется информация из служебного канала с использованием сдвигового регистра. Эта информация служит кодом адреса для стробируемого дешифратора, после которого распознается воспроизводимое значение кода глубины. Последний сравнивается с граничными значе- ниями, и в случае выхода эа их гран- цы вместо воспроизводимой информаций осуществляется подстановка специалькода, формируемого на счетчике,1, блок 2 шифрации сигналов, к татор 3, первьп счетчик 4, ана цифровой преобразователь (АЦП) 5, блок 6 записи"воспроизведения, первый триггер 7, первый элемент И 8, второй ключ 9, первый элемент ЛИ 10, первый инвертор 11,сдвиговый регистр 12, второй - четвертьп элементы И 13-15 дешифратор 16, второй - шестой эле-. менты ИЛИ 17-21, шифратор 22, третий ключ 23, второй счетчик 24, делитель 25 частотывторой инвертор 26, второй - четвертый триггеры 27-29, первый - третин регистры 30-32 памяти, первьп 33 и второй 34 блоки сравне- ния, группу триггеров 35, группу элементов И 36 и группу регистров 37.На фиг. 1 также показаны каротажная. станция 38 и ЭВМ,39.Шифратор 22 (фиг. 5) состоит изчетырех элементов ИЛИ 40-43,Устройство работает следующим образом.С каротажной станции 38 на первуюгруппу входов устройства поступаетцифровое значение глубины нахождения 10скважинпого прибора (не показан) впараллельном коде. Информация о параметрах пород, сквозь которые проходит скважина, измеряется и поступаетв аналоговом вице на вторую группу 5входов устройства, Количество одновременно измеряемых параметров можетбыть несколько.При регистрации полезного сигналана информационный вход четвертоготриггера 29, подается нулевой уровень(Фиг, 2 а). Триггер 29 выполнен в виде В-триггера, поэтому после появле"ния ижтульсов со служебного выходаблока 2 шифрации сигналов (фиг. 2 б) 25его состояние не изменится (фиг, 2 в),пока не изменится сигнал на информационном входе (фиг. 2 а). Низкий уровень выходного сигнала с выхода чет,вертого триггера 29 (фиг. 2 в) поступает на управляющий вход первого ключа 1. При этом на выход проходит инФормация с первого входа, т.е. цифровой код о глубине регистрируемой информации. Этот параллельный цифровойкод поступает на информационный входблока 2 шифрации сигналов, которыйпереводит его в последовательный аналоговый сигнал с набором дискретныхуровней. Этот аналоговый сигнал по Оступает на отдельный информационныйвход аналогового коммутатора 3. Последний работает под управлением кодас выхоца первого счетчика 4, последовательно подключая на свой выход все 45свои информационные входы, Переключение счетчика 4 происходит по переднему Фронту сигнала с первого синхронизирующего выхода блока 6 записи-воспроизведения представляющего собойсинхроимпульсы сопровождения каждойзаписи в блок 6 параллельного цифрово"го кода с выхода АЦП 5. Последний за.пускается иа преобразование по задне"му фронту этого же импульса.Когда произойдет запись одного кадра, состоящего из отдельных записейцифровых кодов сигналов со всех входов коммутатора 3, (последний вход его-юе показан и никуда не подключен), блок 6 записи-воспроизведенияформирует импульс на втором синхронизируюшем выходе (фиг. .г). Этот им"пульс устанавливает в "О" первый 4 счетчик и. является синхрониэирующим дляблока 2 шифрации сигналов. На служебном, выходе (фиг. 2 б) последнего онпоявляется лишь при полном преобразовании параллельного входного кода ввыходной последовательный,При проведении каротажных работвозникает необходимость записи информации зонами, между которыми появляются паузы, Для надежной регистрациипризнака паузы на информационный входчетвертого триггера 29 подается единичный уровень (фиг. 2 а). Первый импульс со служебного выхода блока 2шифрации сигналов (Фиг. 2 б) устанавливает триггер 29 в единичное состояннз. Единичный уровень с выхода последнего переключает первый ключ 1 напрохождение информации с второго еговхода на выход. К второму входу ключа 1 подключен регистр 32, выполнен"ный в виде многоразрядного регистрапостоянной памяти, В этом регистрехранится цифровой код числа, которыйзаписывается в блок 6 записи-воспро.изведения вместо информации о реальной глубине. Его значение выбирают изусловия невозможности появления аналогичного кода иэ реальных скважин.В остальном работа устройства в режиме записи паузы в блок 6 не отличаетсяот описанного.Воспроизведение записанной в блок6 информации происходит следующим образом. Каждая считываемая запись иэблока 6 сопровождается импул.ьсом счетвертого синхрониэирующего выходаблока 6 записи-воспроизведения(Фиг, За). С его третьего синхрониэирующего выхода появляются импульсы вмоменты воспроизведения границ кадров(Фиг, 2 б). Последние устанавливаютсвоим передним фронтом первый триггер7 в единичное состояние. На Фиг. Звпоказан инверсный выход триггера 7,Сброс этого триггера 7 происходитзадним фронтом первого же поступившего импульса с четвертого синхрониэирующего выхода блока 6 (фиг. За),Сигнал с инверсного выхода триггера6 (фиг. Зв) открывает высожм уровнемвторой ключ 9 только в то время, когда происходит считывание иэ блока 6полезной информации. Считываемое слово, непосредственно следующее после импульса с третьего синхронизирую- щего выхода блока 6 (Фиг. Зб), во втором ключе 9,вырезается. На всех входах первого элемента ИЛИ 10 отсутствуют сигналы, Соответственно, на выходе первого инвертора 11 пояьляется высокий уровень, который открыва- О ет первый элемент И 8. Синхроимпульс с четвертого выхода блока 6 (фиг, За) проходит на выход первого элемента И 8 (Фяг. Зг). Сформированный положи. тельный уровень подается на информа ционный вход. сдвигового регистра 12Сдвиг информации в последнем происходит по задним Фронтам синхроимпульсов с четвертого выхода блока 6 (фиг,За), Количество разрядов в этом регистре равно номеру слова в кадре, в котором передается информация о глубине регистрируемой информации. Практически зто означает номер кода счетчика 4, ,при котором сигнал с блока 2 шифрации сигналов подключается к АЦП 5, Таким образом, на втором входе второго элемента И 13 появляется единичный уровень во время воспроизведения кода информации о глубине. Этот уровень 30 стробируется синхроимпульсом (фиг.За), в результате чего на выходе второго элемента И 13 появляется синхроимпульс, сопровождающий код глубины (Фиг. Зд, 4 а), Этот импульс поступает 3 на стробирующий дешифратор 16 и проходит только на один его выход. Номер этого выхода определяется кодом на его адресном входе, поступающим с выхода второго ключа 9. 40Подготовка служебной информации блоком 2 для записи ее в блок 6 организована так, что при воспроизведении ее из блока 6 сначала считывается но-мер десятичного разряда (фиг. 4 б - д),45 а далее ее значение (Фиг. 4 е " р). После последовательного считывания всех разрядов информации о глубине из блока 6 воспроизводится код, соответствующий маркерному сигналу 50 (Фиг. 4 с).Указанные преобразования рассмотрим на частном примере, эпюры сигналов, вырабатываемые при этом, приве. дены на фиг. 4. На фиг. 4 приведен 55 случай воспроизведения четырехразрядного числа. В общем случае количество разрядов произвольно и определяется как максимальной глубиной скважины, Цифра Входной код Выходной код 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 0000000001 0000000010 0000000100 0000001000 0000010000 000000000 0001000000 0010000000 0100000000 1000000000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Импульс с второго выхода второй группы выходов дешифратора 16 (Фиг. 4 ж), пройдя через третий элемент ИЛИ 18 и только через один из элементов И 36 группы, осуществляет прием кода с выхода шифратора 22 на соответствующий (первый) регистр 37 группы. Аналогично происходит запись, во второй (фиг. 4 в), третий (фиг.4 г) так и требуемой разрешающей способностью регистрации информации.Рассмотрим воспроизведение числа 1729 на примере эпюр на фиг. 4По ,первому импульсу с выхода второго элемента И 13 (Фиг. 4 а) появляется импульс на первом выходе первой группы выходов дешифратора 16 (Фиг. 4 д). Передним фронтом этого импульса происходит предварительное обнуление всех триггеров 35 группы, а по заднему его фронту - установка в единичное состояние лишь одного триггера 35 группы, т.е. высокий уровень подается лишь на один элемент И 36 группы.Далее по второму импульсу с выхода второго элемента И 13 (фиг. 4 а) появляется импульс на втором выходе второй группы выходов дешифратора 16. Произошло считывание цифры один. На выходах второй группы выходов дешифратора 16 образуется цифровой десяти- разрядный код, где единичный уровень имеется лишь на одном разряде (в рассмотренном случае - во втором разряде, т.е. цифра один). Соответственно, на выходе шифратора 22 появляется двоичный код указанной цифры (см. таблицу). Пример конкретной технической реализации шифратора 22 приведенна Фиг. 5.Соответствие входного кода шифратора 22 выходному коду(фиг. 4 з) и девять (фиг. 4 р). Такимобразом в регистры 37 группы записалось число 1729.Конъюнкция выходов всех регистров37 группы образует многоразрядноецифровое слово, которое подается. напервые входы первого 33 и второго 34 10блоков сравнения кОдов. Последниесравнивают полученное число с числами, записанными соответственно в пер"вом 30 и втором 31 регистрах. В нихзаписаны коды наибольшего и наименьщего значения глубины которые необРходимо обрабатывать на ЭВМ 39. Припрактической регистрации информациизапись всегда производят с перекрыти.ем по требуемой глубине, В этих уча;. 20стках, лежащих за пределами требуемойзоны, обычно располагаются бракованные записи, вызванные пуском и оста"новом как спуско-подъемного устройст 25ва (не показано) каротажной станции,так и лентопротяжного механизма блокаб записи-воспроизведения. В случаерегистрации паузы в режиме записиблок 2 шифрации сигналов преобразовывает код глубины из третьего регистра 32. Значение кода в нем такжедолжно находиться за пределами кодоврегистров 30 и .31. Например, на фиг.4указан код паузы, равный 9999.В случае выхода кода глубины вос-, 35произведенного из блока 6 и имеющего"ся иа регистрах 37 группы, за пределызначений кодов регистров 30 и 31 (кодглубины меньше значения кода регистра30 или больше значения кода регистра 4031) на выходах одного из блоков 33 и34 сравнения формируется единичныйсигнал, поступающий черех четвертый, элемент ИЛИ 19 на информационный входвторого триггера 27 (Фиг. 4 т), Послед ний выполнен в виде 0"триггера. Приемв него информации производится позаднему Фронту импульса с отдельноговыхода цешифратора 16 (Фиг, 4 с). Нафиг. 4 у показаны эпюры сигнала на вы ходе второго триггера 27.До установления триггера 26 в единичное состояние, т.е. тогда, когдапроисходит воспроизведение из блока 6полезной информации, третий триггер 55.состоянии (фиг. 4 ф) . На входах пятогоэлемента ИЛИ 20 нет еденичных сигналов, а следовательно, низкий уровень с его выхода, инвертируясь во втором инверторе 26, октрывает четвертый элемент И 15 для прохождения .на выход устройства через шестой элемент ИЛИ .21 синхроимпульсов с четвертого выхода блока 6. Низкий уровень сигнала науправляющем входе третьего ключа 23 вызывает прохождение воспроизводимых кодов из блока 6 на информационную группу выходов устройства,После установления второго триггера 27 в единичное состояние (фиг4 у) его выходной сигнал устанавливает передним Фронтом третий триггер 28 вединичное состояние (фиг. 4 ф). Единичный сигнал с пятого элемента ИЛИ20 через второй инвсртор 26 закрываетчетвертый элемент И 15 и переключаеттретий ключ 23 на прохождение кодовс второго счетчика 24 на информационную группу выходов устройства. Одновременно снимается запрет с работы делителя 25 частоты и второго счетчика 24,. Импульсы с выхода последнего(фиг. 4 х) проходят через открытыйтретий элемент И 14 и шестой элементИЛИ 21 на синхронизирующий выход устройства, Эти же импульсы по заднему фронту изменяют состояние второгосчетчика 4, Таким образом на выход устройства последовательнопоступают коды чисел 0,1,2, . При появлении импульса переполнения с выхода второго счетчика 24 третий триггер 28 устанавливается в нулевое состояние (Фиг, 4 ф) по его заднему фронту. Работа устройства в указанном режиме прекращается тогда, когда и второй 27 триггер установится в исходное состояние (фиг. 4 у) по его заднемуфронту, что означает, что участок с записью кода паузы уже пройден и можно производить считывание полезной информации. Установка триггеров 27 и 28 в исходное состояние может происходить и в ином порядке (эпюры отлич 1 ны от приведенных на фиг. 4). На работу устройства это не оказывает влияния из-за наличия пятого элемента ИЛИ 20.1Предлагаемое устройство по сравнению с известным повышает нацежность регистрации за счет принудительнойзаписи кода "Пауза", заранее записанного в третьем регистре 32, а также информации в режиме воспроизведенияи ввода ее в ЭВМ. Отсекаемые участкибесполезной информации и участки записи в режиме "Пауза" заменяются специальной кодовой последовательностью, вырабатываемой во втором счетчике 24. Укаэанное свойство также повышает на дежность регистрации из-эа исключения из обработки на ЭВМ 39 информации, 1 возможно имеющей сбой возникающей при старт-стопных режимах подъемника каротажной станции н лентопротяжного 10 механизма блока 6 записи-воспроизве- . дения. Формула изобретения15Устройство для регистрации информации, содержащее первый ключ, первая группа входов которого является первой группой входов устройства, соединенный с блоком шифрации сигнала, ин формационный выход которого подключенк отдельному информационному входу из группы коммутатора, остальные вхо" ды из этой группы являются второй группой входов устройства, адресный вход соединен с выходом первого счетчика, а выход подключен к аналогоцифровому преобразователю, Выходы которого подключены к информационной 1группе входов блока записи-воспроизве дения, первый синхронизирующий выход которого соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя и счетным входом первого счетчика, второи синхронизирующий ВыхОд с синх 35 ронизирующим входом блока шнфрации сигналов и входом установки в "О" первого счетчика, третий синхронизирующий выход - с входом установки первого триггера, четвертый синхронизирую щий вьиод - с входом сброса первого триггера и первым входом первого эле- мента И, а информашонные выходы через второй ключ подключены к входам первого элемента ИЛИ, вьмод которого 45 через первый инвертор соединен.с вторым входом первого элемента И, управ-, ляющий вход второго ключа соединен с выходом первого триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 50 повышения надежности регистрации, в него введены сдвиговый регистр, второй - четвертый элементы И, дешифратор, второй " шестой элементы ИЛИ шифратор, третий ключ, второй счетчик,55 делитель частоты; второй инвертор, второй - четвертый триггеры, три регистра, два блока сравнения и отдельные группы триггеров, элементов И и регистров, причем информационюй вход сдвигового регистра соединен с выходом первого элемента И, его синхрониъирующий вход вместе с первым входом второго элемента И - с четвертым .синхронизирующим Выходом блока запи:и-воспроизведения, а выход подключен к второму входу второго элемента И, выход которого подключен к стробирующему входу дешифратора, информационные входы которого вместе с первой группой входов третьего ключа соединены с выходом второго ключа, первая группа выходов дешифратора подключена к входам второго элемента ИЛИ и по отдельности к входам установки соответствующих триггеров отдельной . группы, входы сброса которых объединены и соединены с выходом второго элемента ИЛИ, а. выходы подключены к первым входам соответствующих элементов И отдельной группы, вторые входы , которых объединены и соединены с выходом третьего элемента ИЛИ подклю" ченного своими входами вместе с входами шифратора к второй группе выходов дешифратора, выходы шифратора подключены к информационнь 1 м входам всех регистров из отдельной группы, синхронизирующие Входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И из группы, выходы всех регистров из Отдельной группы образуют общую группу выходов, подключенную к первым группам входов первого и второго блоков сравнения, вторые группы входов которых соединены с выходами первого и второго регистров соответственно, выходы первого и второго блоков сравнения соединены с Отдельными входами четвертого элемента ИЛИ, соединенного выходом с информационныы входом вто-, рого триггера, синхронизирующий вход которого подключен к отдельному выходу дешифратораа своим выходом - к первому входу пятого элемента ИЛИ ивходу установки третьего триггера,вход сброса которого соединен с выходом переполнения второго счетчика, выход - с вторым входом пятого элемента ИЛ 1, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, к входу второго инвертора, к входам установки в "О" второго счетчика и делителя частоты и к управляющему входу третьего ключа, выходы которого являются информационными выходамиустройства, а вторая группа входовсоедийена с выходами второго счетчика, счетный вход которого вместе с вторым входом третьего элемента И подключен к выходу делителя частоты,5 вход которого вместе с первым входом четвертого элемента И соединен с четвертым синхронизирующим выходом блока записи-воспроизведения, второй вход четвертого элемента И подключен 1 О к выходу второго инвертора, его выход - к первому входу шестого элемента ИЛИ, второй вход которого соединенс выходом третьего элемента И, выходявляется синхронизирующим выходомустройства, информационный вход четвертого триггера является управляющимвходом устройства, синхронизирующийвход подключен к служебному выходублока шифрации сигналов, а выход соединен с управляющим входом первогоключа, вторая группа входов которогоподключена к выходам третьего регистра,ОХдб Составитель Н.Мака Техред Л.Серд 1 окова Корректор Н,Ревска едактор А.Ог Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 каз 2543НИИПИ Государ Тираж 498венного коми113035, Мос ета по изоа, Ж, Р Подпис ное етекиям и оушская наб.,ытиям при ГКНТ ССР 4/5