Устройство для управления групповым источником сейсмических волн

Устройство для управления групповым источником сейсмических волн

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ГРУППОВЫМ ИСТОЧНИКШ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЖ, содержащее датчик, генератор счетных импульсов, блок Коммутации, соединен ный одним входом с выходной шиной ис точника командных сигналов, счетчик и блок сравнения кодов, соединенный одними входами с выходами счетчика, отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия, в не го введены дополнительно п-1 блоков сравнения кодов, соединенных одними входами с выходами счетчика и п узлов ПШ4ЯТИ, кажда 1й из которых содержит два элемента И и вычитаю1ций счеТ чик, причем информационные входы выч ifeJiif,; ,., тающего счетчика калздого узла памяти соединен с блоком задания чисел, в каждом из узлов памяти вход записи вычитакщего счетчика соединен с выходом первого, элемента И, вычитающий его вход - с выходом второго элемента И, первые входь обоих элементов И каждого узла памяти объединены и соединены с соответствующим разрешающим выходом блока коммутации, вторые входы первых элементов И всех узлов памяти объединены и соединены со вторым выходом блока коммутации, первый выход которого соединен с управляющим входом генератора счетных импульсов , a другой вход - с выходом(Датчика , вторые входы вторых элементов Й всех узлов памяти объединены и соединены с входом счетчика импульсов И . с выходок генератора счетных 1пуль- Сов, выходы вычитающего счетчика каждого из узлов памяти соединены с другими входами соответствующего блока сравнения кодов, выход каждого из которых соединен с одной из входных шин Соответствующего источника сейсмических волн, a выход первого элемента И каждого из узлов памяти подключен к (Другой входной шине соответствующего источника ;сейсмических волн. ,.:, t

ИФ (И):

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ШИ

РЕСПУБЛИН . у G 01 V 1/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР .

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЬЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДПЕП СТВУ (21) 3527916/18-21 тающего счетчика каждого узла памяти (22) 24.12.82 соединенй с блоком задания чисел, в (46) 30;06.84.Бюл. У 24 каждом из узлов памяти вход записи (72) В.В.Борзилов, С.А.Закопайко, вычитающего счетчика соединен с выхоВ.И.Тюхалов и С.Н.Шестаков дом первого элемента И, вычитающий (71) Краснодарская группа подразделе- его вход — с выходом второго элеменний Научно-исследовательского инсти-, . та И, первые входы обоих элементов тута морской геофизики . И каждого узла памяти объединены и (53) 621.318(088.8) соединены с соответствующим разрешаю(56) 1. Авторское свидетельство СССР щим выходом блока коммутации, вторые

В 773553, кл. 6 01 U 1/24. 05.03.79. . входы первых элементов И всех узлов

2. Авторское свидетельство СССР . памяти объединены и соединены со втоМ 781731, кл. С 01.V 1/24, 21 06.78. рым выходом блока коммутации, первый выход которого соединен с управляю(54)(57) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ГРУП- . щим входом генератора счетных импульПОВЫИ ИСТОЧНИКОМ СЕЙСИИЧЕСКИХ ВОЛН, сов, а другой вход — с выходом;датчи- g содержащее датчик, генератор счетж и ка, вторые входы вторых элементов И импульсов, блок коммутации, соединен- . ibex узлов памяти обьединены и соединый одним входом с выходной шиной ис- иены с входом счетчика импульсов И точника командных сигналов, счетчик с выходом генератора счетных импуль- и блок сравнения кодов, соединенный сов, выходы вычитающего счетчика каж- ф одними входами с выходами счетчика, . Його из узлов памяти соединены с друо т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с гимн входами соответствующего блока целью повышения быстродействия, в не- .: сравнения кодов, выход каждого из кого введены дополнительно и-1 блоков . торых соединен с одной из входных шин. сравнения кодов, соединенных одними . соответствующего источника сейсмичесвходами с выходами счетчика, и n ys- ких волн, а выход первого элемента И лов памяти, кажцый из которых содер- каждого из узлов памяти подключен к жит два элемента И H вычитающий счет- другой входной шине соответствующего чик, причем информационные входы вычи- источника :сейсмических волн.

598 2

3 1 100

Изобретение относится к морской сейсморазведке и гредназначено для управления элементами срабатывания отдельных сейсмоисточников в группе.

Известно устройство управления

5 невзрывными сейсмоисточниками, содержащее генератор тактовых импульсов, триггер, первый элемент И, входами соединенный с выходом генератора импульсов и с единичными входами тригге-1б ра, декадный Счетчик импульсов, счетным входом соединенный с выходами первого элемента И, а входом установки в исходное состояние — с нулевым выходом триггера, в каждом управляемом канале группу, по числу декад счетчика, коммутаторов, входами (кроме нулевого) соединенных с выходами декад счетчика импульсов, нулевым входом каждый коммутатор соединен с выхо- дом коммутатора предыдущего разряда одноименного канала, а нулевые входы коммутаторов младшего разряда соединены с выходом первого элемента И, и группу по числу каналов вторых элемен-25 тов И, входами соединенных с выходами коммутаторов одноименных каналов, первый элемент ИЛИ, входами соединенный с выходами группы вторых элементов И, а выходом — с нулевым входом

30 триггера, датчики моментов срабатывания сейсмоисточников, второй элемент

ИЛИ, выходами соединенный с выходами датчиков срабатывания сейсмоисточников, регистр сдвига, входом установки в исходное состояние соединенный со входом устройства, шиной сдвига— с выходом второго элемента ИЛИ, а выходами — со вторыми входами соответствующих вторых элементов И, и третий элемент ИЛИ,входами соединенный

40 со входом устройства и с выходом второго элемента ИЛИ, а выходом — с единичным входом триггера 1 3.

Однако всегда имеет место отличие времен срабатыгания; сейсмоисточников

45 друг от друга, даже если они и стабильны во времени. Эти отличия определяются технологическими разбросами при изготовлении сейсмоисточников.

Поэтому при работе с группой источников синхронизация их во времени является сложной задачей, поскольку устройство не предусматривает автоматическую коррекцию устанавливаемых в коммутаторах временных задержек на индивидуальное для каждого источника время срабатывания. Таким образом, недостатком известного устройства являются значительные потери времени на предварительную подготовку к работе и, следовательно, невысокое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство управления источником сейсмических волн, содержащее генератор и источник командных сигналов, подсоединенный к блоку коммутации, содержащий, например, ключ с тремя устойчивыми состояниями, вход которого соединен со счетчиком импульсов, элемент совпадения, соединенный входами с выходами блока установки заданного числа и счетчика импульсов, исполнительный орган, соединенный с датчиком отметки момента образования сейсмических волн, ключ с двумя устойчивыми состояниями, одновибратор, вход которого соединен с выходом элемента совпадения, а выход — со входом исполнительного органа, . блок индикации, входы которого соединены с выходами счетчика импульсов, выход одновибратора подключен ко входу счетчика импульсов и через первый вход и выход ключа с двумя устойчивыми состояниями на вход ключа с тремя устойчивыми состояниями, при этом вход датчика отметки момента образования сейсмических волн соелинен со вторым входом ключа с двумя устойчивыми состояниями Г 23.

Недостатком прототипа является низкое быстродействие из-за значительных затрат времени, необходимых для определения постоянной срабатывания и за-. несения задержки в блок установки заданного числа с учетом индивидуальной постоянной срабатывания. Оператор при этом должен произвести необходимые переключения в устройстве, осуществить возбуждение исполнительного органа,,снять значение постоянной времени с блока индикации, вычислить значение времени задержки с учетом постоянной срабатывания и установить это вычисленное значение в блок установки заданного числа. В полевых условиях и в особенности в условиях морской сейсморазведки при отсутствии резерва времени на каждом из этих этапов легко допустить ошибки. Сложности умножаются при применении группы сейсмоисточников. Кроме того, в последнем случае объем оборудования возрастает пропорционально величине группы.

3 1 100

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство управления групповым источником сейсмических волн, со- 5 держащее датчик, генератор счетных импульсов, блок коммутации, соединенный входом с выходной шиной источника командных сигналов, счетчик и блок сравнения кодов, соединенный одними 10 входами с выходами счетчика, введены дополнительно п-1 блоков сравнения кодов, соединенных одними входами с выходами счетчика,-и и узлов памяти, каждый из которых содержит два элемента И и вычитающий счетчик, причем информационные входы вычитающего . счетчика каждого узла памяти соединены с блоком задания чисел, в каждом из узлов памяти вход записи вычитающего счетчика соединен с выходом пер" вого элемента И, вычитающий его входс выходом второго элемента И, первые входы обоих элементов И каждого узла памяти объединены и соединены с соот-2 ветствующим разрешающим выходом блока коммутации, вторые входы первых элементов И всех узлов памяти объединены и соединены со вторым выходом блока коммутации, первый выход которого сое-.!О динен с управляющим входом .генератора счетных импульсов, а другой вход— с выходом датчика, вторые входы вторых элементов И всех узлов памяти объединены и соединены с входом счетчика импульсов И с выходом генератора счет35 ных импульсов, выходы вычитающих счетчиков каждого из узлов памяти соединены с другими входами соответствующего блока сравнения кодов, выход каждого

40 из которых соединен с одной из входных шин соответствующего источника сейсмических волн, а выход первого элемента И каждого из узлов памяти подключен к другой входной шине соот45 ветствующег0 источника сейсмических волн.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство управления групповым источником сейсмических волн содер.— жит: источник 1 командных сигналов, генератор счетных импульсов 2, соединенный выходом с входами счетчика

3, а управляющим входами — с первым выходом блока коммутации 4, соответствующие выходы которого соединены, с объединенными первыми входами пер598 4 вых 5-1 и 5-2 и вторых 6-1 и 6-2 элементов И каждого из узлов памяти

7-1 и 7-2, а вторые входы первых

5-1 и 5-2 элементов И каждого узла памяти 7-1, 7-2 подключены ко второму выходу блока коммутации 4, первый вход которого подключен к выходу источника командных импульсов 1, а вторые входы вторых 6-1 и 6-2 элементов И каждого узла памяти — к выходу генератора счетных импульсов 2, блок задания чисел 8, соединенный выходом с установочными входами вычитающих счетчиков 9-1 и 9-2iy3aoa памяти 7-1 и 7-2, соединенных выходами с входами соответствующих блоков сравнения кодов 10-1 и 10-2, другие входы которых подключены к выходам счетчика

3, а выходы - к первым входам соответствующих источников сейсмических волн 11-1 и 11-2, другие входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И 5-1 и 5-2 и датчик 12, соединенный со вторым входом блока коммутации 4.

Источником 1 командных сигналов может служить, например, типовая сейсмостанция, генератор счетных импульсов 2, например генератор, стабилизированный кварцевым резонатором; счетчик 3 может быть выполнен как счетчик импульсов на микросхемах типа К155ИЕ2 или К155ИЕ5; блок коммутации 4 обеспечивает взаимосвязь элементов устройства и может содержать, например, двухпозиционные переключатели по числу узлов памяти и, например, RS-триггер, подключенный одним входом к источнику 1- командных импульсов другим входом к датчику 12, а выходом — к управляющему входу генератора и, например, через одновибратор к объединенным вторым входам первых элементов И 4-1, 5-2 узлов памяти

7-1, 7-2, а также, например, кнопку ручного пуска.

Устройство содержит также элементы И 5-1, 5-2 и 6-1, 6-2, логические схемы, например на микросхемах типа

K155JIA3; блок задания чисел 8, например механический программный переключатель; вычитающие счетчики и 9-1, 9-2, например на микросхемах типа

К155ИН6 или К155ИЕ7, имеющих вход

Ф! И

С занесения кода числа, присутствующего на информационных входах

D<...9» а также вход "-1" вычитания импульсов; блоки сравнения кодов

10-1 и 10-2 — известные в вычисли598 6

S 1100 тельной технике устройства, формирующие сигнал при равенстве кодов чисел, на обеих входных шинах; источники

11-1, 11-2 — источники сейсмических сигналов, например, пневмоисточники совместно с силовой электрической частью управления; датчик 12 — пьезоэлектрический датчик отметки появления сейсмического сигнала от пневмоисточника. 10

При работе. группы пневмоисточников различают два режима: режим синхронного срабатывания, когда.все пневмоисточники генерируют сейсмоимпульс в один и тот же момент времени с точностью, например. 100 мкс, т.е. задержки в срабатывании одного источника относительно другого в пределах точности нулевые; во втором режиме необ;ходимо, чтобы источники срабатывали 10 один относительно другого с внолне определенной временной задержкой.

Так как восле подачи электрическо.го импульса на электропневмоклапан и появления сейсмонмпульсов проходит 25 значительный промежуток времени, исчисляемый десятков милпйсекунд, причем. это время.(время срабатывания) индивидуально для,каждого:пиевмоисточ»: ника и зависит от ряда факторов, напри- 30 мер давления .воздуха, эаглубления И прочее, то возникает необходимость учета этого времени срабатыванйя.

Устройство работает. следующйм образом.

В исходном состоянии на выходе источника t командных сигналов отсутствуют импульсы, иниПиирующие устройство, генератор счетных импульса 2 от-,, ключен,:счетчик 3 в нулевом состоянии.. 4, Предположии, что группа пневмоисточников должна работать синхронно.

На блоке задания чисел устанавливается число К заведомо большее времени срабатывания любого пневмойсточника. Примерное (с точностью до 5 мс), значение времени срабатывания обычно, известно оператору.

С помощью блока коммутации 4 раз блокируется одна а3 ячеек паиятн, например 7-1, после подачи соответст- вующего напряжения на первые входы элементов И 5-1 и 6-1.

Осуществляется ручной режим пуска устройства. При этом от блока коммутации 4 разблокируется генератор счетных импульсов 2 и через второй вход первого элемента И 5-1 на вход предварительной установки "С" вычитающего счетчика 9-1, а также на источник 11-1 поступает импульс. По этому импульсу возбуждается источник

11-1, в вычитающий счетчик 9-1 заносится код числа, установленного на блоке задания чисел. Кроме того, на вычитающнй вход вычитающего счетчика 9-1 через второй элемент И 6-1 поступают счетные импульсы, уменьшающие его содержимое. Счетчик 3 при этом удерживается в нулевом состоянии.

В момент появления сейсмосигнала сигнал от датчика t2 через блок коммутации 4 устанавливает устройство в исходное состояние. Но в вычитающем счетчике 9-1 записывается код числа

К: равного разности К:=K-Т„ где Т; - время срабатывания данного нневмоисточника.

Разблокируются поочередно ячейки памяти 7-t и 7-2 каналов и осуществляется каждый раз ручной пуск устройства. В результате в ячейках памяти

;:(в вычитающнх счетчиках 9-1 и 9-2) запцсывается код числа К.

Чтобы предунре включение пневмоисточииков некорректируемых каналов, нредусматривается блокировка пневмоисточников (с помощью, например, механических выключателей) через силовую часть. После завершения это- го йредварительного этапа через блок коммутации 4 блокируются все ячейки памяти.

Пуск .устройства, осуществляемый от источника 1 командйых импульсов, разблокирует генератор счетных импуль сов. 2. На счетчик. 3 поступают счетные импульсы, а в момент равенства его выходного кода и кода ячейки памяти включается пиевмоисточник соответствующего канала.

Так как момент, равенства кодов соответствует времени Т, а сейсиоимпульс появится еще через время, равное Т; после момента равенства кодов, то очевидно, что все пневмоисточники вырабатывают сейсмоимпульс в момент времени, равный численно числу К, т.е, Т„.+Т „ К, При необходимости ввести для какого-либо канала расчетную задержку

hT. „ на блоке задания чисел 8 устанавливается значение числа, равного К+ЬТ; *

После йодготовленных операций в ячейке памяти фиксируется код числа

К;,равного К1 =К+ОТ;, — Т;,@.

7 - 1100598 8

И в режиме работы каждый канал ге- . выполняется автоматически. От операнерирует сейсмонмпульс в момент вре- тора не требуется со специального мени, равный K;+Tt „, т.e....К;+Т; „5= блока индикации снимать значения вре=МТ -Т. +Т. =К+д, мени. срабатывания Т; „ каждого ис1эад 1 cpa i сраб 1 зад ° точника, затем на бумажке или в уме Так как величина К для всех каналов вычислять скорректированные значения одна .и та же, то относительно друг времени задержек для каждого источни друга сейсмонмпульсы появляются с за ка и вручную вводить их в блок зададержкой, равной расчетной аТ1з д ° ния чисел. Преимущества предлагаемоХотя перед работой требуется про" 10 го устройства особенно очевидны и в межуточный этап, но этот подготови- . случае работы с группой Hs несколькительный этап в достаточной степени ми десятками источников.

Составитель А.Титов

Редактор Т.Парфенова Техред Ж. Кастелевич Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4577/36 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

5 филиал ППП "Патент", r. Óæãîðoä, ул.Проектная, 4