Электроразведочная система для прогноза землетрясений

Электроразведочная система для прогноза землетрясений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроразведочной технике и предназначено для измерения , регистрации и обработки электромагнитного поля в детальных площадных электромагнитных исследованиях при прогнозе землетрясений методами зондирования становлением поля (ЗС) и магнитотеллурического зондирования (МТЗ). Целью изобретения является повышение информативности и надежности электроразведочной системы. Поставленная цель достигается за счет того, что система состоит из нескольких локальных подсистем , каждая из которых включает центр обработки данных, соединенный с генераторной установкой и сетью измерительных станций соответственно шиной обмена и кольцевой шиной обмена данными, причем в одной из локальных подсистем генераторная установка выполнена в виде региональной , а центры обработки данных локальных подсистем связаны между собой и вновь введенным региональным центром обработки данных радиоканалами. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s G 01 V 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Г )

1 л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (.Д

C: (21) 4708116/25 (22) 21.06,89 (46) 07.12,91. Бюл. М 45 (71) Институт высоких температур АН СССР (72) Е.П.Велихов, Ф.Е.Гройсман, В.А.Зейгарник, В.Н,Ключкин и Ю.А.Трапезников (53) 550.83(088. 8) (56) Электроразведка. Справочник под ред.

Тархова А.Г. — M... .I-! едра, 1980, с, 151 — 155.

Гройсман Ф.Е,,Трапезников (О.А, Некоторые вопросы создания цифровой радиотелеметрической системы сбора и обработки геофизической информации для прогнозирования землетрясений с мощными импульсными источниками тока. В =6.

Аппаратурнь е разработки для геофизических исследований электромагнитными методами, ИФЗ АН СССР. М.: 1986. (54) ЭЛEКТPОРАЗB ДОЧНАЯ СИСТНЫ

ДЛЯ ПРОГНОЗА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ (57) Изобретение относится к электроразведочной технике и предназначено для измеИзобретение относится к электроразведочной технике и предназначено для измерения, регистрации и обработки электромагнитного поля в детальных площадных электромагнитных исследованиях при прогнозе землетрясений методами зондирования становлением поля (ЗС) и магнитотеллурического зондирования (МТЗ), Известна электроразведочная станция, предназна.енная для измерения и регистрации электромагнитного поля методами

ЗС и МТЗ, Станция имеет два измерительных канала для измерения двух ортогональных электрических компонент

„„. Ж„„1697030 А1 рения, регистрации и обработки электромагнитного поля в детальных площадных электромагнитных исследованиях при прогнозе землетрясений методами зондирования становлением поля (3C) и магнитотеллурического зондирования (МТЗ), Целью изобретения является повышение информативности и надежности электроразведочной системы. Поставленная цель достигается за счет тога, что система состоит из нескольких локальных подсистем, каждая из которых включает центр обработки данных, соединенный с генераторной установкой и сетью измерительных станций cOOTBcTcTBBI!но шиной обмена и кольцевой шиной обмен", данными, причем в одной из локальных подсистем генераторная установка выполнена в виде региональной, а центры обработки данных локальных подсистем связаны между собой и вновь введенным региoíàëüllûì центром обработки данных радиоканалами. 1 ил. электромагнитного поля и три измерительных канала для измеренио, трех ортогональных магнитных . компонент электромагнитного поля. Все измерительные каналы подключены к последовательно включенным коммутатору каналов, импульсному аналого-цифровому преобразователю (АЦП), цифрово .1у сумматору и магнитному регистратору. Каждый измерительный канал ссстоит из последовательно включенных да1чика. усилителя l1 следящего АЦП. Кроме того, станция имеет систему управления оаботой всех узлов. Частотный диапазон измерений поля методом МТЗ равен 0 — 5,10 Гц, методом ЗС вЂ” 0 — 60 Гц. Ди!

697030 намический Диапa;:OH раaeн 96 Д1> .,::; каждом пределе измерений, Недост;!Ткал)и стан!1рли являются of раниченнссть частотнг го l динами !ескогс диаПВЗОНОЬ ИЗМЕРЕН;1Я ПОЛЯ, ЧТО !!РИНОДИТ К ограничени:о инфссмат::вности и произв()дительности работ методами ьГ3 и ЗС„а так>ке использование нестандартного магнитноГО рРГ! !стратсра и 118ноэмсжнссть ду!станционногÎ ут!.„>ав!!ен1!я, что не позволяет

ИСПОЛ ЬзсватЬ СТаНЦ !10 Н Г ИСТ8МВХ автОмаТИзации больших плс!щадных эксперименгон и искл lсчить соц!ив к!! ОГ!ера торов.

Наисслее близ! .ОЙ i< 1805p8 "ниlс Яв)lяется цифровая радио)еле етрическая систРма с!20ра и об;-,. 812откУ1 ГеофизичРской информации для псогнсзирования землетрясений с мощными импульсными источНИКЗМИ Тока, СОСТ()Я(Ца>1 У1З !)Е ИОН ВЛЬНОй мо!цной ил" 1ульсной ге1!ераторнсй установки и связанных с нгяо и с центром обработки даннь!х ц!1ф)20ных станций с(2срл Гесфизи ческой информации. Цифровые станции геофизической инфо,,>мации имеют блок датчиков эле!<тром.-".гнитногс поля. Последсвательно соедиHеннbl! с б.iOI;пм усилителей, блоком ",м пул ьс ных аналого цифровь(х . преобразователей, а также блок хранения, систему управления и б(!Ок передачи, пркчРМ нходь: уг!ранления усилителей, аналогсцифровых г!реобраэова)елей подключены к

Выходам системы управления. Станция мс жет работать с центром обработки как В режиме реального времени, так и в ре>киме автономной саботы. Ка>кдая станция предназначена для измерения искусстненногэ электромагнитного поля, нозбуждаемогс импульсными источниками как в одино-:— ном, так и в периодическом режимах. Гlри . этом измеряет! я пять 1<омпонент элсктрсмагнитного поля пои регистрации одино .— нсГО у1л)Г!ул ьс нсГО cè Ãнала и тp /1 компоненть! при регистрации периодических сигналон, При . акo«.; г остроечии систеMbI сбооа I)pM обработке даннь х невозможно Г)азде(ить регисналь;i08 поле, возбуждаемое искусственным источником на данном Г у I!ке сезонные иэM8HPHI Разделение вторичных полей, создаваемы;< неод)-!Ороднг!С) ями верхней час(и раэреaa и глубинными сбьектами и ри таком и Острое;-I ии су!с Гамы сбОра и ОГ>работки, невозможно. Все указан н ые недостаIK! СнижаюT точность определения геоэлектри«(.CK fix ха рак теристик исследуемОгО РайОH8. ! (ель!с изобретения папп8Тсп повышение информативности и надежHOcTI систp.— мы.

На .ертеже показана функциональная схема электрораэведo«,íîé системы для прогноза землетряСений, Электрораэвелсч !ая. система для rlp0 5 Гноза землетрясений содержит региснальH) ю грнераторну!О установку (РГУ) 1, связанный с не 0 центр 2 обработки данных (ЦОД), измерительные станции (У1С} 3, связанные ме><ду собой цгиной 4 обмена и с

10 локальными центром 5 сбора донных (ЛЦС), образу!ощие одну иэ локальных подсистем

6. аждая иэ остальных Гскалы!Ых подсистем б содержит локаль! .ую генераторную

",5 установку(ЛГУ}7, связанную сс своим (ЛЦС)

5 шиной 4 обмена, ЛЦС 5,связан с NC 3 также шиной 4 обмена, ИС 3 связана между собой UlviHAi 4 обмена, образующими кольцо, Локальные подсистемы б соедине20 ны радиоканалами 8 с ЦОД 2, а также в случае необходимости ме>кду cot>oA. слектрс()а;)е!едсчная система п03ВОляет осуществлять синхрс;Hce измеоение реГионального поля на локальных сетях в

25 0KpecTHOCTrfx пунктов набл одений и региочального источника; проводить синхронное измерение на этих же сетях полей лскаль!-!ых источников; реализовать вь!сокоплî! íу!с систему

30 наблюдений н условиях средне- и сильноперссеченной местности; существенно снизить информационные потоки л ежду пунктами Ifaániîä8íèé и цен35 тром обработки данных; повысить надРжнссть лскс!/1ьнсй сети благодаря использованию кольцевых линий связи (шин обмена).

Введение н электрсраэведочну!о систе40 му для прогноза землетрясений локальных подсистел наблюдения позволяет провести разделение вторичных попей, создаваемых неоднородностями верх! ей части разреза и локальными глубинными обьектами. Таким об45 разом может быть су!цестненно повышена точность опоеделения (еоэле!<трических характеристик.

Элекrpîpàça8äo ная система информации работает по следующему алгоритму.

00 Центр 2 обработки дан!!ь х ((ОД) по дуплексному радиоканалу 8 передает fia ло-!

<альные центов! сбора (ЛЦС) 5 ко;!анду одного из следуюших ре

1, Подготовка локальных сетей < работе.

55 Гестирование аппаратуры.

2, Режим магнитотеллури !еского зондирования.

3. Режим зондирования с анонлением поля ст !28Гисналь|!ОГО истсчнl!Ka.

4. Режим зондирования становлением

1l0ffn оТ локальнОГО исi ) !1!!1ка.

1697030

5. Передача результатов в ЦОД, б, Передача результатов локальными центрами сбора информации друг другу.

Локальные центры сбора (ЛЦС} в соответствии с принятой командой реализук>т 5 установленный алгоритм работы: вклю енле аппаратуры локальной сети в соответствующий режим; тестирова1iие технического и программного обеспечения локального центра сбора, 10 измерительных станций и локальноЧ1 генераторной установки; управление аппаратурой локальной сети синхронно с центром обработки данных и другими локальными сетями; 15 обработку результатов работы; обмен инфсрмацией между локальными центрами и центром обработки данных.

Наличие дуплексных радиоканалов, связывающtõ локальные центры сбора 20 между собой и с центром обработки данных, позволяет реализовать адаптивную систему связи в зависимости от состояния радиоканала; >словий распространения радиоволн. существующего уровня помех и т.п. 25

По каждой из команд центра 2 обработки данных, перечисленной выше, локальнь>й центр 5 сбора вырабатывает последовательность команд управления, которые пс кольцевой 1лине обмена 4 передаются на 30 измерительные станции 3. Внутренний тактовый генератор каждой измерительной станции 3 в соответствии с принятой командой вырабатывает серию тактовых импульсов, обеспечива1ощих работу всех 35 измерительных каналов измерительной станцил 3. Кольцевая линия связи (шина обмена) служит для передачи питания, команду управления и передачи данных. Устройство управления измерительных 40 станций 3 работа:от как программные автомать1, реализующие заложеннь1й в них временнол алгоритм управления измерениями.

Например, для обычного прочностического полигона, средняя площадь одной ло- 45

2 кальной сети может быть равна 5-10 км, а общее число локальных сетей 15-20, В качестве регионального источника используют заземленный электрический диполь длинои 5 — 7 км Ток в диполе 50 возбуждают генераторной установкой, типа импульсного МГД-генератора Однократного действия с амплитудол тока порядка нескольких ампер или генераторной vcTBwoDK0jn TttfIB Э И С-бОО с BMfifI!nTудой ac! „л ьсов типа 500 А, работа:.ощей в периодическом рея<и;".е. Региональное поле измеряют на локальных сетях на расс-ояниях до 50 км от исто .ника, Для измерения использу.от электрораз«едочнь|е станции типа ЦЗС 1":.1ГД или специализлрованные цифровые измерительные станции ЦИС.

В качестве локальных источн IKQB использу»ют заземлetII-! bte электри -еские диполи длиной 0,5 — 1,0 км или незаземленные петлл размером 0,5 0,5;tn, 1,01,0 км, Ток в диполях возбуждают генераторныл1и у=тановками типа ГЭР ЭВП-203 с амплитудой тока б- i5 А или электроразведо:.ными OTBI,Tt1fIB ЭРС-б7 с BK1ctfil1T дой MMCIvfjьcoB тока до 50 A. Передача данных 11 команд управлечия Осу,;;ествляется с пол1оьць1о

УКВ-радиостанций типа 5Р21С-3 или 5Р1С4 с дистанционно-управляел ыми ретрансляторами, Центр обработки даннь1х строится на базе нескольких л1иниЭВМ типа CM 1420, локальные центры сбооа данных — на базе микроЭВМ Электрон1 ка — 60" 41С 1212, ДВ К-З.

Формула изобретен и»

Электроразведоччая система для прог оза землетрясений conj .p>KB q= ге«сратОриу!O уейчояху И И=,МЕрИта:ьНЫЕ

cTBI! tI,t1II, связа1;нь1е с ней и ц-.:нт1>ол1 обраООТКИ ДачНЫх, 0 т л :1 а Ю щ Я я С я: F>л, !TO, с цел 1О повышен:. я .;нфо;.мативност11 и надежи<, Т>1 систел b;j а сос f Ои: из не с к, ), b ких "oKBBüiib х подсистем, KB>Kда-; —, из которь1х вклю 1ае> центр обработки да". bl><, соединенный с гBI-IBpBтоонои установкой и сетью изл<еритель1blx станций соотват,т венно шиной обл;Она и кольцевой шиной

Обмена данными, причем в одной из ."Ок!flbt1b!v, подсистем генератсрная усTB-:1овка вь,ПОЛ1 Е -:З В ВИДЕ Pej- ОиаЛЬНОй, а ЦЕНjPbl обоа Отки дан1 ых лоха,1ь ь х кодс стем свЯзаны межДУ собой и с;:,:-Ic>RI ввеле«ным региональным цен1ром Обработк.; данных радиоканалами.

Составитель Е,Чирков

Редактор В,Бугринкова Техред М.Моргентал Kopp8KTGp В,Гирняк

Заказ 4304 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, ужгород. yn,Ãàãàðèíà, 101