Многоканальная система для морских сейсмических исследований

Многоканальная система для морских сейсмических исследований

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

0 558236

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 06.06.75 (21) 2141954/25 (5I) М. Кл. 6 01V 1/24 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.77. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 07.07.77 (53) УДК 550.834(088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Меер, Н. И. Желудков, А. В. Тараканов, И, А. Гаркаленко и Г. В. Шишанов (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ МОРСКИХ

СЕЙСМИЧЕСКИХ ИССА ЕДОВАН И Й

Изобретение относится к сейсморазведочной технике для изучения подземных формаций и может быть использовано при морских геофизических работах на шельфе и акваториях.

Известна цифровая сейсмоприемная система для сухопутной сейсморазведки, содержащая полевую часть, перемещаемую при расстановках, и центральную станцию приема и записи, монтируемую на вездеходе. Полевая часть содержит кабельнуlo линию передачи данных, разделенную по числу каналов на отрезки, и в каждом канале устройства получения информации, состоящие из сейсмоприемника, цифровой сейсмостанции и устройства передачи данных, последние соединены последовательно отрезками линии передачи данных. Центральная станция содержит устройство приема, устройство записи и вычислительные блоки сортировки данных (1).

Целью изобретения является повышение наде?кности передачи и приема информации.

Для этого бортовая часть системы содер?кит устройство коррекции кодов, включенное между устройством записи и приемным сдвигающим регистром, временное программное устройство, соединенное через формирователь импульса с акустическим источником, следящий автосинхронизатор, включенный ме?кду сигнальным и управляющим входами приемного сдвигающего регистра, а в буксируемой части системы каждое устройство кодирования сейгмоспгналов дополнено циклическим преобразователем кода, обе линни разделены по числу каналов на отрезки, между которыми в линни передачи данных включены собирательные схемы, а в линии сннхроннзации— цепочки из устройстза задержки и формирователя импульсов, причем выход каждой цепочки подключен к тактирующему входу аналого-цифрового преобразователя, вход цепочки — к запускающему входу циклического преобразователя кодов, выход которого подклю ген ко входу соонрательной схемы.

15 Прн этом устройство коррекции кодов выполнено в виде сумматора поправок с подключенным к его второму в оду блоком запоминания поправок в виде сдвигающего регистра, замкнутого в кольцо обратной связи

20 через первый импульсный вход двухтактного вентиля, второй импульсный вход которого подк;почен к выходу линии передачи кодов, а стробпрующие входы вентиля — к выходам временного программного устройства.

25 Следящий автоспнхронпза-;ор выполнен в виде последовательного соединения схемы вгяделения маркерного импульса канала и импульсного генератора ударного возоуждення с управляющими входамп сдвнгающнх реги30 стров.

558236

Недостатком системы является сложность оборудования в каждом канале полевой части и недостаточная ее надежность, обусловленная последовательным соединением сложных устройств, где функционирование каждого последующего устройства передачи данных зависит от безотказности предыдущего.

Известна цифровая сейсмоприемная система для сухопутной сейсморазведки с более простым аппаратурным оборудованием в полевой части, которая содержит линию передачи кодов, линию синхронизации, обе спло;иные, но имеющие отводы по числу каналов, а в каждом канале — устройство кодирования сейсмосигналов, состоящее из сейсмоприемника и аналого-цифрового преобразователя типа дельта-модулятора. Каждый преобразователь своим выходом связан с отводом линии передачи данных, а своим входом--с отводом линии синхронизации. Центральная станция содержит приемные сдвигающие регистры, устройство записи в виде процессора преобразования формата и фильтрации, стробирующего спнхрогенератора, подключенного к лйнии синхронизации (2).

Однако известная система имеет недостаточную надежность передачи и приема кодов, обусловленную ограничительной зависимостью между устройством и параметрами ооеих линий передачи, генератора сгробирующих импульсов и кодирующего преобразователя.

Выполнепие и связи этих признаков системы позволяют осуществить только одноразрядное кодирование приращения сейсмосигнала (дельта-модуляцию), а так как известная система относится к классу разомкнутых систем акустической телеметрии, то любой сбой или нсточность преобразования передачи и записи приводит к накоплению смещения и искажению кодированных сейсмосигналов, фиксируе»IIx центральной станцией.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой системы.

Система содержит в буксируемой части акустический источник 1, линию передачи кодов

2, линию синхронизации 3 (обе разделенные по числу каналов на отрезки 2 и 3 ) и в каждом канале — устройство 4 кодирования сейсмосигналов, состоящее из последовательного соединения сейсмоприемника 5 с аналого-цифровым преобразователем б. Каждый сейсмоприемник 5 снабжен внутренним полосовым сейсмическим фильтром, а каждый преобразователь 6 — устройством формирования и запоминания выборки сейсмосигнала.

Каждое устройство 4 подключено своим выходом к отрезкам 2 через циклический преобразователь кода 7 и собирательную схему 8, соединяющую, помимо этого, соседние отрезки 2 . В линии 3 соседние отрезки 3 соединяются между собой через цепочки из устройства задержки 9 и формирователя 10 импульсов, причем выход каждой цепочки подключен к тактирующему входу 11 преобразователя б, а вход цепочки — к запускающему входу 12 преобразователя 7.

Бортовая часть 13 системы содержит синхронизатор 14, приемный сдвигающий регистр

15 и устройство записи 16. Между регистром ! 5 и устройством 16 включ-но устройство коррекции кодов, выполненное в виде сумматора поправок 17 с подключенпыvl к его второму входу 18 блоком запоминания поправок в виде сдвигающего регистра 19, замкнутого в кольцо обратной связи через первый вход 20 двухтактного вентиля 21 — 22, второй импульсный вход 23 которого подключен к линии передачи кодов, а стробирующие входы 24 — 25

15 вентиля — к дополнительному временному программному устройству 26, к его выходам

27/ — 28. Длительность сигнала на выходе 28 соответствует времени регистрации сейсмосигнала, на выходе 27 — времени накопления

20 информации о нулевой линии сейсмосигнала в каждом канале, а импульс на выходе 29— периоду возбуждения акустического источника 1 через формироватсль 30 импульса. Кроме того, в бортовую часть введен следящий

25 автосинхронизатор, выполненный в виде последовательного соединения схемы выделения

31 маркерного импульса канала и импульсного генератора ударного возбуждения 32.

Лвтосинхронизатор включен между общим

30 управляющим входом 33 сдвигавших регистров 15 и 19 и сигнальным входом 34 регистра

15. Выход схемы 31 дополнительно подан для синхронизации устройств 16 и 17.

Система раоотает следующим образом.

35 Акустический источник 1 создает зондирующий сигнал, который после отражения донными и глубинными ооразованиями воспринимается, усиливается и отфильтровывается в сейсмической полосе частот сейсмоприем40 никами 5. При запуске каждото преобразователя б по входу 11 формируется и запоминается на время дискретизации выборка сейсмосигнала, которая затем кодируется преобразователем б и заносится в регистр цикличе45 ского преобразователя кодов 7.

Тактовый импульс с выхода синхрогенератора 14 по линии 3 поступает на вход 12 преобразователя 7, например в каком-либо к-м канале системы. По этому сигналу в пре50 образователе 7 происходит ретрансляция маркерного импульса увеличенной длительности, а затем хранящийся в регистре 7 код сейсмосигнала через собирательную схему 8 последовательно, разряд за разрядом, поступает в линию передачи 2 и по ней — на вход бортового приемного сдвигающего регистра 15, при этом группы информациоппых двоичных посылок в линию 2 разделены маркерными импульсами и имеют по отношению к нему г0 сокращенную длительность.

Тактовый импульс цепочкой, состоящей из линии задержки 9 и формирователя 10, задерживается на время передачи в линию группы информационных посылок из преоб65 разователя 7, а по тактирующему входн 11

558236 запускает аналого-цифровой прсбразователь

6, который Осу ществ.)яст выоорку cc i(c)!ocH, нала и его кодирова)!Ие, раЗ)lещая код э 1 ой выборки в уже очищенном при предыдущем сдвиге регистре преобразователя 7.

Работа остальных каналов буксируемой части аналогична описанной. Фазовая идентичность каналов соответствует времени задержки, а тактовая часть передачи в линии равна произведению времени задержки на увеличенную на единицу разрядность преобразователей 6 и 7. Время кодирования при таком построении буксируемой части не зависит от числа каналов.

Поступающая в регистр 15 по линии передачи информация представляет последовательные двоичные группы, число которых равно числу каналов буксируемой части. Каждая группа из-за разброса задержек в линии синхронизации 3 обладает своей фазой времени относительно соседней. Для повышения надежности приема из каждой группы схемой

31 производится выделение маркерного импульса, по которому запускается генератор ударного возбуждения 32. С его выхода на управля1ощие входы 33 регистров 15 и 19 поступает серия импульсов с частотой, соответствующей частоте передачи преобразователя

7 (в пределах этой серии), которая записывает кодовую группу в сдвигающий регистр 15.

Вход сдвигающего регистра 19 через импульсные в«оды 23 и 20 соединен с вь1ходом линии передачи 2 и выходом этого же регистра. На стробирующис входы 24 и 25 вентилей

21 и 22 подаются логические сигналы с выходов 27 и 28 временного программного устройства 26. Один из этих сигналов является отрицанием другого, поэтому при разрешающем уровне на выходе 27 в сдвигающий регистр заносится информация с преобразователей 4 по линии передачи 2. При разрешающем сигнале иа выходе 28 вход регистра 19 соединяется с его выходом через вентиль 22, при воздействии сигналов генератора 32 на управляющие входы 33 информация, записанная в регистре 19, сдвигается по кольцу, причем на кодовых выходах регистров 15 и 19 одновременно присутствуют данные с одного и того )Kc устройства кодирования 4. В сумматоре 17 производится вычитание кодового содержимого регистра 19 из кода, записанного в регистре 15. Результат вычитания из сумматора 17 заносится в устройство записи

16. Две последние операции синхронизируются маркерным импульсом, выделенным схемой

31 и поступающим на синхровходы сумматора

17 и устройства записи 16.

Кроме выходов 27 и 28, временное програм,»Ное устройство 26 имеет циклический выход

29, которым через формирователь 30 импульсов производится ",îçáóæäåíHå акустического источника 1, а взаимное хронирование синхрогенератора 14 и программного устройства 26 возмо)кно при выполнении последнего, например, в виде счетчика, подсчитывающего им10

З0

O l)

l! i, ibCb . iIC1)вОГ0. В iO!10,!Hl!TC, iii»!I..:й i)2»i!Ckp 19 кодовос с,).,сp)ки)!Ос занoс!I cii в !IllтерВа.lc

)1е)кд1 32;i»cя i! » Hlli1)QP)l" -ип, 1 ОГ:!2 K03bl, поступа!Ощ! е из устроиств полу !ения данны:, «арактеризуют сооственнь|е шумы и начальные уровни эти«устройств. Следовательно, в процессе записи кодов в устройство 16 произВодится коррекция ПОГрс пности (у роВня

<: фона») каждОГО пз уст1)ойстн ПОлучения,12н ых. таки)! oop230)i, полезнып эффскт Ооеспе п1вается всей совокупностью отличительных признаков путем исключения временных нестабильностей переда !и и приема (благодаря введению цепочек в линию синхронизации и их связей с частями устройств получеHHH данны«, циклического преобразОВате15I, cëcäÿùcro автосин«ронизатора и временного пространственного устройства) в полпоразрядном кодовом дпнамичсском диапазоне сспсмосигнала, а также путем коррек:ш1 смещения за каждый цикл Воз б )кдсния аку стическОГО ис точника олагодаря введению устройства коррекции данны«совокупно с временным программным устройством и слсдящим автосин«ронизатором. ц) О;) М У Л 2 li 3 0 0 Р С Т С П П 51

1 ..i L»o Онана Ibli 2 5 спс гсм 2 длЯ морски« сейсмически«псслсд)1И1»п,",, содержащая в буксируе;Iой части;!Ку стпческии источник, линию передачи кодоь,;I!1HHlo синхронизации и в каждом канале — устройство кодирования сейсмосиг; алов, сос то . ùcå пз последовательного соединения сс:;с.;,01;рисм1:пка и аналогоцифрового преоорааоза те)!я, 2 в бортовой части — спнхрогенератор,;!риемный сдвигающий регистр и устройство записи, о тл п ч а ющ а H с я тем, что, с. целью повышсния надежности псреда и и приема кодов, бортовая часть системы содер)кит ус .ройство коррекции кодов, вксцоченнос меж ту устройством записи и приемным сдвпгающпм регистром, временное программное устройство, соединенное чере3 (1)ормироВатсль импульса с акустическим источником. следящии автосин«рони32тОр, Включепны меж. 1 с»Гнал!>ны. и упР2ВЛЯ1ОГЦИМ В«ОД2МП ПPI!С)i!iÎÃÎ СДВПГ2101ЦЕГО регистра, а в буксирусмой части системы каждое устройство кодирования сейсмосигналов дополнено циклическим преооразоватслем кода, обе линии разделены пo ислу каналов на отрезки, между которыми в линн» переда и данных включены собирательные с«емы, а в линии син«pонпзации — цеп0 11 и ИЗ устройств 1 задержки и формирователя импульсов, причсм ВЫХОД каждОИ цспОчки поле IОчсп к тактирующему входу аналого-цифрового преооразователя, ВхОд цепо !кп — е 211ускаlощсму входу циклического прсобр23022Tå)5 . кодов, Вы«од кото рогO подклlочс11 «О в«од) coo»p2тельной схемы.

2. Система по п. 1, отличающаяся, ТЕ. 1, !ТО УСТРойСТВО КОРРСКЦПИ КОДОВ Bbl!10;1110558236

Составители 8. Зверев

Тсхрсд A. Камышникова

Корректор Л. Брахнина

Редактор Т. Морозова

Заказ 1252/13 И- .,t «.» -14о Тираж 722 Подиисиое

1 1-1ИИПИ Государстиеииого комитета Совета Министров СССР

IIo делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Рауновская иаб., д. 4/5

Тигюграфии, ир. Саиуиова, 2 но в виде сумматора поправок с подк.поченным к его второму входу блоком запоминания поправок в виде сдвигающего регистра, замкнутого в кольцо обратной связи через первый импульсный вход двухтактового вентиля, второй импульсный вход которого подключен к выходу линии передачи кодов, а стробирующие входы вентиля — к выходам временного программного устройства.

3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что следящий автосинхронизатор выполнен в виде последовательного соединения схемы выделения маркерного импульса канала и импульсного генератора ударного возбухкдения с управляющими входами сдвигающих регистров.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе:

1. Патент СШЛ ¹ 3748638, кл. 340 — 15.5, 1973.

10 2. Патент СШЛ ¹ 3851302, кл. 340 — 15.5, 1974 (прототип).