Устройство для предварительной обработки электроразведочных сигналов

Устройство для предварительной обработки электроразведочных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическии

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)983620 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 21.04.81 (21) 3277004/18-25 с присоединением заявки М(23) Приоритет (5! )Ч. K."".

G 01 V 3/О-"

1Ъеудврстееииый комитет

СССР во делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.12.82. Бюллетень № 47 (53) УДК 550.83 (088.8) Дата опубликования описания 23. l 2 ° 82

Л. Г. Журавин, В. А. Мариненко, М. А. Мариненко, Е. И. Семенов, П. Ф. Федосеев и В. П. Шевченко (72) Авторы изобретения

Казахский опытно-экспериментальный завод геофизических приборов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ

ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к электро разведочной технике и предназначено для предварительной обработки компонент электромагнитного поля и может быть применено в информационных изме5 рительных системах.

Известны геоэлектроразведочные устройства, осуществляющие дискретизацию и определяющие цифровым способом амплитуду и фазу измеряемого сигнала. Эти устройства содержат преобразователи напряжения в количестве импульсов, генераторы, решающие устройства, вычислительные устройства 1 j.

Основным недостатком этих устройств является их малая помехоустойчивость, что ведет к потере точности и производительности труда и требует для записи большой обьем накопителя.

Наиболее близкой к изобретению является электроразведочная-станция

ЦЭС-1,содержащая входной блок, соединенный с аналого-цифровым преобра= зователем и со скемой управления и синхронизации, и регистратор. Устройство осуществляет дискретизацию принимаемого сигнала, преобразование

его в код, запись кода на магнитную ленту. Информация, зарегистрированная на станции ЦЭС-1, обрабатывается на ЭВМ (-" "j.

Основными недостатками станции являются ее низкая помехоустойчивость, а такие то, что она не позволяет оценить, достаточно ли информации записано для того, чтобы можно было отфильтровать полезный сигнал от помехи. Это приводит к потере производительности и большому расходу магнитной ленты при регистрации исследуемых сигналов.

Целью изобретения являетоп повышение производительности и сокращение обьема регистрируемой информации путем оптимизации времени измерения

3 98362 и регистрации оценок значений сигнала, количество которых соответствует количеству дискретных точек лищь для одного периода.

Цель достигается тем, что в 5 устройство, содержащее входной блок, соединенный с аналого-цифровым преобразователем и со схемой управления, и регистратор, между аналогоцифровым преобразователем и регистра- 10 тором включен блок формирования и анализа оценок, первый вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй и третий входы — с выходами схемы управления, а информационные и управляющий выходы блока формирования и анализа оценок соединены с регистратором,при этом блок формирования и анализа оценок содержит два распределите- 20 ля, анализатор и группу параллельных каналов, каждый из которых состоит из устройства определения оценки, опреДелителя верности и коммутатора, причем в каждом канале информационный вход устройства определения оценки соединен с первым входом блока формирования и анализа оценок, а управляющий вход устройства определения оценки соединен с управляю- 30 щим входом определителя верности и с соответствующим выходом первого распределителя, вход которого является вторь1м входом блока формирования и анализа оценок, третий вход которого соединен с счетным входом второго распределителя, выходы которого соединены с управляющими вхо дами коммутаторов соответствующих каналов, а информационные входы коммутаторов соединены с выходами устрбйств определения оценки и входами определителей верности, выходы которого соединены с соответствующими входами анализатора, выход которого 4 соединен с управляющим входом второго распределителя и с управляющим выходом блока формирования и анализа оценок, информационными выходами которого являются выходы коммутатоР8На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для предварительной обработки электроразведочных сигналов 55 содержит входной блок 1, соединенный с аналого-цифровым йреобразователем

2 и со схемой управления 3, причем

0 4 выход аналого-цифрового преобразователя 2 и выходы схемы управления соединены с первым, вторым и третьим входами блока 4 формирования и анализа оценок. Информационный и управляющий выходы блока формирования и анализа оценок соединены с Регистратором 5.

Блок 4 формирования и анализа оценок содержит распределители 6 и

7, анализатор 8 и группу параллельных каналов, каждый из которых состоит из устройства 9 определения оценки, определителя 10 верности, сос тоящего, например, из запоминающего устройства 11 и блока 12 разности, .и коммутатора 13. Все информационные ,входы устройства 9 определения оценки соединены с первым входом блока 4 формирования и анализа оценок, а управляющие входы (устройств определения оценки 9) соединены с управляющими входами определителя 10 верности и с соответствующими выходами первого распределителя 6, вход которого является вторым входом блока формирования и анализа оценок 4. Третий вход блока 4 соединен с счетным входом второго распределителя 7, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора 13 соответствующих каналов, а информационные входы коммутаторов 13 подключены к выходам устройства 9 определения оценки и информационным входам определителя верности 10. Выходы определителя 10 верности соединены с cooтветствующими входами анализатора 8, выход которого соединен с управляющим входом второго распределителя 7 и с управляющим выходом блока 4 формирования и анализа оценок, информационными выходами которого являются выходы коммутаторов 13.

Входной блок 1 служит для масштабирования и усиления сигнала, поступающего с датчика, а также для дискретизации этого сигнала. Входной блок 1 может состоять из аттенюатора, усилителя, аналоговых ключей и устройства хранения, например емкостной ячейки памяти.

Аналого-цифровой преобразователь

2 служит для преобразования значений сигнала в каждой дискретной точке в код.

Схема управления 3 вырабатывает тактовые импульсы для дискретизации

Устройство для предва ритель ной обработки электрораэведочных сигналов работает следующим образом.

Выходной периодический сигнал масштабируется во входном устройстве l, здесь же производится дискретизация сигнала, т.е. за каждый период определяется М дискретных значений сигнала. Тактовые импульсы для осуществления дискретизации поступают со схемы управления 3.

Дискретные значения сигнала преобразуются в код аналого-цифровым преобразователем 2. Тактовые импуль5 983620 6 сигнала и пропускания дискретного сы с первого выхода схемы управлеотсчета в определенный канал, а так- ния 3 поступают на вход первого расже для управления коммутаторами 13. пределителя 6,. Импульсы с выхода

Схема управления 3 может содержать распределителя 6 поступают на входы задающий генератор, делители и, при устройств 9 определения оценки и необходимости, устройство синхрониза- (определителей 10 верности поочередно во все каналы, таким образом, чтобы

Устройство 9 определения оценки отсчеты с выхода аналого-цифрового предназначено для определения сцен- преобразователя 2, соответствующие ки значения сигнала в дискретной точ- 10 первой дискретной точке, поступ ли ке за несколько периодов измеряемого в первый канал во все периоды, à о>сигнала и может быть выполнено на счеты, соответствующие i-й точке, устройствах линейной и нелинейной поступали в 1 канал.

Рассмотрим работу первого канаОпределитель 10 верности формирует 15 ом ка . ла. Перед началом измерения осущест" сигнал, позволяющий судить о том,как вляется "Сброс устроиств 9 опредевелика разница между оценкой и истинполения оценки (цепи Сброс не поHblM значением сигнала (незашумленказаны). В начале измерения отсчет ного) в данной точке. Может состоять х 1(<„ j с выхода аналого-цифрового (как показано) из запоминающего уст- 20 преобразователя 2, соответствующий ройства ll и блока 12 разности. первой дискретной точке й„, при отАнализатор 8 верности по значениям сутствии устройства синхронизации показателей верности определяет или в схеме управления 3, точка г„ не будет соответствовать началу периода позволяет определить оператору нужно ли продолжать измерение с целью измеряемого сигнала, поступает в уточнения значений оценок или же можустройство 9 определения оценки но прекратить измерения и записать первого канала. в регистратор 5 значения оценок и этого устройства после прихода первоможет состоять из набора компаратого отсчета будет равна этому отсчету. ров и логических схем. В качестве З0

Второй отсчет х,й„ )поступит в устанализатора может использоваться ройство оценки первого канала точно и осциллограф, на экране которого через период измеряемого сигнала и можно наблюдать значения показателей будет также соответствовать первой верности. Решение об окончании измедискретной точке 1 (но уже во втоРений в э ом слУ ае Ринимает пеРа 35 ром периоде) Перед пропусканием второго отсчета на вход устройства

9 определения оценки осуществляется

Регистратор 5 предназначен для регистрации оценок на бумагу, магнитзапись первой оценки в запоминаюную ленту и .д. р н ю ленту и т.д. Параллельно регистщее устройство 11 определителя 10 . ратору или вместо него может быть 40 верности. Вторая оценка х„ в проа в простейшем случае MoweT быть определена ботки, например устройство для определения ас от еления частотного или фазового па амет а ВП. Посл ующие оценки могут быть найдены .как среднее значение наиболее близких между собой отсчетов (аномальные отсчеты могут быть исключены при вычислении оценки с помощью нелинейной фильтрации. В определи еле 10 верности текущая оценка, полученная по ) отсчетам, сравнивается с оценкой, полученной в предыдущем периоде, т.е. полученной по (j-1) отсчетам и хранящейся в запоминающем устройстве 11 определителя 10 верности. Сравнение оценок осуществляется блоком 12 разности определителя 10 верности. На выходе определителя верности 10 по.лучаем модуль разности оценок теку8

983620

40

50

55 щего и предыдущего периода

Ь = / (3-" /, (В качестве показателя верности может быть выбрана и другая величина, в этом случае определитель верности будет выполнен по-другому). Оценки и показатели верности для остальных дискретных точек определяются в других каналах аналогично. Сигналы с выходов определителей 10 верности поступают на входы делителей 10 верности сравнивается с допустимыми значениями,задаваемыми заранее.При .незашумленном входном сигнале выходные сигналы определителей 10 верности уменьшаются с каждым периодом и, как правило, после

3-4 периодов становятся меньше заданных допустимых значений. В этом случае на выходс анализатора 8 формируется разрешающи."", сигнал. При работе

B условиях помем оценки, близкие к истинным значениям сигнала, будут формироваться дольше, т.е. время измерения будет зависеть от соотношения сигнал/шум. Разрешающий сигнал на выходе анализатора вкпючает регистратор 5 и второй распределитель

7, с выходов которого поочередно поступают сигналы на управляющие входы коммутаторов 13, при этом сигналы с выходов устройств 9 определения оценки всех каналов переписываются в регистратор.

Таким образом, в предлагаемом устройстве реализуется накопление и обработка дискретных отсчетов за несколько периодов, а в регистратор поступают оценки, количество которых соответствует количеству дискретных точек лишь одного периода. Выигрыш по производительности обеспечивается за счет оптимизации времени измерения. Сокращение объема регистрируемой информации позволяет резко сократить расход магнитной ленты или перейти к другому типу регистратора (например, к полупроводниковому). Кроме того, при обработке зарегистрированной информации уменьшается время работы вычислительной машины.

Формула изобретения

1. Устройство для предварительной обработки электроразведочных сигналов, содержащее входной блок, соединенный с аналого-цифровым преобразователем и со схемой управления, а также регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и сокращения объема регистрируемой информации путем оптимизации времени измерения и регистрации оценок, количество которых соответствует количеству дискретных точек лишь одного периода, в нем между аналого-цифровым преобразователем и регистратором включен блок формирования и анализа оценок, первый вход которого соединен с вы/ ходом аналого-цифрового ареобразователя, второй и третий входы — с выходами схемы управления, а информационные и управляющие выходы блока формирования и анализа оценок соединены с регистратором.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок формирования и анализа оценок содержит два распределителя, анализатор и группу параллельных каналов, каждый из которых состоит из устройства определения оценки, определителя верности и коммутатора, причем в каждом кана ле информационный вход устройства определения оценки соединен с первым входом блока формирования и анализа оценок, а управляющий вход устройства определения оценки соединен с управляющим входом определителя верности и с соответствующим выходом первого распределителя, вход которого я вляется в торым. входом блока формирования и анализа оценок, третий вход которого соединен со счетным входом второго распределителя, выходы которого соединены с управляющими входами коммутаторов соответствующих каналов, а информационные входы коммутаторов соединены с выхолами устройств определения оценки и входами определителей верности, выходы которых соединены с соответствующими входами анализатора, выход которого соединен с управляющим входом второго распределителя и с управляющим выходом блока формирования и анализа оценок, информационными выходами которого являются выходы коммутаторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3849722, кл. 324-9, опублик. 1974.

2. Бобровников Л.3. и др.Электроразведочная аппаратура и оборудование.

N.,"Håäðà",1979,с.149-158 (прототип).

983620

Заказ 9914/54 Тираж 717

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Е.Городничев

Редактор Н.Гунько Техред А.Бабинец Корректор О.Билак