Устройство для управления групповым источником сейсмических волн

 

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