Устройство для регистрации сейсмической информации

 

Изобретение относится к сейсморазведке и может быть использовано при сейсмических исследованиях массива горных пород. Цель изобретения - распшрение объема и вида регистрируемой информации при фиксированном объеме запоминающего блока. Для обеспечения избирательности к сейсмическим событиям введен детектор, осуществляющий распознавание по превышению числа входных импульсов за время анализа . Для привязки события к абсолютному времени введен таймер. Изменение в выполнении аналого-цифрового преобразователя обеспечивает возможность фиксации экстремумов входного сигнала. Выполнение блоков управления , преобразователя временной интерс вал - код с возможностью параллель ной записи и запоминающего в виде двух зон памяти обеспечивает расширение временного диапазона записи. 5 3. п. ф-лы, 8 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК!

5!! 4 G 01 Ч 1 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4110312/31-25 (22) 08 ° 08.86 (46) 23.01.88.Бюп. Н 3 (71) Специальное конструкторское бюро геофизического приборостроения

Института геологии АН АэССР (72) В.Б,Ибрагимов, P.А,Топельберг и Д.С.Лешневецкий (53) 550.83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 602896, кл. G 01 Ч 1/24, 1976.

Авторское свидетельство СССР

М 119684, кл. G 06 F 3/13, G 0! Ч I/24, 1984. (54) УСТРОЙСТВО Д3И РКГИСТРАЦИИ СКЙСМИЧКСКОЛ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к сейсморазведке и может быть использовано при сейсмических исследованиях масси„„SU„„) 368836 А1 ва горных пород, Цель изобретения— расширение объема и вида регистрируемой информации при фиксированном объеме запоминающего блока. Для обеспечения избирательности к сейсмическим событиям введен детектор, осуществляюп ий распознавание по превышению числа входных импульсов sa время анализа. Для привязки события к абсолютному времени введен таймер. Изменение в выполнении аналого-цифрового преобразователя обеспечивает воэможность фиксации экстремумов входного сигнала. Выполнение блоков управления, преобразователя временной интервал - код с воэмошностью параллель- ф ной записи и запоминающего в виде двух эон памяти обеспечивает расширение временного диапазона записи.

С.

5 s.ï. ф-лы, 8 ил.

1368836

Изобретение относится к сейсморазведке и может быть использовано при сейсмических исследованиях массива горных пород. ()

Цель изобретения — расширение объема и вида регистрируемой информации при фиксированном объеме заполняющего блока.

На фиг. 1 показана структурная схе- 0 ма устройства; на фиг. 2 — структурная схема блока управления; на фиг. 3 — структурная схема преобразователя временной интервал — код; на r. 4 — схема таймера; на фиг.5 схема аналого-цифрового преобразователя; на фиг. 6 — схема детектора сейсмического события; на фиг.7 схема запоминающего блока; на фиг.8— схема порогового блока. 20

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 и усилитель

2, пороговый блок 3, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, детектор 5 сейсмического события, преобра- 25 зователь 6 временной интервал — код, схему 7 формирования импульса момента взрыва, таймер 8, первый триггер

9, второй триггер 10, первый 11 и второй 12 счетчики, управляемый ком- 30 мутатор 13, запоминающий блок 14, регистратор 15, блок 16 управления, шины задания первого 17 и второго

18 режимов работы и шину !9 ручного сброса, причем выход усилителя 2 сое- 35 динен с первыми входами порогового блока 3 и АЦП 4, второй вход которого соединен с первым выходом порогового блока 3, второй вход управляемого коммутатора 13 соединен с выходом 40 преобразователя 6 временной интервал — код, управляющий вход — с выходом первого триггера 9, а выход— с первым информационным входом запоминающего блока 14> адресный вход 45 которого подключен к цифровому выходу первого счетчика 11, первый управляющий вход и вход задания режимак первому и второму выходам блока 16 управления соответственно, выход - к 50 цифровому входу регистратора 15, управляющий вход которого соединен с выходом второго триггера 10 и первым входом блока 16 управления, третий и четвертый выходы которого соединены со счетным и установочным входами второго триггера 10 соответственно, пятый выход — со счетным входом первого триггера 9, шестой - со счетным входом первого счетчика ll выход схемы 7 подключен к второму входу преобразователя 6, первый вход детектора 5 соединен с выходом усилителя

2, второй вход — с вторым выходом порогового блока 3, третий вход — с первым выходом таймера 8, четвертый вход — с шиной 17 и с третьим входом преобразователя 6, первый выход — с вторым входом порогового блока 3, а второй выход - с вторым входом блока 16 управления, первый вход которого соединен с третьим входом АЦП 4, третий вход которого соединен с выходом переполнения первого счетчика !

1, четвертый вход — с импульсным выходом АЦП 4, пятый вход — с первым управляющим входом второго счетчика

12 и первым выходом порогового блока

3, шестой вход — с вторым выходом таймера 8, седьмой вход - со вторым управляющим. входом второго счетчика

12, четвертым входом АЦП 4 и шиной

18, восьмой вход — с шиной 19, седьмой выход — с установочными входами первого 11 и второго 12 счетчиков, первого триггера 9, преобразователя

6, порогового блока 3 и АЦП 4, восьмой выход — с входом таймера 8, девятый выход — с вторым управляющим входом запоминающего блока 14, второй информационный вход которого подключен к выходу второго счетчика 12, информационный вход которого соединен с выходом АЦП 4, а счетный вход — с четвертым входом преобразователя 6, пятым входом АЦП 4 и третьим выходом таймера 8, цифровой выход которого подключен к информационному входу преобразователя 6.

Кроме того, в устройстве блок управления (фиг.2) содержит первый счетчик-распределитель 20, вход установки объединен с установочным входом, счетный вход которого является вторым входом блока управления второго счетчика-распределителя 21 и выходом элемента ИЛИ 22 и является седьмым выходом блока 16 управления, первый выход подключен к первому входу первого элемента ИЛИ 23, второй выход - к первому входу первого коммутатора 24 и к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ 25, третий выходк второму и третьему входам первого коммутатора, пятый выход - к четвертому входу первого коммутатора, выходы которого являются третьим и чет1368836 вертым выходами блока управления соответственно, первый и второй управляющие входы соединены с седьмым входом блока управления непосредст5 венно и через элемент НЕ 26 соответственно, к которому также подключены вторые входы первого и второго элементов KIH выходы которых подключены к первым входам третьего элемента

ИЛИ-НЕ 27 и четвертого элемента ИЛИ

28 соответственно, выходы которых являются первым и девятым выходами блока управления соответственно, а вторые входы соединены с вторым выходом )g третьеro счетчика-распределителя 29, который является шестым выходом блока управления и подключен к первому входу элемента И 30, выходы которого яВляются BTopblM Выходом устройстВа, 20 а второй вход соединен с первым выходом третьего счетчика-распределителя, третий выход которого подключен к установочным входам этого же счетчика и первого триггера 31,счет- 25 ный вход через шину управляющих частот подключен к шестому входу блока управления, а вход разрешения счета соединен с выходом первсго триггера, счетный вход которого соединен с вы- 30 ходами второго 32 и третьего 33 коммутаторов, управляющие входы которых непосредственно и через второй элемент НЕ 34 подключены к первому вхоI ду блока управления соответственно, информационный вход третьего коммутатора является четвертым входом блока управления, информационный вход второго коммутатора через шину управляющих частот подключен к шестому 40 входу блока управления, пятый вход которого подключен к счетному входу второго триггера 35, выход которого подключен к входу разрешения счета второго счетчика-распределителя, счет- 45 ный вход которого через шину управляющих частот подключен к шестому входу блока управления, первые четыре выхода через шину управляющих сигналов — к восьмому выходу блока управления, пятый выход соединен с установочным входом второго триггера и является пятым выходом блока управления, первый вход блока управления через одновибратор 36 подключен к первому входу элемента ИЛИ,,второй вход которого является третьим входом блока управления, а третий входвосьмым входом блока управления.

Преобразователь 6 временной интервал — код (фиг.3) содержит триггер

37, счетный вход которого является третьим входом преобразователя, установочный вход — первым входом преобразователя, а выход соединен с входом разрешения счета счетчика 38, информационный вход которого является информационным входом преобразователя, счетный вход — четвертым входом .преобразователя, вход задания режима - третьим входом преобразователя, установочный вход - установочным входом преобразователя, а выходвыходом преобразователя.

Таймер 8 (фиг.4) содержит генератор 39 импульсов, выход которого подключен к счетному входу счетчика 40, первый выход которого является первым выходом таймера, второй, третий и четвертый выходы через шину управляющих частот подключены к второму выходу таймера, пятый выход - к третьему выходу таймера, (6....,n) выходы — к информационным входам управляемого коммутатора 41 соответственно, управляющие входы которого через шину управляющих сигналов подключены к первому входу таймера, а выход является цифровым выходом таймера.

Аналого-цифровой преобразователь

4 (фиг.5) содержит формирователь 42 модуля, вход которого является первым входом АЦП, а выход подключен к информационному входу блока 43 выборки и хранения, выход которого подключен к первому входу коммутатора 44, а управляющий вход — к входам установки в нуль первого триггера 45< и второго триггера 45<, счетному входу третьего триггера 46, первым входам первого одновибратора 47, второго одновибратора 48, третьего одновибратора 49 и к выходу четвертого одновибратора 50, вход которого соединен с выходом первого элемента И 51,первый вход которого является вторым входом АЦП, а второй вход соединен с выходом делителя 52 частоты, вход которого является пятым входом АЦП и объединен с одним из входов второго элемента И 53, выход которого соединен со счетным входом счетчика 54, а другой вход — с выходом третьего триггера, вход установки нуля которого соединен с входом разрешения записи регистра 55, с первым информа1368836 ционным входом коммутатора 56 и выходом третьего элемента И 57, входы которого соединены с выходами первого и второго триггеров, счетные входы которых объединены и подключены к входу управления режимом работы счетчика 54, вход разрешения счета которого является третьим входом АЦП, вход установки в нуль подключен к установочному входу АЦП, а выход — к цифровым входам регистра и цифроана логового преобразователя 58, выход которого соединен с вторым входом компаратора, выход которого подключен к вторым входам первого и второго одновибраторов, выходы которых через элемент И 1И 59 соединены с вторым входом третьего одновибратора, выход которого подключен к второму информационному входу коммутатора, управляющий вход которого является четвертым входом, а выход — импульсным выходом АЦП.

Детектор сейсмического события (фиг.б) содержит интегратор 60,вход которого является первым входом детектора, а выход через масштабирующий усилитель 61 подключен к информационному входу первого коммутатора

62, управляющий вход которого подключен к первому входу первого элемента И 63 и инверсному выходу первого триггера 64, прямой выход которога соединен с управляющим входом второго коммутатора 65, вход установки в нуль объединен с входом установки в нуль второго триггера 66, с входами установки первого счетчика 67 и второго счетчика 68 и является установочным входом детектора сейсмического события, а счетный вход подключен к выходу второго элемента И 69, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами первого счетчика, счетный вход которого является вторым входом детектора сейсмического события и соединен со счетным входом второго триггера, выход которого подключен к входу разрешения счета второго счетчика, счетный вход которого является третьим входом детектора сейсмического события, а выход через одновибратор 70 соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого является вторым выходом детектора сейсмического события, перньи выход которого подключен к выходам первого и второго коммутаторов,а информационный вход последнего соединен с шиной нулевого потенциала устройства.

Запоминающий блок (фиг.7) содержит первую 71 и вторую 72 эоны памяти, причем информационный вход первой зоны является первым информационным входом запоминающего блока,информационный вход второй зоны, второй информационный вход блока, входы выбора микросхем первой и второй зон являются первым и вторым управляющим входами блока, входы "Записьчтение" двух зон объединены и являются входом задания режима блока,выходы двух зон объединены и являются выходом запоминающего блока.

Пороговый блок (фиг.8) содержит компаратор 73, входы которого являются первым и вторым входами блока, выход соединен с вторым выходом блока и со счетным входом триггера 74, выход которого является первым выходом блока, а вход— установочным входом блока.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы устройства на шину !9 ручного сброса подается импульс положительной полярности для приведения устройства в исходное состояние.

Режим однократной записи экстрему35 мон сигнала, Б этом режиме на шину 17 подается потенциал, соответствующий уровню логического нуля (в дальнейшем потенциал нуля), при этом преобразователь

6 становится в режим последовательного счета, детектор 5 заблокирован.На шину 18 подается потенциал, соответствующий уровню логической единицы (в дальнейшем потенциал единицы).При этом АЦП 4 устанавливается в режим оцифровки и выдачи экстремумов входного сигнала, второй счетчик 12 - в режим последовательного счета импуль50 сов, блок 16 управления — в режим регистрации и записи экстремумов входного сигнала.

В момент удара (взрыва ) срабатывает схема 7 формирования импульса момента взрыва, которая запускает

55 преобразователь 6, тактируемый импульсами с третьего выхода таймера 8.

Б некоторый момент времени ударная (взрывная ) волна доходит до датчика.1368836

I и, усиленная усилителем 2,поступает на первый вход порогового блока 3, опорным напряжением которого является сигнал с первого выхода детектора

5. Когда уровень усиленного сигнала превысит опорный уровень, на первом выходе сигнала порогового блока 3 появится потенциал единицы, который разрешает работу АЦП 4, стопирует пре-10 образователь 6, в котором накоплен код времени распространения ударной волны, разрешает счет импульсов с третьего выхода таймера 8 во второй счетчик 12, В блоке 16 управления формируются сигналы "Запись" на втором выходе и "Выборка кристалла (в дальнейшем Sl) для первой эоны запоминающего блока 14 на первом выходе ° С шестого выхода блока 16 управления задним фронтам сигнала CSl тактируется первый счетчик 11, выходы которого являются адресными входами запоминающего блока 14. Управляющие сигналы "Запись" и С$1 поступают на запоминающий блок 14 и через открытый коммутатор 13 в первый триг.гер 9, который управляет этим коммутатором, в положении нуля в отведенные ячейки запоминающего блока 14 записывается код из преобразователя

6 (это происходит с тактовой частотой, превышающей на порядок частоту оцифровки). После этого блок 16 управления по пятому выходу устанавливает первый триггер 9 в положение единицы, при этом коммутатор 13 подключает выходы АЦП 4 к шине данных первой зоны запоминающего блока !4.

В момент появления экстремума АЦП 4

40 на своем импульсном выходе генерирует импульс "Экстремум, поступающий на четвертый вход блока 16 управления, где формируются сигналы "Запись", Sl и "Выборка кристалла" (в дальней5 шем CS2) для второй зоны запоминающего блока 14 на втором, первом и девятом выходах соответственно, по которым в первую зону запоминающего блока 14 записывается значение экстремума вместе с его знаком, а во вторую зону — код времени его появления из второго счетчика 12 и т.д. В момент времени, когда переполнится первый счетчик 11, в блок 16 управления

515 на третий вход поступает импульс с выхода переполнения этого счетчика, блок 16 управления по третьему выходу устанавливает второй триггер 10 в положение единицы и устроиство переходит в режим воспроизведения. При этом по третьему входу блокируется

АЦП 4, разрешается запись в регистратор, блок 16 управления начинает тактироваться час отой второго выхода таймера (формируя импульсы CSl, СБ2 и "Чтение" ), начинает счет первый счетчик 11 и в регистратор 15 записывается все содержимое запоминающего блока 14. После того, как все значения первого счетчика 11 перебраны, короткий импульс

Ф с выхбда переполнения этого счетчика поступает на третий вход блока 16 управления, который возвращает по четвертому выходу второй триггер 10 в исходное состояние и формирует короткий импульс на седьмом выходе, возвращающий все счетчики, триггеры и АЦП в исходное состояние.

Режим однократной непрерывной записи сигнала.

В этом режиме на шину 17 подается потенциал нуля, при этом преобразователь 6 работает в режиме последовательного счета, детектор 5 заблокирован. На шину 18 подается потенциал нуля, при этом АЦП 4 работает в режиме непрерывной оцифровки сигнала,второй счетчик 12 — в режиме параллельной записи информации, блок управления 16 - в режиме непрерывной регистрации и записи информации, В момент удара срабатывает схема

7 формирования импульса момента взрыва, которая запускает преобразователь 6, тактир. емый импульсами с третьего выхода таймера 8. В некоторый момент времени ударная волна доходит до датчика l и, усиленная усилителем 2, поступает на первый вход порогового блока 3, опорным напряжением которого является сигнал с первого выхода детектора 5. Когда уровень усиленного сигнала превысит опорный уровень, на первом выходе порогового блока 3 появится потенциал 1, который разрешает работу АЦП 4, стопирует преобразователь 6, в котором накоплен код времени распространения ударной волны, в блоке !6 управления формируются сигналы "Запись" и CS1, поступающие на первую зону запоминающего блока 14. Задним фронтом СЯ1 тактируется первый счетчик 11, выходы которого являются адресными входами запоминающего блока

8836

9 136

14. Сигналы "Запись" и CSI поступают на запоминающий блок 14, и код времени распространения поступает из преобразователя 6 через открытый коммутатор 13 (первый триггер 9 в положении нуля) в отведенные ячейки запоминающего блока 14 (это происходит с тактовой частотой, превышающей на порядок частоту оцифровки). После этого блок 16 управления по пятому выходу устанавливает первый триггер9 в положение единицы, при этом коммутатор 13 подключает выходы АЦП 4 к шине данных первой зоны запоминающего блока 14. АЦП 4 начинает выдавать на импульсном выходе импульсы

"Конец преобразования", которые поступают на четвертый вход блока 16 управления. По ним блок 16 управления генерирует сигналы CSI "Запись", а по заднему фронту CSI синхроимпульсы в первый счетчик, информация с выхода АЦП 4 записывается в первую зону запоминающего блока 14, В момент времени, когда переполнится первый счетчик 11, на третий вход блока 1Ь управления поступает импульс с выхода переполнения этого счетчика и блок 16 управления вместо CSI начинает формировать на девятом выходе CS2 для второй зоны запоминающего блока

14, и через второй счетчик 12 информация выхода АЦП 4 заносится во вторую зону запоминающего блока 14.11осле вторичного переполнения первого счетчика 11 блок 16 управления по третьему выходу устанавливает второй триггер 10 в положение единицы и устройство переходит в режим воспроизведения. При этом по третьему входу блокируется АЦП 4, разрешается запись в регистратор, блок 16 управления начинает тактироваться частотой У

Боспр со второго выхода таймера. Блок 16 управления сначала вырабатывает импульсы CS I "Чтение" и синхроимпульсы в первый счетчик 11 до его первого переполнения, а затем импульсы

СЯ2, "Чтение" и синхроимпульсы до его вторичного переполнения. Таким образом, в регистратор 16 последовательно записывается все содержимое первой, а затем второй зоны запоминающего блока 14. Затем блок 16 управления возвращает второй триггер 10 в исходное состояние и формирует короткий импульс, которыи возвращает все счетчики и триггеры в исходное состояние.

Ждущий режим записи экстремумов сигнала.

В этом режиме на шину 17 подается потенциал единицы, преобразователь

6 становится в режим параллельной записи информации, детектор 5 раэблокирован, На шину 18 подается потенциал нуля, при этом АЦП 4 работает в режиме оцифровки и выдачи экстремумов входного сигнала, второй счетчик

12 — в режиме последовательного счета импульсов, блок 16 управления в режиме регистрации и записи экстремумов.

По сигналу точного времени запускается таймер 8 (в нем формируется код текущего времени), коммутатор 13 подключает выходы преобразователя 6 (первый триггер 9 в положении нуля) к шине данных первой зоны запоминающего блока 14.

В момент срабатывания порогового блока 3 запускается детектор 5 сейсмического события, разрешается счет второго счетчика 12 и импульсы с выхода таймера 8 поступают на его счетный вход; блок 16 управления формирует управляющие сигналы CSI CS2 и Запись", а также синхроимпульсы в первый счетчик 11 и управляющие сигналы в таймер 8, которые управляют коммутатором таймера.

На выходе таймера 8 последовательно появляются двоично-десятичные коды миллисекунд, секунд, минут, часов и суток текущего, времени срабатывания порогового блока 3, которые через преобразователь 6 и открытый коммутатор 13 записываются по первым пяти адресам первой эоны запоминающего блока 14 (все это происходит с частотой, превышающей на порядок частоту оцифровки). После этого блок 16 управления устанавливает первый триггер 9 в положение единицы, который подключает выходы АЦП 4 через коммутатор 13 к шине данных первой эоны запоминающего блока 14 и записывает экстремумы и времена их появления во вторую зону запоминающего блока 14 аналогично первому режиму работы.

Одновременно с этим детектор 5 анализирует поступающую на его вход информацию и через время T „„ выдает импульс автоматического обнуления в блок 16 управления, который устанавливает устройство в исходное положение, если анализируемая информация

1368836

12 не является сейсмическим событием.

Если же по окончании времени Т „ детектор 5 не выдает импульса автоматического обнуления, то это означает, что анализируемая информация является сейсмическим событием и эапись происходит до полного заполнения запоминающего блока 14, после чего устройство автоматически nepexotl

0 дит в режим Воспроизведение", а затем возвращается в исходное состояние.

Ждущий режим непрерывной записи сигнала. 15

В данном режиме на шины 17 и 18 подаются потенциалы единицы. Работа устройства аналогична работе в третьем режиме, но запись информации происходит непрерывно, как во втором режиме °

Режим записи сейсмического фона.

В этом режиме в качестве Иоп пода ется потенциал нуля и устройство за1 писывает сейсмический фон. (вариант 25 реализации блока управления показан на фиг. 2).

В режиме записи экстремумов сигнала блок управления работает следующим образом. 30

При срабатывании порогового блока второй триггер 35 становится в единицу и разрешает счет импульсов во втором счетчике 21. На выходе этого счетчика последовательно появляются

35 импульсы, которые поступают иа выход блока управления. Пятым импульсом первый триггер 35 сбрасывается в нуль. Импульсы "Экстремум" с выхода

АЦП поступают на четвертый вход бло <а 0 управления и через открытый третий коммутатор 33 на первый триггер 31, который выбрасывается в единицу и разрешает счет импульсов частотой

100 кГц третий счетчик-распределитель 29, на выходах этого счетчика и первого элемента ИЛИ 30 формируются импульсы "Запись — чтение" и синхроимпульсы для тактирования первого счетчика устройства, а также импульсы СЯ1 и CS2 через открытые третий

27 и четвертый 28 элементы ИЛИ-НЕ.

Первый счетчик-распределитель 20, тактируемый импульсами переполнения первого счетчика устройства с второго входа блока управления, через открытый первый коммутатор 24 запускает и сбрасывает второй триггер устройства после каждого переполнения первого счетчика устройства. При этом в режиме воспроизведения формирование импульсов "Запись - считывание" прекращается (элемент ИЛИ 30 закрыт), а запуск первого триггера 31 осуществляется с частотой Р „„р через открытый второй ключ 32 с шестого входа блока управления.

В режиме непрерывной записи сигналов, в отличие от предыдущего режима, первый триггер 31 тактируется через открытый третий ключ 33 с четвертого входа блока управления импульсами иКонец оцифровки и импульсы

CSI на первом выходе, С$2 на девятом выходе блока управления формируются раздельно во времени; CSI — до момента первого переполнения первого счетчика устройства через открытый третий элемент HJIH-НЕ 27, а С$2 до второго переполнения первого счетчика устройства через открытый четвертый элемент ИЛИ-НЕ 28. В режиме воспроизведения через открытый коммутатор 24 запускается и сбрасывается второй триггер устройства после двух переполнений первого счетчика устройства.

Вариант реализации АЦП показан на фиг.5. Четвертый одновибратор 50 формирует импульсы, поступающие с пятого входа АЦП через делитель 52 частоты и открытый первый элемент

И 51, которые затем поступают на управляющий вход блока 43 выборки и хранения, на выходе которого появляется мгновенное значение напряжения входного сьгнала. Задним фронтом этого же импульса ставится в единицу третий триггер 46, который разрешает через второй элемент И 53 счет импульсов в счетчик. Код на выходе этого счетчика растет до тех пор,пока напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 58 не станет больше мгновенного значения напряжения на выходе блока 43 выборки и хранения, тогда компаратор 44 становится в единицу (или в нуль, в зависимости от того, растет или убывает) и срабатывает первый 45,или второй

45 триггер, выходы которых через третий элемент И 57 подсоединены к входу установки в нуль третьего триггера 46, который устанавливается в нуль по срабатыванию или первого

45,, или второго. 45 триггера и запрещает счет импульсов через второй

1368836

14

13 элемент И 53 в счетчик 54. Одновременно импульс "Конец оцифровки" с выхода третьего элемента И 57 через открытый коммутатор 56 поступает на

5 импульсный выход АЦП и этим же импульсом код из счетчика 54 записывается в регистр 55, выходы которого являются цифровым выходом АЦП.

В режиме записи экстремума сигна- 10 ла в момент его появления компаратор

44 эа время выборки не срабатывает, на выходе элемента KIN-HE 59 сохраняется потенциал логической единицы и импульс Выборка своим задним фрон- 1 том запускает третий одновибратор

49, который формирует импульс "Экстремум" через открытый коммутатор 56, проходящий на импульсный выход АЦП.

Если же экстремума нет, то во время импульса "Выборка" компаратор 44 переключается, срабатывает первый одновибратор 47 или второй одновибратор 48, которые настроены на разные перепады компаратора и через элемент 25

И. 1И-НЕ 59 запрещают работу третьего одновибратора 49.

Вариант реализации преобразователя временной интервал — код показан на фиг.3. 30

Запускающий импульс приходит на второй вход преобразователя и устанавливает триггер 37 в единицу, разрешается счет импульсов в счетчик

38, останавливающий импульс с первого входа преобразователя, устанавливает триггер 37 в нуль и запрещается счет импульсов в счетчик. Таким образом, в счетчике 38 фиксируется код, соответствующий времени распро- лп странения упругой волны от источника удара (взрыва) до датчика.

Вариант реализации таймера показан на фиг ° 4. Таймер выполнен в виде кварцевого генератора 39 импульсов, 45 делителей 40 частоты, с выходов которых снимается код времени, и коммутатора 41, на выходе котороro в соответствии с управляющими импульсами на первом входе таймера появляются коды миллисекунд, секунд, минут, часов и суток времени появления сейсмического события.

Вариант реализации детектора сейсмического события показан на фиг.6.

С второго входа детектора импульс поступает на счетный вход второго триггера 66, который устанавливается в единицу и разрешает работу второго счетчика 68 (задания времени анализа) и на вход первого счетчика 67 (регулярности). В случае, если за время анализа и+075

Т 2. с Н

Мин в первом счетчике 67 накопится п = 3 или более импульсов, то первый триггер 64 устанавливается в единицу и запрещает проход импульса с выхода одновибратора 70 в конце анализируемого периода. Это означает, что произошло сейсмическое событие. Если же в первом счетчике 67 накопится менее п импульсов, то первый триггер

64 не перебрасывается и через открытый первый элемент И 63 разрешает проход импульса "Автоматическое обнуление" на второй выход детектора.

Сигнал с выхода усилителя приходит на первый вход детектора и, проходя через интегратор 60, масштабирующий усилитель 61, открытый первый коммутатор 62, попадает на первый выход детектора, если событие не произошло, если же событив произошло,то первый коммутатор 62 закрывается, а открывается второй коммутатор 65, на информационный вход которого подан и уль, Таким образом, t

"Событие есть;

"Событие"

0 on нет.

Формула и з о б р е т е н и я

1 ° Устройство для регистрации сейсмической информации, содержащее последовательно соединенные датчик и усилитель, схему формирования импульса момента взрыва, пороговый блок, аналого-цифровой преобразователь, управляемый коммутатор,преобразователь временной интервал - код, первый счетчик, запоминающий блок, блок управления, первый и второй триггеры и регистратор, причем выход усилителя соединен с первыми входами порогового блока и аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с первым выходом порогового блока, который соединен с первым входом преобразователя временной интервал — код, цифровой вы1368836

16 ход — с первым входом управляемого коммутатора, второй вход которого соединен с выходом преобразователя временной интервал - код, управляюC щий вход — с выходом первого триггера, а выход — с первым информационным входом запоминающего блока, адресный вход которого подключен к цифровому выходу первого счетчика, первый управляющий вход и вход задания режима - к первому и второму выходам блока управления соответственно, выход — к цифровому входу регистратора, выход второго триггера соединен с управляющим входом регист" ратора блока управления, третий и четвертый выходы которого соединены со счетным и установочным входами второго триггера соответственно пяю тый выход — со счетным входом первого триггера, шестрй выход - со счетным входом первого счетчика, выход схемы формирования импульса момента взрыва подключен к второму 25 входу преобразователя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения объема и вида регистрируемой информации при фиксированном объеме запоминающего блока, в него введены таймер, детектор сейсмического события и второй счетчик, причем первый вход детектора сейсмического события соединен с выходом усилителя, второй вход - с вторым выходом порогового

35 блока, третий вход — с первым выходом таймера, четвертый вход - соответственно с третьим входом преобразователя временной интервал - код, с шиной задания первого режима рабо- 4О ты, первый выход — с вторым входом порогового блока, а второй выходс вторым входом блока управления,третий вход которого соединен с выходом переполнения первого счетчика, четвер- 45 тый вход — с импульсным выходом аналого-цифрового преобразователя, третий вход которого соединен с выходом второго триггера, первый выход порогового блока соединен с первым управляющим входом второго счетчика и пятым входом блока управления, шес той вход которого соединен с вторым входом таймера, седьмой вход блока управления совместно с вторым управ55 ляющим входом второго счетчика и четвертым входом аналого-цифрового преобразователя соединен с шиной задания второго рейма работы, шина ручного сброса соединена с восьмым входом блока управления, седьмой выход которого соединен с установочными входами первого и второго счетчиков, первого триггера преобразователя временной интервал - код, порогового блока и аналого-цифрового преобразователя, восьмой выход — с входом таймера, девятый выход — с вторым управляющим входом запоминающего блока, второй информационный вход которого ,соединен с выходом второго счетчика, информационный вход которого соединен с выходом аналого-цифрового пре образователя, а счетный вход совместно с четвертым входом преобразователя временной интервал - код и с пятым входом аналого-цифрового преобразователя соединен с третьим выходом таймера, цифровой выход которого подключен к информационному входу преобразователя временной интервал - код.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления выполнен в виде трех счетчиковраспределителей, трех коммутаторов, двух триггеров, четырех элементов

ИЛИ-НЕ, двух элементов НЕ, элементов

ИЛИ, И и одновибратора, причем счетный вход первого счетчика распределителя является вторым входом блока управления, вход установки обьединен с установочным входом второго счетчика-распределителя, соединен с выходом элемента ИЛИ и является седьмым выходом блока управления, первый выход первого счетчика подключен к первому входу первого элемента

HJIH-НЕ, второй выход — к первому входу первого коммутатора и к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ, третий выход — к второму и третьему входам первого коммутатора, четвертый выход — к четвертому входу первого коммутатора, выходы которого являются третьим и четвертым выходами блока управления соответственно, а первый и второй управляющие входы соответственно соединены непосредственно и через первый элемент НЕ с седьиым входом блока управления, к которому также подключены вторые входы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, выходы которых подключены к первым входам третьего и четвертого элементов

HJIH-HI; соответственно, выходы которых являются первым и девятым выходами блока управления соответствен17! 368836 18 но, а вторые входы объединены вместе с первым входом элемента И и подключены к второму выходу третьего счетчика-распределителя, являющемуся шестым выходом блока управления, выход элемента И является вторым выходом блока управления, а второй вход элемента И соединен с первым выходом третьего счетчика-распределителя, третий выход которого подклю чен к установочным входам первого триггера и третьего счетчика-распределителя, вход разрешения счета которого соединен с вых:дом первого триггера, счетный вход которого соединен с выходами второго и третьего коммутаторов, управляющие входы которых подключены соответственно непосредственно и через второй элемент

НЕ к первому входу блока управления, информационный вход третьего коммутатора является четвертым входом блока управления, пятый вход которого подключен к счетному входу второго триггера, выход которого подключен к входу разрешения счета второго счетчика-распределителя, счетный вход которого объединен со счетным входом третьего счетчика и информационным входом второго коммутатора и соединен с шиной управляющих частот, являющейся шестым входом блока управления, первые четыре выхода второго счетчика-распределителя объединены в шину управляющих сигналов и являются восьмым выходом бло1 ка управления, пятый выход соединен с установочным входом второго триггера и является пятым выходом блока управления, первый вход которого через одновибратор подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого является третьим входом блока управления, а третий вход — восьмым входом блока управления.

3. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что преобразователь временной интервал — код выполнен в виде счетчика и триггера, причем установочный вход триггера является первым входом 11реобразователя временной интервал - код, счетный вход - вторым входом, а выход соединен с входом разрешения счета счетчика, информационный вход которого является информационным входом преобразователя временной интервалкод, вход задания режима — третьим

ЗО

55 входом преобразователя временной интервал — код, счетный вход - четвертым входом преобразователя, временной интервал — код, установочный вход - установочным входом преобразователя временной интервал - код, а выход — выходом преобразователя временной интервал — код.

4. Устройство по и, 1, о т л и -. ч а ю щ е е с я тем, что таймер выполнен в виде генератора импульсов, счетчика и управляемого коммутатора, причем выход генератора импульсов подключен к счетному входу счетчика, первый выход которого является первым выходом таймера, второй, третий и четвертый выходы объединены в шину управляющих частот и подключены к второму выходу таймера, пятый выходк третьему выходу таймера (6....,n), выходы — к соответствующим информационным входам управляемого коммутаторр а, у пр авля ющие входы которого объединены в шину управляющих сигналов и подключены к входу таймера, а выход является цифровым выходом таймера.

5. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что аналогоцифровой преобразователь выполнен в виде цифроаналогового преобразователя, счетчика, трех триггеров, делителя частоты, компаратора, коммутатора, формирователя модуля, блока выборки и хранения, трех элементов

И, элемента HJIH,.÷åòûðåõ одновибраторов и регистра, выход которого является цифровым выходом аналого-цифрового преобразователя, первый вход которого через формирователь модуля подключен к информационному входу блока выборки и хранения, выход которого подключен к первому входу ком паратора, а управляющий вход объединвн с входами установки нуля первого и второго триггеров и счетным входом третьего триггера, первыми входами первого, второго и третьего одновибраторов и подключен к выходу четвертого одновибратора, вход которого соединен с выходом первого элемента

И, первый вход которого является вторым входом аналого-цифрового преобразователя, а второй вход соединен с выходом делителя частоты, вход которого является пятым входом аналогоцифрового преобразователя и объединен с первым входом второго элемен1368836

19

20 та И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, а второй вход - с выходом третьего триггера, вход установки нуля которого объеди,5 нен с входом разрешения записи регистра и с первым информационным входом коммутатора и соединен с выходом третьего элемента И, входы которого соединены с единичным и нулевым выходами первого и второго триггеров соответственно, счетные входы которых объединены с входом управления режимов работы счетчика и подключены к выходу компаратора, вход разрешения счета счетчика является третьим входом аналого-цифрового преобразователя, вход установки в "0" подключен к установочному входу аналого-цифрового преобразователя, а выход - к цифровым входам регистра и цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом компаратора, выход которого подключен к вторым входам первого и второго р5 одиовибраторов, выходы которых через элемент KIH соединены с вторым входом третьего одновибратора, выход которого подключен к второму информационному входу коммутатора, управляющий вход которого является четвертым входом, а выход — импульсным выходом аналого-цифрового преобразователя.

Ь. Устройство по и.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что детектор сейсмического события выполнен в виде двух счетчиков, двух триггеров, двух элементов И, двух коммутаторов, одновибратора, интегратора и масштабирующего усилителя, причем первый вход детектора через интегратор и масштабирующий усилитель подключен к информационному входу первого коммутатора, управляющий вход которого объединен с первым входом первого элемента И и подключен к нулевому выходу первого триггера, единичный выход которого соединен с управляющим входам второго коммутатора, вход установки в 0" объединен с входом

rr установки в 0 второго триггера, с входами установки первого и второго счетчиков и является установочным входом детектора, а счетный вход подключен к выходу второго элемента И, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами первого счетчика, счетный вход которого объединен со счетным входом второго триггера и является вторым входом детектора, выход второго триггера подключен к входу разрешения счета второго счетчика, счетный вход которого является третьим входом детектора, а выход через одновибратор соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого является вторым выходом детектора, первый выход которого подключен к выходам первого и второго коммутаторов, а информационный вход последнего соединен с шиной нулевого потенциала устройства.

I 368836

)368836 стиг.3

Фиг. Ф

Фг,Г

1368836

<Риг.о

Фиг.7

Составитель Д,Заргарян

Редактор Н.Лазаренко Техред М.Дидык

Корректор С.Шекмар

Заказ 289/49 Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4