Полевая телеметрическая сейсмическая станция

 

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано в составе цифровых систем с автоматическим ждущим режимом работы в сейсмометрии . Цель - повышение эффективности работы стан1шй путем увеличения объема регистрируемой информации без увеличения емкости запоминающих устройств . За счет введения блоков подготовки данных и формирователей сегмента записи и времени записи в процессе регистрации значения времени регистрации кодируются адресом ячейки запоминающего устройства, в которую производилась запись сейсмического сигнала, с последующим восстановлением значений времени при считывании информации с помощью блока восстановления времени. А в высвободившиеся ячейки памяти записывают данные шести дополнительных каналов, полученные с двух блоков датчиков. 5 ил., 2 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1) 4 G Ol Ч 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4130811/31-25 (22) 07.08.86 (46) 23.01.88. Бюл. Ф 3 (71) Институт геологии 4 геофизики им. 60-летия Союза CCP (72) К.А.Лебедев, В.Т.Лаврухов и В.М,Ерунов (53) 550.83 (088.8) (56) Патент США М 4297745, кл. G 01 V 1/22, опублик. 1981.

Ерунов В.М., Лебедев . ..A. Автоматическая система сброса сейсмической информации. — Геология и геофизика, 1981, 11 9, с. 89 ° (54) ПОЛЕВАЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКАЯ СЕЙСМИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ (57) Изобретение относится к геофизике и может быть использовано в состанЕ цифровых систем с автоматнчесÄÄSUÄÄ 1368837 А1 ким ждущим режимом работы в сейсмометрии. Цель — повышение эффективности работы станций путем увеличения объема регистрируемой информации без увеличения емкости запоминающих устройств. 3а счет введения блоков подготовки данных и формирователей сегмента записи и времени записи в процессе регистрации значения времени регистрации кодируются адресом ячейки запоминающего устройства, в которую производилась запись сейсмического сигнала, с последующим восстановлением значений времени при считывании информации с помощью блока восстановления времени. А в высвободившиеся ячейки памяти записывают данные шести дополнительных каналов, полученные с двух блоков датчиков.

5 ил., 2 табл.

1 136

Изобретение относится к сейсмометрии и может быть использовано в составе цифровых телеметрических систем сейсмической информации с автоматическим ждущим режимом работы в качестве полевой станции первичной регистрации сейсмической и другой геофизической информации.

Цель изобретения — повышение эффективности работы полевой телеметрической станции путем увеличения объема регистрируемой информации без увеличения емкости запоминающих устройств.

На фиг. 1 приведена функциональная схема полевой телеметрической сейсмической станции; на фиг. 2 функциональная схема блока подготовки данных; на фиг. 3 — функциональная схема блока восстановления времени; на фиг. 4 — функциональная схема формирователя времени записи; на фиг. 5 — функциональная схема формирователя сегмента записи.

Фчнкпи нлльная схема предлагаемой полевой телеметрической сейсмической станции содержит блок 1 сейсмоприемников, подключенный через последовательно соединенные блоки 2 усилителей, коммутатор 3, двоичный усилитель 4, аналого-цифровой преобразователь 5, параллельно соединенные блоки 6 и 7 буферных запоминающих устройств емкостью 2", п=12, 13, 14... каждый, блок 8 подготовки данных, блок 9 запоминающего устройства и блок 10 восстановления времени к блоку 11 приемопередачи, блок 12 распознавания .землетрясений, вход которого соединен с вторым выходом блока 2 усилителей, блок 13 службы времени, соединенный через последовательно включенными формирователь 14 времени записи и формирователь 15 сегмента записи с вторыми входами блоков 6 и

7, блоки 16 и 17 сейсмоприемников, коммутатор 18, первый и второй входы которого подключены к выходам блоков

16 и 17 соответственно, причем второй вход коммутатора 3 соединен с выходом коммутатора 18, выход блока 12 подключен к второму входу формирователя

14, третий вход коммутатора 3 совместно с третьими входами формирователя 14 и коммутатора 18 подключены к второму выходу формирователя 15, второй вход которого сОвместно с вторым входом блока 8 подключен к второму выходу формирователя 14, третьи входы

8837 2 блоков 6 и 7 совместно с вторым входом блока 9 соединены с вторым выходом блока 8, третий вход которого

5 подключен к третьему выходу формирователя 15 сегмента записи, третий вход блока 9 запоминающего устройства соединен с вторым выходом блока 10 восстановления времени, второй вход которого совместно с входом блока 13 службы времени и четвертым входом блока 14 одключен к выходу блока ll приемопередачи. Функциональная схема блока 8 подготовки данных приведена на фиг. 2 и содержит последовательно включенные между вторым входом и первым выходом блока 8, регистр 19, сум" матор 20, коммутатор 21, последовательно включенные между третьим входом и вторым выходом блока 8 регистр

22, сумматор 23 и шифратор 24, дешифратор 25, генератор 26, счетчик 27, дешифратор 28 нуля, подключенный к управляющему входу коммутатора 21, умножитель 29 и компаратор 30, причем тактовый вход регистра 19 подключен к первому выходу дешифратора 25, второй выход которого соединен с тактовым входом регистра 22 и входом запус3< ка генератора 26, второй информационный вход коммутатора 21 подключен К первому входу блока 8, второй вход сумматора 20 соединен с выходом умножителя 29, вход которого совместно с первым информационным входом компаратора 30 подключен к выходу регистра 22, второй вход сумматора

23 совместно с вторым входом шифратора 24 и входом дешифратора 28 "0" подключены к выходу счетчика 27, тактовый вход которого соединен с выходом F генератора 26, третий вход шифратора 24 подключен к выходу У» генератора 26, входы сброса регистра

22, генератор 26 и счетчика 27 соеди45 иены с выходом компаратора 30,.второй информационный вход и вход разрешения которого подключены соответственно к первому выходу (суммы) и второму выходу (переноса) суммато50 ра 23.

Функциональная схема блока 10 восстановления времени содержит (фиг ° 3) дешифратор 31 подключенный через последовательно соединенные регистр

55 32, сумматор 33 и шифратор 34 к пер" вому выходу блока 10, счетчик 35, соединенный через умножитель 36 с вторым входом сумматора 33, дешифраторы 37 и 38, генератор Э9, счетчик

136883?

35

45

40, подключенный через последовательно включенные дешифратор 41, схему

И 42 к второму входу шифратора 34, и шифратор 43, причем информационный вход регистра 32 совместно с третьим входом шифратора 34 подключены к первому входу блока 10, второй вход блока 10 через дешифратор 37 соединен с входом запуска генератора 39, вход сброса которого подключен к выходу дешифратора 38, второй выход блока

10 совместно с входом дешифратора 31 соединен с выходом шифратора 43, первый вход которого совместно с вхо- 15 дом дешифратора 38 подключен к выходу счетчика 35, второй вход шифратора 43 соединен с выходом F, генератора 39, выход F которого подключен к второму входу схемы И 42, выход F генератора 39 соединен с четвертым входом шифратора 34 и с входом счетчика 40, а выход последнего подключен к входу счетчика 35 и к третьему входу шифратора 43. Функциональная схема формирователя 14 времени записи содержит (фиг. 4) регистр 44, соединенный через последо вательно включенные сумматор 45 и компаратор 46 с шифратором 47, генератор 48 константы, подключенный к второму входу сумматора 45, дешифраторы 49 и 50, триггер 51, регистр

52, соединенный через сумматор 53 с первым выходом формирователя 14, дешифратор 54 и генерато р 55 логической "1", причем выход шифратора 47 подключен к второму выходу формирователя 14,информационные входы регистров 44 и 52 совместно с вторыми входами компаратора 46 и сумматора 53 соединены с первым входом формирователя 14,второй вход последнего соединен с первым входом установки триггера 51, второй вход установки которого через дешифратор 49 подключен к третьему входу формирователя !4, тактовый вход регистра 44 совместно с входом разрешения компаратора 46 и вторым входом шифратора 47 соединены с выходом триггера 51, вход сброса которого совместно с входом сброса регистра 44 и первым тактовым входом регистра 52 подключены к выходу кампаратора 46, четвертый вход формирователя 14 через дешифратор 50 соединен с вторым тактовым входом регистра 52, второй выход которого соединен с третьим входом шифратора 47, а выход генерагора 5> подключен к третьему входу сумматора 53, выход которого через дешифратор 54 соединен с третьим входом регистра 52.

Функциональная схема формирователя 15 сегмента записи содержит (фиг. 5), дешифратор 56, подключенный через последовательно соединенные делитель 57, умножитель 58, дешифратор нуля 59, схему ИЛИ 60, схему И

61 и шифратор 62 к первому выходу формирователя 15, шифратор 63, выход которого соединен с вторым выходом формирователя 15, дешифратор 64, вход которого совместно с входом дешифратора 56 подключен к первому входу формирователя 15, сумматор 65, выход которого соединен с вторым входом шифратора 62 и с третьим выходом формирователя 15 и дешифратор 66, подключенный через счетный триггер

67 к третьему входу шифратора 62, причем выход умножителя 58 соединен с первым входом сумматора 65, второй вход которого совместно с первым входом шифратора 63 подключен к второму выходу делителя 57, второй вход схемы ИЛИ 60 соединен с первым выходом дешифратора 64, второй выход которого подключен к второму входу шифратора

63 и третьему входу сумматора 65, а второй вход схемы И 61 соединен с вторым входом формирователя 15.

Станция работает следующим образом.

В исходном состоянии сигналы с выхода блока 1 сейсмоприемников усиливаются в блоке 2 и поступают на первый вход коммутатора 3, Сигналы с выходов блоков 16 и 17 трехкомпонентных сейсмоприемников поступают на первый и второй входы коммутатора 18 соответственно. Однако нулевой код на тРетьих входах комм татооов 3 и 18. поступающий с второго выхода формирователя 15, запрещает прохождение сигналов на вход двоичного усилителя

4 и на выходе аналого-цифрового поеобразователя 5 формируется нулевой код.

Блок 13. службы времени производит отсчет текущего времени, но на его первом и втором выходах установлены нулевые значения. Блоки 6 — 10, формирователи 14 и 15 также находятся в пассивном состоянии с нулевыми кодами на выходах.

Блок ll приемопередачи находится в состоянии ожидания поступления ко1368837 манд по радиоканалу с районной сейсмостанцйи, а блок 12 производит анализ колебаний, поступающих на него с второго выхода блока 2, на наличие в нем сигналов сейсмических событий.

Работа станции по регистрации сейсмических сигналов начинается с поступлением команды начала работы на блок 11, по которой последний формирует на выходе команду "Начать работу". Блок 13 по этой команде начина ет генерацию двоичного кода текущего времени Т на первом выходе и после( довательность импульсов T на втором выходе, при этом период следования

Т„ импульсов серии Т,„ равен весу

1 младшего разряда кода Т текущего времени, а формируются импульсы серии T„1/2Т, после изменения значения младшего разряда кода Т . Из условия формироf нания импульсов Т,„и кода Т следует, 1 что код Т определяет значение времени Т в единицах длительности периода

T следования Т т.е. Т = -- и отноше1« Т

Т

1 нии -- всегда имеет целочисленное

T„ значение, Формирователь 14 при поступлении 30 команды "Начать работу на его четвертый вход запоминает значение кода

Т текущего времени, поступающего н о это время Т, íà его первый вход с первого выхода блока 13, и затем выдает на первый выход код, определяемый выражением В=(Т -Т,)/Т,. На основе значения этого кода формирователь 15 на его первом входе в момент поступления импульсов серии Т,„на 40 его третий вход генерирует на первом и втором выходах коды команд для организации регистрации значений сигналов, формируемых блоками 1, 16, 17. При этом по команде с второго выхода формирователя 15 коммутаторы

3 и 18 подключают один иэ девяти каналов регистрации, соответстнующий коду команды, к входу двоичного усилителя 4. Двоичный усилитель 4 и аналого-цифровой преобразователь 5 осуществляют аналого-цифровое преобразование выбранного сигнала и цифровой( код, пропорциональный амплитуде этого сигнала, поступает на пеРвый вход блока 6 буферного запоминающего устройства, Блок 6 по команде с первого выхода формирователя 15 записывает код, поступающий на первый вход, в ячейку собственной памяти, адрес которой определяется кодом на его втором входе. Процесс регистрации по приведенному алгоритму начинается с генерации формирователем 15 по первому импульсу серии Т«кода команды Записать нулевую ячейку" на первом выходе и нулевого кода на втором выходе и записи блоком 6 по команде на втором входе нулевого кода с первого входа в нулевую ячейку памяти.

Выбор номера канала регистрируемого сигнала и адрес ячейки памяти блока 6, н которую записывается цифровое значение величины амплитуды сигнала выбранного канала, осуществляется на основе разности значений ко1 да текущего времени Т и кода време1 ни начала записи Т о

В моменты времени T определяемые условием

Т =То+(K+E() Т, К=1 «2«3« ° ° ° «(j)

К-1 где Е(Х) — функция выделения целой части числа Х, формирователь 15 устанавливает на втором выходе код команды 11Подключить канал, в которой значение N,, N =

=1,2 3 определяется значением величины Т „ н соответствии с условием (2) 1 где F (X ) — функция выделения дробной части числа Х.

Коммутатор 3 по команде "Подключить канал N, " на третьем входе подключает к входу двоичного усилителя

4 усиленный сигнал соответствующего канала блока 1. С выхода аналого-цифрового преобразователя 5 цифровой код, значение которого пропорционально амплитуде сигнала N, канала блока

1, поступает на первый вход блока 6 и по команде "Записать А „ ячейку" с первого выхода формиронателя 15 записывается в ячейку памяти блока 6 с адресом А „. Формирователь 15 определяет величины А к в соответствии с выражением

А к=16 E(—" — - )+15F(- Е(" — )) +

Tк-Т0 1 Т„-T

20 -T„5 4 -Т, +4Е(- о).

При этом в порядке возрастания зна1368837 чения текущего времени осуществляется последовательная регистрация первого отсчета сигналов каждого иэ трех ка,налов блока 1, затем второго, третьего, четвертого и пятого отсчетов, значений этих сигналов и далее процесс повторяется.

После записи очередности пяти отсчетов сигналов блока в моменты времени Тр, для которых выполняется условие

Т -То

Nz=4F (- — — -)

1280 Т, (6) А =256 S+256E(- -). (4) 25 Ткв, 4 Т1 в

Тке 1280 Т,.

В результате работы станции по регистрации сигналов блоков 1, 16, 17

30 по иэлоаенному алгоритму в блоке 6 образуется структура записи, которая приведена в табл. 1. Все данные оасполагаются в ячейках памяти блока 6 в порядке возрастания времени их

З регистрации.

Таблица 1

А р 16.Р+16 Е().

Адрес ячейки

Номер канала

Адрес ячейки

Адрес Номер ячейки канала

Номер канала

3 4

113 1 514 2

527

127

528

128!

143

144

768

Тр То+20.Т,(Р+Е(- — )j Р=1,2 ° Зв ° ° ° 15

P-1

2 (3) формирователь 15 выдает на второй выход код команды "Подключить канап

N ", в которой значение М =1,2,3 удовлетворяет условию

По этой команде коммутаторы 3 и 18 подключают к входу двоичного усилителя 4 сигнал И -ro канала блока 16, цифровое значение амплитуды которого с выхода аналого-цифрового преобразователя 5 по команде "Записать

А ячейку" записывается в ячейку блока 6 с адресом А . Формирователь

15 определяет значение А из услор вия

Аналогично регистрации сигналов, блока 16 в моменты времени Тз, определяемые выражением

Тд Т +320 Т ($+Е(-) S l 2 3,3, S-1

2 (5) регистрируются значения сигналов канала N блока 17 и записываются в ячейку памяти блока 6 с адресом А .

Формирователь 15 устанавливает значения Nz и А . в соответствии с вырааениями

Периоды квантования сигналов Т„„ блока 1, Т„, блока 16, Т блока 17 при

63 описании алгоритма регистрации опре деляются условиями

1368837 1О

Продолжение табл. 1

240

241

1024

1025

18

1026

256

257

261

262

263

32

1280 7

277

278

279

1534 8

293

294

295

1792 9

309

310

311

325

326

97

255

1039 3

1040 4

2048

2049 1

12!

368837

Продолжение табл. 1

512

112

513

Вся запись разбита на зоны длиной и- о

1024 слова, число зон Н равно 2

Адреса начала эон А определяются энз выражением

=!024q, (=0,1,2,. ° .,2 -1, (7) а моменты записи нулевых ячеек эон

Т удовлетворяют условию

Т =Т,+1280q-Г,. (8)

Каждая из эон начинается ячейкой с нулевой записью и состоит из 64 блоков данных сигналов блока 1 по пять отсчетов 3-канального сигнала в каждом блоке 16 отсчетов сигналов каждого из трех каналов блока 16 и одно. го отсчета каждого из трех каналов блока !7.

Располагаются значения различных каналов в памяти блока 6 следующим образом: первая ячейка зоны — нулевая, далее идет блок данных блока 1, затем расположено значение сигнала либо одного из каналов блока 16, ли бо одного из каналов блока 17 в зависимости от выполнения условий (3) или (5), если же эти условия не выполняются, то в этой ячейке находится ,нулевой код. Номер канала, к которому относится зарегистрированное знаение, определяется выражением (4)

;или (6).

После записи по описанному алгоритму значения сигнала третьего канала блока 1 в ячейку памяти блока

6 с максимальным адресом 2 -1 формии рователь 14 времени записи присваиf вает величине Т значение текущего

I о времени Т в этот момент времени. 3атем регистрация данных продолжается по приведенному алгоритму, начиная с записи нулевого кода в нулевую ячейку блока 6, т.е. осуществляется кольцевая запись данных в блок 6.

При появлении сигналов сейсмического события блок 12 формирует на вы ходе сигнал "Событие". Формирователь

l4 при наличии сигнала "Событие" на его втором входе в момент времени Т, завершения записи текущей зоны записи по нулевому коду на третьем входе запоминает значение Т и выдает на второй выход код команды "Записать время Т, ". Блок 8 в ответ на команду

"Записать время Т,", поступившую на его второй вход, запоминает значение величины T =T,/Т, .

Дальнейшая работа станции по регистрации данных продолжается по алгоритму записи в отсутствие сигнала

"Событие" до завершения записи пол" ных Н вЂ” 2 зон после появления сиг5 нала Событие".

Время записи Й Н, — 2 эон записи определяется из (6) и равно R=I280

Т, (Н. -2) °

Затем формирователь 14 устанавливает на втором выходе команду "Конец записи" и процесс записи данных в блок 6 прекращается.В оставшихся двух зонах записи блока 6 сохраняется информация о поведении регистрируемых сигналов непосредственно перед началом сейсмического события.

В соответствии с принципом кольцевой записи значения последнего адреса записи А „ и адреса начала записи

40 А> для блока 6 связаны соотношением

А +1(mod 2 )=А „ йз и потому в момент появления на втором выходе формирователя 14 команды

45 "Конец записи на третьем выходе формирователя 15, на котором установлено значение адреса записи, находится код А„ адреса начала записи.

Блок 8 подготовки данных по ко50 манде "Конец записи" на его втором входе запоминает значение А„ поступающее на его третий вход с третьего выхода формирователя 15. Одновременно по команде "Конец записи" на вто55 ром входе формирователя 15 последний переводится в состояние готовности к генерации последовательностей команд для организации записи данных в блок 7 буферного запоминающего уст14

13

136 ройства. С окончанием команды "Конец записи" формирователь 14 присваивает величине Т значение текущего времеI о ни Т в данный момент и устанавливает на первом выходе нулевой код, Формирователь 15 с поступлением на его третий вход импульса серии

Т „ устанавливает на первом выходе команду "Записать М нулевую ячейку", на втором выходе формирователя 15 в это время находится нулевой код. Командой "Записать М нулевую ячейку" начинается процесс регистрации данных в блок 7, который аналогичен описанному процессу записи данных в блок

6, только для записи данных в блок

7 формирователь 15 модифицирует код команды на первом выходе и последовательно команд, выдаваемых на этот выход, имеет вид Записать М первую ячейку", "Записать М вторую ячейку", "Записать М А„ ячейку".

Блок 8 после завершения команды

"Конец записи" начинает работу по органиэации процесса перезаписи данных из блока 6 в блок 9 запоминающего устройства. Перезапись данных производится следующим образом.

Запись данных в блок 9 начинается с записи значения времени начала записи Т„, данных в блок 6. Код Т, формирует блок 8 из значений кода

I времени Т записи данных в нулевую ячейку блока 6 и значения адреса начала записи.

В соответствии с тем, что время начала записи T„ совпадает с временем начала зоны, то из (7) и (8) выражение для нахождения его значения имеет вид

8837 вход блока 9. По команде "Переписагь из A„+1 в 1" на втором входе блока 9 последний записывает код, поступающий на его первый вход, в ячейку своей памяти с адресом "1", Блок 8 в ходе дальнейшего формирования команд на втором выходе увеличивает каждый раз на единицу значение адреса А, 10 очередной записываемой ячейки памяти блока 9 и изменяет адрес А ячейки считывания блока 6 в соответствии с выражением

А, =A„+A (mod 2 ). (9)

2 нэ с

По сформированной таким образом команде "Переписать из А в А " на втором выходе блока 8 блок 6 считыва" ет очередное слово данных иэ ячейки своей памяти с адресом А, которое через блок 8 поступает на первый вход блока 9. Блок 9 по команде на втором входе осуществляет запись, слова данных с первого входа в ячейку памяти

25 с адресом А,.

После считывания по вьппе описаннои му алгоритму всех 2 ячеек памяти блок 6 при значении А =2" блок 8 устанавливается в исходное состояние и

З0 процесс перезаписи прекращается.

С поступлением по радиоканалу команды "Передать данные" блок 11 формирует на выходе команду. "Считать данные". Блок 10 восстановления времени с появлением команды "Считать

З5 данные" на втором входе начинает работу по органиэации считывания данных иэ блока 9 и .выдачи их в блок 11

1 приемопередачи вместе с формируемым блоком 10 значениями времени записи данных для передачи их в радиоканал.

T=T+-.ТА=Т(— +-А)

5 T 5 нэ о 4 1 нэ " Т 4

Тмэ

Т

Т

Код Т „ с первого выхода блока 8 поступает на первый вход блока 9 и с поступлением с второго выхода блока 8 команды "Записать нулевую ячейку" на второй вход блока 9 записывается в нулевую ячейку последнего. Затем блок

8 устанавливает на своем выходе код команды "Переписать из А„+1 в 1". нэ

По этой команде блок 6 считывает слово данных иэ ячейки своей памяти с адресом A„+l и устанавливает его на первом выходе, а блок 8 передает код с первого выхода блока 6 на первый

Процесс считывания и передачи данных производится следующим образом.

Блок 10 по команде "Считать данные" устанавливает на втором выходе команду "Считать нулевую ячейку", которая поступает на третий вход блока 9. В ответ на поступившую команду блок 9 считывает иэ нулевой ячейки код времени начала записи T и выдает нэ

его с первого выхода на первый вход блока 10. Блок 10 дважды формирует на первом выходе код, содержащий значение Т„ и признак передачи данных, который поступает на вход блока

5б 11, При наличии признака передачи данных в коде на входе блока ll последний принимает код Т„,и передает его в радиоканал. Значение времени

15 13688 начала записи Т, получается в районной сейсмической станции из кода Т„, путем умножения этого кода на величину T„. Блок IO генерирует на вто-!!

5 ром выходе команду Считать первую ячейку, которая поступает на третий вход блока 9. Блок 9 аналогично предыдущему считывает следующее слово иэ первой ячейки и выдает его на блок 10, последний в свою очередь формирует на первом выходе код, содержащий значение считанного слова данных и признаки передачи данных, блок 11 принимает с выхода блока 10 код данных и передает его в радиоканал.

По приведенному алгоритму считываются и передаются в блок II данные иэ 16 ячеек памяти блока 9 с адресами от нулевого до 15-ro. Затем блок 10 устанавливает на втором выходе команду "Считать 16 ячейку" и выдает на блок 11 код, содержащий ! значение времени Т и признак пере- 25

f дачи информации. Блок 10 формирует ! значение Т. в соответствии с выраже1 нием

37

16 прежде передается на блок 11 эначе-! ние времени Т в соответствии с выра-! жением

Т.=Тн + 16=T„ +20 °

Блок 1 1 принимает значение Т. и

l передает его в радиоканал.

Блок 10 генерирует на первом выходе код, который содержит считанное иэ ячейки памяти блока 9 с адресом 35

16 слово данных и признак передачи данных, и блок 11 аналогично предыдущему передает его в радиоканал.

Значение времени Т получается на ! районной сейсмостанции путем умноже-! ния величины Т. на значение периода

Т, следования импульсов серии T „.

Далее после считывания и передачи в радиоканал по описанному алгоритму слов данных из ячеек блока 9 с 45 адресами от 16 до 31 при считывании очередного слова данных иэ 32 ячейки блока 9 блок 10 формирует значение

Т;=T„ +5/4 -32=T „ +40 и т.д, 50

В процессе работы станции по приведенному алгоритму передачи данных производится считывание иэ ячеек памяти блока 9 всех 2" слов данных, причем при считывании слова данных иэ ячейки блока 9 с адресом

А V=2 H= I,2,...,n-5

5 гФН

Т. =Т + — А =T .. +5, 2 нэ 4 т и затем слово данных иэ ячейки А, блока 9. и

После считывания всех 2 слов процесс передачи данных прекращается и блок 10 переходит в исходное состояние.

Дальнейшая работа станции по регистрации данных в один из блоков 6 или 7 буферного запоминающего устройства, перезапись данных из блоков 6 и 7 в блок 9 и передача их иэ блока

9 в блок Il производится по приведенным алгоритмам.

При этом при появлении сигнала

"Событие" на выходе блока 12 данные записываются в блок 7, после чего запись данных с выходов блоков 1, l6, 17 вновь производится в блок 6 и т.д. Блок 8 подготовки данных работает следующим образом.

В исходном состоянии при нулевых кодах на первом и втором входах блока 8 дешифратор 25, генератор 26,компаратор 30 находятся в состоянии с нулевыми сигналами на выходах, на выходе дешифратора 28 "0" установлен сигнал уровня "JIor. 1" по которому коммутатор 21 подключает выход сумматора 20 к первому выходу блока 8, регистры 19 и 22, сумматоры 20 и 23, коммутатор 21, шифратор 24 и счетчик

27 находятся в состоянии с нулевыми кодами на выходах. На первом и втором выходах блока 8 установлены нулевые значения кодов.

С поступлением на второй вход блока 8 команды "Записать время Т," код

Т, который поступает на информационный вход регистра 19, а дешифратор

25 устанавливает на первом выходе сигнал уровня "Лог. 1", по которому регистр 19 запоминает значение Т и выдает его на первый вход сумматора 20.

При наличии на втором входе блока

8 команды "Конец записи" дешифратор

25 выдает с второго выхода уровень

"Лог. 1" сигнала, поступающего на тактовый вход регистра 22 и на вход запуска генератора 26. По окончании команды "Конец записи" регистр 22 по переходу сигнала с второго выхода

ДТ„,= А

Т н, =дТ нз+; Аиь

Код Т„, с выхода сумматора 20 через коммутатор 21 поступает на первый выход блока 8.

По первому импульсу Fl на третьем входе шифратора 29 последний при нулевом значении кода на его втором входе выдает на второй выход блока 8 команду Записать нулевую ячейку

По импульсу F счетчик 27 увели,чивает значение кода А, на своем выходе на единицу, на выходе дешифратора нуля 28 устанавливается сигнал уровня логического нуля и коммутатор

21 по "Лог ° 1", при этом на входе управления подключает первый вход блока 8 к первому выходу блока 8 °

Код А на выходе суммы сумматора 23, равный сумме кодов А„ на первом входе и А, на втором входе, т,е. А. =

=A„ +А I,mod 2") принимает значение

По следующему импульсу У, шифратор 24 на основе значений кодов А +1

"3 и 1 соответственно на первом и втором входах выдает на второй выход бло ка 8 команду "Переписать из А„+1 в единицу . По импульсу F значение кода А на выходе счетчика 27 вновь увеличивается на единицу.

136 дешифратора 25 иэ уровня "Лог. 1" в

"Лог. 0 производит запись кода А„, поступающего на его информационный вход с третьего входа блока 8, а генератор 26 начинает формирование на своих выходах двух сдвинутых последовательностей импульсов Fl и F2.

Код А„, поступает на вход умножителя 29 и последний формирует на сво.

I ем выходе код 1Т „, в соответствии с правилом

Сумматор 20 с поступлением на его первый и второй входы соответственI 1 но кодов Т, и Т „, с выходов регистра 19 и умножителя 29 устанавливает

I на своем выходе код Т„, эначение,ко торое определяется выражением

В дальнейшем по каждому импульсу шифратор 24 выдает на второй выход блока 8 очередную команду "Переписать иэ А „ в А," на первом выходе блока 8 в это время установлен код, поступающий Hà его вход, а по импуль

8837

18 су F счетчик 27 увеличивает на едиг ницу код А,.

Работа блока 8 по приведенному алгоритму продолжается до установления на выходе счетчика 27 величины Ас=2 . При этом в соответствии с выражением 9 значение кода А> на первом выходе сумматора 23 равно коду

А„„ а в связи с выполнением иэ 9 условия переноса А ъ2" уровень сигнала на выходе переноса сумматора 23 принимает значение "Лог, 1", Уровень

"Лог. 1" сигнала с выхода переноса

15 сумматора 23 поступает на вход paspeшения компаратора 30 и так как значения кодов на его первом входе А„, поступающего с выхода регистра 22 и

А, поступающего с выхода суммы сумматора 23, равны, то компаратор 30 устанавливает на своем выходе уровень "Лог. 1" сигнала. Регистр 22, генератор 26 и счетчик 27 по сигналу уровня "Лог. 1" на их входах сброса устанавливаются в исходное состояние.

Блок 10 восстановления времени работает следующим образом.

В исходном состоянии при нулевых кодах на входах блока 10 на выходах регистра 32, сумматора 33, шифратора

34, счетчиков 35 и 40, умножителя 36 и шифратора 43 установлены нулевые значения кодов, на выходах дешифраторов 31, 37, 38 схемы И 42 сформированы сигналы уровня "Jlor.. 0, а на вы35 ходе дешифратора 41 установлен уровень логической единицы.

С поступлением на второй вход блока 10 команды "Передать данные" дешифратор 37 выдает на вход запуска

40 генератора 39 сигнал уровня "Лог. 1" и генератор 39 начинает формирование на своих выходах три сдвинутые по времени последовательности импульсов

Г ь F„Fэ

45 Иифратор 43 на основе нулевых значений кодов А „ на первом входе, поступающего с выхода счетчика 35 и кода А, на третьем входе, поступаю1 щего с выхода счетчика 40, по первобп му импульсу F, на втором входе, при" ходящего с первого выхода генератора

39, выдает на второй выход блока 10 код команды "Считать нулевую ячейку .

Этот же код команды поступает на вход

65 дешифратора 31 и последний устанавливает на своем выходе уровень логической единицы, по которому регистр

32 с выхода дешифратора 31 на тактовом входе осуществляет запись кода

19

1368

Т„, поступающего на его информационный вход с первого входа блока 10, Сумматор 33 по коду Т„, на его первом входе при нулевом значении кода на его втором входе с выхода умножителя 5

36 формирует код Т„, на своем выходе.

По окончанию импульса F, на выходах шифратора 43 и дешифратора 31 вновь устанавливаются нулевые значения.

Импульс серии Р с выхода F< генератьра 39 через схему И 42 поступает на второй вход шифратора 34 и последний при этом выдает на первый выход блока 10 код, состоящий иэ значения

Т„, и признака передачи данных.

Счетчик 40 по импульсу серии Р с выхода F генератора 39 увеличивает значение кода на своем выходе на единицу T.e. A„ =l и дешифратор 41 танавливает уровень "Лог. О" на своем выходе и соответственно принимают нулевые значения уровни сигналов на выходе схемы И 42 и на втором входе шифратора 34.

Одновременно по импульсу F на четвертом входе шифратора 34 последний из кода Т, поступающего на его третий вход с первого входа блока

10, формирует и выдает на первый выход блока 10 код, содержащий эначеf ние Т„, и признаки передачи данных.

Шифратор 43 на основе значений кодов А„=О и Ас. =1 на первом и третьем его входах по импульсу F„ на втором входе формирует на своем BbI- 35 ходе и вьщает на второй выход блока

10 команду "Считать первую ячейку".

По импульсу F значение кода А„ на выходе счетчика 40 увеличивается на единицу, т.е. А,=2. Шифратор 34 40 при наличии импульса F> устанавливает на своем выходе код, состоящий иэ кода с первого выхода блока 10 и признака передачи данных.

Дальнейшая работа блока 10 продолжается по описанному алгоритму до изменения состояния счетчика 40 из значения A„ =15 в А с =О. Счетчик 35

1 ст, в это время увеличивает значение кода А, на своем выходе на единицу, 50 т.е. A„ =l, а дешифратор 41 выдает уровень "Лог. 1" на первый вход схемы И 42. По очередному импульсу F шифратор 43 в соответствии со значением кодов А„ =1 первом входе и А,,= 55

=0 на третьем входе формирует и выдает на второй выход блока 10 команду "Считать 16 ячейку". По импульсу

F поступающему через схему И 42

837

20 на второй вход шифратора 34, на выхо-. де шифратора 34 формируется код, содержащий код Т, с выхода сумматора

33 и признак передачи данных. Сумматор 33 формирует код Т,. из кода T„, на первом входе и кода 20-А на втост ром входе в соответствии с правилом

Т; =T í +20 Аст. (10)

В данном случае A„=l и Т . =T„,+20.

Шифратор 34 по импульсу F, на чет" вертом входе формирует и выдает на первый выход блока 10 код, поступающий на первый вход блока 10, вместе с признаком передачи данных. Одновременно счетчик 40 по импульсу F> увеличивает на единицу значение кода Ас, Далее блок 10 работает аналогично описанному, при этом по каждому импульсу Р„ шифратор 43 выдает на второй выход блока 1О команду Считать. (16 A,+A, )ячейку, по импульсу Р с 1 ст, .при выполнении условия А,=0 шифратор 34 выдает на первый выход блока

10 код Т. в соответствии с (10) вмес1 те с признаком передачи данных, по каждому импульсу Г изменяется состояние счетчика 40 и, если выполняется условие А„,=О, изменяется состояие счетчика 35, а шифратор 34 выдает на первый выход блока 10 код с первого входа блока 10 вместе с призна,ком передачи данных.

При достижении значения кода А,т, величина 2 "Лог. 1" с выхода дешифратора 38 поступает на вход сброса генератора 39 и запрещает его дальнейшую работу. На этом работа блока

10 заканчивается.

Формирователь 14 времени записи работает следующим образом.

В исходном состоянии при нулевых значениях кодов на входах формирователя 14 на выходах регистра 44 и триггера 51 и втором выходе регистра

52 установлены нулевые значения кодов, а на первом выходе регистра 52

/ код Т,, обратный коду на втором выходе, имеет максимальное значение, т.е. и

Т,=2 -1. Компаратор 46 при нулевом уровне сигнала с выхода триггера 51 на входе разрешения формирует на выходе нулевой уровень сигнала, который поступает на первый вход шифратора 47. На второй и третий входы шифратора 47 поступают нулевые коды соответственно с выхода триггера 51 и с второго выхода регистра 52, ко2l

136883

7 22 тактовый вход регистра 52 и инициирует запись кода с первого входа формирователя 14 в регистр 52 и T принио мает новое значение.

Дальнейшая работа продолжается аналогично описанному.

При наличии на втором входе формирователя 14 единичного сигнала с появлением уровня "Лог. 1" сигнала с выхода дешифратора 49 по нулевому коду на четвертом входе формирователя 14 триггер 51 переводится в единичное состояние. Шифратор 47 по логической единице íà его втором входе ( и коду Т, на третьем входе вьщает на второй выход формирователя 14 команду "Записать время T,". Одновременно регистр 44 по логической единице с выхода триггера 51 на тактовом входе производит запись значения кода

I (Т равного Т „ с первого входа формирователя 14, а компаратор 46 при

"Лог. 1" на его входе разрешения начинает проверять выполнение условия ( равенства кодов Т с вьмода суммато(5 ра 45 и Т с первого входа формирователя 14. Сумматор 45 формирует значение Т иэ кода Т „,на выходе регистра

44 и кода R на выходе генератора 48 в соответствии с правилом торые вместе с нулевым сигналом на первом входе шифратора 47 определяют нулевое значение кода на его выходе и на втором выходе формирователя 14.

I 5

Код Т, с первого выхода регистра

52 поступает на первый вход сумматора 53, на второй вход которого постуI пает код Т, с первого входа блока 14.

Сумматор 53 на основе кодов Т и Т на его входах и, используя "Лог. 1", поступающую на его третий вход с выхода генератора 55, формирует на выходе код В в соответствии с выражением

В=Т, +Т +1(mod 2 ), 15

B=T -Т (mod. 2 ) 25

55 который выдается на первый выход формирователя 14, С учетом известного выражения

\ I

Т,+Т,+1=2", связывающее прямой код ( (Т, с обратным Т,, выражение для кода

В принимает вид и в исходном состоянии, когда Т,=

=т,=о, В=о °

Работа формирователя 14 начинается с поступлением на его четвертый вход команды "Начать работу". По этой команде дешифратор 50 вьщает

"Лог. 1" на второй тактовый вход регистра 52, по которой последний производит запись кода с первого входа формирователя 14. Таким образом зна( чение кода Т, на втором выходе регистра 52 равно значению кода Т в момент поступления команды "Начать работу".

Так как значения кодов на первых входах формирователя 14 и регистра

52 равны,то из (ll) следует, что код на выходе сумматора 53 и на выходе формирователя 14 остается нулевым.

С поступлением на первый вход формирователя 14 кода Т, для которого выполняется условие Т Т,, с выхода сумматора 53 на первый выход формирователя 14 выдается код В, значение которого определяется выражением (11(. На втором выходе формирователя 14 при этом сохраняется нулевой код.

При поступлении на первый вход формирователя 14 кода Т, для котороl го выполняет условие Т =T(+2", в соответствии с (11) код В принимает нулевое значение. Дешифратор 54 при этом устанавливает "Лог, 1" на своем выходе, который поступает на третий

В случае выполнения условия T + из (+R=T компаратор 46 формирует на своем выходе единичный сигнал, который поступает на входы сброса регистра 44 и триггера 51, на первый вход шифратора 47 и первый тактовый вход регистра 52.

Шифратор 47 по "Лог. 1" на втором входе вьщает на второй выход формирователя 14 команду "Конец записи". Регистр 44 и триггер 51 по логической единице сигнала на выходах сброса устанавливаются в исходное состояние и на выходе компаратора 46 формируется вновь нулевой сигнал. По заднему фронту сигнала с выхода компаратора

46 на первом тактовом входе регистра

52 последний производит запись кода (Т . Дальнейшая работа формирователя

l4 с новым значением Т производится о по приведенному алгоритму.

Формирователь 15 сегмента записи работает следующим образом.

В исходном состоянии при нулевом значении кода В на первом входе формирователя 15 на выходе дешифратора

37

A,==E(B, 5);

At 5 F(B,/S).

А 4. F(B/4 ). (i5) А,=16 А +3 А „+А

С учетом (13, 14, 15) выражение

А „ принимает вид А „=16 Е(В/20)+15

"1 (- . Е(В/4))+4 ° F(B/4).

Код А„ с выхода сумматора 65 поступает на третий выход формирователя 15 и на второй вход шифратора 62, Одновременно с поступлением кодов

А> и Аз на входы сумматора 65 эти коды поступают соответственно на первый и второй входы шифратора Ь, который формирует из них шестираэряд; ный код команды НК и выдает его на второй вьпсод формирователя 15. Код

НК формируется шифратором 63 следующим образом. Младшие два разряда кода НК определяются кодом А и их значение определяется выражениями (2,i 1).

Третий и четвертый разряди кода HK сформированы иэ двух младших раэряВ,=Е(В/4) (!2) 23 13688

56 и втором выходе дешифратора 64 установлены уровни логического нуля сигналов, а на первом выходе дешифратора 64 сформирован сигнал уровня логической единицы. Нулевой код с выхода дешифратора 56 поступает на вход делителя 57 и последний выдает нулевые коды с первого выхода на вход умножителя 58, а с второго выхода — 10 на первый вход шифратора 63 и второй вход сумматора 65. .Нулевой код с выхода умножителя 58 поступает на первый вход сумматора 65 и на вход дешифратора нуля 59 и инициирует форми- 15 рование уровня логической единицы сигнала на выходе дешифратора 59 нуля. Схема ИЛИ 60 при логической единице сигнала на первом входе, поступающего с выхода дешифратора нуля

59, устанавливает на своем выходе уровень логической единицы, который поступает на первый вход схемы И 61.

Однако логический нуль сигнала на втором входе формирователя 15 в исходном состоянии определяет нулевое состояние на выходе схемы И 61 и, следовательно, на первом входе шифратора 62. Шифратор 62 при нулевом сигнале на первом входе при любых значениях кодов на его втором и третьем входах выдает на первый выход формирователя 15 нулевой код. Шифратор 63 и сумматор 65 при нулевых значениях кодов на их входах вьщают соответственно на второй и третий выходы формирователя 15 пассивные нулевые коды. При нулевом коде на третьем входе формирователя 15 дешифратор 66 и триггер 67 имеют нулевые значения сигналов на выходах. 40

Работа формирователя 15 начинается с поступлением на его второй вход импульса серии Т „. Этот импульс через схему И 61 поступает на первый вход шифратора 62 и последний по ну45 левому коду на втором входе формирует и выдает на первый выход формирователя 15 команду "Записать нулевую ячейку

При поступлении отличного от нуле- 5О ного р-разрядного кода В, на первый вход формирователя 15 дешифратор 56 выделяет старше р-2 разряда и подает их на вход делителя 57, т.е. значение код В на входе делителя 57 сняв

1 зано со значением кода В соотношением:

Делитель 57 иэ ко".,à В формирует на первом ныхо; е код А и на втором

t выходе — А, определяемь е выражениями

Таким образом, на втором выходе делителя 57 установлен код целой части числа В;/5, а на втором — код остатка от деления кода В, на пять.

С учетом 12 выражения для кодов А и А принимают вид A,=К(В/20); (13)

А,=5.F(5 Е(В/4).

1 (14) Одновременно дешифратор 64 выделяет из кода В два младших разряда, т.е. осуществляет операцию 4 F(B/4) и выдает их на второй выход. Таким образом, значение кода А на втором выходе дешифратора 64 определяется

Выражением

Умножитель 58 при поступлении на его вход кода А, формирует на своем выходе код, значение которого ранно утроенному значению кода А,, т.е.

3.А,. Код 3 А, поступает на первый вход сумматора 65, на нторой и третий входи которого поступают соответственно коды А 2 и Аз, формируемый на выходе сумматора 65 код А „ определяется выражением

25

13 ние N опреде68837 формирование на первом выходе формидов кода А, и их ляется равенством значе рователя 15 очередной команды. Одна ко при одновременном выполнении ус5 ловий А =0 и А =0 логической едини1 э цы с выхода дешифратора нуля 59 разрешает прохождение импульса на первый вход шифратора 62 и очередная команда выдается на первый выход формирователя 15.

Положительный эффект предлагаемой полевой телеметрической сейсмической станции состоит в организации шести дополнительных каналов регистрации сигналов, более длинопериодных по сравнению с сигналами трех основных каналов, без дублирования основных блоков станции за счет увеличения на

6 . относительно известной станции коэффициента использования запоминающих устройств. При этом использование одного канала аналого-цифрового преобразования для всех каналов регистрации информации обеспечивает

25 улучшение идентичности каналов регист. рации.

Кроме того, реализованное в предлагаемой станции однозначное соответствие между временем записи значения сигнала и адресом ячейки запоминающего устройства, в которую записывается зто значение, значительно уменьшает потери регистрируемой информации, возникающие в результате сбоев н работе станции.

Предлагаемая полевая телеметрическая сейсмическая станция реализована в макете. Лабораторные испытания макета показали реальное увеличение эффективности предлагаемой станции по сравнению с известной.

11 =4 F †(Е В/20).

Соо

НКин значением кода анды на втором

15 приведено в тветствие аименовани формирователя

2 ° между ем ком выходе табл.

Т а б л и ц а 2

Разряды кода НК

1-2 3-4 5-6

Команда

Подключить канал N, Т, хх хх

Подключить канал N2

0О И хх

Подключить канал N

00 00 N

П р и м е ч а н и е: х — любое значение разряда.

При появлении ненулевого кода В, на выходе дешифратора 56 отличный от нуля код поступает на вход дешифратора нуля 59 и вызывает формирование на выходе последнего логического нуля О. Однако при выполнении условия

А 0 "Лог. 1" с первого выхода дешифратора 64 удерживает уровень логической единицы сигнала с выхода схемы

ИЛИ 60 на первом входе схемы И 61 и при поступлении импульса на второй вход формирователя 15, он проходит на первый вход шифратора 62. По этому импульсу шифратор 62, используя код А, поступающий на его второй вход формирует и выдает на первый выход формирователя 15 команду "Записать ячейку А „".

При выполнении условия А =О уровень логической единицы с первого выхода дешифратора 64 через схему ИЛИ 55

60 поступает на первый вход И 61,за", прещает прохождение импульса с второго входа формирователя 15 на первы1 -, вход шифратора 62 и, следовательно, Два старших разряда кода НК образованы нз пятого и шестого разрядов кода А, и их значение N находится из выражения

N)=E(4 F(64(Е В/20)1 .

Формула изобретения

Полевая телеметрическая сейсмическая станция, содержащая первый бЛок сейсмоприемников, соединенный через последовательно включенные блок усилителей, первый коммутатор, двоичный усилитель и аналого-цифрбвой преобразователь с двумя параллельно включенными блоками буферных запоминающих устройств, блок запоминающего устройства, блок приемопередачи, блок распознавания землетрясений, вход которого подключен к второму выходу блока усилителей и блок службы времени, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения эффективности работы станции путем

13688 увеличения объема регистрируемой информации беэ увеличения емкости запоминающих устройств, в нее введены блок подготовки данных блок восстаЭ 5 новления времени, формирователь времени записи, формирователь сегмента записи, и второй и третий блоки сейсмоприемников и второй коммуна" тор, выход которого соединен с вто- 10 рым входом первого коммутатора, причем выходы блоков буферных запоминающих устройств через последовательно включенные блок подготовки данных, блок запоминающего устройства и блок 15 восстановления времени подключены к входу блока приемопередачи, выход блока службы времени через последовательно включенные формирователи времени записи и сегмента записи соеди- щ нен с вторыми входами блоков буферных запоминающих устройств, выход блока распознавания землетрясений подключен к второму входу формирователя времени записи, вторые входы блока 25 подготовки данных и формирователя сегмента записи соединены с вторым выхо37

28 дом формирователя времени записи, третий вход которого совместно с третьими входами первого и второго коммутаторов подключены к второму выходу формирователя сегмента записи, третьи входы блоков буферных запоминающих устройств совместно с вторым входом блока запоминающего устройства соединены с вторым выходом блока подготовки данных, третий вход которого подключен к третьему выходу формирователя сегмента записи, третий вход блока запоминающего устройства соединен с вторым выходом блока восстановления времени, второй вход которого совместно с входом блока службы времени и четвертым входом формирователя времени записи подключен к выходу блока приемопередачи, второй выход блока службы времени соединен с третьим входом формирователя сегмента записи, а выходы второго и третьего блоков сейсмоприемников подключены соответственно к первому и второму входам второго коммутатора.

1368837 фиг. Г

1368837

Составитель Д.Заргарян

Редактор С.Патрушева Техред A.Äèäûê Корректор А.Обручар

Тирам 522 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 289/49

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Умгород, у . р о л. П оектная, 4