Устройство контроля параметров вибрационного источника сейсмических сигналов

 

Изобретение относится к сейсморазведочной технике, а именно к устройствам контроля параметров (УКП) вибрационных источников. Цель - увеличение числа контролируемых параметров , ловьппение точности контроля. УКП содержит кодирующее устройство, выходы которого подключены к входам генератора опорного сигнала и объек- . та контроля, блок аналого-цифровых преобразователей (БА1Щ), коррелятор, блок Фурье-преобразования (БФП), первое и второе арифметические устройства , блок коррекции и устройство визуализации . Включение коррелятора между БАЦП и БФП обеспечивает получение сигнала функции взаимной корреляции опорного сигнала генератора и сигнала объекта контроля, в которой полезная информация отделена от помех, что позволяет очистить ее от влияния нелинейных искажений. Второе арифметическое устройство позволяет сформировать сигнал, пропорциоральный рассогласованию кварцевых генераторов на вибрационном источнике и сейсмостанции, а блок .коррекции - осуществить последовательную коррекцию полученной с помощью первого арифметического устройства величины задержки запуска по величине рассогласования кварцевых генераторов , полученной с помощью второго арифметического устройства, а также коррекцию величины постоянной фазовой ошибки по скорректированной величине задержки запуска. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л 4 00 а to CD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 С 01 V 1/37

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4147411/23-25 (22) 17.1-1 .86 (46) 23.08.88. Бюл. № 31 (71) Гомельское специальное конструкторско-технологическое бюро сейсмической техники

1 (72) А..Г.Асан-Джалалов, В.С.Гинзбург, В.В.Циммерман и С.Б.Макаренко (53) 550.83(088.8) (56) Патент СИА № 3863202, кл. G 01 V 1/14, опублик. 1975.

Патент ФРГ ¹ 2543294, кл. G 01 V I/36, 1/14, опублик. 1977. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ

ВИБРАЦИОННОГО ИСТОЧНИКА СЕЙСМИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к сейсморазведочной технике, а именно к устройствам контроля параметров (УКП) вибрационных источников. Цель — увеличение числа контролируемых параметров, повышение точности контроля.

УКП содержит кодирующее устройство, выходы которого подключены к входам генератора опорного сигнала и объек-. та контроля, блок аналого-цифровых

„„SU„, 1418629 А1 преобразователей (БАЦП), коррелятор, блок Фурье-преобразования (БФП), первое и второе арифметические устройства, блок коррекции и устройство визуализации. Включение коррелятора между БАЦП и БФП обеспечивает получение сигнала функции взаимной корреляции опорного сигнала генератора и сигнала объекта контроля, в которой полезная информация отделена от помех, что позволяет очистить ее от влияния нелинейных искажений. Второе арифметическое устройство позволяет сформировать сигнал, пропорциоральный рассогласованию кварцевых генераторов на вибрационном источниС> ке и сейсмостанции, а блок .коррекции — осуществить последовательную коррекцию полученной с помощью первого арифметического устройства ве- С лйчины задержки запуска по величине рассогласования кварцевых генераторов, полученной с помощью второго арифметического устройства, а также ф „ коррекцию величины постоянной фазовой ошибки по скорректированной величине р задержки запуска. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1 1418629 2

Изобретение относится к сейсморазвепочнай технике, а именно к устрой,ствам контроля параметров вибрационных источников сейсмических сигналов.

Цель изобретения — повьш1ение точности и увеличение числа контролируемых параметров.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; íà 10 фиг. 2 — rт-руктурная схема блока кор рекции; па фиг. 3 -- структурная схема объекта контроля.„

Устройство контроля ьгараметров

: вибрапионного и:.точника сейсмических . сигналов (ф.гг,. 1} содержит кодирующее устройство 1., выхогы котооoго подключены к входам генератора 2 опорного сигнала с.ейсмостанции и ооъекта 3 контроля. Зти связи могут быть реали- 2(1, зованы как проводной связью, так и связью по радиоканалу. Выходы гене-ратора 2 опорного сигнала и объекта 3 контроля подключены к входам блока 4 аналого-.цифровых преобразователей 25 проводной линией, выходы которого подключены к входам коррелятора 5, послецовательно соединенного с блоком

6 Фурье-преобразования,, выход которого годключен к первому 7 и второ- ц му 8 арифмети ески;.:: тстрайствам причем оба выхода устройства 7 и выход устройства 8 поцключены к блоку 9 коррекции, оба выхода которого и выход второгс арифметического устрой55 ствя. 8 подключены к устройству 10 визуализации„

Блок коррекции (фиг. 2) состоит из последовательна соединенных нервого умножителя 11, первого сумматора

12, зторого умножителя 13, второго сумматора 14, третьего умножителя 15 и третьего сумматора 16, причем первый выход сумматора 12 подключен к второму ьходу третьего умножителя 15.

Входными сигналами являются сигнал рассогласования частот кварцевых генераторов, поступающий с выхода второго арифметического устройства 8 на вход первого умножителя 11, сигнал

50 постоянного фазового сдвига и сигнал задержки запуска, поступающие с пер— ваго и второго выходов первого арифметического устройства 7 на вход третьего 16 и первого 12 сумматоров соответственно.

Выходными сигналами являются скорректированный сигнал постоянного фазового сдвига и ско1. ктированный сигнал задержки запуска, поступающие с выходов третьего 16 и первого 12 сумматоров соответственно.

Объект 3 контроля (фиг. 3) включает генератор 17 опорного сигнала, идентичный генератору 2 опорного сигнала„ фазовый корректор 18 и исполнительный механизм 19, .соединенные последовательно, а также датчик 20 сигнала движения, установленный на одном з элементов исполнительчого механизма 19, выход которого подключен к первому входу фазового детектора 21, второй вход которого соединен с выходом генератора 17, а выход — с вторым вхоцом фазового корректора 18. Входным сигналом объекта контроля является сигнал запуска в виде кодированной посылки кодирующего устройства 1, а выходным сигналом — выходной сигнал датчика 20 сигнала цвижения.

Устройство контроля параметров вибрационного источника сейсмических сигналов работает следующим образам.

Кодирующее устройство 1 вырабатывает сигнал запуска, поступающий на входы генераторов 2 и 17 опорного сигнала. Обычно связь с генератором 2 осуществляется по проводам, а с генератором 17 — по радиоканалу. Генераторы 2 и 17 вырабатывают одинаковые частотно-модулированные опорные сигналы с заданными параметрами. Опорный сигнал с выхода генератора 17, поступая в фазовый корректор 18 и смешиваясь с сигналом обратной связи от фазового детектора 21, образует управляющий сигнал, приводящий в движение исполнительный механизм 19 объекта 3 контроля, Сигнал датчика 20 сигнала движения вместе с опорным сигналом генератора 17 поступают в фазовый детектор 21, образуя на выходе детектора 21 сигнал обратной связи. Выходные сигналы генератора 2 и объекта 3 контроля поступают на входы блока 4 аналого-цифровых преобразователей по проводной линии (для зтого во время проведения контроля виброисточник подъезжает на небольшое расстояние к сейсмостанции, где и расположено устройство контроля), преобразуются в цифровую форму с шагом квантования gt и поступают на вход коррелятора 5, вычисляющего функцию взаимной корреляции (ФЗК) двух сигналов, представляющую собой массив цифровых отсчетов, являющийся. входным для блока 6

1418629

Фурье-преобразования. Здесь произзо. дится Фурье-преобразование той части, ФВК, которая ответственна за поведение основных составляющих входных скгнаВ лов (примерно две девятых от общей длины ФВК, расположенных в центре последней) с получением массива цифровых отсчетов разностной фазовой характеристики (РФХ) двух сигналов, поступающего на вход обоих арифметических устройств. Таким образом, осуществляется "очистка выходного сигнала объекта 3 контроля от помех.

В первом арифметическом устройстве 7 производится вычисление приближенных величин постоянного фазового сдвига

4 qä и временной задержки 4 „ путем оценки параметров линейной функции, аппроксимирующей РФХ, например, по

2Р методу наименьших квадратов.

Во втором арифметическом устройст" ве 8 производится вычисление величины рассогласования частот кварцевых генераторов m путем оценки величины

25 старшего коэффициента С квадратичной функции, аппроксимирующей РФХ,наприМер, по методу наименьших квадратов:

С т

m======== — == ——

7(f f ) (a t)ã где Т вЂ” длительность сигнала вибро — источника;.

at — шаг квантования; . ЙН . начальная частота сигнала, f н — конечная частота сигнала, Первое арифметическое устройство 7 формирует на своих выходах сигналы, пропорциональные величинам a „ (поступает в третий сумматор 16 блока 9 коррекции и 4 Р (поступает в первый

Пр сумматор 12 блока 9 коррекции). Второе 4р арифметическое устройство 8 формирует на выходе сигнал, пропорциональный величине ш (поступает на вход первого умножителя 11 блока 9 коррекции и на вход устройства 10 визуализации. При 45 этом коэффициенты пропорциональности для всех величин обоих арифметических устройств 7 и 8 устанавливаются одинаковыми.

Выходной сигнал с второго арифметического устройства 8, поступая в первый умножитель 11 блока, 9 коррекции, умножается на величину 5Формулаизобретения

На входы первого сумматора 12 поступают величины, пропорциональные л4

4 iip (с выхода первого арифметического устройства 7,: и R m (c выхода перво-о умножителя 11). Здесь осуществшяется их сложение. Таким образом, на .-:-1ходах первого сумматора 1 формиру=-тся сигнал, пропорциональный истинной вел..«ннe задержки запуска с 4 в 1™

Этот сигнал, поступая во второй умножитель 13, умножается на величину: н к

2-Т

Яо втором сумматоре 14 к,этой величине добавляется постоянное значение

f и получившийся сигнал домножается на, в третьем умножителе 15. Таким образом, на второй вход третьего сумматора 1b подается сигнал, пропорциональный величине R З, R =(f . — - -;-"t )t

f — Ен

3 н 2 Т О О представляюший собой инверсное значение поправки дня вычисления истинкого значения постоянного фазового сдвига. Величина К складывается (при

1 этом значение поправки вычитается) с величиной 4 з третьем сумматоре 16 пр

Э формируя на его выходе сигнал, пропорциональный истинной величине постоянного фазового сдвига 1о:

fк-f q

aq — (— — — — t и )t пр 2Т о н

Сигналы, пропорциональные значениям постоянного фазового сдвига (, временной задержки С и рассогласования кварцевых генераторов m, подаются на входы устройства 10 визуализации для их отображения, Применение предлагаемого устройства по сравнению с известным позволяет расширить функциональные возможности за счет определения величины рассогласования кварцевых генераторов, используемых для генерации опорных сигналов на сейсмостанции и в системе управления виброисточником, а также повысить точность контроля за счет предвари- .i тельной "очистки" выходного сигнала виброисточника от нелинейных искажений и за счет коррекции значен5л постоянного фазового сдвига временной задержки по величине рассогласования кварцевых генераторов.

1. Устройство контроля параметров вибрационного источника сейсмических сигналов, содержащее устройство визуа1418б лизации, первое Арифметическое устройство, блок Фурье-преобразования, блок аналого-цифровых преобразователей, генератор опорного частотно-модулиро5 ванного сигнала и кодирующее устройство, первый выход которого подключен ,к входу генератора, а второй выход—

;к входу объекта контроля, выходы гене ратора и объекта контроля соединены с входами блока аналого-цифровых пре, образователей проводной линией, выход, блока Фурье-преобразования подключен к первому арифметическому устройству, о т л и ч а ю щ e e с я тем, что, с целью повышения точности и увеличения числа контролируемых параметров, в него введены блок коррекции, второе арифметическое устройство и .коррелятор, входы которого подключе- 20 ны к выходам блока аналого-цифровых преобразователей, а выход — к входу блока Фурье-преобразования, выход ко торого соединен с входом второго арифметического устройства, выход которо- 5 го связан с третьим входом устройства

29 6 визуализации и с третьим входом блока коррекции, первый и второй входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам первого арифметического устройства, первый и второй выходы — соответственно к первому и второму входам устройства визуализации.

2.Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок коррекции выполнен в виде последовательно соединенных первого умножителя, первого с 7мматора,,второго умножителя, второго сумматора, третьего умножителя и третьего сумматора, выход которого является первым выхо,цом блока коррекции, второй вход — первым входом блока коррекции, первый выход первого сумматора соединен с вторым входом третьего умножителя, второй выход. первого. сумматора является вторым выходом блока коррекции, а второй вход — вторым входом блока коррекции, третьим входом которого является вход первого умножителя.

i4 f 8629

Составитель А.Володин

Редактор С.Пекарь Техред Л.Олийнык Корректор Г(.Васильева

Заказ 41.48/42 Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

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