Сейсмическая телеметрическая система
Использование: передача сейсмического сигнала для получения сейсмических данных при проведении сейсморазведочных работ на нефть, газ и другие полезные ископаемые . Сущность изобретения: сейсмическая телеметрическая система содержит блок управления, блок воспроизведения, регистратор, несколько входных блоков и столько же телеметрических кос, причем выход данных каждой телеметрической косы соединен с входом данных соответствующего входного блока, а вход управления - с выходом управления соответствующего входного блока. Новым в телеметрической системе является то, что в нее введены шинные формирователи. Причем выход данных каждого входного блока соединен с первым входом соответствующего шинного формирователя , а вход управления - с первым выходом управления шинного формирователя . Выход управления блока управления соединен с входом управления первого шинного формирователя, второй вход управления первого шинного формирователя соединен с входом управления второго шинного формирователя и т.д. вплоть до последнего требуемого шинного формирователя , соответствующего последнему требуемому входному блоку. Выход данных первого шинного формирователя соединен с входом данных блока воспроизведения и регистратора, второй вход данных первого шинного формирователя и т.д. вплоть до последнего требуемого шинного формирователя соединены с выходом данных каждого последующего шинного формирователя. 5 ил. (Л С ч| Х| N4
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИС1ИЧЕСКИХ
РЕ СГ!УВЛИК
ГО СУДХИР СТ В Е ННОЕ ПАТЕНПНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4706134/25 (22) 15.0б.89 (4б) 23.11.92, Бюл. N 43 (71) Наро-Фоминский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки (72) M.Á.Шнеерсон, А.Д,Пахотин, В.А. Гродзенский, А.П.Жуков и А.А.Пудовкин (56) 1. GUS — BUS Digital seismic telemetry system. Проспект фирмы GUS manufacturing, inc., США, 1977. 2. SN-348 Telemetry system for seismic data acqu i sition. Проспект фирмы Sersel, Франция, 1982, 3, Патент США ¹ 4042905, кл. 340-15,5, опублик, 1977, (54) СЕЙСМИЧЕСКАЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА (57) Использование: передача сейсмического сигнала для получения сейсмических данных при проведении сейсморазведочных работ на нефть, газ и другие полезные ископаемые. Сущность изобретения: сейсмическая телеметрическая система содержит блок управления, блок воспроизведения, регистратор, несколько входных блоков и столько же телеметрических кос, причем выИзобретение относится к устройствам передачи сейсмического сигнала и может быть использовано для получения сейсмических данных при проведении сейсморазведочных работ на нефть, газ и другие полезные ископаемые. Известно устройство, состоящее из блока управления, блока интерфейса входных линий, регистратора на магнитной ленте и блока воспроизведения, объединенных в бортовой комплекс (1). К блоку интерфейса. 5U„„1777109 А1 ход данных каждой телеметрической косы соединен с входом данных соответствующего входного блока, а вход управления — с выходом управления соответствующего входного блока. Новым в телеметрической системе является то, что в нее введены шинные формирователи. Причем выход данных каждого входного блока соединен с первым входом соответствующего шинного формирователя, а вход управления — с первым выходом управления шинного формирователя. Выход управления блока управления соединен с входом управления первого шинного формирователя, второй вход управления первого шинного формирователя соединен с входом управления второго шинного формирователя и т.д, вплоть до последнего требуемого шинного формирователя, соответствующего последнему требуемому входному блоку. Выход данных первого шинного формирователя соединен с входом данных блока воспроизведения и регистратора, второй вход данных первого шинного формирователя и т.д. вплоть до последнего требуемого шинного формирователя соединены с выходом данных каждого последующего шинного формирователя, 5 ил. входных линий может быть подключено до четырех телеметрических кос. Телеметрическая коса состоит из четырехканальных телеметрических модулей. подсоединенных параллельно к кабелю, по которому передаются данные в бортовой комплекс. В одной косе может быть до шести полевых модулей (24 канала) при интервале квантования в 1 мс. Максимальная удаленность телеметрического модуля от бортовой аппаратуры по кабелю — 8 км. Запись данных с телеметри1777109 ческой косы на магнитную ленту осуществляется в режиме реального времени (вариант без накопителя). Недостатком рассматриваемого устройства является необходимость больших аппаратурных и энергетических затрат на передачу данных по кабелю от телеметрических модулей, низкая скорость передачи данных и ограниченная длина телеметрической косы, причинами которых является параллельное соединение телеметрических модулей, Недостатком также являетсл ограничение максимального числа каналов устройства, определяемого скоростью ввода данных в магнитный регистратор, Известно другое устройство, состоящее из блока управления, блока воспроизведения, магнитного цифрового регистратора, мультиплексора данные с выхода которого поступают в магнитный регистратор и блок воспроизведения) и обьединенных им пять телеметрических кос, число которых может быть увеличено до десяти при наличии специального блока (2). Одноканальные периферийныее модули телеметрической косы соединены последовательно. с регенерацией передаваемых данных в каждом периферийном модуле. Общее число каналов устройства может достигать 120 (при интервале квантования в 1 мс) при любой комбинации иэ подключенных телеметрических кос. Недостатком данного устройства также является ограничение общего числа каналов устройства, обусловленное, как и ранее, ограниченной пропускной способностью бортовой an паратуры (мультиплексора). Наиболее близким к данному изобретению является знаковая телеметрическал система, состоящая из блока управления. блока воспроизведения, магнитного цифрового регистратора, мультиплексора, входных блоков и подключаемых к ним телеметрических кос. Максимальное число каналов — 1024 при любом числе подключенных телеметрических кос, число которых может достигать шестнадцати. Периферийные модули — 16-канальные, выборки регистри. руемых сигналов преобразуютсл в знаковую форму и запоминаются в 16-разрядном регистре с параллельным заносом данных (по числу каналов). Периферийные модули включены в кабель последовательно, причем 16-разрядные регистры полевых модулей при передаче данных в станцию выполняют роль преобразователя параллельного кода в последовательный. Данные выдаютсл из периферийного модулл бит за битом, после выдачи знаков выборок всех 16-каналов данного периферийного модуля 55 к линии подключается следующий и т.д. Мультиплексор состоит из блока буферной памяти, куда записывается результат регистрации (1024 трассы) иэ сумматора и накопителя на магнитном диске. Накопитель на магнитном диске и сумматор образуют накопитель слабых воздействий. Данные с выхода мультиплексора поступают в блоки воспроизведения и магнитный цифровой регистратор (3). Недостатком данного устройства является принципиальное ограничение возможности наращивания числа каналов станции, обусловленное пропускной способностью мультиплексора. Целью изобретения является повышение эффективности проведения сейсморазведочных работ путем обеспечения возможности компоновки сейсмической телеметрической системы с требуемым числом телеметрических кос, На фиг. 1 изображена блок-схема сейсмической телеметрической системы: на фиг. 2 — функциональная схема регистрирующего модуля (РМ); на фиг, 3 — функциональная схема шинного формирователя; на фиг. 4— функциональная схема блока управления; на фиг. 5- функциональная схема контроллера телеметрической косы, На представленных схемах широкими стрелками изображены шины данных, тонкими стрелками — шины управления. Система содержит телеметрическую косу 1, входной блок 2, шинный формирователь 3, блок 4 управления, блок 5 воспроиэведения, блок 6 регистрации. Входной блок 2 содержит контроллер 7 телеметрической косы, коррелятор 8 и накопитель 9. Шинный формирователь 3 содержит формирователь 10, усилитель 11 и схемы ИЛИ 12. Блок 4 управления содержит генератор 13, счетчик 14, устройство 15 памяти и триггер 16. Контроллер 7 телеметрической косы содержит формирователь 10, усилитель 11, генератор 13 и буферный регистр 17. Устройство работает следующим образом. По управляющим сигналам входного блока 2 данные телеметрической косы 1 по-. ступают во входной блок 2, где они обрабатываются и хранятся в буферной памяти накопителя 9 до тех пор, пока не поступит команда из блока 4 управления на перезапись данных в регистратор 6. Количество каналов одного PM (см. фиг. 2) ограничивается быстродействием применяемой элементной базы. Для обеспечения 1777109 55 требуемого количества каналов телеметрической системы в ее состав включается несколько РМ, Синхронизация работы всех PM обеспечивается общими для них сигналами управления блока 4. Связь блока 4 с PM осуществляется через шинный формирователь 3. Назначение шинного формирователя по отношению к сигналам управления — принять сигналы от источника (в данном случае от блока 4) и направить их в два места: для исполнения — во входной блок 2 и в качестве резервного выхода для обеспечения возможности подключения следующего PM. Таким образом, нагрузочная способность выхода источника (блока 4, если рассматривается связь между блоком 4 и PM или шинного формирователя 3, если рассматривается связь между соседними PM) рассчитывается, исходя из требования неискаженной передачи сигналов до бли>кайшего PM. Данное исполнение телеметрической системы открыто для дальнейшего расширения, Информация, записанная в буферную память накопителя 9. поочередно из каждого PM переписывается в блок 6 (например, на ленту НМЛ). Качество регистрируемой информации может быть проконтролировано визуально при помощи блока 5, Связь выходов данных накопителя 9 с блоками 5 и 6 осуществляется через шинные формирователи 3. Назначение шинных формирователей по отношению к сигналам шины данных — трансляции данных от накопителя 9 или соседнего шинного формирователя 3 к другому шинному формирователю в направлении к блокам 5 и 6, При этом так же как и в случае с сигналами управления обеспечивается открытость телеметрической системы для дальнейшего расширения числа каналов, Принцип работы шинного формирователя 3 (см. фиг. 3) заключается в следующем. Сигнал управления от источника (из блока 4 или от соседнего шинного формирователя) поступает вначале на вход формирователя 10, назначение которого восстановить форму и амплитуду сигнала, искаженного при прохождении по длинному проводнику связи. Сигнал управления с выхода формирователя 10 поступает на два усилителя 11, назначение которых — обеспечить мощные выходы с нагрузочной способностью, достаточной для передачи сигналов управления по длинным линиям связи до нагрузки с минимальными искажениями. С выхода первого усилителя 11 сигналы управления поступают во входной блок данного РМ, а выход второго усилителя 11 подготовлен для подсоединения следующего PM. По сигналам из блока 4 данные из буферной памяти накопителя 9 выбранного PM поступают на вход формирователя 10, с выхода которого через схему ИЛИ 12 поступают нэ вход усилителя 11 и далее либо на входы блоков 5 и 6, либо, если рассматривается PM на ближайший к блокам 5 и 6, на вход следующего по направлению шинного формирователя 3. Во втором случае данные поступают во второй формирователь 10 следующего шинного формирователя 3. С выхода формирователя 10 данные поступают на вторые входы схемы ИЛИ 12. На первых входах схемы ИЛИ 12 данные отсутствуют, т,к. по условию считываться данные могут одновременно только из одного какого-либо накопителя 9. Таким образом, шинный формирователь 3 является в данном случае транслятором данных от одного шинного формирователя к другому. ., Телеметрическая коса 1 предназначена для сбора данных с сейсмоприемников, оцифровки и передачи данных в бортовую аппаратуру. Входной блок 2 предназначен для формирования сигналов управления телеметрической косой 1, приема данных с телеметрической косы обработки и хранения полученных данных в буферной памяти накопителя до перезаписи в блок 6. Контроллер 7 предназначен для сопряжения выхода телеметрической косы 1 с входом коррелятора 8 по физическим и логическим параметрам и передачи сигналов управления в телеметрическую косу 1, Из шинного формирователя 3 в генератор 13 (см. фиг, 5) поступает код, определяющий период генерируемых синхроимпульсов. С выхода генератора 13 синхроимпульсы через усилитель 11 поступают в телеметрическую косу 1 для синхронизации передачи данных по косе. Данные с выхода телеметрической косы 1 через формирователь 10 поступают на вход буферного регистра 17, а с его выхода — на вход коррелятора 8, применяемого при работе вибросейсмическим методом, С выхода коррелятора 8 данные поступают в накопитель 9. Накопитель 9 выполняет две функции; функцию накопителя слабых воздействий и функцию буферной памяти, хранящей накопленную информацию до перезаписи в регистратор 6, Блок 4 предназначен для синхронизации работы всех блоков телеметрической системы. На него могут быть возложены частично или полно- . стью и функции устройств управления блоков, входящих в состав регистрируюшего модуля, например функции генератора тактирующих импульсов 13, контроллера 7. В простейшем случае блок 4 должен перед работой телеметрической системы устано1777109 вить параметры и режимы всех блоков системы, для чего в каждый блок должна быть передана установочная команда. По команде "Старт", которую выдает оператор, триггер 16 устанавливается в единицу, разрешая прохождение синхроимпульсов с выхода генератора 13 на вход счетчика 14. Перед началом счета счетчик 14 обнулен нулевым выходом триггера 16. С выхода счетчика 14 коды, последовательно изменяясь от 0 до N, поступают на вход ПЗУ 15 в качестве адресов ячеек памяти, где записаны командные слова блока 4. Командное слово состоит из двух частей. В первой части находится адрес блока. к которому относится данная команда, а во второй части находится код команды. информирующий адресуемый блок о его параметрах и режиме работы, В последнем слове ПЗУ находит ся команда, устанавливающая триггер 16 в исходное состояние, прекращающая режим установки параметров системы и запускающая телеметрическую систему в работу в соответствии с установленными режимами и параметрами. Формула изобретения Сейсмическая телеметрическая система, содержащая блок управления, блок воспроизведения, регистратор, по крайней мере два входных блока и телеметрические косы по числу входных каналов, причем выход данных каждой телеметрической косы соединен с входом данных соответствующего входного блока. а вход управления — с выходом управления соответствующего входного блока, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности системы путем обеспечения возможности компановки сейсмической телеметрической системы с требуемым числом телеметрических кос, в нее введены шинные формирователи по числу водных блоков, причем выход данных каждого входного блока соединен с первым входом соответствующего шинного 15 формирователя, а вход управления — с первым выходом управления шинного формирователя, выход управления блока управления соединен с входом управления первого шинного формирователя, при этом вторые выходы управления каждого шинного формирователя, начиная с первого, соединены с входами управления каждого последующего шинного формирователя, выход данных первого шинного формировате25 ля соединен с входами данных блока воспроизведения и регистратора, при этом вторые входы данных каждого шинного формирователя, начиная с первого, соединены с выходами данных каждого последующего шинного формирователя. от 9 к9 кб ЬЛа vibhu обад 1777109 Фиг. 4. «о ст отЗ РИГ. 5 Составитель А. Пахотин Редактор M. Кузнецова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О, Густи Заказ 4121 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбина Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101
