Устройство для преобразования вибросейсмической информации

 

ияя о,о o45> а

Союз Советских

Соцмалмстичесмнх

Реслублмн

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТВЛЬСТВУ 1 661467 (Bl) Дополнительное к авт. свил-ву (22) ЗанвлЕно 14.03. 77(21) 2461941/18-25 с присоединением заявки № (23) ПрноритетОпубликовано 05.05.795юллетень № 17 г (51) М. Кл.

С 01 Ч 1/32

G 06 Р 15/34

ГОюудьрстВЮннье нзннтзт

СССР

В ДНЛаМ НЗЮ6РВТВННВ и юткрнтнй (5З1 УДК 550 834 (088.8) дата опубликования описания 30.05.79 (72) Автор изобретения

В. А. Тумаркин

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Губкина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ВИБРОСЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к обпасти сей:, сморазведки и предназначено дпя преобразования сейсмической информации, заре гистрированной при работе с вибрацион« ными источниками, в импульсную форму путем взаимной корреляции сигнала вибра- 5, тора и сигнапов сейсмической приемной системы.

Известно устройс тво, выпопняюпТее преобразования вибросейсмических сигна пов, представленных в формате плаваюшей ТВ запятой, в импульсную форму.

Устройство состоит из блоков преобрал зования порядков сигналов, запоминаюших устройств, сумматора порядков, дешифра15 торов порядков, накапливающих сумматоров fl) .

Прибор производит вычисления по кпаосической коррепяцио иной формуле

1-1 1

К ЭЕ 54Х4

rae К =* 0,1, ... М вЂ” номера отсчетов корреляционной функции Р„, 2

1 = 1,2, ..., 1 — номера отсчетов сигнала вибратора $ ° (опорного сигнапа)р

x — сейсмический сигнал.

Опорный сигнал задается обычно в виде

S =eO 2 Ô At "+ гт fat j) ) (1-1, г... X где f — нижняя частота вибраций;

f - верхняя частота вибраций; а

Т - дпитепьность вибрации;

kit. — интервал дискретизации.

Недостатками етого устройства являются большой объем и сложность оборудования. Это обьясняется тем, что при работе и реальном масштабе врем ни от данного устройства требуется очень высокая производительность

П= (3)

2Ý где П - производительность; - число отсчетов сигнала вибратора;

661467

h4 - интервал дискретизации.

Для типовых числовых значений сигна ла вибратора 1 5000, ф1 2 мсек требуется производительность П 5 мпн опер, в плавающем формате.

3 сек

Известно устройство длп вы и!".ïåí!ÿ корреляционных функций .от сейсмических сигналов, содержащее небольшой обьем оборудования.

1ф

Устройство вычисляет знаковые корре пяционные функции, содержит входные устройства, сравнивающие устройства, генераторы случайных равновероятных сигналов, схемы совпадения, счетчики, дели3$ тель-коммутатор (2 1 .

Недостатком устройства является невысокая точность и малый динамический диапазон импульсного выходного сигнала, вследствие грубого знакового кодирова- ния входных сигналов.

Из известных устройств аналогичного названия наиболее близким по технической сущности является многоканальный корре25 лятор, содержащий экстрематоры, сумматор, фильтры, узкополосные корреляционные блоки (3 1.

Недостатками устройства являются большой обьем оборудования и невысокая точность. Поскольку устройство содержит

5-10 узкополосных корреляторов, экстрематоров и фильтров, то объем его оборудования примерно в 5-10 раз больше объеме оборудования одноканального коррелятора.

Невысокая точность объясняется тем, что устройство обеспечивает приемлемую точность лишь для нормальных случайных процессов. Кроме того, корреляционная . функция этих процессов должна хорошо аппроксимироваться функцией вида

2 2.

y(y)g. (4)

° Сигнал вибратора имеет распределение, 4$ существенно отличное от нормального, а его корреляционная функция выражается в виде . R(g) - аоа2Ж1 с (5)

ЫРГ существенно отличном от выражения (3), поэтому погрешность при ора при вычислении корреляционных функций от вибросейсмических сигналов черезмерно велик4., Бель предлагаемого изобре гения сокращейие объема оборудования и повышение точности устройства.

Для этого в предлагаемое устройство введены счетчик синхроимпульсов, блок вентилей И, запоминающее устройство номеров экстремумов, залом инаюшее устройство сейсмического сигнала, суммаI тор адресов, причем входная шина синхроимпульсов сигнала вибратора подсоединена через счетчик синхроимпульсов к перво му входу блока вентилей И, второй вход которого подключен к сигнальному выходу экстрематора, знаковый выход которого соединен с первым входом запоминаюш го устройства номеров экстремумов, второй вход которого подключен к выходу блока вентилей И, первый выход pro соединен с управляющим входом накапливающего сумматора, а второй выход - co входом сумматора адресов, выход которого подключен к адресному входу запоминающего устройства сейсмического сигнала, информационный вход которого подсоединен ко входу сейсмического сигнапа, а выходчерез накапливающий сумматор соединен со входом фильтра.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит экстрематор 1, вход которого соединен со входом А сигнала вибратора, входная шина синхроимпупьсов сигнала вибратора В подключена на вход счетчика 2 синхроимпульсов, выход которого подключен к первому входу блока 3 вентилей И, второй вход которого соединен с сигнальным выходом .экстрематора 1. Знаковый выход экстрематора 1 соединен с первым входом запоминающего устройства 4 номеров экстремумов, второй вход которого подключен к выходу блока 3 вентилей И. Первый выход запоминающего устройства номеров экстремумов соединен с управпяющим входом накапливающего сумматора 5, а второй его выход соединен со входом сумматора 6 адресов, на втором входе К которо- го автоматически устанавливается номер отсчета К корреляционной функции, вычисляемого в данном цикле. Выход сумматора 6 адресов соединен с адресным входом запоминающего устрой сгва 7 сейсмического сигнала, информационный вход которого подключен ко входу сейсмического сиг» нала В устройства. Выход запоминающего устройства сейсмического сигнала соединен с информационным входом накапливающего сумматора 5, выход которого через фильтр 8 соединен с выходом устройства.

661467

Устройство для преобразования вибро« сейсмической информации, содержащее эк

Работа устройства основана на топ, порядкового номера экстремального отчто в запоминающее устройство номеров счета. Номер этого экстремума поступает экстремумов помещаются не все отсчеты с выхода блока 3 вентилей И на второй опорного сигнала вибратора 5 вход запоминающего устройства 4 номеров

1 2, ." Й, как в выражении (1), а экстремумов, на первый вход которого в лишь порядковые номера и экстремумов то же время подается знак этого экстреС опорного сигнала. Как следует иэ формулы мума со знакового выхода экстрематора. (2) экстремальные значения опорного Номер экстремума и его знак записывается в ячейку запоминающего устройства 4

S(nR)=+6

10 номеров экстремумов. Номер и эпак спе{6)" дующего экстремума запишутся таким же испо экстремумов во много раз (пример- обрыом в следующую яч"йку ого эапно в 6-10) ме

-10) меньше общего числа отсче- минающего устроиства и т.д. B запомина-! тов 1 опорного сигнала. Подставляя вы- ющее устройство 7 сейсмического сигнаРажение (6) в формулу (1). приходим к ла записываются все отсчеты сейсмическо1$

Формуле вычислений корреляционнйх функ- го сигнала х со входом сейсмического игнапа С. После заполнения обоих запо. R =« Е X (n + k)

Ь пинающих устройств начинается вычислик=Т С=1 е (7) гепьный процесс. где Ь вЂ” общее чис по,экстремумов, опорно20

В сумматор 6 адресов из запоминаюго сигнала, во много раз меньше общего щего устройства 4 номеров экстремумов числа отсчетов 3 опорного сигнала (напри- поступает номер экстремумов и, а на мер, при 1 = 5000„= 600). другой вход К сумматора на устройства

П и вычислениях п фо м (7)

/ ри вычислениях по формуле (7) отпа- управления.автоматически поступает иод ет необходимость в перемножителе, так мер отсчета корреляционной функции К. как вычисления сводятся к апгебраическо- На выходе сумматора 6 адресов образует ,му сложению, требуемая производительность ся сумма tl, которая поступает е+к на адресный вход запоминающего устройо ства 7 сейсмического сигнала, откуда иэ36

СА .. о . (8) влекается соответствующий отсчет х

Дпя приводимого примера П 300 тыс. (n + К), который поступает на вход опер./сек. Это позволяет резко снизить накапливающего сумматора 5, на управобьем оборудования и упростить его. пяющий вход которого в то же время поЧтобы вычисления по экстремальным дается знак экстремума с первого выхозначениям не приводили к заметйым пог- да запоминающего устройства номеров экрешностям за счет преобладания в спект- стремумов. В соответствии со знаком наре экстремированного сигнала высоких капливающий сумматор алгебрчически причастот, выходной сигнал пропускается че- бавляет X (tl .„) к ранее накоплене+ к рез фильтр 8 с трапецеидапьной частотной - ной сумме. Когда на выходе накапливаю40 характеристикой, восстанавливающей спектр щего сумматора 5 образуется очередной корреляционной функции и ее форму. Про- отсчет корреляционной функции Ы веденные опенки показали, что методиче- к О, I. 2, .;. М, он поступает на:вход;

k ская погрешность устройства должна быть фильтра 8, который корректирует частотменее 3%.

45 ную характеристику и форму поспедоваПредлагаемое устройство работает сле- тельности отсчетов выходного сигнала. дующим образом. Внедрениб предлагаемого устройства

Отсчеты сигнала вибратора $ со вхо- позволит не менее, чем в 5 раэ снизить да сигнала вибратора А поступают на его стоимость, что должно обеспечить вход экстрематора 1, а со входной шины экономию порядка 10 тыс. руб. на кажсинхроимпульсов сигнала вибратора В на дое устройство. Кроме того, предлагаетвход счетчика 2 отсчетов поступают син- ся повышение качества сейсмических махроимпульсы егих отсчетов. На выходе териалов, что обеспечивает большую экосчетчика 2 отсчетов образуются порядк(- номию для, народного хозяйства. вые номера отсчетов. Когда экстрематор

1 обнаруживает экстремальный отсчет ф о р м у л а и з о б р е т е н и я опорного сигнала, на его сигнальном выходе возникает импульс, который стробирует передачу через блок 3 вентилей И

Ф > ° фа@ >

„,,.;,.в 1

661467 8 стрематор, накапливающий сумматор H управляюшим входом накапливающего сумфильтр, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что матора, а второй выход - со входом сумс цепью сокрашения оборудования и ловы матора адресов, выход которого подключен шенин точности устройства, в него вве- к адресному входу запоминающего устройдены счетчик синхроимпульсов> блок s«- ства сейсмического сигнала, информацитилей И, запоминающее устройство номе онный вход которого подсоединен ко входу ров экстремумов, запоминаюшее устро"- сейсмического сигнала, а выход - через ство сейсмического сигнала, сумматор накапливаюший сумматор соединен со вхоадресов, причем входная шина синхроим- дом фильтра, пульсов сигнала вибратора подсоединена 10

" чары счетчик синхроимпульсов к первому Источники информации, принятые во входу блока вентилей И, второй вход ко- внимание при экспертизе тьрого подключен к сигнальному выходу;1. Патент США ¹ 3863058, экстрематора, знаковый выход которого со- кл 6 06 Р 15/34, 1975. единен с первым входом запоминаюшего 1% 2. Авторское свидетельство СССР устройства номеров экстремумов, второй № 304583, кл. С 06 Р 15/34> 1971. вход которого:подключен к выходу блока 3. Авторское свидетельство СССР вентилей И, первый выход его соединен о И 452829, кл. G 06 Р 15/34, 1975. Составитель Т. Райсова

Редактор Б. Павлов Техред Н. Бабурка Корректор Г. Назарова

Заказ 2460/47 Тираж 696 Подписное

ЯНИИПИ Государственного комитета СССР цо делам изобретений и открытий х 13005, Москва, 5, Рауша каянаб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4