Устройство управления импульсными источниками сейсмических колебаний

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик р>966635 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 020381 (21) 3255739/18-25

Р1 М К з с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 V 1/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

РЗ) УДК 550. 83 (088.8) Опубликовано 1510.82, Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 15.10.82 (72) Автор .изобретения

В.И. Кауфман

ШТЕ

ТЕХН

Украинский научно-исследовательский геолого азвефВЙ институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ

СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к невзрывному возбуждению сейсмических колебаний и предназначено для разноименного запуска по радио импульсных 5 невзрывных источников, работающих в режиме накопления и.передачи сигна;ла отметки момента.

Известны устройства управления возбуждением сейсмической энергии, . основными функциональными узлами которых являются приемопередатчик, датчик сигнала вертикального времени, формирователь выходного сигнала, буферные каскады и детектор (1).

Недостатками этих устройств являют- 15 ся из невысокая точность и непригодность для управления срабатыванием импульсных невзрывных источников, ра ботающих в режиме накопления.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являются уст. ройства управления импульсными источниками сейсмических колебаний, содержащее в командном блоке последовательно соединенные генератор поднесу- 25 щей частоты, электронный ключ .и передатчик, соединенную с электронным ключом схему автоматики, последовательно соединенные приемник, фильтр выаокой частоты, детектор, селектор ЗО длительности и формирователь сигнала записи отметки момента, а в управляемом .блоке — схему автоматики, последовательно соединенные приемник, фильтр высокой частоты, детектор,селектор длительности и формирователь импульс команды, последовательно соединенные генератор поднесущей частоты, электронный ключ и передатчик, соединенный с электронным ключом формирователь импульса отметки момен-: та (21 °

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности цик лического инициирования возбуждающих импульсов и приема измерительной информации, и тем самым непригодность их применения для работы с невзрывными, работающими в режиме накопления.

Кроме того, ему присуще появление ложных импульсов в .выходных цепях при переключении режимов работы радиостанции в случае работы сейсмостанции в режиме "Накопление", а также оно содержит жесткую защиту в прием» ном .канале управляемого блока, что снижает его .надежность в случае использования для циклического многократного инициирования командных им.ПУЛЬСОВ °

966635

Цель изобретения — создание устройства управления, обеспечивающего управление импульсными невзрывными источниками сейсмических колебаний и обладающего повышенной надежностью, позволяющего производить запуск по 5 радио импульсных невзрывных источников, работающих в режиме накопления, регулировать форму и длительность ударного воздействия при группировании невзрывных источников. 10

Поставленная цель достигается тем, что в устройство управления импульсными источниками сейсмических колебаний, содержащее в командном блоке последовательно соединенные генератор поднесущей частоты, электронный ключ и передатчик, соединенную с электронным ключом схему автоматики, последовательно соединенные приемник, фильтр высокой частоты, детектор, селектор длительности и формирователь сигнала записи отметки момента, а в управляемом блоке — схему автоматики, последовательно соединенные приемник, фильтр высокой частоты, детектор, селектор длительности и формирователь

25 импульса комангВя, последовательно соединенные генератор поднесущей частоты, электронный ключ и передатчик, соединенный с электронным ключом формирователь импульса отметки момента,.ЗО введены в командный блок два элемента задержки, одновибратор, установочный триггер, счетчик. числа ударов, причем входы первого и второго элемен- тов задержки соединены со схемой ав- 35

„ томатики, выход первого элемента задержки соединен со схемой автоматики, схема автоматики соединена с одним из входов установочного триггера,выход второго элемента задержки соеди- 40 нен с другим входом установочного триггера, выход которого соединен с формирователем сигнала записи отметки момента, вход одновибратора соединен со схемой автоматики, его выход подключен к формирователю сигнала записи отметки момента, выход которого сбединен с входом установочного триггера и счетчиком числа ударов, один из входов установочного триггера и счетчик числа ударов соединены со схемой автоматики, а в управляе. мый блок введены схема совпадения, установочный триггер, кнопочный выключатель, узел регулируемой задержки, формирователь .импульсов разре55 . шения прохождения команды, двоичная пересчетная схема, счетчик числа ударов, причем один из нормально разомкнутых контактов кнопочного выключателя и один из входов схемы совпа- 60 дения соединены с выходом формирова теля импульса команды, выход схемы совпадения соединен со схемой автоматики, двоичной пересчетной схемой и сшним из входов установочного триг- 65 гера, выход которого соединен с уз,лом регулируемой задержки, второй нормально разомкнутый контакт кнопочного выключателя. соединен с двоичной пересчетной схемой, выходы которой соединены с узлом регулируемой задержки, формирователем импульса разрешения прохождения команды и схемой автоматики, выход узла регулируемой задержки соединен с вторым входом установочногo триггера и счетчиком числа ударов, выход которого соединен с двоичной пересчетной схемой, выход формирователя импульсов разрешения прохождения команды соединен с одним из нормально замкнутых контактов кнопочного выключателя, второй нормально замкнутый контакт которого соединен с входом схемы совпадения, один из входов установочного триггера, формирователь импульсов разрешения прохождения команды, двоичная пересчетная схема и счетчик числа (.даров соединены со схемой автоматии.

На фиг. 1 представлена структурная схема командного блока устройства управления импульсными невзрывными источниками сейсмических колебаний; на фиг. 2 — структурная схегла управляемого блока устройства управления импульсными невзрывными источниками сейсмических колебаний.

Устройство содержит генератор 1 поднесущей частоты, электронный ключ

2, передатчик 3, элемент 4 задержки, схема 5 автоматики, приемник 6, фильтр 7 высокой частоты, детектор

8, селектор 9 длительности, формирователь 10 сигнала записи отметки момента, одновибратор 11, счетчик 12 числа ударов, элемент 13 задержки, установочный триггер 14, схема 15 автоматики, схема 16 совпаления, установочный триггер 17, кнопочный выключатель с контактами 18.1 и 18.2 узел 19 регулируемой задержки, формирователь 20 импульсов разрешения прохождения команды, приемник 21,фильтр

22 высокой частоты, детектор 23, селектор 24 длительности, формирователь

25 импульса команды, двоичная пере-. счетная схема 26, счетчик 27 числа ударов, генератор 28 поднесущей частоты, электронный ключ 29, передатчик 30, формирователь 31 импульса отметки момента.

Генератор 1 поднесущей частоты (фиг. 1) через электронный ключ 2, управляемый схемой 5 автоматики, подключен к схеме 5 автоматики. Схема

5 автоматики соединена с элементом

13 задержки и элементом 4 задержки, выход которого подключен к схеме 5 автоматики, которая соединена с одним из входов установочного триггера 14. Вход одновибратора 11 соединен со схемой 5 автом,этики, а его

966635 выход подключен к формирователю 10 сигнала записи отметки момента. Выход элемента 13 задержки соединен с установочным триггером 14, выход которого подключен к формирователю 10 сигнала отметки момента. Приемник 6, фильтр 7 высокой частоты, детектор 8, селектор 9 длительности и формирователь 10 сигнала записи отметки момента составляют последовательно соединенную цепь приемного канала командного блока. Выход формирователя 10 сигнала отметки момента подключен к одному из входов установочного триггера 14 и счетчику 12.числа ударов.

Счетчик числа ударов представляет собой вычитающий триггерный счетчик с индикацией состояний на светодиОдах и коммутатор на тумблерах заданного числа накоплений. Схема 5 автоматики соединена с одни л из входов установочного триггера 14 и счетчиком 12 числа ударов и подключена к выходной управляющей цепи (цепь синхронизации) сейсмостанции.

Приемник 21 (фиг. 2) фильтр 22 высоких частот, детектор 23, селектор

24 длительности и формирователь 25 импульса команды составляют последовательно соединенную цепь. Выход формирователя 25 импульса команды соединен с одним из нормально разомкнутых контактов 18.1 кнопочного выключателя и схемой 16 совпадения, выход которой соединен со схемой 15 автоматики, одним из входов установочного триггера 17 и двоичной пересчетной схемой 26.

Второй норм;,льно разомкнутый контакт

18.2 кнопочного выключателя соединен с двоичной пересчетной схемой 26.Двоичная пересчетная схема состоит из генератора опорных импульсов,элект.— ронного ключа, управляющего триггера, собственно двоичной пересчетной схемы, схемы совпадения и схемы ИЛИ и представляет собой синхронизируемый счетчик с периодом 6, с равным периоду вращения барабана сейсмостанции.

Выходы двоичной пересчетной схемы 26 подключены к узлу 19 регулируемой задержки, формирователю 20 импульсов разрешения прохождения команды и схема 15 автоматики. Узел регулируемой задержки представляет собой схему совпадения и коммутатор на тумблерах. Формирователь импульса разрешения прохождения команды представляет собой две схемы совпадения, соединенные со входами установочного триггера. Выход узла регулируемой задержки соединен с одним из входов установочного триггера 17 и счетчиком 27 числа ударов, выход которого подключен к двоичной пересчетной схеме 26.

Счетчик числа ударов представляет собой двоичную пересчетную схему,коммутатор на тумблерах и схему совпадения. Выход формирователя 20 импуль5

30. Формирователь импульса отметки момента представляет собой последовательно соединенные датчик сигнала отметки момента, дифференциальный усилитель, двухполупериодный выпрямитель, дифференциатор, пороговое и пусковое устройства.

Устройство работает следующим образом.

Командный блок.

Выдача командного сигнала и переключение режимов работы радиостанции.

В исходном состоянии радиостанция находится в режиме передачи, синусоидальный сигнал с генератора 1 поднесущей частоты через электронный ключ 2 поступает на передатчик 3. С приходом от сейсмостанции синхроимпульса (СИ) схема 5 автоматики закрывает электронный ключ 2 и прекращается прохождение частоты поднесущей на передатчик 3., определяя тем самым команду на запуск невзрывных источников. Вместе с тем схема 5 автоматики переключает радиостанцию в режим приема и запускает элемент 4 задержки, который через время, достаточное для приема сигнала отметки момента,воз.вратит схему автоматики в исходное состояние. При этом откроется элект ронный ключ 2, а радиостанция вновь. станет на передачу. При поступлении от сейс.лсстанции следующего синхроимпульса работа осуществляется аналогичным образом.

Прием сигнала отметки момента.

При включении. напряжения питания командного блока схема 5 автоматики устанавливает счетчик 12 числа ударов и установочный триггер 14 в исходное состояние. При переключении радиостанции в режим приема схема

5 автоматики запускает одновибратор

11, который в течение короткого промежутка времени, достаточного для окончания переходного процесса переключения радиостанции, дает запрет на формирователь 10 сигнала записи отметки момента, исключая тем самым запись ложного сигнала отметки момента (сигнала ON). Синусоидальный сигнал поднесущей с выхода приемника

65 са разрешения прохождения команды соединен с одним из нормально замкнутых контактов 18.2 кнопочного выключателя, второй нормально замкнутый контакт которого соединен со схемой

16 совпадения. Схема 15 автоматики соединена с одним из входов установочного триггера 17, формирователем

20 импульса разрешения прохождения команды, двоичной пересчетной схемой

26 и счетчиком 27 числа ударов. Генератор 28 поднесущей частоты через электронный ключ 29, управляемый формирователем 31 импульса отметки момента, подключен к передатчику

966635

6 поступает на фильтр 7 высокой частоты, затем демодулируется детектором 8, очищается от помех малой длительности Селектором 9 длительности и подается на формирователь 10 сигнала записи отметки момента.

При пропадании сигнала поднесущей, определяющем момент возбуждения, на выходе формирователя 10 появляется импульс, который поступает на .магнитную головку записи сейсмостанции, вход счетчика 12 числа ударов и запускает установочный триггер 14. Последний дает запрет на формирователь сигнала записи отметки момента,исклюприхода синхроимпульса (СИ) и появлением сигнала OM. Каждый выделенный сигнал ON с выхода формирователя

10 поступает на вход вычитающего счетчая .тем самым запись ложного сигнала

ON при переключении радиостанции в режим передачи. Сбрасывается установочный триггер 14 схемой 5 автоматики после ее возвращения в исходное состояние элементом 4 задержки. В случае, если сигнал отметки момента отсутствует, установочный триггер

14 будет запущен импульсом с выхода элемента 13 задержки через время, превышающее максимально возможный промежуток времени между моментом чика 12 числа ударов. Перед началом работы посредством тумблеров набирается число необходимых накоплений,которое заносится в счетчик 12 числа ударов импульсов с выхода схемы 5 авToMBòèêè. По.окончании цикла накопления .индикаторы счетчика 12 числа ударов высвечивают число несрабатываний о невзрывного источника.

Управляемый блок.

Прием командного сигнала.

При включении напряжения питания управляемого блока схема 15 автоМЪтики устанавливает двоичную пересчетную схему 26, формирователь 20 импульса разрешения прохождения команды, установочный триггер 17 и счетчик 27 числа ударов в исходное состояние. Сигнал команды передается от сейсмостанции как срыв частоты под несущей и, пройдя в управляемом блоке по цепи приемник 21, фильтр 22 высокой частоты, детектор 23, селектор

24 длительности, формирователь 25 им" пульса команды, аналогично тому,как это,происходит в командном блоке,при нажатом кнопочном выключателе запус.1кает двоичную пересчетную схему 26 с периодом 6 с, а также через .схему

16 совпадения запускает устачовочный триггер 17. Установочный триггер 17. дает разрешение на выдачу импульса узлом 19 регулируемой задержки, а двоичная пересчетная схема 26, отсчитав фиксированное время (стабильная задержка за переключение радиостанций командного и управляемого блоко.:.-, начинает работать на узел

19 регулируемой задержки. Последний через время, определенное программой работы как задержка, на срабатывание данного невэрывного источника и задаваемое прсредством тумблеров комму.татора, выдает импульс, который поступает в блок управления невзрывного источника и запускает его и срабатывает установочный триггер 17.Дво10 ичная пересчетная схема 26 управляет также работой формирователя 20 импульсов разрешения команды, который каждые 6 с вырабатывает импульс определенной длительности, определяемой

15 максимальными погрешно- сра6ахевания синхроконтакта сейсмостанции и приемопередающего тракта данного устройства. Этот импульс на время своего существования дает разрешение ъО на прохождение сигнала с формирователя 25 импульса команды через схему

16 совпадения на последующую часть схемы управляемого блока, начиная со второго командного сигнала, когда кнопочный выключатель выключен. Каждый выделенный импульс команды с выхода схемы 16 совпадения синхронизирует двоичную пересчетную схему 26, исключая,тем самым накапливание ошибки. Каждый импульс с выхода узла

19 регулируемой задержки. поступающий в блок управлейия невэрывного источника, подается также на вход счетчика 27 числа ударов, который, отсчитав число командных импульсов, предусмотренных программной и задаваемых посредством тумблеров коммутатора счетчика числа ударов, отключает двоичную пересчетную схему, т.е. фактически отключает управляемый

"6 блок.

Переключение режимов работы радиостанции.

В исходном состоянии радиостанции управляемого блока находится в режи45 ме приема. Импульс с выхода схемы

16 совпадения поступает в схему 15 автоматики, которая переключает радиостанцию в режим передачи. Через

° определенное. время после прихода сиг.

5О нала команды импульс с одного из выходов двоичной пересчетной схемы 26 поступает в схему 15 автоматики, которая возвращает радиостанцию в режим приема.

Выдача сигнала отметки момента.

При срабатывании невзрывного источника формирователь 31 импульса отметки момента выдает импульс, закрывающий своим передним фронтом электронный ключ 29. При этом прекращается прохождение синусоидального сигнала от генератора 23 поднесущей частоты на передатчик 30.

Устройство позволяет снизить зат раты рабочего времени на подготовительные операции в связи с исключе(9

966635 10 нием проводной связи между источниками возбуждения и сейсмостанцией.

Формула изобретения

Устройство управления импульсными источниками сейсмических колебаний, содержащее в командном блоке последовательно соединенные генератор поднесущей частоты, электронный ключ и 10 передатчик, соединенную с электронным ключом схему автоматики, после- довательно соединенные приемник, фильтр высокой частоты, детектор, селектор длительности и формирователь 15 сигнала записи отметки момента,а в управляемом блоке — схему автоматики, последовательно соединенные приемник, фильтр высокой частоты, детектор, селектор длительности и формирователь ур импульса команды, последовательно соединенные генератор поднесущей частоты, электронный ключ и передатчик, соединенный с электронным ключом формирователь импульса отметки момента, о т л и ч а,ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения управления импульсными невэрывными источниками сейсмических колебаний и повышения надежности управления путем цикличес- кого инициирования командных сигна-. лов, управления формой и длительностью ударных импульсов, в командный блок введены два элемента задержки, одновибратор, установочный триггер, счетчик числа ударов, причем входы первого и второго элементов задержки соединены со схемой автоматики, выход первого элемента задержки соединен со схемой автоматики, схема автоматики соединена с одним из входов уста- 40 новочного триггера, выход .второго элемента задержки соединен с другим входом установочного триггера, выход которого соединен с формирователем сигнала записи отметки момента, вход 45 одновибратора соединен со схемой автоматики, его выход подключен к формирователю.сигнала записи отметки момента выход которого соединен с вхоl дом установочного триггера и счетчиком числа ударов, один из входов установочного триггера и счетчик числа ударов соединены со схемой автоматики, а в управляемый блок введены схема совпадения, установочный триггер, кнопочный выключатель, узел регулируемой задержки, формирователь импульсов разрешения прохождения команды, двоичная пересчетная схема, счетчик числа ударов, причем один иэ нормально разомкнутых кон-актов кнопочного выключателя .и один из входов схемы совпадения соединены с выходом формирователя импульса крманды, выход схемы совпадения соединен со схемой автоматики, двоичной пересчетной.схемой и одним из входов установочного триггера, выход которого соединен с узлом регулируемой задержки, второй нормально разомкнутый контакт кнопочного выключателя соединен с двоичной пересчетной схемой, выходы которой соединены с узлом регулируемой задержки, формирователем импульса разрешения прохождения команды и схемой автоматики, выход узла регулируемой задержки соединен с вторым входом установочного триггера и счетчиком числа ударов, выход которого соединен с двоичной пересчетной схемой, выход формирователя импульсов разрешения прохождения команды соеди-. нен с одним из нормально замкнутых контактов кнопочного выключателя, второй нормально замкнутый контакт которого соединен с входом схемы совпадения, один из входов установочного триггера, формирователь импульсов разрешения прохождения команды, двоичная пересчетная схема и счетчик числа ударов соединены со схемой автоматики.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации системы управления взрывом по радио УВР.-1. M., 1976.

2. Техническое описание и инструк ция по эксплуатации устройства управления взрывом по радио УРВ-1. Львов, 1979 (прототип).

966635

Составитель Е.Городничев

Редактор. Н.Киштулинец Техред M.Teïåð Корректор Г.Решетнйк

Заказ 7838/64 Тираж 717

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4