CS265024B1 - Zapojení přenosného scizmoakustického testeru - Google Patents

Abstract

Zapojení přonooného oeiznioakuotickáho testeru je určeno pro automatické vyhodnocování seizmoakustické aktivity horninového masivu o možnosti jeho nasazení i v prostředí se zvýšeným nebezpečím "výbuchu, například prognozování a prevence důlních otřesů v inženýrské geologii, stavebnictví, kontrolo a vyhledávání poruch parovodů n všude tam, kde je nutno zazníuncnávat a vyhodnocovat akustickou emisi. Signál zo seizmoakustického snímače je spojovací kabelází přiveden vo vyhodnocovací jednotce na vstup zesilovače s řiditelnýmz zesílením. Obvod řízení zesílení ovládá jednak zesilovač s řiditelným zesílením ■: a zároveň je jeho otav^předáván do jednočipového mikropočítače pro následné j zpracování. Zesílený signál je z výstupu ■-1 zesilovače s řiditelným zesílením veden 1 jednak do obvodu akustického připosle-, chu a zároveň na vstup obvodu absolutní hodnoty.

Description

Vynález řeší zapojení přenosného sei^moakustického testeru pro automatické vyhodnocování sei^jnoakustickó aktivity horninového masívu. Řešení testeru je provedeno tak, že je možné jeho nasazení i v prostředí se zvýšeným nebezpečím výbuchu.

Jsou známa zapojení různých seixmoakustických aparatur, určená k mpřerií seizmoakustické aktivity, vznikající v horninovém masivu při .dobývacich pracích. Většina těchto zařízení používaných k záznamu přirozených horninových impulsů jsou - © rozsáhlé stacionární aparatury, umístěné v geomechanických laboratořích a propojené se snímači umístěnými v porubech, dlouhou, nákladnou a k zanášení intenferenčního rušení náchylnou kabeláží. Výhodou těchto aparatur umístěných na povrchu dolu je však možnost zpracování řady parametrů přirozeného horninového impulsu, případně záznamu celého vlnového obrazu a možnosti sledování mnoha kanálů. Druhou skupinu tvoří’ přenosné přístroje určené zejména ke zpřesnění místní prognózy vzniku horských otřesů, prováděné vrtnými testy pro stanovení stupně ohrožení, k objektivizaci individuálního pozorování, k upřesnění zón zvýšené napjatosti uhelného pilíře při odlehčovacím vrtání, případně doplnění údajů stacionárních sei^moakustických aparatur..Tato zapojeni, respektive zařízeni, tak jak jsou známa, mají řadu nevýhod či omezení, která, většinou vyplývala z přísných požadavků na jiskrově bezpečná zařízení III. třídy /i /. Dosud konstruovaná zařízení využíci vající převážně TTL obvody umožňovala zaznamenávat sei^moakustickou aktivitu pouze na jedné či dvou komparačních hladinách, přičemž indikace četnosti se prováděla na elektromechanických počítadlech, a nebo byla pro omezený počet četnosti zobrazována na LED zobrazovací (pouze u přístrojů pro třídu i^)

- 2 265 024

Obsluha pracující s těmito zařízeními pak v daných časových intervalech a nebo v okamžicích daných technologií odlehčovacího vrtání odečítala a zaznamenávala dané četnosti, ze kterých pak následně vypočítávala požadované údaje.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení přenosného soizmoakustického testeru podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstup seizweakustického snímače je spojen spojovací kabeláží s prvním vstupem zesilovače s řiditelným zesílením, k jehož druhému vstupu je připojen první výstup obvodu řízení zesílení a výstup zesilovače s řiditelným zesílením je spojen jednak se vstupem akustického připoslechu a prvním vstupem obvodu absolutní hodnoty, !< jehož druhému vstupu je připojen kontrolní obvod napájení, zatímco výstupy obvodu absolutní hodnoty jsou připojeny na vstup analogově-číslicového převodníku špičkové amplitudy, jehož výstupy jsou spojeny jednak se vstupy řídicího jednočipového mikropočítače a se vstupem spou šteclho obvodu, jehož výstup je rovněž přiveden na jeden ze vstupních obvodů jednočipového mikropočítače, k jehož dalším vstupům jsou připojeny spínače ovládacích tlačítek, výstupy paměti programů á výstupy obvodu řízeni zesílení, přičemž ' k výstupům jednočipového mikropočítače je připojena zobrazovací jednotka, obvod akustické indikace, analogově číslicový převodník špičkové amplitudy a vyrovnávací mezipamět adres, která je spojena svými výstupy se vstupy paměti programu, zatímco ke vstup-výstupním obvodům řídícího jednočipového mikropočítače je připojena pamět dat.

o

Zapojení přenosného seižmoakustickóho testeru má přednosti v tom, že na rozdíl od známých zapojení umožňuje vyhodnocovat seizmoakustickou aktivitu v šesti napěťových úrovních přičemž komparační práh se nastavuje v průběhu laděni automaticky. Dále umožňuje nejen sumaci seizjnoakustické četnosti v příslušných intervalech (vztažných k hloubce vrtu či času měření), ale provádí i výpočet příslušných výsledných údajů, které se musely po odečtu provádět manuálně. Tyto údaje je možno jednak zobrazit na zobrazovači a použít k rozhodování

265 U24 přímo v důlních podmínkách a nebo uchovat v paměti a znovu zobrazit v geofyzikální laboratoři a tím přispět k objektivizaci daného měření, které bylo někdy znehodnocováno nesprávným odečtem obsluhy v důlních podmínkách. Další výhodou je díky minimalizovanému odběru (použiti C-MOS obvodů) možnost používat zařízení v prostředí se zvýšeným nebezpečím výbuchu (i ), což většina dosavadních zařízení neumožňovala ani v podstatě jednodušší verzi. Další nespornou výhodou je automatické nastavování komparační úrovně, automatický přepočet podle nastaveného zesílení a automatická kontrola funkce a pamětové části přístroje. Při všech těchto vlastnostech Vychází přístroj velice malý a snadno přenosný.

Na přiloženém výkresu je znázorněn příklad blokového schématu přenosného seizmoakustického testeru podle vynálezu.

- Signál ze seizmoakustického snímače 1_, je spojovací kabeláží 2 přiveden ve vyhodnocovací jednotce na vstup zesilovače s řiditelným zesílením .3. Obvod řízení zesílení 4 ovládá jednak zesilovač s řiditelným zesílením J3 a zároveň je jeho stav předáván do jednočipového mikropočítače, 12 pro následné zpracování. Zesílený signál je z výstupu zesilovače s řiditelným zesílením 3- veden jednak do obvodu akustického připoslečhu ti a zároveň na vstup obvodu absolutní hodnoty (5. Do tohoto obvodu je možno přivést napětí z kontrolního obvodu napájení 7 a otestovat tak napětí akumulátorového zdroje 19. Výstup obvodu absolutní hodnoty 6 je spojen se vstupem analog.ově-číslicového převodníku špičkové amplitudy 9. Tento obvod nejen prováfi ** dí analogově-číslicový převod, ale uchovává si v paměti i nejvyšší dosaženou amplitudu dané vzorkovací periody. Výstupy analogově-číslicového převodníku špičkové amplitudy 9 jsou přivedeny na vstupy řídicího jednočipového mikropočítače 12, který zároveň jedním ze svých výstupů řídí zpětně analogově číslicový převodník špičkové amplitudy S3. Start převodu je prováděn spouštěcím obvodem 10, který je svým vstupem připojen na jeden výstup analogově-číslicového převodníku špičkové amplitudy 9. a svým výstupem na jeden ze vstupů řídicího jednočipového mikropočítače 12, k jehož dalším vstupům jsou připo26^ 024 «μ m jeny spínače ovládacích tlačítek 11, s jehož pomocí lze volit jednotlivé funkce přístroje či zobrazování příslušných údajů na zobrazovací jednotce Q. Určité stav/přístroje a stlačování ovládacích tlačítek je signalizováno obvodem akustické indikace 13, řízeného z jednoho výstupu řídicího jednočipového mikropočítače 12. Pro zvětšení kapacity jeho paměti je k jeho vstupvýstupním obvodům připojena pamět dat 14 a s vyrovnávací mezipaměti adres .16, také pamět programu 15. Oednotlivé obvody jsou napájeny z akumulátorového zdroje 19 přes omezovači obvod jiskrově bezpečné části I3X třídy 16 a blok jiskrově bezpečných napájecích napětí 17. Akumulátorový zdroj 19 spolu s omezovacím obvodem jiskrově bezpečné části III, třídy 16 tvoří speciální neVýbušný závěr 21. V prostředí bez nebezpečí výbuchu je možno akumulátorový zdroj 19 dobíjet z nabíjecího zdroje 20.

Zapojení podle -vynálezu je možno s výhodou používat při řešení problematiky prognózy a prevence důlních otřesů v inženýrské geologii, stavebnictví, kontrole a vyhledávání poruch parbvodů a všude tam, kde je nutno zaznamenávat a vyhodnocovat akustickou emisi.

Claims (3)

1. Zapojení přenosného seizmoakustickóho tesleru, sestávajícího ze sei^.moakustického snímače, spojovací kabeláže a registrečs ni a vyhodnocovací jednotky, vyznačené tím, že výstgp seiz.moakustického snímače (1) je spojen spojovací kabeláží (2) s prvním vstupem zesilovače s řiditelným’ zesílením (3), k jehož druhému vstupu je připojen první výstup obvodu řízení zesílení (4), a výstup zesilovače s řiditelným zesílením (3) je 'spojen jednak se.vstupem akustického připoslechu (5) a prvním vstupem obvodu absolutní hodnoty (6), k jehož druhému vstupu je připojen kontrolní obvod napájení (7), zatímco výstupy obvodu absolutní hodnoty (6) jsou připojeny na vstup analogově-číslicového převodníku špičkové amplitudy (9), jehož výstupy jsou spojeny jednak se vstupy řídicího jednočipového mikropočítače (12) a se vstupem spouštěcího obvodu (10), jehož výstup je rovněž přiveden na jeden ze vstupních obvodů jednočipového mikropočítače (12), k jehož dalším vstupům jsou připojeny spínače ovládacích tlačítek (11), výstupy paměti programů (1S), a výstupy obvodu řízení zesílení (4), přičemž k výstupům jednočipového mikropočítače (12) je připojena zobrazovací jednotka (8), obvod akustické indikace (13), analogově číslicový převodník špičkové amplitudy (9) a vyrovnávací mezipamět adres (16), která je spojena svými výstupy se vstupy paměti programu (15), zatímco ke vstup-výstupním obvodům řídicího jednočipového mikropočítače (12) je připojena pamět dat (14).

2. Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že výstup akumulátorového zdrpje (19) je připojen ke vstupu omezovacího obvodu jiskro-? vě bezpečné části III. třidy (18), který je svým výstupem připojen na blok jiskrově bezpečných napájecích napětí (17), k jehož výstupu jsou paralelně připojeny vstupní zesilovač s řiditelným zesílením (3), obvod absolutní hodnoty (6), kontrolní obvod napájeni (7), zobrazovací jednotka (8), analogověčíslicový převodník špičkové amplitudy (9), spouštěcí obvod 10),

265 024 řídicí jednočipový mikropočítač (12), obvod akustické indikace (13), pamět dat (14), pamět programu (15) a vyrovnávací mezipamět adres (16), omezovači obvod jiskrově bezpečné části III. třídy a akumulátorový zdroj (13) tvoří speciální nevýbušný závěr (21).

3. Zapojení podle bodu 1 a 2, vyznačené tím, že v prostředí bez nebezpečí výbuchu je možno ke vstupu akumulátorového zdroje (1S) připojit výstup nabíjecího zdroje (20).