RU2008700C1

RU2008700C1 - Method of registration of seismic signals with digital seismometric equipment

Info

Publication number: RU2008700C1
Authority: RU
Inventors: В.В. Ковалев; С.Н. Суров; Ю.П. Сухов
Original assignee: Малое государственное предприятие по экологическому и гидрофизическому приборостроению "Экотехника МИФИ"
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1994-02-28

Abstract

FIELD: seismometry. SUBSTANCE: in advance each seismograph is manufactured on the base of microprocessing structure, its information media are fabricated in the form of preliminary on-line storage and on-line storage and central control station is made in the form of controlling computer. Lower f_l and upper f_u frequencies of registered seismic signals as well as discretization frequency f_d are set for each seismograph from controlling computer. The latter is chosen from relation f_d=k₁f_u, where k₁=2-4. Directly after reception and analog-to-digital conversion of seismic signals they are recorded into region of preliminary on-line storage so it stores information on signals for last time interval with value Δt=k₂/f_l, where k₂=1-1.5. If magnitude of signal exceeds threshold of any of seismographs content of preliminary on-line storage is transferred into on-line storage and signals are continued to be registered in the latter till magnitude of extremum of signal drops below threshold. Later information from on-line storages of all seismographs is sent into controlling computer. EFFECT: improved operational characteristics and efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к сейсмометрии, в частности к способам регистрации сейсмических сигналов многоканальной цифровой сейсмометрической аппаратурой. The invention relates to seismometry, in particular to methods for recording seismic signals with multi-channel digital seismometric equipment.

Известен способ регистрации сейсмических сигналов многоканальной цифровой сейсмометрической аппаратурой, включающий преобразование механических колебаний почвы в электрические сигналы, их усиление и фильтрацию, аналого-цифровое преобразование, запись информации на магнитную ленту и обработку зарегистрированной информации на ЭВМ [1] . К недостаткам данного способа следует отнести нерациональное использование накопителя информации (магнитофона). Другим недостатком является низкая надежность устройств, реализующих данный способ, обусловленная наличием движущихся частей, чувствительностью к вибрациям и внешним магнитным полям. A known method of recording seismic signals with multi-channel digital seismometric equipment, including the conversion of mechanical vibrations of the soil into electrical signals, their amplification and filtering, analog-to-digital conversion, recording information on magnetic tape and processing the recorded information on a computer [1]. The disadvantages of this method include the irrational use of an information storage device (tape recorder). Another disadvantage is the low reliability of devices that implement this method, due to the presence of moving parts, sensitivity to vibration and external magnetic fields.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ регистрации сейсмических сигналов многоканальной цифровой сейсмометрической аппаратурой, включающий расположение в заданных пунктах многокомпонентных сейсмографов, связанных с центральным пунктом управления, настройку сейсмографов на разные пороги срабатывания, непрерывный прием сейсмических сигналов каждым сейсмографом и сравнение модуля сигналов с соответствующими порогами, при превышении модулем сигнала порога на любом из сейсмографов - регистрацию сигнала на носитель информации и анализ истинности сейсмического события. Пороги срабатывания сейсмографов устанавливают с диапазоном изменения уровней в 2-5 раз в зависимости от места расположения сейсмографов на грунте. Сейсмическое событие считают истинным, если на центральный пункт управления поступают сигналы о превышении порогов срабатывания по крайней мере с двух сейсмографов. При этом с центрального пункта управления подают сигнал о включении регистрации сигналов на носители информации на всех сейсмографах [2] . The closest in technical essence to the claimed object is a method for recording seismic signals with multichannel digital seismometric equipment, including the location at specified points of multicomponent seismographs associated with a central control point, setting the seismographs to different operating thresholds, continuous reception of seismic signals by each seismograph and comparing the signal module with the corresponding thresholds, if the module exceeds the threshold signal on any of the seismographs - registration ju signal to the storage medium and analysis of the truth of the seismic event. The seismographs thresholds are set with a range of level changes of 2-5 times depending on the location of the seismographs on the ground. A seismic event is considered true if signals are sent to the central control point that the thresholds for exceeding at least two seismographs have been exceeded. At the same time, a signal is sent from the central control point to turn on the registration of signals to information carriers on all seismographs [2].

Недостатком данного способа является значительная вероятность потери полезной информации, недостаточная достоверность зарегистрированной информации из-за неоптимального использования носителей информации сейсмографов. The disadvantage of this method is the significant probability of loss of useful information, insufficient reliability of the recorded information due to the non-optimal use of information carriers of seismographs.

Цель изобретения - создание такого способа, в котором операции, проводимые над элементами сейсмометрической аппаратуры, в частности над носителями информации сейсмографов, последовательность операций и условия их проведения позволили бы уменьшить вероятность потери информации, повысить достоверность зарегистрированной информации путем оптимизации использования носителей информации сейсмографов. The purpose of the invention is the creation of such a method in which operations carried out on elements of seismometric equipment, in particular on information carriers of seismographs, the sequence of operations and the conditions for their implementation would reduce the likelihood of information loss, increase the reliability of recorded information by optimizing the use of information carriers of seismographs.

Цель достигается тем, что в известном способе регистрации сейсмических сигналов многоканальной цифровой сейсмометрической аппаратурой, включающем расположение в заданных пунктах многокомпонентных сейсмографов, связанных с центральным пунктом управления, настройку сейсмографов на разные пороги срабатывания, непрерывный прием сейсмических сигналов каждым сейсмографом и сравнение модуля сигналов с соответствующими; порогами, при превышении модулем сигнала порога на любом из сейсмографов - регистрацию сигнала на носитель информации и анализ истинности сейсмического события, согласно изобретению, предварительно каждый сейсмограф выполняют на основе микропроцессорной структуры, его носители информации-в виде предварительного оперативного запоминающего устройства (ПОЗУ) и оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), а центральный пункт управления - в виде управляющего компьютера, задают с управляющего компьютера для каждого сейсмографа нижнюю f_н, верхнюю f_в частоты регистрируемых сейсмических сигналов, а также частоту дискретизации f_д, которую выбирают из соотношения:
f_д = k₁f_в, где k₁ = 2-4, непосредственно после того, как выполняют прием и аналого-цифровое преобразование сейсмических сигналов, производят их запись в область ПОЗУ таким образом, что в ней сохраняется информация о сигналах за последний промежуток времени величиной:
Δ t = k₂/f_н, где k₂ = (1-1,5), причем объем области выбирают из соотношения:
V = nk₁k₂ (f_в / f_н)υ где n - число регистрируемых компонент сейсмических сигналов; υ - число байт, отводимых для записи одной дискреты компоненты сигнала, при превышении модулем сигнала порога на любом из сейсмографов, содержимое из ПОЗУ переносят в ОЗУ и продолжают регистрировать сигналы в последнем, после чего при принятии отрицательного решения об истинности сейсмического события очищают область ОЗУ, в которой записана информация о данном событии, а в дальнейшем информацию из ОЗУ всех сейсмографов передают в управляющий компьютер. При принятии положительного решения об истинности сейсмического события сейсмические сигналы могут регистрировать в ОЗУ до тех пор, пока модуль экстремума сигнала не упадет ниже порога. В дальнейшем информацию из ОЗУ всех сейсмографов передают в управляющий компьютер. Зарегистрированную в ОЗУ сейсмографа информацию могут передавать в управляющий компьютер по заполнению ОЗУ.The goal is achieved by the fact that in the known method of recording seismic signals with multi-channel digital seismometric equipment, which includes arranging multicomponent seismographs associated with a central control point at set points, setting the seismographs to different triggering thresholds, continuously receiving seismic signals from each seismograph and comparing the signal module with the corresponding ones; thresholds, when the module exceeds the threshold signal on any of the seismographs — recording the signal on the information carrier and analyzing the truth of the seismic event, according to the invention, previously each seismograph is performed on the basis of the microprocessor structure, its information carriers are in the form of preliminary random access memory (RAM) and operational storage device (RAM), and the Central control point in the form of a control computer, set from the control computer for each seismograph lower f _n , the upper f _{in the} frequency of the recorded seismic signals, as well as the sampling frequency f _d , which is selected from the relation:
f _d = k ₁ f _in , where k ₁ = 2-4, immediately after receiving and analog-to-digital conversion of seismic signals, they are recorded in the ROM area so that information about the signals for the last period is stored in it time value:
Δ t = k ₂ / f _n , where k ₂ = (1-1.5), and the volume of the region is chosen from the ratio:
V = nk ₁ k ₂ (f _in / f _n ) υ where n is the number of recorded components of seismic signals; υ is the number of bytes allocated for recording one discrete signal component, when the module exceeds the threshold on any of the seismographs, the contents from the ROM are transferred to RAM and the signals are continued to be recorded in the latter, after which, when a negative decision is made about the truth of the seismic event, the RAM area is cleared, in which information about this event is recorded, and further information from the RAM of all seismographs is transmitted to the control computer. When making a positive decision about the truth of a seismic event, seismic signals can be recorded in RAM until the signal extremum module falls below a threshold. Further information from the RAM of all seismographs is transmitted to the control computer. The information registered in the seismograph RAM can be transferred to the control computer when the RAM is filled.

Предварительное выполнение каждого сейсмографа на основе микропроцессорной структуры позволяет уменьшить вероятность потери полезной информации, повысить достоверность зарегистрированной информации за счет создания гибкой структуры сейсмографа. Такая структура позволяет реализовывать оптимальное распределение носителей информации, рациональные критерии истинности сейсмического события в соответствии с поставленной задачей. The preliminary execution of each seismograph based on the microprocessor structure allows to reduce the probability of loss of useful information, to increase the reliability of the recorded information by creating a flexible structure of the seismograph. Such a structure allows to realize the optimal distribution of information carriers, rational criteria for the truth of a seismic event in accordance with the task.

Выполнение носителей информации в виде ПОЗУ и ОЗУ позволяет уменьшить вероятность потери полезной информации за счет повышения надежности носителей информации (исключения движущихся частей, уменьшения чувствительности к вибрациям и внешним магнитным полям) и уменьшения времени обращения к носителям информации. Разделение носителей информации на ПОЗУ и ОЗУ позволяет сократить время наиболее часто повторяющейся операции - обращения к ПОЗУ. The implementation of storage media in the form of ROM and RAM can reduce the likelihood of losing useful information by increasing the reliability of storage media (eliminating moving parts, reducing sensitivity to vibrations and external magnetic fields) and reducing the time it takes to access storage media. Separation of storage media into ROM and RAM allows reducing the time of the most frequently repeated operation - accessing ROM.

Выполнение центрального пункта управления в виде управляющего компьютера позволяет упростить процессы задания режимов работы сейсмографов, а также последующего сбора и обработки сейсмических сигналов, зарегистрированных сейсмографами. The execution of the central control point in the form of a control computer allows to simplify the processes of setting the operating modes of seismographs, as well as the subsequent collection and processing of seismic signals recorded by seismographs.

Предварительное задание с управляющего компьютера для каждого сейсмографа нижней f_н, верхней f_в частот регистрируемых сейсмических сигналов, а также частоты дискретизации f_д позволяет с учетом требований к частотному диапазону регистрируемых сейсмических сигналов исключить из спектрального состава зарегистрированных сигналов гармоники, которые не несут полезной информации. Таким образом достигается оптимальное использование носителей информации (ПОЗУ и ОЗУ). Требования к частотному диапазону регистрируемых сейсмических сигналов предварительно определяются исходя из геофизических особенностей поставленной задачи.A preliminary task from the control computer for each seismograph of the lower f _n , upper f _{in the} frequencies of the recorded seismic signals, as well as the sampling frequency f _d, allows taking into account the requirements for the frequency range of the recorded seismic signals from the spectral composition of the recorded harmonic signals that do not carry useful information. Thus, the optimal use of storage media (ROM and RAM) is achieved. Requirements for the frequency range of recorded seismic signals are predefined based on the geophysical features of the task.

Выбор частоты дискретизации из соотношения:
f_д = k₁f_в, где k₁ = 2-4, позволяет зарегистрировать сейсмические сигналы в цифровом виде с дискретностью, достаточной для последующего восстановления всех гармоник сигналов в заданном частотном диапазоне без заполнения ПОЗУ и ОЗУ избыточной информацией. Выбор коэффициента k₁ < 2 нецелесообразен, поскольку согласно теореме Котельникова при этом по зарегистрированной в цифровом виде информации невозможно восстановление наиболее высокочастотной гармоники сигнала из заданного частотного диапазона. Выбор коэффициента k1 > 4 нецелесообразен, поскольку при этом происходит заполнение ПОЗУ и ОЗУ избыточной информацией.The choice of sampling rate from the ratio:
f _d = k ₁ f _in , where k ₁ = 2-4, allows you to register seismic signals in digital form with a resolution that is sufficient for the subsequent restoration of all signal harmonics in a given frequency range without filling the ROM and RAM with redundant information. The choice of the coefficient k ₁ <2 is impractical, because according to Kotelnikov’s theorem, from the digitally recorded information, it is impossible to restore the most high-frequency harmonic of a signal from a given frequency range. The choice of the coefficient k1> 4 is impractical, since in this case the RAM and RAM are filled with redundant information.

Запись сигнала в область ПОЗУ непосредственно после того, как выполняют прием и аналого-цифровое преобразование сейсмических сигналов таким образом, что в данной области сохраняется информация о сигналах за последний промежуток времени величиной:
Δt= k₂/f_н, где k₂ = (1-1,5), позволяет при необходимости перенести в ОЗУ информацию о сигналах в течение предыстории сейсмического события. Выбор коэффициента k₂ < 1 нецелесообразен, поскольку при этом в ПОЗУ сохраняется информация менее чем об одном периоде наиболее низкочастотной гармоники сигнала из заданного частотного диапазона, что недостаточно для последующего анализа сейсмического события. Выбор коэффициента k₂ > 1,5 нецелесообразен, поскольку при этом происходит заполнение ПОЗУ избыточной информацией.The signal is recorded in the ROM area immediately after the reception and analog-to-digital conversion of seismic signals is performed in such a way that information about the signals for the last period of time is stored in this area:
Δt = k ₂ / f _n , where k ₂ = (1-1.5), allows, if necessary, to transfer information about the signals to the RAM during the history of the seismic event. The choice of the coefficient k ₂ <1 is impractical, since in this case, information is stored in the ROM on less than one period of the lowest-frequency harmonic of the signal from a given frequency range, which is insufficient for subsequent analysis of the seismic event. The choice of the coefficient k ₂ > 1.5 is impractical, since in this case the RAM is filled with redundant information.

Выбор объема области ПОЗУ, в которую производят запись сейсмических сигналов из соотношения:
V = nk₁k₂ (f_в/f_н)υ, где n - число регистрируемых компонент сейсмических сигналов; υ - число байт, отводимых для записи одной дискреты компоненты сигнала, позволяет оптимизировать использование носителей информации (ПОЗУ и ОЗУ). Действительно, объем памяти, необходимый для записи n компонент сигнала с частотой дискретизации f_д = k₁f_в в течение времениΔ t = k₂/f_н, равен:
V= nΔtf_дυ= nk₁k₂(f_в/f_н)υ При этом в ПОЗУ, как показано выше, в цифровом виде сохраняется информация о предыстории сейсмического события с дискретностью, достаточной для последующего восстановления всех гармоник сигналов в заданном частотном диапазоне без заполнения ПОЗУ избыточной информацией. При превышении модулем сигнала порога и принятии положительного решения об истинности сейсмического события историю сейсмического события регистрируют в ОЗУ с дискретностью, достаточной для последующего восстановления всех гармоник сигналов в заданном частотном диапазоне без заполнения ОЗУ избыточной информацией. Таким образом, ОЗУ заполняется только полезной информацией как о предысториях, так и об историях сейсмических событий, что повышает достоверность зарегистрированной информации. Отсутствие в ОЗУ избыточной информации позволяет при прочих равных условиях зарегистрировать в ОЗУ большее количество сейсмических событий и, следовательно, уменьшает вероятность потери полезной информации.The choice of the volume of the ROM region into which the seismic signals are recorded from the relation:
V = nk ₁ k ₂ (f _in / f _n ) υ, where n is the number of recorded components of seismic signals; υ - the number of bytes allocated for recording one discrete component of the signal, allows you to optimize the use of storage media (ROM and RAM). Indeed, the amount of memory required for recording n of the signal component with a sampling frequency f _d = k ₁ f _in vremeniΔ for t = k ₂ / f _n is equal to:
V = nΔtf _d υ = nk ₁ k ₂ (f _in / f _n ) υ In this case, as shown above, the information about the history of the seismic event with a resolution sufficient for subsequent restoration of all signal harmonics in a given frequency range is stored in digital form without filling the ROM with redundant information. When the module exceeds the threshold signal and makes a positive decision about the truth of the seismic event, the history of the seismic event is recorded in RAM with a resolution sufficient for the subsequent restoration of all signal harmonics in a given frequency range without filling the RAM with redundant information. Thus, the RAM is filled only with useful information about both the histories and the histories of seismic events, which increases the reliability of the recorded information. The lack of redundant information in the RAM allows, ceteris paribus, to register a larger number of seismic events in the RAM and, therefore, reduces the likelihood of loss of useful information.

Перенос содержимого из ПОЗУ в ОЗУ и продолжение регистрации сигналов в последнем при превышении модулем сигнала порога на любом из сейсмографов позволяет зарегистрировать в ОЗУ соответствующего сейсмографа информацию как об истории, так и о предыстории сейсмического события, имеющего большую длительность, которая не позволяет записать его в ПОЗУ, а также сохранить полезную информацию для последующей обработки при принятии положительного решения об истинности сейсмического события. Transferring the contents from the ROM to the RAM and continuing to register the signals in the latter when the module exceeds the threshold signal on any of the seismographs allows you to register information on the history and history of the seismic event with a long duration in the RAM of the corresponding seismograph, which does not allow recording it in the ROM , as well as save useful information for subsequent processing when making a positive decision about the truth of a seismic event.

Очистка области ОЗУ, в которой записана информация о сейсмическом событии при принятии отрицательного решения об истинности сейсмического события, и регистрация сейсмических сигналов в ОЗУ до тех пор, пока модуль экстремума сигнала не упадет ниже порога, позволяет исключить накопление в ОЗУ избыточной информации. Cleaning the RAM area in which information about the seismic event is recorded when a negative decision about the seismic event is made and registering seismic signals in the RAM until the signal extremum module falls below the threshold eliminates the accumulation of excess information in the RAM.

Последующая передача в управляющий компьютер информации из ОЗУ всех сейсмографов упрощает процессы сбора и обработки информации. Subsequent transfer of information from the RAM of all seismographs to the control computer simplifies the processes of collecting and processing information.

Передача в управляющий компьютер зарегистрированной в ОЗУ сейсмографа информации по заполнению ОЗУ уменьшает вероятность потери полезной информации за счет исключения возможности переполнения ОЗУ. The transfer to the control computer of the information on filling in the RAM registered in the seismograph RAM reduces the probability of loss of useful information by eliminating the possibility of RAM overflow.

Способ регистрации сейсмических сигналов многоканальной цифровой сейсмометрической аппаратурой реализуется при помощи устройства, представленного на фиг. 1. На фиг. 1 представлены многокомпонентный сейсмограф 1, выполненный на основе микропроцессорной структуры, и центральный пункт управления, выполненный в виде управляющего компьютера 2. Сейсмометры 3 соединены с входами мультиплексора 4, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 5. Выход АЦП 5 связан магистралью обмена информацией с микропроцессором 6 и ПОЗУ 7. Носители информации сейсмографа 1 выполнены в виде ПОЗУ 7 и ОЗУ 8. Микропроцессор 6 соединен магистралями обмена информацией с мультиплексором 4, ПОЗУ 7, ОЗУ 8, постоянным запоминающим устройством (ПЗУ) 9 и таймером 10. Микропроцессор 6 через устройство связи с объектом (УСО) 11 соединен с управляющим компьютером. A method for recording seismic signals with multichannel digital seismometric equipment is implemented using the device shown in FIG. 1. In FIG. 1 shows a multi-component seismograph 1, made on the basis of a microprocessor structure, and a central control point, made in the form of a control computer 2. Seismometers 3 are connected to the inputs of the multiplexer 4, the output of which is connected to the input of an analog-to-digital converter (ADC) 5. The output of the ADC 5 is connected information exchange line with microprocessor 6 and RAM 7. The seismograph information carriers 1 are made in the form of RAM 7 and RAM 8. Microprocessor 6 is connected by information exchange lines to multiplexer 4, RAM 7, RAM 8, standing a stored memory device (ROM) 9 and a timer 10. The microprocessor 6 is connected to the control computer via a communication device with an object (USO) 11.

На фиг. 2 представлена зависимость одной компоненты сейсмического сигнала от времени при сейсмическом событии. In FIG. Figure 2 shows the dependence of one component of a seismic signal on time during a seismic event.

Способ осуществляется следующим образом. Предварительно каждый многокомпонентный сейсмограф 1 выполняют на основе микропроцессорной структуры, его носители информации - в виде ПОЗУ 7 и ОЗУ 8, а центральный пункт управления - в виде управляющего компьютера 2. Располагают в заданных пунктах сейсмографы, связанные с центральным пунктом 2 управления. С управляющего компьютера 2 через УСО 11 для каждого сейсмографа 1 задают в ПЗУ нижнюю f_н, верхнюю f_в частоты регистрируемых сейсмических сигналов, а также частоту дискретизации f_д, которую выбирают из соотношения:
f_д = k₁f_в, где k₁ = 2-4, а также пороги срабатывания по всем компонентам сигнала. Кроме того, с управляющего компьютера 2 для таймера 10 каждого сейсмографа 1 устанавливают текущие дату и время. С помощью сейсмометров 3 ведут непрерывный прием сейсмических сигналов. С помощью цепочки мультиплексор 4, управляемый микропроцессором 6, АЦП 5 осуществляют аналого-цифровое преобразование сейсмических сигналов и с помощью микропроцессора 6 - сравнение модуля сигналов с соответствующими порогами. Непосредственно после этого производят их запись в область ПОЗУ 7 таким образом, что в ней сохраняется информация о сигналах за последний промежуток времени величиной
Δ t = k₂/f_н, где k₂ = (1-1,5), причем объем области выбирают из соотношения:
V= nk₁k₂(f_в/f_н)υ, где n - число регистрируемых компонент сейсмических сигналов; υ - число байт, отводимых для записи одной дискреты компоненты сигнала. После начала сейсмического события (момент времени t_о на фиг. 2) при превышении модулем сигнала а порога а_о на любом из сейсмографов 1 (момент времени t₁) содержимое из ПОЗУ 7 переносят в ОЗУ 8 и продолжают регистрировать сигналы в последнем. После этого при принятии отрицательного решения об истинности сейсмического события очищают область ОЗУ 8, в которой записана информация о данном событии. В случае принятия положительного решения об истинности сейсмического события сейсмические сигналы регистрируют в ОЗУ 8 до тех пор, пока модуль экстремума сигнала а не упадет ниже порога а_о (момент времени t₂). В дальнейшем информацию из ОЗУ 8 всех сейсмографов 1 передают в управляющий компьютер 2. Информацию могут передавать в управляющий компьютер 2 по заполнению ОЗУ 9.The method is as follows. Previously, each multicomponent seismograph 1 is performed on the basis of a microprocessor structure, its information carriers are in the form of ROM 7 and RAM 8, and the central control point is in the form of a control computer 2. Seismographs associated with the central control point 2 are located at predetermined points. From the control computer 2 through USO 11 for each seismograph 1 set the lower f _n in the ROM, the upper f _{in the} frequency of the recorded seismic signals, as well as the sampling frequency f _d , which is selected from the relation:
f _d = k ₁ f _in , where k ₁ = 2-4, as well as the thresholds for all components of the signal. In addition, the current date and time are set from the control computer 2 for the timer 10 of each seismograph 1. Using seismometers 3 conduct continuous reception of seismic signals. Using the chain, the multiplexer 4, controlled by microprocessor 6, the ADC 5 carry out analog-to-digital conversion of seismic signals and using microprocessor 6 to compare the signal module with the corresponding thresholds. Immediately after this, they are recorded in the area of the ROM 7 in such a way that information about the signals for the last period of time is stored in it.
Δ t = k ₂ / f _n , where k ₂ = (1-1.5), and the volume of the region is chosen from the ratio:
V = nk ₁ k ₂ (f _in / f _n ) υ, where n is the number of recorded components of seismic signals; υ is the number of bytes allocated for recording one discrete signal component. After the start of the seismic event (time point t _о in Fig. 2) when the module exceeds the signal а and threshold а _о on any of the seismographs 1 (time moment t ₁ ), the contents from the ROM 7 are transferred to the RAM 8 and the signals are recorded in the latter again. After that, when making a negative decision about the truth of the seismic event, the area of RAM 8 is cleaned up, in which information about this event is recorded. In the case of making a positive decision about the truth of the seismic event, seismic signals are recorded in RAM 8 until the signal extremum modulus a falls below the threshold a _о (time t ₂ ). Subsequently, information from the RAM 8 of all seismographs 1 is transmitted to the control computer 2. Information can be transferred to the control computer 2 by filling in the RAM 9.

Устройство для осуществления заявляемого способа может быть выполнено следующим образом. Трехкомпонентный сейсмограф 1 выполнен на основе микропроцессорной структуры, включающей микропроцессор 6 Intel 8031. Центральный пункт управления выполнен в виде управляющего IBM - совместимого компьютера 2 типа "Lop-top" с последовательным интерфейсом RS 232. Сейсмометры 3 выполнены в виде трехкомпонентных пьезоэлектрических акселерометров А1632 и соединены через мультиплексор 4 КР590КН6 с входом АЦП 5 КР572ПВ1. Выход АЦП 5 связан магистралью обмена информацией с микропроцессором 6 и ПОЗУ 7. Носители информации сейсмографа 1 выполнены в виде ПОЗУ 7 (2 корпуса TS6165 суммарной емкостью V₁ = 2˙ 8 = 16 кбайт) и ОЗУ 8 (16 корпусов TS6165 суммарной емкостью V₂ = = 16 ˙ 8 = 128 кбайт). Микропроцессор 6 соединен магистралями обмена информацией с мультиплексором 4, ПОЗУ 7, ОЗУ 8, постоянным запоминающим устройством (ПЗУ) 9 (КР573РФ4) и таймером 10. Таймер 10 собран на основе двух счетчиков КР561ИЕ11. Микропроцессор 6 через устройство связи с объектом (УСО) 11 соединен с управляющим компьютером 2. УСО 11 выполнено на основе транзисторных ключей.A device for implementing the inventive method can be performed as follows. The three-component seismograph 1 is made on the basis of a microprocessor structure including an Intel 8031 microprocessor 6. The central control point is made in the form of a controlling IBM - compatible Lop-top type 2 computer with a serial interface RS 232. Seismometers 3 are made in the form of three-component piezoelectric accelerometers A1632 and connected through the multiplexer 4 KP590KN6 with the input of the ADC 5 KP572PV1. The output of the ADC 5 is connected by an information exchange highway with microprocessor 6 and RAM 7. The data carrier of seismograph 1 is made in the form of RAM 7 (2 TS6165 cases with a total capacity of V ₁ = 2˙ 8 = 16 kB) and RAM 8 (16 TS6165 cases with a total capacity of V ₂ = = 16 ˙ 8 = 128 kb). The microprocessor 6 is connected by lines of information exchange with multiplexer 4, POSU 7, RAM 8, read-only memory (ROM) 9 (KR573RF4) and a timer 10. Timer 10 is assembled on the basis of two counters KR561IE11. The microprocessor 6 through the communication device with the object (USO) 11 is connected to the control computer 2. USO 11 is based on transistor keys.

Способ осуществляется следующим образом. Предварительно каждый многокомпонентный сейсмограф 1 выполняют на основе микропроцессорной структуры, его носители информации - в виде ПОЗУ 7 и ОЗУ 8, а центральный пункт управления - в виде управляющего компьютера 2. Располагают в заданных пунктах сейсмографы, связанные с центральным пунктом 2 управления. С управляющего компьютера 2 через УСО 11, исходя из геофизической особенности поставленной задачи, для каждого сейсмографа 1 задают в ПЗУ нижнюю f_н = = 0,1 Гц, верхнюю f_в = 50 Гц частоты регистрируемых сейсмических сигналов, частоту дискретизации f_д, которую выбирают из соотношения:
f_д = k₁f_в = 4 ˙ 50 = 200 Гц, где k₁ = 4, а также пороги срабатывания по всем компонентам сигнала. Выбор коэффициента k₁ < 2 нецелесообразен, поскольку согласно теореме Котельникова при этом по зарегистрированной в цифровом виде информации невозможно восстановление наиболее высокочастотной гармоники сигнала из заданного частотного диапазона. Выбор коэффициента k₁ > 4 нецелесообразен, поскольку при этом происходит заполнение ПОЗУ 7 и ОЗУ 8 избыточной информацией. Кроме того, с управляющего компьютера 2 для таймера 10 каждого сейсмографа 1 устанавливают текущие дату и время. С помощью сейсмометров 3 ведут непрерывный прием сейсмических сигналов. С помощью цепочки мультиплексор 4, управляемый микропроцессором 6, АЦП 5 осуществляют аналого-цифровое преобразование сейсмических сигналов и с помощью микропроцессора 6 - сравнение модуля сигналов с соответствующими порогами. Непосредственно после этого производят их запись в область ПОЗУ 7 таким образом, что в ней сохраняется информация о сигналах за последний промежуток времени величиной
Δ t = k₂/f_н = 1/0,1 = 10 с, где k₂ = 1, причем объем области выбирают из соотношения:
V = nk₁k₂(f_в/f_н)υ = 3 ˙ 4 (50/0,1) ˙ 2 = 12˙ 10³ байт = 12 кбайт, где n = 3 число регистрируемых компонент сейсмических сигналов; υ = = 2 - число байт, отводимых для записи одной дискреты компоненты сигнала. V < V₁ < <V₂, то есть объемы ПОЗУ 7 и ОЗУ 8 выбраны достаточными для размещения требуемого объема информации. Выбор коэффициента k₂ < 1 нецелесообразен, поскольку при этом в ПОЗУ 7 сохраняется информация менее чем об одном периоде наиболее низкочастотной гармоники сигнала из заданного частотного диапазона, что недостаточно для последующего анализа сейсмического события. Выбор коэффициента k₂ > 1,5 нецелесообразен, поскольку при этом происходит заполнение ПОЗУ 7 избыточной информацией. После начала сейсмического события (момент времени t_о на фиг. 2) при превышении модулем сигнала а порога а_о на любом из сейсмографов 1 (момент времени t₁) содержимое из ПОЗУ 7 переносят в ОЗУ 8 и продолжают регистрировать сигналы в последнем. После этого при принятии отрицательного решения об истинности сейсмического события очищают область ОЗУ 8, в которой записана информация о данном событии. В случае принятия положительного решения об истинности сейсмического события сейсмические сигналы регистрируют в ОЗУ 8 до тех пор, пока модуль экстремума сигнала а не упадет ниже порога а_о (момент времени t₂). В дальнейшем информацию из ОЗУ 8 всех сейсмографов 1 передают в управляющий компьютер 2 по заполнению ОЗУ 8.The method is as follows. Previously, each multicomponent seismograph 1 is performed on the basis of a microprocessor structure, its information carriers are in the form of ROM 7 and RAM 8, and the central control point is in the form of a control computer 2. Seismographs associated with the central control point 2 are located at predetermined points. With the control computer 2 via the ODR 11, based on the geophysical characteristics of the task, for each geophone in the ROM 1 is set lower f _n = 0,1 Hz, f upper = 50 Hz _in frequency recorded seismic signals, the sampling frequency f _d, which is selected from the ratio:
f _d = k ₁ f _in = 4 ˙ 50 = 200 Hz, where k ₁ = 4, as well as thresholds for all components of the signal. The choice of the coefficient k ₁ <2 is impractical, because according to Kotelnikov’s theorem, from the digitally recorded information, it is impossible to restore the most high-frequency harmonic of a signal from a given frequency range. The choice of the coefficient k ₁ > 4 is impractical, since this causes the filling of the RAM 7 and RAM 8 with redundant information. In addition, the current date and time are set from the control computer 2 for the timer 10 of each seismograph 1. Using seismometers 3 conduct continuous reception of seismic signals. Using the chain, the multiplexer 4, controlled by microprocessor 6, the ADC 5 carry out analog-to-digital conversion of seismic signals and using microprocessor 6 to compare the signal module with the corresponding thresholds. Immediately after this, they are recorded in the area of the ROM 7 in such a way that information about the signals for the last period of time is stored in it.
Δ t = k ₂ / f _n = 1 / 0,1 = 10 s, where k ₂ = 1, and the volume of the region is chosen from the relation:
V = nk ₁ k ₂ (f _in / f _n ) υ = 3 ˙ 4 (50 / 0,1) ˙ 2 = 12˙ 10 ³ bytes = 12 kbytes, where n = 3 is the number of recorded components of seismic signals; υ = = 2 - the number of bytes allocated for recording one discrete signal component. V <V ₁ <<V ₂ , that is, the volumes of ROM 7 and RAM 8 are selected sufficient to accommodate the required amount of information. The choice of the coefficient k ₂ <1 is impractical, since in this case, information on less than one period of the lowest-frequency harmonic of the signal from a given frequency range is stored in ROM 7, which is insufficient for subsequent analysis of the seismic event. The selection of the coefficient k ₂ > 1.5 is impractical, since this causes the ROM 7 to be filled with redundant information. After the start of the seismic event (time t _о in Fig. 2) when the module exceeds the signal а and threshold а _о on any of the seismographs 1 (time t ₁ ), the contents from the ROM 7 are transferred to the RAM 8 and the signals are last recorded. After that, when making a negative decision about the truth of the seismic event, the area of RAM 8 is cleaned up, in which information about this event is recorded. If a positive decision is made about the truth of the seismic event, the seismic signals are recorded in RAM 8 until the signal extremum modulus a falls below the threshold a _о (time t ₂ ). Subsequently, information from the RAM 8 of all seismographs 1 is transmitted to the control computer 2 by filling in the RAM 8.

По сравнению с прототипом заявляемый способ регистрации сейсмических сигналов многоканальной цифровой сейсмометрической аппаратурой позволяет уменьшить вероятность потери информации, повысить достоверность зарегистрированной информации путем оптимизации использования носителей информации. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1434382, кл. G 01 V 1/24, 1988. Compared with the prototype, the inventive method for recording seismic signals with multichannel digital seismometric equipment can reduce the likelihood of information loss, increase the reliability of the recorded information by optimizing the use of information carriers. (56) 1. USSR author's certificate N 1434382, cl. G 01 V 1/24, 1988.

2. Авторское свидетельство СССР N 1442956, кл. G 01 V 1/24, 1988. 2. USSR author's certificate N 1442956, cl. G 01 V 1/24, 1988.

Claims

1. METHOD FOR RECORDING SEISMIC SIGNALS WITH MULTI-CHANNEL DIGITAL SEISMETRIC EQUIPMENT, which includes placing multicomponent seismographs at predetermined points associated with a central control point, setting seismographs to predetermined response thresholds, and continuous seismic reception of seismic signals at each seismic signal level receiving over seismic signals the fact that when configuring seismographs set in accordance with the expected seismic event lower f _n to the upper f _{in the} frequency of the recorded signals and the sampling frequency f _d , which is selected from the relation f _d = k ₁ f _in , where k ₁ = 2 - 4, when receiving seismic signals, preliminary seismic signals are recorded cyclically by each seismograph with an update period Δt, wherein the quantity Δ t is determined from the relation Δ t = k ₂ / f _H, where k ₂ = 1 - 1.5, and finally recorded as seismic signal module exceeds a predetermined trigger level corresponding seismograph, and all pre-registered and interval Δ t seismic signals.

2. The method according to claim 1, characterized in that the seismic signal is recorded until the signal extremum module falls below a predetermined response threshold of the corresponding seismograph.