RU2091820C1 - Geophysical system of gathering and processing of information - Google Patents

Geophysical system of gathering and processing of information Download PDF

Info

Publication number
RU2091820C1
RU2091820C1 RU94005513A RU94005513A RU2091820C1 RU 2091820 C1 RU2091820 C1 RU 2091820C1 RU 94005513 A RU94005513 A RU 94005513A RU 94005513 A RU94005513 A RU 94005513A RU 2091820 C1 RU2091820 C1 RU 2091820C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measuring
points
radio
processing
point
Prior art date
Application number
RU94005513A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94005513A (en
Inventor
Ю.А. Трапезников
В.Д. Брагин
П.В. Ильичев
Н.Н. Орленко
Е.И. Иванов
А.И. Матикс
С.М. Коновалов
Original Assignee
Научная станция Института высоких температур РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научная станция Института высоких температур РАН filed Critical Научная станция Института высоких температур РАН
Priority to RU94005513A priority Critical patent/RU2091820C1/en
Publication of RU94005513A publication Critical patent/RU94005513A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2091820C1 publication Critical patent/RU2091820C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: gathering and processing of geophysical information, particular, in measurement, recording and processing of electrical and magnetic components of electromagnetic field in study of geodynamic processes occurring in Earth crust by electrical prospecting methods. SUBSTANCE: introduced into device having generating unit, network of measuring points connected by beam structure with center of control, gathering and processing of obtained, data, intermediate measuring and/or retransmitting points, is unit of data processing combined with control unit and made in form of microcomputer, generator of test signals and measurement amplifiers unit. Each intermediate point consists of measuring station and data transmitting device, and retransmitting points consists of data transmitting device. All data transmitting devices, except for radio transmitters with antennas, are provided with interconnected command decoder and modem connected two-way communication with microcomputer of measuring station. Introduced into data transmitting devices of intermediate and retransmitting points are additional radio receiver, radio transmitter, frequency filter and antenna. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к системам сбора и обработки геофизической информации и предназначено для измерения, регистрации и обработки электрических и магнитных составляющих естественного или искусственно создаваемого электромагнитного поля с целью изучения геодинамических процессов, протекающих в земной коре методами частотного зондирования, зондирования становлением поля, магнитотеллурического зондирования и другими электроразведочными методами, а также для выполнения работ, связанных с прогнозом землетрясений. The invention relates to systems for collecting and processing geophysical information and is intended for measuring, recording and processing the electrical and magnetic components of a natural or artificially generated electromagnetic field in order to study the geodynamic processes occurring in the earth's crust by methods of frequency sounding, sounding by field formation, magnetotelluric sounding and other electrical exploration methods, as well as to perform work related to the forecast of earthquakes.

Известна централизованная сейсмическая система, которая может быть использована также для изучения вариаций магнитных и электрических полей Земли [1] Для увеличения объема получаемой информации и повышения оперативности ее сбора система включает группу автономных измерительных пунктов наблюдения, количество и расположение которых определяется условиями эксперимента и одного центрального пункта. Каждый измерительный пункт включает однополосный передатчик с направленной антенной, а в состав центрального пункта входит приемная антенна радиоприемника, сигнал которого записывается в блок памяти одновременно с записью меток времени и с последующей регистрацией его на многоканальном осциллографе. A centralized seismic system is known, which can also be used to study variations of the Earth’s magnetic and electric fields [1] To increase the amount of information received and increase the speed of its collection, the system includes a group of autonomous measuring observation points, the number and location of which is determined by the experimental conditions and one central point . Each measuring station includes a single-band transmitter with a directional antenna, and the central station includes a receiving antenna of a radio receiver, the signal of which is recorded in the memory unit simultaneously with the recording of time stamps and its subsequent registration on a multi-channel oscilloscope.

Одним из недостатков известной централизованной сейсмической системы является отсутствие оперативного управления сетью сбора информации ввиду односторонней связи с центральным пунктом. Другим недостатком этой системы является невозможность ее использования для исследования искусственных электромагнитных полей, создаваемых в земной коре специальными генераторными установками. Но основным недостатком известной системы является отсутствие оперативной обработки в режиме реального времени геофизической информации, полученной электроразведочными станциями. One of the disadvantages of the known centralized seismic system is the lack of operational management of the information collection network due to one-way communication with the central point. Another disadvantage of this system is the impossibility of its use for the study of artificial electromagnetic fields created in the earth's crust by special generator sets. But the main disadvantage of the known system is the lack of real-time processing of real-time geophysical information obtained by electrical exploration stations.

Наиболее близким к изобретению является цифровая радиотелеметрическая система сбора и обработки информации, разработанная для оснащения экспериментальных полигонов с магнитогидродинамическими (МГД) установками или другими специальными электроимпульсными установками по предсказанию землетрясений на территории Средней Азии [2] Названная система состоит из сети (порядка двадцати) автономных цифровых станций сбора геофизической информации, а именно, электроразведочных станций, генераторной установки и центра обработки данных, предназначенного для управления сетью базовых автономных станций и генераторной установкой, контроля их работы, обработки экспериментальных данных. Измеренная информация с автономных электроразведочных станций по радиоканалу передается в центр обработки данных, в котором с помощью ЭВМ производится прием, сортировка и накопление поступающей информации. На ЭВМ центра обработки также по радиоканалу или проводными каналами связи передается информация телеизмерительного комплекса генераторной установки для проведения совместной обработки с результатами полевой регистрации. Closest to the invention is a digital radio telemetry system for collecting and processing information designed to equip experimental polygons with magnetohydrodynamic (MHD) installations or other special electro-impulse installations for earthquake prediction in Central Asia [2] This system consists of a network (of about twenty) autonomous digital stations for collecting geophysical information, namely, electrical exploration stations, a generator set and a data center, The values for the control network of base stations and autonomous generator set, control their operation, the processing of experimental data. The measured information from stand-alone electrical prospecting stations is transmitted by radio channel to a data processing center, where a computer receives, sortes and stores incoming information using a computer. Information on the television measuring complex of the generator set for joint processing with the results of field registration is also transmitted to the computers of the processing center via radio or wire communication channels.

Основным недостатком электроразведочной системы для прогноза землетрясений, принятой в качестве прототипа, является невозможность ее использования при исследовании больших площадей в условиях горной местности, актуальность исследования которой определяется ее особенно высокой сейсмоактивностью, т. к. в известной системе используются радиолинии передачи данных, связывающие каждую электроразведочную станцию непосредственно с центром обработки данных и работающие только в условиях прямой видимости. Другим недостатком известной системы является отсутствие возможности обработки (сжатия данных) в пунктах сбора геофизической информации, которая позволила бы сократить объем передаваемой информации и время передачи ее на центральный пункт сбоpa. The main disadvantage of the electrical prospecting system for earthquake prediction, adopted as a prototype, is the impossibility of its use in the study of large areas in mountainous areas, the relevance of the study is determined by its particularly high seismic activity, because the known system uses radio transmission lines connecting each electrical prospecting station directly with a data center and working only in direct visibility. Another disadvantage of the known system is the lack of processing (data compression) in the collection points of geophysical information, which would reduce the amount of information transmitted and its transmission time to the central collection point.

Существенными недостатками известной системы являются также:
недостаточная плотность размещения измерительных пунктов по площади при необходимости больших площадей исследования;
большое потребление электрических мощностей, так как электроразведочные станции должны находиться все время во включенном состоянии;
невозможность перестройки конфигурации системы под конкретные задачи и условия приема геофизической и сейсмической информации.
Significant disadvantages of the known system are also:
insufficient density of measuring points by area, if necessary, large research areas;
high consumption of electrical capacities, as electrical prospecting stations must be on all the time;
the impossibility of reconfiguring the system configuration for specific tasks and the conditions for receiving geophysical and seismic information.

Технический результат изобретения повышение производительности геофизических измерений за счет полной автоматизации процессов измерения, сбора и обработки этой информации при увеличении площади геофизических исследований, а также варьирования конфигурации системы под конкретные задачи без перестройки всей системы. The technical result of the invention increases the productivity of geophysical measurements by fully automating the processes of measuring, collecting and processing this information while increasing the area of geophysical research, as well as varying the configuration of the system for specific tasks without rebuilding the entire system.

Кроме того, в ходе разработки аппаратуры для предлагаемой системы была решена задача унификации блоков и элементов, составляющих систему, что облегчает любую их компоновку, даже в полевых условиях без дополнительных материальных и интеллектуальных затрат. In addition, during the development of equipment for the proposed system, the problem of unification of the blocks and elements making up the system was solved, which facilitates any layout, even in the field without additional material and intellectual costs.

Технический результат достигается тем, что известная система сбора и обработки геофизической информации, содержащая генераторную установку и сеть измерительных пунктов, соединенных лучевой структурой с центром управления, сбора и обработки полученных данных, снабжена промежуточными измерительными и/или ретрансляционными пунктами, размещенными на ветвях, соединяющих центр управления, сбора и обработки измерительных данных и измерительные пункты с помощью двунаправленных радиолиний передачи данных. При этом, каждый промежуточный пункт включает в себя измерительную станцию и устройство передачи данных, а ретрансляционный пункт устройство передачи данных. Это обеспечивает повышение производительности и увеличение площади, охватываемой геофизическими исследованиями. В измерительную станцию, включающую генератор тестовых сигналов подключенный к выходу блока геофизических датчиков, блок усилителей, соединенный входами с блоком датчиков, а выходом с аналого-цифровым преобразователем, введен блок обработки данных, совмещенный с блоком управления и выполненный в виде микроЭВМ, к которой через внутрисистемную общую шину обмена цифровыми данными подключены упомянутые аналого-цифровой преобразователь, генератор тестовых сигналов и блок измерительных усилителей. Все устройства передачи данных, включающие антенну, радиоприемник и радиопередатчик, связанные с фильтром частотных развязок, снабжены соединенными между собой дешифратором команд и модемом, соединенным двунаправленной связью с микроЭВМ измерительной станции. При этом в устройстве передачи данных измерительного пункта модем связан выходом с радиопередатчиком, а входом с радиоприемником, причем выход радиопередатчика и вход радиоприемника подключены к фильтру частотных развязок, а дешифратор команд связан с радиопередатчиком и измерительной станцией Кроме того, в устройстве передачи данных промежуточного измерительного и ретрансляционного пунктов введены дополнительный радиоприемник выход которого подключен ко второму входу основного радиопередатчика и дополнительный радиопередатчик, вход которого подключен к выходу основного радиоприемника, а выход через дополнительно введенный фильтр частотных развязок к дополнительной антенне, причем выход дополнительного фильтра частотных развязок подключен ко входу дополнительного радиоприемника, при этом, в промежуточном измерительном пункте выход дешифратора команд соединен со входом измерительной станции. The technical result is achieved by the fact that the known system for collecting and processing geophysical information, containing a generator set and a network of measuring points connected by the radiation structure to the control center, collecting and processing the obtained data, is equipped with intermediate measuring and / or relay points located on the branches connecting the center control, collection and processing of measurement data and measurement points using bidirectional radio data transmission lines. In this case, each intermediate point includes a measuring station and a data transmission device, and a relay point, a data transmission device. This provides an increase in productivity and an increase in the area covered by geophysical research. In the measuring station, which includes a test signal generator connected to the output of the block of geophysical sensors, an amplifier block connected by inputs to the sensor block, and an output with an analog-to-digital converter, a data processing unit is introduced, combined with the control unit and made in the form of a microcomputer, through which The intra-system common bus for digital data exchange is connected to the aforementioned analog-to-digital converter, a test signal generator and a unit of measuring amplifiers. All data transmission devices, including an antenna, a radio receiver and a radio transmitter associated with a frequency decoupling filter, are equipped with interconnected command decoder and a modem connected by bi-directional communication with the measuring station microcomputer. At the same time, in the data transmission device of the measuring point, the modem is connected to the output of the radio transmitter and the input to the radio, the output of the radio transmitter and the input of the radio connected to the frequency decoupling filter, and the command decoder is connected to the radio transmitter and the measuring station. In addition, in the data transmission device of the intermediate measurement and the relay points introduced an additional radio receiver whose output is connected to the second input of the main radio transmitter and an additional radio transmitter, the input of which is connected to the output of the main radio receiver, and the output through an additionally introduced frequency decoupling filter to the additional antenna, the output of the additional frequency decoupling filter connected to the input of the additional radio receiver, and at the intermediate measuring point, the output of the command decoder is connected to the input of the measuring station.

Указанные выше отличительные признаки способствуют повышению производительности геофизических измерений, а также существенному сокращению энергетических затрат всей системы. The above distinguishing features contribute to an increase in the productivity of geophysical measurements, as well as a significant reduction in the energy costs of the entire system.

Значительным дополнением в предлагаемой системе сбора и обработки геофизической информации является возможность в каждый из промежуточных и/или ретрансляционных пунктов введения дополнительных ветвей, состоящих из промежуточных и/или ретрансляционных пунктов, которые в этом случае являются кустовыми, причем каждая ветвь, как основная, так и дополнительная, должна заканчиваться измерительным (а не промежуточным) пунктом, называемым конечным. Введение кустовых промежуточных измерительных и ретрансляционных пунктов увеличивает плотность размещения станций на общей площади, а также саму исследуемую измерительной системой площадь. A significant addition to the proposed system of collecting and processing geophysical information is the possibility of introducing additional branches into each of the intermediate and / or relay points, consisting of intermediate and / or relay points, which in this case are bushy, and each branch, both main and additional, should end with a measuring (and not intermediate) point, called the final. The introduction of cluster intermediate measuring and relay points increases the density of stations in the total area, as well as the area studied by the measuring system itself.

На фиг.1 приведена схема предлагаемой геофизической системы сбора и обработки информации; на фиг. 2 схема измерительного пункта; на фиг. 3 - схема промежуточного измерительного пункта; на фиг. 4 схема ретрансляционного пункта. Figure 1 shows a diagram of the proposed geophysical system for collecting and processing information; in FIG. 2 diagram of a measuring point; in FIG. 3 is a diagram of an intermediate measuring point; in FIG. 4 scheme of the relay point.

Геофизическая система сбора и обработки информации состоит из центра управления и сбора информации (ЦУСИ) 1, генераторной установки (ГУ) 2, ряда автоматических измерительных пунктов (ИП) 3, ряда автоматических промежуточных измерительных пунктов (ПИП) 4 и ряда автоматических ретрансляционных пунктов (РП) 5. Связь ЦУСИ 1 с генераторной установкой 2 осуществляется посредством двунаправленной проводной линии или радиолинии в случае большого расстояния между ними. Схема сети связи ЦУСИ 1 с генераторной установкой 2, измерительными 3, промежуточными измерительными 4 и ретрансляционными 5 пунктами имеет разветвленно-лучевую структуру. Связь ЦУСИ 1 с измерительными 3, 4 и ретрансляционными 5 пунктами осуществляется с помощью двунаправленных радиолиний, работающих в дуплексном режиме. Таким образом, ЦУСИ 1, связанный с ГУ 2 двунаправленной линией связи, имеет ряд ветвей связи 6, каждая из которых включает или только измерительный 3 и промежуточный измерительный 4 пункты, или измерительный 3, промежуточный измерительный 4 и ретрансляционный 5 пункты, или измерительный пункт 3, несколько промежуточных измерительных пунктов 4, чередующиеся в любом порядке с ретрансляционными пунктами 5. Размещение промежуточных измерительных 4 и ретрансляционных 5 пунктов на ветвях 6 произвольное и зависит от территориальных условий (рельеф местности) и условий, ставящихся геофизических задач, поэтому количество промежуточных измерительных 4 и ретрансляционных 5 пунктов на каждой ветви 6 может быть неограничено, и размещать их можно, как непосредственно по линии луча, так и разветвляя в стороны от любого промежуточного измерительного 4 и/или ретрансляционного 5 пунктов в произвольном порядке. В случае, когда из промежуточного измерительного пункта 4 исходит несколько дополнительных ветвей с ретрансляционными 5, промежуточными измерительными 4 и измерительными 3 пунктами, эти промежуточные пункты следует называть кустовыми промежуточными пунктами 7. Здесь следует отметить факт, заключающийся в том, что каждая ветвь из промежуточных измерительных 4 и ретрансляционных 5 пунктов обязательно должна заканчиваться измерительным пунктом 3. Кроме того, каждый ретрансляционный пункт 5, размещенный на ветви может быть кустовым 8, если из него исходит несколько дополнительных ветвей 6, состоящих из ретрансляционных 5, промежуточных 4 и обязательно заканчивающихся конечным измерительным пунктом 3. ЦУСИ 1 (электрическая схема на чертежах не приведена) предназначен для управления работой сети измерительных 3,4 и 7, ретрансляционных 5, 8 пунктов и генераторной установки 2, контроля их работы, сбора и хранения передаваемой по радиолиниям геофизической и, в частности, электроразведочной информации, полученной на всех измерительных пунктах. Измерительный пункт 3, так называемый конечный, представляет собой автоматическую установку, состоящую из цифровой измерительной станции (ЦИС) 9, блока геофизических датчиков 10, источника питания (на чертеже не показан) и устройства передачи данных (УПД) 11, Особенностью цифровой измерительной станции 9, состоящей из блока измерительных усилителей 12, входами связанных с блоком датчиков 10, генератора тестовых сигналов (ГТС) 13, выходом связанного с блоком датчиков) и аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 14, связанного с блоком усилителей, является введение в нее программно-управляемого блока обработки, выполненного в виде одноплатной микроЭВМ 15. Причем, последняя связана с помощью двунаправленной внутрисистемной общей шины обмена 16, с блоком измерительных усилителей 12, ГТС 13 и АЦП 14, таким образом обеспечивая управление работой всех блоков, входящих в ЦИС 9 и обработку по заданному алгоритму в реальном масштабе времени сигналов, поступающих от блока геофизических датчиков 10, преобразованных с помощью АЦП 14 В цифровую форму. Программы обработки сигналов хранятся в постоянной памяти ЭВМ 15. Модем 17 устройства передачи данных 11 измерительной станции 3, связанный двунаправленной линией связи с микроЭВМ, подключен своими выходами к дешифратору команд 18 и радиопередатчику 19, тем самым обеспечивая передачу данных и команд от ЦУСИ 1 через радиоприемник 20 и обратно через радиопередатчик 19, причем выход радиопередатчика 19 и вход радиоприемника 20 подключены к фильтру частотных развязок 21, к которому также подключена антенна 22. Кроме того, дешифратор команд 18, обеспечивая расшифровку поступающих на его вход команд от модема 17, осуществляет управление работой радиопередатчика 19 и ЦИС 9 путем включения или выключения их питания. Промежуточный измерительный пункт 4 отличается от измерительного пункта 3 только наличием в устройстве передачи данных 23 дополнительных: радиоприемника 24, радиопередатчика 25, фильтра частотных развязок 26 и антенны 27. При этом электрические связи основных блоков промежуточного измерительного пункта 4 и сами блоки, такие как основной радиопередатчик 19, основной радиоприемник 20 и фильтр частотных развязок 21, модем 17, дешифратор команд 18, ЦИС 9 и блок датчиков 10 остаются аналогичными, что и для измерительного пункта 3 (поэтому нумерацию этих блоков оставляем такой же). The geophysical information collection and processing system consists of a control and information collection center (CICI) 1, a generator set (GU) 2, a number of automatic measuring points (PI) 3, a number of automatic intermediate measuring points (PIP) 4 and a number of automatic relay points (RP) ) 5. The connection of TsUSI 1 with the generator set 2 is carried out by means of a bi-directional wire line or radio line in the case of a large distance between them. The communication network diagram of TsUSI 1 with generator set 2, measuring 3, intermediate measuring 4 and relay 5 points has a branched-beam structure. Communication TsUSI 1 with measuring 3, 4 and relay 5 points is carried out using bidirectional radio lines operating in duplex mode. Thus, TsUSI 1 connected to GU 2 by a bi-directional communication line has a number of communication branches 6, each of which includes either only measuring 3 and intermediate measuring 4 points, or measuring 3, intermediate measuring 4 and relay 5 points, or measuring point 3 , several intermediate measuring points 4, alternating in any order with relay points 5. The placement of intermediate measuring 4 and relay 5 points on branches 6 is arbitrary and depends on territorial conditions (relief ) and the conditions posed by geophysical tasks, therefore, the number of intermediate measuring 4 and relay 5 points on each branch 6 can be unlimited, and they can be placed either directly along the line of the beam or branching away from any intermediate measuring 4 and / or relay 5 points in random order. In the case when several additional branches with relay 5, intermediate measuring 4 and measuring 3 points come from the intermediate measuring point 4, these intermediate points should be called cluster intermediate points 7. Here we should note the fact that each branch of the intermediate measuring points 4 and relay 5 points must necessarily end with measuring point 3. In addition, each relay point 5 located on the branch can be a cluster 8, if from it comes from several additional branches 6, consisting of relay 5, intermediate 4 and necessarily ending with the final measuring point 3. TsUSI 1 (the electrical diagram is not shown in the drawings) is designed to control the operation of the network measuring 3.4 and 7, relay 5, 8 points and generator set 2, monitoring their operation, collecting and storing geophysical and, in particular, electrical prospecting information transmitted via radio links received at all measuring points. Measuring point 3, the so-called final one, is an automatic installation consisting of a digital measuring station (CIS) 9, a block of geophysical sensors 10, a power source (not shown in the drawing) and a data transmission device (DLC) 11, a feature of the digital measuring station 9 consisting of a block of measuring amplifiers 12, inputs connected to a block of sensors 10, a generator of test signals (GTS) 13, an output associated with a block of sensors) and an analog-to-digital converter (ADC) 14 connected to a block of amplifiers, introduction to it of a program-controlled processing unit made in the form of a single-board microcomputer 15. Moreover, the latter is connected using a bi-directional intra-system shared bus 16, with a block of measuring amplifiers 12, GTS 13 and ADC 14, thus providing control over the operation of all blocks, included in the CIS 9 and the processing according to a given algorithm in real time of the signals coming from the block of geophysical sensors 10, converted using the ADC 14 into digital form. The signal processing programs are stored in the permanent memory of the computer 15. The modem 17 of the data transmission device 11 of the measuring station 3, connected by a bi-directional communication line with the microcomputer, is connected by its outputs to the command decoder 18 and the radio transmitter 19, thereby ensuring the transmission of data and commands from the TsUSI 1 through the radio receiver 20 and back through the radio transmitter 19, and the output of the radio transmitter 19 and the input of the radio receiver 20 are connected to the frequency isolation filter 21, to which the antenna 22 is also connected. In addition, the command decoder 18, providing I decipher the commands coming to its input from the modem 17, controls the operation of the radio transmitter 19 and the CIS 9 by turning their power on or off. Intermediate measuring point 4 differs from measuring point 3 only in the presence in the data transmission device 23 of additional: a radio 24, a radio transmitter 25, a frequency decoupling filter 26 and an antenna 27. Moreover, the electrical connections of the main blocks of the intermediate measuring point 4 and the blocks themselves, such as the main radio transmitter 19, the main radio 20 and the frequency isolation filter 21, modem 17, command decoder 18, CIS 9 and sensor block 10 remain the same as for measuring point 3 (therefore, the numbering of these blocks we leave the shackles the same).

Дополнительно введенные блоки включены в электрическую схему следующим образом. Выход дополнительно введенного радиоприемника 24 подключен ко второму входу основного радиопередатчика 19, вход дополнительного радиопередатчика 25 подключен к выходу основного радиоприемника 20, вход дополнительного радиоприемника 24 и выход дополнительного радиопередатчика 25 через дополнительный фильтр частотных развязок 26 подключены к дополнительной антенне 27, направленной в сторону последующих измерительных пунктов 4 и 3, находящихся на ветви 6. Кроме того, входы дополнительных радиоприемника 24 и радиопередатчика 25 связаны с выходом дешифратора 18. Таким образом, дешифратор команд 18 обеспечивает расшифровку команд управления, идущих к ЦИС 9, основному радиопередатчику 19 и к дополнительному радиоприемнику 24, и радиопередатчику 25, тем самым обеспечивая их включение или выключение. Такое построение электрической схемы промежуточного измерительного пункта 4 обеспечивает передачу информации, полученной на конечном измерительном пункте 3 и последующих промежуточных измерительных пунктах 4, находящихся на данной ветви 6, а такие информации, полученной на данном промежуточном пункте 4 в ЦУСИ 1. Кроме того, это обеспечивает передачу команд, поступающих в обратном направлении от ЦУСИ 1 на данный и последующие измерительные промежуточные 4, ретрансляционные 5 и конечный измерительный пункт 3. Введение в ветку связи 6 между ЦУСИ 1 и измерительным пунктом 3 промежуточного измерительного пункта 4, а тем более кустового промежуточного пункта 7 позволяет не только увеличить общую площадь исследования, но и увеличить плотность размещения измерительных пунктов внутри исследуемой площади. Существенное значение для увеличения протяженности ветвей 6 системы имеет введение в нее ретрансляционных пунктов 5. Ретрансляционный пункт 5 устанавливают на местности в случае отсутствия условий для прямого прохождения радиоволн между измерительным пунктом 3 или промежуточным измерительным пунктом 4 и ЦУСИ 1 или между двумя промежуточными измерительными пунктами, а также при отсутствии возможности в данном месте (например, вершина горы) расположить измерительные датчики, в частности датчики электрического поля, имеющие большие размеры. Так, длина электрических датчиков (диполи) может достигать 1000 м. Каждый из ретрансляторов 5 представляет собой устройство передачи данных 23, электрическая схема которого один к одному повторяет электрическую схему устройства передачи данных 23 промежуточного измерительного пункта 4. В связи с отсутствием здесь ЦИС 9, функции модема 17 и дешифратора 18 сведены к преобразованию цифровых сигналов, поступающих от ЦУСИ 1 с последующей расшифровкой их дешифраторов команд 18 для включения дополнительных радиоприемника 24 и радиопередатчика 25, основного радиопередатчика 19 и передачи необходимой информации на измерительные 3 или 4 пункты, находящиеся на этой ветви 6, а также полученной информации на пунктах 3 и 4 в ЦУСИ 1. Если через ретрансляционный пункт 5 передается геофизическая информация с измерительных пунктов 3, 4, расположенных на разных ветвях, то такой ретрансляционный пункт является кустовым 8. Additionally introduced blocks are included in the electrical circuit as follows. The output of the additionally introduced radio receiver 24 is connected to the second input of the main radio transmitter 19, the input of the additional radio transmitter 25 is connected to the output of the main radio receiver 20, the input of the additional radio receiver 24 and the output of the additional radio transmitter 25 through an additional frequency isolation filter 26 are connected to the additional antenna 27, directed towards the subsequent measurement points 4 and 3 located on branch 6. In addition, the inputs of the additional radio 24 and the radio transmitter 25 are connected to the output decoder 18. Thus, the decoder commands 18 provides a decryption of control commands going to the CIS 9, the main radio transmitter 19 and to the additional radio receiver 24, and the radio transmitter 25, thereby ensuring their inclusion or shutdown. Such a construction of the electrical circuit of the intermediate measuring point 4 ensures the transmission of information obtained at the final measuring point 3 and subsequent intermediate measuring points 4 located on this branch 6, and such information received at this intermediate point 4 in TsUSI 1. In addition, it provides transfer of commands coming in the opposite direction from TsUSI 1 to this and subsequent measuring intermediate 4, relay 5 and final measuring point 3. Introduction to the communication branch 6 between the TsU And 1 and 3 intermediate measuring point measuring point 4, and even more cluster middleware paragraph 7 can not only increase the overall study area, but also to increase the storage density of measurement points within the study area. The introduction of relay points 5 is essential for increasing the length of the branches 6 of the system. Relay point 5 is installed on the ground in the absence of conditions for direct transmission of radio waves between measuring point 3 or intermediate measuring point 4 and TsUSI 1 or between two intermediate measuring points, and also in the absence of the possibility in this place (for example, the top of the mountain) to place measuring sensors, in particular electric field sensors having large dimensions s. So, the length of the electric sensors (dipoles) can reach 1000 m. Each of the repeaters 5 is a data transmission device 23, the electrical circuit of which repeats the electrical circuit of the data transmission device 23 of the intermediate measuring point 4 one-to-one. Due to the absence of an CIS 9 here, the functions of the modem 17 and the decoder 18 are reduced to the conversion of digital signals coming from TsUSI 1 with the subsequent decoding of their command decoders 18 to turn on additional radio 24 and radio transmitter 25, the main radio transmitter 19 and the transmission of the necessary information to the measuring 3 or 4 points located on this branch 6, as well as the information received at points 3 and 4 in TsUSI 1. If geophysical information from measuring points 3, 4 located on different branches, then such a relay point is a bush 8.

Система сбора и обработки геофизической информации работает в следующих режимах:
создание структуры измерительной сети и задание параметров и режимов работы всех измерительных пунктов, участвующих в эксперименте;
синхронный пуск и проведение измерения и обработки геофизических сигналов на измерительных пунктах;
сбор информации, полученной на измерительных пунктах, ее последующая обработка, систематизация и хранение.
The system for collecting and processing geophysical information works in the following modes:
creating the structure of the measuring network and setting parameters and operating modes of all measuring points involved in the experiment;
synchronous start-up and measurement and processing of geophysical signals at measuring points;
collection of information obtained at measuring points, its subsequent processing, systematization and storage.

Во всех режимах работы системы ЦУСИ 1 выполняет роль ведущего, а все остальные пункты и генераторная установка 2 роль ведомых, при этом взаимодействие ЦУСИ 1 со всеми измерительными 3, 4 и 7 и ретрансляционными 5, 8 пунктами осуществляется посредством двунаправленных радиолиний связи, работающих по принципу полной дуплексной радиосвязи с информационной обратной связью между ЦУСИ 1 и всеми измерительными 3, 4, 7 и ретрансляционными 5, 8 пунктами и генераторной установкой 2. Линия связи ЦУСИ 1 с генераторной установкой 2 может быть выполнена в виде проводной линии, при условии достаточно близкого расположения генераторной установки 2 и ЦУСИ 1 или посредством радиосвязи при большом удалении их друг от друга. Прямой канал связи от ЦУСИ 1 к измерительным 3, 4 и 7 и ретрансляционным 5 и 8 пунктам, используется для передачи команд управления этими пунктами и подтверждения правильности принятой от них информации, а обратный для подтверждения правильности принятых команд от ЦУСИ 1 и для передачи цифровой информации (результатов измерения и обработки) от измерительных пунктов 3, 4 и 7 в ЦУСИ 1. Во всех режимах работы системы в каждый отдельный момент времени ЦУСИ 1 может обращаться только с одним из измерительных пунктов непосредственно, через ретрансляторы 5, 8 или промежуточные измерительные пункты 4, 7 за исключением режима, когда на выбранные измерительные пункты 3, 4 и поступает команда "ПУСК", обеспечивающая запуск процесса измерения и обработки геофизических сигналов на цифровых измерительных станциях на этих пунктах синхронно с запуском генераторной установки 2, при этом выполняется специальный алгоритм синхронного запуска. Работа системы сбора и обработки геофизической информации осуществляется посредством специально разработанного программного обеспечения, работающего в диалоговом режиме, что позволяет задавать и корректировать структуру измерительной сети, заданной в виде топологической схемы, и ее характеристики. In all operating modes of the system, TsUSI 1 plays the role of the master, and all other points and the generating set 2 play the role of slaves, while the interaction of TsUSI 1 with all measuring 3, 4 and 7 and relay stations 5, 8 is carried out by means of bidirectional radio links operating on the principle full duplex radio communication with information feedback between TsUSI 1 and all measuring 3, 4, 7 and relay stations 5, 8 and generator set 2. The communication line of TsUSI 1 with generator set 2 can be made in the form of ovodnoy line, provided sufficient proximity of the generating set 2 and CCCI 1 or by radio at a great distance from each other. A direct communication channel from TsUSI 1 to measuring 3, 4 and 7, and relay 5 and 8 points, is used to transmit control commands for these points and confirm the correctness of the information received from them, and the reverse one to confirm the correctness of the received commands from TsUSI 1 and to transmit digital information (of measurement and processing results) from measuring points 3, 4 and 7 in TsUSI 1. In all operating modes of the system at any given moment in time, TsUSI 1 can only contact one of the measuring points directly, through a repeater 5, 8 or intermediate measuring points 4, 7 except for the mode when the “START” command is received at the selected measuring points 3, 4, which starts the process of measuring and processing geophysical signals at digital measuring stations at these points simultaneously with the start of the generating set 2 At the same time, a special synchronous start algorithm is performed. The system of collecting and processing geophysical information is carried out by means of specially developed software that works in interactive mode, which allows you to set and adjust the structure of the measuring network specified in the form of a topological diagram and its characteristics.

Система сбора и обработки геофизической информации работает следующим образом. Вначале задается протокол экспериментов на текущие сутки, состоящий из списка станций, участвующих в экспериментах и времени их включения. В соответствии с вышеуказанным протоколом определяется время проведения ближайшего эксперимента и формируется измерительная сеть пунктов 3, 4 участвующих в эксперименте, при этом в эту сеть включаются необходимые для эксперимента промежуточные 4, 7 и ретрансляционные 5, 8 пункты. Далее ЦУСИ 1 переходит в режим ожидания времени эксперимента, которое контролируется с помощью встроенных компьютерных часов (на чертежах не показано). При совпадении заданного времени с текущим запускается программа задания параметров и режимов работы генераторной установки 2 и всех измерительных 3, 4 пунктов, участвующих в эксперименте. The system for collecting and processing geophysical information works as follows. First, a protocol of experiments for the current day is set, consisting of a list of stations participating in the experiments and the time they were turned on. In accordance with the above protocol, the time of the next experiment is determined and a measuring network of points 3, 4 participating in the experiment is formed, while the intermediate 4, 7 and relay 5, 8 points necessary for the experiment are included in this network. Further, CUSSI 1 goes into standby mode for the experiment time, which is controlled using the built-in computer clock (not shown in the drawings). When the set time coincides with the current time, the program for setting parameters and operating modes of the generator set 2 and all measuring 3, 4 points involved in the experiment is launched.

При этом ЭВМ ЦУСИ 1 (не показана), связанная с аппаратурой передачи данных (не показана), также входящая в состав ЦУСИ 1 начинает формировать запрос одного из ближайших к ЦУСИ 1 промежуточных 4, ретрансляционных 5 или измерительных 3 пунктов, находящихся на одной из ветвей 6 измерительной сети. Запрос, содержащий адрес запрашиваемого измерительного пункта и команды управления пунктом в виде сигналов поступают в модем аппаратуры передачи данных ЦУСИ 1, где эти сигналы модулируются и поступают на вход радиопередатчика, который обеспечивает передачу этих сигналов в эфир. На всех измерительных пунктах 3, 4, 7 и ретрансляционных 5, 8, находящихся на линиях прямой связи с ЦУСИ 1, радиоприемники 20 обеспечивают прием этих радиосигналов, а модемы 17 их демодуляцию и преобразование в цифровую двоичную последовательность сигналов, поступающих на вход дешифратора команд 18. Дешифратор команд 18 обеспечивает дешифрацию запроса (адрес и команды управления) и если адрес запроса совпадает с адресом данного пункта, то дешифратор команд 18 дешифрует посланные в запросе команды, в частности, команды на включение цифровой измерительной станции 9 и включение дополнительных радиоприемника 24 и радиопередатчика 25, после чего дешифратор 18 обеспечивает декодирование команд на включение основного радиопередатчика 19 на время, необходимое для передачи в ЦУСИ 1 ответа о принятии посланного запроса. Ответ содержит принятый адрес и полученные команды. Дешифратор 18 команд начинает расшифровывать ответ в виде последовательности цифровых сигналов, которые, пройдя через модем 17, где они подвергаются модуляции и далее, поступая на вход основного радиопередатчика 19, передаются в эфир. На ЦУСИ 1 ответ принимается и сравнивается с переданным запросом. Если запрос не совпадает с ответом, цикл передачи повторяется, и так несколько раз. Если имеет место совпадение запроса с ответом, ЦУСИ 1 переходит на передачу команды на включение основного радиопередатчика 19, настраиваемого на эксперимент пункта, при этом повторяется вышеописанный алгоритм по передачи команд управления этим измерительным пунктом. После чего ЦУСИ 1 запрашивает последующий пункт, находящийся на выбранной ветви 6, имеющий другой адрес и обеспечивается передача команд управления (включение цифровой измерительной станции) 9, дополнительных радиоприемника 24, радиопередатчика 25 и основного радиопередатчика 19), при этом выполняется вышеописанный алгоритм, а запрос, поступающий на данный пункт от ЦУСИ 1 и ответ посылаемый им в ЦУСИ 1 в виде сигналов, проходят через радиоприемные 20, 24 и радиопередающие 19, 25 устройства предыдущего промежуточного 4 или ретрансляционного 5 пунктов транзитом. At the same time, the TsUSI 1 computer (not shown) associated with the data transmission equipment (not shown), also included in TsUSI 1, begins to form a request for one of the intermediate 4, relay 5, or measuring 3 points located on one of the branches closest to TsUSI 1 6 measuring networks. The request containing the address of the requested measuring point and the command for controlling the point in the form of signals are received in the modem of the data transmission equipment of the TsUSI 1, where these signals are modulated and fed to the input of the radio transmitter, which ensures the transmission of these signals on the air. At all measuring points 3, 4, 7 and relay stations 5, 8 located on the direct communication lines with TsUSI 1, radios 20 receive these radio signals, and modems 17 demodulate them and convert them to a digital binary sequence of signals received at the input of command decoder 18 The command decoder 18 provides decryption of the request (address and control commands) and if the request address matches the address of this item, the command decoder 18 will decrypt the commands sent in the request, in particular, the digital enable command station 9 and the inclusion of additional radio 24 and the radio transmitter 25, after which the decoder 18 provides decoding of the commands to turn on the main radio transmitter 19 for the time required for the transmission to TsUSI 1 response to accept the sent request. The response contains the accepted address and the received commands. The decoder 18 teams begins to decrypt the response in the form of a sequence of digital signals, which, passing through the modem 17, where they are modulated and then, entering the input of the main radio transmitter 19, are broadcast. At TSUSI 1, the response is received and compared with the transmitted request. If the request does not match the response, the transmission cycle is repeated, and so on several times. If there is a coincidence of the request with the response, TsUSI 1 proceeds to transmit a command to turn on the main radio transmitter 19, which is tuned to the experiment item, while repeating the above algorithm for transmitting control commands to this measuring point. After that, TsUSSI 1 requests the next item located on the selected branch 6, having a different address and the transmission of control commands (inclusion of a digital measuring station) 9, additional radio 24, radio transmitter 25 and main radio transmitter 19) is provided, while the above algorithm is executed, and the request received at this point from TsUSI 1 and the response sent to them in TsUSI 1 in the form of signals pass through radio receivers 20, 24 and radio transmitting 19, 25 devices of the previous intermediate 4 or relay 5 points in transit.

Следует отметить, что если какой-либо промежуточный измерительный пункт 4 используется в качестве ретрансляционного в данном эксперименте, то команда включения ЦИС 9 на данный пункт не посылается. Процесс включения измерительных 3, 4 и ретрансляционных 5 пунктов далее распространяется по всем пунктам, находящимся на выбранной ветви 6 в соответствии со схемой измерительной сети эксперимента вплоть до последнего измерительного 3 пункта, находящегося на данной ветви 6. It should be noted that if any intermediate measuring point 4 is used as a relay in this experiment, then the command to turn on the CIS 9 will not be sent to this point. The process of switching on measuring 3, 4 and relay 5 points is further extended to all points located on the selected branch 6 in accordance with the scheme of the measuring network of the experiment up to the last measuring 3 points located on this branch 6.

После этого ЦУСИ 1 передает паспортные данные (параметры и режим работы) эксперимента для этого последнего, находящегося на данной ветви 6, измерительного пункта 3. При этом микроЭВМ 15, находящаяся в ЦИС 9 этого пункта, получив через модем 17 параметры и режим работы, начинает выполнять программу настройки и подготовки ЦИС 9 к измерениям, выполнение которых обеспечивает тестирование всех блоков и узлов ЦИС 9. В частности, при тестировании блока датчиков 10 и блока измерительных усилителей 12 под управлением микроЭВМ 15, ГТС 13 формирует последовательность тестовых сигналов, например, двуполярных прямоугольных импульсов напряжения заданной амплитуды, которые поступая на контрольные входы блока датчиков 10 и, пройдя через эти датчики на входы блока измерительных усилителей 12, далее поступают на вход АЦП 14, преобразуются в цифровую форму и передаются в микроЭВМ 15. Тем самым обеспечивается измерение отклика измерительного тракта ЦИС 9 на калиброванное воздействие, поступающее на вход датчиков 10, по которому можно определить параметры измерительного тракта (коэффициент усиления, переходные характеристики, частотные и фазовые характеристики). Необходимые параметры вычисляются с помощью микроЭВМ 15 и заносятся в ее оперативную память, куда заносятся также результаты тестирования других блоков и узлов ЦИС 9. Далее ЦУСИ 1 передает паспортные данные эксперимента на ближайший от измерительного пункта 3 промежуточный измерительный 4 пункт, находящийся на этой ветви 6 в сторону ЦУСИ 1. После передачи паспортных данных на этот пункт передается команда на отключение дополнительных радиоприемника 24 и радиопередатчика 25 и основного радиопередатчика 19 этого пункта. Процесс передачи паспортных данных распространяется по ветви 6 все ближе и ближе к ЦУСИ 1. Если из промежуточного измерительного пункта исходят несколько ветвей 6 (т.е. этот пункт является кустовым), то передача паспортных данных на этот пункт осуществляется только после того, как осуществляется подключение всех других измерительных пунктов, находящихся на ветвях 6, исходящих из данного пункта и передача на них паспортных данных. Причем процесс передачи паспортных данных каждый раз начинается с последнего измерительного пункта, находящегося на ветви 6 в направлении от ЦУСИ 1 и по мере продвижения его в сторону ЦУСИ 1 происходит последовательное отключение радиоприемников 24 и радиопередатчиков 19, 25 устройств передачи данных 11 и 23, участвующих в эксперименте и находящихся на данной ветви, кроме одного основного радиоприемного устройства 20, являющегося дежурным на данном измерительном пункте. Далее, аналогичным образом происходит процесс включения и передачи паспортных данных на измерительные пункты, находящиеся на других ветвях 6 измерительной сети. ЦУСИ 1 также включает и передает паспортные данные на генераторную установку 2, на которой также, как и на измерительных пунктах 3, 4, 7 осуществляется тестирование узлов аппаратуры, ее запуск и измерение сигналов, вырабатываемых ГУ 2. After that, TsUSI 1 transmits the passport data (parameters and operation mode) of the experiment for this last measurement point 3 located on this branch 6. In this case, the microcomputer 15 located in the CIS 9 of this point, having received the parameters and operation mode via modem 17, starts to execute the setup and preparation program for the CIS 9 for measurements, the implementation of which provides testing of all the blocks and nodes of the CIS 9. In particular, when testing a block of sensors 10 and a block of measuring amplifiers 12 under the control of a microcomputer 15, the GTS 13 generates the completeness of test signals, for example, bipolar rectangular voltage pulses of a given amplitude, which are fed to the control inputs of the sensor unit 10 and passed through these sensors to the inputs of the unit of measuring amplifiers 12, then fed to the input of the ADC 14, converted to digital form and transmitted to the microcomputer 15 This ensures the measurement of the response of the measuring path of the CIS 9 to the calibrated effect supplied to the input of the sensors 10, by which it is possible to determine the parameters of the measuring path (gain, transition single characteristics, frequency and phase characteristics). The necessary parameters are calculated using the microcomputer 15 and stored in its RAM, where the test results of other blocks and nodes of the CIS 9 are also recorded. Then, the TsUSI 1 transfers the passport data of the experiment to the intermediate intermediate 4 point located on this branch 6 located on this branch 6 in TsUSI side 1. After the transfer of passport data to this point, a command is sent to turn off the additional radio 24 and the radio transmitter 25 and the main radio transmitter 19 of this paragraph. The process of transmitting passport data is spreading along branch 6 closer and closer to TSUSI 1. If several branches 6 come from an intermediate measuring point (i.e., this point is a cluster), then the transfer of passport data to this point is carried out only after connection of all other measuring points located on branches 6 proceeding from this point and transfer of passport data to them. Moreover, the process of transmitting passport data each time begins with the last measuring point located on branch 6 in the direction from TsUSI 1 and as it moves towards TsUSI 1, the radio receivers 24 and radio transmitters 19, 25 of the data transmission devices 11 and 23 involved in experiment and located on this branch, except for one main radio receiving device 20, which is on duty at this measuring point. Further, in a similar way, the process of switching on and transmitting passport data to measuring points located on other branches 6 of the measuring network takes place. TsUSI 1 also includes and transmits the passport data to the generator set 2, which also, as well as at measuring points 3, 4, 7, tests the equipment nodes, launches it, and measures the signals generated by the GU 2.

Таким образом, процесс включения измерительных пунктов 3, 4, 7 и ГУ 2, и передачи паспортных данных на них заканчивается. На все измерительных пунктах выполняется подготовка ЦИС 9 и тестирование их блоков и узлов. Результаты тестирования записываются в оперативной памяти микроЭВМ 15 и хранятся в ней до момента передачи результатов наблюдений и обработки геофизических сигналов в ЦУСИ 1. При этом результаты тестирования передаются в ЦУСИ 1 вместе с данными измерения и обработки геофизических сигналов. Процесс тестирования и подготовки ЦИС 9 к измерениям занимает вполне определенное время, поэтому после передачи паспортных данных на последующий измерительный пункт 3 на ЦУСИ 1 осуществляется выдержка времени, необходимого для тестирования и подготовки всех измерительных пунктов, после чего осуществляется процесс синхронного пуска всех измерительных пунктов. При этом последовательно включается путем передачи от ЦУСИ 1 команд все дополнительные радиопередатчики 25 на всех промежуточных 4, 7 и ретрансляционных 5, 8 пунктах. Thus, the process of switching on the measuring points 3, 4, 7 and PG 2, and the transfer of passport data to them ends. At all measuring points, the preparation of the CIS 9 and testing of their blocks and nodes is carried out. The test results are recorded in the main memory of the microcomputer 15 and stored in it until the results of observations and processing of geophysical signals are transmitted to TsUSI 1. At the same time, the test results are transmitted to TsUSI 1 along with the measurement and processing of geophysical signals. The process of testing and preparing the CIS 9 for measurements takes quite a certain time, therefore, after the passport data is transferred to the next measuring point 3 on the TsUSI 1, the time required for testing and preparing all the measuring points is held, after which the synchronous start-up of all measuring points is carried out. In this case, all additional radio transmitters 25 at all intermediate 4, 7 and relay 5, 8 points are switched on sequentially by transmitting from TsUSI 1 commands.

Далее в эфир передается команда "ПУСК" в виде специальной цифровой кодовой последовательности. Эта команда в виде радиосигнала принимается основным радиоприемником 20 одного промежуточного 4, 7 или ретрансляционного 5, 8 пунктов и транзитом поступает в дополнительный радиопередатчик 25 для передачи в эфир дальше на следующий пункт этой ветви, и по всем ветвям 6 данная команда доходит до всех цифровых измерительных станций 9. МикроЭВМ 15 всех ЦИС 9 расшифровывают эту команду и выполняют специальный алгоритм, обеспечивающий синхронный запуск всех ЦИС 9 в режим измерения. При этом на ГУ 2 также принимается эта команда и синхронно, с началом измерений на всех ЦИС 9 начинается генерация специальных зондирующих сигналов. На всех ЦИС 9 начинается процесс измерения и обработки геофизических сигналов, поступающих от блока датчиков 10. Эти сигналы усиливаются измерительными усилителями 12 и поступают на вход АЦП 14, где преобразуются в цифровую форму и далее, поступая в микроЭВМ 15, обрабатываются по специальному алгоритму в реальном масштабе времени. Процесс измерения и обработки длится определенное время, которое ранее задавалось в паспортных данных эксперимента, переданных на все измерительные пункты 3, 4 и 7. Результаты обработки накапливаются в оперативной памяти микроЭВМ 15 каждого измерительного пункта 3, 4 и 7. По окончании процесса измерения и обработки геофизических сигналов ЦУСИ 1 осуществляет последовательный прием этих данных с каждой измерительной станции и данных эксперимента, полученных на ГУ 2, где также проводился процесс измерения и обработки сигналов, формируемых на ГУ 2. При этом ЦУСИ 1 путем передачи соответствующих команд настраивает измерительную сеть на прием информации от измерительных пунктов. Считывание информации осуществляется, начиная с последнего, так называемого конечного измерительного пункта 3 на каждой ветви 6, и далее, по мере приближения к ЦУСИ 1. Считывание осуществляется по специальной команде "Запрос на считывание". При этом осуществляется подтверждение правильности переданной информации в ЦУСИ 1 путем обратной ее передачи на измерительный пункт 3 или 4, или 7, где она сравнивается с переданной, что повышает вероятность правильной передачи информации. После окончания процесса считывания на каждом измерительном пункте 3 или 4, или 7 по команде от ЦУСИ 1 выключаются все радиопередатчики 19 и 25 и дополнительный радиоприемник 24 данного пункта. Здесь следует отметить, что во всех устройствах передачи данных 11 и 23 основной радиоприемник 20 остается постоянно включенным и находится в режиме ожидания. Таким образом, по завершению процесса передачи данных эксперимента в ЦУСИ 1 измерительная сеть переходит в режим ожидания последующего эксперимента. Полученная в данном эксперименте информация дополнительно обрабатывается на ЦУСИ 1, сортируется и хранится до ее востребования. Then the “START” command is transmitted on the air in the form of a special digital code sequence. This command in the form of a radio signal is received by the main radio 20 of one intermediate 4, 7 or relay 5, 8 points and in transit it goes to the additional radio transmitter 25 for broadcasting further to the next point of this branch, and along all branches 6 this command reaches all digital measuring stations 9. Microcomputers 15 of all CIS 9 decode this command and perform a special algorithm that ensures the synchronous launch of all CIS 9 into measurement mode. At the same time, this command is also accepted on the GU 2 and synchronously, with the beginning of measurements, the generation of special sounding signals begins on all the CIS 9. The process of measuring and processing geophysical signals coming from the sensor unit 10 begins on all CIS 9. These signals are amplified by measuring amplifiers 12 and fed to the input of the ADC 14, where they are converted to digital form and then, fed to the microcomputer 15, they are processed using a special algorithm in real time scale. The measurement and processing process lasts a certain time, which was previously set in the passport data of the experiment, transferred to all measuring points 3, 4 and 7. The processing results are accumulated in the memory of the microcomputer 15 of each measuring point 3, 4 and 7. At the end of the measurement and processing process of geophysical signals TsUSI 1 carries out sequential reception of these data from each measuring station and experimental data obtained at GU 2, where the process of measuring and processing signals generated at G was also carried out 2. In this CCCI 1 by transmitting appropriate commands to the network configures the measurement receiving information from the measuring points. Reading of information is carried out, starting with the last, so-called final measuring point 3 on each branch 6, and then, as you approach the SSCI 1. Reading is carried out by a special command "Request for reading". In this case, confirmation of the correctness of the transmitted information in TsUSI 1 is carried out by returning it to the measuring point 3 or 4, or 7, where it is compared with the transmitted, which increases the likelihood of the correct transmission of information. After the reading process at each measuring point 3 or 4, or 7, at the command of the central control center 1, all radio transmitters 19 and 25 and an additional radio receiver 24 of this point are turned off. It should be noted here that in all data transmission devices 11 and 23, the main radio 20 remains constantly on and is in standby mode. Thus, upon completion of the process of transferring the experimental data to the TsUSI 1, the measuring network goes into standby mode for the subsequent experiment. The information obtained in this experiment is additionally processed at TsUSI 1, sorted and stored until it is claimed.

На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы о следующих преимуществах предлагаемой системы сбора и обработки геофизической информации по сравнению с прототипом. Based on the foregoing, we can draw the following conclusions about the following advantages of the proposed system for collecting and processing geophysical information compared to the prototype.

1. Данная система позволяет полностью автоматизировать процесс измерения, сбора и обработки геофизической информации (автоматический мониторинг) на значительных площадях и в горной местности. Измерительные и ретрансляционные пункты системы не требуют участия человека-оператора в своей работе. Работа ЦУСИ может также быть максимально автоматизирована, если имеется жесткий графику проведения сеансов измерения и связи. 1. This system allows you to fully automate the process of measuring, collecting and processing geophysical information (automatic monitoring) in large areas and in mountainous areas. Measuring and relaying points of the system do not require the participation of a human operator in their work. Work TsUSI can also be as automated as possible, if there is a tight schedule for conducting sessions of measurement and communication.

2. Особенно большим преимуществом является унификация всех ее элементов и блоков. А именно: при довольно объемной схеме, как в территориальном, так и в приборном плане здесь задействован один тип измерительных станций и два типа устройств передачи данных, также унифицированных между собой по количественному признаку их элементов, что позволяет наладить промышленное производство только измерительных станций с блоком датчиков и один тип передающего устройства с дополнительным блоком и, компануя их в любом порядке и последовательности, исследовать любые площади от нескольких квадратных километров до нескольких сот квадратных километров. Существенным здесь является и то, что для получения геофизической информации с огромных площадей, энергетические затраты минимальны, т.к. включение и отключение источников питания всех измерительных пунктов и ретрансляторов осуществляется ЦУСИ и только тех измерительных пунктов, с которыми он работает в данный момент. Исключение составляет только один основной радиоприемник, который постоянно включен и находится в дежурном режиме. 2. A particularly great advantage is the unification of all its elements and blocks. Namely: with a fairly voluminous scheme, both in the territorial and in the instrument plan, one type of measuring stations and two types of data transmission devices are used here, also unified among themselves by the quantitative characteristic of their elements, which allows the industrial production of only measuring stations with a unit sensors and one type of transmitter with an additional unit and, compiling them in any order and sequence, examine any area from a few square kilometers to several hundred square meters dratnyh kilometers. Significant here is that to obtain geophysical information from vast areas, energy costs are minimal, because switching on and off the power sources of all measuring points and repeaters is carried out by the TsUSI and only those measuring points with which it is currently working. The exception is only one main radio, which is constantly on and in standby mode.

Наличие микроЭВМ с достаточно большим объемом оперативной памяти (≥ 512 кбайт) помещенных непосредственно в измерительные станции периферийных пунктов, позволяет производить обработку измерительных сигналов непосредственно в пункте регистрации и в реальном масштабе времени, что резко сокращает объемы передаваемой по радиоканалу в ЦУСИ информации, и время ее передачи, что повышает энергоресурс периферийных пунктов и оперативность в работе системы. Периферийные пункты можно выполнить в виде небольших необслуживаемых бункеров. The presence of a microcomputer with a sufficiently large amount of random access memory (≥ 512 kB) located directly in the measuring stations of the peripheral points allows the processing of measuring signals directly at the registration point and in real time, which drastically reduces the amount of information transmitted via the radio channel to the SUSC, and its time transmission, which increases the energy resource of peripheral points and the efficiency of the system. Peripheral points can be made in the form of small maintenance-free bins.

3. Гибкая структура измерительной сети и наличие ретрансляторов позволяет использовать данную систему в различных географических условиях, например, в условиях горной местности и на больших площадях исследования, а в зависимости от условий эксперимента, возможно построение сокращенной или полной измерительной сети. Структура сети может определяться и задаваться на ЦУСИ перед каждым экспериментом. 3. The flexible structure of the measuring network and the availability of repeaters allows you to use this system in various geographical conditions, for example, in mountainous areas and over large research areas, and depending on the experimental conditions, it is possible to build a shortened or complete measuring network. The network structure can be determined and set on the TsUSI before each experiment.

4. Универсальность структуры используемых на периферийных пунктах измерительных станций (ЦИС) позволяет использовать систему сбора и обработки геофизической информации как для исследования искусственных электромагнитных полей, создаваемых специальными генераторными установками, так и для исследования естественных электромагнитных полей. 4. The universality of the structure used at peripheral points of measuring stations (CIS) allows you to use the system of collection and processing of geophysical information both for the study of artificial electromagnetic fields created by special generator sets, and for the study of natural electromagnetic fields.

Claims (2)

1. Геофизическая система сбора и обработки информации, содержащая генераторную установку и сеть измерительных пунктов, соединенных лучевой структурой с центром управления, сбора и обработки полученных данных, причем каждый измерительный пункт включает устройство передачи данных, содержащее антенну, радиоприемник и радиопередатчик, соединенные с фильтром частотных развязок, блок датчиков, своими выходами связанный с блоком усилителей измерительной станции, в свою очередь состоящей из генератора тестовых сигналов, выходами подключенного к блоку датчиков, аналого-цифрового преобразователя, подключенного к блоку усилителей, и блока управления, отличающаяся тем, что в каждый промежуток между центром управления и сбора информации и измерительным пунктом введена ветвь из двунаправленных радиолиний связи, состоящая из промежуточных и/или ретрансляционных пунктов, при этом каждый промежуточный пункт включает блок датчиков, измерительную станцию и устройство передачи данных, а ретрансляционный пункт только устройство передачи данных, причем в измерительную станцию введен блок обработки данных, совмещенный с блоком управления и выполненный в виде микро-ЭВМ, к которой через внутрисистемную общую шину обмена данными подключены аналого-цифровой преобразователь, генератор тестовых сигналов и блок измерительных усилителей, а устройства передачи данных снабжены соединенными между собой дешифратором команд и модемом, соединенным двунаправленной связью с микроЭВМ измерительной станции, при этом в устройстве передачи данных измерительного пункта модем связан выходом с радиопередатчиком, а входом с радиоприемником, причем выход радиопередатчика и вход радиоприемника подключены к фильтру частотных развязок, а дешифратор команд связан с радиопередатчиком и измерительной станцией, в устройство передачи промежуточного измерительного и ретрансляционного пунктов введены дополнительный радиоприемник, выход которого подключен к второму входу основного радиопередатчика, и дополнительный радиопередатчик, вход которого подключен к выходу основного радиоприемника, а выход через дополнительно введенный фильтр частотных развязок к дополнительной антенне, причем выход дополнительного фильтра частотных развязок подключен к входу дополнительного радиоприемника, а дешифратор команд своими выходами связан с дополнительными радиоприемником и радиопередатчиком, при этом в промежуточном измерительном пункте выход дешифратора команд соединен с входом измерительной станции. 1. A geophysical system for collecting and processing information, comprising a generator set and a network of measuring points connected by a radiation structure to a control center, collecting and processing received data, each measuring point comprising a data transmission device comprising an antenna, a radio receiver and a radio transmitter connected to a frequency filter interchanges, the sensor block, connected with its outputs to the amplifier block of the measuring station, which in turn consists of a test signal generator, outputs connected Go to the sensor unit, an analog-to-digital converter connected to the amplifier unit, and a control unit, characterized in that in each gap between the control and data collection center and the measuring point, a branch of bidirectional communication lines is introduced, consisting of intermediate and / or relay points wherein each intermediate point includes a sensor unit, a measuring station and a data transmission device, and the relay point is only a data transmission device, and n a data processing unit combined with a control unit and made in the form of a microcomputer, to which an analog-to-digital converter, a test signal generator, and a unit of measuring amplifiers are connected via an intra-system common data bus, and the data transmission devices are equipped with interconnected command decoder and a modem connected by bidirectional communication with the microcomputer of the measuring station, while in the data transmission device of the measuring point, the modem is connected by an output to a radio transmitter, and an input from a radio receiver a receiver, and the output of the radio transmitter and the input of the radio receiver are connected to the frequency decoupling filter, and the command decoder is connected to the radio transmitter and measuring station, an additional radio receiver is inserted into the transmission device of the intermediate measuring and relay points, the output of which is connected to the second input of the main radio transmitter, and an additional radio transmitter, input which is connected to the output of the main radio receiver, and the output through an additionally entered frequency decoupling filter to an additional th antenna, the output of the additional filter frequency input junctions connected to the additional radio receiver, and outputs its instruction decoder is associated with an additional radio receiver and a radio transmitter, wherein the measurement point in the intermediate instruction decoder output connected to the input of the measuring station. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в каждой из промежуточных измерительных и/или ретрансляционных пунктов введены дополнительные ветви, состоящие из промежуточных и/или ретрансляционных пунктов, которые в этом случае являются кустовыми, причем каждая ветвь заканчивается измерительным пунктом. 2. The system according to claim 1, characterized in that in each of the intermediate measuring and / or relaying points additional branches are introduced, consisting of intermediate and / or relaying points, which in this case are cluster, and each branch ends with a measuring point.
RU94005513A 1994-02-15 1994-02-15 Geophysical system of gathering and processing of information RU2091820C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94005513A RU2091820C1 (en) 1994-02-15 1994-02-15 Geophysical system of gathering and processing of information

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94005513A RU2091820C1 (en) 1994-02-15 1994-02-15 Geophysical system of gathering and processing of information

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94005513A RU94005513A (en) 1995-10-20
RU2091820C1 true RU2091820C1 (en) 1997-09-27

Family

ID=20152593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94005513A RU2091820C1 (en) 1994-02-15 1994-02-15 Geophysical system of gathering and processing of information

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2091820C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2333516C2 (en) * 2003-11-21 2008-09-10 Фэйрфилд Индастриз, Инк. Method and system for seismic data transmission
RU2442999C1 (en) * 2010-10-21 2012-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Сибирская геофизическая научно-производственная компания" Programmed measurement system
US8332184B2 (en) 2007-01-30 2012-12-11 Arkex Limited Gravity survey data processing
US8605547B2 (en) 2003-11-21 2013-12-10 Fairfield Industries, Incorporated Method for transmission of seismic data
RU2568342C2 (en) * 2013-12-30 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научная станция Российской академии наук в г. Бишкеке (НС РАН) Seismic data collection system
RU2650084C2 (en) * 2015-12-31 2018-04-06 Владимир Петрович Колесников Method of monitoring control of the physical state of a geological environment

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 313191, кл G01 N 1/24, 1971. 2. Гройсман Ф.Е. Трапезников Ю.А. Апаратурные разработки для геофизических исспедований электромагнитными методами. - М.: ИФЗ АН СССР, 1986, с. 86-98. *

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8873335B1 (en) 2003-11-21 2014-10-28 Fairfield Industries, Inc. Method and system for transmission of seismic data
US9459360B2 (en) 2003-11-21 2016-10-04 Fairfield Industries Incorporated Method and system for transmission of seismic data
US8873336B1 (en) 2003-11-21 2014-10-28 Fairfield Industries, Inc. Method and system for transmission of seismic data
US8879356B1 (en) 2003-11-21 2014-11-04 Fairfield Industries, Inc. Method and system for transmission of seismic data
US8644111B2 (en) 2003-11-21 2014-02-04 Fairfield Industries, Inc. Method and system for transmission of seismic data
US8681584B2 (en) 2003-11-21 2014-03-25 Fairfield Incorporated Method and system for transmission of seismic data
US8867309B2 (en) 2003-11-21 2014-10-21 Fairfield Industries Incorporated Method and system for transmission of seismic data
US8867310B1 (en) 2003-11-21 2014-10-21 Fairfield Industries, Inc. Method and system for transmission of seismic data
US10670749B2 (en) 2003-11-21 2020-06-02 Magseis Ff Llc Method and system for transmission of seismic data
RU2333516C2 (en) * 2003-11-21 2008-09-10 Фэйрфилд Индастриз, Инк. Method and system for seismic data transmission
US8605547B2 (en) 2003-11-21 2013-12-10 Fairfield Industries, Incorporated Method for transmission of seismic data
US8885441B1 (en) 2003-11-21 2014-11-11 Fairfield Industries, Inc. Method and system for transmission of seismic data
US9500757B2 (en) 2003-11-21 2016-11-22 Fairfield Industries, Inc. Method and system for transmission of seismic data
US9470809B2 (en) 2003-11-21 2016-10-18 Fairfield Industries, Inc. Method and system for transmission of seismic data
US8332184B2 (en) 2007-01-30 2012-12-11 Arkex Limited Gravity survey data processing
RU2442999C1 (en) * 2010-10-21 2012-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Сибирская геофизическая научно-производственная компания" Programmed measurement system
RU2568342C2 (en) * 2013-12-30 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научная станция Российской академии наук в г. Бишкеке (НС РАН) Seismic data collection system
RU2650084C2 (en) * 2015-12-31 2018-04-06 Владимир Петрович Колесников Method of monitoring control of the physical state of a geological environment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5822273A (en) Seismic acquisition and transmission system with functions decentralization
CN103716084B (en) Reconstruction method for remote sensing satellite data receiving system
CN107276768B (en) C interface board circuit for ground electronic unit
US10879957B2 (en) Device, system and method for selectively receiving data broadcast in a network
RU2091820C1 (en) Geophysical system of gathering and processing of information
CN105210302A (en) Method, apparatus and computer program for transmitting and/or receiving signals across an electric power grid
CN104868958A (en) Data transmission test method based on time division multiple access spatial dynamic network
CN101776767A (en) Wireless seismic detector system
CN213043681U (en) Measurement, operation and control system of polar orbit satellite
CN109343129A (en) A kind of big covering ground nuclear magnetic resonance detection device and method based on wireless bridge
CN103955004A (en) Four-channel nuclear magnetic resonance signal full-wave acquisition system and acquisition method
KR100980289B1 (en) Automatic meter reading system equipped dlms using binary cdma technology
CN106559298B (en) High-precision synchronous data transmission method and device for Ethernet serial port cooperative vibration monitoring system
CN107776912A (en) A kind of aircraft ground TT&C system net of center control
JPS5999844A (en) Numeric data transmitting method and device
Mak et al. Communication system requirements for implementation of a large scale demand side management and distribution automation
CN112491461B (en) CORS network data transmission system and method for low earth orbit satellite communication
CN116683968A (en) Inter-satellite link ground test system and method suitable for static orbit satellite
RU2000100123A (en) INFORMATION TRANSMISSION SYSTEM (OPTIONS)
US9906270B2 (en) Concurrent outbound communications in a TWACS
RU2716900C1 (en) System for monitoring and collecting data of electric power consumption in networks of medium and low voltage of digital power distribution zone
RU94005513A (en) GEOPHYSICAL SYSTEM OF INFORMATION COLLECTION AND PROCESSING
CN111601330A (en) Wireless relay transmission method and equipment based on geographic position
CN113242078A (en) Wireless connection system between unmanned aerial vehicle data platform and ground monitoring station
CN111751888A (en) Node high-density electrical method instrument