SU1427316A1 - Устройство дл сейсмоакустических зондирований на акватори х - Google Patents

Description

(21)4204207/24-25

(22)03.03.87

(46) 30.09.88. Бюл. № 36

(71)Всесоюзное морское научно-производственное объединение Союзмор- инжгеологи 

(72)О.А.Снежков, В.П.Лисич и В.И.Бондарев

(53)550.83(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР -1010584, кл. G 01 V 1/38, 1981.

Турлов П.А. и др.. Эксплуатаци  цифровых сейсмостанций Прогресс. М.: Недра, 1986, с. 144.

(54).УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЙСМОАКУСТИЧЕС- КИХ ЗОНДИРОВАНИЙ НА АКВАТОРИЯХ

(57)Изобретение относитс  к сейсмоакустическим исследовани м на акватори х с целью определени  скоростей распространени  упругих волн в морских осадках. Цель - повышение информативности сейсмоакустических зондирований за счет увеличени  частоты посылок импульса возбуждени  и регистрации на отрезке профил , соответствующем радиусу первой зоны Френел , повтор ющихс  несинхронизиро- ; ванных акустических импульсов с приведением моментов их излучени  к единому времени начала отсчета. Это достигаетс  тем, что регистрируетс  п одиночных импульсов, отраженных от элементарного в волновом смысле участка границы, что позвол ет в раз увеличить отношение сигнал/ шум.

(Л

ю

со

Изобретение относитс  к сейсмо- акустическим исследовани м на акватори х с целью определени  скоростей распространени  упругих волн в морских осадках.

Цель - повьшение информативности сейсмоакустических зондирований за счет увеличени  частоты посылок импульса возбуждени  и регистрации на отрезке профил , соответствующем радиусу первой зоны Френел , несинхро- кизированных акустических -импульсов с приведением моментов их излучени  к единому началу отсчета.

На фиг„ 1 приведена функциональна  схема устройства дл  Сейсмоакустических зондирований на акватори х; на фиг, 2 - временные циаграмцы работы устройства,

Устройство содержит многоканальную пьезоприемную косу 1, блок 2 предварительных усилителей и фильтров , коммутатор 3 каналов, усилитель 4 с мгновенной автоматической регу- лировкой усилени , аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, таймер 6, схему 7 управлени  работой устройства , синхронизатор 8, схему 9 лени  записью, счетчик 10 байтов и кадров5 переключатель 11 уста:новки констант, оперативно-запоминающее устройство (ОЗУ) 12, буферный регист 13,, накопитель 14 на магнитной  енте (НМЛ), схему 15 логики записи, излучающую акустическую систему 16, синх ронизатор 17 развйрт.ки, схему 18 из менени  дискретности, счетчик 19 сейсмограмм, первую 20 и вторую 21. схемы совпадени  И, инвертор НЕ 22, генератор 23 короткого импульса (од- новибратор), трехвходовую схему 24 совпадени  И, ключевые схемы 25, радиогеодезическую (РГС) 26, самописец 27, программатор 28 числа возбуждений, программируемый датчик 29 интервалов.

На фиг. 2 обозначены импульс 30 запуска от радиогеодезической систе- управл ющие импульсы 31 схемы 7 управлени  на запуск НМЛ 14 и нача- ло цифровой записи, импульсы 32 датчика интервалов на запуск излучающей акустической системы развертка записи акустических импульсов 33, импульс 34 начала формировани  ин- формационной зоны, сигнал 35, разрешающий прохождение информации заголовка , сигнал 36, разрешающий прохож

JQ j

0

5 ° Q

0 5

5

дение импульсов отметки момента возбуждени , импульсы 37 отметки момента возбуждени , импульсы 38 сброса счетчика времени и счетчика байтов в блоке логики записи, сигнал 39 запрета на прохождение отметки момента, сигнал 40, разрешаю1ций прохо кдение информации на магнитную ленту.

Устройство работает следующим образом .

На основании показаний датчика скорости судна, эхолота и частоты излучаемых колебаний, а также исход  из необходимой степени подавлени  случайных помех оператор устанавливает интервал ut между возбуждени ми акустического импульса на программируемом датчике 29 интервалов и число п одиночных возбуждений в зондировании с помощью программатора 28 числа возбулсдений на схеме 20 совпадени  И по коду. С помощью переключател  11 установки констант устанавливаетс  длительность максимального интервала между возбуждени ми.

Программируемый датчик 29 интервалов через промежутки времени А t вьфабатывает импульсы запуска 32 (фиг. 2), поступающие на вход синхронизатора 17 развертки, который одновременно запускает излучающую акустическую систему 16 и развертку самописца 27. Излучающа  акустическа  система 16 генерирует акустические импульсы 33, которые отража сь от дна и границ поддонных слоев прини-. маютс  многоканальной приемной косой 1, усиливаютс  и отфильтровываютс  в блоке 2 предусилителей и фильтров. С одного из каналов блока 2 предусилителей и фильтров сигнал в аналоговом виде поступает на вход самописца 27 и воспроизводитс  в виде набора сейсмических трасс - непрерывного временного разреза. При выходе судна в точку зондировани  по сигналу 30 РГС 26 схема 7 управлени  работой устройства вьфабатывает сигналы 31 на запуск и разгон НМЛ, а затем вырабатывает сигнал, разрещаюп5ий начало цикла цифровой записи. Схема 9 управлени  записью при поступлении второго сигнала 31 вырабатывает им пульс 34 начала информационной зоны, поступающий на управл ющие входы ОЗУ 12 и буферного регистра 13, и . производит запись в НМЛ t4 информационной зоны 33 -заголовка, сформированного , в схеме 7 управлени  работой устройства. После прот жки технологического межзоиного промежутка схема 15 логики записи вырабатывает сигнал 365 разрешаюпщй прием сигнала 37 отметки момента излучени  акустического импульса от излучающей акустической системы 16. Одновременно этот сигнал  вл етс  сигналом сброса перед началом цикла зондиро вани  счетчика 19 сейсмограмм, который произ-водит подсчет количества импульсов 37 отметки момента возбуждени , прошедших через генератор 23 короткого импульса и схему 21- совпадени  И. Когда код набранного на .

программаторе 28 числа возбуждений количества сейсмограмм совпадает с кодом счетчика 19 сейсмограмм, схема 21 совпадени  вырабатывает сигнал 39 запрета, который, инвертиру сь инвертором НЕ 22, запрещает проход импульса 37 отметки момента возбуждени  через схему 2.1 совпадени  И на вход счетчика сейсмограмм 19, в схему 15 логики записи дл  организации цикла записи и в счетчик 10 байтов и кадров дл  начального сброса.

После прохождени  первого импуль-са 37. отметки момента возбуждени ,

т.е. после излучени  .акустического импульса, отраженный сигнал принимаетс  многоканальной пьезоприемной косой 1, проход  через блок 2 прёд-1 усилителей и фильтров, коммутируете комму.татором 3 каналов поочередно с

каждого канала на вход усилител  4 с мгновенной автоматической регулировкой усилени  и далее поступает на вход АЦП 5, Оцифрованные выборки сигнала поступают в схег 9 управлени  записью, котора  формирует кадр записи.

Сигнал 36, разрешающий прохождение и тульсов отметки момента возбуждени  через счетчик 19 сейсмограмм , вырабатьшаемый схемой 15 логики записи, устанавливает счетчик 19 сейсмограмм в нуль. Приход последующих импульсов отметки момента возбуждени  приводит к повторению описанного вьше цикла за исключением сброса счетчика 19 сейсмограмм, т.е. установленный на счетчике 19 сейсмограмм код увеличиваетс  на единицу С приходом каждой отметки момента во второй схеме 21 совпадени  И вырабатываютс  импульсы 38 сброса.

устанавлива1ащие счетчики 10 байтов и кадров в нули, и начинаютс  новые циклы отсчета байтов и кадров, синхронизированные с отметкой момента излучени  каждого акустического импульса . Одновременно с импульсами 38 сброса в схеме 15 логики записи происходит сброс и по вление сигнг гюв

Q 40 разрешени  записи на НМЛ t4, а схема 9 управлеш   записью формирует начало нового кадра записи, независимо от того, полностью или неполностью бьш сформирован предыдущий

5 кадр, равный по длительности циклу опрсгеа максимально возможного количества регистрирующих каналов и составл ющий значительный, по сравнению с временем пробега волны, промежу0 ток времени (в прототипе 2 мс). Таким образом ос тцествл етс  окончательна  синхронизаци  начала нового отсчета байтов информации в каждом цикле с отметкой момента возбуждени 

5 акустического 11мпульса. Вновь сформированный кадр через буферный регистр 13 заноситс  на ленту НМЛ 14, а в соответствующих байтах формата записываетс  номер кода сейсмограммы,

Q снимаемый через ключевые схемы 25, управл емые трехвходовой схемой.24 совпадени  И и сигналами Запись информации , Кадр и Байт, поступающими со схемы 15 логики записи и счетчика 10 байтов и кадров. Код номера с ключевой схемы 25 поступает через, схему 9 зшравлени  записью в буферный регистр 13 и далее, строби- руемый cooтвeтcтвyющкмIi сигналами

5

Байт и Кадр, записываетс  на ленту НМЛ 14 в соответствующие байты формата в течение всего цикла возбуждени . Многократное (в каждом кадре) дублирование кода номера сейсмограммы обеспечивает надежное считывание его с ленты.

При совпадении кода счетчика сейсмограмм 19 с кодом; набранным на программаторе 28 количества возбуждений 28, схема 20 совпадени  И вырабатывает сигнал 39 запрета, который , инвертиру сь схемой 22, запрещает проход преобразованного од- новибратором 23 импульса отметки момента через схему 21 совпадени  И, и схема 7 управлени  работой устройства , не получа  импульса 38 сброса , производит запись в НМЛ 14 информации в течение жестко установленного переключателем установки 11 констант промежутка времени, превы- тающего по длительности максимально возможньв интервал at между одиночными возбуждени ми. Далее происходит торможение и останов НМЛ 14, и система оцифровки данных переходит в состо ние ожидани  прихода следукг- щего импульса 30 запуска от схемы РГС или таймера 6,

Устройство позвол ет синхронизировать произвольное, установленное на программаторе количество непериодических возбунодений, обеспечивает двойную идентификацию адресов информации в виде кода номера сейсмограм г4Ыз номеров байта и кадра и дает возможность записать в одну информационную зону произвольное число сейсмограмм. с ре|гулируемым интервалом возбугвдеш   t, не завис щим от длительности цикла регистрации и таким образом определ емым только

:еисмогеологическими услови ми излуча- 25 мационный вход самописца соединен с

емого разреза. Этот интервал.может быть вз т достаточно малым и за врем  прохождени  судном отрезка профил  5 равного по длине радиусу первой зоны Френел  дл  используемой частоты колебаний и глубины гр аницы, удаетс  зарегистрировать п одиночных возб-,щцен1 1Й акустического импульса, отраженного от элементарного в волне™ зом смысле участка границы, что при последующем суммирова1нии одиночных сейсмоза писей позвол ет в -JrT раз увеличить соотноление сигнал-шум.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство Дл  сейсмоакустических зогадирований на акватори х, содержащее последовательно соединенные многоканальную пьезоприемную косу, блок многоканальных предусилителей-фильтров , коммутатор каналов, усилитель с мгновенной автоматической регулировкой уровн  и аналого-цифровой преобразователь (АЦП), схему изменени  дискретности, выход которой соединен с коммутатором каналов, таймер, выход которого соединен с входом запускаемой от радиогеод зической системы схемы управлени , выход которой соединен со схемой управлени  1ДИФРОВОЙ записью, синхронизатор, счетчик байтов и кадров, схему логики загшсИг оперативное запоминающее

   35

   40

   выходом одного из каналов блока пред усилителей-фильтров, выход счетчика байтов и кадров соединен с вторым управл ющим входом схемы управлени  30 записью, первый управл ниций выход которой соединен с буферным регистром , выход схемы логики записи сое- динен с управл ющим входом накопител на магнитной ленте, о т л и -а ю - щ е е с   тем, что, с целью повы- шени  информативности сейсмоакустических зондирований путем увеличени  частоты посьшок импульса-возбуждени  и регистрации на отрезке профил , соответствующем -радиусу первой зоны Френел , повтор ющихс  несинхронизи рованных акустических импульсов с приведением моментов из излучени  к единому времени начала, отсчета, в устройство дополнительно введены . программируемый датчик интервала, программатор числа возбуждений, счет чик сейсмограмм, трехвходова  схема совпадени  И, перва  и втора  схемы совпадени  И, ключевые схемы, инвертор НЕ, генератор короткого импульса (одновибратор), причем выход датчика интервала соединен с входом синхро низатора развертки, программатор числа возбуждений соединен с первь м входом первой схемы совпадени  И, второй вход которой соединен с выходом счетчика сейсмограмм, а выход соединен с входом инвертора НЕ, выхо

   50

   55

   устройство, вход которого соединен со схемой управлени  цифровой записью переключатель установки констант, буферный регистр,, накопитель на магнитной ленте, синхронизатор развертки , выходы которого соединены с самописцем и излучакщей акустической системой, причем, управл ющие выхоДЫ синхронизатора соединены с управл ющими входами коммутатора каналов , усилител  с мгновенной автоматической регулировкой уровн , ЩИ счетчика байтов и кадров схег-гы логики записи, схемы управлени  записью , буферного регистра, а информационный выход А1Щ соединен через оперативное запоминающее устройство с буферным регистррм информационным входом накопител  на магнитной ленте, управл ющий вход переключате™ л  установки констант соединен с выходом схемы логики записи, а выход со схемой управлени  записью, инфор5

   0

   выходом одного из каналов блока пред усилителей-фильтров, выход счетчика байтов и кадров соединен с вторым управл ющим входом схемы управлени  0 записью, первый управл ниций выход которой соединен с буферным регистром , выход схемы логики записи сое- динен с управл ющим входом накопител  на магнитной ленте, о т л и -а ю - щ е е с   тем, что, с целью повы- шени  информативности сейсмоакустических зондирований путем увеличени  частоты посьшок импульса-возбуждени  и регистрации на отрезке профил , соответствующем -радиусу первой зоны Френел , повтор ющихс  несинхронизи рованных акустических импульсов с приведением моментов из излучени  к единому времени начала, отсчета, в устройство дополнительно введены . программируемый датчик интервала, программатор числа возбуждений, счет чик сейсмограмм, трехвходова  схема совпадени  И, перва  и втора  схемы совпадени  И, ключевые схемы, инвертор НЕ, генератор короткого импульса (одновибратор), причем выход датчика интервала соединен с входом синхро низатора развертки, программатор числа возбуждений соединен с первь м входом первой схемы совпадени  И, второй вход которой соединен с выходом счетчика сейсмограмм, а выход соединен с входом инвертора НЕ, выход

   0

   5

   14273

   инвертора НЕ соединен с первым входом схемы совпадени  И, второй вход которой соединен с выходом одновибрато- ра, а выход соединен с первым входом счетчика сейсмограмм, выход синхрони-. затора развертки соединен с входом одновибратора, выходы ключевых схем соединены со схемой управлени  записью , первые их входы соединены с IQ выходом счетчика сейсмограмм, вход

   168

   которого соединен с выходом схемы логики записи, а второй вход ключевых схем соединен с выходом трехвходовой схемы совпадени  И, входы которой соединены с двум  выходами счетчика байтов и кадров и с выходом схемы логики записи, выход второй схемы совпадени  И соединен с входами счетчика байтов и кадров и схеь1ы логики записи.

   ф«г./

   М

   :s в