SU1631483A1 - Электроразведочна станци - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроразведочной технике и предназначено дл  измерений электромагнитного пол  методами зондировани  становлением пол  и магнитотеллурических зондирований. Цель изобретени  - повышение точности измерений электромагнитного пол  при одновременном увеличении их дальности. Электроразведочна  станци  содержит несколько измерительных каналов, каждый из которых состоит из последовательно включенных датчика пол  (кроме первого канала), усилител  и компенсатора, последовательно сое- диненные коммутатор каналов, АЦП, регистратор, блок управлени , к первому входу которого подключен выход АЦП, второй вход соединен с выходом коротковолнового радиоприемника через дешифратор команд, а третий вход - с выходом длинноволнового радиоприемника через фильтр несущей частоты, причем вход усилител  первого канала подключен к выходу длинноволнового радиоприемника через детектор тонального сигнала, а выходы блока управлени  соединены с входами управлени  усилителей , компенсаторов, коммутатора каналов, АЦП и регистратора 1 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к электроразведочной технике и предназначено дл  измерений электромагнитного пол  методами зондировани  становлением пол  и магни- тотеллурических зондирований.

Цель изобретени  - повышение точности измерений электромагнитного пол  при одновременном увеличении дальности.

На чертеже представлена структурна  схема электроразведочной станции.

Электроразведочна  станци  содержит несколько измерительных каналов. В состав станции вход т несколько датчиков пол  (два датчика 1 и 2 пол ), несколько усилителей , число которых на единицу больше числа

датчиков пол  (три усилител  3 - 5), несколько компенсаторов, количество которых равно числу усилителей (три компенсатора 6 - 8), коммутатор 9 каналов, к входам которого подключены выходы компенсаторов 6 - 8, а к выходу - аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10. Выход последнего подключен к входам регистратора 11 цифровых данных и блока 12 управлени . К второму входу блока 12 управлени  подключен выход коротковолнового приемника 13 через дешифратор 14 радиокоманд. Кроме того, станци  содержит длинноволновый радиоприемник 15, выход несущей частоты которого через фильтр 16 несущей частоты подключен к

о со

Ј с со

третьему входу блока 12 управлени , а выход тональной частоты через детектор 17 соединен с входом усилител  3. Таким образом , первый канал станции, по которому производитс  запись сигнала тональной ча- стоты, содержит последовательно соединенные длинноволновый радиоприемник 15, детектор 17, усилитель 3 и компенсатор 6. Второй канал, по которому производитс  запись сигналов электромагнитного пол , принимаемого из земли, состоит из последовательно соединенных датчика 1 пол , усилител  4 и компенсатора 7, остальные каналы также состо т из последовательно соединенных датчика пол , усилител  и компенсатора (на чертеже показан последний канал, содержащий последовательно соединенные датчик 2 пол , усилитель 5 и компенсатор 8). Выходы блока 12 управлени  соединены с входами управлени  уси- лителей 3-5, компараторов 6-8, коммутатора 9 каналов АЦП 10 и регистратора 11.

Станци  работает следующим образом.

Датчики 1 и 2 преобразуют измер емые компоненты пол  в электрические сигналы, которые усиливаютс  усилител ми 4 и 5 и поступают на компенсаторы 7 и 8. При при- ближении сигнала к краю шкалы преобразовател  каждый из компенсаторов 7, 8 вводит в сигнал ступень компенсации и смещает сигнал к середине шкалы. С выходов компенсаторов 7 и 8 сигналы с помощью коммутатора 9 каналов подаютс  поочередно на АЦП 10, который кодирует сигналы и подает коды сигналов в регистратор 1-1, где они записываютс , и в блок 12 управлени , где оцениваетс  их величина и вырабатыва- ютс  сигналы управлени  компенсаторами 7 и 8.

Установку режимов измерени  производ т радиокоманды, принимаемые корот- коволновым радиоприемником 13 и выдел емые из помех дешифратором 14. Дл  синхронизации измерений используют длинноволновый радиоприемник 15, фильтр 16 несущей частоты и детектор 17. Радиоприемник 15 настраивают на частоту вещательной длинноволновой радиостанции , например на частоту 200 кГц радиостанции Ма к. С выхода усилител  высокой частоты длинноволнового радиоприемника 15 высока  частота подаетс  на фильтр 16 несущей частоты. Узка  полоса пропускани  фильтра 16 обеспечивает подавление боковых полос несущей частоты и сн тие модул ции, а также помехоустойчивое выделение несущей частоты относительно внешних помех и частот других

радиостанций. С выхода фильтра 16 несуща  частота, в данном случае 200 кГц, поступает в блок 12 управлени  и используетс  в нем в качестве опорной частоты.

С выхода усилител  тональной частоты длинноволнового радиоприемника 15 тональна  частота поступает на детектор 17, который выпр мл ет тональную частоту и затем подает ее на вход усилител  3 измерительного канала. Далее выпр мленна  тональна  частота усиливаетс , фильтруетс  (ограничиваетс  сверху по частоте), измер етс  и регистрируетс  так же, как сигнал с датчиков 1 и 2 пол .

Синхронизацию измерений производ т следующим образом.

С базисного пункта по коротковолновому радиоканалу передают на станцию радиокоманду , у которой все разр ды кода имеют значение 1. Эта радиокоманда служит ориентировочным синхросигналом. По нему дешифратор 14 находит начало отсчета времени , от этого начала блок 12 управлени , использу  в качестве опорной частоты несущую частоту с выхода фильтра 16, вырабатывает последовательность тактовых импульсов с периодом 10 с. Затем на станцию передают радиокоманды управлени , которые устанавливают параметры измерительных каналов, режимы измерени  и включают запись данных. Сигнал тональной частоты, принимаемый длинноволновым радиоприемником 15, измер етс  и регистрируетс  одновременно с сигналами электромагнитного пол , принимаемыми датчиками 1 и 2. При этом в качестве опорных меток времени используют последовательность тактовых импульсов. Одновременно и аналогично измер ют и регистрируют сигналы тональной частоты и электромагнитного пол  на базисном пункте . Затем при обработке записей наход т функцию взаимной коррел ции между тональными частотами на р довом и базисном пунктах наблюдени . По смещению максимума функции относительно тактовых импульсов базисной станции определ ют смещение тактовых импульсов р довой, станции относительно базисной и ввод т в результаты измерени  электромагнитного пол  соответствующую поправку за погрешность начальной синхронизации. Возможен другой режим синхронизации. В этом режиме тональна  частота измер етс  и регистрируетс  отдельно до измерени  и регистрации электромагнитного пол . За счет увеличени  полосы пропускани  усилител  и возможного в п раз увеличени  частоты кодировани  тональной частоты (измерение ведетс  только по 1 из п каналов ) можно дополнительно в п раз увеличить точность синхронизации.

Станци  позвол ет увеличить дальность синхронизации измерений электро- магнитного пол  с 5 - 15 до 150 - 200 км. Така  дальность достаточна дл  работы на всей площади исследовани  с одним базисным пунктом. Увеличение дальности достигаетс  за счет применени  коротковолнового приемника радиокоманд вместо ультракоротковолнового . Однако увеличение дальности возможно только при использовании дл  синхронизации результатов измерени  и регистрации тональной частоты вещатель- ной радиостанции. Помехоустойчивость коротковолнового радиоканала существенно хуже, чем ультракоротковолнового. Начальна  погрешность синхронизации по коротковолновому радиоканалу увеличиваетс  до ±(50 - 100) мс. Однако путем поправки за смещение функции взаимной коррел ции тональных частот, зарегистрированных на станци х на р довом и базисном пунктах, начальна  погрешность уменьшаетс  до 0,1 - 0,2 мс. При этом дополнительна  погрешность синхронизации, св занна  с разницей опорных частот, практически исключена. Высока  точность поправки св зана с соответствующей точностью опреде- лени  смещени  во времени функции взаимной коррел ции. Обусловлено это высокой разрешающей во времени и по амплитуде способностью измерени  тональной частоты, большой длительностью (объемом) измерени  тональной частоты и возможностью применени  сложных алгоритмов отбора и обработки интервалов записи частоты. На практике дискретность кодировани  сигнала тональной частоты равна 1 кГц, амплитудна  разрешающа  способность кодировани  составл ет 90 - 96 дБ, временна  разрешающа  способность превышает 120 дБ, а объем измерени  может быть более 105 байт. При этом погрешность

определени  смещени  функции взаимной коррел ции не превышает 0,1 - 0,2 мс.

Таким образом, станци  позвол ет увеличить дальность и точность синхронизации измерений электромагнитного пол  на пор док , что в свою очередь позвол ет увеличить производительность и точность геоэлектрической разведки.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Электроразведочна  станци , содержаща  несколько измерительных каналов, первый из которых состоит из последовательно соединенных усилител  и компенсатора , а остальные состо т из последовательно соединенных датчика пол , усилител  и компенсатора , а также последовательно включенные коммутатор каналов, аналого-цифровой преобразователь и регистратор цифровых данных, блок управлени , к первому входу которого подключен выход аналого-цифрового преобразовател , а к второму через дешифратор подключен выход основного радиоприемника, причем выходы блока управлени  подключены к входам управлени  усилителей, компенсаторов, коммутатора каналов, аналого-цифрового преобразовател  и регистратора, а входы коммутатора каналов соединены с выходами компенсаторов , отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности измерений электромагнитного пол  при одновременном увеличении их дальности, в него введены дополнительный длинноволновый радиоприемник , фильтр несущей частоты и детектор , причем вход фильтра подключен к выходу несущей частоты длинноволнового радиоприемника, выход фильтра подключен к третьему входу блока управлени , вход детектора соединен с выходом тональной частоты длинноволнового радиоприемника, выход детектора подключен к входу усилител  первого измерительного канала, а основной радиоприемник выполнен коротковолновым.