SU981912A1 - Способ регистрации эхо-сигналов в многоканальных сейсмоакустических системах - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ РЕгаСТРАЦИИ ЭХО-СИГНАЛОВ В МНОГОКА11АЛЬНЫХ СЕЙСМСАКУСТИЧЕСКИХ

1

Изобретение относитс  к способам и устройствам геофт-Езической разведки и может быть использовано при сейсмоакуотических исследовани х на участках, покрытых водой, проводимых по методике многоканального приема и регистрации, дл  регистрации результатов акустических измерений, выполн емых с целью геологического картировани  донных отложений , поисков россыпных месторожде- Q НИИ полезных ископаемых и при поисках и разведке местороншений.

Известен способ мультиплексной эквидистантной регистрации многоканальной сейсмической информации, который пред- J5 ycMaTpvmaeT преобразоваьгае сейсмичес- . ких трасс, начина  от отметки взрыва, в последовательность цифровых отсчетов с посто нным шагом квантовани , причем дл  уплотненного заполнени  магнитной 20 ленты производ т последовательную запись отдельных выборок -всех каналов Ul Однако этот способ не может быть . эффективно использован дл  регистрации СИСТЕМАХ

акустической информации, поступающей от многоканальных сейсмоакустических систем, из-за высокой скорости поступлени  информации и больших ее объемов. Указанный способ не обеспечивает сокращени  общего объема регистрируемой информации за счет исключени  из процесса регистрации мешающих сигналов, поступающих в многоканальные приемные устройства, и за счет сжати  акустичеокой информации, поступающей от донных отложений.

Известен хакже способ регистрации многоканальной сейсмической информации, примен емый в системе дл  записи сейсмических отражений в последовательном трасса за трассой формате, который вкгаочает в себ  преобразование сейсмических сигналов, представленных в мультиплексной форме, и поканальную запись на магнитной ленте 2.

Claims (3)

1. Этот способ также не может быть эффективно использован дл  регистрации информации, поступающей от многоканаль3Й61 j№ix систем, гак как не обеспечивает в процессе регистрации сжати  акустическо информации и исключени  из процесса регистрации мешающей информации. Наиболее близким к предлагаемому  шл етс  способ регистрации сигналов в эхолотных системах, который включает в себ  определение времени прихода последовательности эхо-сигнапов по предыдущей посылке (дл  первого канала многоканальной приемной акустической системы ), определение ожидаемых временных интервалов прихода последовательности эхо-сигналов по последующей посылке, выбор максимальных значений огибающих эхо-сигналов и определени:е ах положени  на временной оси в ожидаемых временных интервалах, вычисление признаковых- характеристик выбранных эхосигналов и регистрацию полученных хара теристик на магнитной ленте tSl Способ предназначен дл  регистрации эхо-сигналов в одноканальных эхолотных системах и не может быть эффективно использован дл  регистрации акустичес- кой информации, поступающей от многоканальных приемных акустических систем так как он использует прогнозирование момента начала регистрации на основании анализа времени прихода эхо-сигналов по предыдущей посылке, что приводи к неопределенности момента регистрации первых вступлений эхо-сигнала, котора  с увеличением числа регистрируемы каналов значительно возрастает и увел№ чивает общий объем мещающей информации , поступающей на регистрацию, что снижает качество регистрируемой инфор мации, уменьшает общий объем полезной акустической информации. Цель изобретени  - повышение качества регистрируемой информации. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу регистрации эхосигналов в многоканальных сейсмоакустических системах, включающему определение времени призсода последовательности эхо-сигналов по предыдущей посылке дл  первого канала многоканаль- ной приемной акустической системы, определение ожидаемых временных интервалов прихода последовательности эхо-сигналов по последующей посылке, выбор максимальных значений огибающих эхо-сигналов и определение их поло жени  на временной оси в ожидаемых временных интервалах, вычисление приз наковых характеристик выбраш1ых эхосигналов и регистрацик} получеиЕгьгх характеристик на магнитной ленте, дл  определени  ожидаемых временных интервалов прихода последовательности эхосигналов по последующей посылке дл  каждого канала, начина  со второго, дополнительно по серии предыдущих посылок определ ют геометр оо участка дна, от которого ожидаетс  прием отраженных эхо-сигналов многоканальной приемной акустической системой, и определ ют допустимые изменени  времени прихода эхо-сигналов за счет случайной изменчивости геометрии приема, причем вычисленные характеристики эхо-сигналов дл  каждого канала регистрируют на магнитной ленте поканально. Способ позвол ет регистрировать акустическую информацшо, поступающую в задан№1х пределах регистрации от многоканальной сейсмоакустической системы , позвол ет значительно }1. еньшить объем мещающей информации, поступающей на регистрацию, за счет вычисле- , ни  ожидаемой геометрии приема в каждом цикле зондировани  по результатам измерени  глубины, полученным с помощью первого Kaiiana, по зовди- рований. Кроме того, способ позвол ет выполн ть обработку акустической информации , получаемой многоканальной сейсмоакустической системой, с применением ЭВМ единой серии с использованием методики многоканального приема и обработки, что приводит к повышению достоверности информации ,об изучаемом разрезе донных осадков. На чертеже приведена стру гурна  схема одного из возможных устройств, реализующих предлагаемый способ. Устройство состоит из многоканальной сейсмоакустической системы 1, управл ющий выход которой соединен с первым входом схемы 2 управлени  пределами регистрации первого канала, первый информационный выход соединен со вторым входом схемы 2 управлени  пределами регистрации первого канала и с первым информационным входом схемы 3 управлени  приемом и размещением информации в оперативном запоминающем устройстве, второй информационный вход которой соединен со вторым информационным выходом многоканальной сейсмоакустической системы 1; схемы 2 управлени  пределами регистрации первого канала, первый, второй и третий выходы которой соединены соответственно с первым входом fикpr -IIIM 4, с первым управл ющим входом схемы 3 управлени  приемом и размещением информации в оперативном запоминающем устройстве и с первым входом многок г. нальной схемы 5 управлени  пределами регистрации, второй вход которой соединен с первьм выходом микро-ЭВМ 4, а выход соединен со вторым управл к шим входом схемы 3 управлени  приемом и размещением информации в оперативном запоминающем устройстве, выход которой соединен со входом оперативного запоминающего устройства 6, выход которого соединен со вторым входом микро-ЭВМ 4; схемы 7 управлени  записью на магнитную ленту, вход которой соединен со вторым выходом микро-ЭВМ 4, а выход соединен со входом цифрового магнитного регистратора 8. По сигналам управлени , поступак щим с управл ющего выхода многоканальной сейсмоакустической системы 1 на первый вход схемы 2 управлени  пр&делами регистрации первого канала и совпадающими с моментом времени запуска многоканальной сейсмоакустичеокой системы на очередной цикл зондировани , схема 2 управлени  пределами регистрации первого канала запускаетс  на выполнение операции к определени  глубины по воде и формировани  на ооновании результатов определени  глубины по предыдущему циклу зондировани  утьравл ющего уровн , который обеспечивает временные пределы приема последовательности эхо- сигналов, поступающих по первому каналу в текущем цикле зондиро вани . Одновременно с этим схема 2 yitравлени  пределами регистрации первого канала шчинает формировать временную последовательность сигналов, котора  по ступает с третьего выхода схемы 2 управлени  пределами регистрации первого канала на первый вход многоканальной схемы 5 управлени  пределами регистрации и котора  определ ет текущее врем  с момента запуска многоканальной сей- смоакустической системы 1 на очередной цикл зовдировани . По первому эхо-сиг налу, поступившему от донных отложений по первому каналу с первого информационного выхода многоканальной сейсмоакустической системы 1, схема 2 упраВе лени  пределами цифровой регистрации первого канала определ ет текущее значение глубнш 1 по воде, передает его с первого выхода на первый вход микроЭПМ 4 и тгпцготав/пгоает значение кон0 26 станты, определ ющей момент начала регистрации акустической инфорктации, поступающей по первому каналу в очередном цикле зондировани . Кроме того, последовательность эхо-сигналов первого канала поступает с первого информационного выхода многоканальной сейсмоакуотической систвксы 1 на первый информационный вход схемы 3 управлени  и размещени  информации в первом оперативном запоминающем устройстве, котора  на основании управл ющего уровн  раз- рещенные пределы регистрации дхш первого канала, поступивщего со второго выхода схемы 2 управлени  пределами регистрахгаи первого канала на первый управл ющий вход схемы 3 управлени  приемом и размещением информации в .оперативном запоминающем устройстве, производит аналого-цифровое преобразование и размещение акустической информации первого канала в соответствующей области пам ти оперативного запоминающего устройства 6. На основании значений глубины по воде, поступающих на первый вход микро-ЭВМ 4 по серии зондирований, микро-ЭВМ 4 определ ет профиль глубины по воде (геометрию участка дна) над участком донных о- пожений , от которого в текущем цикле зондировани  ожидаетс  прием отраженн ных эхо-сигналов вторым и последующтьми каналами многоканальной сейсмоакуотической системы 1, вычисл ет допуотимые изменени  времени прихода эхо--: i сигналов за счёт случайной изменчивости геометрии приема (волнение мор , неопределенность положени  многоканалы ной пьезокосы с приемниками упругих колебаний) и на основании полученных данных определ ет моменты времени, управл ющие началом регистрации дл  каждого кааала, начина  со второго, полученные значени  констант, определ к щих момент начала времени регистрации каналов дл  текущего цикла зондировани , передаютс  с первого выхода микро- ЭВМ 4 на второй вход многоканальной схемы управлени  пределами регистрации 5, котора  на основании полученных значений констант и временной последовательности сигналов, поступающих на ее первый вход, вырабатывает управл ющие уровни пределы регистрации дл  каждого канала, начина  со второго канала. Эти уровни поступают с выхода многоканальной схемы 5 управлени  :пределами регистрации на второй управл ючитй вход схемы 3 управлени  приемом п уззмещением информации в оперативном зало™ мшгающем устройстве, котора  в пределах регистрации выполн ет прием, aIiaлoгo-цифpoвoe преобразова-г: ние и размещение в соответствующих област х пам ти оперативного запоминающего устройства 6 (дл  каждого канала в оперативной пам ти отводитс  сво  область пам ти) акустической информации, прин той вторым и последующими каналами 0 поступающей со второго информапи онного выхода многоканальной сейсмоакустической системы 1 на второй информационный вход схемы 3 управлени  и размещением информации в оперативном запоминающем устройстве. После приема и поканального размещени  в оперативном запоминающем устройстве 6 микро-ЭВМ 4 переходит к выполнению операции выбора максимальных значений огибающих эхо-сигналов, определени  их положени  на временной оси и вычислени  признаковых характеристик в выбранных эхо-сирналах . Поканальный массив признаковых характерист1ж эхо-йиг{-шлов формируетс  в оперативной пам ти мшсро-ЗВМ 4. В качестве признаковых характеристик эхо-сигнала могут быть использованы как структурные характеристики эхо-сигнала (максимальное значение огибающей, коэффициенты формы эхо-сщ- нала), так и спектральные характеристики, кроме того в качестве признаковых характеристик могут использоватьс  такие, как, например , 3Ha4eHVra скоростей в отдельных сло х донных осадков и коэффициенты затухани . Вычисление того или иного набора признаковых характеристик задаетс  с помощью подпрограммы работы микро-ЭВМ 4. Поканаль№ е массивы признаковых характеристик эхо-с1п налов, формируемые в оперативной пам ти микроЭВМ 4, образуют информационную зону, котора  поступает со второго выхода микро-ЭЕМ 4 на запись на магнитную ленту цифрового магнитного регистратора 8 через схему управлени  записью на магнитную ленту 7. Использование предлагаемого способа регистрации позвол ет получить дополнительные сведени  о разрезе донных отложений и использовать их на этапе авто матизированной обработки с применением ЭВМ по методике многокаЕшльного приема и обработки, что значительно повышает достоверность результатов акустических исследований на акватори х. Способ позвол ет в значительной степени уменьшить объем регистрируе -1ых мешающих сигналов, что приводит к увели ению объема полезной информации, регист. рируемой в каждом цикле зондировани  а это, в свою очередь, повыииет качество и достоверность информации, получаемой о разрезе доннътх отложений с помощью сейсмоакустических методов исследовагай при выпоонении работ по геологическому картированию ка акватории, Использование способа дл  регистрации кустической информации, получаемой с омощью многоканальных сейа юакустичес их систем, позвол ет в среднем в 400 раз сократить объем регистрируеой информации по сравнению с сущест5ющими системами многоканальной реистрации . Получаемое уплотнение акусической информации позвол ет сократить атраты машинного времени, необходи ого на ввод в ЦВМ. Формула изобретени  Способ регистрации эхо-сигналов в многоканальных сейсмоакустическ гх системах , включающий определение времени прихода последовательности эхо-сигналов по предыдущей посылке дл  первсго канала многоканальной приемной акустической системы, определение ожидаемых временных интервалов прихода последовательнооти эхо-сигналов по последуюш;ей посылке, выбор максимальных значений огибающих эхо-ст-ггналов и определение их положени  на временной оси в ожвдаемых временных интервалах, вычисление признаковых характеристик выбранных эхосигналов и регистрацию полученных характеристик на магш-1тной ленте, о т л ичающийс  тем, что, с целью повышени  качества регистрируемой информации , дл  определеш-ш ожвдаемых временных интервалов прихода последо вательности эхо-сигналов по последуюидей посылке дл  каждого канала, начина  со второго, дополнительно по серии предыдущих посылок определ ют геомет- ршо участка дна, от которого эжидаетс  прием отраженных эхо-сга налов многоканальной приемной акустической системой , и определ ют допустимые изме-;нени  времени прихода эхо-сигналов за счет случайной изменчивости геометрии приема, причем вычисленные характеристики эхо-сигналов дл  каждого канала регистрируют на магнитной ленте покаиально .

   Источники {шфор лакии, прин тые во в(шмвние при экспертксзе

   l.pTepHep Б.Л. Янковский И.И. Основы цифровой записи сейсмической и формации . М., ВНИИОЭНГ, 1979, с. 53.
2. 2.Патент США Ns 4О16531, кл. 34О-15.5, с убпик. 1977.
3. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке Na 29226О7/18-25,

   кл. Q 01V 1/24, 198О (прототип),