Багатоканальна система збору і ущільнення сейсмічної інформації

1. Многоканальная система сбора и уплотнения сейсмической информации, содержащая многоотводную линию передачи, подключенную к выходу генератора импульсной последовательности, регистрирующую сейсмостанцию и п напольных модулей, каждый из которых содержит последовательно соединенные сейсмодатчик, фильтр, первый ключ на два направления и согласующий трансформатор, а также блок формирования сброса и счетчик импульсов, вход установки которого соединен с выходом блока формирования сброса, а кодовые выходы - с дешифратором, причем выход сог л а с у ю щ е г о т р а н с ф о р м а т о р а , входы счетчика импульсов и блока формирования сброса соединены с соответствующими отводами линии передачи, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что между дешифратором и управляющим входом первого ключа каждого напольного модуля введен блок управления, второй выход которого соединен с управляющим входом дополнительного второго ключа на два направления, входы которого подсоединены параллельно входам первого ключа соответственно, а выход первого направления второго ключа соединен с выхо дом второго направления первого ключа, выход второго направления второго ключа соединен с выходом первого направления первого ключа, а также между выходом линии передачи и входом регистрирующей сейсмостанции введен блок восстановления выборок. 2. Система по п . 1 , о т л и ч а ю щ а я с я тем, что блок управления содержит схему выделения переднего и схему выделения заднего фронтов, подключенные входами ко входу блока, а также схему задержки импульса и два RS-триггера. причем входы "уст.1" первого и "уст.0" второго RS-триггера соединены с выходами схем выделения переднего и заднего фронтов соответственно, а вход "уст.0" первого и "уст.1" второго RS-триггеров - с выходом схемы задержки импульса, подключенной входом к выходу выделения переднего фронта. 3. Система по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что блок восстановления выборок содержит последовательно соединенные фильтр верхних частот, формирователь импульсов, схему задержки и RS-триггер, второй вход "уст.0" которого соединен с выходом формирователя импульсов, а также два ключа на два направления каждый, входы которых подключены к соответствующим выходам фильтра верхних частот, выход первого направления первого ключа соединен с выходом второго направления второго ключа и является первым выходом блока, выход второго направления первого ключа соединен с выходом первого направления второго ключа и является вторым выходом блока, а выходы управления первого и второго ключей соединены с прямым и инверсным выходами триггера соответственно. С > ел СП СО О 15563 Изобретение относится к геофизической информационно-измерительной аппаратуре и может быть использовано в станциях сейсмической разведки. Известна многоканальная система сбо- 5 ра и регистрации сейсмической информации, содержащая многоотводную линию связи, подключенную к регистрирующей сейсмостанции и выносных напольных модулей, каждый из которых содержит после- 10 довательно соединенные сейсмодатчик и фильтр [1]. Недостатком системы является наличие устройства цифровой обработки сигнала в каждом напольном модуле, что обуславливает ее сложность, габариты и по- 15 требление выносной част'* системы, а также высокую стоимость. Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является многоканальная система сбора и уплотнения 20 сейсмической информации [2], содержащая многоотводную линию передачи, подключенную к выходу генератора импульсной поел едовательн ости, регистрирующую сейсмостанцию, и напольных модулей, каж- 25 дый из которых содержит последовательно соединенные смейсмодатчик, фильтр, ключ на два направления и согласующий трансформатор, а также блок формирования сброса и счетчик импульсов, вход установки 30 которого соединен с выходом блока формирования сброса, а кодовые выходы - с дешифратором, причем выход согласующего трансформатора, входы счетчика импульсов и блока формирования сброса соединены с 35 соответствующими отводами линии передачи В системе производится сбор и временное уплотнение сейсмической информации путем поочередного подключения каждого 40 из сейсмодатчиков к линии связи с помощщью электронных ключей, управляемых раздельными во времени импульсами управления, сформированными счетчиком и дешифратором из импульсной последова- 45 тельности, выработанной генератором и переданной по той же линии связи. Недостатком известной системы является го, что выборки сейсмической информации на выходе ключа каждого канала 50 представляют собой импульсную последовательность с меняющейся амплитудой. Пройдя через согласующий трансформатор, такой сигнал теряет постоянную составляющую, т.е. в паузе между импульсами появля- 55 ется некоторое напряжение смещения, пропорциональное амплитуде выборки и скважности импульсов выборки. Складываясь с выборками других каналов, подключаемых к линии связи в паузах между выборками данного канала, это напряжение образует паразитную составляющую, существенно ухудшающую развязку между каналами. Кроме того, в известной системе недостаточное подавление синфазной индустриальной помехи В основу изобретения поставлена задача улучшить межканальные развязки многоканальной системы сбора и уплотнения сейсмической информации путем усовершенствования напольного модуля и введения нового блока восстановления выборки, что позволило бы повысить помехоустойчивость при одновременном увеличении подавления синфазной помехи. Поставленная задача достигается тем, что в многоканальной системе сбора и уплотнения сейсмической информации, содержащей многоотводную линию передачи, подключенную к выходу генератора импульсной последовательности, регистрирующую сейсмостанцию и напольных модулей, каждый из которых содержит последовательно соединенные сейсмодатчик, фильтр, первый ключ на два направления и согласующий трансформатор, а также блок формирования сброса и счетчик импульсов, вход установки которого соединен с выходом блока формирования сброса, а кодовые выходы - с дешифратором, причем выход согласующего трансформатора, входы счетчика импульсов и блока формирования сброса соединены с соответствующими отводами линии передачи, согласно изобретению между дешифратором и управляющим входом первого ключа каждого напольного модуля введен блок управления, второй выход которого соединен с управляющим входом дополнительного второго ключа на два направления, входы которого подсоединены параллельно входам первого ключа соответственно, а выход первого направления второго ключа соединен с выходом второго направления первого ключа, выход второго направления второго ключа соединен с выходом первого направления первого ключа, а также между выходом линии передачи и входом регистрирующей сейсмостанции введен блок восстановления выборок. Кроме того, блок управления согласно изобретению содержит схему выделения переднего и схему выделения заднего фронтов, подключенных входами ко входу блока, а также схему задержки импульса и два RSтриггера, причем входы "уст. 1 я первого и "уст.0" второго RS-триггеров соединены с выходами схем выделения переднего и заднего фронтов соответственно, а вход "уст.О" первого и "уст.1" второго RS-триггеров соединены с выходом схемы задержки 15563 Линия передачи 1 включена между генеимпульса, подключенной входом к выходу ратором 2 импульсной последовательности схемы выделения переднего фронта и блоком восстановления выборок 14, выход Блок восстановления выборок, согласно которого соединен со входом регистрируюизобретению содержит последовательно соединенные фильтр верхних частот, фор- 5 щей сейсмостанции 3. В каждом напольном модуле 4 последовательно соединены сейсмирователь импульсов, схему задержки и модатчик 5, фильтр 6, первый ключ 7 и соRS-триггер, второй вход "уст.О" которого согласующий трансформатор 8. Параллельно единен с выходом формирователя импульсоответствующим входам ключа 7 подклюсов, а также два ключа на два направления каждый, входы которых подключены к соот- 10 чены входы второго ключа 13, выходы которого подключены также параллельно ветствующим выходам фильтра верхних чавыходам первого ключа 7, но с изменением стот, выход первого направления первого полярности: выход 1-го направления ключа ключа соединен с выходом второго направ7 соединен с выхо,пм 2-го направления ления второго ключа и является первым выходом блока, выход второго направления 15 ключа 13 и наоборот. Управляющие входы ключей 7 и 13 соединены с соответствущими первого ключа соединен с выходом первого выходами схемы управления 12, вход котонаправления второго ключа и является второй соединен с выходом дешифратора 11, рым выходом блока, а входы управления входами подключенного к кодовым выходам первого и второго ключей соединены с прямыми инверсным выходом RS-триггера со- 20 счетчика импульсов 10. Вход установки счетчика 10 соединен с выходом блока 9 ответственно формирования сброса. Счетный вход счетПредложенная схема многоканальной чика 10, вход блока 9 и выход согласующего системы формирует каждую выборку сейстрансформатора 8 соединены между собой мосигнала двухполярной. В спектре сигнала, представленного такими выборками, 25 и с соответствующим отводом линии передачи 1. Ко входу блока управления 12 (фиг.2) отсутствуют составляющие, лежащие в обподключены схемы выделения переднего 15 ласти нулевой части, что приводит к улучшеи заднего 16 фронтов импульсов управлению межканальной развязки и увеличению ния. Выходы этих схем соединены с входом подавления синфазной индустриальной по30 "уст.1" RS-триггера 18 и с входом "уст.О" мехи RS-триггера 19 соответственно. Другие вхоНа фиг,1 представлена блок-схема мноды "уст.О" триггера 18 и "уст.1н триггера 19 гоканальной системы сбора и уплотнения и соединены с выходом схемы задержки 17, сейсмической информации; на фиг.2 - привход которой подключен к выходу схемы мер выполнения блока управления; на'фиг.З 35 выделения переднего фронта 15. Ко входу - пример выполнения блока восстановлеблока выделения выборок (фиг.З) подключен ния выборок, на фиг.4 - временные диагфильтр верхних частот 20, выход которого раммы сигналов, поясняющие работу соединен с выходом первого 24 и второго 25 системы. ключей, а также ко входу формирователя Многоканальная система сбора и уплот- 40 импульсов 21, выход которого соединен со нения сейсмической информации (фиг.1) совходом "уст 0" триггера 23 непосредствендержит многоотводную линию передачи 1, но, а со входом "уст.1" - через схему задергенератор импульсной последовательности жки 22. Первый выход триггера 23 соединен 2, регистрирующую сейсмостанцию 3, насо входом управления первого ключа 24, а польные модули 4 ,4 , ,4, каждый из кото- 45 второй (инверсный) - со входом управления рых содержит сейсмодатчик 5, фильтр 6, второго ключа 25. Выходы ключей 24 и 25 первый ключ 7 на два направления, согласусоединены следующим образом. Выход ющий трансформатор 8. блок формировапервого направления первого ключа 24 соения сброса 9, счетчик импульсов 10, динен с выходом второго направления втодешифратор 11, блок управления 12, второй 50 рого ключа 25 и является первым выходом ключ 13 на два направления и блок восстаблока, а выход второго направления первоновления выборок 14. го ключа 24 соединен с выходом первого Блок управления (фиг.2) содержит схему направления второго ключа 25 и является 15 выделения переднего фронта, схему 16 вторым выходом блока. выделения заднего фронта, схему 17 задержки импульса и два RS-триггера 18 и 19. 55 Многоканальная система работает слеБлок восстановления выборок (фигЗ) дующим образом. содержит фильтр 20 верхних частот, формиГенератор 2 вырабатывает тактовую имрователь 21 импульсов, схему 22 задержки, пульсную последовательность, показанную RS-триггера 23 и два ключа 24 и 25 на два на фиг.4а, которая через линию связи 1 понаправления каждый. ступает на все напольные модули 4 4, где 15563 8 При дальнейшей обработке предстоит восстановить однополярные выборки. Для этого регистрирующая сейсмостанция снабжена блоком восстановления выборок 14, блок-схема которого показана на фиг.З. В этом блоке комплексный сигнал из линии передачи 1, пройдя фильтр 20 верхних частот, где подавляются паразитные наводки от энергосистем и других источников помех, поступает на ключи 24, 25. Сигналы управления этих ключей формируются следующим образом. Формирователь импульсов 21, подключенный к выходу фильтра 20, из комплексного сигнала формирует тактовую последовательность импульсов, показанную на фиг.4л путем порогового ограничения комплексного сигнала. Эти импульсы поступают на входы триггера 23 непосредственно и через схему задержки 22 на 1/2 периода тактов. В результате на прямом и инверсном выходах триггера 23 формируются импульсы управления (фиг.4м,н). ПоРабота блока управления 12 происхоскольку импульсы управления сдвинуты дит следующим образом. Из входных имдруг относительно друга на 1 /2 периода такпульсов блока схемы 15 и 16 (фиг.2) вырабатывают короткие импульсы, соответ- 25 товых импульсов, на общем выходе ключей 24 и 25 формируются однополярные выборствующие переднему и заднему фронту имки, как это показано на фиг.4о. пульса дешифратора 11. Импульсы переднего фронта устанавливают в состояТаким образом, в заявляемой системе ние "Г триггер 18, задерживаются на 1/2 формируется выборка двухлолярная. Полопериода тактов в схеме задержки 17 и воз- 30 вину интервала выборки она полностью соввращает триггер 18 в состояние "0 й . Задерпадает с соответствующим фрагментом жанные импульсы также устанавливают в входного сигнала, з вторая половина выборсостояние " 1 " триггер 19, который возвраки, повторяя входной сигнал по форме, отщается в исходное состояние "0 н импульсом личается от него полярностью. Так как заднего фронта. Таким образом на выходах 35 интервал выборки на много меньше времеблока управления 12 будут импульсы, соотни корреляции входного сигнала, то двухповетствующие выше указанному требовалярная выборка практически представляет нию. Эти импульсы, поступая на собой два следующих друг за другом имуправляющие входы ключей 7 и 13 соответпульса, одинаковой длительности и амплиственно, формируют временные выборки 40 туды, но разной полярности. Спектр сейсмической информации, полученной от сигнала, состоящего из таких выборок, в сейсмодатчика 5 и предварительно отфильотличие от спектра сигнала, состоящего из трированной в фильтре 6. Выборки, покаоднополярных выборок не содержит составзанные на фиг.4ж,з имеют примерно ляющих в области нулевой частоты. Спектр одинаковую величину, но противоположную 45 его сигнала снизу ограничен частотой кванполярность благодаря наличию инверсии тования, поэтому появляется возможность сигнала на выходе ключа 13 и сдвинуты по подавать низкочастотный входной сигнал, времени на 1/2 периода тактовых импульпросочившейся через закрытый ключ на его сов. Эти выборки, складываясь на входе совыход и тем самым улучшить межканальную гласующего трансформатора 8, образуют 50 развязку, а также увеличить подавление деухполярную выборку (фиг.4и). синфазной индустриальной помехи. одновременно воздействует на входы блока 9 формирования сбооса и счетчика импульсов 10. Блок 9 из импульсов отрицательной полярности вырабатывает импульсы установки (фиг.4б), которые устанавливают в ис- 5 ходное состояние счетчики 10 всех напольных модулей А. Затем начинается подсчет импульсов и при достижении числа, записанного в дешифратор 11 и соответствующего номеру данного напольного моду- 10 ля, вырабатывается импульс управления на выходе дешифратора 11 (фиг.4в). Работа блоков 2, 9. 10, 11 полностью идентична с работой таких же блоков в устройстве [2]. Далее из импульса на выходе дешифра- 15 тора 11 (фиг.4в) в блоке управления 12 вырабатывается два импульса (фиг.4г,д), задержанные друг относительно друга на 1/2 длительности импульса дешифратора 11 (фиг.4е). 20 15563 О J гіг J J /7 —• - ^ УСТ.0 ——. УСТ. і і s а s Физ. 2 — Вд/у/ 0 fS Ф 15563 20 0 25 I JLJLJl J^JL_JLJ1__J П (L л п. и—ir IM I MM MM Г I I II ПІ І І Ш MM II II II ІГШШІЛШ^^