Устройство для многоканальной регистрации сейсмических сигналов

 

Изобретение относится к сейсмологии и может быть использовано в автоматизированных системах регионального контроля и прогноза сейсмических явлений и на сейсмостанциях, оснащенных ЭВМ. Цель изобретения - повышение эффективности регистрации за счет уменьшения непроизводительных затрат ресурса времени ЭВМ. Многоканальную входную информацию уплотняют и преобразуют в цифровой вид с помощью мультиплексора и аналого-цифрового преобразователя, а затем записывают в буферное запоминающее устройство (БЗУ). Одновременно входную информацию подают на блок распознавания сейсмосигналов (БРС). Если многоканальный входной сигнал удовлетворяет всем критериям распознавания, то по команде БРС, поступающей в блок управления, производят полную регистрацию сейсмического сигнала в БЗУ без потери участка вступления. С помощью контроллера связи записанную информацию вводят из БЗУ в ЭВМ для последующей обработки. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

77 А1 (19) (И) (бц 4 G 01 Ч 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! .(21) 4363270/24-25 (22) 14.01,88 (46) 23,09.89, Бкл, !(35 (71) Научно-производственное объединение "Сибцветметавтоматика": (72) В,В,Пивень, В.Н.Ветошкин, С.В,Солдатов и В,M,Äðþ÷èí (53) 550,834(088.8) (56) Аранович З.И. Сейсмометры, регистраторы и сейсмометрические каналы. †. Сейсмические приборы, Вып, 18. M,: Наука, 1986, с. 8-12.

Аранович З,И,, Меламуд А.Я. и др.

Автоматизация сбора и обработки сейсмологической информации. — М.: Радио и связь, 1983, с. 5-20. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКАНАЛЪНОИ

РЕГИСТРАЦИИ СЕЙСМИЧЕСК1Я СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к сейсмологии и может быть использовано в автоматизированных системах регионального контроля и прогноза сейсмиИзобретение относится к сейсмологии и может быть использовано в автоматизированных системах регионального контроля и прогноза сейсмических явлений и на сейсмостанциях, Цель изобретения — повышение эффективности сейсморегистрирующей системы за счет уменьшения непроизводительных затрат ресурсов времени ЭВМ.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для регистрации сейсмических сигналов; на фиг, 2 структурная схема блока управлениЯ устройства, 2 ческих явлений и на сейсмостанциях, оснащенных 3ВМ, Цель изобретения повышение эффективности регистрации за счет уменьшения непроизводительных затрат ресурса времени ЭВМ. Многоканальную входную информацию уплотняют и преобразуют в цифровой вид с помощью мультиплексора и аналого-цифрового преобразователя, а затем записывают в буферное запоминающее устройство (БЗУ). Одновременно входную информацию подают на блок распознавания сейсмосигналов (БРС). Если многоканальный входной сигнал удовлетворяет всем критериям распознавания, то по команде БРС, поступающей в блок управления, производят полную регистрацию сейсмического сигнала в БЗУ беэ потери участка вступления. С помощью контроллера связи записанную информацию вводят из БЗУ в ЭВМ для последующей обработки, 2 ил.

Устройство состоит иэ последовательно соединенных аналогового мультиплексора 1, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 2, буферного запоминающего устройства (БЗУ) 3, контроллера 4 связи, ЭВМ 5, причем контроллер 4 связи и ЭВМ 5 соединены между собой двунаправленной шиной связи, Нервые входы аналогового мультиплексора 1 являются входами информационных каналов устройства и соединены с одноименными входами блока 6 распознавания сейсмосигналов (БРС), выход которого соединен с первым входом бло1509773 з ка 7 управления. Первый выход последнего соединен шиной управляющих сигналов с вторыми входами аналогового мультиплексора 1, АЦП 2 и БЗУ 3, а вто-5 рой выход — с вторым входом контроллера 4 связи, второй выход которого соединен с вторым входом блока 7 управления.

Блок 7 управления (фиг, 2) состоит 10 из генератора 8 тактовых импульсов

{ГТИ), счетчика 9 адреса, триггера 10 режима и таймера 11, причем первый, второй и третий выходы ГТИ 8, выход счетчика 9 адреса и выход триггера 10 15 режима составляют шину управляющих сигналов устройства, четвертый выход

ГТИ 8 соединен с входом счетчика 9 адреса, второй выход контроллера 4 связи (фиг. 1) соединен с первыми вхо-20 дами ГТИ 8 и триггера 10 режима, выход БРС 6 соединен с входом таймера

11, первый выход которого соединен с вторым входом ГТИ 8, а второй выходс вторым входом контроллера 4 связи, Устройство работает следующим обр азом.

Основной режим работы устройства— это режим поиска и записи полезного 30 сейсмического сигнала, В этом режиме

ГТИ 8 формирует сигналы "Переключение канала", "Запуск АЦП", "Строб БЗУ", счетчик 9 адреса формирует код адреса

БЗУ .3, а триггер 10 режима формирует сигнал "Запись в БЗУ", Выбранный канал через аналоговый мультиплексор 1 подключается к АЦП 2, где по сигналу

"Запуск АЦП" производится преобразование выборки аналогового сигнала в 40 цифровой двоичный код, который по сигналу "Строб БЗУ" записывается в ячейку памяти БЗУ 3, определяемую адресом, формируемым счетчиком 9 адреса. По следующему такту ГТИ 8 к входу АЦП 2 45 подключается следующий аналоговый канал, код адреса БЗУ увеличивается на единицу и аналогичным образом записывается выборка следующего канала и т.д. Выбор каналов производится последовательно,.причем за каналом

50 следует первый канал, код адреса БЗУ также нарастает до максимального зна" чення, определяемого объемом БЗУ 3, после чего переходит на первую ячей- ку"и т,д, Таким образом, в БЗУ 3 за55 писывается постоянно обновляемая информация, независимо от ее характера (шумы, помехи, полезный сигнал) .

Одновременно с процессом записи

БРС 6 осуществляет анализ входных сигналов на принадлежность их к сейсмическим по ряду критериев, причем процесс распознавания начинается с момента превышения сигналом в любом канале заданного порога и заканчивается через строго фиксированное время (Т „ „„.„ ). Если многоканальный входной сигнал удовлетворяет всем (амплитудному, мажоритарному и временным) критериям, по которым его можно отнести к полезному сейсмическому сигналу, то с выхода БРС 6 на вход блока 7 управления поступает сигнал "Решение БРС", который запускает таймер 11. Последний формирует временной интервал (Т, „-„), по .окончании которого на первом выходе таймера 11 формируется сигнал Конец регистрации", который поступает на вход

ГТИ 8 и запрещает выдачу всех сигналов с ГТИ 8, а на втором выходе таймера 11 формируется сигнал "Запрос на передачу 3BM", который поступает на вход контроллера 4 связи и инициирует обращение к ЭВМ 5.

Если обозначичРь Т вЂ” время за63у полнения БЗУ 3 выборками сигнала, а

Т„ †время регистрации предсос реДсост тояйия сейсмического сигнала до момента превышения им порогового уровня, то для устройства выполняется равенство

Ьзч 0(>едсоот pacnosN тайм

Таким образом, имея фиксированные времена Т (определяется объем

БЗУ 3) и Тр„ „,, можно, изменяя Т,. „.„, получить запись не только полного многоканального сейсмического сигнала, но и любое необходимое Т„р А..

Далее устройство работает следую-:, щим образом.

На запрос, поступающий от контроллера 4 связи, 3ВМ 5, в случае отсутствия более приоритетных задач, выдает сигнал "Разрешение ввода в ЭВМ", который через контроллер 4 связи поступает в блок 7 управления на входы

ГТИ 8 и триггера 10 режима. По этому сигналу устройство переходит в режим передачи зарегистрированной информации в ЭВИ 5. Триггер 10 режима переключается и формирует сигнал "Чтение

БЗУ", а ГТИ 8, выдает только сигналы

"Строб БЗУ" и сигналы на счетчик 9

73

6 леэной сейсмической информации, следовательно, во столько же раз сокращается затраты машинного времени, которое может быть использовано для решения других задач. Кроме того, передача массива данных из БЗУ в ЭВМ может осуществляться порциями любого объема с произвольной скоростью.

Формул а изобретения

Устройство для многоканальной регистрации сейсмических сигналов, содержащее последовательно соединенные аналоговый мультиплексор, аналогоцифровой преобразователь, буферное запоминающее устройство, а тавже ЭВМ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности регистрации за счет уменьшения непроизводительных затрат ресурса времени

ЭВМ, в него введены блок распознавания сейсмоснгналов, блок управления и контроллер связи, причем входы аналогового мультиплексора соединены с одноименными входами блока распознавания сейсмосигналоч и являются входами информационных каналов устройства, выход блока распознавания сейсмосигналов соединен с входом блока управления, первый выход которого соединен шиной управляющих сигналов с вторыми входами аналогового мультиплексора, аналого-цифрового преобразователя и буферного запоминающего устройства, а второй выход блока управления соединен с вторым входом контроллера связи, выход буферного запоминающего устройства соединен с первым входом контроллера связи, который соединен двунаправленной шиной связи с ЭВМ, второй выход контроллера связи соединен с вторым входом блока управления.

15097 адреса. Происходит последовательное чтение данных из ячеек БЗУ 3, передача их через контроллер 4 связи и ввод в ЭВМ 5, которая ведет подсчет вводи-. 5 мых слов данных и при достижении их количества, равного объему слов БЗУ

3, снимает сигнал "Разрешение ввода

It в ЭВМ, при этом устройство возвращается в основной режим поиска и за- 10 писи.

Аналоговый мультиплексор 1, примененный в устройстве, выполнен на аналоговых ключах. АЦП 2 выполнен по схеме АЦП с последовательным приближением. БЗУ 3 выполнено Ilo схеме с последовательным доступом на микросхемах большой степени интеграции, Объем БЗУ 3 рассчитывают, исходя из выбранной частоты дискредитации, мак- 20 симальной длительности регистрируемых сейсмических событий, количества входных аналоговых каналов, и выбирают в пределах 64...256 К слов, т,е, достаточным для регистрации всего сейсмического события. В качестве контроллера 4 связи использован стандартный контроллер. БРС 6 реализован по известной схеме обнаружителя полезного сейсмического сигнала. ГТИ 8 30 выполнен по схеме кварцевого генератора с распределителем импульсов на четыре синхросерии.

Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным является то, что исключение помех и предварительная регистрация сейсмических сигналов осуществляется без участия ЭВМ, что значительно уменьшает непроизводительные затраты ма- 40 шинного времени и повышает эффективность сейсморегистрирующей системы.

Исходя из экспериментальных данных, количество мешающей информации на 1-2 порядка превышает количество по- 45

1509773

Составитель T Ðàéêîâà

Техред Л.Олийнык

Редактор Н,Яцола

Корректор Э,Лончакова

Заказ 5803/40 " Тираж 484 Подпи с н о е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101