- •Э.С. Шестаков, м.Д. Шелехова сейсморазведочная регистрирующая аппаратура
- •Содержание
- •Условные обозначения и сокращения
- •1. Характеристики сейсмического сигнала
- •Контрольные вопросы
- •2. Понятие об информационно-измерительных системах (иис)
- •2.1 Структура, состав и особенности иис
- •2.2 Измерительно-вычислительный комплекс
- •2.3 Элементная база иис
- •2.4. Принципы транспорта информации в иис
- •2.4.1. Кодирование
- •2.4.2 Пропускная способность каналов связи
- •2.4.3. Уплотнение каналов связи. Сжатие данных. Буферирование.
- •2.5. Сейсморазведочные иис как линейные системы
- •2.6. Характеристики сейсморазведочных иис
- •Контрольные вопросы
- •3. Понятие о сейсмическом регистрирующем канале
- •3.1. Сейсморегистрирующий канал с невоспроизводимой (визуальной) регистрацией
- •3.2. Сейсморегистрирующий канал с записью на промежуточный носитель. Цифровой сейсморегистрирующий канал
- •Контрольные вопросы
- •4. Устройство и основы теории сейсмоприёмников
- •4.1. Индукционные сейсмоприёмники.
- •4.1.1. Вывод дифференциального уравнения индукционного сп
- •4.1.2. Характеристики сп с активной нагрузкой
- •4.1.3. Реакция сп на импульсное воздействие
- •4.2. Пьезоэлектрические сейсмоприёмники
- •4.3. Требования к сп
- •4.4 Характеристика направленности сп
- •Контрольные вопросы
- •5.0. Логические элементы и элементы счётно-решающих устройств
- •5.1. Логические элементы
- •5.1.1. Логический элемент «не» (инвертор)
- •5.1.2. Логический элемент «или»
- •5.1.3. Логический элемент «и» (схема совпадений)
- •5.1.4. Триггер
- •5.2. Элементы счётно-решающих устройств
- •5.2.1. Регистр
- •5.2.2. Сдвигающий регистр
- •5.2.3. Счётчик
- •5.2.4. Электронный ключ
- •5.2.5. Компаратор
- •5.2.6. Упрощенный аналогово-цифровой преобразователь (ацп)
- •5.2.7. Принцип работы ацп на основе «дельта-сигма» преобразования
- •Контрольные вопросы
- •6.0. Функциональные схемы цифровых сейсмостанций
- •6.1. Упрощенная функциональная схема (сейсмостанция «Прогресс-1»)
- •6.2. Особенности сейсмостанции «Прогресс-96»
- •6.3. Сейсмостанция с линейным разделением каналов «Прогресс-л»
- •6.4 Понятие о цифровых телеметрических сейсмических регистрирующих системах
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
2.2 Измерительно-вычислительный комплекс
Измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) является центральной частью ИИС и представляет собой автоматизированное средство измерения и обработки информации, предназначенное для изучения сложных объектов, представляющее собой совокупность программно-управляемых средств (измерительных, вычислительных, вспомогательных), имеющих определенную внутреннюю организацию; и образующих блочную структуру.
Условием формирования ИВК является совместимость её элементов. Различают пять уровней совместимости:
Информационная – унификация параметров сигналов, кодов, временных и логических соотношений.
Программная – совместимость базового программного обеспечения и всех прикладных программ; согласование правил обмена информацией между программами.
Метрологическая – согласование метрологических характеристик всех измерительных устройств и средств обработки информации.
Конструктивная – унификация конструктивных решений, разъёмов, механических сопряжений.
Энергетическая – унификация параметров питания аппаратуры.
Геофизические ИИС часто бывают разорванными на полевую и стационарные части. Передача информации между ними осуществляется либо на промежуточных носителях (магнитные, оптические и др.), либо по общим линиям связи.
2.3 Элементная база иис
В качестве элементной базы в ИИС используются:
~ интегральные схемы (ИС);
~ большие интегральные схемы (БИС), примером БИС может служить материнская плата персональных компьютеров;
~ микропроцессоры (МкП);
~ в глубинных измерительных устройствах ГИС могут использоваться нувисторы – электронные. Лампы, работающие при высокой температуре).
Структура и состав ИС и БИС – индивидуальны. Они определяются выполняемыми функциями и конкретными устройствами, в которых они применяются.
Особого внимания заслуживают МкП – универсальный элемент, совершивший революцию в ИИС. На их базе создаются многофункциональные элементы (реализуемые функции определяются выполняемой программой).
Сложность МкП можно оценить на примере процессоров персональных компьютеров Intel Corporation:
-
Тип
Шина данных
Шина адреса
Число вентилей
МР 8086
16
16
29 000
МР 80286
16
24
130 000
МР 8386
32
32
250 000
МР 80486
32
32
1 200 000
В качестве базовых ЭВМ ИВК использовались:
60-е годы – ЭВМ 2-го поколения (БЭСМ-4, М 222, Минск 32 и т.п.)
70-е годы – ЕС ЭВМ (ЕС 1030 – 1061), АСВТ (СМ 4, СМ 2, ПС 2000)
в настоящее время – супермикроЭВМ (Work Station: Sun Spark Station, RISK 6000, Silicon Graphics), суперЭВМ. РС используются редко (главным образом в отечественных разработках).
2.4. Принципы транспорта информации в иис
При организации информационных потоков в ИИС решаются проблемы:
~ выбор рационального метода модуляции, защита от помех;
~ определение необходимой пропускной способности каналов;
~ сжатие, буферирование и хранение данных;
~ вывод информации на устройства отображения и регистрации.
Принципиальными являются первые три, рассмотрим их.