- •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
Условные обозначения и сокращения
h(t) <=> H(ω) – символ, обозначающий, что функции h(t) и H(ω) связаны парой преобразований Фурье:
ИИС –информационно-измерительная система.
ИВК – информационно-вычислительный комплекс.
ИС – интегральная схема.
БИС – большая интегральная схема.
МкП – микропроцессор.
ЗУ, (ОЗУ,ПЗУ) – запоминающее устройство (оперативное и постоянное).
НЧ, ВЧ – низкочастотный, высокочастотный.
ФНЧ (ФВЧ) – фильтр нижних (верхних) частот.
FN – частота Найквиста.
SWAP – Seismic Wave Parametrs (сейсмические волновые параметры) – название комплекса программ параметрической обработки сейсморазведочных данных.
СрК – сейсморегистрирующий канал.
СП – сейсмоприёмник (геофон).
ПУ, ВУ – предварительный усилитель , выходной усилитель.
РДД – регулятор динамического диапазона.
РЕГ – регистратор.
ПРУ (ЭРУ) – программный (экспоненциальный) регулятор усиления.
АРУ (АРА) – автоматический регулятор усиления (амплитуды).
ПАК (ПКА) – преобразователь аналог-код (код-аналог).
МАРУ – мгновенный регулятор усиления (составная часть ПАК цифровых сейсмостанций третьего поколения)
АЦП – аналого-цифровой преобразователь.
ССВ – система синхронизации возбуждения.
НЦС – накопитель цифровой сейсмический.
ФАРУ – блок фильтров и АРУ в тракте воспроизведения цифровых сейсмостанций ряда Прогресс-1 96.
ЭСПУ – электростатическое печатающее устройство.
ЛН (ЛВ) – линия наблюдения (возбуждения).
ТСС – телеметрическая сейсморегистрирующая система.
НКА (БКА) –наземный (бортовой) комплекс аппаратуры ТСС.
ЦРК – центральный регистрирующий комплекс, составная часть БКА ТСС.
БСД – блок сбора данных, основной элемент НКА ТСС.
БЛН – блок линии наблюдения ,телеметрическое устройство, управляющее БСД одной из линий наблюдения.
1. Характеристики сейсмического сигнала
Сейсмическая разведка является частным случаем геофизических методов исследования геологических объектов и имеет целью наблюдение и измерение искусственно созданных (существенно реже - естественных) полей упругих колебаний, последующую обработку и геологическое истолкование результатов измерений.
Поле упругих колебаний представляет собой суперпозицию огромного числа отдельных волн. Каждая из них несет информацию об источнике, сформировавшем её ( например, tотр. волны ~ H; Aотр. волны ~ Котр и т.п.).
Сейсмическое волновое поле наблюдается, измеряется и регистрируется с помощью аппаратурного комплекса, ориентированного на выделение полезной компоненты и подавления мешающей (помехи).
Следовательно: характеристики аппаратурного комплекса могут быть определены только при конкретизации понятий «полезная информация» и «помеха» (понятия «полезная информация» и «помеха» определяются, прежде всего, методом сейсморазведки: МОВ или МПВ).
Характеристики аппаратурного комплекса определяются, главным образом, параметрами сигналов полезных волн. Наиболее важные из них:
Динамический диапазон: отношение амплитуды самого сильного полезного сигнала к амплитуде самого слабого полезного сигнала (т.е. определяется в рамках конкретной задачи): Dсигн = Amax пол / Amin пол
Dсигн определяется в логарифмических величинах (децибеллах): Dсигн, дб = 20lg [Amax пол / Amin пол]
Для перевода линейных величин Dсигн в логарифмические полезно запомнить соотношения
Величина отношения |
1.41 |
1.99 |
3.98 |
10 |
100 |
1000 |
10000 |
100000 |
1 млн |
Дб |
3 |
6 |
12 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
Приближённые значения динамического диапазона составляют:
~ наземная cейсмоpазведка КМПВ Dсигн, дб 20 40;
~ наземная cейсмоpазведка МОВ Dсигн, дб 100 120;
~ морская cейсмоpазведка МОВ Dсигн, дб 150.
Частотный диапазон зависит от конкретной методики сейсморазведки:
Р-волны: ~ Региональные работы (ГСЗ, КМПВ) 3 5 Гц.
~ МОВ, Нmax = 4 5 км, ЗМС 20 70 Гц.
(в высокоразрешающей сейсморазведке – до 100 150 Гц)
~ МОВ, Нmax = 4 5 км, без ЗМС 10 200 Гц