Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do sejsmicznego badania gruntu.Znane urzadzenia do sejsmicznego badania gruntu zawieraja czujniki sejsmiczne lub grupy czujników, których wyjscia sa polaczone poprzez lacznik z wielozylowym kablem sejsmicznym prowadzacym do centralnego rejestratora danych. Tego rodzaju urzadzenia ze wzgledu na stosowanie centralnego rejestratora danych, znane sa jako urzadzenia scentralizowane* Mówiac dokladniej, urzadzenie scentralizowane wyposazone jest w zródlo energii sejsmicznej i w pewna ilosc czujników sejsmicznych rozmieszczonych w odpowiednich miejscach badanego obszaru. Czujniki sejsmiczne sa polaczone elektrycznie z przewodami tworzacymi kabel sejsmiczny. Wyjscia przewodów kabla sejsmicznego podlaczone sa do wejscia sekcji cyfrowej. Sekcja analogowa zawiera dla kazdego czujnika filtr czestotliwosciowy przeznaczony do otrzymywania sygnalów o wymaganej czestotliwosci wzmacniacz oprogramowanej lub automatycznej regulacji wzmocnienia, dzieki której utrzymywany jest staly poziom sygnalu wyjsciowego niezaleznie od zmian mocy sygnalu wejsciowego, kamere lub lampe oscyloskopowa do wyswietlania odpowiednich wykrytych sygnalów w celach kontroli jakosci i sekqe cyfrowa. Sekcja cyfrowa obejmuje multiplekser, który stosownie do sterowania czasowego próbkuje kazdy sygnal wyjsciowy czujnika. Próbkowane przez multiplekser sygnaly czujnika sa przetwarzane z postaci analogowej na postac cyfrowa w ukladzie przetwornika analogowo-cyfroWego, a nastepnie przesylane poprzez wzmacniacze odczytu/zapisu do urzadzenia zapisujacego na tasme magnetyczna, gdzie dane zapisywane sa w postaci cyfrowej.Stosowanie urzadzenia scentralizowanego odbywa sie w opisany ponizej sposób.Grupa przeprowadzajaca badania gruntowe zostaje wyposazona W plan mierniczy, na podstawie którego lokalizuje i nanosi pozycje grup czujników/pozycje zródla lub ich trajektorie i polozenie jednostki sterujacej.Nastepnie do pracy przystepuje zaloga, która ustawia dp 60 czujników lub grup czujników na zaznaczonych, pozycjach czujnikowych, zródlo energii sejsmicznej na pozycjach zródel i jednostke sterujaca obejmujaca urzadzenia do rejestracji i przetwarzania danych, przy czym urzadzenia te moga byc fizycznie odseparowane od jednostki sterujacej. Pomiedzy czujnikami lub grupami czujników, a jednostka sterujaca zostaje polozony kabel, do którego dolaczone zostaja czujniki lub grupy czujników i urzadzenia rejestrujace jednostki sterujacej.Nastepnie jednostka sterujaca* nanosi na tasme rejestracyjna wlasciwa identyfikacje czasu i miejsca oraz2 90 231 Uruchamia jeden lub kilka razy zródlo energii sejsmicznej w celu zarejestrowania sejsmogramu. Czujniki Wykrywaja fale energii sejsmicznej, zarówno te pochodzace bezposrednio ze zródla, jak i fale odbite lub ugiete.Energia ta przesylana inst wielozylowym kablem sejsmicznym do urzadzen rejestrujacych. Kazdy sygnal wyjsciowy z czujnika lub gnipy czujników jest próbkowany przez multiplekser, przetwarzany na postac cyfrowa i rejestrowany na tasmie magnetycznej w urzadzeniu zdolnym obsluzyc do szescdziesieciu kanalów Wejsciowych. Nastepnie urzadzenie sejsmiczne przesuwane j-est w nastepne polozenie i cala procedura jest powtarzana.Problemy zwiazane z wykorzystaniem ukladu scentralizowanego wyplywaja ze stosowania kabla sejsmicznego, równiez przetwarzanie zwilokrotnionych danych zapisanych na tasmie magnetycznej sprawia pewne trudnosci. Kabel sejsmiczny jest kosztowny w produkcji, konserwacji i kosztowne jest równiez jego rozwijanie w terenie. Jego dlugosc i masa wymaga specjalnego sprzetu transportowego, a rozwijanie i zwijanie kabla wymaga dodatkowej pracy. Wszystkie systemy multiplekserowe maja ograniczona liczbe czujników lub grup czujników, które moga byc uzywane, a zwielokrotnione dane pierwotne musza byc zdemultipleksowane przed przetworzeniem koncowego wyniku — sejsmogramu.J^elem Wynalazku jest zaprojektowanie efektywnego \tekonomicznego w eksploatacji urzadzenia do sejsrTOznegcr badania gruntu, które wyeliminowaloby potrzebe stosowania kabla sejsmicznego w ukladzie pobierania danych. Cel zostal osiagniety w wyniku zrealizowania urzadzenia do sejsmicznego badania gruntu wedlug wynalazku. Urzadzenie do sejsmicznego Badania gruntu zawiera glówny zespól sterowania i mieszania danych, przeznaczony do generowania sygnalów identyfikacyjnych i rozkazowych, zródlo wymuszajace drgania sejsmiczne w cialach sprezystych w odpowiedzi na sygnaly rozkazowe, oraz wielka liczbe zespolów pobierania danych przeznaczonych do selektywnego odbioru sygnalów identyfikacyjnych i rozkazowych i do wykrywania i rejestrowania energii drgan sejsmicznych rozchodzacych sie w ciele sprezystym, przy czym kazdy z zespolów pobierania danych zawiera czujnik sejsmiczny przeznaczony do wytwarzania sygnalu elektrycznego w odpowiedzi na odebrany sygnal sejsmiczny powstaly na skutek wywolania drgan sejsmicznych wciele sprezystym, urzadzenie do rejestracji danych polaczone z czujnikiem sejsmicznym przeznaczone do zapisywania sygnalów elektrycznych reprezentujacych odebrane przez czujniki sejsmiczne sygnaly sejsmiczne, ora2 urzadzenie kontrolno-sterujace przeznaczone do sterowania zespolem pobierania danych w odpowiedzi na sygnaly identyfikacyjne i rozkazowe.Glówny zespól sterowania i mieszania danych zawiera radiowe zespoly nadawczy i odbiorczy oraz zespól sterowania recznego sprzezony z zespolem nadawczym i zespolem odbiorczym, który to zespól sterowania recznego jest przeznaczony do recznego wybierania sygnalów zakodowanych, które nastepnie sa przesylane do zespolów pobierania danych.Glówny zespól sterowania i mieszania zawiera równiez polowe urzadzenie do przetwarzania danych sprzezone z zespolem nadawczym i zespolem odbiorczym przeznaczone do zapewnienia programowanego przesylania zakodowanych sygnalów celem sterowania praca zespolów pobierania danych.Polowe urzadzenie do przetwarzania danych jest sprzezone z mechanizmem przesuwu tasmy urzadzenia odtwarzajacego zapis z tasmy magnetycznej i z mechanizmem przesuwu tasmy urzadzenia do mieszania danych, które to urzadzenie do przetwarzania danych jest zaprogramowane do korygowania i mieszania danych odtwarzanych z tasm urzadzen rejestrujacych zespolów pobierania danych za pomoca urzadzenia odtwarzajacego celem zapisywania zmieszanych danych na tasmowym urzadzeniu rejestrujacym.Urzadzenie odtwarzajace pracuje przy tym przy predkosci przesuwu tasmy, przy odtwarzaniu, odpowiadajacej wybranej liczbie tasm z,wielkiej liczby zespolów pobierania danych.Korzystne jest, gdy urzadzenie rejestrujace zespolu pobierania danych sejsmicznych jest urzadzeniem bebnowym lub kasetowym.Zespól pobierania danych sejsmicznych zawiera ponadto przetwornik analogowo-cyfrowy polaczony z czujnikiem sejsmicznym przeznaczony do przeksztalcania sygnalu analogowego otrz-yfrianego na wyjsciu czujnika na sygnal cyfrowy doprowadzany do urzadzenia rejestrujacego dane sejsmiczne. Miedzy wyjsciem czujnika sejsmicznego a wejsciem przetwornika analogowo-cyfrowego zalaczony jest zespól ksztaltowania sygnalów, przeznaczony do wybierania sygnalów pozadanych i doprowadzania tych sygnalów do postaci znormalizowanej.Przetwornik analogowo-cyfrowy jest przetwornikiem reagujacym na sygnaly, których wartosci charakteryzuja sie stosunkiem 1 • 106 :1.Korzystne jest, gdy przetwornik analogowo-cyfrowy zawiera wielka liczbe polaczonych ze soba równolegle szeregowych obwodów, z^tórych kazdy obwód sklada sie z polaczonych szeregowo wzmacniacza róznicowego i kwantyzatora, tak, ze wejscia wszystkich wzmacniaczy róznicowych sa dolaczone do wyjscia zespolu ksztaltowania sygnalu.90 231 3 Korzystne jest równiez, gdy przetwornik analogowo-cyfrowy zawiera wielka liczbe polaczonych szeregowo Wzmacniaczy róznicowych tak , ze wejscie pierwszego wzmacniacza róznicowego jest dolaczone do wyjscia zespolu ksztaltowania sygnalu, wejscie kazdego nastepnego wzmacniacza róznicowego jest polaczone Z wyjsciem wzmacniacza poprzedniego, przy czym do wyjscia kazdego ze wzmacniaczy róznicowych jest dolaczony przyporzadkowany temu wzmacniaczowi kwantyzator.Zespól pobierania danych sejsmicznych zawiera procesor zrealizowany w postaci ukladu scalonego O wielkim stopniu integracji wykonanego technika MOS dolaczony do wyjscia przetwornika analogowo-cyfrowego i przeznaczony do przetwarzania wybranych danych sejsmicznych oraz do kontroli sygnalu wyjsciowego przetwornika analogowo-cyfrowego.Zespól pobierania danych sejsmicznych zawiera obwód przelaczajacy wlaczony miedzy urzadzeniem kontrolno-sterujacym a urzadzeniem do rejestracji danych sejsmicznych, który to obwód przelaczajacy !w odpowiedzi na sygnal rozkazowy wyslany z glównego zespolu sterowania przelacza zespól pobierania danych sejsmicznych ze stanu gotowosci do stanu aktywnego, przy tym uruchomione zostaje urzadzenie do rejestracji danych sejsmicznych, które zapisuje informacje identyfikacyjne oraz dane sejsmiczne odebrane czujnikiem sejsmicznym.Urzadzenie odbiorcze wchodzace w sklad zespolu pobierania danych sejsmicznych zawiera urzadzenie odbiorcze przeznaczone do odbierania sygnalów radiowych identyfikacyjnych i rozkazowych nadawanych przez glówny zespól sterowania i mieszaniadanych. , Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przenosne zdecentralizowane urzadzenie do sejsmicznego badania gruntu wedlug wynalazku, fig. 2 - schemat blokowy jednostki pobierania danych, fig. 3- schemat blokowy ukladu sterowania jednostek pobierania danych, zródla energii sejsmicznej i jednostki mieszania, fig. 4- schemat blokowy ukladu konwertera analogowo-cyfrowego o stalym wzmocnieniu w calym zakresie pracy z wielokrotnymi wyjsciami cyfrowymi, fig. 5 - odmiane schematu blokowego ukladu konwertera analogowo-cyfrowego o stalym wzmocnieniu w calym zakresie pracy, posiadajacego wielokrotne wyjscia cyfrowe, fig: 6 — schemat blokowy mikroprocesora sygnalów cyfrowych umieszczonego w jednostce pobierania danych i majacego wyjscie cyfrowe.Zdecentralizowane urzadzenie, przedstawione na fig. 1, wyposazone jest w pojazd ruchomy 10, który porusza sie wraz z zaloga po badanym obszarze i rozstawia opisane ponizej jednostki pobierania danych 12 skladajace sie z czujników lub grup czujników 14 rozmieszczonych w zaznaczonych polozeniach i prze uczonych do jt?dno-, dwu- lub trójwymiarowego pobierania danych. Grupy czujników moga skladac sie z jednego lub kilku geofonów lub detektorów które moga byc urzadzeniami dynamicznymi lub cisnieniowymi.Geofony zestawione sa w lancuchy po dwa lub kilka i moga byc laczone szeregowo lub równolegle. Jakkolwiek na fig. 1 pokazano czteroramienna gwiazde po dwa detektory na jedno ramie z ramionami rozchodzacymi sie od centralnie usytuowanego urzadzenia nadawczo-odbiorczego 16, to znakomite wyniki osiaga sie stosujac dziewiecioramienna gwiazde po szesc elementów na jedno ramie takie jak stosujac uklad 4X4 geofony w kwadracie. Po odpowiednim usytuowaniu wszystkich jednostek pobierania danych 12 sa one aktywizowane i ustawiane w stan gotowosci do pracy. Dane dotyczace identyfikacji i umiejscowienia jednostek pobierania danych podawane sa do glównego ukladu sterujacego 24 i jednostki mieszajacej opisanych ponizej.Za pojazdem 10 przewozacym zaloge rozstawiajaca jednostki pobierania* danych porusza sie drugi pojazd 18 z zaloga ustawiajaca w wybranej pozycji —wzdluz trajektorii ustalonej przez grupe badawcza-zródlo energii sejsmicznej 20* Po prawidlowym ustawieniu zródla energii sejsmicznej 20 informowany jest o tym glówny uklad sterujacy 24 umieszczony na ciezarówce 22, który nastepnie przesyla zakodowane sygnaly do jednostek pobierania danych 12 w celu zmiany stanu gotowosci do pracy wybranych grup czujnikowych na stan aktywny. Sygnaly te przesylane sa równiez do zródla energii sejsmicznej 20 aktywizujac je, przy czym jako pierwsza rejestrowana jest informacja typu naglówkowego. Nastepnie dane powstale po aktywizacji zródla (dane surowe) sa zbierane i rejestrowane przez jednostki pobierania danych 12. Zródlo energii 20 ^moze byc dowolnym stosowanym zródlem np, w rodzaju zródla dynamitowego lub niedynamitowego, jakie pokazane jest na fig. 1.Przy stosowaniu zródla dyiu V vego wymagana jest mniejsza ich liczba ze wzgledu na moc sejsmiczna, jakiej dostarcza ten rodzaj zródla. Pr ^y wykorzystywaniu zródla niedynamitowego pomiedzy kazda para grup czujnikowych wymagane jest do czterdziestu zródel, a ze wzgledu na slabe zwiazanie gruntu musi byc przeprowadzone okolo 100 oddzielnych rejestracji w celu otrzymania wlasciwego stosunku sygnalu do szumu.Przykladami odpowiednich zródel niedynamitowych sa: ruchoma komora gazowa, w której dokonywana jest eksplozja duzej ilosci propanu i tlenu oddzialywujaca na powierzchnie gruntu, dzialo, w którym energia dostarczana jest przez sprezone powietrze, kafar lub urzadzenie oparte na technice wytwarzania impulsów cisnieniowych. Ostatnie wymienione urzadzenie ma jedna zalete w stosunku do innych zródel niedynamitowych,4 90 231 a mianowicie: czestotliwosc sygnalów wejsciowych jest znana i moze byc regulowana. Jakkolwiek czas trwania Impulsów (7 sekund) umozliwia tworzenie sie silnej fali powierzchniowej, to jednak jej oddzialywanie jest znacznie oslabione, gdy stosowane sa zalecane powyzej sposoby ustawiania grup czujników.Za pojazdem 18 przewozacym zródlo energii sejsmicznej 20 porusza sie trzeci pojazd 22 wyposazony w nadajnik i odbiornik radiowy. Na pojezdzie tym znajduje sie równiez zaloga regeneracji grup czujników. Jak wspomniano poprzednio glówny uklad sterujacy moze komunikowac sie w obu kierunkach z zalogami polowymi, z jednostkami pobierania danych i ze zródlami energii sejsmicznej, odbierajac dane dotyczace identyfikacji jednostek pobierania danych i nadajac sygnaly aktywizujace i informacje naglówkowa do jednostek pobierania danych 12 i nadajac sygnaly aktywizujace lub odpalajace zródlo energii sejsmicznej 20. Po zebraniu przez jednostki pobierania danych 12 (które sa teraz wstanie aktywnym) surowych danych sejsmicznych charakterystycznych dla aktualnego polozenia jednostek 12," wysylane sa zakodowane sygnaly radiowe, które zmieniaja aktywny stan pracy tych grup sejsmicznych na stan-nieaktywny. Nieaktywny stan pracy moze polegac na generacji przez urzadzenie naprowadzajace, umiejscowione w kazdej jednostce pobierania danych 12, sygnalu lokalizujacego, który pomaga zalodze regenerujacej w zebraniu nieaktywnych jednostek pobierania danych 12.Zregenerowane jednostki pobi^rania danych 12 (po tym jak zaloga regenerujaca wymieni zapisane juz pojemniki na nowe pojemniki magazynujace informacje) przenoszone sa ns pojazd 10 rozstawiajacy jednostki pobierania danych w celu ich dalszego wykorzystania na badanym obszarze. Zapisane pojemniki magazynujace informacje \./wprowadzane sa do ukladu mieszania danych (opisany ponizej) w celu przetworzenia uzyskanych danych.Jednostka pobierania danych 12 (fig. 2) wyposazona jest w jednostke formowania sygnalów 30 sprzezona z wyjsciem grupy czujnikowej 14 i przeznaczona do formowania sygnalów sejsmicznych, które zamieniane sa z postaci analogowej na postac cyfrowa w ukladzie konwertera analogowo-cyfrowego 32. Jednostka formowania sygnalów i konwerter A/C uruchamiane sa w momencie, gdy jednostka pobierania danych 12 zostanie ustawiona w stan aktywny. Poniewaz jednostka pobierania danych 12 sterowana jest z glównej jednostki sterujacej (opisanej ponizej), to urzadzenie wyposazone zostalo w odbiornik radiowy 34, który odbiera zakodowane sygnaly pochodzace z glównego ukladu sterujacego. Do realizacji niezbednego sterowania stosowane sa rozkazy sterujace, które moduluja akustyczna fale nosna, która z kolei moduluje fale nosna o czestotliwosci radiowej (lub tez transmitowane sa bezposrednim przewodem). Ponizej podano typowy przyklad sytemu rozkazów sterujacych.Rozkazy sterujace skladaja sie z rozkazów adresowych i rozkazów grupowych. Rozkazy adresowe skladaja sje z rozkazu podstawowego, po którym nastepuje sekwencja adresów. Wszystkie jednostki pobierania danycff odbieraja i pamietaja podstawowy rozkaz adresowy. Jezeli przestrzenna identyfikacja którejkolwiek jednostki pobierania danych pojawi sie w sekwenqi adresowej wystepujacej po rozkazie podstawowym, wtedy jednostka ta pomija ten rozkaz* Typowymi rozkazami adresowymi sa: wejdz w aktywny stan gotowosci do pracy, pisz identyfikacje, wejdz w nieaktywny stan gotowosci do pracy i wejdz w stan regeneracji. Rozkazy grupowe skladaja sie z rozkazu podstawowego, po którym moze, ale nie musi nastepowac sekwencja numerów. Rozkazy grupowe pomijane sa przez wszystkie jednostki4xbierania danych, które zostaly ustawione wstan aktywnej gotowosci do pracy przez rozkaz adresowy. Sekwencja numerów nastepujaca po podstawowym rozkazie grupowym rejestrowana jest jako zmienna sterujaca w naglówkowej czesci zdarzenia. Typowymi rozkazami grupowymi sa: rozpocznij — numer punktu odstrzalowego ( rozpocznij rejestracje zdarzenia w tym numerze), czasowy punkt kontrolny) jest to chwila, gdy odpalane jest zródlo i koniec- numer punktu odstrzalowego (koniec rejestrowania zdarzenia w tym numerze).Ponizej podano typowy przyklad struktury bitowej i slowowej stosowanej przy nadawaniu rozkazów.Bitowy poziom informacji reprezentowany jest przez kod Barkera, który kazdej „jedynce", „zeru" i „spacji" przyporzadkowuje odpowiedni szablon bitowy. Szablony bitowe Barkera generowane sa z glównego ciagu logicznych bitów zeró-jedynkowych, na ogól o dlugosci 128 bitów. Glówna binarna sekwencja logicznych zer i jedynek moduluje, jak opisano to wyzej, akustyczna fale nosna. Typowymi schematami modulacyjnymi sa: kluczowanie przesuniec fazowych lub kluczowanie przesuniec czestotliwosciowych. Binarna sekwencja poddawana jest - bit po bicie - detekcji przy koncu cyklu odbiornika, a poszczególne jej bity porównywane sa w^posób ciagly z kazdym bitowym szablonem Barkera w celu wykrycia „jedynki", „zera" i „spacji".W momencie wykrycia korelacji _pbjn)^d^jbadanym bjtgnjHgwny^ wykryty zostaje jeden bit informacji sterujacej. Do przesylania informacyjnych bitów o logicznych wartosciach „1", „0" 'H^liJiF"'""wy(S^ Barkera. Rozkazy sterujace budowane sa z tych wlasnie sza¬ blonów bitowych ustawionych szeregowo.Przy nadawaniu szablonów bitowych Barkera na nosnej fali akustycznej zastosowano modulacje dwupoziomowa. Sposób ten zostal wybrany ze wzgledu na mala ilosc informacji wymaganej do sterowania I ze wzgledu na wymagana, przy polaczeniach na falach radiowych, duza niezawodnosc. ^Nalezy, oczywiscie, zdawac90231 5 sobie sprawe z tego, ze równiez mozna wykorzystywac inne sposoby kodowania i modulacji, sposoby, które uzywaja zbioru zakodowanych binarnie rozkazów i które na przyklad polegaja na modulacji akustycznej.Odbiornik 34 jest elektrycznie sprzezony z dekoderem 36, który demoduluje akustyczne sygnaly nosne tlumaczac je na szeregowo-cyfrowe sygnaly bitowe przesylane na czlon sterujacy 38. Czlon sterujacy 38 na podstawie zdekodowanych sygnalów adresuje i wysylajac odpowiedni rozkaz powoduje, ze jednostka pobierania danych 12 zmienia swój stan roboczy tj. stan gotowosci do pracy, stan aktywny lub nieaktywny. Gdy czlon sterujacy 38 odbierze sygnal, który ma za zadanie wprowadzenie jednostki pobierania danych w aktywny stan roboczy, wtedy zamykany jest przelacznik 40, który moze byc przelacznikiem elektromechanicznym, co powoduje dolaczenie rejestratora danych 42, który moze byc rejestratorem tasmowym lub kasetowym, do zródla zasilania 46. Rejestrator danych moze byc na przyklad typu tasmowego, na którym mozna zarejestrowac informacje naglówkowa, sygnaly taktujace i cyfrowy sygnal wyjsciowy konwertera analogowo-cyfrowego 32.Jednostka pobierania danych 12 moze byc wyposazona, w monitor 44 polaczony z czlonem sterujacym 38 imajacy za zadanie kontrolowanie jednostki pobierania danych 12 po ustawieniu jej w terenie, ale przed momentem uaktywnienia zródla energii sejsmicznej.W celu ulatwienia regeneracji jednostki pobierania danych 12, na tablicy monitora 44 moze znajdowac sie urzadzenie naprowadzajace (nie pokazane) w postaci na przyklad tuby lub innego urzadzenia sygnalizacyjnego wyposazone w elektromagnetyczny przelacznik uczulony na odbierane przez czlon sterujacy 38 rozkazy zmiany stanu z aktywnego na nieaktywny. Zródlem zasilania moze byc na przyklad bateria akumulatorów o mocy wystarczajacej do zasilania takich elementów elektrycznych jednostki pobierania danych jak: odbiornik 34 i jednostka formowania sygnalów 30, konwerter anlogowo-cyfrowy 32 i naprowadzajace urzadzenie sygnalizacyjne (niepokazane), jak równiez rejestrator danych 42. Zródlo zasilania powinno miec wystarczajaca pojemnosc, aby zapewnic wlasciwe zasilanie urzadzenia przez 48 godzinny okres stanu gotowosci do pracy i póltarogodzinny okres stanu aktywnego. Okres stanu nieaktywnego nie jest okresem krytycznym, a jezeli mimo wszystko zostanie wziety pod uwage, to powinien spelniac wymagania nakladane przez zalozony czas operacji regenerowania.Jednostka formowania sygnalów 30 (fig. 2 i 4) wchodzaca w sklad jednostki pobierania danych 12 moze byc typowa jednostka formowania sygnalów analogowych, lub systemem wyposazonym w filtr 50 (fig. 4) i sprzezonym elektrycznie z wyjsciem grupy czujników sejsmicznych 14 w celu przenoszenia sygnalów tylko o pozadanych czestotliwosciach. Sygnaly o pozadanych czestotliwosciach wprowadzane sa na uklad normalizujacy 52, który mnozy amplitudy wszystkich sygnalów sejsmicznych przez pewna stala tak, ze wszystkie one po tej operacji znajduja sie w roboczym zakresie ukladu konwertera A/C 32 charakteryzujacego sie stalym wzmocnieniem w stalym zakresie roboczym. Konwerter ten ma wielokrotne wyjscia cyfrowe.Uklad konwertera A/C wyposazony jest w stopnie wzmacniajace 54, które sa polaczone równolegle, jak pokazano to na fig. 4, lub szeregowo, jak pokazano to na fig. 5, z wyjatkiem ukladu normalizujacego 52. Wyjscie kazdego stopnia wzmacniajacego wchodzi na N-bitowy uklad kwantujacy 56. Szeregowy uklad wzmacniaczy (fig. 5) tworzy wzmacniacz kaskadowy równowazny wersji równoleglej wzmacniaczy (fig. 5). Omawiane wzmacniacze moga miec jedna z postaci pokazanych schematycznie w paragrafie I.25, Philbrock Applications Manual, Computing Amplifiers, wydanej w 1966 r. przez Georg. A. Philbrick Researches, Inc. W sklad urzadzenia zdecentralizowanego wchodzi uklad o stalym wzmocnieniu w calym zakresie roboczym eliminujacy potrzebe zatrudnienia personelu do regulacji wzmocnienia. Amplitudy sygnalów wystepujacych w badanym terenie niezaleznie od typu stosowanego zródla wynosza okolo 120 db; tj.stosunek amplitudy najwiekszej do najmniejszej wynosi milion do jednego. Ilosc cyfr binarnych (bitów) potrzebnych przy operacji konwersji analogowo-cyfrowej okreslana jest przy zalozeniu, ze waga zestawu bitów wyznaczana jest na zasadzie superpozycji. Tak wiec uklad pobierania danych musi byc ukladem liniowym i niezmiennym w czasie, niezaleznie od poziomu szumów otoczenia. Znaczy to, ze najmniejszy dopuszczalny sygnal musi zostac oszacowany i skwantowany z taka pozycja, jaka pozwala uwazac, ze sygnal jest sygnalem liniowym. Minimalna precyzja, mierzona w bitach potrzebna do przyjecia liniowosci amplitudy dowolnego sygnalu jednotorowego wynosi trzy bity. Tak wiec dla zakresu 120 db 23 bity jest minimalna iloscia bitów wymagana do zapewnienia liniowosci zmiennoprzecinkowej mantysy pomiedzy- wyrazonymi w decybalach - ekstremami sygnalów pojawiajacych sie jednoczesnie, które powinny byc rozdzielone w procesach polegajacych na dodawaniu, i do zapewnienia reprezentacji prawdziwej amplitudy, która w formie staloprzecinkowej przedstawia dane sejsmiczne wystepujace pomiedzy- wyrazonymi w decybelach - sygnalami, które moga wystapic. Pojedynczy konwerter analogowo-cyfrowy nie moze sprostac tym wymaganiom, dlatego tez wymagane sa uklady pokazane na fig. 4, lub na fig. 5.Optymalna liczba stopni wzmacniajacych 54, w których wykorzystywane sa wzmacniacze operacyjne o ograniczonym wzmocnieniu okreslana w sposób opisany dalej. Kazdy stopien wzmacnjacy wyposazony jest6 90 231 w$wój wlasny uklad kwantujacy 56, tak, ze kazdy stopien reprezentuje liniowo zakres sygnalu okolo 6(N-1) db. Kazdy uklad kwantujacy 56 ma pewne wyjscia bitowe (R), które sa wyjsciami redundancyjnymi w stosunku do sasiednich ukladów kwantujacych 56. Tak wiec dynamiczny zakres kazdego stopnia zachodzi liniowo na sasiednie zakresy dynamiczne wokolo 6(R-1) db. Calkowity zakres statoprzecinkowy reprezentowany jest przez M bitów, gdzie M = R + K (N-R). Zakres dynamiczny wynosi okolo 6 • (M-1) db, ale tylko 6 (N-1) db tego zakresu jest zawsze liniowa. Optymalny liniowy zakres dynamiczny na stopien zawiera sie pomiedzy 42 (N-8), a 66 (N + 12) db. Ola calego zakresu staloprzecinkowego (N = 23 do 24 bitów) nakladanie sie zakresów stopni analogowych wynosi od 12 db (N = 3, IM = 8 = 23) do 42 db (R = 8, N = 12, M - 24). Podstawiajac te wartosci do zaleznosci M - R + K (N-R) i rozwiazujac ja wzgledem K otrzymujemy wymagana ilosc stopni wynoszaca cztery.W zalecanym schemacie formowania sygnalów analogowych i konwersji A/C nie sa wymagane przelaczniki analogowe. Stosowane sa konwertery typu czterotorowego. Poniewaz system A/C posiada cztery staloprzecinkowe wyjscia cyfrowe, po jednym wyjsciu z kazdego ukladu kwantujacego 56, to do zarejestrowania czterech staloprzecinkowych sygnalów wyjsciowych musi byc przystosowana jednostka rejestrujaca 42, lub tez musi byc dokonywana konwersja danych stalo- na zmiennoprzecinkowe w celu upakowania wszystkich danych w jeden wyjsciowy sygnal zmiennoprzecinkowy tj. reprezentujacy informacje cyfrowa poprzez mantyse i wykladnik, Zalecanym formatem rejestrowanych danych jest pojedynczy (upakowany) zmiennoprzecinkowy sygnal wyjsciowy. Zalecany sposób upakowywania czterech staloprzecinkowych cyfrowych sygnalów wyjsciowych ukladów kwantujacych 56 pokazany zostal na fig. 6, na której sygnaly cyfrowe (D!-D4) lacznie z dyskretnymi sygnalami (L, -L4) uzywanymi jako wskazniki mówiace o tym, czy uklad kwantujacy przetwarza sygnal analogowy w swym liniowym zakresie pracy i czy uklad ten nie jest nasycony) wychodzace z ukladów kwantujacych sa sygnalami wejsciowymi multipleksera 90 o wejsciu 4 X (N + 1) bitowym i wyjsciu (N fi) bitowym. Multiplekser zwielokrotnia lub próbkuje sygnaly cyfrowo i przesyla je na cyfrowy mikroprocesor sygnalowy 92 zbudowany na pojedynczej kostce ukladu scalonego typu MOS o wielkiej integracji. Procesor ten zaprogramowany jest do wykonywania pozadanych funkcji w rodzaju na przyklad: sterowania multipleksera poprzez tor sprzezenia zwrotnego 94, generowania i usredniania staloprzecinkowych sygnalów wejsciowych, dokonywania konwersji zapisu stalo- na zmiennoprzecinkowy, normalizowania i filtrowania nieliniowego (w celu skompensowania charakterystyk przetwornika i wyeliminowania niepozadanych sygnalów), filtrowania i ponownego próbkowania. Sygnaly wyjsciowe mikroprocesora, które moga miec dowolna pozadana postac; np. moga reprezentowac typowy format mantysy (M) i wykladnika (E)# które polaczone (M + E) reprezentuja z kolei przetworzony sygnal zmiennoprzecinkowy, wprowadzane sa na rejestrator danych 42 (fig. 2).Glówny uklad sterujacy i uklad mieszania 24 pracujace jako urzadzenia przenosne moga byc ukladami programowanymi recznie i wyposazone sa (fig. 3) w jedna lub kilka jednostek nadawczo-odbiorczych 60, które moga byc dowolnymi urzadzeniami nadawczo-odbiorczymi typu FM. Urzadzenie nadawczo-odbiorcze 60 ma jedno polaczenie z jednostka komunikacji glosowej 62 w celu zapewnienia dwustronnej lacznosci z zalogami polowymi, które rozstawiaja jednostki pobierania danych 12 i lokalizuja i obsluguja zródlo energii sejsmicznej 20 wzdluz trajektorii zródla.Urzadzenie* nadawczo-odbiorcze 60 polaczone jest równiez z recznym ukladem sterujacym 64, zaznaczonym liniami przerywanymi na fig. 3. Uklad ten jest programowany recznie i wysyla zakodowane sygnaly do jednostek pobierania danych 12 ido zródla 20, W sklad zakodowanych sygnalów wlaczenia - wylaczenia zidentyfikowanej jednostki pobierania danych, aktywizujacych wybrana jednostke pobierania danych 12, wchodza sygnal sterujacy przesuwem tasmy magazynujacej informacje, sygnal chwili zerowej synchronizujacy aktywizacje zródla i ustalajacy podstawe czasowa dla jednostek pobierania danych; kod numeru przebiegu stosowany w przypadku, gdy uzywane jest zródlo typu wibracyjnego i przeznaczony do identyfikacji na tasmie kazdego uruchomienia zródla; i sygnal kontroli czasu generowany przy koncu cyklu rejestracji jednostki pobierania danych dla okreslonego punktu odstrzalu, aktywne jednostki pobierania danych 12 (fig. 1) wprowadzane sa w stan nieaktywny, azd do momentu wykorzystania wszystkich jednostek pobierania danych. Jednostki te sa nastepnie zbierane, i wykorzystywane dla innych punktów odstrzalu.W celu zapewnienia kontroli jakgsci danych; glówny uklad sterujacy 24 (fig. 3) moze stanowic integralny fragment polowego ukladu korelacji i mieszania i moze byc w duzym stopniu zautomatyzowany. W celu realizowania tej ostatniej cechy, reczny uklad sterujacy 64, zaznaczony liniami przerywanymi na fig. 3 zostaje zastapiony przcz komunikacyjny uklad sterujacy 66. Komunikacyjny uklad sterujacy 66 dziala na podstawie programu polowego minikomputera 68, dostarczajac zakodowanych sygnalów obslugujacych jednostki pobierania danych 12 i zródlo energii sejsmicznej 20 i dostarczajac potrzebnej informacji naglówkowej zapisywanej na tasmie magazynujacej informacje. Minikomputer 68 jest maszyna cyfrowa typu polowego.Maszyna cyfrowa 68 wyposazona jest w polowa pamiec dyskowa 70 adresowana poprzez uklad sterowania90 231 7 wejsclegi/wyjsciem 72, oraz w monitor kontroli jakosci 74 wyposazony uklad sterowania wejsciem/wyjsciem kontroli jakosci 76. Wejscie minikomputera 68 stanowi co najmniej jeden uklad sterowania przesuwem tasmy magazynujacej informacje, z duza szybkoscia (co najmniej 24 razy szybciej od rzeczywistego czasu zapisu).Wyjscie i minikomputera 68 wyprowadzone jest poprzez uklad sterowania" wejsciem/wyjsciem przesuwu tasmy 80 na uklad przesuwu tasmy rejestrujacej zmieszane dane 82.Odtwarzanie moze odbywac sie z wieksza szybkoscia od szybkosci zapisu co najmniej tyle razy, ile jest pracujacych jednoczesnie (wstanie aktywnym) jednostek pobierania danych 12, ich liczba moze wynosic od 24 do 60 i wiecej. Takwiec, aby proces mieszania nie odbywal sie z mniejsza szybkoscia od szybkosci dostarczania danych sejsmicznych, nalezy zapewnic prace kilku szybkich ukladów przesuwu tasmy odtwarzanej 78.Urzadzenie przesuwu przy odtwarzaniu moze byc dowolnego typu, gwarantujacego spelnienie podanych wyzej wymagan. Urzadzenie 3-M DC300A Data Cartrige moze pracowac z szybkosciami rózniacymi sie miedzy soba w stosunku 180 : 1, dlugosc bloku tego pojemnika informacyjnego odpowiada obszarowi roboczemu w pamieci minikomputera, a zdemultipleksowana postac zapisanych danych nadaje sie do superpozycjonowania i korelowania. Tasma magazynujaca informacje moze byc zapisywana 2500 razy z gestoscia zapisu równa 1600 bitów/cal bez obawy obnizenia jakosci zapisu.Minikomputer 68 moze byc wyposazony w .pakiet programów umozliwiajacych laczenie wykonywania pewnych procesów, dzieki czemu zaoszczedza sie czas i zmniejsza koszty przetwarzania danych surowych na typowe informacje sejsmiczne. Tak wiec, wykorzystujac kilka dysków, dane moga byc pakowane i rozkladane na rózne formaty do celów kontroli jakosci i generacji informacji wyjsciowej. Po kontroli jakosci danych maszyna cyfrowa zarejestruje informacje naglówkowa w pozadanym formacie i informacje wymieszana.Poniewaz wszystkie uklady tworzace urzadzenie zdecentralizowane juz istnieja i znane sa fachowcom w tej dziedzinie, to w niniejszym opisie nie zamieszczono schematów ideowych tych ukladów. Co wiecej, we wszystkich wyzej opisanych ukladach moga byc dokonywane zmiany, przy czym zmiany te nie wplywaja na istote wynalazku okreslona w PL