31189

Обобщенная структура телеметрических станций

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Вспомогательное оборудование станции служит для установки параметров ПО технического обслуживания и текущего ремонта всей системы и состоит из тестирующего устройства полевых модулей и модуля контроля линейной расстановки а также диагностического и ремонтного комплексов осциллографа и зарядного устройства. К блоку управления станцией всегда подключается ограниченное число линейных интерфейсных модулей.Этот модуль всегда выполняет следующие функции: осуществляет самотестирование и диагностику; присваивает адреса полевым коммутационным и...

Русский

2013-08-25

54.5 KB

2 чел.

Обобщенная структура телеметрических станций

Структура телеметрических комплексов прошла ряд этапов своего формирования. В настоящее время

большинство регистрирующих телеметрических систем включают в себя два главных элемента:

- центральную регистрирующую систему - ЦРС;

- полевое оборудование - ПО.

Центральная регистрирующая система состоит из центральной электроники (процессора и

соответствующего математического обеспечения) и основных и вспомогательных переферийных устройств,

обеспечивающих работу станции. Она получает команды от оператора станции, устанавливает параметры и инструкции

и передает их на полевое оборудование. Контролирует процесс регистрации, поступление информации и осуществляет

первичную обработку сейсмических данных, записывает информацию на магнитофон или плоттер.

Полевое оборудование {ПО) дешифрирует поступающую информацию из ЦРС, выполняет полученные

команды. В процессе регистрации сейсмических данных ПО принимает, оцифровывает и передает эти данные на

ЦРС. Оно включает в себя:

- полевые регистрирующие модули;

- коммутационные модули;

- источники питания.

Вспомогательное оборудование станции служит для установки параметров ПО, технического обслуживания и

текущего ремонта всей системы и состоит из тестирующего устройства полевых модулей и модуля контроля линейной

расстановки, а также диагностического и ремонтного комплексов, осциллографа и зарядного устройства.

Консоль оператора является связующим звеном (интерфейсом) оператора с центральной регистрирующей

системой любой станции. С ее помощью оператор вводит все системные параметры для каждого модуля, получает

обратно на дисплей информацию о работе системы через режим контроля ее в реальном времени или в автономном

режиме. На принтере всегда можно получить документальные распечатки различных видов рапортов, а также всей

информации с экрана центральной регистрирующей системы.

К блоку управления станцией всегда подключается ограниченное число линейных интерфейсных

модулей.

Линейный интерфейсный модуль - это блок сопряжения центральной электроники с полевым

оборудованием. Каждый линейный интерференционный модуль может управлять определенным числом сейсмических

каналов. Эти каналы могут быть распределены на линиях, количество которых в разных станциях различно.Этот модуль

всегда выполняет следующие функции:

- осуществляет самотестирование и диагностику;

- присваивает адреса полевым коммутационным и регистрирующим модулям;

- тестирует полевые регистрирующие модули и поступающие сейсмические данные;

- проводит калибровку усиления сейсмических сигналов в полевых модулях;

- определяет опорную частоту режекторного фильтра электрических помех промышленной частоты;

- демультиплексирует поступающие данные и данные о состоянии модулей;

- выводит многоканальную сейсмограмму данных в режиме реального времени на осциллограф;

- предоставляет телефонный канал связи для переговорных устройств.

Каждая телеметрическая система обязательно содержит один или несколько видов устройств для записи и

долговременного хранения зарегистрированной сейсмической информации как в мультиплексном, так и в

демультиплексном виде сейсмических данных в определенном формате. Обычно это форматы типа SEGD.

Для получения сейсмограмм в полевых условиях в видимой форме каждая телеметрическая система

содержит специальный г^ифровой плоттер - Т)'Щ11а1 Р1е1(1 МопНог, который, обычно, позволяет на термическую

бумагу шириной 30 см (12 дюймов) выводить либо запись одновременно до 480 каналов в формате временной

последовательности - вывод в форме сейсмограмм, либо до 2400 каналов в трассопоследовательном формате -

вывод в виде временных разрезов.

В состав полевого оборудования любой телеметрической станции обычно входят два типа модулей: регистрирующие модули и коммутационные модули. Регистрирующие модули выпускаются в нескольких модификациях. Зачастую в станциях все модули имеют аналоги основных модулей, которые способны работать в воде на глубинах до 15 -50 м.

Полевой регистрирующий модуль любой телеметрической станции - это основной интеллектуальный,

программируемый, выносной модуль системы, осуществляющий сбор и оцифровку сейсмической информации.

Обычно полевой модуль имеет от 1 до 12 сейсмических регистрирующих каналов. Он включается в работу после

того, как получит команду от линейного интерфейсного модуля, устанавливающего параметры полевого оборудования.

Обычно поступают команды на установку следующих параметров модуля:

- коэффициента усиления предусилителя ;

- шаг квантования сейсмических сигналов;

- частот антиаляйсингового фильтра;

- частот фильтра ФВЧ;

- частот режекторного фильтра РФ.

После получения отметки момента возбуждения от линейного интерфейсного модуля полевой модуль

начинает по кабельному телеметрическому каналу связи сначала передавать налинейный интерфейсный модуль данные,

полученные им от более удаленного ПМ. Затем он добавляет свою собственную информацию в конец потока данных.

Первым поток сейсмических данных начинает передавать тот ПМ, который расположен дальше всех от линейного

интерфейсного модуля.

Установка коэффициента усиления предусилителей осуществляется оператором по нескольким зонам в

зависимости от удаления ПМ от пункта возбуждения. Их границы (по числу каналов), условно показанные на рис.24.8,

запоминаются системой и автоматически передаются вместе с координатами (номером) ПВ.

Параметры антиаляйсингового фильтра всегда устанавливаются в зависимости от принятого шага квантования

сигналов. Обычно граничные частоты лежат в следующих пределах:

- 540 или 750 Гц при шаге квантования 0,5 мс;

- 270 или 400 Гц при шаге квантования 1,0 мс;

135 или 200 Гц при шаге квантования 2,0 мс;

- 68 или 100 Гц при шаге квантования 4,0 мс. Одним из главных источников помех на сейсмических      записях      являются электростатические и электромагнитные помехи от

линий электропередач. Эти помехи в станциях

устраняются  специальным  программным

режекторным фильтром электрических помех

промышленной частоты (50 или 60 Гц и их

гармоники и субгармоники). Этот фильтр может

быть запрограммирован для одновременного

;0    отслеживания и подавления нескольких частот линий

электропередач и нескольких специальных частот в

любом диапазоне регистрируемого спектра.

вввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввв

После получения команды на включение полевой модуль выполняет элементарное самотестирование и после этого подтверждает свое включение на центральную электронику. В дальнейшем оператор может осуществить предварительное тестирование или полную проверку рабочих параметров полевого модуля. На этапе предварительного тестирования можно определить некоторые величины ряда параметров полевого модуля.

В ходе полной проверки рабочих параметров полевого модуля можно определить целый спектр его характеристик, в том числе и такие важные численные показатели модуля:

- динамический диапазон;

- входных помех;

- точности ступеней регулятора усиления;

- линейности АЦП;

- сопротивления группы сейсмоприемников;

- взаимного влияния между сейсмическими каналами;

- общего нелинейного искажения и т. п.

В случае если показатели тестов выходят за установленные рамки, то ошибка автоматически вносится в журнал регистрации ошибок. На экране системы появляется предупреждающее сообщение. При выводе на экран графического изображения расстановки неисправные полевые модули показываются мигающим светом.

Обычно работу полевых модулей можно проверить с помощью портативного тестирующего устройства. Эта проверка осуществляется, как правило, на этапе анализа состояния полевых модулей до их подключения в сейсмическую линию.

Коммутационные модули (модули поперечных соединений) - это интеллектуальные, программируемые устройства, выполняющие функции линейных повторителей и устройств сопряжения сейсмических кос и станции.

Набор двух типов полевого оборудования (полевых модулей и модулей поперечных соединений) и системы необходимых кабелей позволяет создавать достаточно сложные варианты расположения оборудования практически на местности любой конфигурации. Если сюда еще добавить различные бескабельные   модули дистанционной передачи информации через различного рода препятствия (реки, озера, дороги с интенсивным движением и т.п.), возможности использования телеметрической аппаратуры в различных условиях местности можно оценить как весьма хорошие. Модуль контроля линейной расстановки, который имеется в большинстве моделей станций, дает возможность полевой бригаде быстро произвести проверку качества работы полевого сейсмического оборудования без использования работы центральной электроники, что необходимо и важно при напряженной конвейерной технологии сейсморазведочных работ. Он позволяет:

- получать краткий отчет о работоспособности полевых модулей;

- произвести тесты на прохождение телеметрических сигналов через полевые модули и кабели;

- замерять сопротивление всех групп сейсмоприемников и соединительных кос;

- определять уровень заряженности (состояние) источников питания.

Для питания всех полевых модулей и модулей поперечных соединений используютс специальные блоки

питания, которые периодически заменяются на заряженные. Очень важной характеристикой полевых модулей является

их удельное энергопотребление, поскольку от этого зависит интенсивность смены блоков питания. Экономичная

современная электроника полевых модулей, как правило, потребляет мощность, в расчете на один регистрирующий

сейсмический канал, порядка от 160 до 400 мВт.

В результате телеметрическая сейсморегистрирующая система может собирать и регистрировать

сейсмическую информацию от полевых модулей, которые обычно расставляются в соответствии с проектной схемой

наблюдений по серии параллельных профилей - линий наблюдений. Полевые модули, которые должны регистрировать

сейсмическую информацию на заданных оператором пикетах профилей, принято называть активными модулями

(активными каналами). Другие полевые модули, которые уже расставлены, но еще не готовы регистрировать

сейсмическую информацию, называются пассивными модулями.

Большинство фирм, выпускавшие телеметрические станции в конце прошлого века, одновременно

со штатным стандартным оборудованием, описанным выше, выпускали и дополнительные блоки и узлы к

станции, которые бы обеспечивали режим ее работы в бескабельном варианте на основе средсв радиотелеметрии.

Для этого в районе стоянки ЦРС устанавливался приемо-передатчик и специальная антенна, которая

обеспечивали двухстороннюю связь со всеми полевыми модулями. Эти модифицированные полевые модули,

в дополнение к полевому модулю стандартной конфигурации, имели также приемо-передатчик для связи с ЦРС.

Имелась также возможность проведения предварительных проверочных тестов в активных полевых модулях.

Результаты тестирования хранились в памяти полевого модуля и могли быть переданы по радиоканалу на рабочий экран оператора. Цикл регистрации запускался командой, посылаемой на активные полевые модули.

Полевые модули опознавали команду и давали ответ о готовности регистрировать очередное физнаблюдение.

После получения ответов центральная электроника посылала необходимые сигналы на пункт взрыва и полевые модули.

Все параметры работы полевых модулей архивировались в памяти центральной электроники. Записываемая

сейсмическая информация передавалась в долговременную энергонезависимую твердотельную память полевого модуля. Ее объем предполагал запись достаточно большого числа (несколько сотен) сейсмограмм.

Для подзарядки аккумуляторных батарей полевых модулей многие фирмы выпускают не только штатное оборудование, работающее от сети, но и специальные солнечные батареи. Они обычно на 30 процентов продлевают

срок работы полевых модулей без смены аккумуляторов на штатную подзарядку. К сожелению, в нашей стране

подзарядка батарей от солнечных генераторов возможна не повсюду. Поэтому наши предприятия такое

дополнительное оборудование, как правило, не приобретают.

Во время перемещения полевого оборудования по площади исследований помощник оператора станции с помощью специального оборудования по очереди обходил и переписывал сейсмическую информацию из памяти каждого модуля в свое устройство. Затем эта информация им переписывалась в память ЦРС, где и подвергалась необходимой    первичной обработке и регистрации. Заметим для ясности, что во всех системах с радиотелеметрическим каналом связи передача сейсмической информации по радио не производится.

Системы с радиотелеметрическими каналами связи полевых модулей и ЦРС по разным причинам не получили широкого применения в России.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6747. Лицензирование во внешнеторговой сфере Таможенного союза 28.91 KB
  Лицензирование во внешнеторговой сфере Таможенного союза. В рамках Таможенного союза применение мер регулирования, затрагивающих внешнюю торговлю товарами, включенными в единый перечень, а также применение тарифной квоты реализуются, как правило, пу...
6748. Порядок и условия применения тарифных квот в Таможенном союзе 26.25 KB
  Порядок и условия применения тарифных квот в Таможенном союзе. В соответствии с Соглашением об условиях и механизме применения тарифных квот от 12 декабря 2008 г. при осуществлении регулирования ввоза на единую таможенную территорию сельскохозяйстве...
6749. Другие виды нетарифного регулирования (наблюдение за экспортом/импортом, исключительное право на экспорт/импорт, особые виды запретов и ограничений во внешней торговле товарами) 27.69 KB
  Другие виды нетарифного регулирования (наблюдение за экспортом/импортом, исключительное право на экспорт/импорт, особые виды запретов и ограничений во внешней торговле товарами). Наряду с квотированием и лицензированием Соглашением о единых мерах не...
6750. Клеточные основы наследственности человека 29.41 KB
  Клеточные основы наследственности человека Клетка - основная единица биологической активности. Первое описание клеток было сделано в 1665 году англичанином Р.Гуком. В зависимости от структурных особенностей клетки делятся на прокариотическ...
6751. Жизненный (клеточный) цикл 26.07 KB
  Жизненный (клеточный) цикл Весь период существования клетки от её возникновения до деления или гибели называется жизненным, или клеточным циклом. Вновь появившаяся клетка первоначально растет и дифференцируется, затем она выполняет свои специфически...
6752. Деление клетки 24.88 KB
  Деление клетки. В настоящее время известно три типа деления эукариотических клеток: амитоз, митоз и мейоз. Амитоз - прямое деление. При этом клетка, а иногда – только её ядро, делится путём простой перетяжки. Равномерного распределения нас...
6753. Основы цитогенетики. Строение и типы метафазных хромосом человека 26.99 KB
  Основы цитогенетики. Строение и типы метафазных хромосом человека. Многие ученые в разных странах мира изучали хромосомы клеточного ядра. Однако только в 1955 году Тио и Леван установили, что в большинстве клеток у человека присутствует 46 хромосом....
6754. Понятие о кариотипе человека 27.61 KB
  Понятие о кариотипе человека. Число, размеры и форма хромосом являются специфическими признаками для каждого вида живых организмов. Так, в клетках рака-отшельника содержится по 254 хромосомы, а у комара - только 6. Соматические клетки человека ...
6755. Гетерохроматин и эухроматин. Митоз и мейоз 30.76 KB
  Гетерохроматин и эухроматин В 1928 году при исследовании хроматина биологом Хейтцем было обнаружено, что некоторые участки хромосом сохраняют свою спирализациюи интенсивное окрашивание и в интерфазных клетках. Он предложил назвать эти участки ...