Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Разработка и экспериментальное испытание цифровой сейсмологической станции

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Разработка и экспериментальное испытание цифровой сейсмологической станции"



г

#v

АКАДЕМ1Я НАУК УКРАТНИ 1НСТИТУТ ГЕ0Ф13ИКИ ím. С. I. СУББ0Т1НА

На правах рукопису УДК Г>50..'М

СТРУК еВГЕН СЕМЕНОВИЧ

РОЗРОБКА I ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ВИПРОБУВАННЯ ЦИФРОВ(Л СППСМОЛОПЧНОТ СТАНЦП

04.00.22 — reocJ)¡3HKa

Автореферат дисертацм на здобуття вченого ступени кандидата техшчних наук

KIIÏB — 1993

гобста вЕКОванз в Кагпатському В1дддленн1 Хнституту геоф:эики хм. С. I. Суй бот ¡на АН Украти

Науксвий кер!Быик (консультант): кандидат ф1зико-матэматичних

паук, старший науковий. СШВрОбИНИК Е. Д. Бойко

Офидйн! опоненти:

доктор техшчних наук, професор М. Е Черкаський кандидат техшчних наук 1.10. Михайлик

'Прсэ1дна органг защя:

Физико-мехак1Чний ¡нститут 1М. Г. Б. Карпенко АН Укра1ни.

Захист вхдбудеться " "" 1993 р. в // год.

на зас1данн1 Спец1ал130ван0! ради Д 016. 02. 01 яри 1н=тктут1 геоф1зики С. I. Субботша АН Украгни.

Автореферат розюланий " у " 1993 р.

В^дгуки, заверена печаткою зачладу, просимо налравдяти в одному екзекшдяр1 за адресов: 252680 , Кшв - 142, пр. Пяллад¡на 32, 1нституг геоф1зкки АК Украпж. 3 дисерташею шяыа ознайомитися в б:бл1отец1 1ГФ АН Укра^ни.

ЗАГАЛША ХАРЛГСТЕГйСТККА. РОБОТИ.

Актуальн1сть.

Для усп!шного розп'язашя задач, пов'язаних з досл!дззнняш законо«1р]'.остей вшшкнення сейси!чних явищ та пошнрешш сейси1ч-них хвнль, з вшзч-шшм на основ! анал!зу сейсм1чного хвильового поля в}гутр!шньо1 будова Зеил!, о такой я досл1дненняии за колл-валыЕ1Ш1 рухаьм фундамент 1в вакливих народно-господарсьиих сло-руд, необх!дн! достов1рн! записи сейси!чних пид!Д в цнФров!й форм!, ньйб1льш зручн1й для обробки на Ш.(. Одеркання таких за-пис!в в иокливе при обладнанн! пункт!в сейсмолог!чних досл!дкень цифровою свЕсыодатрично» апаратурою. В зв'яану э тим, що шпуск цифрово" ап.:ратурн для иейсыолог!чга!2 досл!джень в краХнах С!Щ на був налагоджаний. проблема в забеэпечеш! ауикЛв сучасною техн1-кою ааликалась нарозв'язаною. Тоиу питания розрсбки 1 выпуску на-дЮзшх в1тчцэняншс цифровых сейсиостанцШ залита г"?ься актуальным.

Мета ' 1 задач! роботи.

Нотой робота в розробка цифровой сейси1чно! станцП з иетролог!чниин характеристиками, необх1дниин для неспотвораного 1 над!йного запису сейси!чшх ко. шзань в цуфровШ форм1. Дпя досягнешш ц1е! йети нообх!дно було:

1. Вязначити фунхц1ональп1 задач! сейсмостакц!? цифр во! рв-еотрэцИ та розробити основн! блоки, як! внзначають найв8лшю1я1 «етролог!чн! характеристики стану!!.

2. Провести лаборатори! випробування розроблено? стмед!2 для визначешш сптниально! точност! цифрового сййсмомртричкого каналу та 1зпшх основних характеристик.

3. Провостн експериыентальие випробування цифрово! сейсмо-станц!! ка Карпатськоыу геодннаьЯчноиу пол!гон1. для визначенкЯ' 11 ефектнвност!■

Наумова новизна.

1. Розроблг 1а сейсиоиетрична ццфрова апаратура ■ з високо» точн!стю реестрац!? сайсы1чш1Х коливань в широкому дакчмХчио^у 1 частотному д1апвзонах.

2. Гозроблено стс1б 1 прпстр!й Е<б1льшення точност! звтоиа-

- t

тичнс2 корекцИ ходу таймера цифрово! сейсм1ч;ю! станцИ сигналами, як1 передашься шрокомовниш р8д1оетанц1ями.

3. Роароблвна методика оперативного визначення ямплХтудно-чпстотно! 1 фазо-частотноЕ характеристик коеф!ц1енту перетворення сейсмаприймача.

4. Заиропонованг методика п!дбору оптимально! АЧХ сейсмопэ-ретворшачя э вр'хуванням середньостятистичнчл ампп1тудно-часто-тшл особлиностеЯ м!кросейсм1чного фону на пункт! спостерекень.

5. Визначен1 лтимальн! значення параме'гр1в попереднього сейскоселинтора для роботи сейсмостанцИ цяфрово! реестрвцИ на FTC "Тросник".

На звхиот вшюсяться:

1. Методика побудови оптимального по точност1 цифрового сей-ci ^матричного каналу.

2. Метод i пристрой покраауэнля точкост1 корекцП я оду тай-wupa цифрово! сеЯсмометричио! стшщ11 рБд1осигаалами, котр1 пе-редааться широкомовнимн ст8нц1ими.

3. Метод оперативного визначэмы ' йнпл1тудко-чйСтотно1 1 фа-во-частотно! характеристик коеф!ц1енту пер-творения сейсмопрнй-шча.

4. Метод визначення штиыалыях значень параметр!в попереднього селектора еейсм1чно! станцИ.

Практична ц1нн1сть.

Розроблена апаратура можи бути використана в практич.к1й д1-ельност! досл1дно-методачних цврт!й при проведенн! досл!дкень сайси1чяого реаавд Земл1, а та кож при проведенн! роб 1т по iirae-нернХй сейсмолог!! i м!кросейсморайонуванн!.

Цифров! сейсмограми, як! отримуються э допоиогою розробле-но! апаратури, ыомуть бути виксристан! науково-дослХднини орга-л!зац!ями для проведения роб!т по уточнению внутрХишьо! будови Зоил1.

Запропокований спос!б кад!бровки,при викориотанн! одного 1снуючого кокллокту отанцП, може бути ьикор' станий для уточнении i к&рекцИ ашл!тудг1о-частотно1 i фазо-частотно! характеристик коеф1ц!енту паретворення сейсмоориймач!в, як! роэи!щен! на пунктах спостерекень, без сиэц!альшх в!брошмтформ.

Спос!б i пристрШ видЛлешш сигнал1в точного часу, по яких

автоматично коректуеться х1д електронного годишшм, «ока вшсо-ристовуватися 1 в 1ш1й геоф1зичн1й чи нав1гац1йн1й апаратур!.

Розроблен1 принципов! схеш та техн1чне завдяння, як! пере-передан1 на досл1дний завод 2М1 Укра!ни для виготовлення мали! сер1й коиплвкт!в ЦСС.

Апро(5вц1я роботи.

0сновн1 результаты робота допов!далиея на кои^ереш^я* мо-лодах вченш: в ПЯМл АН Укра1ш (Льв1в, 1984, 1986), 2-й Всесоюзна конференцИ по Теоданаы1ц1 1 сучисних рухах Зйкл!" (Да-гоипс, 1985), кш(1>ере}щ11 по геодинаи1чних досл1диеинях (Воронеж, 1988), Всеосюзн1й школ1-сеи1лар1 "П^фрова сейсмометр!«" (Тб1л1с1, 1989), сеи!нарах МЬсв1доцчо£ рада ьо сейсмолог!" та сейсиост!йкоцу бгч!вництву СРСР (Ялта, 1987, Порочь, 1991), 2-й ВсесоюзнШ конфершщИ по иорськ1Д сейсмологи 1 сейсмометр!? (Мендвлвево, 1991), сеы!нарих 1 конферешЦях 1ГФ 1 КВ ГГФ 1и. С.1. Суббот1ла АН УкраЬш (Ки1в, 1992-19ЭЗ, Льв1в, 1992).

ОсновииЛ оц1ст роботи викладено в 14-ти публ1кац!ях (спасок в к!нц! реферату).

Структура 1 ам1ст роботи.

Дисертац!я складаеться з вотупу, чотярьох роэд!л!в 1 ваклю-чення, як! викладено на 126стор!иках машинописного тексту. Робота ы!стить рисукк1э, таблиць, список л!тература. Всього /33 стор1нок.

ЗМГСГ РОБОТИ

У вступ! обгрунтована актуальн1сть дисгртац!кию1 роботи, сформульована мета досл1диень 1 коротко роэкрито 1х зм1ст.

В парчюму ро^.пШ проведено огляд списаних в л!тератур! принции1в побудош та тйхн1'П!их характеристик засоб}ч цифрово? реестрацП та обрсбки, викорис-опуються для сэйсмолог1чких досл!дтень. При гш«л1а1 аларатурких аасоб!в зверненэ увагу на ди-н;1м1чн'.',й д1апаэон, точн1сть, поЗудову 1нформац1йиого слова, спо-кт:мку поту:л11сть, зчс-Лд ресотрац*.! на магн1тких нос1ях, кон$1-

гур.чд Гп 'ГС;.'-!.Н1'!:ту .

- б

Розглянут! основн1 типи розроблюваних цифрових сейсмолог!ч~ шх стьндШ, а сама: СЦР - станц!я цифрово! реестрац!! (Кевл!шв1-л1, Кашилов, Ан, 1977), портативна счащ1я ПРС 1 II ыодиф!кац!я -1ОТ-ПРС (Бшшшв, Волосов, Ершова, 1984, 1985), автоиатизована ци-Фроиа станц!я ~ АССЦ (Башлов, Бананов, Пнзбург, 1990), цифрова сейси1чна отанц!я "Э. ¿пресс" {Башилов, Белякова, 1991), автономна програьована сей. ж>станц!я - АПСС (Катренко, 1990), а такок про-ектованих багатоканального вим!рювального комплексу М1ЙС А (Арано-юич, Казак, Негребе тшй, 1991) 1 станцИ сильиих рух1в - АСС (Те-перев, Троценко, 1991).

Згадан! в огляд! станц!! характеризуются неодноэначн1стю за своЗСмн кетролог!чними характеристиками, функц1ональними ыожливос-чяня, засоСами реестрацИ цифрово! !нформац!1, споииван!й потуж-ног.т!, 1 коки а зокрема не в повнХй м1р! задов1льняв вимогам няц1йл6! та як1сно! реестрацИ 1 оперативно! обробки, що 1 привело до обискеного !х практичного гастосування при проведенн1 рег!ональних сейсмометричних спостерекень.

Анил!зуючи приведен! станцИ по точност1, видно, що мантиси цифрових дашх в !нформац!йному слон! суттево в!др!зняються 1ко-ливаються в1д 8 611' (Катренко, 1990) до 12 61т (Тепврев, Троценко) 1 практично визначаються розрядн!стю застосовакого аналого-цифрового пвретворювача (АЩ1). Так як довяшна мантиси эойиае эна-чну частику !нформац!йного слова, тому вона повинна бути оптимальною 1 визнэчатися, виходячи з реально! досятнуто! точност! ЕшЛривального каналу при функц1онуванн1 вс1е! станц!!.

На основ! анал!зу принцип!» побудови ! техн1чиих характеристик та досв!ду, отриыаного при випробовуванн1 д!ючого макету, сформульован! основн! вимоги та техн!чн! характеристики цифрово! сейсыолог!чно! апаратури для рег1оналышх досл!дмень.

В другому роад1л1 визначене коло фушщ1ональних завдань, як1 в т!й чи 1нш!й ы!р! повшш! бути эаклгчен! при реал1зац11 цифрово! сейсц1чно! станц!!. Кр1м фунюЦй перетворешш аналогового сигналу, отриманого з сейсмоперетворювача, в цифровий код, у функ-ц11 ЦСС входить: попередня селекц1я сейсм!чних под!й, реестрац!я оцифровано! сейсм!чноГ 'Хнформац!!, кал!бровка сейсмометричних каналов, оперативна обробка и!кросейси!чного шуму, оперативна об-робка сейсмограм, ущ!льнення сейсм!чно! !нфюрмац!!.

Три перш! фу1шц!ональн! задач! вимагають «паратно! реал!за-

ц1Л. Чотир;. оста1ш! - чисто прог~амних засоб!в. Вказане коло зав-дань ноже бута зреал1эованв в модел! цифр обо" сейсм!чно! станцПг як система,котра скла^аеться з трьох ссношшх «¡.ункцЮналыгах еле-мент!в, а саме: >,ейсмопйретворювач!в, головного блоку ЦСС 1 ЕМ. Головина блок будуеться таким чином, щоб по выходу в!н мав мож-лив!сть п1д'еднуввтись за допомого« 1нтерфейе(в до к I лысо к тип!в ПЕОМ, а такой ыав достатньо широкий динам!чний 1 частотний д!а-пазони аналого-цифрового первтворення для п!д'зднання сейсмопе-ретворипач1в з боку входу, як! б перекрывали весь д!апазок сигна-л1в в1д зеилетрус1в.

Приведена функц!ональна схема, Я1са задов!лькяв Т£'хн1чшш характеристикам, осковн1 з яких: частотшй д!апазок С - 2.0 Гц (канал в1дкритий для пр"т1йно1 складовоУ), дин1>м!чний д!апазон на одному р1вн1 п1дсилешш - 90 дБ, максимальний т>ш8м1ч1шй д!апазон - 120 д£>, точн!сть корекцИ ходу таймера но г!ршв ± 2 иС, при чому ыаксимальне в1дхилен_я значень часу в!д абсолютного (опорного) не перевшдуь1 ± 5 мС. Розрндн1|;ть спец!ал1зованого А1ЦТ для забеапйчення динам!чного д1апазону була вибрана р!вно» 16. 3 них 15 дв1йкоБИх розряд!в визначають величину числ*. I один роз|1НД знаковый. Пезвакаючи на те, що вих!дний цифровий код в р1вкоы1р-нии кодом "иг", припускалося, що в!н складатиметьсн з мантисн 1 порядку .•

Передбачалося в1дпустити на мантису числа 12 дн!йковмх роз-ряд1в 1 використати для цих ц!лей ан^лого-цифровий перетлоркшач посл1довног,о наближення типу 572ПВ1Л. Причому, розроблено схемо-техн1ку побудова САЦГ1 сейсиомотрачного каналу таким чином, що довкина мантисн ноже бути зм!неною (зменшеною) в залехност1 в1д величин похибок, отриманих в результат! лабораториях досл!даень ампл!тудних характеристик реал!эоваких сейсмометричних канал!в в повн!стю функц!онуючому головному блоц! ЦСС. 3*чтори, як! вили-вають на величшгу похибки ! визначають точн!сть ! оптимэльну розрядн!сть САЦП розглядяються и 3-му ро^дЬг!.

На основ! анал!зу основноГ причини Дрейфу нульово" л!н!1 б1нарних п!дсилювач!в СА1ЦТ ! з метою 11 аменшення, розроблено схему б1нарних 1кдсилювач*в, зм1на коеф1ц!ент1в п!дсил«ння лких зд!йснювалась не в кол! зворотнього зв'язку, а перемиканням ви-ход!в.

Шкористовуючи дифференц!Доанний п1дх!д до динам 1чного д!а-пазону ! точшст! та ьрахоьуючи характер сейим1чного сигналу, пи-

дано ошс роэробленого САЩ!, у якому динам!чний д!апазон, вим!ря-1Шй в дБ, ОЛльший в!д точност! при р!вном!рному вих!дному код1.

Розглянуто питания корекцН ход, таймера за допомогою рад!о-сигнал!в точного часу. Встановлено, що основною причиною похибки корекц11 при використаш! д1ючо! методики 1 апаратури сейсмоло-г!чннх спостерекень е эатриика не смуговому ф1льтр!. Описано пристрХй вид!лен"я сигнал1в точного часу, котрий побудований на основ! уникнення аатримки для коректуючого сигналу за допомогою обх!дного каналу, нкий складаеться з п!дсилювача-обмежувача, электронного ключа та однов!братора.

Нроанал!эовано метода 1мпульсно1 ! генераторно! кал!бровки. Показано, ар добуток точноот! на час кал!бровки ь обидвох методах в величиною сум1рною. При побудов! ЦСС основним методом кал!бров-ки выбрано генсраторний метод. Перевага в!ддана йому эавдяки тому, що при генераторному метод! ампл!тудно-частотк! характеристики коеф1ц!енту перетнорення отримутьоя в!дразу, а також через та, що в облает! вшцих робочих частот сейсмомеретворювача мокли-шй тралеформаторний звязок, якого немокливо уник .ути при подач! шрокосмугового 1мпульсного сигналу. Описана функциональна схема кал!братора.

На основ1 експериментальних досл!дкень визначешш ампл!туд-ыо-частотно! ! фазо-частотно? характеристик коеф!ц!енту перетво-рекня сейсмопь^етворювача типу СМ-ЗКБ, отриманих за допомогою в!броплатформ, встановлено, що в першому наблмиенн! (з точн!стю ± 1 у.) можно використовувати так! анал!тичн! вираэи:

2 ил и»

для фазо-частотно! характеристики: ФСые) - агс1д ----— ;

- 0>П

1 для аипл!тудно-частотно1 характеристики по эы!щенн»!

я

<а<»

- ——;—¡гтт:----г

[ (ш -1л») + 2 С иг, и* ]

де : с», - в л а сна частота кояивань маятника сейсмоперетворювача; и» - частота вииушених коливань; £ - пост!йна з. тухяння.

Приведено оиис фуякц1оодлыю1 схеш кол!братора ЦСС ! алгоритм оперативного впннэченчя АЧХ I ¿Та коеф!ц!внту перетворешш счйсмопер й тс орюва ч ь.

Розглянуто питания принципу побудоии попареднього спйсиося-лектора. Описана функц!оннльна схема попергаднього сейсиосел^к-тора, в якому в якост! критерХю вид!лення корисного сигналу на фон1 пуи!и 1 завад взято одночлене аЛьпвдХния трьох парвмотр1в, котр! визначвють сигнал по 8мпл!туд1, частот! 1 енергП.

Описано роэроблен! 1 використан! в ЦОС 1нтер£ейсн1 пристро! для звлзку головного блоку з ПЕОМ. Бизначено 1 описано ы!н!м»льне программе забезпечення, яке необх!дке для обробии перерившгь при функц!онуванн! ЦСС в комплекс! э КОМ.

В третьему гх">адТ.п"1 приведен! результат« лаборатории ввПро-бувань ЦСС з метою визначнкня реально отримяних характеристик. Встановлено, що и цнфрсвШ сейсмометр!! для ьивначення похибок нел1н1йност1 сейсмометричного каналу сл1д розгл-я.'И'ги нег'н!йноот1 двох тип1в: статичну ! динам!чну. I тому, методика ьиэначення не-л!н!аност! полягала у бизначйнн! амплЬ'удних характеристик мри пост!йн1й вх!дн!й напруз!, я також при максимально мо*лин1й ям!н! вх!дно! напруги.

Лабораториям експериментом встановлено, що величине статично! нел1н!йност! коеф!ц!енту передач! електронно! чпетини цифро-вих сейси!чних канал1в, котра виэначалася в точках максииальшх в!дхилень в!д прямо! л!н1! ! приводилась до максимуму шкяли, энз-ходелась в исках 0,122 - 0,146 Усунення шуму квкнтуЕаия, л/шЯ для викорнстовувано! ы!кросхемн АЦП стяновить 0,0125 приводить до величина. 1!йл!н!йност! в менях 0,11 - 0,13 в залежног,т1 и1д каналу.

Проведено анал!з нел!н!йност! електронно! чястини сейсмоиетричного каналу, лкий вюиочае буферн! п1дсилювэч!, вх!дн! п!дсшио-вач!, ф!льтр НЧ Баттерворта, ириотрХй вибо[Жи-збер1ггння 1 встановлено, цо його нел!н!йн!сть (похибка) ближним до похибки статично! нел!н!йност! м!кросхеми АЦП 572ПВ1А 1 наь вч^ичину 0,0В -0,08 X.

Використовуючи анал!тичну зале;ш!сть исо - и» роз-

р.чду виност1 с на резистор к в час!, експвриминтяльнии шляхом встановлено, що сумарна динам!чна ! статистична похибки в облает! частота 20 Гц при максималььпх зм!на.( миттеяих рничонь сигналу, екв1валснтн1 максимальном :> виходу срйсмот1прет»ор'«">пяча ГМ-31Ш, стопорили величину 0,1

Так, як ня ье; ичинл делить в тмх с1*пг<но! ье.НШйноет!,

то иохна ввакатв, що в побудопаному сейсмометрпчноыу канал1, зав-дшш використакню ПВЗ, динам1чн! похибки незначн!, а загальна по-шбка нел!н!йност1 ельктронш! частинн до и1кросхеии АЦП знахо-диться в йенах 0,0В - 0,1 '/..

На основ! лабораторных досл1даень, при функц!онуванн! вс1х вломент!в головного блоку.ьизначено вплив 1Ш динам!чний д1апа-вон вим!рпвалыюго каналу фактор!в апаратурного шуму 1 м!кканаль-них бплив1в. Бстановлено, що при застосуванн1 описано! схенотех-н1;о1 1 в1доов1дного конструктивного виконатш в1дбуваеться зиен-шення данаы!чного д1апазону не б1льие, н!хкаЗ дБ.

Розглянуто питания впливу на метролог!чн! параметра дрейфу нульово! л!н!1, викликаного зм!ною темлератури навколишнього се-редовшца. Показано, виходячи з анал!эу лабораторного експеримен-ту, цо при вшсористанн! пасивного термостатування 1 розм!щення буферных 1 вх!дних п!дсилювач!в у п1даал1, де перепад температура становить не б1льшв ± 2°С, в головного блоку в пультовому прим!-1цанн1 ста1щ1!, де швидк1сть зы1ни температура становить ± 10 ° С за добу, досягавться величина дрейфу ианша одного иолодшого роз-ряду, або меишв 3 икВ. Тин самим п!дтвердиуеться припущення про доц!льн1сть побудови сейсмометричного каналу з в1дкритим входом, що дало б моклив1сть б1льш ефективно використовувати низькочас-тотний д!апазон сейсмоперетворювач!в.

Комплексным анал1зом результатов лабораторних досл1даень ро-биться висновок, цо в сейсмометричному канал! зб!льшення розряд-ност! мантиои понад 10-11 дв!йкових розряд1в не приводить до фактичного зб!льшення точност1, в основному за рахунок сумврно! нел1н!йност1 на п1дсилювальних елементах. Зб!льшення величини числа до значень ааданиго ди^шм!чного д!апазону 90 дБ найефектив-л1ые дослгаетьсл за рахунок зросту порядку числа при стал!й ман-тис!.

Е четвертому розд!л1 описано методику експерименталышх ви-пробувань ЦСС в реальних умовах, для розв'яэакня наступних питаю,: досл!дкення надШюст! розроблено! сейсмометрачно! апара-тури, визначення середньостатистичшх ампл!тудно-частотних особ-ливостей м1крооейси!чного фону ! техногешолх эавад, визначення здатнест! ЦСС рееструвати з в!дпов1днол точн!стю сейси!чн! коль'-ьэ;шя в!д землетрус1в при вико;.лстшш! велосиграфу типу СЫ-31СВ.

Для назначения м!н!мального часу випробувань Ттт - парамет-

- гг -

ру, який характеразуе над1йн!сть апаратури, викорпстовувадась зале жн1сть:

тт1г. = <4,4 + 1,30 го) н» ;

дч н» - н!н!иально необх!дний час безв!дмовно! робота;

Л1 - к!льк!сть в!дмов.

При н» ■ 30 д1б 1т « 10, м!н!мальнйй час втробувань сга-новить 546 д1б. Зг1дно з результатами випробувань аа сказаний торм!и в1дбулося 4 в!диовя в робот! апаратури, причоыу дв! з лил прнпадають на вах1д з ладу головного блосу станц!!, п да! решту -ка зупикку (затирания) маятника горизонтального сейсмоперетвор^-вапа СМ-ЗКВ по причин! ос1дання хрестовидно! цружини ос! ЬОер-тання.

Описана методика установки цифрово! сейсм!чноГ станц!! на пункт1 спостережень. ЦСС була встановлена в сейсмоактивному район! на рэг!ональн!й геоф!зичн!й станц!! "Троении" в Закарпатськ1й

# . *

обл. (гэограф!чн! коорданити <р « 43 ° 06 ; л - 22 ° Б8 н - 120 н,). Сейсмоперетворювач! ! конструктив буферного п!дсилхшпча роз-м1щувалися на постамент! в п1двал!. Лобова зм!на температуры в п!двэл! не перевищувала ± 2° С. Звязок буферного а1дсилхвяча з головним блоком станц!! эд1йс!шаявся по окремих кябаллх, иотр! Еиконан1 по типу "вата пара л екран1". Головний блок ЦСС 1 ПЕОМ о в!дпов1даою периф»р1ею встаноллен,. з пультовому прим!ще1т! стан-ц!1. Аитена ! рад!оприЗмач вине сен! в п1ддяшшя. Забезпечекня аэ-тономност! роботи на час до 20 годин зд!йснювалось за допомогою акумулятор'1в, котр! виикалися в буферний реши. Коеф!ц!ент п!д-сялення електрокних вузл!в станц!! к, .о* - 1600.

. В розд!л! подан! такоя результата спостерекень за н!кросейс-м!чним'шумом. Причоиу, проводилась да$ференц!ац!я шуму на денняй ! н!чний. 7середнен1 по тридцятьох запасах спектральн1 характеристики Денних ! н!чних шум1в ьказують на те, що !х р!вень в ам-пл!тудно-частотн!й облает! заходить в 7-й енергетячшй клас для р -хвиль в1д зенлетрус!в блииньо! зони. Середне сиачешш ампл!тудн зм1цень грунту ка частот! 1 Гц ! 10 Гц вноч! становить 6 • 10~2 ыкы ! 1 • Ю-2 шш в!дпов!дно. Для демшх щумХв на частот! 1 Гц -12 " 10"г ики, на частот! 10 Гц - 2 " 10~2 шш.

На основ! отриманих результат!в про усерлднен! ампл!тудно-частотн! характеристики се'Зсм!чного шуму бу.по вязначено пороги егграцювання попереднього сейсмоселектора по правилу трьох сигм. Се^смоселектор в такому випадку настроивався на леличииу 36 X'

ю~г шш ни частот 1 1 Гц i 6 " 1(Гг ыкм на чвстот1 10 Гц, що в!дпоя1див ьшкашш на реестрац!» землетрус1в починаючи з Э-го енергвтичного класу. Кр_м того, верхн!й частотний noplr (к1ль-Kicfb перевшцень Нп.Р. ) встановлювався з врахуватши особливостей техкогнюшх завад (руху автотранспорту по двох,близько розташова-них, дорогах) для даного пункту спостерекень. Ампл1туда коливань сигналу в сцуэ1 частот 8 - 11 Гц досягають величин 2000 - 3000 ила чtub молодшого розрлду, що в иерерахунку на зи1п1ешш грунту в1диов1дае 10-му енергетичноиу класу. 3 метою зменшення хибних спрацювань в1д в10рац1й, эумовлених автотранспортом, полоишння перемикача попереднього сейсмоселектора встаноышвалося

р1вшш 7, тим самим звужувалася частотна зона спрацювань.- За тривалий час спостерекень вибран1 найб!лыи оптимальн1 положения перемик8ч1в попереднього сейсмоселектора ЦСС для пункту "Трос-ник", а сама Unop. - 15 (300 икв), нпер. ■ 7, Uaep. » 7.

Приведено эапис эареестроавного ЦСС сильного эешштрусу ыаг-н1тудою м - 8, який в1дбувся 15-го с!чня 1993 р. б1ля остров1в Япон.11. Заф1ксован1 вс1 ochobhI типи хвиль з хвилями Релея включ-но. Тривал1еть цифрового запису становила 42 хвилиш. Ампл1туда зн1щень коливань грунту у хвилях Релея становили 464 шш (190 U3P) при иер1од1 коливань 13,5 с.

Рабстрац1я ьизькочмстотних хвиль Релея сейсмоперетворывачеы Ш-ЗКВ з точн!стю не rlpme 1 % (120 - 130 МЗР) св1дчить про ефек-тивн1сть використання запропоноьано! схемотехн(ки з в!дкритим сейсмометричним каналом i попереднього сейсмоселектора для роз-ширення частотного д!апазону роботи сейсмоиеретйорюнача. Приведена оц1нка реального динам!чного д!апазону ЦСС на РГС "росник" по записах огаданого зем^етруиу, ьеличина якого вимначена по сп1иь1дноьенн» максимально! амлл1туди нн1щ,ьнь у хнимих Рел..н до м1н1малыюго порогового амйценнь i стмноиить неличину 80 дБ, при точност! оцифровки ампл1туд не г1рше, н1и 1 на одному р1вн1 н1дсиленнв. 0ск1льки в приьеденому эалис! не в1дбувалося обмекнн-ня Еначень, тому е иоюшв1сть зарееструвати колинання в 5 раз1в ÖLir-ai. Розм1щуючи ЦСС в пункт!, э р1пнем завад меншим хоча б в 2 раза, н1ж на ГГС "Тросник", динам1чний д1апазон ресстрованих коливань з точности приблизно 1 х становитиме не мение 100 дВ на одному piBHi п1дсилешш.

Показана доц1льн1сть зпсч>суиання ЦСС при глпоренн! едино! oli'KK сс5сыолог1пких спостврйу,<'К1. ни УкраТл!, яка обгрунтована

здатн!стю раеструвнти вс1 ochobhI типи коливань в широкому частотному I динам!ч:гому д!апазонах з достатньов над1Лн1стю при гну-чкост1 конф!гурац!1, завдяки використанню к!лькох тип!в 1итерфей-с!в для звязку о ЕОЫ р1зного типу, технолог1чн!стю I в!дносно зшзьков варт!стю за рахунок використазшя в н!й запропоновяшх схемотехн!ч1шх р1шень i доступно! в!тчизняно! влемэнтно! бязи.

ЗАКЛЮЧЕНИЯ

Розроблена цифрова ссйсм1чна станц!я з виоокоо точн!ст» реес-трац11 сейсн!чнях коливань в широкому дина«1чному 1 частотному д18пазонях, яка досягаеться за рахунок використшаш нзступних особливостей:

- побудови г;пац1ал1зованого аналого-цифрового перетворювача сейсыометричного каналу оптимального по точност!.

- ефективнсго рози!в;ення даннх в ЬформацШюку слов I., яке досягаеться за рахунок оптимального вибору довкшги 1нформяц!йлого блоку 1 посл!довного розм!щекня вим!р!в в блок! без присвокння номеру канал!в.

Розроблезшй пристр1й видХлення сягнал!л точного часу, як! передашься р8д1омовниш1 станд!ями для корекцП по них ходу т«й-нера. Зб!льшезшя точност! прив'язки до опорно! шкали в!дбуваБться за рзхунозс ушншешш затримш корсктувчого !ыпульса эа допомого» використ81Йш обвХдног ' иирокоснугового каналу.

Експерииентальними досл!дкеннкми дХдтверджпш ефоктивн1стгз використашщ запропонованого методу визначення йипл!7удно-честот-но* характеристики коеф1ц!енту г:еротворшп1Я, при эвстесувшш! ге-нерауорно! кал!бровки п окремих течках ! використанн! энял!тичио-го виду АЧХ для !! побудови у всьоиу робочоцу д!апэзон1.

Еибран! оптииальн! параметри спрацювашш попереднього селектора при робот! аппратури в оч!куючону рекии! на пудат! спостерэ-seiib ETC "Тросник", як! в!доов!дають р!в1ш сигнал} в зеилйтрус!*? дев'ято^о енергетичного класу для р-хеиль ближньс! зени. Рвестря-ц!я сейсм!чних под!й никчих енергетичши клас!в з точн!ст» » 1 н мохгаава при зиенменн! порогового р1вня спрацгвань попареднього сейсиоселектора ! додатков!й програмн!й саяекц!! зарзестрованих сагквл!в.

В результат! експвримрнталыих випробувань 'значено реяль-isiiCl дга18и!чний д!аиазон (в перерахузеку на 1'и!пеюш грунту)« якпй сгановить 100 дБ при точност! реестрацИ ямпл!туд на г!р.та {

I'l

äia одному piiiHt и!дсилешш.

OchobhI результата дысертацШю! робота викладон! в наступит пуСд1кяц1л1 :

1. Бойчук Л.Г., Струк G.C.. Особенности построений комплексных телеизмерительных систем для геофизических исследований. Вестник Львовского политехнического ин-та. 1980, В 42 , с. 34-37.

2. Струк С.С., Принципы анализа сейсмологической информации и построения аналого-цифрового преобразователя цифровой сейсмической стинциу. Материалы 10-й конференции иол. ученых Ин-та прикл. пробл. ыех. в матем. АЛ УССР. 4.1, г. Львов , 15-17 мая 1984 г.

3. Струк G.С., Бойко Б.Д., Назаревач A.B.. Кварцевые часы с рвднокорректороц . В сб.: Геофизическая аппаратура . Л.,1905 г шп. 85 .

4. Бойко Б.Д., Струк 6.С., Назаревач A.B.. Установка гарантированного электропитания системы геоакустического контроля. В ей . Геофизическая аппаратура . Л.,1985 г, вып.85.

5. Струк С.С.. Алгоритм оперативной обработки сейсмической информации. Ыатериалц 11-й нонф. мол. ученых Ин-та прикл. пробл ил. и иатем. АН УССР, г.Львов, 1D86 г.

6. Струк С.С., Назаревач A.B.. Авт. свид. 1413591 СССР, ШЩ С 04 С 11 02 . Устройство выделения сигналов точного времени. Открытия . Изобретения . 1988 . К 28.

7. Струк B.C. Авт. свид. 1592829 СССР, ИКИ С 04 С 11 02 Устройство выделения сигналов точного времени. Открытия . Изобретения . 1990 . Ü 34..

Б. Вербицкий Т.3., Кузнецова В.Г., Максимчук В.Е., Бойко Б.Д., Струге С.С., Казаревич A.B.. Изучение геодикашчески* явлений на основа комплексных геофизических исследований. В кн.: Повисенца эффективности определения осадок инженерных сооружений в геодоеиических исслэдопаниях. Воронеж, 1S88, 61-62 с.

9. Вербицкий Т.З., Кузнецова В.Г., Шаиотко В.И., Ыаксим-чук В.Е'., Струк 6.С., Чигинь А.И., Назаревич A.B.. Результаты сайсиопрогностечосшх исследований на территории Закарпатья. В кн.: Пртшоз землетрясений . Дуыанба-Моснна , 1083, Я 10 .

10. Вербицкий Т.З., Бойко. Б. Д., Струк G.C., Назярзшч A.B. Гвоакустичеаше и микросейсшчеикии исследования состояния земной норы но Карпатском геодинашчесхои полигоне. В сб.: Развитие

- О «

идай чл.-корр. АН СССР , С.О.Саварекскаго в иссяедонанЕях по сейсмологии в сеймостайкому строительству. К., 1SS3.

11. Струк G.C.. Блок службы времена для сейг-могрвфов с бедй-цзй записью на теплочувствительной буигте на основа часов типа Электроника 2-06 . В сб.: Геофизическая аппаратура , 1339, вып. 91, 94-97 е..

12. Вербицкий 7.3., Бойко Б.Д., Струк С.С., Нвзаревич A.B. Сейсмоакустические исследования на территории Карпатского гео-данаьшческого полигона. В кн.: Тезисы докл. Цевдународаого симпозиума "Геодезия, сейсмология и прогноз", Ереван, 2-6 октября, тября, 1589 г. Ы.,1989 , 52 с.

13. Струк С.С., Вербицкий Т.3.,Бойко Б.Д.. Авт.свид. СССР й 1575146 СССР, ШШ е 01 vi^24. Устройство для регистрации сейсмической информации. Открытия. Изобретения. 1590, № 24.

14. Струк 6.С., Вербицкий Т.З., Гуль О.С.. ¿вт. свид.-СССР й 1770927 МКИ g Ol vi/24. Устройство проверки сейсмического канала. Опфытия. Изобретения. 1932,. Я 39.

Щдгасгно до друку 30.0В.э?р. Фсгомат бОтНЦ/'в. Orts« IrpTK.jpfRT. оги.622. ТпчТОО. Бгзпльтвс.

Вхддруксзано офсетнгм способом в учбово-експериментальн!2 друкарн1 Украшськсго пол1граф1чнсго хнетктуту ¡мен! Ibses Федорова м.ЛЬ31В-4, вул.Личак1вська.З