PL225485B1 - Sposób i układ do synchronizacji sejsmicznych i sejsmoakustycznych sieci pomiarowych, zwłaszcza kopalnianych sieci iskrobezpiecznych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do synchronizacji sejsmicznych i sejsmoakustycznych sieci pomiarowych, zwłaszcza kopalnianych sieci iskrobezpiecznych.

Specyfika sejsmicznych i sejsmoakustycznych kopalnianych sieci pomiarowych wynika z ich przestrzennego usytuowania w podziemnych wyrobiskach górniczych kopalni. Synchronizujący sieci pomiarowe sygnał GPS w zależności od usytuowania kasety odbiorczej transmisji cyfrowej systemów sejsmicznych lub sejsmoakustycznych złożonej z wielu odbiorników cyfrowych jest dostarczany do niej bezpośrednio lub transmitowany z powierzchni kopalni, za pomocą kopalnianych sieci Ethernet przewodowych albo światłowodowych w standardzie IEEE 1588. Każdy kanał pomiarowy w cyfrowych górniczych geofizycznych sieciach pomiarowych składa się z nadajnika cyfrowego połączonego z sejsmometrem lub geofonem i odbiornika cyfrowego, które połączone są ze sobą osobnym przewodowym torem teletransmisyjnym. Nadajniki cyfrowe współpracujące z sejsmometrem lub geofonem usytuowane w pobliżu ścian wydobywczych wykorzystują najczęściej do transmisji danych pomiarowych pojedyncze linie teletransmisyjne umożliwiające centralne zasilanie nadajników z odbiorników cyfrowych oraz dwukierunkową synchroniczną transmisję. Odbiornik cyfrowy wyposażony jest w mikrokontroler z zegarem czasu wewnętrznego, przetwornicę zasilająco-separującą i połączony jest z zegarem GPS oraz poprzez linię teletransmisyjną z nadajnikiem cyfrowym. Z kolei nadajnik cyfrowy zawiera mikrokontroler, iskrobezpieczny układ separujący oraz układ przetwornika analogowo-cyfrowego.

Znany jest z opisu patentowego PL 211 622 sposób i sieć rejestracji sygnałów geofizycznych, zwłaszcza przebiegów wolnozmiennych pochodzących z punktów na wybranym, rozległym terenie, który polega na tym, że sygnały zebrane w każdym punkcie pomiarowym próbkuje się jednocześnie i niezależnie od siebie zapisuje w każdym punkcie pomiarowym, a moment odczytu sygnału geofizycznego synchronizuje się z zewnętrznym wzorcem czasowym i rejestruje się wartości sygnałów w każdym punkcie pomiarowym, zaś sygnały po przetworzeniu ich z postaci analogowej do postaci cyfrowej gromadzi się w punkcie pomiarowym na nośnikach informacji, korzystnie kartach Compact Flash oraz niezależnie od gromadzenia sygnałów wysyła się je do stacji zbiorczej ON-LINE ze wszystkich punktów za pomocą sieci transmisyjnej, korzystnie internetu i/lub telefonii komórkowej GSM z możliwością wstrzymania przesyłania informacji, gdy stacja zbiorcza lub sieć transmisyjna nie działa oraz z możliwością wznowienia transmisji po przerwie począwszy od chwili rozpoczęcia przerwy w przesyłaniu i uzupełnieniu informacji z kart Compact - Flash za okres przerwy transmisji. Próbkowanie jednoczesne sygnałów w każdym punkcie pomiarowym synchronizuje się wzorcowymi sygnałami czasowymi z zewnętrznego wzorca czasu, korzystnie z systemu GPS i/lub nadajnika DCF, w wyniku czego następuje identyfikacja zależności fazowych sygnałów odebranych w poszczególnych punktach pomiarowych.

Znane dotychczasowe sposoby i układy do synchronizacji sieci pomiarowych rejestrujących s ygnały geofizyczne wykorzystują do synchronizacji tych pomiarów zewnętrze wzorce czasowe z syst emu GPS, nie zapewniają w wystarczającym stopniu precyzyjnej synchronizacji dokonywania pomiarów głównie z powodu nie uwzględnienia opóźnień związanych z propagacją sygnałów wzdłuż linii teletransmisyjnych o różnej długości, co między innymi uniemożliwia uzyskanie wystarczająco dokładnej lokalizacji zjawisk sejsmicznych. Dotyczy to zwłaszcza rejonów granicznych sąsiadujących z sobą kopalń oraz przy stosowaniu aktywnej i pasywnej tomografii prędkościowej szczególnie w przypadku prześwietlania małych obszarów górotworu np. przed frontem ściany wydobywczej, gdzie opóźnienia czasowe prześwietlającej fali są bardzo małe i porównywalne z opóźnieniami wnoszonymi przez linie teletransmisyjne. Ma to też istotne znaczenie w przypadku wykonywania pomiarów sygnałów sejsmoakustycznych, dla których opóźnienia propagacji mogą stanowić do 10% odstępu próbkowania. Stosowane obecnie w układach przetwarzania przetworniki analogowo-cyfrowe przetwarzają sygnał z dużą częstotliwością i filtrują go cyfrowo. Uzyskiwanie gotowości i danych przetworzonych synchronicznie w ściśle określonych chwilach próbkowania wymaga odpowiedniego sterowania częstotliw ością ich pracy. W zależności od trybu pracy przetworników konieczne jest również uwzględnianie czasu przetwarzania analogowo-cyfrowego i filtracji, czego nie rozwiązują dotychczasowe układy, a co stanowi źródło błędów pomiarowych zwłaszcza w przypadku prześwietlania małych obszarów górotworu.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie niedoskonałości dotychczas stosowanych sposobów i układów synchronizacji sieci sejsmicznych i sejsmoakustycznych poprzez poprawę synchronizacji tych sieci uwzględniającą korektę czasów opóźnienia w liniach teletransmisyjnych i dodatkowo korektę

PL 225 485 B1 czasów przetwarzania i filtracji cyfrowej realizowanej w przetwornikach analogowo-cyfrowych stosowanych w tych sieciach oraz kompletowania i przesyłania bloków danych.

Sposób synchronizacji sejsmicznych i sejsmoakustycznych sieci pomiarowych charakteryzuje się tym, że w każdym kanale transmisji okresowo inicjowany jest pomiar wartości korekty czasowej propagacji sygnału od odbiornika do nadajnika i z powrotem. Następnie w pętli fazowej odbiornika zawierającej zegar czasu wewnętrznego generowany jest jako korekta w trybie ciągłym przesunięty sekundowy wewnętrzny takt wzorcowy z wyprzedzeniem w fazie o korektę czasową w stosunku do sekundowego taktu wzorcowego zegara synchronizowanego z globalnego systemu nawigacji satelitarnej z jednoczesnym przyspieszeniem czasu zegara czasu wewnętrznego o czas korekty czasowej. Również w trybie ciągłym generowany jest wielokrotnie razy częściej, korzystnie 250 razy, wewnętrzny takt synchronizujący z wyprzedzeniem w fazie o korektę czasową, w stosunku do sekundowego taktu wzorcowego, kluczujący wyjście przetwornicy zasilająco-separującej zasilającej iskrobezpiecznie linię teletransmisyjną, a za jej pośrednictwem sterujący pracą pętli fazowej nadajnika obejmującej sprzężeniem przetwornik analogowo-cyfrowy. Ta czynność realizowana jest tak, aby gotowość przetwornika analogowo-cyfrowego pojawiała się z wielokrotnością, korzystnie 40 razy częściej niż takt synchronizujący, pomiędzy kolejnymi impulsami taktu synchronizującego i raz na ilość gotowości, korzystnie 40-ci gotowości, synchronicznie z tym taktem oraz korzystnie na każde 10 000 pomiarów synchronicznie z jednosekundowym taktem wzorcowym. W wyniku tego w odbiorniku uzyskuje się w każdym okresie taktu synchronizującego blok danych pomiarowych próbkowania analogowych składowych z czujnika sejsmicznego lub z geofonowej sondy pomiarowej. Następnie rzeczywisty czas próbkowania pierwszej próbki w pakiecie danych złożonym z bloków danych pomiarowych wyników pomiaru, pobierany z zegara czasu wewnętrznego w chwili czasowej opadającego zbocza sekundowego taktu wzorcowego, który uwzględnia już czas opóźnienia sygnału w linii teletransmisyjnej, korygowany jest dodatkowo przez odjęcie programowo stałego opóźnienia poprawki czasu najkorzystniej 8 ms wynikającej z czasu kompletowania bloku danych pomiarowych wyników pomiaru w nadajniku, który jest równy jednemu okresowi taktu synchronizującego i czasowi przesyłania wyników pomiarów zawartych w bloku danych pomiarowych w postaci cyfrowych próbek z nadajnika do odbiornika równego również jednemu okresowi taktu synchronizującego nadajnik.

Z kolei w odbiorniku realizuje się programowo pętlę fazową z wykorzystaniem mikrokontrolera, przy czym programuje się detektor fazy z zadaną wartością stałej pomierzonej korekty czasowej wewnętrznego sekundowego taktu wzorcowego, zaś detektor fazy steruje modulator szerokości impulsu, który poprzez filtr dolnoprzepustowy steruje wejściem generatora przestrajanego napięciem. Z kolei sygnał wyjściowy tego generatora po podzieleniu przez programowo ustawiany podzielnik czasu wewnętrznego taktuje sprzętowy zegar czasu wewnętrznego mikrokontrolera. W efekcie tego działania uzyskuje się wewnętrzny sekundowy takt wzorcowy, przesunięty w czasie do przodu o wartość korekty czasowej względem sekundowego taktu wzorcowego z globalnego systemu nawigacji satelitarnej równej czasowi opóźnienia przesyłanych sygnałów w linii teletransmisyjnej. Natomiast w wyniku podziału częstotliwości generatora przestrajanego napięciem przez podzielnik czasu wewnętrznego uzyskuje się wewnętrzny takt synchronizujący, korzystnie co 4 ms, przesyłany do nadajnika. Takt ten wielokrotnie razy częściej, korzystnie 250 razy, niż sekundowy wewnętrzny takt wzorcowy synchronizuje pracę nadajnika z uwzględnieniem w każdym kanale transmisyjnym odmiennej korekty czasowej impulsów sekundowego wewnętrznego względem taktu wzorcowego z zegara synchronizowanego z globalnego systemu nawigacji satelitarnej, przy czym korekta ta wynika z wcześniej dokonanego automatycznego pomiaru opóźnienia w danej linii teletransmisyjnej.

Natomiast w nadajniku impulsy taktu synchronizującego wysyłane z odbiornika i odzyskiwane z linii teletransmisyjnej sterują pętlę fazową zorganizowaną programowo w mikrokontrolerze nadajnika obejmującą sprzężeniem zwrotnym przetwornik analogowo-cyfrowy, którego pracę taktuje częstotliwość wyjściową generatora przestrajanego napięciem. Przy czym do wejścia tego generatora poprzez filtr dolnoprzepustowy nadajnika wprowadza się sygnał o długości proporcjonalnej do błędu fazowego na wyjściu programowanego detektora fazy nadajnika porównującego fazę impulsów taktów synchronizujących z impulsami uzyskiwanymi w wyniku podziału impulsów gotowości przetwornika analogowo-cyfrowego przez podzielnik taktu synchronizującego. W wyniku tego działania uzyskuje się na wyjściu nadajnika szeregowo w czasie cyfrowy wynik próbkowania analogowych składowych sygnału w postaci bloku danych pomiarowych wyników próbkowania synchronicznie z taktem synchronizującym. Z kolei w współpracującym odbiorniku cyfrowy wynik w postaci pakietu danych złożonego z bl o4

PL 225 485 B1 ków danych pomiarowych wyników pomiarów synchronicznie z sekundowym taktem wzorcowym, którego bloki przetransmitowano pomiędzy kolejnymi taktami synchronizującymi.

Układ do synchronizacji sejsmicznych i sejsmoakustycznych sieci pomiarowych w bloku liniowym odbiornika ma wbudowany zwierający linię teletransmisyjną klucz półprzewodnikowy połączony poprzez transoptorowy separator galwaniczny wejściowy bloku liniowego z wyjściem mikrokontrolera. Z kolei nadajnik ma blok formowania taktu synchronizującego połączony poprzez kondensator z bl okiem liniowym nadajnika. Przy czym wyjście bloku formowania połączone jest z jednym z wejść detektora fazy mikrokontrolera nadajnika. Natomiast w bloku liniowym nadajnika znajdują się dwa transoptorowe separatory galwaniczne sygnałów. Przy czym dioda sterująca wyjściowego transoptorowego separatora galwanicznego w bloku liniowym nadajnika stanowi razem z trzema pozostałymi diodami element prostownika Graetza łączącego blok liniowy nadajnika z linią teletransmisyjną. Natomiast wyjście tego transoptorowego separatora galwanicznego połączone jest z wejściem danych mikrokontrolera nadajnika, a wyjście danych mikrokontrolera nadajnika połączone jest z diodą sterującą wejściowego transoptorowego separatora galwanicznego w bloku liniowym nadajnika, którego wyjście steruje klucz półprzewodnikowy nadajnika kluczujący linię teletransmisyjną. Z kolei wyjście transoptorowego separatora galwanicznego wyjściowego bloku linowego odbiornika połączone jest z wejściem mikrokontrolera, natomiast dioda sterująca tego transoptorowego separatora galwanicznego łączy przetwornicę zasilająco-sterującą z linią teletransmisyjną poprzez ogranicznik prądowy.

Z kolei odbiornik wyposażony jest w pętlę fazową, która zawiera programowo zrealizowany detektor fazowy z programowo zadawaną korektą czasową, sprzętowy generator impulsów o programowo zadawanej szerokości impulsu, sprzętowy filtr dolnoprzepustowy połączony z generatorem przestrajanym napięciem, którego wyjście połączone jest z podzielnikiem czasu wewnętrznego. Przy czym generator przestrajany napięciem połączony jest z linią teletransmisyjną poprzez podzielnik wewnętrznego taktu synchronizującego, węzeł sumacyjny oraz blok liniowy odbiornika.

Natomiast nadajnik wyposażony jest w pętlę fazową, która składa się z generatora impulsów o programowo zadawanej szerokości, sprzętowego filtru dolnoprzepustowego nadajnika połączonego z generatorem nadajnika przestrajanego napięciem, którego wyjście połączone jest z wejściem ster ującym przetwornika analogowo-cyfrowego. Z kolei wyjście gotowości przetwornika analogowo-cyfrowego połączone jest poprzez podzielnik wyznaczający liczbę pomiarów wykonywanych pomiędzy taktami synchronizującymi z jednym z wejść detektora fazy nadajnika, którego drugie wejście połączone jest z blokiem liniowym nadajnika poprzez układ formujący i kondensator.

Rozwiązanie układu i sposobu według wynalazku zapewnienia w każdym kanale współpracujących sieci pomiarowych sejsmicznych i sejsmoakustycznych precyzyjną synchronizację uwzględniającą opóźnienie propagacji sygnału w liniach o różnej długości oraz czasy kompletacji i przesyłania szeregowo z nadajnika ND do odbiornika OD próbek trzech składowych sygnału drgań z czujnika sejsmicznego S1 i/lub z geofonowej sondy pomiarowej G1, a także stały czas przetwarzania i filtracji cyfrowej sygnału. Wynalazek w zasadniczy sposób zmniejsza błędy pomiarowe, co jest szczególnie istotne w przypadku wykonywania lokalizacji zjawisk sejsmicznych w małych obszarach górotworu oraz prześwietlania górotworu z wykorzystaniem fal sejsmicznych wzbudzanych tymi zjawiskami lub też wzbudzanych metodami aktywnymi.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym Fig. 1 - przedstawia poglądowy schemat sejsmicznej i sejsmoakustycznej sieci pomiarowej w kopalni, Fig. 2 - przedstawia schemat blokowy układu realizującego proces synchronizacji dla jednego przykładowego kanału pomiarowo transmisyjnego stosowanego w sejsmicznej sieci pomiarowej, Fig. 3 przedstawia podstawowe przebiegi czasowe sygnałów TW, TWa, TSa, TS, R, MD występujące w układzie z Fig. 2.

P r z y k ł a d I

W sposobie według wynalazku w każdym kanale transmisji okresowo inicjowany jest pomiar wartości korekty czasowej 2Ki propagacji sygnału od odbiornika OD do nadajnika ND i z powrotem. Następnie w pętli fazowej odbiornika OD zawierającej zegar czasu wewnętrznego RT generowany jest w trybie korekty w sposób ciągły przesunięty sekundowy takt wzorcowy TWa z wyprzedzeniem w fazie o korektę czasową Ki w stosunku do sekundowego wzorcowego taktu TW z zegara GPS z jednoczesnym przyspieszeniem czasu zegara czasu wewnętrznego RT o czas korekty czasowej Ki. Także w trybie ciągłym generowany jest N = 250 razy częściej wewnętrzny takt synchronizujący TSa z wyprzedzeniem w fazie o korektę czasową Ki, w stosunku do sekundowego taktu wzorcowego TW, kluczujący wyjście przetwornicy zasilająco-separującej PZ zasilającej iskrobezpiecznie linię teletransmiPL 225 485 B1 syjną TR, a za jej pośrednictwem sterujący pracą pętli fazowej nadajnika ND obejmującej sprzężeniem przetwornik analogowo-cyfrowy AC, typu sigma delta tak, aby gotowość R przetwornika analogowo-cyfrowego AC pojawiała się NP = 40 razy częściej niż takt synchronizujący TS, pomiędzy kolejnymi impulsami taktu synchronizującego TS i raz na NP = 40 gotowości R synchronicznie z tym taktem oraz raz na (N-NP) = 10 000 pomiarów synchronicznie z sekundowym taktem wzorcowym TW. W wyniku tych działań w odbiorniku OD uzyskuje się w każdym okresie taktu synchronizującego TS bloki BNP danych pomiarowych próbkowania analogowych składowych X, Y i Z z czujnika sejsmicznego S1 lub z geofonowej sondy pomiarowej G1. W każdym okresie sekundowego taktu wzorcowego TW uzyskuje się pakiet złożony z 250 bloków BNP danych pomiarowych. Przy czym rzeczywisty czas próbkowania pierwszej próbki w pierwszym bloku danych pomiarowych BNP wyników pomiaru pakietu pobierany w chwili T1 z zegara czasu wewnętrznego RT, który uwzględnia już czas opóźnienia sygnału w linii teletransmisyjnej TR korygowany jest dodatkowo przez odjęcie programowo stałego opóźnienia 8 ms wynikającego z czasu kompletowania bloku danych pomiarowych BNP wyników pomiaru w nadajniku ND równego jednemu okresowi taktu synchronizującego TS i czasu przesyłania wyników pomiarów zawartych w bloku danych pomiarowych BNP w postaci cyfrowych próbek z nadajnika ND do odbiornika OD równego również jednemu okresowi taktu synchronizującego TS. Ponadto dla każdego trójskładowego kanału pomiarowego (X, Y, Z) zarówno sejsmoakustycznego jak i sejsmicznego realizuje się automatycznie pomiar korekty czasowej Ki opóźnienia wynikającego z czasu propagacji sygnału w linii teletransmisyjnej TR odpowiadającej temu kanałowi, łączącej nadajnik ND z odbiornikiem OD. W celu zwiększenia dokładności synchronizacji próbkowania sygnałów w kanale odbiornika OD koryguje się programowo czas próbkowania pierwszej próbki pakietu danych złoż onego z N bloków danych pomiarowych BNP pobierany z zegara RT w chwili T1 odejmując dodatkowo czas stałej korekty czasu Tac równy sumie czasu przetwarzania Tp i czasu filtracji cyfrowej Tf. W każdym odbiorniku OD w pętli fazowej zorganizowanej z wykorzystaniem mikrokontrolera MKO obejmującej: detektor fazy DF z zadawaną programowo wartością korekty czasowej Ki, modulator szerokości impulsu PW sterowany z wyjścia detektora fazy DF błędem fazy, sprzętowy filtr dolnoprzepustowy FD sterujący sprzętowym generatorem przestrajanym napięciem GP, którego wyjście po podzieleniu przez programowo ustawiany podzielnik czasu wewnętrznego 1/NS taktuje sprzętowy zegar czasu wewnętrznego RT z zadanym na początku aktualnym czasem astronomicznym przesyłanym w protokole programowym NMEA w wyniku działania wyżej opisanej pętli fazowej odbiornika uzyskuje się przesunięty sekundowy takt wzorcowy TWa przesunięty w czasie do przodu o korektę czasową Ki w stosunku do sekundowego taktu wzorcowego TW z zegara GPS z jednoczesnym przyspieszeniem czasu lokalnego w zegarze czasu wewnętrznego RT o wartość korekty czasowej Ki. Z kolei w wyniku podziału częstotliwości FO generatora przestrajanego napięciem GP przez ustawiany programowo podzielnik wewnętrznego taktu synchronizującego 1/NT w odbiorniku uzyskuje się wewnętrzny takt synchronizujący TSa co 4 ms przesunięty w czasie do przodu o korektę czasową Ki w stosunku do sekundowego taktu wzorcowego TW wysyłany do nadajnika ND. Takt synchronizujący TS odtworzony w nadajniku z wewnętrznego taktu synchronizującego TSa znacznie częściej, niż co 1 s synchronizuje pracę nadajnika z uwzględnieniem korekty czasowej Ki impulsów sekundowego taktu wzorcowego TW wynikającej z wcześniej dokonanego automatycznego pomiaru opóźnienia na teletechnicznej linii teletransmisyjnej TR oraz taktuje transmisję pakietu danych złożonego z N = 250 bloków danych pomiarowych BNP po 40 wyników w każdym bloku z nadajnika ND synchronicznie z taktem synchronizującym TS, przy czym cały pakiet danych przesyłany jest synchronicznie z sekundowym taktem wzorcowym TW. Układowo impulsy wewnętrznego taktu synchronizującego TSa z odbiornika OD docierają do nadajnika ND za pośrednictwem znajdującego się w bloku liniowym BL odbiornika, transoptorowego separatora galwanicznego SG2 i tranzystorowego klucza KL zwierającego napięcie przetwornicy zasilająco-separującej PZ dostarczane poprzez oporniki R1 do iskrobezpiecznej teletechnicznej linii teletransmisyjnej TR, zabezpieczonej ze względu na wymagane iskrobezpieczeństwo barierą diodową odbiornika BO ograniczającą napięcie i prąd w linii teletransmisyjnej TR.

W nadajniku ND za pośrednictwem bloku obwodów liniowych BLN oraz układu formowania taktu UF odzyskiwany jest takt synchronizujący TS z składowej zmiennej w linii teletransmisyjnej TR wywoływanej jej kluczowaniem w odbiorniku OD wewnętrznym taktem synchronizującym TSa. Przy czym TS = TSa + Ki. W nadajniku ND impulsy taktu synchronizującego TS uzyskiwane w układzie formowania UF sterują pętlę fazową zorganizowaną programowo w mikrokontrolerze nadajnika MKN obejmującą sprzężeniem zwrotnym sprzętowy przetwornik analogowo-cyfrowy AC, sigma delta, taktowany częstotliwością wyjściową FO sprzętowego generatora przestrajanego napięciem GPN z wyjścia

PL 225 485 B1 sprzętowego filtra dolnoprzepustowego nadajnika FDN, do którego wejścia wprowadzany jest sygnał z modulatora PWN o długości proporcjonalnej do błędu fazowego na wyjściu programowanego detektora fazy nadajnika DFN porównującego fazę impulsów synchronizujących TS z impulsami uzyskiwanymi w wyniku podziału impulsów gotowości R generowanych gotowością R przetwornika analogowocyfrowego AC przez podzielnik taktu synchronizującego 1/NP zadawany programowo. W wyniku takiego rozwiązania uzyskuje się na wyjściu nadajnika ND blok danych pomiarowych BNP składający się z NP = 40 cyfrowych wyników próbkowania analogowych składowych sygnału X, Y i Z w czasie pomiędzy dwoma kolejnymi zboczami impulsów taktu synchronizującego TS synchronicznie z tym taktem. Ponadto wynik pomiaru WP przekazywany jest z przetwornika AC do mikrokontrolera MKN. Dane wyjściowe w postaci bloku danych pomiarowych BNP wyników pomiaru przesyłane są z nadajnika ND poprzez kluczowanie linii teletransmisyjnej TR za pomocą transoptorowego separatora galwanicznego SG4 i klucza nadajnika KLN w bloku liniowym nadajnika BLN i odbierane są w odbiorniku OD przez transoptorowy separator galwaniczny SG1, którego dioda sterowana jest składową zmienną prądu w linii i po odpowiednim uformowaniu wprowadzane szeregowo do mikrokontrolera odbiornika MK. Co N - ty blok danych pomiarowych BNP złożony z NP = 40 wyników pomiarów odbierany jest w odbiorniku OD synchronicznie z sekundowym taktem wzorcowym TW z zegara GPS. Pierwszy blok danych pomiarowych BNP złożony z NP = 40 wyników, w pakiecie złożonym z N = 250 bloków wyników pomiarów BNP wydawany z odbiornika OD poprzedzany jest czasem określanym programowo pobranym w odbiorniku OD z zegara czasu wewnętrznego RT w chwili T1. Pobrany czas uwzględnia czas opóźnienia w linii, a po dodatkowej korekcie polegającej na odjęciu od niego stałych czasów: wynikających z formowania bloku (4 ms), czasu transmisji bloku (4 ms) oraz stałego czasu przetwarzania i filtracji sygnału w postaci stałej korekty czasu Tac określa precyzyjnie czas dokonania pomiaru pierwszej próbki sygnału przesyłanej w pierwszym bloku BNP pakietu złożonego z N bloków. Kluczowanie linii teletransmisyjnej TR w bloku obwodów liniowych nadajnika BLN i odbiornika OD umożliwia wysyłanie szeregowo kombinacji bitów rejestrowanych cyfrowo danych drgań sygnału X, Y i Z głównie od nadajnika ND do odbiornika OD. Sporadycznie przesyłane są dane konfiguracyjne i testowe od odbiornika OD do nadajnika ND. Zmianę kierunku transmisji poprzedza wysłanie z powierzchni kopalni A wewnętrznego taktu synchronizującego TSa o podwójnej szerokości i wówczas przesyłane są na dół kopalni B do nadajnika ND dane konfiguracyjne z węzła sumacyjnego SU mikrokontrolera MK odbiornika OD. W sposobie według wynalazku sekundowy takt wzorcowy TW dostarczany z zegara GPS synchronizuje czas astronomiczny NMEA dostarczany okresowo do zegara czasu wewnętrznego RT. Po zmierzeniu w kanale kolejnej korekty czasowej Ki opóźnienia wnoszonego przez linię teletransmisyjną TR po zmianie jej długości na zasadzie wygenerowania impulsu wewnętrznego taktu synchronizującego TSa i zmierzeniu programowo korekty czasowej 2Ki czasu upływającego do pierwszego impulsu stanowiącego odpowiedz nadajnika ND. Zmierzona wartość opóźnienia wprowadzana jest programowo w postaci korekty czasowej Ki do detektora fazowego DF pętli fazowej odbiornika OD. W wyniku działania detektora fazowego DF pętli fazowej mikrokontrolera MK odbiornika OD zegar czasu wewnętrznego RT przyspieszany zostaje o wartość zmierzonej korekty czasowej Ki na linii teletransmisyjnej TR oraz wygenerowany wewnętrzny takt synchronizujący TSa synchronizujący pracę nadajnika ND przyśpieszony w czasie o korektę czasową Ki w stosunku do sekundowego taktu wzorcowego TW z zegara GPS. Przyśpieszone w czasie impulsy wewnętrznego taktu synchronizującego TSa przesyłane są do nadajnika ND z opóźnieniem, które kompensuje wprowadzone przyśpieszenie, czyli synchronicznie co kolejny N - ty wewnętrzny takt synchronizujący TSa z sekundowym taktem wzorcowym TW zegara GPS. W nadajniku ND impulsy taktu synchronizującego TS z wykorzystaniem pętli fazowej z detektorem fazy DF sterują częstotliwością generatora GPN i za jego pośrednictwem przetwornika analogowo-cyfrowego AC, tak aby co NP - ty wynik przetwarzania wydawany był synchronicznie z taktem TS i co N-NP = 10 000 z sekundowym taktem wzorcowym TW. Czas T1 na wykresie (Fig. 3) określa czas pomiaru pierwszej próbki pakietu danych złożonego z wielu bloków danych pomiarowych BNP Określany jest on poprzez pobranie go z zegara czasu wewnętrznego RT w chwili opadającego zbocza taktu synchronizującego TW i umieszczany na początku przesyłanego pierwszego bloku BNP w pakiecie. Jest on dodatkowo korygowany poprzez odjęcie czasu trwania 8 ms (2 takty synchronizujące TS), z których jeden przeznaczony był na kompletowanie bloku danych pomiarowych BNP złożonego z NP = 40 próbek w nadajniku ND a w czasie drugiego taktu przesyłano blok danych pomiarowych BNP z nadajnika ND do odbiornika OD oraz dodatkowo przez odjęcie stałego czasu przetwarzania i filtracji przetwornika analogowo-cyfrowego AC. Dla zapewnienia synchronizacji pracy nadajnika ND z przesuniętym sekundowym taktem wzorcowym TWa przyspiePL 225 485 B1 szonym o czas opóźnienia sygnału w linii teletransmisyjnej TR generowanym przez GPS, odbiornik OD wysyła częściej wewnętrzny takt synchronizujący TSa poprzez zwieranie przetwornicy PZ kluczem KL sterowanym z wyjścia mikrokontrolera MK odbiornika OD za pośrednictwem transoptorowego separatora galwanicznego SG2 z diodą D2. Wewnętrzny takt synchronizujący TSa odzyskiwany jest w nadajniku ND ze składowej zmiennej w linii teletransmisyjnej TR za pośrednictwem układu formowania UF taktu synchronizującego TS i steruje za pomocą zorganizowanej tam pętli fazowej pracą przetwornika analogowo-cyfrowego AC, tak aby wykonywał NP = 40 pomiarów z pierwszym pomiarem wykonywanym synchronicznie z sekundowym taktem synchronizującym TS. Skompletowane dane pomiarowe w formie bloku danych pomiarowych BNP złożonych z NP = 40 wyników w mikrokontrolerze nadajnika MKN przesyłane są z nadajnika ND poprzez linię teletransmisyjną TR do odbiornika OD w wyniku jej kluczowania kluczem nadajnika KLN sterowanym transoptorowym separatorem galwanicznym SG4 z wyjścia danych mikrokontrolera nadajnika MKN. Wynik kluczowania linii teletransmisyjnej TR kluczem KLN w postaci składowej zmiennej identyfikowanej diodą D1 transoptorowego separatora galwanicznego SG1 w bloku liniowym odbiornika BLO odbierany jest przez mikrokontroler MK. Odebrane dane przez mikrokontroler MK odbiornika OD, w postaci pakietu złożonego z bloków danych pomiarowych BNP uzupełnione czasem pobranym w chwili T1 z zegara wewnętrznego RT z uzupełniającymi opisanymi korektami przesyłane są magistralą danych MD do kasety odbiorczej transmisji KO i dalej poprzez linię L do systemu sejsmicznego SS. W przypadku przesyłania danych konfiguracyjnych kanału transmisyjnego z systemu sejsmicznego SS za pośrednictwem odbiornika OD do nadajnika ND wysyłany jest dłuższy impuls wewnętrznego taktu synchronizującego TSa zwierający linie teletransmisyjne TR kluczem KLO. Po czym za pośrednictwem węzła sumacyjnego SU mikrokontrolera MK wysyłane są dane konfiguracyjne do nadajnika ND gdzie są identyfikowane przez diodę D3 transoptorowego separatora galwanicznego SG3 i wprowadzane do wejścia mikrokontrolera MKN nadajnika ND.

Na wykresach uwidocznionych na Fig. 3 przedstawiono przebiegi czasowe:

• sygnału TW - sekundowego taktu wzorcowego przesyłanego z odbiornika GPS, • sygnału TWa - przesuniętego sekundowego wewnętrznego taktu wzorcowego wytwarzanego w odbiorniku OD przesuniętego w czasie do przodu o wartość korekty czasowej Ki równej pomierzonemu automatycznie opóźnieniu w linii teletransmisyjnej TR, w stosunku do sekundowego taktu wzorcowego TW, • sygnału TSa - wewnętrznego taktu synchronizującego wytwarzanego w odbiorniku synchronizującego pracę nadajnika po przejściu przez linię teletransmisyjną z opóźnieniem Ki i odzyskanego w nadajniku ND jako takt synchronizujący TS. Sygnał TSa jest N razy częstszy od TWa, gdzie N = 250, • sygnału TS - synchronizującego nadajnik odzyskiwanego w nadajniku z taktu TSa przesyłanego z odbiornika. Sygnał TS jest N razy częstszy od TW gdzie N = 250, • impulsu gotowości R - przetwornika analogowo-cyfrowego AC wyznaczającego chwile próbkowania trójskładowego sygnału analogowego z czujnika sejsmicznego S1 lub geofonowej sondy pomiarowej G1 na tle taktu TS synchronizującego pracę nadajnika ND w celu tworzenia bloków danych pomiarowych BNP złożonych z NP = 40 wyników pomiarów synchronicznie z tym taktem, • danych pomiarowych przekazywanych magistralą pomiarową MD - w postaci pakietów danych złożonych z N bloków danych pomiarowych BNP1 do BNPN uzupełnianych co sekundę czasem pomiaru pierwszej próbki określanym przez pobranie w chwili T1 (wykres TW) z zegara wewnętrznego RT oraz po odjęciu od tego czasu dodatkowej poprawki w czasie wynikającej z czasu kompletacji bloku danych pomiarowych BNP i czasu jego przesyłania równej dwóm okresom taktu TS = 8 ms oraz stałej korekty czasu Tac jako sumy czasu przetwarzania Tp przetwornika analogowo-cyfrowego AC i filtracji cyfrowej z odbiornika OD do kasety odbiorczej transmisji KO i dalej do systemu sejsmicznego SS. Bloki danych pomiarowych BNP są wysyłane przez nadajnik ND oraz kompletowane i wysyłane z odbiornika OD poprzez magistralę MD synchronicznie z wewnętrznym taktem synchronizującym TSa.

P r z y k ł a d II

Układ do synchronizacji sejsmicznych i sejsmoakustycznych sieci pomiarowych przeznaczony do stosowania sposobu według wynalazku składa się z usytuowanego na powierzchni kopalni A, systemu sejsmicznego SS oraz z dwóch kopalnianych systemów sejsmoakustycznych SA1 i SA2. System sejsmiczny SS połączony jest z zegarem GPS oraz poprzez światłowodową sieć ETHERNET L

PL 225 485 B1 z kasetą odbiorczą transmisji cyfrowej KO, która zawiera odbiorniki cyfrowe OD z wejściami WO, do których podłączone są poszczególne linie teletransmisyjne TR spełniające warunek iskrobezpieczności. Do wejść WO czterech odbiorników OD podłączone są cztery stacje sejsmometryczne S zabudowane w podziemiach kopalni B. Każda stacja sejsmometryczna S zawiera czujnik sejsmiczny S1 połączony z nadajnikiem ND, który z kolei połączony jest z odbiornikiem OD odrębną linią teletransmisyjną TR. Każdy z dwóch kopalnianych systemów sejsmoakustycznych SA1 i SA2 wyposażony jest także w centralne iskrobezpieczne zasilanie nadajników ND z odbiorników OD, połączony jest z zegarem GPS oraz poprzez światłowodową sieć ETHERNET L z kasetą odbioru transmisji cyfrowej KO, która zawiera odbiorniki cyfrowe OD z wejściami WO, do których podłączone są poszczególne linie teletransmisyjne TR, spełniające warunek iskrobezpieczności. Do każdego z wejść WO podłączonych jest osiem stacji geofonowych G zabudowanych w chodnikach przyścianowych ścian wydobywczych C. Każda stacja geofonowa G zawiera geofonową sondę pomiarową G1 połączoną z nadajnikiem ND, który z kolei połączony jest z odbiornikiem OD odrębną linią teletransmisyjną TR. Linie teletransmisyjne TR służą do dwukierunkowej cyfrowej transmisji trójskładowych cyfrowych sygnałów sejsmicznych i sejsmoakustycznych pomiędzy nadajnikiem ND i odbiornikiem OD oraz do iskrobezpiecznego zasilania nadajnika cyfrowego ND z powierzchni kopalni A. Natomiast każdy odbiornik OD pełni rolę koncentratora danych pomiarowych, który może być zainstalowany zarówno na powierzchni kopalni A lub w podziemnej części kopalni B. Układ według wynalazku w bloku liniowym BL odbiornika OD ma zwierający linię teletransmisyjną TR klucz półprzewodnikowy KL połączony poprzez transoptorowy seperator galwaniczny wejściowy SG2 bloku liniowego BL z wyjściem b mikrokontrolera MK. Z kolei w nadajniku ND blok formowania UF taktu synchronizującego TS połączony jest poprzez kondensator C z blokiem liniowym nadajnika BLN. Przy czym wyjście bloku formowania UF połączone jest z jednym z wejść detektora fazy DFN mikrokontrolera nadajnika MKN. Natomiast w bloku liniowym nadajnika BLN znajdują się transoptorowe separatory galwaniczne sygnałów SG3 i SG4. Dioda sterująca wyjściowego transoptorowego separatora galwanicznego SG3 w bloku liniowym nadajnika BLN stanowi razem z diodami D5, D6 i D7 element prostownika Graetza łączącego blok liniowy nadajnika BLN z linią teletransmisyjną TR. Wyjście transoptorowego separatora galwanicznego SG3 połączone jest z wejściem d danych mikrokontrolera nadajnika MKN, a wyjście c danych mikrokontrolera nadajnika MKN połączone jest z diodą sterującą D4 wejściowego transoptorowego separatora galwanicznego SG4 bloku liniowego nadajnika BLN, którego wyjście steruje klucz półprzewodnikowy nadajnika KLN kluczujący linię teletransmisyjną TR. Z kolei wyjście transoptorowego separatora galwanicznego wyjściowego SG1 bloku linowego BL odbiornika połączone jest z wejściem a mikrokontrolera MK. Natomiast dioda sterująca D1 tego transoptorowego separatora galwanicznego łączy przetwornicę zasilająco-sterującą PZ z linią teletransmisyjną TR poprzez ogranicznik prądowy składający się rezystora R1 i diod D8 i D9.

Odbiornik OD zawiera mikrokontroler MK, który steruje jego pracą oraz zegar czasu wewnętrznego RT ładowany sporadycznie z zegara GPS i dosynchronizowany ciągle jednosekundowym taktem wzorcowym TW. W odbiorniku OD znajduje się pętla fazowa, której elementy zrealizowano częściowo programowo, a częściowo sprzętowo, przy czym oznaczenia elementów programowych (DF, 1/NS i SU) zaznaczono na Fig. 2 cieńszą linią dla odróżnienia od elementów sprzętowych. Pętla fazowa zawiera programowo zrealizowany detektor fazowy DF z programowo zadawaną korektą czasową Ki, sprzętowy generator impulsów PW o programowo zadawanej szerokości impulsu, sprzętowy filtr dolnoprzepustowy FD połączony z generatorem przestrajanym napięciem GP, którego wyjście o częstotliwości FO po podzieleniu przez programowy podzielnik czasu wewnętrznego 1/NS steruje zegar czasu wewnętrznego RT zliczający czas, z którego wyjście 1-dno sekundowego taktu wewnętrznego TSa porównywane jest w fazie z jednosekundowym taktem wzorcowym TW z zegara GPS w detektorze fazy DF. Wartość korekty czasowej Ki równa uprzednio zmierzonemu opóźnieniu na linii teletransmisyjnej TR powoduje przesunięcie w czasie o korektę czasową Ki do przodu taktu wzorcowego Twa i wytwarzanego wewnętrznego taktu synchronizującego TSa w stosunku do jednosekundowego taktu wzorcowego TW. W mikrokontrolerze MK generowany jest również po podzieleniu częstotliwości FO przez podzielnik wewnętrznego taktu synchronizującego 1/NT wewnętrzny takt synchronizujący TSa, który poprzez linię teletransmisyjną TR steruje pracą nadajnika ND. Odbywa się to z wykorzystaniem transoptorowego separatora galwanicznego SG2 i klucza półprzewodnikowego KL w bloku liniowym BL odbiornika OD, który zwiera linię z napięciem dostarczanym z przetwornicy zasilająco-separującej PZ przesyłając tym samym korzystnie co 4 ms impuls wewnętrznego taktu synchronizującego TSa do nadajnika ND. Bariera ochronna BO zapewnia iskrobezpieczeństwo linii teletransmisyjnej TR. Z kolei nadajnik ND zawiera podobnie jak odbiornik OD mikrokontroler nadajnika MKN oraz pętlę fazową

PL 225 485 B1 zrealizowaną częściowo programowo a częściowo sprzętowo. Pętla zawiera programowo zrealizowany detektor fazowy nadajnika DFN, sprzętowy generator impulsów o programowo zadawanej szerokości PWN, sprzętowy filtr dolnoprzepustowy nadajnika FDN połączony z generatorem nadajnika przestrajanym napięciem GPN, którego wyjście o częstotliwości FON taktuje pracę przetwornika analogowo-cyfrowego AC, zaś impulsy gotowości R przetwornika analogowo-cyfrowego AC po podzieleniu przez programowo zrealizowany podzielnik taktu synchronizującego 1/NP porównywane są w detektorze fazy nadajnika DFN z taktem synchronizującym TS. Przy czym, takt synchronizujący TS = TSa + Ki. Takt synchronizujący TS odzyskiwany jest w nadajniku ND ze składowej zmiennej na linii teletransmisyjnej TR w układzie formującym UF. Liczba NP - określa liczbę gotowości R przetwornika analogowo-cyfrowego AC, czyli liczbę dokonanych pomiarów w czasie jednego taktu synchronizującego TS. Pakiet bloków danych pomiarowych BNP przesyłany jest z wyjścia mikrokontrolera nadajnika MKN za pośrednictwem transoptorowego separatora galwanicznego SG4 i klucza półprzewodnikowego KLN bloku liniowego nadajnika BLN na zasadzie kluczowania linii teletransmisyjnej TR. Modulowany prąd w linii teletransmisyjnej TR odbierany jest w odbiorniku OD przez diodę transoptorowego separatora galwanicznego SG1 i po uformowaniu na wejściu mikrokontrolera MK kompletowany, uzupełniany programowo czasem próbkowania pierwszej próbki w pakiecie bloków z zegara czasu wewnętrznego RT pobieranym w chwili T1 opadającego zbocza sekundowego taktu wzorcowego TW oraz korektami wynikającymi z: kompletowania bloku danych pomiarowych BNP wyników pomiarów, jego przesyłania, czasu przetwarzania i filtracji cyfrowej sygnału.

Claims (7)

1. Sposób synchronizacji sejsmicznych i sejsmoakustycznych sieci pomiarowych, zwłaszcza kopalnianych sieci iskrobezpiecznych, w których w każdym kanale pomiarowym złożonym z nadajnika cyfrowego i odbiornika cyfrowego połączonych torem transmisyjnym wykorzystuje się do synchronizacji czas z zegara GPS, znamienny tym, że w każdym kanale transmisji okresowo inicjowany jest pomiar wartości korekty czasowej (2Ki) propagacji sygnału od odbiornika (OD) do nadajnika (ND) i z powrotem, po czym w pętli fazowej odbiornika (OD) zawierającej zegar czasu wewnętrznego (RT) generowany jest jako korekta w trybie ciągłym przesunięty sekundowy wewnętrzny takt wzorcowy (TWa) z wyprzedzeniem w fazie o korektę czasową (Ki) w stosunku do sekundowego taktu wzorcowego (TW) zegara (GPS) z jednoczesnym przyspieszeniem czasu zegara czasu wewnętrznego (RT) o czas korekty czasowej (Ki) oraz również w trybie ciągłym generowany jest, (N) razy częściej, korzystnie 250 razy, wewnętrzny takt synchronizujący (TSa) z wyprzedzeniem w fazie o korektę czasową (Ki), w stosunku do sekundowego taktu wzorcowego (TW), kluczujący wyjście przetwornicy zasilająco-separującej (PZ) zasilającej iskrobezpiecznie linię teletransmisyjną (TR), a za jej pośrednictwem sterujący pracą pętli fazowej nadajnika (ND) obejmującej sprzężeniem przetwornik analogowo-cyfrowy (AC), tak aby gotowość (R) przetwornika analogowo-cyfrowego (AC) pojawiała się NP razy, korzystnie 40 razy częściej niż takt synchronizujący (TS), pomiędzy kolejnymi impulsami taktu synchronizującego (TS) i raz na (NP) gotowości (R), korzystnie 40-ci gotowości, synchronicznie z tym taktem oraz na (N-NP) korzystnie na każde 10 000 pomiarów synchronicznie z jednosekundowym taktem wzorcowym (TW), w wyniku tego w odbiorniku (OD) uzyskuje się w każdym okresie taktu synchronizującego (TS) bloki danych pomiarowych (BNP) próbkowania analogowych składowych z czujnika sejsmicznego (S1) lub z geofonowej sondy pomiarowej (G1), następnie rzeczywisty czas próbkowania pierwszej próbki w pakiecie danych złożonym z (N) bloków danych pomiarowych (BNP) wyników pomiaru, pobierany z zegara czasu wewnętrznego (RT) w chwili czasowej (T1) opadającego zbocza sekundowego taktu wzorcowego (TW), który uwzględnia już czas opóźnienia sygnału w linii teletransmisyjnej (TR), korygowany jest dodatkowo przez odjęcie programowo-stałego opóźnienia poprawki czasu najkorzystniej 8 ms wynikającej z czasu kompletowania bloku danych pomiarowych (BNP) wyników pomiaru w nadajniku (ND) równego jednemu okresowi taktu synchronizującego (TS) i czasu przesyłania wyników pomiarów zawartych w bloku danych pomiarowych (BNP) w postaci cyfrowych próbek z nadajnika (ND) do odbiornika (OD) równego również jednemu okresowi taktu (TS) synchronizującego nadajnik (ND).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w odbiorniku (OD) realizuje się programowo pętlę fazową z wykorzystaniem mikrokontrolera (MK), przy czym programuje się detektor fazy (DF) z zadaną wartością korekty czasowej (Ki) sekundowego taktu wzorcowego (TW), z kolei detektor

PL 225 485 B1 fazy (DF) steruje modulator szerokości impulsu (PW), który poprzez filtr dolnoprzepustowy (FD) steruje wejściem generatora przestrajanego napięciem (GP), zaś sygnał wyjściowy tego generatora po podzieleniu przez programowo ustawiany podzielnik czasu wewnętrznego (1/NS) taktuje sprzętowy zegar czasu wewnętrznego (RT) mikrokontrolera MK w efekcie tego działania uzyskuje się wewnętrzny takt wzorcowy (TWa) przesunięty w czasie do przodu o wartość korekty czasowej (Ki) względem sekundowego wzorcowego taktu (TW) równej czasowi opóźnienia linii teletransmisyjnej (TR), a w wyniku podziału częstotliwości (FO) generatora przestrajanego napięciem (GP) przez podzielnik czasu wewnętrznego (1/NS) uzyskuje się wewnętrzny takt synchronizujący (TSa), korzystnie co 4 ms, przesyłany do nadajnika (ND), który (N) razy częściej, korzystnie 250 razy, niż przesunięty sekundowy takt wzorcowy (TWa) synchronizuje jego pracę nadajnika (ND) z uwzględnieniem w każdym kanale transmisyjnym odmiennej korekty czasowej (Ki) impulsów przesuniętego sekundowego taktu wzorcowego (TWa) względem wzorcowego taktu (TW) pochodzącego z zegara (GPS), przy czym korekta ta wynika z wcześniej dokonanego automatycznego pomiaru opóźnienia w danej linii teletransmisyjnej (TR).

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że w nadajniku w (ND) impulsy taktu synchronizującego (TS) wysyłane z odbiornika (OD) i odzyskiwane w linii teletransmisyjnej (TR) sterują pętlę fazową zorganizowaną programowo w mikrokontrolerze nadajnika (MKN) obejmującą sprzężeniem zwrotnym przetwornik analogowo-cyfrowy (AC), którego pracę taktuje częstotliwość wyjściowa (FON), generatora przestrajanego napięciem (GPN), przy czym do wejścia tego generatora poprzez filtr dolnoprzepustowy nadajnika (FDN) wprowadza się sygnał o długości proporcjonalnej do błędu fazowego na wyjściu programowanego detektora fazy nadajnika (DFN) porównującego fazę impulsów taktów synchronizujących (TS) z impulsami uzyskiwanymi w wyniku podziału impulsów gotowości (R) przetwornika analogowo-cyfrowego (AC) dokonywanego przez podzielnik taktu synchronizującego (1/NP) w wyniku czego uzyskuje się na wyjściu nadajnika (ND) szeregowo w czasie cyfrowy wynik próbkowania analogowych składowych sygnału w postaci bloku danych pomiarowych (BNP) wyników próbkowania synchronicznie z taktem synchronizującym (TS), zaś w współpracującym odbiorniku (OD) cyfrowy wynik w postaci pakietu danych złożonego z bloków danych pomiarowych (BNP) wyników pomiarów synchronicznie z sekundowym taktem wzorcowym (TW), z których każdy przetransmitowany był pomiędzy kolejnymi taktami synchronizującymi (TS).

4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że dla zwiększenia dokładności synchronizacji próbkowania sygnałów w kanale odbiornika (OD) koryguje się programowo czas próbkowania pierwszej próbki pakietu danych złożonego z bloków danych pomiarowych (BNP) pobierany z zegara czasu wewnętrznego (RT) w chwili (T1) odejmując dodatkowo czas stałej korekty czasu (Tac) równy sumie czasu przetwarzania (Tp) i czasu filtracji cyfrowej (Tf).

5. Układ do synchronizacji sejsmicznych i sejsmoakustycznych sieci pomiarowych, zwłaszcza kopalnianych sieci iskrobezpiecznych złożony z odbiornika z przetwornicą zasilającą, iskrobezpiecznej bariery ochronnej oraz mikrokontrolera sterującego z zegarem czasu wewnętrznego, połączonego z zegarem GPS, który połączony jest poprzez linię teletransmisyjną z nadajnikiem zawierającym cyfrowy mikrokontroler sterujący, przetwornik analogowo-cyfrowy oraz iskrobezpieczną barierę ochronną, znamienny tym, że w bloku liniowym (BL) odbiornika (OD) znajduje się zwierający linię teletransmisyjną (TR) klucz półprzewodnikowy (KL) połączony poprzez transoptorowy separator galwaniczny wejściowy (SG2) bloku liniowego (BL) z wyjściem (b) mikrokontrolera (MK), a w nadajniku (ND) blok formowania (UF) taktu synchronizującego (TS) połączony poprzez kondensator (C) z blokiem liniowym nadajnika (BLN), przy czym wyjście bloku formowania (UF) połączone jest z jednym z wejść detektora fazy (DFN) mikrokontrolera nadajnika (MKN), zaś w bloku liniowym nadajnika (BLN) znajdują się transoptorowe separatory galwaniczne sygnałów (SG3) i (SG4), przy czym dioda sterująca (D3) wyjściowego transoptorowego separatora galwanicznego (SG3) w bloku liniowym nadajnika (BLN) stanowi razem z diodami (D5), (D6) i (D7) element prostownika Graetza łączącego blok liniowy nadajnika (BLN) z linią teletransmisyjną (TR), natomiast wyjście tego transoptorowego separatora galwanicznego (SG3) połączone jest z wejściem (d) danych mikrokontrolera nadajnika (MKN), a wyjście (c) danych mikrokontrolera nadajnika (MKN) połączone jest z diodą sterującą (D4) wejściowego transoptorowego separatora galwanicznego (SG4) w bloku liniowym nadajnika (BLN), którego wyjście steruje klucz półprzewodnikowy nadajnika (KLN) kluczujący linię teletransmisyjną (TR), zaś wyjście transoptorowego separatora galwanicznego wyjściowego (SG1) bloku linowego (BL) odbiornika (OD) połączone jest z wejściem (a) mikrokontrolera (MK) natomiast dioda sterująca (D1) tego transoptorowego separatora galwanicznego łączy przetwornicę zasilająco-sterującą (PZ) z linią teletransmisyjną (TR) poprzez ogranicznik prądowy składający się rezystora (R1) i diod (D8) i (D9).

PL 225 485 B1

6. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że odbiornik (OD) wyposażony jest w pętlę fazową, która zawiera programowo zrealizowany detektor fazowy (DF) z programowo zadawaną korektą czasową (Ki), sprzętowy generator impulsów (PW) o programowo zadawanej szerokości impulsu, sprzętowy filtr dolnoprzepustowy (FD) połączony z generatorem przestrajanym napięciem (GP), którego wyjście połączone jest z podzielnikiem czasu wewnętrznego (1/NS), przy czym generator przestrajany napięciem (GP) połączony jest z linią teletransmisyjną (TR) poprzez podzielnik wewnętrznego taktu synchronizującego (1/NT) węzeł sumacyjny (SU) oraz blok liniowy (BL) odbiornika (OD).

7. Układ według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że nadajnik (ND) wyposażony jest w pętlę fazową, która składa się z generatora impulsów o programowo zadawanej szerokości (PWN), sprzętowego filtru dolnoprzepustowego nadajnika (FDN) połączonego z generatorem nadajnika przestrajanego napięciem (GPN), którego wyjście połączone jest z wejściem sterującym przetwornika analogowo-cyfrowego (AC), a wyjście gotowości (R) przetwornika analogowo-cyfrowego (AC) połączone jest poprzez podzielnik taktu synchronizującego (1/NP) wyznaczający liczbę pomiarów wykonywanych pomiędzy taktami synchronizującymi (TS), z jednym z wejść detektora fazy (DFN) nadajnika (ND), którego drugie wejście połączone jest z blokiem liniowym (BLN) nadajnika (ND) poprzez układ formujący (UF) i kondensator (C).