蘇俊杰 鐘超 羅詩 羅小剛

摘 要：目前，電火花震源在石油開采和工程物探中的應(yīng)用越來越多，電火花震源的地位不容忽視。該設(shè)計(jì)通過一套完整的控制系統(tǒng)來使電火花震源能實(shí)現(xiàn)更好的同步，可以隨時(shí)監(jiān)護(hù)儀器的運(yùn)行情況，確保能及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能對儀器產(chǎn)生的威脅。

關(guān)鍵詞：電火花震源 控制器 gps 控制系統(tǒng) 監(jiān)護(hù)系統(tǒng)

中圖分類號：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（a）-0018-01

目前，電火花震源在石油開采和工程物探中的應(yīng)用越來越多，電火花震源的地位不容忽視。該設(shè)計(jì)來源于國家地震局在四川西昌一個(gè)地震監(jiān)測點(diǎn)的一個(gè)項(xiàng)目，監(jiān)測點(diǎn)位于西寧河斷裂帶，如圖1所示震源和采集分別位于斷裂帶的兩側(cè)，因?yàn)閼?yīng)力的不同而引起地震波在地層中的傳播情況不同，所以通過采集的數(shù)據(jù)可以分析地層應(yīng)力的分布情況，以此來達(dá)到地震監(jiān)測的目的。而目前項(xiàng)目需要的是一種控制器，能保證儀器能在無人值守的情況下控制和監(jiān)護(hù)儀器，所以本設(shè)計(jì)還是很有必要的。

該設(shè)計(jì)通過一套完整的控制系統(tǒng)來使電火花震源能實(shí)現(xiàn)更好的同步，可以隨時(shí)監(jiān)護(hù)儀器的運(yùn)行情況，確保能及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能對儀器產(chǎn)生的威脅，如周邊野獸或者惡劣天氣對儀器的損壞。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

如圖2控制器和電火花震源通過總線通信，控制器會讀取電火花震源的參數(shù)，然后通過無線模塊傳送到本地安卓設(shè)備，這樣就可以在現(xiàn)場采集時(shí)清楚的看到各種參數(shù)，本地安卓設(shè)備也可以發(fā)送數(shù)據(jù)到控制器上來修改參數(shù)和控制電火花震源。本地Android設(shè)備也可以通過移動運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)端設(shè)備通信，來時(shí)刻通知遠(yuǎn)端設(shè)備儀器的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)完整的控制監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。圖3為控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

手動模式：需要現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)時(shí)用的模式，安卓設(shè)備上有手動自動兩種模式可以切換，現(xiàn)場采集時(shí)就切換到手動模式，來手動控制電火花的充電放電，使整個(gè)過程更方便。

自動模式：無人值守時(shí)采用的模式，通過Android設(shè)備設(shè)置好充電時(shí)間和充電周期，gps的數(shù)據(jù)可以使得同步更加精準(zhǔn)，之后儀器就可以自動運(yùn)行了。gps的重要性不言而喻，在系統(tǒng)里面它能使系統(tǒng)有條不紊的進(jìn)行，因?yàn)樗軙r(shí)刻校準(zhǔn)時(shí)鐘。系統(tǒng)中用到的gps的數(shù)據(jù)格式如下：$GPZDA， hhmmss.ss，xx，xx，xxxx，，*hh。控制器中的高速芯片通過串口解析gps數(shù)據(jù)。

監(jiān)護(hù)模式：在自動模式下用，Android設(shè)備會收集周邊壞境的信息，一旦發(fā)現(xiàn)異常，報(bào)警來警告周圍可能出現(xiàn)的野獸或者盜竊者，也可以通知遠(yuǎn)端設(shè)備，在儀器運(yùn)行不正常的情況下維護(hù)人員可以及時(shí)趕到維修。

2 應(yīng)用效果

在四川西昌的應(yīng)用中，能完成現(xiàn)場采集任務(wù)和無人值守平穩(wěn)運(yùn)行的任務(wù)，很好的證明了設(shè)計(jì)的可行性。

參考文獻(xiàn)

[1] 王軍民.大功率井中瞬變電磁場源研究[D].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)，2008.

[2] S.Crampin，T.Volti， R.Stefánsson，阮愛國.一次成功的應(yīng)力預(yù)測地震[J].世界地震譯叢，2000（2）：25-31.

[3] 莊玉飛，黃琦，井實(shí).基于GPS和IEEE-1588協(xié)議的時(shí)鐘同步裝置的研制[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2011，39（13）：111-115.