一種電火花震源的控制監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計

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)計通過一套完整的控制系統(tǒng)來使電火花震源能實現(xiàn)更好的同步，可以隨時監(jiān)護(hù)儀器的運(yùn)行情況，確保能及時發(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)計來源于國家地震局在四川西昌一個地震監(jiān)測點(diǎn)的一個項目，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)，因為應(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)計還是很有必要的。

該設(shè)計通過一套完整的控制系統(tǒng)來使電火花震源能實現(xiàn)更好的同步，可以隨時監(jiān)護(hù)儀器的運(yùn)行情況，確保能及時發(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

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，來時刻通知遠(yuǎn)端設(shè)備儀器的運(yùn)行情況，實現(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)場采集時就切換到手動模式，來手動控制電火花的充電放電，使整個過程更方便。

自動模式：無人值守時采用的模式，通過Android設(shè)備設(shè)置好充電時間和充電周期，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，因為它能時刻校準(zhǔn)時鐘。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)計的可行性。

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