428XL 儀器在可控震源與井炮混合采集中的方法探討

楊勇

（東方地球物理勘探有限責任公司遼河物探處，遼寧 盤錦 124010）

隨著多年地震采集項目的深入發展，安全、環保、高效的地震采集方式已經趨于常態，這也給地震采集工作提出了更高的要求，從采集方法、軟硬件升級、生產組織形式、人員管理等各個方面都需要不斷的提高和完善，根據不同的地區、不同的項目、不同的地表，因地制宜地的制定采集方案。國外某地震采集項目，由于工區內沼澤、河流、農田、雨林、灌叢、城鎮等地形交錯縱橫，采用單一激發方式不能滿足施工要求，最終采用了可控震源與井炮混合采集的方法。根據法國Sercel 公司推出的428XL 地震采集儀器的性能及使用方法，調整儀器的硬件連接和參數配置可以實現不同激發方式的混合施工。

1 428XL 硬件連接

因為不同的激發方式采用不同的激發設備，這就要求在硬件方面，至少要有兩個接口才能實現同時連接兩個不同類型的激發設備。幸運的是，圖1 所示的428XL 儀器中的LCI-428（Line Control Interface）提供了兩個遙爆控制器接口，可以連接兩種不同類型的震源控制器。我們將VE464 DPG（Digital Pilot Generator）連接到Blaster 1 接口，用來控制可控震源。VE464 可以使用數字電臺連接震源施工，比模擬電臺抗干擾能力強，回傳速度快，并且可以同時傳送GPS 差分信號。Shot Pro II 連接到Blaster 2 接口，用來控制炸藥震源的激發。

2 儀器參數設置

（1）Crew setup（隊伍設置）

Default line data rate（默認大線傳輸率）選擇默認情況下大線傳輸率，428 大線有8Mbit/s 和16Mbit/s 兩種選擇。Time management（時間管理）設置選擇確定放炮時所要使用的時鐘。

Internal Clock（內部時鐘）：服務器工作站的時鐘與放炮時間實現同步。Source Controller：（從震源控制器連接），針對爆炸作業。

圖1 LCI-428 端口與遙爆控制器等外圍設備的連接圖

GPS：放炮時間與連接到 LCI-428 設備的 GPS 接收器的GPS 時間實現同步。采集TB 的 GPS 時間記錄在擴展頭段中。我們使用的時鐘GPS 類型為Acutime2000.

（2）Process type setup（處理類型設置）

這里主要注意的是Firing order（點火命令）部分和Auxiliaries（輔助道）部分。“Firing order”確定連接的LCI 序列號。Auxiliaries 確定輔助道參數，如果使用了數字Pilot，可直接用Ve464 中的基本類型標簽或采集類型中確定基本類型時的列名稱確定。自相關或互相關將導致系統生成兩個輔助記錄道（一個記錄道用于相關峰值的正時間一側，另一個記錄道則用于負時間一側）。要想指定用哪個輔助記錄道來記錄正（負）時間一側，可在該記錄道的描述上附加一個正（負）號。在可控震源模式下，基本類型設置主要定義起始坡度、結束斜坡、相位、掃描時間、頻率、振幅等。

（3）Radio Management setup（電臺管理設置）

定義是否同時傳送差分信號，并定義差分信號的校驗率(影響傳輸重復率，必須和主站中設置的一致，RTK 模式大于1000)。根據通訊情況調整電臺發射功率（Power Tx），因為有放大器，不必調的太大。電臺信道（Channel）和波特率（Baud Rate）必須與震源相一致。如果使用中繼，選定Repeater（中繼器）的級數及參數。

3 遇到的問題及解決方法

（1）儀器震源聯機問題。使用VE464 震源控制箱體，在給DPG 和DSD 升級更新軟件后，儀器不能啟動震源，聯機不成功。Trimble SPS855 給VE464 給提供1PPS 時鐘信號，并且SPS855 還可以作為主站，給震源提供差分信號，如果沒有此信號VE464 不能工作。如圖2 所示。

圖2 使用Raveon 電臺傳輸差分信號

經過反復排查后，排除硬件故障，利用服務器內部命令（gpsShow）查看GPS 狀態，返回如下信息（部分）：＜$GPG GA,110424.00,0941.90867083,N,00049.34199275,W,1,08,0.9,135.731,M,24.383,M,,*7D。

$GPGGA 表明該語句為Global Positioning System Fix Data（GGA）GPS 定位信息，這是一幀GPS 定位的主要數據，也是使用最廣的數據。$GPGGA 語句包括17 個字段：語句標識頭，世界時間，緯度，緯度半球，經度，經度半球，定位質量指示，使用衛星數量，水平精確度，海拔高度，高度單位，大地水準面高度，高度單位，差分GPS 數據期限，差分參考基站標號，校驗和結束標記(用回車符＜CR＞和換行符＜LF＞)，分別用14 個逗號進行分隔。

從上面的顯示可以很明顯發現，GPS 狀態為非差分定位，而SPS855 作為基站是應該提供差分信號的，經過與Trimble公司技術部門和Sercel 工程師等多方溝通，最終確定是GLONASS 衛星暫停了該項服務問題，解決方法是在SPS855 中禁用GLONASS 衛星，只使用GPS，設置后，通訊恢復正常，儀器和震源能夠正常聯機。

具體設置如下：①打開電腦網絡連接中的“本地連接”，點擊“屬性”，雙擊“Internet 協議（TCP/IP）”，選擇“自動獲得IP 地址、自動獲得DNS 服務器地址”；②連接接收機。用網線將接收機跟電腦連接起來，然后打開電腦的 IE 瀏覽器，在地址欄輸入“169.254.1.0”（此IP 地址為接收機默認IP 地址），然后在彈出的對話框中分別輸入用戶名和密碼。③確定后，瀏覽器顯示接收機主界面，表示連接成功。如果是第一次連接，界面默認語言為英文，可點擊界面右上角的中國國旗，切換成中文界面。④連接上接收機后，首先點擊“接收機狀態”中的“接收機選項”欄，可以看到接收機的狀態摘要。⑤圖3，在“衛星”選項下，選擇“啟用/禁用”，啟用全部GPS 選項，禁用全部GLONASS 選項。⑥在“I/O 配置”中選擇“端口配置”，分別配置串口1/Lemo，禁用CMR。⑦配置串口2/調制解調器1，輸出項選擇CMRx。⑧圖4，配置串口3/調制解調器2，NMEA 項下面分別選擇GGA(1Hz)，GSA(1Hz), VTG(1Hz), ZDA(1Hz)，其他項全部選擇“關”。

圖3 衛星啟用/禁用窗口

圖4 I/O 配置窗口

（2）Shot Pro II 爆炸機使用數字雷管的設置問題。該項目使用RIOTRONIC XS 數字雷管和與之配套的RIOTRONIC XS Tester-Shooter 放炮設備，該設備可以與BOOMBOX、SHOT PRO II 等爆炸機配合使用，用于地震采集中的井炮激發。該項目使用RIOTRONIC XS Tester-Shooter 與SHOT PRO II 配合使用，通常情況下，我們使用電雷管，這種狀況下，Shot Pro II 爆炸機的零時調整，只需要調整啟動延遲，編碼器延遲和無線電臺參考延遲三個參數即可。必須在設置啟動延遲后,再調節無線電參考延遲,使得1S 的計時標志與譯碼器鐘TB 對齊。但是，由圖5 可以看出，RIOTRONIC XS數字雷管本身存在95.2ms 的固有延遲。常規方法還不能做到零時調整。

經過研究發現，可以通過調整Shot Pro II 爆炸機中的軟件參數，輸入RIOTRONIC XS 數字雷管的固有延遲，使得1S的計時標志與譯碼器鐘TB 對齊，可以達到零時調整的目的。

4 結語

通過對428XL 儀器的硬件連接和軟件設置，達到了使用兩種不同類型震源混合使用的目的。在實際使用過程中，解決了遇到的各種問題。

圖5 Tester-Shooter 時序圖