一種電火花震源的控制監護系統設計

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用越來越多，電火花震源的地位不容忽視。該設計通過一套完整的控制系統來使電火花震源能實現更好的同步，可以隨時監護儀器的運行情況，確保能及時發現可能對儀器產生的威脅。

關鍵詞：電火花震源 控制器 gps 控制系統 監護系統

中圖分類號：TB47 文獻標識碼：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用越來越多，電火花震源的地位不容忽視。該設計來源于國家地震局在四川西昌一個地震監測點的一個項目，監測點位于西寧河斷裂帶，如圖1所示震源和采集分別位于斷裂帶的兩側，因為應力的不同而引起地震波在地層中的傳播情況不同，所以通過采集的數據可以分析地層應力的分布情況，以此來達到地震監測的目的。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護儀器，所以本設計還是很有必要的。

該設計通過一套完整的控制系統來使電火花震源能實現更好的同步，可以隨時監護儀器的運行情況，確保能及時發現可能對儀器產生的威脅，如周邊野獸或者惡劣天氣對儀器的損壞。

1 系統設計

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，然后通過無線模塊傳送到本地安卓設備，這樣就可以在現場采集時清楚的看到各種參數，本地安卓設備也可以發送數據到控制器上來修改參數和控制電火花震源。本地Android設備也可以通過移動運營商的網絡和遠端設備通信，來時刻通知遠端設備儀器的運行情況，實現完整的控制監護系統。圖3為控制器的內部結構圖。

手動模式：需要現場采集數據時用的模式，安卓設備上有手動自動兩種模式可以切換，現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設備設置好充電時間和充電周期，gps的數據可以使得同步更加精準，之后儀器就可以自動運行了。gps的重要性不言而喻，在系統里面它能使系統有條不紊的進行，因為它能時刻校準時鐘。系統中用到的gps的數據格式如下：$GPZDA， hhmmss.ss，xx，xx，xxxx，，*hh。控制器中的高速芯片通過串口解析gps數據。

監護模式：在自動模式下用，Android設備會收集周邊壞境的信息，一旦發現異常，報警來警告周圍可能出現的野獸或者盜竊者，也可以通知遠端設備，在儀器運行不正常的情況下維護人員可以及時趕到維修。

2 應用效果

在四川西昌的應用中，能完成現場采集任務和無人值守平穩運行的任務，很好的證明了設計的可行性。

參考文獻

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

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

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