电法工作站使用中常发故障解决方案初稿.doc

V8电法工作站使用中常发故障及解决方案胡雪平 崔元俊 陈磊 李肖鹏 （山东省地质调查院，山东 济南，250013）摘要 山东省地质调查院自2008年引进V8多功能电法仪以来，在固体矿产勘查、水文地质调查、地热调查等领域取得了良好的应用效果，笔者通过总结V8系统在野外数据采集中经常遇到的故障，并有针对性的提出了应对方法，对提高野外生产效率有很大帮助。关键词 V8;数据采集;工作效率中图法分类号 P313.3； 文献标志码 BV8电法工作站（以下简称V8）是加拿大凤凰地球物理公司自1975年以来研制开发的第八代多功能电法系统，是当今最优秀的地球物理勘探仪器之一，该系统被油田、煤田、铁路系统、国土资源部、国家地震局以及环境监测系统等用户广泛应用于油气储量的调查、地热储量的勘察、地下水调查、地壳及地震的研究、活断层的研究以及金属矿和矿产调查、金伯利岩(钻石)的开发、环境工程调查、连续性或长周期的监测等领域1、3。V8的稳定性和抗干扰的硬件要求已接近目前电子技术的极限2。工作站由发射系统、数据采集系统、GPS同步系统、数据记录处理系统等组成，内置多种物探方法模块，配以相应的电缆、探头、电极等外部条件，可满足多种物探方法之需。主要功用可分为可控源和天然场源两大类。其中可控源部分包括：可控源声频大地电磁法（CSAMT）；各种时域和频域电磁法（TDEM、FDEM）；时间域、频率域、相位、谱激发极化法（SIP）；各种电阻率参数测定功能（Resistivity）等。天然场源部分包括：远参考场大地电磁法（MT、AMT）。在近几年来的野外实际工作中发现了一些问题，这些问题都曾对工程的顺利开展带来了一定的影响。在此总结四个问题，并提出一些改进和解决办法。1 CF卡的数据存储问题V8使用外部存储设备CF卡保存采集的数据，仪器所配备的CF卡容量为512M,完全能够满足CSAMT、SIP、TDIP、TDEM方法的数据存储，对于AMT和MT法其容量就显得太小了。V8虽能检测CF卡的存储状态，但当存储卡没有空间时，V8并不提示，仪器依然照常工作，但是数据并没有被记录下来，只能在导出数据后才会发现这个问题，可以说这是V8设计上的一个小BUG。为了避免重复工作，提高工作效率，应在开始数据采集前注意查看CF卡的存储状态，及时导出工作当日数据并备份，保证CF卡的容量能够满足当天的采集存储要求。2 开机后GPS同步问题V8使用GPS卫星信号作大范围全系统不间断同步，每个A/D采样和格林威治时间同步，野外施工各站点随时随地开机即可采集数据，无需对钟。接收机和发送机有时开机后不久出现指示灯一直高亮警报，仪器状态显示GPS不同步。检查后GPS接收天线和连接线都正常，重新开机后问题依然存在。因为是新仪器，所以仪器内部元件损坏的可能性很小。经过多次试验发现，是GPS天线连接线的问题，其连接线使用的是螺旋线，所以自身的电感很大，而GPS信号又十分微弱，使用时连接线没有完全放开，造成接收到的信号衰减，从而导致GPS不能同步，如果在不开阔的地带更容易出现这种现象。另外，经过长时间的使用，连接线和仪器及GPS天线的接头处，会有很多的灰尘，加上接头处镀金层的磨损，会造成接触不良；接头处经常地弯曲也可能出现断线或接触不良，从而出现上述现象。解决方法就是将GPS天线尽可能的放置在相对开阔的地带，将连接线全部放开，并拉紧，避免连接线的缠绕。如连接线损坏，及时更换备用连接线，以免影响工程进度。3 数据采集过程中主机黑屏问题在野外生产中，开始数据采集后，开始仪器工作正常，主机屏幕正常显示工作状态，但工作一段时间后偶尔会出现V8自动黑屏。测量为主机提供电源的蓄电池电压在11V以上（仪器要求10V以上），电源没有问题。V8仪器本身十分稳定，其制造工艺先进，我们所使用的是新仪器，仪器元器件老化造成这一问题的可能性很小。经过对供电电池、连接线等的仔细检查，发现这种现象是由电源连接线路接触不良造成的。两个地方最容易出现这一问题：一是连接线的接触不良；二是接线夹与电池电极的接触不良。接线夹与电池电极接触不良的问题比较好判断，此问题多为接线夹及电池电极处有污物或氧化层所致，用砂纸打磨接线夹及蓄电池的两极，重新连接即可。但是连接线的接触不良十分隐蔽，不易发现，需要操作员仔细排查。由于电源连接线使用的是多股软铜线，且线内芯铜丝不多，在频繁使用后，铜丝易于折断，从而出现断路或接触不好。在野外工作环境下，轻微的震动(如在有风的条件下)，就可使接触不良的线路断路。因此，在出现黑屏情况时，在排除接线夹与电池电极接触不良的可能性后，应对电源连接线进行检查，使用万用表检查其线路是否为断路，必要时更换新的连接线或自制更耐用的连接线。4 可控源法的发射端接地电阻CSAMT（可控源音频大地电磁测深法）、SIP（频谱激电法）是目前V8应用最多的两中可控源类方法，它利用两端接地的有限长导线作为发射源4。有效降低接地电极的接地电阻可以提高供电电流，是提高发射信号强度的有效手段。特别是在CSAMT法中，在不影响高频测量效果的前提下，增大发射电流I是增大收发距的最好办法。增加供电电流有量种途径，一是提高发电机的输出电流，二是降低发射端接地电阻。采取前一种方法将极大地增加发电机的负荷，使其损耗增加，降低使用期限，且增加施工成本。在一般情况下，即使发电机的输出电压达到最大值，也不能保证接收数据采集要求的供电电流。所以处理接地电阻是施工顺利开展的保证5。接地电阻大小主要由电极附近的土壤或岩石的电阻所决定，如何减小电极周围介质的电阻是能否减小接地电阻的关键。在电极附件浇注富含电离子的水溶液，能够有效达到这一目的，如浇注饱和盐水就是一种不错的选择，而且较为经济，不会对环境造成大的污染。同样也可以通过增加电极与其周围介质的接触半径(或接触面积)来降低接地电阻，如电极采用铝箔或铝板，可将多个电极并联，效果更明显。需要注意的是各个电极(板)不要挨得太近。可控源类方法，因其供电由大功率发电机提供，供电电流大的可达20安培以上，安全巡线是该类方法不可忽视的问题，已经不少单位在施工中发生了人畜触电的情况，造成了不必要的伤亡，应因其野外施工人员的高度重视。5 结语以上几个问题是在野外数据采集工作中遇到的，都是很小的问题，但不注意会给工作带来不小的麻烦，造成重复工作，降低工作效率，从而会增加工作成本，并影响工程的顺利开展。希望本人的总结能为相关工作者提供一定参考，起到一定的帮助作用。参考文献1 谢兴兵,严良俊,孟凡军 CSAMT法在包神铁路地基勘查中的应用J. 长江大学学报(自科版) 理工卷，2007,4(3): 105-107.Xie X B, Yan L J, Meng F J. Application of CSAMT Technique in Foundation Exploration of Baoshen RailwayJ. Journal of Yangtze University (Nat Sci Edit) Sci & Eng V, 2007,4(3): 105-107.2 宋建华，刘婷婷，胡军明.V8 技术在地质矿产勘查中应用研究J.科技资讯,2011,30：124-125.Song J H, Liu T T, Hu J M. Application of V8 Technique in Geological and Mineral Resources Exploration J.Science & Tecchnology Information, 2011,30：124-125.3 廖全涛. V8多功能电测系统特点及应用范围J. 资源环境与工程,2008,22:150-153.Liao Q T. The application scopeand characteristics of V8 Multifunction Geophysical Data Acquisition Systerm J. Resources Environm en t& Eng ineering,2008,22:150-153.4 安志国,底青云.CSAMT法对低阻薄层结构分辨能力的探讨J. 地震地磁观测与研究,2006,27(2):32-38.An Z G, Di Q Y. Discussiong on CSAMT resolving power on zhe thin layer of low resistivityJ.Seismoligical And Geomagnetic Observation And Research,2006,27(2):32-38.5 徐新学,吴正刚,王身龙,费海岩,代涛. V8可控源音频大地电磁法在铁路隧道不良地质勘察中的应用J.工程勘察,2010,(6):74-77.Xu X X,Wu Z G,Wang S L,Fei H Y, Dai T. Application of V8 CSAMT on railway tunnel anomaly rock explorationJ. Geotechnical Investigation & Surveying,2010,(6):74-77.The Permanent Fault and Treatment Methods of V8 Multifunction Geophysical Data Acquisition SystermHU Xue-ping,PANG Xu-gui,ZHU De-cheng,LI Xiao-peng,ZHANG Gui-li,DONG Jian（Shandong Institute of Geological Survey ,JiNan ShanDong 250013,China）AbstractSince the introduction of V8 Multifunction Geophysical Data Acquisition Systerm in 2008 Shandong Institute of Geological Survey has achieved good effect in solid mineral exploration, hydrogeology survey, geothermal survey and other fields. The author summarizes frequently encountered problems in field data acq