PELTON电子控制系统的VSS部分

白小军 王光德

(1.东方地球物理公司国际勘探事业部 河北涿州) (2.东方地球物理公司装备事业部震源服务中心 河北涿州)

PELTON电子控制系统的VSS部分

白小军1王光德2

(1.东方地球物理公司国际勘探事业部 河北涿州) (2.东方地球物理公司装备事业部震源服务中心 河北涿州)

PELTON电控箱体的VSS系统(VIBRATOR SIGNATURE SYSTEM)最早是为了满足HFVS地震数据采集而研发的一套震源原始输出信号的记录系统。该系统能够把原始加速度表等数据记录到PCMCIA卡,同时把VSS操作状态反馈到仪器上;在实际使用中也可以使用笔记本电脑代替VSS记录器进行震源输出信号的存储;目前有些震源技术人员对PELTON电控系统控制面板上的VSS旋钮功能不太了解,由于误操作常常导致会出现一些故障。文章主要对上述三个方面的问题做了介绍。

VSS;记录器;实时记录;原始加速度表信号;系统测试

0 引 言

高保真可控震源数据采集技术(HFVS)对采集到的震源实际输出的信号进行数据反演,替代了传统对参考信号的互相关处理,有效减少了震源谐波畸变对地震资料品质的影响,实现了经济、高效的可控震源地震采集。目前对震源实际输出的信号进行记录有两种方法,一种是使用428XL仪器的无线中继站,另外还可以使用震源上电控箱体的原始信号保存功能和相应媒介来实现这一功能[1、2]。

PELTON电子控制系统VSS(VIBRATOR SIGNATURE SYSTEM)系统,即震源译码器原始信号的实时记录系统,是PELTON电控系统为进行HFVS采集而设计的一个系统,现在ISS这种高效数据采集方法也需要电控系统具备这项功能,应用这个系统可以直接通过VSS系统在震源译码器上实时记录震源实际输出的原始信号。

1 VSS总体介绍

VSS系统的主体是VSS记录器,它的主要作用是把原始加速度表数据记录到标准PCMCIA卡里,同时把VSS操作状态作为PSS报告的一部分反馈到中央处理器或控制电脑的Pelton应用程序里。它的数据接收来自于VIBPRO的译码器,实时状态信息通过控制电脑上的WVSig32程序来显示,最后,通过控制电脑上的Vss2Seg程序融合来自VSS记录器和Vib Pro编码器的文件,并以SEG-2文件保存文件。

同时VSS记录器上预留VGA接口,允许震源操作手在记录震源输出数据的同时,通过预装的震源炮点进行导航,这一套功能通过 GPS-MAP程序来实现。

VSS系统保存每台震源每次扫描的以下信息:原始加速度表数据(平板和重锤)、震源参考信号、出力信号(是通过VSS程序后期计算的,并不是直接从译码器获得)、炮点位置信息、文件号,线号 ,炮点桩号和震源PSS信息(里面包含VSS的状态信息,包括扫描信息,磁盘剩余空间和错误提示)。VSS记录器把主文件和备份文件分别记录在记录器里面的两个PCMCIA卡里[3]。

VSS系统有三个执行程序:VSS VIEWER,VSS2SEG和VSS QC程序。VSS VIEWER程序的作用是采集和查看VSS数据;VSS2SEG程序的作用是生成SEG-2文件;VSS QC的作用是进行VSS系统的日检。

VSS记录器的数据包含VSS头段信息,VSS数据块和PSS数据(包含VSS状态),它的数据量是每秒的扫描长度占9006字节,这样一个12秒的扫描长度大概占0.1MB的空间。译码器只有在接收到有效启动码或外部启动脉冲时,VSS头端信息才会被发送。手动启动译码器不会产生对VSS记录器产生数据。

在一个正常扫描结束前,如果该扫描被终止,将不会产生VSS状态信息,同时PSS信息也不会包含VSS状态信息,但在PSS报告里会产生一个终止提示。

当译码器接收了一个有效启动命令,如果译码器又没有准备好扫描(这种情况在提升处于提升状态或箱体在参数设置状态时会发生)。这时候只有一个VSS头端信息和 PSS报告会被保存在卡里,“NOT READY”和“LIFTERROR”会显示提示该错误。

2 用笔记本代替VSS记录器进行VSS数据采集

除了VSS记录器以外,通过装有Pelton软件的笔记本也可以进行震源输出信号的采集,在使用笔记本进行采集时有以下几个注意事项:

(1)不管是采用 Ethernet界面还是老版本的VIBPRO箱体,都需要用串口线把VIBPRO译码器的5口(该口连接到INTERFACE板UART D口,GPSMAP也用这口进行导航通讯)用于和笔记本电脑的串口相连。

(2)采集时,使用VSS文件夹里的VSSViewr程序。

(3)在VSS setting里面选择正确的端口,并勾选上“save data to file”,同时选择保存路径。

(4)在点击“ACQUIRE”进行采集时,该程序只能采集有仪器发出的遥控启动命令,不支持震源操作手的手动启动。作为测试,你可以在译码器后面的JE接头做一个连接J,K端的按钮开关,通过触动开关短接J,K端,就相当于遥控启动,从而使能采集命令。

(5)当笔记本在待机状态时,VSS VIEWER程序仍能够连续采集,这样在施工时,就可以把笔记本盖上,方便了采集。

(6)另外还需要在仪器上创建索引文件,根据编码器的扫描索引记录炮点的详细信息。

这就需要你在ENCODER程序里勾选上“Enable index file saving”。

3 VSS系统测试

在PELTON电子控制系统的后面板上有一个VSS旋钮,它的主要作用就是通过调整VSS旋钮到某一档位,来对VSS系统进行测试。

进行VSS测试的目的是为了确定VSS系统的信噪比,动态范围和系统噪音等性能。它选用的测试参数是VPKOP程序里面SWEEP菜单里面的Vss Tst扫描参数,如图1所示。该扫描参数是五部分组成的分段扫描,不同的段有不同的测试目的。第一段为0～2 s,是一个初值时间为0.5 mV,幅值1.2 V的脉冲;第二段为2 s～4 s,是一个频率为40.818 Hz单频信号,幅值为1.2 V;第三段为4 s～6 s,是一个频率为40.818 Hz的单频信号,幅值为1.2 mV;第四段为6 s～8 s,是一个高频噪音信号;第五段为8 s～10 s,是暂停形式,没有任何输出。

执行这个扫描时,只需把VSS的测试旋钮打到7、8档,就可以完成对VSS系统所有的性能测试。

图1 扫描1库选择VssTst扫描类型示意图

VSS的8个测试旋钮的7个档位有自己不同作用或者说测试项目,1档为正常生产时的档位,意味着在可控震源正常采集时必须打到1档,否则会发生激发的异常,这种情况在实际施工中时有发生,初次排除故障时,经常导致花费很长时间来排除。而其中的2～6档,则可以完成对VSS的某个单项的测试。

4 结束语

可控震源做为一种高效低成本的地震勘探激发源被广泛应用于全球各大油气田的勘探生产,本文旨在把作者自己在实际生产中的经验与诸位同行分享,希望能对PELTON的VSS系统的开发应用者提供一些建议和帮助,如有欠妥之处请批评指正。

[1] 夏 勇,编译.可控震源高保真地震数据采集方法[M].物探装备,2000,10(2)

[2] 张留争.采用428XL仪器实现高保真可控震源三维地震采集[M].物探装备,2007,17(4)

[3] PELTON Company Inc.PELTON VIB PRO Manuals.2003(资料)

The vibrator source signature system(VSS)of pelton electronic control sys- tem.

Bai Xiaojun and Wang Guangde.

Vibrator Source Signature is a system for automatically recording vibrator output signal in real time for each sweep,typically in HFVS system.This paper is intended to introduce VSS.Practically,laptop is used to record the vibrator output data.Switch position on the VSS Test rotary switch is located on the vibrator connector panel.

VSS;recorder;recording in real time;raw accelerometer data;VSS test

P631.4+37

B

1004-9134(2011)04-0021-02

白小军,男,工程师,1993年毕业于石油大学(华东)物探专业。一直从事地震仪相关工作,目前在东方地球物理公司国际勘探事业部从事国际项目支持。邮编:072751

2011-03-02编辑姜 婷)

PI,2011,25(4):21～22

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