428XL 仪器在可控震源与井炮混合采集中的方法探讨

杨勇

（东方地球物理勘探有限责任公司辽河物探处，辽宁 盘锦 124010）

随着多年地震采集项目的深入发展，安全、环保、高效的地震采集方式已经趋于常态，这也给地震采集工作提出了更高的要求，从采集方法、软硬件升级、生产组织形式、人员管理等各个方面都需要不断的提高和完善，根据不同的地区、不同的项目、不同的地表，因地制宜地的制定采集方案。国外某地震采集项目，由于工区内沼泽、河流、农田、雨林、灌丛、城镇等地形交错纵横，采用单一激发方式不能满足施工要求，最终采用了可控震源与井炮混合采集的方法。根据法国Sercel 公司推出的428XL 地震采集仪器的性能及使用方法，调整仪器的硬件连接和参数配置可以实现不同激发方式的混合施工。

1 428XL 硬件连接

因为不同的激发方式采用不同的激发设备，这就要求在硬件方面，至少要有两个接口才能实现同时连接两个不同类型的激发设备。幸运的是，图1 所示的428XL 仪器中的LCI-428（Line Control Interface）提供了两个遥爆控制器接口，可以连接两种不同类型的震源控制器。我们将VE464 DPG（Digital Pilot Generator）连接到Blaster 1 接口，用来控制可控震源。VE464 可以使用数字电台连接震源施工，比模拟电台抗干扰能力强，回传速度快，并且可以同时传送GPS 差分信号。Shot Pro II 连接到Blaster 2 接口，用来控制炸药震源的激发。

2 仪器参数设置

（1）Crew setup（队伍设置）

Default line data rate（默认大线传输率）选择默认情况下大线传输率，428 大线有8Mbit/s 和16Mbit/s 两种选择。Time management（时间管理）设置选择确定放炮时所要使用的时钟。

Internal Clock（内部时钟）：服务器工作站的时钟与放炮时间实现同步。Source Controller：（从震源控制器连接），针对爆炸作业。

图1 LCI-428 端口与遥爆控制器等外围设备的连接图

GPS：放炮时间与连接到 LCI-428 设备的 GPS 接收器的GPS 时间实现同步。采集TB 的 GPS 时间记录在扩展头段中。我们使用的时钟GPS 类型为Acutime2000.

（2）Process type setup（处理类型设置）

这里主要注意的是Firing order（点火命令）部分和Auxiliaries（辅助道）部分。“Firing order”确定连接的LCI 序列号。Auxiliaries 确定辅助道参数，如果使用了数字Pilot，可直接用Ve464 中的基本类型标签或采集类型中确定基本类型时的列名称确定。自相关或互相关将导致系统生成两个辅助记录道（一个记录道用于相关峰值的正时间一侧，另一个记录道则用于负时间一侧）。要想指定用哪个辅助记录道来记录正（负）时间一侧，可在该记录道的描述上附加一个正（负）号。在可控震源模式下，基本类型设置主要定义起始坡度、结束斜坡、相位、扫描时间、频率、振幅等。

（3）Radio Management setup（电台管理设置）

定义是否同时传送差分信号，并定义差分信号的校验率(影响传输重复率，必须和主站中设置的一致，RTK 模式大于1000)。根据通讯情况调整电台发射功率（Power Tx），因为有放大器，不必调的太大。电台信道（Channel）和波特率（Baud Rate）必须与震源相一致。如果使用中继，选定Repeater（中继器）的级数及参数。

3 遇到的问题及解决方法

（1）仪器震源联机问题。使用VE464 震源控制箱体，在给DPG 和DSD 升级更新软件后，仪器不能启动震源，联机不成功。Trimble SPS855 给VE464 给提供1PPS 时钟信号，并且SPS855 还可以作为主站，给震源提供差分信号，如果没有此信号VE464 不能工作。如图2 所示。

图2 使用Raveon 电台传输差分信号

经过反复排查后，排除硬件故障，利用服务器内部命令（gpsShow）查看GPS 状态，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。

$GPGGA 表明该语句为Global Positioning System Fix Data（GGA）GPS 定位信息，这是一帧GPS 定位的主要数据，也是使用最广的数据。$GPGGA 语句包括17 个字段：语句标识头，世界时间，纬度，纬度半球，经度，经度半球，定位质量指示，使用卫星数量，水平精确度，海拔高度，高度单位，大地水准面高度，高度单位，差分GPS 数据期限，差分参考基站标号，校验和结束标记(用回车符＜CR＞和换行符＜LF＞)，分别用14 个逗号进行分隔。

从上面的显示可以很明显发现，GPS 状态为非差分定位，而SPS855 作为基站是应该提供差分信号的，经过与Trimble公司技术部门和Sercel 工程师等多方沟通，最终确定是GLONASS 卫星暂停了该项服务问题，解决方法是在SPS855 中禁用GLONASS 卫星，只使用GPS，设置后，通讯恢复正常，仪器和震源能够正常联机。

具体设置如下：①打开电脑网络连接中的“本地连接”，点击“属性”，双击“Internet 协议（TCP/IP）”，选择“自动获得IP 地址、自动获得DNS 服务器地址”；②连接接收机。用网线将接收机跟电脑连接起来，然后打开电脑的 IE 浏览器，在地址栏输入“169.254.1.0”（此IP 地址为接收机默认IP 地址），然后在弹出的对话框中分别输入用户名和密码。③确定后，浏览器显示接收机主界面，表示连接成功。如果是第一次连接，界面默认语言为英文，可点击界面右上角的中国国旗，切换成中文界面。④连接上接收机后，首先点击“接收机状态”中的“接收机选项”栏，可以看到接收机的状态摘要。⑤图3，在“卫星”选项下，选择“启用/禁用”，启用全部GPS 选项，禁用全部GLONASS 选项。⑥在“I/O 配置”中选择“端口配置”，分别配置串口1/Lemo，禁用CMR。⑦配置串口2/调制解调器1，输出项选择CMRx。⑧图4，配置串口3/调制解调器2，NMEA 项下面分别选择GGA(1Hz)，GSA(1Hz), VTG(1Hz), ZDA(1Hz)，其他项全部选择“关”。

图3 卫星启用/禁用窗口

图4 I/O 配置窗口

（2）Shot Pro II 爆炸机使用数字雷管的设置问题。该项目使用RIOTRONIC XS 数字雷管和与之配套的RIOTRONIC XS Tester-Shooter 放炮设备，该设备可以与BOOMBOX、SHOT PRO II 等爆炸机配合使用，用于地震采集中的井炮激发。该项目使用RIOTRONIC XS Tester-Shooter 与SHOT PRO II 配合使用，通常情况下，我们使用电雷管，这种状况下，Shot Pro II 爆炸机的零时调整，只需要调整启动延迟，编码器延迟和无线电台参考延迟三个参数即可。必须在设置启动延迟后,再调节无线电参考延迟,使得1S 的计时标志与译码器钟TB 对齐。但是，由图5 可以看出，RIOTRONIC XS数字雷管本身存在95.2ms 的固有延迟。常规方法还不能做到零时调整。

经过研究发现，可以通过调整Shot Pro II 爆炸机中的软件参数，输入RIOTRONIC XS 数字雷管的固有延迟，使得1S的计时标志与译码器钟TB 对齐，可以达到零时调整的目的。

4 结语

通过对428XL 仪器的硬件连接和软件设置，达到了使用两种不同类型震源混合使用的目的。在实际使用过程中，解决了遇到的各种问题。

图5 Tester-Shooter 时序图