PELTON電子控制系統(tǒng)的VSS部分

白小軍 王光德

(1.東方地球物理公司國際勘探事業(yè)部 河北涿州) (2.東方地球物理公司裝備事業(yè)部震源服務(wù)中心 河北涿州)

PELTON電子控制系統(tǒng)的VSS部分

白小軍1王光德2

(1.東方地球物理公司國際勘探事業(yè)部 河北涿州) (2.東方地球物理公司裝備事業(yè)部震源服務(wù)中心 河北涿州)

PELTON電控箱體的VSS系統(tǒng)(VIBRATOR SIGNATURE SYSTEM)最早是為了滿足HFVS地震數(shù)據(jù)采集而研發(fā)的一套震源原始輸出信號的記錄系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠把原始加速度表等數(shù)據(jù)記錄到PCMCIA卡,同時(shí)把VSS操作狀態(tài)反饋到儀器上;在實(shí)際使用中也可以使用筆記本電腦代替VSS記錄器進(jìn)行震源輸出信號的存儲;目前有些震源技術(shù)人員對PELTON電控系統(tǒng)控制面板上的VSS旋鈕功能不太了解,由于誤操作常常導(dǎo)致會出現(xiàn)一些故障。文章主要對上述三個(gè)方面的問題做了介紹。

VSS;記錄器;實(shí)時(shí)記錄;原始加速度表信號;系統(tǒng)測試

0 引 言

高保真可控震源數(shù)據(jù)采集技術(shù)(HFVS)對采集到的震源實(shí)際輸出的信號進(jìn)行數(shù)據(jù)反演,替代了傳統(tǒng)對參考信號的互相關(guān)處理,有效減少了震源諧波畸變對地震資料品質(zhì)的影響,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、高效的可控震源地震采集。目前對震源實(shí)際輸出的信號進(jìn)行記錄有兩種方法,一種是使用428XL儀器的無線中繼站,另外還可以使用震源上電控箱體的原始信號保存功能和相應(yīng)媒介來實(shí)現(xiàn)這一功能[1、2]。

PELTON電子控制系統(tǒng)VSS(VIBRATOR SIGNATURE SYSTEM)系統(tǒng),即震源譯碼器原始信號的實(shí)時(shí)記錄系統(tǒng),是PELTON電控系統(tǒng)為進(jìn)行HFVS采集而設(shè)計(jì)的一個(gè)系統(tǒng),現(xiàn)在ISS這種高效數(shù)據(jù)采集方法也需要電控系統(tǒng)具備這項(xiàng)功能,應(yīng)用這個(gè)系統(tǒng)可以直接通過VSS系統(tǒng)在震源譯碼器上實(shí)時(shí)記錄震源實(shí)際輸出的原始信號。

1 VSS總體介紹

VSS系統(tǒng)的主體是VSS記錄器,它的主要作用是把原始加速度表數(shù)據(jù)記錄到標(biāo)準(zhǔn)PCMCIA卡里,同時(shí)把VSS操作狀態(tài)作為PSS報(bào)告的一部分反饋到中央處理器或控制電腦的Pelton應(yīng)用程序里。它的數(shù)據(jù)接收來自于VIBPRO的譯碼器,實(shí)時(shí)狀態(tài)信息通過控制電腦上的WVSig32程序來顯示,最后,通過控制電腦上的Vss2Seg程序融合來自VSS記錄器和Vib Pro編碼器的文件,并以SEG-2文件保存文件。

同時(shí)VSS記錄器上預(yù)留VGA接口,允許震源操作手在記錄震源輸出數(shù)據(jù)的同時(shí),通過預(yù)裝的震源炮點(diǎn)進(jìn)行導(dǎo)航,這一套功能通過 GPS-MAP程序來實(shí)現(xiàn)。

VSS系統(tǒng)保存每臺震源每次掃描的以下信息:原始加速度表數(shù)據(jù)(平板和重錘)、震源參考信號、出力信號(是通過VSS程序后期計(jì)算的,并不是直接從譯碼器獲得)、炮點(diǎn)位置信息、文件號,線號 ,炮點(diǎn)樁號和震源PSS信息(里面包含VSS的狀態(tài)信息,包括掃描信息,磁盤剩余空間和錯(cuò)誤提示)。VSS記錄器把主文件和備份文件分別記錄在記錄器里面的兩個(gè)PCMCIA卡里[3]。

VSS系統(tǒng)有三個(gè)執(zhí)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數(shù)據(jù);VSS2SEG程序的作用是生成SEG-2文件;VSS QC的作用是進(jìn)行VSS系統(tǒng)的日檢。

VSS記錄器的數(shù)據(jù)包含VSS頭段信息,VSS數(shù)據(jù)塊和PSS數(shù)據(jù)(包含VSS狀態(tài)),它的數(shù)據(jù)量是每秒的掃描長度占9006字節(jié),這樣一個(gè)12秒的掃描長度大概占0.1MB的空間。譯碼器只有在接收到有效啟動碼或外部啟動脈沖時(shí),VSS頭端信息才會被發(fā)送。手動啟動譯碼器不會產(chǎn)生對VSS記錄器產(chǎn)生數(shù)據(jù)。

在一個(gè)正常掃描結(jié)束前,如果該掃描被終止,將不會產(chǎn)生VSS狀態(tài)信息,同時(shí)PSS信息也不會包含VSS狀態(tài)信息,但在PSS報(bào)告里會產(chǎn)生一個(gè)終止提示。

當(dāng)譯碼器接收了一個(gè)有效啟動命令,如果譯碼器又沒有準(zhǔn)備好掃描(這種情況在提升處于提升狀態(tài)或箱體在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)時(shí)會發(fā)生)。這時(shí)候只有一個(gè)VSS頭端信息和 PSS報(bào)告會被保存在卡里,“NOT READY”和“LIFTERROR”會顯示提示該錯(cuò)誤。

2 用筆記本代替VSS記錄器進(jìn)行VSS數(shù)據(jù)采集

除了VSS記錄器以外,通過裝有Pelton軟件的筆記本也可以進(jìn)行震源輸出信號的采集,在使用筆記本進(jìn)行采集時(shí)有以下幾個(gè)注意事項(xiàng):

(1)不管是采用 Ethernet界面還是老版本的VIBPRO箱體,都需要用串口線把VIBPRO譯碼器的5口(該口連接到INTERFACE板UART D口,GPSMAP也用這口進(jìn)行導(dǎo)航通訊)用于和筆記本電腦的串口相連。

(2)采集時(shí),使用VSS文件夾里的VSSViewr程序。

(3)在VSS setting里面選擇正確的端口,并勾選上“save data to file”,同時(shí)選擇保存路徑。

(4)在點(diǎn)擊“ACQUIRE”進(jìn)行采集時(shí),該程序只能采集有儀器發(fā)出的遙控啟動命令,不支持震源操作手的手動啟動。作為測試,你可以在譯碼器后面的JE接頭做一個(gè)連接J,K端的按鈕開關(guān),通過觸動開關(guān)短接J,K端,就相當(dāng)于遙控啟動,從而使能采集命令。

(5)當(dāng)筆記本在待機(jī)狀態(tài)時(shí),VSS VIEWER程序仍能夠連續(xù)采集,這樣在施工時(shí),就可以把筆記本蓋上,方便了采集。

(6)另外還需要在儀器上創(chuàng)建索引文件,根據(jù)編碼器的掃描索引記錄炮點(diǎn)的詳細(xì)信息。

這就需要你在ENCODER程序里勾選上“Enable index file saving”。

3 VSS系統(tǒng)測試

在PELTON電子控制系統(tǒng)的后面板上有一個(gè)VSS旋鈕,它的主要作用就是通過調(diào)整VSS旋鈕到某一檔位,來對VSS系統(tǒng)進(jìn)行測試。

進(jìn)行VSS測試的目的是為了確定VSS系統(tǒng)的信噪比,動態(tài)范圍和系統(tǒng)噪音等性能。它選用的測試參數(shù)是VPKOP程序里面SWEEP菜單里面的Vss Tst掃描參數(shù),如圖1所示。該掃描參數(shù)是五部分組成的分段掃描,不同的段有不同的測試目的。第一段為0～2 s,是一個(gè)初值時(shí)間為0.5 mV,幅值1.2 V的脈沖;第二段為2 s～4 s,是一個(gè)頻率為40.818 Hz單頻信號,幅值為1.2 V;第三段為4 s～6 s,是一個(gè)頻率為40.818 Hz的單頻信號,幅值為1.2 mV;第四段為6 s～8 s,是一個(gè)高頻噪音信號;第五段為8 s～10 s,是暫停形式,沒有任何輸出。

執(zhí)行這個(gè)掃描時(shí),只需把VSS的測試旋鈕打到7、8檔,就可以完成對VSS系統(tǒng)所有的性能測試。

圖1 掃描1庫選擇VssTst掃描類型示意圖

VSS的8個(gè)測試旋鈕的7個(gè)檔位有自己不同作用或者說測試項(xiàng)目,1檔為正常生產(chǎn)時(shí)的檔位,意味著在可控震源正常采集時(shí)必須打到1檔,否則會發(fā)生激發(fā)的異常,這種情況在實(shí)際施工中時(shí)有發(fā)生,初次排除故障時(shí),經(jīng)常導(dǎo)致花費(fèi)很長時(shí)間來排除。而其中的2～6檔,則可以完成對VSS的某個(gè)單項(xiàng)的測試。

4 結(jié)束語

可控震源做為一種高效低成本的地震勘探激發(fā)源被廣泛應(yīng)用于全球各大油氣田的勘探生產(chǎn),本文旨在把作者自己在實(shí)際生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)與諸位同行分享,希望能對PELTON的VSS系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用者提供一些建議和幫助,如有欠妥之處請批評指正。

[1] 夏 勇,編譯.可控震源高保真地震數(shù)據(jù)采集方法[M].物探裝備,2000,10(2)

[2] 張留爭.采用428XL儀器實(shí)現(xiàn)高保真可控震源三維地震采集[M].物探裝備,2007,17(4)

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

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

白小軍,男,工程師,1993年畢業(yè)于石油大學(xué)(華東)物探專業(yè)。一直從事地震儀相關(guān)工作,目前在東方地球物理公司國際勘探事業(yè)部從事國際項(xiàng)目支持。郵編:072751

2011-03-02編輯姜 婷)

PI,2011,25(4):21～22

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