物探測量故障診斷分析與處理對策

王發(fā)軍

摘 要： GPS測量儀器有多種類型，應用范圍也越來越廣，更新速度日新月異，受自然環(huán)境、氣候、人為操作和管理缺陷的影響，往往會因為測量儀器的故障而導致生產(chǎn)停滯。本文介紹了物探測量GPS維修中出現(xiàn)的常見故障問題，分析了造成GPS故障的多種內(nèi)外因素，并結合物探工作實際，采取科學管理方式，及時判斷和排除故障，嚴格按規(guī)程操作，提出了判斷和排除GPS故障的方法，保證測量儀器的完好率，保障項目的順利進行。

關鍵詞： 物探測量； GPS； 故障； 流動站； 維修

前 言

在運用物探方法進行野外觀測時，通常將物探測網(wǎng)按設計的測網(wǎng)密度布設到實地，這種由物探工作需要而進行的測量工作，叫做物探測量。GPS測量儀器有多種類型，應用范圍也越來越廣，更新速度日新月異。GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)國際標準格式是國際通用的RINEX數(shù)據(jù)格式， GPS儀器均要遵守的國際標準格式，而各種不同類型的GPS儀器采集靜態(tài)數(shù)據(jù)由于計算方法，軟件開發(fā)途徑，技術壟斷等因素，均又有各自的原始數(shù)據(jù)的采集格式，如果各種儀器能夠支持將各自的原始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集格式，轉(zhuǎn)換成國際通用的RINEX數(shù)據(jù)格式，就可將各種不同類型儀器采集的GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)聯(lián)合處理，從而實現(xiàn)各種儀器聯(lián)合布網(wǎng)，聯(lián)合數(shù)據(jù)采集，聯(lián)合數(shù)據(jù)共享的目的.

例如：實時差分GPS定位系統(tǒng)，到現(xiàn)在所擁有的GPS定位儀器已涉及天寶、萊卡等數(shù)種類型。近年來，隨著年度勘探工作量的劇增，工區(qū)環(huán)境愈見復雜，受管理、操作及環(huán)境的影響，導致GPS故障率增高，影響生產(chǎn)進度和質(zhì)量。因此，掌握GPS常見故障的判斷與維修方法，并使其處于良好的工作狀態(tài)就顯得非常重要了。本文從導致GPS故障的多種因素入手，提出了判斷和排除GPS故障的方法。

1 導致物探測量GPS故障的因素分析

在勘探測量工作過程中，各類GPS設備往往會出現(xiàn)損壞或數(shù)據(jù)誤差。主要因素表現(xiàn)在：

1.1 儀器管理混亂。測量儀器應指派專人管理，且管理員必須具備一定的儀器使用知識。但在施工過程中，因現(xiàn)場人員混雜而導致儀器管理混亂，造成儀器附件丟失，甚至儀器損壞。

1.2 儀器保養(yǎng)不夠。測量儀器應定期進行維修保養(yǎng)，但由于施工任務繁重，經(jīng)常會出現(xiàn)長期連續(xù)使用而得不到維修保養(yǎng)，因此導致儀器損壞。

1.3 測量儀器的操作不當。GPS屬于高精密設備，對儀器的操作必須要嚴格按照規(guī)程進行，否則會降低儀器的靈敏度，使得測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。因測量儀器更新頻繁，且操作人員對新儀器不熟悉，往往會因操作失誤而導致儀器損壞或測量精度出現(xiàn)問題。

1.4 測量作業(yè)的自然環(huán)境和氣候惡劣。測量施工環(huán)境惡劣，高溫、高濕、干旱、風沙大的自然環(huán)境和氣候?qū)x器的損傷非常大。如，氣候潮濕地區(qū)，GPS的故障多為信號被遮擋、GPS接口銹蝕明顯，導致儀器接觸不良。風沙較大地區(qū)，GPS的故障多為主機和連線接口中沙塵多，連線斷裂等。海水具有腐蝕性，GPS故障多為部件燒毀或銹蝕老化。

2 物探測量GPS常見故障判斷

目前，物探野外施工中使用的測量儀器主要有麥格天寶公司、萊卡公司生產(chǎn)的GPS和海上GPS幾大系列。GPS設備組成分為四部分：

2.1 主機、附件和電臺部分。返修的故障集中在：主機開關機頻繁、面板開裂、按鍵損壞、邏輯文件增多、性能老化、主機反應變慢等。周圍有遮擋物、連線接口銹蝕或老化，以及電池不供電均會導致主機發(fā)生故障。

2.2 電臺部分。返修的故障集中在：非正常操作或內(nèi)部溫度高導致面板損壞；電壓低、天線過低參數(shù)不匹配導致信號弱；數(shù)據(jù)線損壞導致信號不發(fā)射。

2.3 手簿。返修的故障集中在：觸摸屏壞、鍵盤失靈、數(shù)據(jù)接口損壞和應用軟件丟失。

2.4 附件。返修的故障集中在：連接線損壞、差分桿斷、基座壞等。

3 物探測量GPS故障的維修方法

（1）對主機接口定期進行檢查、測試、維修、保養(yǎng)。對銹蝕嚴重的、已導致數(shù)據(jù)通訊不暢的接口進行除銹、除塵，清潔、干燥處理，對已損壞的及時進行更換，并對各接口進行性能測試，合格后返回用于施工生產(chǎn)，避免因主機接口問題影響正常的測量工作。（2）規(guī)范手簿觸摸屏的使用和維護方法。使用觸摸屏過程中應避免擦拭、刮碰，禁用較大的物體點擊觸摸屏。在進入植被密集的區(qū)域前應關閉觸摸屏。關閉手簿后，應對屏幕進行清潔處理，特別要仔細清理屏幕周邊縫隙，以免影響正常使用。（3）接收機接收衛(wèi)星信號慢。首先應檢查設備連線是否存在故障。其次因長期不使用或重新復位，接收機保存的坐標與實際位置相差很大，導致信號接收慢。對于此類故障，只要坐標按照實際位置重新設置一下即可解決。另外，接收機的內(nèi)存電池電量低也會導致內(nèi)存數(shù)據(jù)丟失，造成接收衛(wèi)星信號慢，嚴重時甚至接收不到信號，因此平時要注意充電維護。（4）流動站接收不到差分信號。主要原因是：流動站設置和主站不匹配，包括頻率、解調(diào)方式等；電纜線內(nèi)部接頭接觸不良；主站數(shù)據(jù)鏈發(fā)射不正常。對于此類故障，首先應檢查連線是否正常，必要時進行更換。其次是核對流動站及主站的設置參數(shù)，確保一致。還應檢查主站數(shù)據(jù)鏈發(fā)射是否正常。（5）流動站初始化不正常。導致此類故障的原因是：多路徑效應，尤其是在穿越較大水域、高層建筑群等特殊區(qū)域時會出現(xiàn)，在選擇天線位置時應注意避開此類區(qū)域；空間衛(wèi)星分布的幾何圖形不好，應合理設置鎖定衛(wèi)星的仰角；電磁等外界干擾也會使流動站初始化不正常，實際工作中應注意避開高壓線、發(fā)射塔等可能會產(chǎn)生電磁的區(qū)域。（6）避免拉、拽、刮、折手簿線和用力扭轉(zhuǎn)接口等錯誤行為。儀器操作員應盡量避免手簿電纜與各類植被的刮扯及人為的生拉硬拽，嚴禁經(jīng)常插拔接口及扭轉(zhuǎn)接口行為的發(fā)生。出現(xiàn)問題的電纜應及時更換，并盡快通知專業(yè)人員維修。（7）專人負責電瓶（電池）的充放電工作。對使用的電瓶（電池）進行單獨放電處理，針對電壓不穩(wěn)情況采取接入穩(wěn)壓電源的方式，以保證電瓶（電池）能夠平穩(wěn)充電，延長電量。（8）其他故障處理。無論是天寶、萊卡還是海上GPS設備，主站的電壓都不能超過額定電壓，否則會燒壞保險絲。傳輸測量的理論坐標時，在坐標系設置中未設置投影，或者其中的比例因子輸入不正確。這些均有可能導致GPS定位系統(tǒng)工作不正常，因此在坐標系的實質(zhì)過程中必須保證各項測量參數(shù)均準確無誤。高溫、低溫、潮濕、風沙均可能對GPS造成影響，出現(xiàn)測量假值或儀器不工作。因此，必須采取有效的措施來保護設備，如配備太陽傘、儀器包、防潮膜等，應該會取得較好的效果。（9）對操作人員進行相關的技術培訓，規(guī)范儀器使用。技術不熟練、責任心不強會造成操作失誤，因而導致儀器的應用軟件丟失，嚴重耽誤施工生產(chǎn)。為此，應派專人負責對操作員進行強化訓練和責任心教育，并對操作員進行操作考核。這一舉措，效果比較顯著。

參考文獻

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