張小柱

（東方地球物理公司裝備服務(wù)處長(zhǎng)慶作業(yè)部 寧夏 銀川）

0 引言

將GPS技術(shù)應(yīng)用到遙爆設(shè)備中，通過(guò)GPS設(shè)備實(shí)時(shí)采集炮點(diǎn)的位置信息，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)炮點(diǎn)的監(jiān)控，從而減少錯(cuò)炮、漏炮等人為失誤。目前在國(guó)內(nèi)炸藥震源激發(fā)中，Boom Box遙爆系統(tǒng)是常用的設(shè)備之一，早期的硬件配置中沒(méi)有安裝GPS接收設(shè)備，為了實(shí)現(xiàn)上述功能，需要為該系統(tǒng)增加GPS設(shè)備（或模塊）。

1 Boom Box遙爆系統(tǒng)GPS現(xiàn)狀

該系統(tǒng)雖然沒(méi)有配置GPS設(shè)備，但在面板上安裝有GPS按鈕和GPS工作狀態(tài)指示燈，用于GPS數(shù)據(jù)的采集和狀態(tài)指示，其應(yīng)用軟件也支持GPS設(shè)備的應(yīng)用。在主機(jī)箱體內(nèi)部只有一塊主板，有一定的空間內(nèi)置GPS設(shè)備，這使用戶增加GPS設(shè)備成為可能。

2 Boom Box GPS功能實(shí)現(xiàn)方法

用戶根據(jù)需要可以選擇內(nèi)置或外置GPS模塊，常用的模塊輸出電平有RS232、TTL及兩種兼容格式。Boom Box系統(tǒng)默認(rèn)的電平是RS232電平，如果GPS模塊僅輸出TTL電平，則必須先在BoomBox主板上做以下設(shè)置[1]：

第一步：從主板插座上拔掉集成塊IC8（MAX3232或ADM3202）；

第二步：在取掉后的IC8的插孔上分別把12針和13針、11針和14針短路。

只有完成了以上設(shè)置，才能夠保證輸出為TTL電平的GPS模塊與Boom Box正常連接，如果GPS模塊輸出為RS232電平，則不需要做以上設(shè)置。美國(guó)GARMINGPS是民用GPS業(yè)界第一品牌，具有收星快速、信號(hào)穩(wěn)定、功耗小的特點(diǎn)，所以為Boom Box譯碼器安裝GARMIN15LGPS模塊是我們的首選，GARMIN15L模塊接口定義見(jiàn)表1[2]。

表1 GARMIN15L模塊接口定義

2.1 外置GPS設(shè)備（以外置GARMIN15L模塊為例）

BoomBox遙爆系統(tǒng)有兩種插頭：FEMALE 37DSUB插頭用作當(dāng)編碼器使用時(shí)與儀器系統(tǒng)的連接，PT08E12-10S-SR插頭用于譯碼器的使用。圖1是Boom Box譯碼器PT08E12-10S-SR10芯插頭功能定義[1]。

PT08E12-10S-SR10芯插頭的E腳用于連接GPS設(shè)備，外置GARMIN15L模塊時(shí)按照?qǐng)D2的方法與PT08E12-10S-SR10芯插頭進(jìn)行連接。

圖1 PT08E12-10S-SR插頭功能定義

2.2 內(nèi)置GPS設(shè)備（以內(nèi)置GARMIN15L模塊為例）

首先將GARMIN15L模塊單獨(dú)固定在一塊電路板上，取出BoomBox譯碼器主板，把固定好GARMIN模塊的小板安裝在主板的適當(dāng)位置進(jìn)行固定，模塊接口各腳分別按圖3的對(duì)應(yīng)關(guān)系與BoomBox主板的X2、JMP4、J3M1插頭連接，這樣GARMINGPS模塊與Boom Box主板就建立了通訊關(guān)系。

圖3 內(nèi)置GARMIN15L模塊連線圖

然后在譯碼器外部選擇合適的位置打孔安裝GPS天線，圖4是內(nèi)部安裝好GARMINGPS模塊的Boom Box譯碼器。

圖4 安裝了GARMINGPS15L模塊的譯碼器

3 GPS功能應(yīng)用

BoomBox譯碼器GPS功能的操作比較簡(jiǎn)單，無(wú)論是內(nèi)置或外置GPS模塊，譯碼器參數(shù)不需要修改，通過(guò)面板上的GPS按鈕進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，GPS接收狀態(tài)通過(guò)指示燈顏色的變化來(lái)反映。采集炮點(diǎn)GPS坐標(biāo)時(shí)，炮手將GPS天線對(duì)準(zhǔn)炮點(diǎn)位置后按下GPS按鈕，首先GPS指示燈紅燈常亮4秒后（紅燈亮的時(shí)間與采集GPS數(shù)據(jù)速度有關(guān)，有時(shí)長(zhǎng)有時(shí)短，初次采集時(shí)時(shí)間較長(zhǎng)）變綠燈，說(shuō)明接收的GPS數(shù)據(jù)正常，綠燈常亮表示接收的是差分信息，綠燈閃爍表示不是差分信息；若紅燈常亮表明無(wú)GPS數(shù)據(jù)[3]。采集結(jié)束后炮點(diǎn)的GPS信息自動(dòng)保存，放炮時(shí)隨驗(yàn)證TB、井口數(shù)據(jù)一同發(fā)往儀器。

4 GPS狀態(tài)監(jiān)控

在儀器上使用Boom Box系統(tǒng)提供的BBView軟件可以監(jiān)視譯碼器接收的GPS信息，炮手采集完炮點(diǎn)的GPS坐標(biāo)后，GPS數(shù)據(jù)隨充電信息一同通過(guò)電臺(tái)發(fā)往儀器，此時(shí)BBView軟件界面上顯示GPSacquired（GPS已采集），見(jiàn)圖5。

圖5 BBView軟件顯示GPS已采集

圖6是點(diǎn)火后BBView軟件界面顯示的炮點(diǎn)GPS坐標(biāo)信息：N38°26.9583、E106°19.2727

圖6 點(diǎn)火后BBView軟件顯示的炮點(diǎn)GPS坐標(biāo)

在完成了BoomBox遙爆系統(tǒng)與GPS設(shè)備（或模塊）的硬件連接后，該系統(tǒng)具有了完善的炮點(diǎn)定位的功能。在實(shí)際的生產(chǎn)中，要根據(jù)所配套使用的地震儀器，對(duì)儀器參數(shù)（基準(zhǔn)面類型、投影類型）進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置及SPS文件的導(dǎo)入。具體設(shè)置需要閱讀所用儀器的用戶手冊(cè)，本文不作論述。有了GPS的實(shí)時(shí)監(jiān)控，儀器操作人員能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并核實(shí)井位坐標(biāo)，避免質(zhì)量事故的發(fā)生。

5 結(jié)束語(yǔ)

GPS技術(shù)在物探測(cè)量中應(yīng)用十分廣泛，多數(shù)儀器人員在這一領(lǐng)域相對(duì)比較生疏，有許多的知識(shí)需要學(xué)習(xí)理解，本文以GARMINGPS模塊為例介紹了在Boom Box遙爆系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)GPS功能的方法，期望為對(duì)GPS技術(shù)應(yīng)用有興趣的同行提供幫助。

[1]Seismic Source.Boom Box Manual Appendix Drawings.2003（資料）

[2]Garmin International.Garmin Gps 15H＆5L technical specifications.2006（資料）

[3]Seismic Source.Boom Box Dynamite Controller User's Manual.2005（資料）