張小柱

（東方地球物理公司裝備服務處長慶作業(yè)部 寧夏 銀川）

0 引言

將GPS技術(shù)應用到遙爆設(shè)備中，通過GPS設(shè)備實時采集炮點的位置信息，可以實現(xiàn)對炮點的監(jiān)控，從而減少錯炮、漏炮等人為失誤。目前在國內(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有安裝GPS接收設(shè)備，為了實現(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，其應用軟件也支持GPS設(shè)備的應用。在主機箱體內(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GARMINGPS是民用GPS業(yè)界第一品牌，具有收星快速、信號穩(wěn)定、功耗小的特點，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插頭用作當編碼器使用時與儀器系統(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模塊時按照圖2的方法與PT08E12-10S-SR10芯插頭進行連接。

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位置進行固定，模塊接口各腳分別按圖3的對應關(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功能應用

BoomBox譯碼器GPS功能的操作比較簡單，無論是內(nèi)置或外置GPS模塊，譯碼器參數(shù)不需要修改，通過面板上的GPS按鈕進行數(shù)據(jù)采集，GPS接收狀態(tài)通過指示燈顏色的變化來反映。采集炮點GPS坐標時，炮手將GPS天線對準炮點位置后按下GPS按鈕，首先GPS指示燈紅燈常亮4秒后（紅燈亮的時間與采集GPS數(shù)據(jù)速度有關(guān)，有時長有時短，初次采集時時間較長）變綠燈，說明接收的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GPS數(shù)據(jù)[3]。采集結(jié)束后炮點的GPS信息自動保存，放炮時隨驗證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，炮手采集完炮點的GPS坐標后，GPS數(shù)據(jù)隨充電信息一同通過電臺發(fā)往儀器，此時BBView軟件界面上顯示GPSacquired（GPS已采集），見圖5。

圖5 BBView軟件顯示GPS已采集

圖6是點火后BBView軟件界面顯示的炮點GPS坐標信息：N38°26.9583、E106°19.2727

圖6 點火后BBView軟件顯示的炮點GPS坐標

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)具有了完善的炮點定位的功能。在實際的生產(chǎn)中，要根據(jù)所配套使用的地震儀器，對儀器參數(shù)（基準面類型、投影類型）進行相應的設(shè)置及SPS文件的導入。具體設(shè)置需要閱讀所用儀器的用戶手冊，本文不作論述。有了GPS的實時監(jiān)控，儀器操作人員能夠及時地發(fā)現(xiàn)問題并核實井位坐標，避免質(zhì)量事故的發(fā)生。

5 結(jié)束語

GPS技術(shù)在物探測量中應用十分廣泛，多數(shù)儀器人員在這一領(lǐng)域相對比較生疏，有許多的知識需要學習理解，本文以GARMINGPS模塊為例介紹了在Boom Box遙爆系統(tǒng)中實現(xiàn)GPS功能的方法，期望為對GPS技術(shù)應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）