王發(fā)軍

摘 要： GPS測量儀器有多種類型，應(yīng)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(dǎo)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(jié)合物探工作實際，采取科學(xué)管理方式，及時判斷和排除故障，嚴(yán)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(guān)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(shè)計的測網(wǎng)密度布設(shè)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(shù)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(fù)雜，受管理、操作及環(huán)境的影響，導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(shè)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(yīng)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(dǎo)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(yīng)定期進行維修保養(yǎng)，但由于施工任務(wù)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(dǎo)致儀器損壞。

1.3 測量儀器的操作不當(dāng)。GPS屬于高精密設(shè)備，對儀器的操作必須要嚴(yán)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(dǎo)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(fēng)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(dǎo)致儀器接觸不良。風(fēng)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(shè)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(guān)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(yīng)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(dǎo)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(dǎo)致面板損壞；電壓低、天線過低參數(shù)不匹配導(dǎo)致信號弱；數(shù)據(jù)線損壞導(dǎo)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(yīng)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(yán)重的、已導(dǎo)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(yīng)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(yīng)關(guān)閉觸摸屏。關(guān)閉手簿后，應(yīng)對屏幕進行清潔處理，特別要仔細(xì)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(yīng)檢查設(shè)備連線是否存在故障。其次因長期不使用或重新復(fù)位，接收機保存的坐標(biāo)與實際位置相差很大，導(dǎo)致信號接收慢。對于此類故障，只要坐標(biāo)按照實際位置重新設(shè)置一下即可解決。另外，接收機的內(nèi)存電池電量低也會導(dǎo)致內(nèi)存數(shù)據(jù)丟失，造成接收衛(wèi)星信號慢，嚴(yán)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(shè)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(yīng)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(shè)置參數(shù)，確保一致。還應(yīng)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(dǎo)致此類故障的原因是：多路徑效應(yīng)，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(yīng)注意避開此類區(qū)域；空間衛(wèi)星分布的幾何圖形不好，應(yīng)合理設(shè)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(yīng)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(yīng)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(yán)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(yīng)及時更換，并盡快通知專業(yè)人員維修。（7）專人負(fù)責(zé)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(shè)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(biāo)時，在坐標(biāo)系設(shè)置中未設(shè)置投影，或者其中的比例因子輸入不正確。這些均有可能導(dǎo)致GPS定位系統(tǒng)工作不正常，因此在坐標(biāo)系的實質(zhì)過程中必須保證各項測量參數(shù)均準(zhǔn)確無誤。高溫、低溫、潮濕、風(fēng)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(shè)備，如配備太陽傘、儀器包、防潮膜等，應(yīng)該會取得較好的效果。（9）對操作人員進行相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)，規(guī)范儀器使用。技術(shù)不熟練、責(zé)任心不強會造成操作失誤，因而導(dǎo)致儀器的應(yīng)用軟件丟失，嚴(yán)重耽誤施工生產(chǎn)。為此，應(yīng)派專人負(fù)責(zé)對操作員進行強化訓(xùn)練和責(zé)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

1.陳啟林，楊占龍. 巖性油氣藏勘探方法與技術(shù)[J]. 天然氣地球科學(xué). 2006（05）

2.劉立臣，秦樹春. 在困難地區(qū)進行測量的一種方法[J]. 西部探礦工程. 2000（06）

3.國家能源局.SY/T5171-2011陸上石油物探測量規(guī)[S].北京：石油工業(yè)出版社，2011.