CN104181584A - 一种在勘探禁炮区预警的方法 - Google Patents

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刘进宝
张慕刚
曾庆平
郭善力
尚永生
刘连喜
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黄艳林
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Abstract

本发明是在可控震源采集时在勘探禁炮区预警的方法，在勘探工区营地安装基站，在基站建立控制中心，控制中心同步震源禁区文件，在震源车辆上安装双精全球定位系统和电脑，用一个平板屏幕放在震源司机前面，主机安装导航软件和数字地震导航系统，在震源车辆上同步震源禁区文件，震源车辆通过数传电台实时将震源车辆位置发送给控制中心，震源车辆导航系统和控制中心快速计算到达设定的禁炮区边界距离，实时提示到禁炮区边界的最近距离并报警。本发明在遍布不明爆炸物和密集的油气管线区块测试效果良好，多台震源同时采集，安全运作超过百万小时，达到了零伤亡、零损坏。

Description

一种在勘探禁炮区预警的方法
技术领域
本发明属于地震勘探技术，是在可控震源采集时在勘探禁炮区预警的方法。
背景技术
进行陆上地震勘探采集作业，特别是在高安保风险地区以及油田区作业时，经常会碰到禁炮区（如地雷、危险爆炸物、油区管线等），如果不能及时发现，会带来很大的安保风险或对油田设施带来很大的破坏。为了解决这一问题，通常有以下做法：1、在专业清雷公司帮助下，在野外标记出雷区等危险爆炸物位置，或通过野外实测标记出油区管线等禁炮区域。2、车辆驾驶人员根据给定的禁炮区分布草图在野外识别地面禁炮区域标记，避免进入禁炮区。上述方法存在的主要问题是地面禁炮区域标记有可能被人为破坏；靠视力识别有可能不能及时发现或遗漏禁炮区域标记，造成误入，在恶劣天气条件下，风险更大；当发现有新的禁炮区时，不能及时准确通知野外各作业车辆。禁炮区不能及时预警，会造成人员伤亡和车辆损坏等严重后果。
发明内容
本发明目地在于提供一种可以减少大量的野外标识工作，实现震源车辆在到达禁区前能及时预警提示的在勘探禁炮区预警的方法。
本发明通过以下步骤实现：
1）在勘探工区营地安装基站，基站包括基站的硬件系统和软件系统，其中硬件系统包括：控制中心服务器、数传电台及电台通信塔，数传电台通过馈线与通信塔上的高增益天线相连接，与散落在工区各个位置的震源车建立星形无线通信网络。
所述的基站建在空旷地，天线高度要保证通信距离正常；数传电台另外一端通过高速串口数据线和控制中心服务器相连接，建立中心服务器到各个震源车的无线通信网络。
所述的软件系统包括了SPS及震源禁区数据管理程序，用以和各个震源车同步炮点及禁区数据。
所述的震源车由电脑主机和数字地震导航系统组成，外部连接的设备包括：电脑主机通过数据线连接GPS接收机，GPS接收机接收标准格式的GPS位置数据，用于更新震源当前位置；电脑主机通过高速串口数据线连接数传电台，高速数传电台通过连接车顶的天线，与远方的基站无线通信。
所述的GPS接收机为天宝系列接收机。
所述的高速数传电台速率为19200bps，8n1方式。
2）在基站建立控制中心，将已知所有禁炮区信息形成文件，这个文件可以是被导航软件系统直接读取的格式，形成的文件采用国际标准的shape格式。控制中心同步震源禁区文件，达到版本一致；
3）在震源车辆上安装双精全球定位系统(DGPS）和电脑，电脑主机安装在震源车驾驶室内，同时用一个平板屏幕放在震源司机前面，主机安装导航软件和数字地震导航系统，在震源车辆上同步震源禁区文件；
所述的双精全球定位系统（DGPS）导航系统更新率每秒10次以上；
4）震源车辆通过数传电台实时将震源车辆位置发送给控制中心；
5）震源车辆导航系统和控制中心快速计算到达设定的禁炮区边界距离，实时提示到禁炮区边界的最近距离并报警；图2所示是震源在靠近禁区时的自己屏幕上预警截图。绿色标志是震源位置，左下方的AlARM灯变红，同时有声音报警。
6）控制中心在震源车辆到达禁炮区边界时实施报警。
所述的报警是当震源车误闯入禁区时，控制中心发送指令，震源屏幕快速闪耀，同时发出声音警告，导航系统处于停机状态，震源停下。
本发明在遍布不明爆炸物和密集的油气管线区块测试效果良好，多台震源同时采集，震源分布在东西几十公里区域，安全运作超过百万小时，没有出现一例震源进入雷区和破坏油气管的情况，达到了零伤亡、零损坏。
附图说明
图1是项目工区环境图；
图2震源在禁区的预警截图；
图3某台震源在UXO（图中圆圈区域）轨迹回放图；
图4是某台震源在UXO（图中浅色圆圈）区域施工效果。
具体实施方式
所实施项目遍布雷区和不明爆炸物，在工区中部又集中了密集的油气管线（如图1所示）。采用了18台震源进行采集，每台震源都独立扫描，无不相干，自主式采集。
1）在勘探工区营地安装基站，基站包括基站的硬件系统和软件系统，其中硬件系统包括：控制中心服务器、数传电台及电台通信塔，数传电台通过馈线与通信塔上的高增益天线相连接，与散落在工区各个位置的震源车建立星形无线通信网络。
所述的基站建在空旷地，天线高度要保证通信距离正常；数传电台另外一端通过高速串口数据线和控制中心服务器相连接，建立中心服务器到各个震源车的无线通信网络。
所述的软件系统由SPS文件输入、炮点显示、震源禁区文件输入、震源禁区缓冲区设置几个模块组成，用以和各个震源车同步炮点及禁区数据。
所述的震源车由电脑主机和数字地震导航系统组成，数字地震导航系统由炮点显示、地表物图层显示、禁区图形显示、GPS实时定位、报警组成。外部连接的设备包括：电脑主机通过数据线连接GPS接收机，GPS接收机接收标准格式的GPS位置数据，用于更新震源当前位置；电脑主机通过高速串口数据线连接数传电台，高速数传电台通过连接车顶的天线，与远方的基站无线通信。
所述的GPS接收机为天宝系列接收机。
所述的高速数传电台速率为19200bps，8n1方式。
2）在基站建立控制中心，将已知所有禁炮区信息形成文件，这个文件可以是被导航软件系统直接读取的格式，形成的文件采用国际标准的shape格式。控制中心同步震源禁区文件，达到版本一致；
3）在震源车辆上安装双精全球定位系统(DGPS）和电脑，电脑主机安装在震源车驾驶室内，同时用一个平板屏幕放在震源司机前面，主机安装导航软件和数字地震导航系统，在震源车辆上同步震源禁区文件；
所述的双精全球定位系统（DGPS）导航系统更新率每秒10次以上；
4）震源车辆通过数传电台实时将震源车辆位置发送给控制中心；
5）震源车辆导航系统和控制中心快速计算到达设定的禁炮区边界距离，实时提示到禁炮区边界的最近距离并报警；
6）控制中心在震源车辆到达禁炮区边界时实施报警。
所述的报警是当震源车误闯入禁区时，控制中心发送指令，震源屏幕快速闪耀，同时发出声音警告，导航系统处于停机状态，震源停下。图2所示是震源在靠近禁区时的自己屏幕上预警截图。绿色标志是震源位置，左下方的AlARM灯变红，同时有声音报警。
图3是一台震源在不明爆炸物区域施工的轨迹回放图，从轨迹可以看到震源是如何进行禁区规避的，图4所示是震源在禁区的作业效果图，可以看到没有一个炮点是在禁区内进行的施工，因此保证了没有一个震源进入到禁区内工作，很好的保证了安全。

Claims (8)

1.一种在勘探禁炮区预警的方法，特点是通过以下步骤实现：
1）在勘探工区营地安装基站，基站包括基站的硬件系统和软件系统，其中硬件系统包括：控制中心服务器、数传电台及电台通信塔，数传电台通过馈线与通信塔上的高增益天线相连接，与散落在工区各个位置的震源车建立星形无线通信网络；
2）在基站建立控制中心，将已知所有禁炮区信息形成文件，这个文件可以是被导航软件系统直接读取的格式，形成的文件采用国际标准的shape格式。控制中心同步震源禁区文件，达到版本一致；
3）在震源车辆上安装双精全球定位系统(DGPS）和电脑，电脑主机安装在震源车驾驶室内，同时用一个平板屏幕放在震源司机前面，主机安装导航软件和数字地震导航系统，在震源车辆上同步震源禁区文件；
4）震源车辆通过数传电台实时将震源车辆位置发送给控制中心；
5）震源车辆导航系统和控制中心快速计算到达设定的禁炮区边界距离，实时提示到禁炮区边界的最近距离并报警。
2.根据权利要求1所述的方法，特点是基站建在空旷地，天线高度要保证通信距离正常；数传电台另外一端通过高速串口数据线和控制中心服务器相连接，建立中心服务器到各个震源车的无线通信网络。
3.根据权利要求1所述的方法，特点是软件系统包括了SPS及震源禁区数据管理程序，用以和各个震源车同步炮点及禁区数据。
4.根据权利要求1所述的方法，特点是震源车由电脑主机和数字地震导航系统组成，外部连接的设备包括：电脑主机通过数据线连接GPS接收机，GPS接收机接收标准格式的GPS位置数据，用于更新震源当前位置；电脑主机通过高速串口数据线连接数传电台，高速数传电台通过连接车顶的天线，与远方的基站无线通信。
5.根据权利要求1所述的方法，特点是GPS接收机为天宝系列接收机。
6.根据权利要求1所述的方法，特点是高速数传电台速率为19200bps，8n1方式。
7.根据权利要求1所述的方法，特点是双精全球定位系统（DGPS）导航系统更新率每秒10次以上。
8.根据权利要求1所述的方法，特点是报警是当震源车误闯入禁区时，控制中心发送指令，震源屏幕快速闪耀，同时发出声音警告，导航系统处于停机状态，震源停下。
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