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【摘要】隨著經濟的不斷發展，保證人們的安全顯得是否十分關鍵，一旦發生地震所帶來的就是災難性的后果，所以地震的勘探顯得十分重要，所以就出現了gps時鐘同步地震勘探儀器，該設備是一種現代化高科技的地震勘探設備，該設備能夠集采集數據、記錄數據為一體，結合多種采集方式，同時與GPS時鐘同步技術相結合，對地震的數據進行收集整理以及后期處理，該種技術的出現是對傳統的地震勘探技術的挑戰，本文就該技術展開探討，就設計思想、工作方法以及工作原理展開討論。

【關鍵詞】GPS時鐘；震勘探；設計思路；工作原理；同步控制爆炸單元

引言：

經濟不斷發展，人們對于地球的探索也越來越深入，對于地震的勘探主要分為兩個方面，第一種是老探區的精準探索，另一種是新探區的探索以及復雜地形的勘探，對于復雜地形的勘探來說，運用傳統的勘探手法是行不通的，因為復雜地形的土質可能存在問題，布線方面也可能存在問題，所以就需要運用新技術，本文對此展開探討。

一、該系統的設計思想

GPS同步地震勘探儀器的主要設計思路是想要實現無人看守以及全自動的功能，能夠設計出一種較為輕便，施工也靈活，操作簡單能夠實現智能化的新型地震儀，能夠滿足復雜的地形，能夠全天侯的進行信息的采集以及記錄，該系統的硬件結構是由DCPU與BLU兩部分組成，該GPS與傳統的地震勘探儀器的結構是不同的，徹底了改變了其結構。該儀器的勘探方法是依據施工觀測系統布置好接受點的處理單元，利用定位系統定時啟動放炮單元。處理單元運用GPS時間信號對信息進行采集，所采集到的數據通過人工或者網絡的方式進行回收，然后再進行后期的數據處理與編排，最終將數據轉換到磁帶或者其他形式的儲存物上。在質量的控制以及檢驗上，該系統的穩定性和可靠性都比較高，能夠實現單元自檢與自測，而且隨時隨地都能完成，能夠對其中重要的項目進行檢查。另外，DPCU結構所采用的結構為防水全封閉式結構，該系統有著三種采集方式，即連續采集、定時采集以及觸發采集。

二、系統的工作原理

連續采集原理是在進行數據采集時，將采集到的數據經過一個存儲器，該存儲器是一種先進先出的結構，即FIFO，對所采集到的數據進行適當的緩沖以及存儲，當存儲量大概在一半左右時，該存儲器會對主機發送信號，當主機接收到這個信號時，就對存儲器中的數據讀取并進行運算，然后將其轉入到硬盤之中存儲。在此種情況下，只要數據處理以及存盤的速度比數據采集的數據快，連續采集就能夠繼續的進行下去。影響連續采集的另一個要素就是時間問題，運用GPS的秒脈沖作為高精度的時鐘源，能夠滿足對于地震勘探的高精度的要求。對于此GPS系統來說，采集資料的后期處理是十分關鍵的，該種數據處理的優點就是單炮記錄長度、覆蓋次數能夠根據實際情況進行改變，能夠達到運用最少的成本完成整個數據采集。

三、GPS時鐘同步數據采集記錄與處理

整個GPS時鐘系統是運用穩定程度高的嵌入式計算機，該計算機主要由五部分組成，即模擬部分、數字部分、CPU部分、GPS時鐘以及觸發電源所組成，整個部件是運用太陽能電池所進行供電，運用GPS進行命令及參數的輸入。筆者就組成部分展開探討。1、模擬部分。模擬部分的功能主要是對所接受到的數據進行處理，對每道工序都進行控制，現階段在模擬方面的技術與發達國家相比已經相差不大，每道工序都運用了模塊化的設計，能夠用軟件進行控制，在每道模塊里都存在輸入保護電路、輸入開關電路等等，而板上所測試的信號源能夠同模塊上面的輸入開關電路進行相互的配合，來進行儀器的檢查以及地震道的性能測試。2、數字部分。數字部分的主要功能是產生自身以及各模擬板的所需的測試信號，將模擬完后的數據進行處理編排，最后再輸送到計算機上進行存儲，數字部分主要是由數字濾波部分、FIFO存儲與時序邏輯部分所組成的，將控制邏輯部分的數據送至FIFO，然后根據FIFO與模擬部分的狀態向計算機發送狀態信息。3、GPS時鐘部分。該部分主要是運用GPS的高精度的特點為儀器提供時鐘信號，另外，還能形成相應的時間代碼以及位置方面的代碼，為了之后的計算機書寫文件時使用，該部分主要是由GPSOEM板、時鐘發生器、以及定時觸發電路所組成的。4、電源部分。該部分主要功能是運用外接的12V太陽能電池組為整個系統提供電能，同時能夠運用太陽能板為電池進行充電。它主要是由直流/直流變換器部分與充電部分組成。

四、GPS時鐘同步爆炸控制單元

該單元又稱為BLU，主要是由DCPU部件、顯示部件以及爆炸控制部件所組成，能夠記錄下GPS的各種信息，BLU具備了DCPU的全部的功能，還額外增加了數據直接分析以及顯示的功能、按要求起爆的功能等等，還能夠記錄GPS信息、爆炸機的狀態等等，自動形成數據以備后期的使用。結論：科技的不斷發展，人們對于精度的要求也越來越高，多道數地震勘探面臨著嚴峻的挑戰，尤其在數據收集以及數據的處理方面，所以我們采用GPS時鐘同步技術，該技術不僅僅能夠解決數據處理的問題，還能夠在一定程度上降低勘探的成本，能夠解決距離較遠的數據采集，是現階段地震勘探的主要發展方向。

參考文獻

[1]朱俊波.GPS時鐘同步法地震勘探儀器的設計與應用[J].中國設備工程,2018(24):151-152.

作者：周剛 單位：黑龍江省大慶市中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司大慶物探一公司