物探测量故障诊断分析与处理对策

摘 要： GPS测量仪器有多种类型，应用范围也越来越广，更新速度日新月异，受自然环境、气候、人为操作和管理缺陷的影响，往往会因为测量仪器的故障而导致生产停滞。本文介绍了物探测量GPS维修中出现的常见故障问题，分析了造成GPS故障的多种内外因素，并结合物探工作实际，采取科学管理方式，及时判断和排除故障，严格按规程操作，提出了判断和排除GPS故障的方法，保证测量仪器的完好率，保障项目的顺利进行。

关键词： 物探测量； GPS； 故障； 流动站； 维修

前 言

在运用物探方法进行野外观测时，通常将物探测网按设计的测网密度布设到实地，这种由物探工作需要而进行的测量工作，叫做物探测量。GPS测量仪器有多种类型，应用范围也越来越广，更新速度日新月异。GPS静态数据国际标准格式是国际通用的RINEX数据格式， GPS仪器均要遵守的国际标准格式，而各种不同类型的GPS仪器采集静态数据由于计算方法，软件开发途径，技术垄断等因素，均又有各自的原始数据的采集格式，如果各种仪器能够支持将各自的原始数据的数据采集格式，转换成国际通用的RINEX数据格式，就可将各种不同类型仪器采集的GPS静态数据联合处理，从而实现各种仪器联合布网，联合数据采集，联合数据共享的目的.

例如：实时差分GPS定位系统，到现在所拥有的GPS定位仪器已涉及天宝、莱卡等数种类型。近年来，随着年度勘探工作量的剧增，工区环境愈见复杂，受管理、操作及环境的影响，导致GPS故障率增高，影响生产进度和质量。因此，掌握GPS常见故障的判断与维修方法，并使其处于良好的工作状态就显得非常重要了。本文从导致GPS故障的多种因素入手，提出了判断和排除GPS故障的方法。

1 导致物探测量GPS故障的因素分析

在勘探测量工作过程中，各类GPS设备往往会出现损坏或数据误差。主要因素表现在：

1.1 仪器管理混乱。测量仪器应指派专人管理，且管理员必须具备一定的仪器使用知识。但在施工过程中，因现场人员混杂而导致仪器管理混乱，造成仪器附件丢失，甚至仪器损坏。

1.2 仪器保养不够。测量仪器应定期进行维修保养，但由于施工任务繁重，经常会出现长期连续使用而得不到维修保养，因此导致仪器损坏。

1.3 测量仪器的操作不当。GPS属于高精密设备，对仪器的操作必须要严格按照规程进行，否则会降低仪器的灵敏度，使得测量数据出现误差。因测量仪器更新频繁，且操作人员对新仪器不熟悉，往往会因操作失误而导致仪器损坏或测量精度出现问题。

1.4 测量作业的自然环境和气候恶劣。测量施工环境恶劣，高温、高湿、干旱、风沙大的自然环境和气候对仪器的损伤非常大。如，气候潮湿地区，GPS的故障多为信号被遮挡、GPS接口锈蚀明显，导致仪器接触不良。风沙较大地区，GPS的故障多为主机和连线接口中沙尘多，连线断裂等。海水具有腐蚀性，GPS故障多为部件烧毁或锈蚀老化。

2 物探测量GPS常见故障判断

目前，物探野外施工中使用的测量仪器主要有麦格天宝公司、莱卡公司生产的GPS和海上GPS几大系列。GPS设备组成分为四部分：

2.1 主机、附件和电台部分。返修的故障集中在：主机开关机频繁、面板开裂、按键损坏、逻辑文件增多、性能老化、主机反应变慢等。周围有遮挡物、连线接口锈蚀或老化，以及电池不供电均会导致主机发生故障。

2.2 电台部分。返修的故障集中在：非正常操作或内部温度高导致面板损坏；电压低、天线过低参数不匹配导致信号弱；数据线损坏导致信号不发射。

2.3 手簿。返修的故障集中在：触摸屏坏、键盘失灵、数据接口损坏和应用软件丢失。

2.4 附件。返修的故障集中在：连接线损坏、差分杆断、基座坏等。

3 物探测量GPS故障的维修方法

（1）对主机接口定期进行检查、测试、维修、保养。对锈蚀严重的、已导致数据通讯不畅的接口进行除锈、除尘，清洁、干燥处理，对已损坏的及时进行更换，并对各接口进行性能测试，合格后返回用于施工生产，避免因主机接口问题影响正常的测量工作。（2）规范手簿触摸屏的使用和维护方法。使用触摸屏过程中应避免擦拭、刮碰，禁用较大的物体点击触摸屏。在进入植被密集的区域前应关闭触摸屏。关闭手簿后，应对屏幕进行清洁处理，特别要仔细清理屏幕周边缝隙，以免影响正常使用。（3）接收机接收卫星信号慢。首先应检查设备连线是否存在故障。其次因长期不使用或重新复位，接收机保存的坐标与实际位置相差很大，导致信号接收慢。对于此类故障，只要坐标按照实际位置重新设置一下即可解决。另外，接收机的内存电池电量低也会导致内存数据丢失，造成接收卫星信号慢，严重时甚至接收不到信号，因此平时要注意充电维护。（4）流动站接收不到差分信号。主要原因是：流动站设置和主站不匹配，包括频率、解调方式等；电缆线内部接头接触不良；主站数据链发射不正常。对于此类故障，首先应检查连线是否正常，必要时进行更换。其次是核对流动站及主站的设置参数，确保一致。还应检查主站数据链发射是否正常。（5）流动站初始化不正常。导致此类故障的原因是：多路径效应，尤其是在穿越较大水域、高层建筑群等特殊区域时会出现，在选择天线位置时应注意避开此类区域；空间卫星分布的几何图形不好，应合理设置锁定卫星的仰角；电磁等外界干扰也会使流动站初始化不正常，实际工作中应注意避开高压线、发射塔等可能会产生电磁的区域。（6）避免拉、拽、刮、折手簿线和用力扭转接口等错误行为。仪器操作员应尽量避免手簿电缆与各类植被的刮扯及人为的生拉硬拽，严禁经常插拔接口及扭转接口行为的发生。出现问题的电缆应及时更换，并尽快通知专业人员维修。（7）专人负责电瓶（电池）的充放电工作。对使用的电瓶（电池）进行单独放电处理，针对电压不稳情况采取接入稳压电源的方式，以保证电瓶（电池）能够平稳充电，延长电量。（8）其他故障处理。无论是天宝、莱卡还是海上GPS设备，主站的电压都不能超过额定电压，否则会烧坏保险丝。传输测量的理论坐标时，在坐标系设置中未设置投影，或者其中的比例因子输入不正确。这些均有可能导致GPS定位系统工作不正常，因此在坐标系的实质过程中必须保证各项测量参数均准确无误。高温、低温、潮湿、风沙均可能对GPS造成影响，出现测量假值或仪器不工作。因此，必须采取有效的措施来保护设备，如配备太阳伞、仪器包、防潮膜等，应该会取得较好的效果。（9）对操作人员进行相关的技术培训，规范仪器使用。技术不熟练、责任心不强会造成操作失误，因而导致仪器的应用软件丢失，严重耽误施工生产。为此，应派专人负责对操作员进行强化训练和责任心教育，并对操作员进行操作考核。这一举措，效果比较显著。

参考文献

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2.刘立臣，秦树春. 在困难地区进行测量的一种方法[J]. 西部探矿工程. 2000（06）

3.国家能源局.SY/T5171-2011陆上石油物探测量规[S].北京：石油工业出版社，2011.