论文部分内容阅读
摘要：V8多功能电法仪是当今最优秀的地球物理勘探仪器，目前在我国V8系统正逐渐被油田、煤田、铁路系统、国土资源部、国家地震局、有色系统、大专院校、工程部门及环境监测系统的用户广泛应用于油气储量的调查、地热储量的勘察、地下水调查、地壳及地震的研究、活断层的研究以及金属矿和矿产调查、金伯利岩（钻石）的开发、环境工程调查、连续性或长周期的监测等领域。基于此，本文主要对V8仪器在物探工作中遇到的问题进行分析探讨。
关键词：V8仪器；物探工作；遇到问题
V8系统不论是在信号同步、硬件精度、数据采集精度以及软件效率等方面都是很优秀的。V8多功能电法仪使用特低噪声电路，24位快速数字信号处理，加上局部无线网络功能，使数据质量、抗干扰能力和野外作业效率大幅度提高。该仪器使用GPS卫星信号作大面积全系統不间断同步，野外施工无需对钟，极大地提高了生产效率，并且数据采集站设计基于最具挑战性的天然场源仪器技术要求。由于MT讯号极其微弱（小于0.1微伏）并近似随机的性质，因此数据采集软件需有高度的实时讯号分辨处理能力。V8多功能电法仪的稳定性和抗干扰的硬件要求已接近目前电子技术的极限。但在实际工作也发现并总结了一些问题，这些问题都曾在实际工作中对工程顺利开展带来了一定的影响。
1、V8多功能电测仪的构成及技术特征
1.1V8多功能电测仪的构成
V8多功能电测仪由软件和硬件构成，硬件主要由三部分构成：发射部分、接收部分及传感部分。发射部分（含大功率发电机）：TXU-30多功能中功率发射机、T-4瞬变电磁专用发射机；接收部分：V8网络化多功能接收机、MTU卫星同步数据采集系列；传感部分：AMTC-30音频大地电磁/可控源音频大地电磁专用磁棒、MTEM-AL中频瞬变探头。
V8多功能电测仪软件由预处理软件及各方法相关反演软件组成，常见组合如下：预处理软件：PhoenixGeophysicsV8-RXUHostSoftware；可控源音频大地电磁法（CSAMT）解释反演软件：CSAMTSWV1.0；瞬变电磁法（TDEM）解释反演软件：IX1D；谱激电法（SIP）解释反演软件：SFIPX-SWV2.0。以上软件中除预处理软件为必配外，许多大专院校及有能力的科研院所（特别是石油勘探部门）的反演软件基本属自我开发。
1.2V8技术的特征
V8集成CSAMT、TEM、SIP等电磁方法于一体，同时可以扩充大地电磁法（MT）及时间域电法等，由于生产成本等因素，V8用户基本只配置电磁法（包括大地电磁法）部分，而不配置时间域电法部分。V8和其他V5-2000SSMT采集站（MTU-5、MTU-2E，…采集单元）兼容，可以做多站大面积同步采集。每个A/D采样和格林威治时间同步，野外作业各站点随时随地开机即可采集，时间重叠做同步数据相关处理。V8成功地解决了很多用户过去在实际生产中所遇到的瓶颈问题，其先进精确的GPS技术和无线网络技术的结合使其在复杂的山区施工更加方便快捷；野外施工无需对钟，极大地提高了生产效率；大功率TXU-30发射机的问世，使用户可以采用通用型发电设备，电机设备故障可以及时处理，在提高效率的同时，也大大节约了购置成本；系统采样频点的加密，使分辨率得到了大幅提高；而且V8野外采集数据可实时显示为振幅曲线和相位曲线，数据质量在采集过程中可以实时监控。
2、使用V8仪器在物探工作中遇到的问题
2.1存储卡的数据存储问题
V8仪器使用移动存储卡对采集的数据进行存储，在存储卡满存后，V8仪器没有报错提示功能，仪器依然正常工作。通常野外工作为防止数据丢失，数据被分别保存在移动存储卡、移动硬盘以及笔记本电脑中，力求避免因数据丢失而为工程造成损失。但由于存储卡在满存后导致采集的数据都不能记录，同时仪器在工作情况下又没有存储卡满存的报错提示。因此，曾造成在存储卡数据满存的情况下继续采集数据，在工作后导出数据时发现存储卡因数据存储已满，造成新数据没有保存，影响了工程进度。而该问题在实际工程的数据采集中是完全可以避免的。因此，在仪器升级此存储卡满存提示功能前，工程进展过程中应注意经常查看存储卡的存储情况，及时将数据导出备份。
2.2CSAMT方法中使用铁电极代替不极化电极，提高工作效率
使用V8配备的不极化电极进行数据采集时，为降低电阻率需在每次埋放电极时对不极化电极浇水。而由于我们实际工作的地区为我国北方地区，该地区为半干旱草原气候，四季干燥，地表缺水。受实际水源和地形等自然条件的限制，在工作中这成为我们工作的一个局限。在数据采集中，为用水的问题消耗很多的人力和物力，有时甚至影响正常工作进度。
如果使用铁电极或铜电极替代不极化电极，不论在携带以及使用上都很方便，能提高工作效率。因此，实验能否使用铁电极或铜电极代替不极化电极。实验中，在同一测点分别用不极化电极、铁电极、铜电极多次进行数据采集，现场对比V8接收机屏幕显示的视电阻率、相位曲线以及数据离差；之后对各种情况的数据采用同样的数据处理和数据成图方法，最终以不极化电极数据为标准进行成果对比，得出可以用铁电极替代不极化电极进行数据采集。使用铁电极要使其接地良好。为使电极接地良好可使用六分规格的镀锌铁管自制电极，工作中电极砸深在30厘米左右并使其牢固，这样增大了接触面积降低了电极间接地电阻，控制每个测点的两个电极间的接地电阻小于20000欧姆可得到理想数据。
2.3V8仪器接收端工作中的黑屏故障诊断
实际数据采集工作中，尤其是工程后期，我们经常会遇到开机后仪器正常工作，但工作一段时间后接收端自动黑屏，而且这种现象出现的很没规律，观察V8仪器接收端显示屏上的电源电压显示也都在12V左右，因此排除了电源电压问题。而V8仪器本身制造工艺不论在密封性和稳定性上都是很优秀的，仪器本身出现线路老化造成黑屏的可能很小，最终经检查这种现象不是电源和仪器本身的问题，是由于电源连接线路接触不良造成的。而连接线的接触不良很隐蔽，一个很小的问题，也曾为工程带来了很大麻烦，有时因为黑屏现象，同一个排列的数据要采集四次之多，影响了工程进度。接线夹接触不良的现象很好解决，从接线夹以及蓄电池两极外观上就可判断。用砂纸打磨接线夹以及蓄电池的两极，使其接触良好即可。
但是连接线的接触不良很隐蔽，需要仔细排查。由于电源连接线使用的是相对较软的铜线，与蓄电池相连的一端在经常使用后，线路很容易出现断路或接触不良的情况。由于风力等野外自然环境的因素，野外工作中V8仪器在正常工作后，风力对电源连接线轻微的触动就可能使接触不良的线路断路。
以上三个问题是在野外数据采集工作中遇到的，其中使用V8仪器在CSAMT方法中用铁电极替代不极化电极大大提高了在气候干燥或地形复杂地区的实际工作效率。
参考文献：
[1]董耀松，范继璋.矿产勘查新理论与新方法综述[J].吉林地质，2005，3（24）：39～43.
[2]王宏志，山科社.CSAMT测量在昭苏盆地砂岩型铀矿勘查中的应用[J].地质与勘探，2005，10（41）：38～41.
（作者单位：河北省地质测绘院）
关键词：V8仪器；物探工作；遇到问题
V8系统不论是在信号同步、硬件精度、数据采集精度以及软件效率等方面都是很优秀的。V8多功能电法仪使用特低噪声电路，24位快速数字信号处理，加上局部无线网络功能，使数据质量、抗干扰能力和野外作业效率大幅度提高。该仪器使用GPS卫星信号作大面积全系統不间断同步，野外施工无需对钟，极大地提高了生产效率，并且数据采集站设计基于最具挑战性的天然场源仪器技术要求。由于MT讯号极其微弱（小于0.1微伏）并近似随机的性质，因此数据采集软件需有高度的实时讯号分辨处理能力。V8多功能电法仪的稳定性和抗干扰的硬件要求已接近目前电子技术的极限。但在实际工作也发现并总结了一些问题，这些问题都曾在实际工作中对工程顺利开展带来了一定的影响。
1、V8多功能电测仪的构成及技术特征
1.1V8多功能电测仪的构成
V8多功能电测仪由软件和硬件构成，硬件主要由三部分构成：发射部分、接收部分及传感部分。发射部分（含大功率发电机）：TXU-30多功能中功率发射机、T-4瞬变电磁专用发射机；接收部分：V8网络化多功能接收机、MTU卫星同步数据采集系列；传感部分：AMTC-30音频大地电磁/可控源音频大地电磁专用磁棒、MTEM-AL中频瞬变探头。
V8多功能电测仪软件由预处理软件及各方法相关反演软件组成，常见组合如下：预处理软件：PhoenixGeophysicsV8-RXUHostSoftware；可控源音频大地电磁法（CSAMT）解释反演软件：CSAMTSWV1.0；瞬变电磁法（TDEM）解释反演软件：IX1D；谱激电法（SIP）解释反演软件：SFIPX-SWV2.0。以上软件中除预处理软件为必配外，许多大专院校及有能力的科研院所（特别是石油勘探部门）的反演软件基本属自我开发。
1.2V8技术的特征
V8集成CSAMT、TEM、SIP等电磁方法于一体，同时可以扩充大地电磁法（MT）及时间域电法等，由于生产成本等因素，V8用户基本只配置电磁法（包括大地电磁法）部分，而不配置时间域电法部分。V8和其他V5-2000SSMT采集站（MTU-5、MTU-2E，…采集单元）兼容，可以做多站大面积同步采集。每个A/D采样和格林威治时间同步，野外作业各站点随时随地开机即可采集，时间重叠做同步数据相关处理。V8成功地解决了很多用户过去在实际生产中所遇到的瓶颈问题，其先进精确的GPS技术和无线网络技术的结合使其在复杂的山区施工更加方便快捷；野外施工无需对钟，极大地提高了生产效率；大功率TXU-30发射机的问世，使用户可以采用通用型发电设备，电机设备故障可以及时处理，在提高效率的同时，也大大节约了购置成本；系统采样频点的加密，使分辨率得到了大幅提高；而且V8野外采集数据可实时显示为振幅曲线和相位曲线，数据质量在采集过程中可以实时监控。
2、使用V8仪器在物探工作中遇到的问题
2.1存储卡的数据存储问题
V8仪器使用移动存储卡对采集的数据进行存储，在存储卡满存后，V8仪器没有报错提示功能，仪器依然正常工作。通常野外工作为防止数据丢失，数据被分别保存在移动存储卡、移动硬盘以及笔记本电脑中，力求避免因数据丢失而为工程造成损失。但由于存储卡在满存后导致采集的数据都不能记录，同时仪器在工作情况下又没有存储卡满存的报错提示。因此，曾造成在存储卡数据满存的情况下继续采集数据，在工作后导出数据时发现存储卡因数据存储已满，造成新数据没有保存，影响了工程进度。而该问题在实际工程的数据采集中是完全可以避免的。因此，在仪器升级此存储卡满存提示功能前，工程进展过程中应注意经常查看存储卡的存储情况，及时将数据导出备份。
2.2CSAMT方法中使用铁电极代替不极化电极，提高工作效率
使用V8配备的不极化电极进行数据采集时，为降低电阻率需在每次埋放电极时对不极化电极浇水。而由于我们实际工作的地区为我国北方地区，该地区为半干旱草原气候，四季干燥，地表缺水。受实际水源和地形等自然条件的限制，在工作中这成为我们工作的一个局限。在数据采集中，为用水的问题消耗很多的人力和物力，有时甚至影响正常工作进度。
如果使用铁电极或铜电极替代不极化电极，不论在携带以及使用上都很方便，能提高工作效率。因此，实验能否使用铁电极或铜电极代替不极化电极。实验中，在同一测点分别用不极化电极、铁电极、铜电极多次进行数据采集，现场对比V8接收机屏幕显示的视电阻率、相位曲线以及数据离差；之后对各种情况的数据采用同样的数据处理和数据成图方法，最终以不极化电极数据为标准进行成果对比，得出可以用铁电极替代不极化电极进行数据采集。使用铁电极要使其接地良好。为使电极接地良好可使用六分规格的镀锌铁管自制电极，工作中电极砸深在30厘米左右并使其牢固，这样增大了接触面积降低了电极间接地电阻，控制每个测点的两个电极间的接地电阻小于20000欧姆可得到理想数据。
2.3V8仪器接收端工作中的黑屏故障诊断
实际数据采集工作中，尤其是工程后期，我们经常会遇到开机后仪器正常工作，但工作一段时间后接收端自动黑屏，而且这种现象出现的很没规律，观察V8仪器接收端显示屏上的电源电压显示也都在12V左右，因此排除了电源电压问题。而V8仪器本身制造工艺不论在密封性和稳定性上都是很优秀的，仪器本身出现线路老化造成黑屏的可能很小，最终经检查这种现象不是电源和仪器本身的问题，是由于电源连接线路接触不良造成的。而连接线的接触不良很隐蔽，一个很小的问题，也曾为工程带来了很大麻烦，有时因为黑屏现象，同一个排列的数据要采集四次之多，影响了工程进度。接线夹接触不良的现象很好解决，从接线夹以及蓄电池两极外观上就可判断。用砂纸打磨接线夹以及蓄电池的两极，使其接触良好即可。
但是连接线的接触不良很隐蔽，需要仔细排查。由于电源连接线使用的是相对较软的铜线，与蓄电池相连的一端在经常使用后，线路很容易出现断路或接触不良的情况。由于风力等野外自然环境的因素，野外工作中V8仪器在正常工作后，风力对电源连接线轻微的触动就可能使接触不良的线路断路。
以上三个问题是在野外数据采集工作中遇到的，其中使用V8仪器在CSAMT方法中用铁电极替代不极化电极大大提高了在气候干燥或地形复杂地区的实际工作效率。
参考文献：
[1]董耀松，范继璋.矿产勘查新理论与新方法综述[J].吉林地质，2005，3（24）：39～43.
[2]王宏志，山科社.CSAMT测量在昭苏盆地砂岩型铀矿勘查中的应用[J].地质与勘探，2005，10（41）：38～41.
（作者单位：河北省地质测绘院）