ООО «НПП «Спецгеофизика» Геофизическая цифровая система управления вибраторами GDS-II Руководство по эксплуатации ГСД15.00.00-01РЭ 2015 2 Оглавление 1. Введение. ................................................................................................................................... 5 2. Декодер. ..................................................................................................................................... 7 2.1. Органы управления, коммутации и индикации GDS-II.................................................... 7 2.2. Нормальная работа............................................................................................................. 9 2.2.1. Ошибки. .................................................................................................................... 14 2.2.2. Контроль состояния. ................................................................................................. 14 2.3. Калибровка. ...................................................................................................................... 16 2.3.1. Ошибки калибровки. ................................................................................................ 19 2.4. Задание параметров вручную. ......................................................................................... 23 2.4.1. Меню. ........................................................................................................................ 23 2.4.2. Таблица свипов. ........................................................................................................ 24 2.4.3. Параметры................................................................................................................. 27 3. Энкодер. ................................................................................................................................... 28 3.1. Панель управления энкодером в программе VP.............................................................. 29 3.2. Нормальная работа........................................................................................................... 30 4. Управляющая программа. ....................................................................................................... 30 4.1. Введение. .......................................................................................................................... 30 4.2. Компоненты главного окна. ............................................................................................. 30 4.3. Управление окнами. ......................................................................................................... 32 4.3.1. Контекстные меню.................................................................................................... 32 4.3.2. Переключение вида рабочей области....................................................................... 32 4.3.3. Режим планшетного компьютера. ............................................................................ 33 4.4. Работа с системами глобального позиционирования. .................................................... 36 4.4.1. Карта.......................................................................................................................... 36 4.4.2. Настройка.................................................................................................................. 38 4.4.3. Загрузка файлов координат на карту. ....................................................................... 39 4.4.4. Настройка проекции. ................................................................................................ 39 4.4.5. Контроль качества..................................................................................................... 41 4.5. Установка параметров вибраторов. ................................................................................. 42 4.5.1. Запись параметров в энкодер. .................................................................................. 42 4.5.2. Передача параметров в декодеры (вибраторы)........................................................ 44 4.5.3. Задание различных режимов работы. ...................................................................... 45 4.5.3.1. Таблица свипов.................................................................................................. 46 4.5.3.2. Амплитудный и фазовый контроль................................................................... 47 4.5.3.3. Дополнительные параметры вибратора. .......................................................... 50 4.6. Радио................................................................................................................................. 50 4.7. Сверка по радио. .............................................................................................................. 52 4.8. Отчет о работе вибраторов (PSS)..................................................................................... 52 4.8.1. Параметры PSS. ........................................................................................................ 52 4.8.2. Файлы PSS. ............................................................................................................... 53 4.8.3. Графики PSS.............................................................................................................. 56 4.8.4. Список PSS. .............................................................................................................. 57 4.8.5. Отчёты по PSS. ......................................................................................................... 58 4.8.5.1. Статистика. ........................................................................................................ 58 4.8.5.2. Рапорт по координатам. .................................................................................... 59 4.8.6. Восстановление потерянных PSS. ........................................................................... 60 4.9. Локальная сеть. ................................................................................................................ 63 4.10. Группы вибраторов......................................................................................................... 63 3 4.11. Контроль качества. ......................................................................................................... 66 4.12. Графики. ......................................................................................................................... 67 4.12.1. Работа с графиками. ............................................................................................... 68 4.12.2. Типы графиков........................................................................................................ 70 5. Запись ускорений на внешний носитель USB-Flash. ............................................................. 71 5.1. Запись. .............................................................................................................................. 72 5.2. Считывание. ..................................................................................................................... 72 4 1. Введение. Представленное здесь оборудование разработано в ООО "НПП "Спецгеофизика" и предназначено для управления вибросейсмическими комплексами, использующими технологию VIBROSEIS. Комплект аппаратуры GDS-II состоит из нескольких однотипных устройств: одного работающего в режиме синхронизирующего генератора (в дальнейшем энкодер) и нескольких работающих в режиме управления вибраторами (в дальнейшем декодер или блок управления). Энкодер обычно устанавливается на сейсмостанции и подключается к ней, а каждый из декодеров устанавливается на вибрационном источнике. энкодер имеет удобный интерфейс для стыковки с сейсмостанцией. Основной задачей аппаратуры GDS-II является синхронизация выходных сигналов вибраторов с опорным сигналом энкодера, записываемым на дополнительный канал сейсмостанции. Синхронизация запуска декодеров достигается при помощи связи по радио между энкодером и декодерами. Кодовый сигнал, который осуществляет синхронизацию запуска, называется стартовым кодом GDS-II. После того, как стартовый код будет принят декодером, декодер начинает управлять процессом вибрационного излучения сейсмической волны в грунт. Аппаратура GDS-II предлагает широкий выбор различных свипов. Это линейные свипы, нелинейные сигналы со степенным, логарифмическим или кусочно-непрерывным изменением частоты во времени, последовательности линейных или нелинейных сигналов с различными сдвигами фаз, случайные свипы. Кроме того система позволяет генерировать импульсный сигнал. В процессе вибрации декодер управляет одновременно амплитудой и фазой выходного вибрационного сигнала усилия вибратора. Причем высокопроизводительный процессор позволяет управлять ими с высокой точностью. Обычно на реактивной массе и опорной плите вибратора устанавливаются две пары акселерометров. Для управления фазой выходного сигнала используется сигнал взвешенной суммы сигналов акселерометров – "усилие на грунт". Один из спаренных акселерометров используется для управления процессом вибрации, а другой - для осуществления контроля качества излучения в системе сверки. Процедура сверки производится для того, чтобы проверять идентичность работы вибраторов. Для сверки по радио выходной сигнал вибратора модулируется на декодере и передается в таком виде по радио на энкодер, где происходит процесс демодуляции, в результате которого получается сверочный сигнал. Он сравнивается с опорным сверочным сигналом энкодера. Оба сигнала в оцифрованном виде передаются в компьютер, программа обработки которого позволяет просмотреть и сохранить следующие графики: − трассы сигналов; − фазо и амплитудно-частотные характеристики основной гармоники выходного усилия вибратора; − фазовый и амплитудный спектры выходного усилия вибратора; − функцию и огибающую функции взаимной корреляции опорного сигнала и выходного усилия вибратора; − нелинейные искажения, как общие, так и по чётным и нечётным гармоникам. Управляющая программаимеет название VP. Программа может работать под 5 управлением Windows XP/Vista/7/8/10. Программа является основным инструментом оператора сейсмостанции для управления виброкомплексом. Все примеры меню, диалогов, копии экрана и прочее в данном описании, если это дополнительно не оговорено относятся к программе VP. Во время свипа система управления GDS-II проводит многочисленные проверки. Результаты этих проверок передаются декодерами на энкодер в виде рапортов, которые содержат следующую информацию: − максимальную и среднюю фазовые ошибки; − максимальную и среднюю амплитуду основной гармоники усилия; − максимальный и средний уровень нелинейных искажений; − GPS – позиция вибрационного источника; − функцию взаимной корреляции опорного сигнала вибратора и усилия; − контрольные суммы параметров и свипа. Рапорты от декодеров сразу же после свипа выводятся на экран компьютера, управляющего работой энкодера. Кроме того, результаты сравниваются с заранее установленными оператором допусками. При превышении этих допусков автоматически включается индикация ошибок. Кроме того, на экран выводятся амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики выходного сигнала вибратора, полученные при обработке сигнальной части ФВК опорного сигнала и выходного усилия. Благодаря полноте контроля с помощью этого метода, проведение сверки требуется лишь изредка. При отработке свипа система следит и не допускает превышения заданных пределов тока через электро-механический преобразователь (ЭМП,) перемещения распределительного золотника сервоклапана, перемещения реактивной массы. Кроме того, существует возможность ограничения выходного усилия для предотвращения отрыва опорной плиты вибратора от грунта. Параметры свип-сигналов и самого энкодера заносятся в энкодер с помощью компьютера. В декодерах вибраторов параметры свип-сигналов и вибратора могут быть занесены с компьютера по кабелю, через энкодер по радио, или на вибраторе с помощью клавиатуры и дисплея. Адаптация декодера к конкретному вибрационному источнику происходит автоматически в процессе калибровки. Декодер может использоваться с любыми типами вибраторов. В качестве дополнительной опции система управления GDS-II может оснащаться системой GPS. Аппаратная часть GPS вибратора состоит из установленного внутри вибратора (или внутри GDS-II) GPS-приемника, GPS-антенны и системы приема дифференциальных поправок. На сейсмостанции или на выделенном месте устанавливается опорная станция GPS , антенна которой расположена в точно известных координатах, для передачи на вибраторы дифференциальной поправки. Аппаратура GPS позволяет записывать координаты положения вибраторов на пунктах возбуждения и сохранять их в компьютере. К энкодеру через интерфейс USB подключается компьютер. Этот же компьютер может подключается к сейсмической станции по сети Ethernet или RS232. Управляющая программа на компьютере управляет работой всего вибросейсмического комплекса (загрузка параметров 6 на все вибраторы; прием и сохранение PSS-рапортов; передача на сейсмостанцию данных PSS; прием, анализ и сохранение результатов сверки; прием сейсмических данных по сети от сейсмостанции, анализ АЧХ и передача на энкодер адаптивных параметров и т.д.). Основные сигналы вибратора, такие как: опорный (REF), сигналы акселерометров массы и плиты, сигналы датчиков положения золотника и массы, ток электрогидравлического преобразователя (Torque Motor) и данные GPS могут запоминаться на внешнем носителе (USB Flash Drive) и могут быть использованы для обработки и поиска неисправностей. Внутри блока GDS-II могут быть установлены GPS-приемники JAVAD TR-G2, TR-G3 или Novsatel OemStar, также может быть установлен любой внешний, работающий по протоколу NMEA. Аппаратура GDS-II также обеспечивает прием поправок для GPS приемников по протоколу RTCM. Вибраторы охвачены локальной радиосетью частотой 433 МГц и мощностью 10 мВт. С помощью локальной радиосети ведущий вибратор периодически опрашивает состояние ведомых вибраторов (положение плиты, координаты и т.д.), вычисляет центр группы1. 2. Декодер. 2.1. Органы GDS-II. управления, коммутации Передняя панель: Задняя панель: 1 Center of Gravity 7 и индикации Панель управления: Разъем VIBRATOR – главный соединительный разъем. Разъем ENCODER – дополнительный разъем. При работе на вибраторе используется для подключения кабеля дистанционного управления опусканием плиты. Другие контакты этого разъема используются при работе с сейсмостанцией. Тумблер включения питания ON/OFF подает напряжение питания на систему подъема/опускания и на электронику блока. Цепь питания электроники защищена предохранителем 3А, а цепь подъема/опускания защищена предохранителем 5А. Кнопка RESET – используется для общей начальной установки электроники блока, может быть использована в качестве кнопки аварийной остановки. Разъем CONNECTION – дополнительный разъем для подключения различных устройств. Разъем TEST – контрольный разъем, предназначен для тестирования и сверки. Разъем USB A– используется для подключения USB Flash накопителя. Во время работы на накопитель производится запись сигналов с акселерометров плиты и массы, датчиков положения массы и золотника, опорного сигнала REF, PSS и GPS данных. 8 Разъем USB B– используется для подключения компьютера. Программа VP через этот разъем осуществляет управление всем вибросейсмическим комплексом. Разъем LOCAL NET – используется для подключения антенны локального приемопередатчика. Разъем GPS – используется для подключения антенны GPS. 2.2. Нормальная работа. Сразу после включения выводится сообщение: Затем декодер проверяет на допустимость значения напряжений и токов. При нахождении одного или более отклонений декодер сообщает об этом оператору (см. раздел «Контроль состояния»). Далее декодер устанавливает ток ЭМП, заданный параметром "МАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК ЭМП". ВНИМАНИЕ: Для выполнения следующих процедур необходимо, чтобы вибратор, на который установлен декодер, работал с поднятым давлением. При этом опасно находиться 9 вблизи гидравлических элементов вибратора, особенно при выходе из строя гидравлических, электрических, или механических частей. Оператор вибратора должен убедиться, что вблизи вибратора нет людей каждый раз, когда вибратор работает с поднятым давлением. Причины любых отклонений от правильной работы вибратора должны быть немедленно определены и устранены. 1) Включите питание декодера. 2) Выключите, если включен режим . 3) Проверьте, что двигатель насосной установки заведен, электропитание бортовой сети в норме и гидравлическое давление подпора в норме. 4) Установите переключатели следующим образом: − если опорная плита находится на фиксаторах – в положение − если опорная плита опущена на грунт – в положение ; . 5) Дождитесь, пока на дисплее появится сообщение: В этом состоянии можно без параметры вибратора в декодер по расположенному в сейсмостанции или загруженные параметры из декодера состояние вибратора. поднятия давления загрузить параметры свипа и радио с компьютера, подключенного к энкодеру, с компьютера, подключенного к декодеру, получить в компьютер, получить с декодера в компьютер Дальнейшее продолжение подготовки к работе возможно только в том случае, если в декодер уже загружены рабочие параметры вибратора и последняя калибровка декодера производилась на данном вибраторе.Убедитесь, что на платформе вибратора нет людей и посторонних предметов. 10 6) Поднимите давление и подготовьте гидравлику к работе. Когда давление в гидравлике стабилизируется, перейдите к следующему шагу. 7) Если плита в верхнем положении, откройте фиксаторы и нажмите . Красный сигнал сообщает, что не сработал датчик прижима. Плита должна плавно опуститься на грунт, и затем должен сработать датчик прижима . 8) Нажмите . 9) Дождитесь, пока на дисплее появится сообщение: 10) Нажмите . 11) Реактивная масса через некоторое время начнет перемещаться в среднее положение, заданное в параметрах вибратора. Обычно это 50% - среднее положение массы. На дисплее можно наблюдать положение массы в текущий момент: 11 12) Когда реактивная масса установится в среднее положение, на экране появится сообщение о готовности к работе (номер вибратора и ГОТОВ): 000 – счетчик накоплений. Обнуляется при каждом выключении декодера. Счетчик можно обнулить с клавиатуры декодера нажатием или увеличить на 1 нажатием . Для запуска свипа нажмите изображение: . Запустится свип и на экране появится 12 На экране во время работы отображаются сила и искажения строки С и И, диапазон значений показан сверху 0-100 %. Ниже показана строка значений фазы, диапазон 30. Справа от значений в колонках Ср и Пк – можно видеть, как подсчитываются значения PSS. Область внизу слева занимает график отображающий сигнал усилия на грунт в процентах, по оси X отложено время, длина оси X равна длительности свипа. В правом нижнем углу показаны ограничения в диапазоне максимумов, заданных в параметрах. Максимумы обозначены, как Lim. Если какой-то параметр однажды достигнет ограничения, буква его обозначающая становится заглавной. Буквы сверху означают следующие ограничения: P – пиковое усилие, M – максимальный ход массы, V – максимальный ход золотника, T – максимальный ток ЭМП. Свип можно остановить нажатием . Можно включить автоматический подъём плиты . Плита поднимется автоматически после числа свипов, указанного в параметре "СЧЕТЧИК НАКОПЛЕНИЙ" с задержкой указанной в параметре "ЗАДЕРЖ. ПОДЪЕМ.ПЛИТЫ". Если СЧЕТЧИК НАКОПЛЕНИЙ равен нулю остается возможность поднять плиту по радио из сейсмостанции. Для сокращения времени подъема опорной плиты можно установить режим половинного подъёма. Тогда плита будет подниматься не полностью, а только для обеспечения минимального клиренса при передвижении по профилю. По окончании работы необходимо выполнить следующее: − выключите, если включен режим половинного подъёма ; 13 − поднимите опорную плиту вверх ; − закройте фиксаторы; − сбросьте давление; − выключите декодер. 2.2.1. Ошибки. В данном разделе рассмотрены ошибки, возникающие при нормальной работе. После включения питания декодер устанавливает ток ЭМП, как было описано выше. В случае если декодеру не удается это сделать, выводится ошибка: следует прекратить работу для ремонта. Причина, скорее всего, кроется в обрыве кабеля ЭМП, возможна также неисправность "Платы электроники" (ГСД015.03.00). 2.2.2. Контроль состояния. Декодер периодически проверяет на допустимость значения напряжений и токов. При нахождении одного или более отклонений декодер сообщает об этом оператору: В случае если оператор знает ошибку и устранил её, можно попробовать 14 протестировать заново нажатием кнопки устройство продолжит нормальную работу. . Если ошибка действительно устранена, Для того, чтобы выяснить причину ошибки, необходимо считать состояние программой VP или войти в меню с клавиатуры блока. Позиции, содержащие хотя бы одну ошибку, будут отмечены восклицательными знаками: Следует заметить, что ошибку можно вызвать записью по радио или USB, неверных 15 параметров или параметров свипа. Причина ошибки определяется аналогично ошибке состояния. Ошибки калибровки не вызывают состояния ошибки при включении устройства и во время калибровки, иначе возможность перекалибровки была бы заблокирована. 2.3. Калибровка. Калибровка – автоматическая подстройка декодера под параметры вибратора. Калибровка обязательно должна проводиться после ремонта вибратора, замены датчиков положения, ускорения или ЭМП. Калибровка также должна проводиться после ремонта/замены декодера. Далее описываются действия оператора и реакция аппаратуры. Калибровка должна проводиться, когда масло в гидросистеме нагрелось до рабочей температуры. ВНИМАНИЕ! Сохраняйте переключатель плиты в положении , пока идет калибровка. Если опорная плита поднимется, калибровка не будет остановлена и произойдет поломка оборудования! 1) Выполните шаги 1-8 описанные в главе «Нормальная работа». 2) Нажмите для перехода к калибровке. После начала калибровки на дисплее появится сообщение: 16 3) Проверьте, в каком положении находится реактивная масса и нажмите соответствующую клавишу. Если масса находилась вверху на дисплее появится сообщение: Сбросьте давление и нажмите начать с п. 2 . Декодер перезагрузится, после чего следует 4) После подтверждения, что масса находится внизу, декодер начинает определять глубину обратной связи по золотнику и определяет момент самовозбуждения электрогидравлической системы по каналу золотника. Затем глубина обратной связи уменьшается для обеспечения запаса устойчивости при изменении параметров гидросистемы. 17 5) Далее декодер определяет глубину обратной связи по массе. Обратная связь усиливается до момента, когда ток ЭМП уменьшится на заданное параметром "ОС ПО МАССЕ(КАЛИБР.)" значения. 6) Проверяется регулировка управляющего каскада и датчика перемещения сервоклапана 7) Система перемещает реактивную массу сначала в центр, а затем вверх и определяет предельные значения датчиков перемещения массы и золотника. Проверяется регулировка датчика перемещения массы. 18 8) Выполняется импульсный тест акселерометров. В случае если результаты тестирования оказались неудовлетворительными, тест повторяется несколько раз с возрастающим усилием. Символ "+" означает правильную полярность включения соответствующего датчика, символ "-" означает неверное (инвертированное) включение. Символ "?" - означает, что декодер не смог выделить импульс из шума, что довольно часто происходит на акселерометрах массы при первом относительно слабом импульсе, но если такой результат сохраняется при более сильных воздействиях, то причина, скорее всего в обрыве кабеля. 9) Калибровка закончена, дисплей показывает сообщение о готовности к работе. 2.3.1. Ошибки калибровки. Если декодер обнаружил ошибку во время калибровки, калибровка прекращается и на дисплее в четвертой строке выводится причина ошибки: 19 Перед тем, как перейти к этому состоянию в случаях, описанных в пп. 4, 5, 6 и 7 данного раздела происходит диалог с оператором. Далее нормальная работа с декодером невозможна. Следует выключить декодер, устранить причину неисправности и откалибровать декодер заново. Для повторения попытки нажмите "RESET", декодер перезагрузится, но предлагать нормальную работу уже не будет, только калибровку. Причину можно посмотреть в состоянии, на вкладке "РЕЗУЛЬТАТ КАЛИБРОВКИ", пункт "ОШИБКА". Список ошибок: 1) "ЗОЛОТНИК НЕ ВОЗБУЖД." – поиск обратной связи по золотнику не привел к самовозбуждению электрогидравлической системы. 2) "ОШИБКА ОС ПО МАССЕ" – ток ЭМП не уменьшился на заданное параметром "ОС ПО МАССЕ(КАЛИБР.)" значение, а обратная связь по массе достигла предельного значения 0. Кроме аппаратных причин неисправность может возникнуть из-за неверного параметра "ОС ПО МАССЕ(КАЛИБР.)" обычно он устанавливается в 25%. 3) "МАССА НЕ ЦЕНТРИР." – декодер начал выводить массу в центр по п. "ж" раздела "Калибровка", но не смог этого сделать. 4) "ОШИБКА ЭМП" – значение тока ЭМП в состоянии, когда масса не перемещается, превышает 20% от значения, установленного в параметре "МАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК ЭМП". Ошибка определяется при выполнении п. "е" раздела "Калибровка". Перед тем, как зафиксировать ошибку декодер спрашивает: 21 после нажатия декодер зафиксирует ошибку, ошибку проигнорирует (не рекомендуется). - декодер 5) "СМЕЩЕНИЕ ДАТ.ЗОЛОТН." – смещение датчика золотника в состоянии, когда масса не перемещается превышает 14%. Ошибка определяется при выполнении п. "е" раздела "Калибровка". Перед тем, как зафиксировать ошибку декодер выводит: после нажатия декодер зафиксирует ошибку, - декодер ошибку проигнорирует (не рекомендуется), - декодер перейдет к настройке датчика золотника подробнее см. Руководство по пуско-наладке. 6) "ОШ.ДАТЧ.МАССЫ > 5%"– проверка регулировки датчика перемещения массы выявила отклонение превышающее 5 %. Перед тем, как зафиксировать ошибку декодер выводит: 22 после нажатия декодер зафиксирует ошибку, - декодер ошибку проигнорирует (не рекомендуется), - декодер перейдет к настройке датчика массы подробнее см. Руководство по пуско-наладке 7) "ОШ.ТЕСТА ДАТЧ.УСКОР." - тест датчиков ускорения выявил ошибку подключения датчиков ускорения. При этом декодер выводит: после нажатия декодер зафиксирует ошибку, проигнорирует (не рекомендуется), при нажатии ускорения. - декодер ошибку декодер повторит тест датчиков 2.4. Задание параметров вручную. 2.4.1. Меню. GDS-II имеет различные возможности для задания параметров и просмотра состояния с клавиатуры. Для входа в режим меню необходимо нажать клавишу 23 После входа в меню клавиша начинает играть роль клавиши отмены действия, например, выхода из меню или отмены редактирования параметра. В данном режиме необходимо выбрать какое-либо подменю "ТАБЛИЦА СВИПОВ" – "ОБСЛУЖИВАНИЕ" клавишами и . Указатель при этом будет перемещаться по вертикали, выбрав необходимое, следует нажать клавишу ввода , эта клавиша играет роль ввода на всем протяжении работы с меню, иногда она называется "ВВОД". 2.4.2. Таблица свипов. Выбрав режим редактирования таблицы свипов, устройство предлагает выбрать свип для редактирования: Необходимо выбрать нужный свип клавишами редактированию или отменить операцию который необходимо редактировать или посмотреть: 24 и , после чего перейти к . Далее следует выбрать параметр, Выбор, отмена и переход к изменению везде в меню однотипен и осуществляется клавишами . В случае если для редактирования выбран числовой параметр, как на картинке "НАЧАЛЬНАЯ ЧАСТОТА" на экране появится курсор, его следует переместить клавишами и к нужной цифре и изменить её значение клавишами: − - установить в ноль; − - увеличить на единицу; − - уменьшить на единицу; − - изменить знак, если число со знаком. Завершается ввод или, если результат редактирования отменяется, . В случае, если для редактирования выбран не числовой параметр, значение параметра выбирается клавишами и , например: 25 Ручное редактирование параметров свипа изменяет таблицу свипов находящуюся в энергонезависимой (NVRAM) памяти устройства. Таблица наглядно представлена в программе VP: Выбирая необходимый параметр свипа с помощью клавиш, фактически выбирается ячейка этой таблицы. Последовательность обхода параметров соответствует таблице. 26 . 2.4.3. Параметры. Выбрав режим редактирования параметров, устройство предлагает выбрать группу параметров для редактирования: 27 Выбирая группу параметров аналогично выбору номера свипа, можно редактировать или просматривать параметры, находящиеся в энергонезависимой (NVRAM) памяти устройства. Параметры наглядно представлены в окне Параметры/Состояние программы VP. 3. Энкодер. Энкодер расположен на сейсмостанции, после приёма сигнала от сеймостанции энкодер по радиоканалу запускает декодеры на вибраторах и вырабатывает аналоговый свип для служебного канала сейсмостанции. 28 3.1. Панель управления энкодером в программе VP. 7 6 5 1 12 2 2 4 8 9 10 1. Индикатор соединения с энкодером. Становится зеленого цвета, когда программа установила связь с энкодером, также показывает тип энкодера GDS-I или GDS-II. 2. Переключение на предыдущий номер последовательности свипов. 3. Переключение на следующий номер последовательности свипов. 4. Номер свипа из таблицы свипов, который будет запущен при старте. 5. Номер начального элемента из таблицы последовательностей. 6. Номер текущего элемента таблицы последовательностей. 7. Номер последнего элемента из таблицы последовательностей. 8. Номер вибратора, передающего сигнал сверки. 9. Активная группа вибраторов текущей последовательности. 10. Включение режима автоподъёма. 11. Индикатор соединения с сейсмостанцией. Серый, когда интерфейс отключен, зеленый - есть RTI-соединение, красный — соединения нет. 12. Включение/выключение автоматического переключения на следующий номер. После отключения питания энкодера все установки сохраняются. В случае, если не нужен прием PSS - однажды установив параметры можно работать, не подключая энкодер к компьютеру. 29 3.2. Нормальная работа. 1) Включите тумблер питания энкодера. 2) Подключите компьютер к разъёму USB А энкодера. 3) Запустите программу VP. 4) Выберите порт энкодера2 5) Кнопка должна стать зеленого цвета. 6) Включите радиостанцию. 7) Энкодер готов к работе. Теперь можно программировать декодеры, опрашивать их состояние, проводить сверку или продолжить дальнейшую работу. 4. Управляющая программа. 4.1. Введение. Программа VP является управляющей программой для системы управления вибросейсмическим комплексом. Программа взаимодействует с вибросейсмическим комплексом через энкодер, с которым осуществляется обмен данными по интерфейсу USB. Encoder взаимодействует с вибросейсмическим комплексом по радио. Возможно также прямое подключение компьютера к декодеру вибратора для наладки. Основные функции программы заключаются в управлении по радио параметрами декодеров установленных на вибраторах и приеме отчётов о работе вибраторов после каждого запуска PSS (Post Sweep Service). Для работы программы требуется компьютер с установленной 32 или 64 битной операционной системой Windows XP/Vista/7/8/10. 4.2. Компоненты главного окна. 2 делается один раз при пуско-наладке, либо после переключения в другой USB разъём компьютера 30 На рис. выше показана панель вибраторов, отображающая группы вибраторов. Ниже находится область для окон программы: Справа расположена панель с кнопками для переключения между разными видами рабочей области. 31 4.3. Управление окнами. Открытие необходимого окна выполняется из различных меню программы. На рисунке показано специальное меню для изменения расположения окон, сохранения/восстановления расположения, а также для изменения языка интерфейса. 4.3.1. Контекстные меню. Некоторые окна программы (графики, таблица свипов) имеют контекстные меню. Вызов меню производится двойным щелчком, левой кнопки мыши или однократным щелчком правой кнопки. 4.3.2. Переключение вида рабочей области. Обычно оператору для работы требуются для несколько различных видов рабочей области программы, для сверки обычно требуется вывести несколько графиков, а для обычной работы необходима карта и графики PSS. Для того, чтобы не приходилось постоянно открывать и закрывать окна в программе предусмотрена специальная возможность. В правой части программы находится специальная панель с квадратными кнопками, каждая из которых включает свой вид рабочей области: 32 Кнопка текущего вида становится зеленой после нажатия на неё и одновременно меняется вид рабочей области программы. Для каждого режима можно открыть нужные окна и задать их расположение, после чего можно быстро переключать расположения окон нажимая соответствующую кнопку. Названия кнопок не заданы жестко и их можно произвольно менять. Для этого следует вызвать контекстное меню кнопки (правая кнопка мыши) и ввести новое название: 4.3.3. Режим планшетного компьютера. При установке программы на планшетный компьютер программу следует перевести в режим планшета: После чего будут изменены некоторые элементы интерфейса, чтобы облегчить управление программы касаниями пальцев вместо мыши. Верхняя строка меню будет 33 заменена на кнопку меню в правом верхнем углу: При нажатии на кнопку меню будут появляться панели с кнопками имеющие те же функции, что и позиции в выпадающих меню обычного режима: Отмеченные пункты меню (которые были с галочкой) выглядят, как зеленые кнопки. Контекстные меню также заменяются панелями меню с кнопками: 34 Вызов контекстных меню удобнее делать двойным постукиванием по нужному элементу. Редакторы чисел в программе заменяются на кнопки в тех же позициях, при нажатии на кнопку появляется клавиатура для ввода, так например выглядит смена начальной частоты в таблице свипов: 35 Для набора буквенного текста следует использовать клавиатуру операционной системы. 4.4. Работа с системами глобального позиционирования. 4.4.1. Карта. Карта в программе VP служит для решения трёх основных задач: отображения данных GPS и контроля качества извлечённых из PSS, в этот режим карта переключается автоматически, когда компьютер подключен к энкодеру; отображение групп вибраторов и её центра, для точной установки группы на пикет, программа начинает работать в этом режиме, когда компьютер подключен к блоку управления на ведущем вибраторе; проведение работами оператором нодальной сейсмостанции. Создание окна карты из меню: 36 Карта разработана специально для работы на планшетных компьютерах с сенсорным экраном и содержит крупные, полупрозрачные элементы управления: Кнопки "+" и "-" переключают масштаб карты. Масштаб карты соответствует указанному в правом, нижнем углу, расстояния могут быть измерены обычной линейкой приложенной к экрану. Также масштаб меняется с помощью колёсика мыши. Для прокрутки изображение необходимо провести по карте пальцем или мышью с зажатой левой кнопкой. При работе на сейсмостанции в режиме энкодера, ниже кнопки "-" появляется третья кнопка для запроса по радио местонахождения группы. Кнопка вызывает меню слоев, где можно выбрать, какую информацию следует отображать на карте: 37 Кнопкой оператор с/ст может запросить по радио координаты и увидеть текущее положение вибраторов группы на карте. Кнопка выбора группы (надпись «Все» или номер группы) задает для данного окна карты, группу или группы которые оно должно отслеживать (стараться держать в пределах окна). 4.4.2. Настройка. Окно: 38 Источники, Приёмники, Кросс файл - необходимо указать имена файлов источников и приёмников, указываются в формате SEG-P1 или SPS (S, R или X файлы); Абрис - необходимо указать KML или KMZ файл с векторной графикой. Имя линии ПВ/ПП — только для формата SEG-P1, указывается начальная часть поля "Line Name", колонки 2-17. Служит для фильтрации; Размер метки КК и Яркость метки КК - управление метками контроля качества в режиме энкодера; 4.4.3. Загрузка файлов координат на карту. Файлы с координатами пунктов взрыва и пунктов приема, кросс файл и файл абриса загружаются из диалогового окна настроек карты. Так же эти файлы можно загрузить на карту при помощи Drag-and-drop. При загрузке файлов с помощью Drag-and-drop тип SPS файла (S, R или X) определяется автоматически. В случае загрузки файла в формате SEG-P1 появится диалоговое окно, для выбора типа файла: 4.4.4. Настройка проекции. В блоке GDS-II данные от GPS приемников поступают в формате WGS-84. Для корректного отображения данных на карте необходимо выполнить настройку проекции: 39 При выборе данного пункта меню появится следующее диалоговое окно: Current UTM Zone – указывается номер текущей зоны UTM; Geodetic System Parameters – набор параметров для преобразования координат заданных в SPS файле в систему координат WGS 84; Geodetic System – выбор системы координат; Zone – для некоторых систем координат необходимо указать номер зоны; Projection – выбор проекции; Ref. Ellipsoid Parameters – настройка параметров эллипсоида, можно выбрать параметры из стандартного списка, а так же при помощи кнопки ”Новая” и 40 ”Изменить” добавлять и редактировать эллипсоиды с произвольными параметрами; Datum – настройка и редактирование параметров Датум, возможно выбрать Датум из стандартного списка, добавлять и редактировать Датум с произвольными параметрами; Units – единицы измерения; Текущие настройки проекции можно сохранить в отдельный файл нажав на кнопку ”Сохранить” и загрузить из файла нажатием на кнопку ”Загрузить”. По окончании настройки параметров проекции необходимо нажать кнопку ”Ввод”. 4.4.5. Контроль качества. При работе с энкодером на карте могут отображаться метки контроля качества, каждая метка соответствует одному старту вибратора и расположена в точке, где данный вибратор работал. Метки могут быть белового цвета, если все параметры заданные в Пределах ошибок находятся в норме, метка становится желтого цвета если есть хоть одно предупреждение, но нет ошибок, и красный цвет показывает, что есть хотя бы одна ошибка. Метки контроля качества расположены под значками источников (флагами), существует два способа привязки метки к флагу: 1. Брать пикет ПВ, как ближайший пикет к COG, это обычный режим. 2. Брать пикет ПВ из регистрации, то есть пикет должен быть получен по специальному интерфейсу из сейсмостанции. Выбирается способ привязки в меню PSS/Пределы ошибок: 41 4.5. Установка параметров вибраторов. 4.5.1. Запись параметров в энкодер. Установка будет показана на примере изменения мощности вибратора. Откройте окно "Данные вибратора" командой Правка/Данные вибратора. Загрузите командой Файл/Загрузить параметры файл default.prf, в программу будет введен работоспособный набор параметров, предназначенный для имитатора вибратора VS2. Теперь необходимо модифицировать параметры для конкретного вибратора. Перейдите на вкладку УСИЛИЕ и введите необходимый процент в строке МОЩНОСТЬ. Сохраните полученные параметры в файл с каким-нибудь именем командой Файл/Сохранить параметры, например, для вибратора SV14_150. 42 Включите энкодер, перейдите на вкладку "Передать/Принять" и установите элементы управляющие передачей: Нажмите кнопку . Кнопка "Энкодер" и индикатор "Энкодер" на панели вибраторов на короткий момент должны стать красными, что означает посылку параметров в энкодер и сразу зеленой – энкодер подтвердил получение параметров. Если кнопки 01-32 были включены, то они должны остаться красными так как 43 нет подтверждения от вибраторов. Теперь наши параметры сохранены в двух местах: в файле SV14_150.prf и энкодере. Программа VP сохраняет текущие параметры после завершения, поэтому сохранение в файл является не обязательным. 4.5.2. Передача параметров в декодеры (вибраторы). Для выполнения описанных ниже операций декодеры должны быть установлены на вибраторы и подключены к радиостанциям. Также должен быть подключен к радиостанции энкодер. Перед началом работы вибраторам необходимо назначить номера, например от 1 до 4 для 4-х вибраторов. После этого можно начать присвоение номеров декодерам, установленным на эти вибраторы. Включите декодер вибратора, который должен быть первым, дождитесь сообщения рис. 4.11. В вибраторе и в сейсмостанции должны быть включены радиостанции. В остальных вибраторах декодеры или радиостанция должны быть выключены. Выполните команду Разное/Изменить номер вибратора – откроется окно: Вместо 0 введите 1 и нажмите . Через время не более 1 секунды декодер должен подтвердить по радио присвоение номера и индикатор станет зеленого цвета. Выключите декодер на первом вибраторе и включите на втором. Теперь присваиваем номер второму блоку, вводя вместо 0 - 2 в окно и т. д. После присвоения номеров можно работать одновременно со всеми декодерами. Включите все декодеры на вибраторах и дождитесь сообщения: Теперь включите кнопки соответствующие присвоенным номерам и нажмите 44 "Передать" Энкодер передаст по радио параметры в блоки управления, и затем все вибраторы должны по очереди, начиная с первого, подтвердить прием параметров при этом кнопки (01-04 в нашем случае), а также индикаторы на панели вибраторов должны становиться по очереди зелеными. Установить параметры можно и напрямую, подключив компьютер кабелем к декодеру, минуя энкодер и радио. В некоторых случаях, например при недопустимых настройках радио – это единственный способ ввести нормальные параметры в декодер с компьютера. Веса вибраторов можно изменить только вручную, с клавиатуры блока. 4.5.3. Задание различных режимов работы. Всегда перед началом нормальной работы с энкодером после его включения убедитесь, что кнопка синхронизации панели управления энкодером стала зеленой, и панель начинает показывать внутренние установки энкодера. 45 4.5.3.1. Таблица свипов. Энкодер и декодеры хранят в своей энергонезависимой памяти (NVRAM) таблицу свипов. Таблицу можно сохранять в файле и читать из файла командами Файл/Загрузить таблицу свипов и Файл/Сохранить таблицу свипов.. Таблица передается в энкодер и декодеры также как и параметры, но для включения таблицы в передаваемые данные необходимо установить кнопку: В таблицу обычно записывают свипы, которые предполагается оперативно менять во время работы. В команде старта вибраторов по радио содержится номер свипа и для быстрого переключения с одного свипа на другой не нужно выполнять команду. Достаточно изменить номер свипа в панели энкодера и следующий запуск произойдет с новым свипом, параметры которого декодер возьмет из заранее переданной таблицы. Для изменения значений в таблице свипов дважды щелкните левой кнопкой мыши на необходимую ячейку таблицы и введите необходимое значение, затем нажмите на клавиатуре Enter для ввода или Esc для отмены. При недопустимом значении числового поля фон ячейки становится красным. Столбцы таблицы свипов имеют следующие значения: − Старт – начальная частота свипа в герцах, допустимые значения 1-450. − Стоп – конечная частота свипа в герцах, допустимые значения 1-450. − Длина – длительность свипа в секундах, допустимые значения 1-99. − Тип – тип свипа. − / - длительность начального конуса в секундах, допустимые значения 0-9.99. − Конус – тип конуса: косинус и окно Блэкмана. − \ - длительность end taper в секундах, допустимые значения 0-9.99. 46 − Константа – параметр нелинейного свипа. − Фаза – начальная фаза свипа в градусах, допустимые значения 0-359. Тип свипа может быть: − Линейный – обычный линейный свип, константа Константа не играет роли. − дБ/Окт – нелинейный свип, константа задает наклон спектра в dB/Оct. Диапазон допустимых значений для константы (0,01 - 010,00). − дБ/Гц – нелинейный свип, константа задает наклон спектра в dB/Hz. Диапазон допустимых значений для константы (0,001 - 0,500). − Степенной - нелинейный свип, степенная зависимость частоты от времени. Диапазон допустимых значений для константы от 0,3 до 03,0. Можно копировать значения свипа через буфер обмена. Правой кнопкой мыши на номере свипа можно скопировать всю строку: Затем также вставить эту строку в другое место: Вставка свипа через верхний левый угол таблицы заполняет всю таблицу одним свипом. Вставка через название столбца – изменит весь столбец на значение из скопированной строки. 4.5.3.2. Амплитудный и фазовый контроль. Декодер 2048 раз в секунду производит расчет текущей фазы и амплитуды сигнала Ground Force (усилия на грунт). По результатам расчета декодер вводит коррекцию в сигнал, поступающий на ЭМП. Декодер позволяет изменять некоторые параметры алгоритма фазовой и амплитудной коррекции. На амплитудный и фазовый контроль вибратора большое воздействие оказывают параметры грунта. Это выражается в том, что блок управления «не знает» с какой начальной фазы и амплитуды начать работу, через 0.5-1 сек блок подстроится, но в течение этого времени амплитуда и фаза может быть очень далека от требуемой. Поэтому в декодере предусмотрена адаптация к грунту. Декодер запоминает начальную ошибку и при следующем запуске вводит коррекцию, которую запоминает в NVRAM, т.е. при выключении питания адаптация не стирается. Параметры, влияющие на алгоритм фазовой коррекции: 47 КОЭФФ. ОБРАТН. СВЯЗИ – определяет чувствительность фазовой коррекции, 0 – фазовая коррекция отсутствует, 200 – максимальная, рекомендуется 70-90. ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ СИГНАЛ – должен быть всегда FORCE. НАЧАЛЬНОЕ ОПЕРЕЖЕНИЕ – общая задержка вибратора и декодера от изменения сигнала на ЭМП до поступления реакции на это изменение в декодер. ФАЗА ПОСЛЕ СБРОСА – начальная фаза с которой начинает работу вибратор после смены параметров. СКОРОСТЬ АДАПТАЦИИ – скорость подстройки начальной фазы вибратора под параметры грунта, обычно 30%. РЕЖИМ — определяет, как быстро выполняется коррекция фазы и амплитуды: МЕДЛЕННО — весь следующий период; НОРМАЛЬНО — 1/8 периода; БЫСТРО — 1/64 периода. Параметры, влияющие на алгоритм амплитудной коррекции: 48 РЕЖИМ – определяет режим управления амплитудой: − ОСНОВНАЯ ГАРМОНИКА – декодер стремится установить амплитуду основной гармоники равной параметру МОЩНОСТЬ. − ОСН.ГАРМ.+ОГР.ПИК.ЗН - декодер стремится установить амплитуду основной гармоники равной параметру МОЩНОСТЬ, но при этом следит чтобы пиковые значения усилия на грунт не превышали значение установленное в ПРЕДЕЛЫ/ПИКОВОЕ УСИЛИЕ. − ПИКОВОЕ УСИЛИЕ - декодер стремится установить амплитуду, при которой пиковые значения усилия на грунт были равны параметру МОЩНОСТЬ. − УЛУЧШ. ОСН. ГАРМОНИКА — в настоящее время не используется. КОЭФФ. ОБРАТН. СВЯЗИ – определяет чувствительность амплитудной коррекции, 0 – амплитудная коррекция отсутствует, 200 – максимальная, рекомендуется 70-90. МОЩНОСТЬ – усилие на грунт в процентах от веса вибратора (УСИЛИЕ ПРИЖИМА). СКОРОСТЬ АДАПТАЦИИ – скорость подстройки начального усилия вибратора под параметры грунты, обычно 30%. ПРЕДУСТАНОВКА — начальное усилие после сброса начальной силы. ЗАДЕРЖКА УПРАВЛЕНИЯ — иногда позволяет улучшить начальную часть свипа, запретив регулирование силы на начальной части. Выходная амплитуда вибратора может быть ограничена, в случае если вибратор достигнет некоторых электрических и механических пределов. Пределы задаются в параметрах на вкладке ПРЕДЕЛЫ. Способ оповещения оператора сейсмостанции о достижении пределов описан в разделе посвященном PSS. МАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК ЭМП – максимальный ток ЭМП, для сервоклапанов компании MOOG этот ток обычно составляет 40 мА (в оборудовании компании ION (PELTON) указывается 80 мА от пика до пика т.е. 40+40). МАКСИМАЛЬН.ХОД МАССЫ – максимальный ход массы от пределов измеренных при последней калибровке декодера. МАКСИМ.ХОД ЗОЛОТНИКА – максимальное перемещение золотника от общего хода измеренного при последней калибровке декодера. ПИКОВОЕ УСИЛИЕ – см. УСИЛИЕ/РЕЖИМ. 49 4.5.3.3. Дополнительные параметры вибратора. Существует ещё ряд параметров определяющих поведение вибратора: СМЕЩЕНИЕ МАССЫ – смещение массы в рабочем режиме. 50% - задает среднее положение массы, при увеличении значения масса смещается вверх. ОС ПО МАССЕ(КАЛИБР.) – параметр влияет на вычисление обратной связи по массе во время калибровки. Для получения более жесткой связи (например, если масса «плавает» во время работы) следует увеличить это значение и перекалибровать вибратор. Слишком сильная обратная связь может ухудшить работу вибратора на низких частотах, нормальное значение -25%. ТЕСТОВАЯ ОС ПО МАССЕ – установка параметра в 0 приводит к установлению обратной связи по массе равной значению полученному при калибровке, 255 – размыкает обратную связь, 1 – связь максимальна. ТЕСТОВАЯ ОС ПО ЗОЛОТ – установка параметра в 0 приводит к установлению обратной связи по золотнику равной значению полученному при калибровке, 255 – размыкает обратную связь, 1 – связь максимальна. СЧЁТЧИК НАКОПЛЕНИЙ – поднять плиту после указанного числа вибраций. Декодер может подсчитывать количество воздействий и после воздействия указанного в данном параметре автоматически поднимает плиту. Установка параметра в 0 – запрещает автоматический подъём плиты. ЗАДЕРЖ. ПОДЪЕМ.ПЛИТЫ –автоматический подъём плиты задерживается на указанное время. 4.6. Радио. Обмен данными в системе управления вибросейсмическим комплексом между энкодером и декодерами осуществляется по радио. Существует несколько способов передачи информации: 1) TDMA режим, скорость передачи данных составляет 2880 бит/сек во всех режимах и зависит только от разбиение на временные окна, при этом отсутствуют потери времени на передачу пилот-сигнала. Для нормального функционирования системе управления требуется, чтобы отношение сигнал/шум на линейном выходе радиостанции было не менее 12 дБ. Особенностью данного способа также является независимость стартов, 50 готовностей и PSS одной группы вибраторов от другой. 2) Асинхронный режим нормальная передача данных, при которой скорость равна 1024 бит/сек. В этом режиме происходит практически весь обмен данными: запуск вибраторов, передача параметров, статуса, таблица свипов, диф. поправки. Для нормального функционирования системе управления требуется, чтобы отношение сигнал/шум на линейном выходе радиостанции было не менее 10 дБ. 3) Асинхронный режим, передача PSS, аналогична предыдущему пункту, но скорость передачи может плавно изменятся от 1024 до 2048 бит/сек. При повышении скорости снижается надежность передачи, при скорости 2048 полностью отсутствует исправление ошибок и требуется отношение сигнал/шум не менее 20 дБ. 4) Передача сигнала сигнала сверки. В этом режиме выбранный оператором аналоговый сигнал модулирует поднесущую частоту 2400 Гц в диапазоне 20002800 Гц, которая демодулируется в энкодерe. Поскольку передача происходит не цифровым способом, при сильном шуме сигнал сверки может быть искажен. Шум особенно отражается на графике «Трассы сигналов», но после свёртки с опорным сигналом шум значительно снижается, и графики фазы и амплитуды выглядят вполне приемлемо. Для правильной работы комплекса важен НОМЕР ВИБРАТОРА. Декодеры не могут одновременно передать по радио информацию, а это требуется при подтверждении загрузки параметров, передачи PSS и пр., поэтому декодеры передают информацию по очереди, начиная с младших номеров и заканчивая старшими. Изменить НОМЕР ВИБРАТОРА можно вручную с клавиатуры блока управления или командой Разное/Изменить номер вибратора. Поля ТИП PSS и ШИР.СПЕКТРА КОРРЕЛ.Ф – рассмотрены при описании PSS. Поля НУЛЕВОЕ ВРЕМЯ и ЗАДЕРЖКА RADIO REF – рассмотрены в руководстве по пуско-наладке. 51 ЗАДЕРЖКА ПЕРЕДАЧИ – не играет роли в TDMA режиме, время включения передатчика в режим передачи после выдачи сигнала PTT. Обычно устанавливается в 0.4 сек. Для быстродействующих радиостанций возможно снижение до 0.2 сек. 4.7. Сверка по радио. Система управления вибраторами позволяет производить сверку вибраторов по радио без проводного подключения. Для этого должна быть выполнена регулировка нулевого времени. Регулировка должна быть выполнена повторно, если изменился тип радиостанции или какие-то параметры радиосвязи, влияющие на задержку в передаче сигнала по радио. Сверка выполняется следующим образом: 1) Параметр СИГНАЛ СВЕРКИ установить в FORCE SIMILARITY. 2) Выбрать номер вибратора для передачи сигнала. 3) Запустить вибратор(ы) вручную или с сейсмостанции. Сверку можно выполнять прямо во время производственных работ. После старта выбранный вибратор начнет передавать по радио сигнал сверки. Энкодер демодулированные данные через USB передает в программу VP. Принятые данные можно воспроизвести на графиках (см. "Контроль качества"). 4.8. Отчет о работе вибраторов (PSS). Вибраторы после окончания свипа могут передавать по радио данные по качеству работы (QC), а также координаты вибратора полученные из GPS приёмника. 4.8.1. Параметры PSS. Параметры PSS устанавливаются на вкладке РАДИО. Параметр ТИП PSS определяет, какая информация будет передаваться по радио: 1) ВЫКЛЮЧЕН – передача PSS не производится. 2) STATUS+XCORR – контроль качества и функция корреляции. 3) STATUS+XCORR+GPS – контроль качества, функция корреляции и данные GPS. 4) STATUS – контроль качества. 52 5) STATUS+GPS контроль качества и данные GPS. Параметр "ШИР.СПЕКТРА КОРРЕЛ.Ф" следует устанавливать не ниже верхней частоты свипа, обычно устанавливают 256 Hz чтобы в полосу попали гармоники. "СКОРОСТЬ PSS" – определяет скорость передачи PSS, следует установить, как можно меньшее значение, т.к. от этого зависит надежность приёма. Увеличивать скорость приходится, когда PSS не успевают завершиться до следующего старта сейсмостанции. 4.8.2. Файлы PSS. PSS - информация сохраняется в файлах. Файлы обычно сохраняются в “C:\GDS\PSS”. Файл создается командой: С этого момента все принятые PSS будут записываться в этом файле. При необходимости начать запись в новый файл необходимо повторить . Для просмотра PSS служит специальное окно: В верхней части окна расположены элементы управления для пролистывания PSS. Ниже в информационном окне в первой строке выведена информация: − Записано: дата и время запуска свипа. − SweepID – номер свипа вырабатываемый энкодером; − FFID - номер соответствующей полевой записи; − Line name, Point – SPS координаты. Ниже выводится таблица данных контроля качества и состояния GPS приемника. Первый столбец показывает номер вибратора, а также цвет линии на графике PSS соответствующий данному вибратору. Далее столбцы имеют следующие значения: 53 − "Средняя сила" – среднее усилие за время свипа; − " Пиковая сила" – пиковое усилие за время свипа; − " Средняя фаза" - среднее отклонение фазы за время свипа; − "Пиковая фаза" - пиковое отклонение фазы за время свипа; − "Средний КНИ" - средний коэффициент искажений; − "Пиковый КНИ" - пиковое значение коэффициента искажений; − "Ограничения" – если в течение свипа произошло ограничение мощности по причине достижения какого-либо предела – ячейка таблицы становится желтой и в ней отражается достигнутый предел. M – достигнут предел по перемещению Reaction Mass, V – по Valve, T –по току ЭМП, P – по пиковому усилию если был выбран режим - "ОСН.ГАРМ.+ОГР.ПИК.ЗН." − в колонке GPS выводится состояние GPS приёмника вибратора. В случае, если приемник отключен, выводится N/C. В случае, если приемник в текущий момент не может определить координаты, на красном фоне выводится NO FIX. Если приемник определил координаты не в дифференциальном режиме, на желтом фоне выводится “Ddop Snsat –“, где dop – число показывающее значение HDOP, nsat – количество принимаемых спутников. Если приемник определил координаты в дифференциальном режиме, на сером фоне выводится “Ddop Snsat D“, где буква D в конце строки указывает на работу в диф. режиме. Также фон становится желтым, если количество спутников меньше 4-х, как правило, это означает, что приемник перешел в режим 2D измерений, что обычно не допустимо (при использовании внешнего GPS приемника 2D–режим следует запрещать). Команда позволяет задать максимальные отклонения данных контроля качества: 54 При превышении указанных значений фон соответствующей ячейки в таблице PSS окрашивается в красный (ошибки) или желтый (предупреждения) цвет. В информацию контроля качества передаваемую вибратором включается 127 значений корреляционной функции полученной сверткой сигналов свипа и усилия на грунт. Результат можно вывести на экран с помощью команд . В окнах Фазы и Силы можно просмотреть результат дискретного преобразования Фурье для оценки фазы и равномерности амплитуды вибраторов. Фаза на графике выводится в градусах, амплитуда в децибелах. Значение амплитуды не имеет четкой привязки к установленной мощности и служит для сравнения работы вибраторов в группе и визуальной оценке равномерности. Для точного измерения амплитуды следует использовать сигнал сверки. 55 4.8.3. Графики PSS. Для вывода значений PSS в виде столбчатых диаграмм, необходимо выбрать: 56 Окно графиков: Среднее по последним 50 значениям Текущее значение При нажатии мышью на столбец, выводиться численное значение. Горизонтальные линии задаются из меню «Пределы ошибок». 4.8.4. Список PSS. Показать список: Также есть возможность выводить сразу много PSS списком, в этом окне каждая строка соответствует одной странице табличного просмотровщика см. 4.8.2. При этом если хотя бы одно значение в таблице ошибочно, то номер группы в этой строке становится красным, если ошибок нет, но есть хотя бы одно предупреждение, то желтым. При нажатии мышью на строку в списке, происходит установка табличного просмотровщика на данный PSS. 57 Более поздние PSS расположены в таблице вверху, то есть PSS для текущего свипа находится на первой строке таблицы. 4.8.5. Отчёты по PSS. 4.8.5.1. Статистика. Вызов меню диалогового меню статистики Меню статистики: 58 Статистика рассчитывается для текущей открытой базы данных, начиная с Начального времени и кончая Конечным временем. Пункт Исключенные позволяет исключить из расчётов PSS отмеченные в окне Воспроизведение PSS: . Исключаются обычно PSS не относящиеся к основной работе, например тестирование вибраторов. Пункт FFID=0, также служит для исключения тестовых записей, которые получены при отключенной сейсмостанции. Дополнительно к общей статистике может быть выведен Список ошибок по которому можно отбраковать сейсмические записи и может быть выведен список Исключенных записей PSS. Порог ошибок для статистики устанавливается в меню Пределы ошибок рис. 4.15. 4.8.5.2. Рапорт по координатам. Вызов из меню: 59 При формировании рапорта по координатам появляется окно, в котором осуществляется выбор полей включенных в рапорт: Координаты вибраторов - в рапорте отобразятся координаты местоположения вибраторов всех запусков записанных в текущую базу данных. Координаты центров групп - в рапорт будут включены координаты центров групп вибраторов всех воздействий. Средние координаты на пикете - в рапорт будут включены осредненные по накоплениям координаты центров групп. Дистанция - будет добавлен столбец с расстоянием от текущей точки до ближайшего пикета. 4.8.6. Восстановление потерянных PSS. PSS отчёт передаваемый вибратором по радио может быть потерян из-за низкого качества радиосвязи. Блок управления по окончании свипа дополнительно записывает PSS во внутреннюю энергонезависимую память. Храниться PSS в блоке управления гарантированно трое суток, после чего может быть стёрт окончательно. Считывание PSS из блока управления может быть произведено по радио или по кабелю USB. Важным условием для правильного восстановления является совпадение текущего номера вибратора и номера вписанного в PSS, поэтому не следует менять номер вибратора до восстановления PSS, в противном случае пропущенный PSS будет отмечен в базе данных, как отсутствующий по причине пропущенного запуска3. 3 то есть как-будто вибратор не работал 60 Для восстановления по радио достаточно, чтобы блок управления и радиостанция в вибраторе были включены. Для восстановления по USB необходимо подключить к компьютеру вибраторный блок вместо энкодера. Следует отметить, что восстановление большого массива PSS по радио за один сеанс может приводить к перегреву радиостанции на вибраторе, так как она почти всё время будет работать на передачу. Если в течении процедуры восстановления опять произойдет потеря какого-либо PSS из-за плохой радиосвязи, то восстановление можно не прерывать, а после завершения повторить считывание. Запуск восстановления: Диалоговое окно: 61 При появлении окна галочками отмечены только те вибраторы PSS, которых отсутствуют в базе данных. Также начальное и конечное время устанавливается на время первого и последнего потерянного PSS. Напротив строк отражающих ход восстановления показано общее количество пропущенных PSS, в данном случае 2399. Перед началом считывания можно уменьшить объём данных сузив временной диапазон и/или уменьшив количество вибраторов. Нажатие кнопки Применить пересчитает количество пропущенных PSS. Для запуска процесса нужно нажать кнопку Принять, после чего начнётся процесс восстановления, а кнопка Принять сменит своё назначение и станет кнопкой Остановить. Процесс запроса/приёма можно отслеживать по четырём цветным строкам, где: синяя строка показывает количество успешно принятых PSS; красная число PSS отсутствующих из-за то, что вибратор не работал; желтая показывает количество не принятых PSS из-за плохой радиосвязи или из-за выключенного блока в вибраторе; черная строка показывает общий ход процесса, то есть сколько осталось до завершения. 62 4.9. Локальная сеть. Локальная сеть между вибраторами состоит из маломощных цифровых радиостанций, установленных на плате интерфейсов, рабочая частота 433-434 МГц. Для задействования возможностей сети необходимо подключить антенну к декодеру. Локальная сеть позволяет группе вибраторов решать следующие задачи: 1) Расчет COG (Center of Gravity) группы вибраторов без участия сейсмостанции. 2) Передачу GPS диф. поправок от ведущего вибратора к ведомым вибраторам. 3) Выработку сигнала готовности группы вибраторов. Сигнал передается по основному радио на сейсмостанцию, после чего сейсмостанция может быть запущена вручную оператором или автоматически сигналом REC_ST. Сигнал вырабатывается после того, как у вся группа вибраторов становится готовой. Группа вибраторов находится в готовности, когда все вибраторы группы готовы. Вибратор становится готовым, когда у него сработает датчик прижима плиты или оператор нажмёт кнопку готовности. Готовность вибратора сбрасывается после подъёма плиты. 4) Контроль старшим оператором группы состояния вибраторов на экране декодера (плита вверху/внизу) без использования основного радио. Выбор рабочих частот, назначение вибраторов как Ведущий и Ведомый описано в разделе "Группы вибраторов". Изменение параметров локальной сети с клавиатуры декодерa не рекомендуется так как легко ошибиться. 4.10. Группы вибраторов. Управление группами вибраторов, функции: 1) Распределение вибраторов по группам и вывод вибраторов в резерв. Вывод вибратора в резерв, если он действительно не работает, необходим для того, чтобы ему не отводилось эфирное время на передачу PSS (т.е. чтобы не было пауз). 2) Включение/выключение локальной сети в группе. 3) Назначение вибраторов Ведущим или Ведомым. Все эти операции выполняются из окна "Данные вибраторов" на вкладке "Группы вибраторов". Предварительно необходимо всем вибраторам задать номера (обычно это делается с клавиатуры декодера) и включить декодеры. 63 Пример: в наличии 9 вибраторов, они пронумерованы от 1 до 9. Отмечаем их на вкладке "Вибраторы": Далее отмечаем две группы A и C на вкладке "Группы" которые необходимо сформировать: В окне автоматически появились две вкладки для включенных групп: 64 Одновременно с редактированием обновляется панель вибраторов: Переходим на вкладку "Группа А" и отмечаем входящие в неё вибраторы: Выбираем ведущий вибратор и частоту локальной сети. Информация о группе также отображается на самой вкладке при этом ведущий отмечается буквой "M", остальные "V". Аналогично формируем вторую группу: 65 Частоты "Локальная сеть" должны быть выбраны разными, чтобы группы не мешали друг другу. Для передачи информации в вибраторы следует нажать кнопку "Передать" на вкладке "Вибраторы": Информация записывается в каждый вибратор отдельно, по очереди. На панели вибраторов происходит индикация, как при передаче параметров. 4.11. Контроль качества. В нижней части программы находится панель, выполняющая функции по контролю качества. Панель может быть скрыта, включить панель можно из меню программы "Запись/Панель инструментов записи". Кнопки и служат для записи и чтения файлов контроля качества. Файлы хранятся в формате SEG-2. Строка служит для добавления комментариев к файлам. При открытии файлов в окне "Загрузить записи" можно указать сразу несколько файлов, если необходимо сравнение записей. 66 Кнопка не используется при работе с вибраторами через энкодер или декодер. Данные могут быть записаны двумя способами: 1) См. п. 4.7. В этом случае записывается два сигнала, сигнал Reference и сигнал указанный, как СИГНАЛ СВЕРКИ.. 2) Непосредственное подключение компьютера к декодеру. В этом случае записывается восемь сигналов: Частота дискретизации в обоих случаях составляет 2048 Гц. Также есть возможность автоматически сохранять записи: 4.12. Графики. Для того, чтобы создать график необходимо выполнить команду из меню: 67 Программа создаст отдельное окно для выбранного графика и предложит настроить его свойства, в зависимости от типа графика окно свойств будет разным, например, для графика Фаза: 4.12.1. Работа с графиками. Для изменения характеристик графика необходимо вызвать контекстное меню двойным щелчком мыши или правой кнопкой мыши в окне графика: Следящий курсор – включает режим при котором курсор мыши сопровождает окно с текущими значениями: 68 Тот же эффект можно получить просто зажав клавишу Ctrl в момент когда курсор мыши находится внутри окна. Обозначения – включает в правом верхнем углу графика обозначения. Увеличение - вызывается окно, в котором задаются пределы по осям координат для графика текущего окна. Если отметить пункт авто для соответствующего предела, то указанное пользователем число будет игнорироваться, и программа автоматически будет подбирать это значение по максимальному или минимальному значению, найденному по всем графикам для текущего окна. Настройки графики – настройки яркости и толщины линий. Изменение положения регулятора немедленно изменяет вид графика. 69 4.12.2. Типы графиков. Основная гармоника. Этот график воспроизводит основную гармонику записанных сигналов. Группа "Ось Y" задает единицы, в которых будет воспроизводиться амплитуда, задание значения "вольт" означает, что будет выведено напряжение сигнала, полученное на входе устройства, Группа "Ось X" задает область определения графика: время или частоту. Фаза Фаза сигналов из группы "Сигналы" расчитанная относительно сигнала "Опорный сигнал". Задержка. Аналогично Фаза, но градусы пересчитаны в миллисекунды. Используется при регулировке нулевого времени. Трассы сигналов. Выводятся сигналы так, как они записаны в файле. Рекомендуется, особенно для длинных записей, понизить яркость до 25-50 %. Частота-время. График показывает зависимость частоты сигнала Reference от времени. По этой зависимости происходит перевод сигналов из временной области определения в частотную. 70 Пиковая амлитуда. Воспроизводятся пиковые значения сигнала, аналогично "Основной гармонике". Амплитудный спектр. Для вывода амплитудного спектра используется быстрое преобразование Фурье (БПФ). В окне свойств можно выбрать параметр "Лог.масштаб Y", для вывода значений в децибеллах. Корреляционная функция. Служит для вывода функции взаимной корреляции между сигналами. Коэффициент искажений. Коэффициент искажений – то есть отношения энергии нелинейных искажений и шума к энергии основной гармонике, график показывает зависимость энергии искажений. 5. Запись ускорений на внешний носитель USB-Flash. Блок управления в режиме декодера имеет возможность записывать опорный сигнал (Reference) , сигналы ускорений плиты и массы на внешний носитель USB-Flash. 71 5.1. Запись. Предварительно необходимо отформатировать USB носитель файловой системой FAT32. Далее достаточно просто установить носитель в разъём блока USB A, блок автоматически распознает носитель и в течении свипа производит запись сигналов. Также на USB-Flash записываются PSS, которые можно считать. Запись на носитель происходит в формате не распознаваемом операционной системой. Носитель установленный в компьютер выглядит для системы, как пустой, но запись файлов или форматирование такого носителя приведет к потере записей ускорения. Для идентификации записей используется SweepID, уникальный номер свипа, который посылается по радио в команде запуска свипа. По данному идентификатору возможна привязка записей ускорений к сейсмическим записям. 5.2. Считывание. Считывание ускорений производиться программой VP. Меню программы: Открывается диалоговое окно: ▪ Выбрать флеш - выбор носителя; ▪ Выбрать каталог - выбор каталога (папки) в который будут копироваться записи; ▪ Старт чтения - считать данные; ▪ Очистить флеш - стирание всех записей ускорений и PSS; ▪ Чтение данных - при нажатии на Старт чтения считываются записи ускорений в формате SEG-2; ▪ Чтение PSS - при нажатии на Старт чтения считываются PSS; ▪ Создание SEG-D файлов - при нажатии на 72 ▪ Старт чтения формируются SEG-D файлы. Файлам ускорений при считывании присваиваются следующие имена: <Выбранный_каталог>\VibN\SweepId1\SweepId2.ext, где: ▪ VibN - номер вибратора; ▪ SweepId1 - старшая часть SweepID;4 ▪ SweepId2 - младшая часть SweepID; ▪ ext - seg2 или segd - в зависимости от формата файла. Файлы в формате SEG-2 предназначены для контроля качества работы вибратора и могут быть воспроизведены программой VP в виде различных графиков. SEG-2 записи содержат также сигналы датчиков положения массы и золотника, что позволяет использовать их для ремонта вибратора. Зачастую причиной неисправности вибратора является плохой контакт в разъёмах или плохая проводка и может приводить к редко проявляющимся сбоям. В таких случаях необходимо в окне Воспроизведение PSS определить SweepID для плохой работы вибратора и проанализировать соответствующую SEG-2 запись по графикам. Файлы в формате SEG-D служат для обработки совместно с сейсмическим полевым материалом. Для идентификации заголовок SEG-D файла должен содержать номер полевой записи, что требует подключения энкодера к сейсмостанции по одному из RTI интерфейсов: Другой способ идентификации SEG-D записей, идентификация по координатам GPS. Программа при считывании находит ближайший к COG пикет и вписывает его номер в заголовок SEG-D. Этот способ требует оснащения вибраторов GPS приёмниками. 4 SweepID - выводится в окне Воспроизведение PSS в формате SweepID:SweepId1-SweepId2 73
