中国石油应用物探安全距离控制系统

　　项目背景:

　　在野外进行爆破勘探工作时，由于工作人员为了尽快完成当日的工作，所以经常出现在安全距离内进行爆破的情况，因此容易对工作人员产生安全隐患，而安全监督人员只能抽查某个小组的生产工作，不能从根本上杜绝此类安全隐患;由于现场实际环境，个别炮点因过障碍炮点偏移，所以有些炮点和理论炮点有偏差，这样使探区施工井位偏移合格率受到影响，从而影响了公司的经济效益。基于以上问题，需要开发一套系统来解决，确保安全生产，提高井位偏移合格率。

　　用户背景 :

　　中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司(简称中国石油东方地球物理公司，英文缩写BGP)是中国石油天然气集团公司的控股公司。 东方地球物理公司是以地球物理勘探业务为主体，集物探主业、多元开发、旅游接待、公共事业为一体的跨国经营企业。主要从事国内外陆地、浅海地震勘探及综合物化探采集、处理、解释，以及与地球物理(化学)勘探有关的技术及装备研发、产品研制、技术引进与产品销售，国内外技术工程承包与劳务输出等。兼营物探监理，旅游宾馆服务，通讯及工程服务，建筑工程及安装，物业管理、服务及经营等。

　　具体解决方案:

　　根据客户的需求，我们为客户设计物探井炮激发安全距离控制系统，总计18套，每套系统一个井口站，一个控制站，一个转发站和一个移动站，以及物探定位引擎软件。采用技术如下：

　　(1)高精GPS定位技术 ：

　　GPS差分定位是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法，它既可采用伪距测量也可采用相对测量，一般大地测量或工程测量均应采用相对测量值进行相对定位。本系统采用精度相对高的相对测量值的定位方式。

　　(2)WSN无线测距与通讯技术:

　　WSN是指无线传感器网路，他包括两个功能：

　　a)无线测距。基本原理是利用信号的往返时间差进行测距，具体为：对信号发送完毕到开始接收信号之 间的时间差进行及时，减去芯片的处理时间，再除以信号在空气介质的传输速度，结果的一半就是距离。

　　本系统为了提高测距精度创新的采用了多次往返测量的方式来提高测距精度。

　　b)无线通讯。能够进行少量的数据传输，并且不影响测距精度和功能。本系统就是采用基于WSN的通讯技术实现短距离设备之间的通讯。

　　(3)爆炸机放炮检测 ：爆炸机在极短的时间内产生400V左右的高压来激发雷管，通过电子元器件检测爆炸机两端产生的瞬时高压来检测放炮信号，并且不影响放炮。

　　(4)限制爆炸机放炮：通过控制继电器实现炮线与爆炸机之间切断与闭合。

　　实施结果：

　　1、该项目针对野外非安全距离放炮问题，采用了高精度GPS定位技术和现代电子控制技术，通过对爆炸机的控制，实现了施工人员只有在安全距离才能实现放炮的功能，从根本上杜绝了非安全距离放炮的安全隐患，项目的研发提高了井炮地震队的HSE管理水平。

　　2、通过将理论井口炮点坐标与施工现场实时传输回来的真实井口炮点坐标的对比，计算出井偏数据，依托此数据开发了井炮偏差监控系统，此系统为地震队的质量监控人员及时发现炮点问题提供了数据支持。

　　3、监控系统平台可以实时显示爆炸班的工作位置和作业路线，统计累计放炮数和当天放炮数，为生产指挥提供调度和决策参考。

　　4、野外适应性实验发现，GPS精度在平原施工要好于在山区和有大沙丘的工区，障碍物少的区域好于障碍物多的区域，因此井偏监控在平原地区使用能取得较好的效果。