提高SHOTPROII编码器遥控能力的探索..doc

提高SHOT PRO II编码器遥控能力的探索 Exploration of SHOT PRO II encoder remote control ability improvement 王海宾 王金涛 张浩 （东方地球物理公司国际部巴基斯坦经理部） 作者简介：王海宾 工程师 1972年生，1996年毕业于西安石油学院电子技术与测量专业，长期从事地震勘探仪器操作和维修工作。邮箱：wanghaibin@ 电 摘要 文章通过对SHOT PRO II 遥爆系统工作原理和GM338电台与其接口电路的分析，探讨影响遥爆系统数据传输能力的几个因素。并在实际中加以应用，改进后遥爆系统的遥控能力显著提高。 主题词 遥爆系统 编码器 译码器 无线通讯 接口 Abstract With analysis and discussion to principle of remote fire system and the interface with communication system, the article finds out several factors which affect the ability of data transmission. And apply them to reality, the remote control ability of the improved system’s was enhanced obviously. Key word remote fire system, encoder decoder, radio communication, interface 引言 美国PELTON公司生产的SHOT PRO I 遥爆系统因其功能强大，精度高，而且性能可靠，传输能力强而深受好评。但是SHOT PRO II作为升级产品在实际使用中，却出现一些问题，突出的是通话范围内远距离译码器不能正常启爆或者不能正常回传PFS数据等问题，在实际生产中制造许多麻烦。本文通过对GM338电台通讯系统和SHOT PRO II 编译码器与其接口电路进行分析来解决使用中出现的问题，提高系统遥爆能力。 SHOT PRO II工作原理 SHOT PROII的工作时序如图1所示 图1 当译码器充电完毕，译码器自动向编码器发出起爆请求信息，当编码器接收到仪器发出的起爆指令（FO）后，编码器首先编制和发送一组长达221MS的副载波同步码，然后发送含有扫描代码和身份代码（启动码、BOX ID#、CREW ID#）在内的同步码，之后进入放炮延迟阶段，当达到预定值时，编码器向中央控制单元发送钟TB，启动中央控制系统开始采集。而译码器，接收副载波同步码、扫描代码、身份代码，对其进行解码并与自身的代码进行比对，如果一致，进入放炮延迟阶段，当计时值到达与编码器设置值相同时，发出点火指令，起动点火序列，从而达到了中央控制系统的启动和炮点起爆同步的目的。而译码器在点火序列完成之后，需要回传PFS数据，其内容包括验证TB,井口时间，炮点桩号等重要信息。 SHOT PROII编码解码原理 由于SHOT PRO系统采用特殊的编解码技术，原理类似于或采用曼彻斯特编码，因为曼码具有丰富的位时钟信息，从而保证接收方可以恢复同步时钟，进而解调出数据。因为曼码的码型特点决定其没有直流分量，另外由于电台带宽窄，不适合对脉冲信号形式的曼码进行直接调制，所以需要将曼码调制为正弦波后再送至电台进行二次调制，然后发送出去。如图2所示 图2 发送数据时，由编码模块将二进制数字转换成曼彻斯特编码，再通过数模转换电路调制为低频1.5-3KHZ正弦波信号，经过平滑滤波调整，功率驱动及音频变压器隔离后，送到电台发射。接收过程恰好相反，是译码器收到电台传来的解调信号后，首先将信号经过音频变压器隔离，再通过带通滤波，放大整形为矩形信号，然后送入解码模块进行解码处理。具体请参考《高精度无线同步技术及其在石油勘探中的应用》。 SHOT PROII 同步码验证要求 SHOTPRO编译码器之间的同步码的验证最低要达到75%，如果丢码多于25%，就无法识别同步码。那就意味着无法启动译码器的点火序列。 SHOT PROII电台接口要求 如果电台输入要求小于2 volts p-p，一个衰减电路必须串联在发射机的输入端，即电台的辅助接口的2脚（见表1） 英文 中文 1 External Speaker- 2 EXT_Microphone Audio 80mV RMS @60% Deviation 外部话筒音频输入　80mv 60%调制度 3 Programmable Input 可编程的功