物探企业（共12篇）
物探企业 篇1
石油物探企业 (下文简称:企业) 在进行处理解释项目工作时不仅面临着人力和物力的耗费, 同时也存在着资金约束。资金约束的形成一方面来自于企业资金统筹使用的内在要求, 也来自于建立内涵发展模式下的目标定位。为此, 如何在有限资金存量下最大化地完成物探任务, 便依赖于针对资金合理化管理的价值判断与措施的构建。
之所以强调“价值判断”可归因于:当前对于资金合理化管理措施的构建, 往往聚焦于工具理性下的预算约束管理, 这无法有效提供针对组织资源的激励机制。此时就存在一个被忽略的问题, 即企业资金合理化管理的目的难道只是进行预算控制吗?实则不然, 资金使用中的人工费用在它的另一面还产生着绩效管理的作用, 从而能有效提升企业主营业务的实施效果。
一、相关问题研究的文献综述
近年来, 在物探项目领域中的资金管理问题探讨可谓是汗牛充栋。这些研究成果也在很大程度上为本文的措施构建提供了启示。为了确定本文立论的出发点, 以下将对近年来的文献进行梳理。
以“企业资金管理”为关键词进行搜索, 2012年已公开发表的文献中具有代表性的有:王余其《关于加强与完善企业资金管理问题的探讨》、朱远杰《企业资金管理的现状与完善策略研究》、周秀莲《探讨石油企业资金管理与控制措施》、郭乃奎《企业资金管理存在的问题与对策》、贺俊娥《资金安全风险管理体系建设》。由这些文献的标题不难发现, 其大都是针对企业资金管理中存在的问题而进行的对策构建。这种模式存在着一个明显的缺点, 即无法在整体视阈下来建立动态长期的资金管理模式。以周秀莲的观点为例, 明显就是在问题意识下来进行措施构建的。
笔者认为, 企业因发展战略的动态调整性使然, 其总体目标本身就存在着动态可变性。那么在目标管理下的资金管理, 自然也会发生不确定性的调整。上述文献观点实则存在一个不足, 即往往都是因为问题的出现而做出相应的弥补措施, 却无力进行先导性资金管理的合理化路径设计。正因如此, 该合理化路径的设计也成为了本文立论的出发点。
二、文献综述下的资金管理目标定位
上文已经提到, 应建立先导性的资金管理模式。那么在围绕企业经营目标管理的基础上, 还应在经济目标和社会目标之间形成平衡机制。为此, 资金管理的目标定位, 可从以下两个方面进行:
(一) 经济目标定位
一般而言, 经济目标主要指向“产出/投入”比值的最大化。根据这一表达式, 在资金投入一定的情况下应追求产出最大化;或者在产出一定的情况下, 应寻求投入最小化。对于石油物探企业而言, 因其工作本身就包含着诸多不确定性, 这就要求针对“产出/投入”比应进行弹性设计。实践表明, 资金支出时如何做好资金计划和预算控制事项, 已经成为制约石油物探企业内涵发展的财务瓶颈;同时, 对于如何提高资金回收率, 诸如合同签订时约定收预付款, 以及如何加大合同款项回收都应成为经济目标定位的基础。
(二) 社会目标定位
通常认为“社会目标”应着眼于资金使用的外部效应。然后, 在企业产权严格封闭的状态下, 其资金使用方向必然也将围绕着实现经营利润的方向而展开。这就意味着, 该社会目标定位应落脚于企业内部。根据企业社会责任的国际标准, 增强对企业员工福利水平的关注则成为其中的应有之义。因此, 上文在提到应关注人工经费和物资经费总量的前提下, 还应合理界定二者之间的比例结构。本文开篇之处也已提到, 资金合理化管理的另一功能表现在激励环节。这实则也就表明, 应建立合理的人工经费支出额度。
以上目标定位并不随着企业经营管理目标的改变而变化, 从而也就在总括层面上建立起了先导性的路径指向。不难看出, 这也应成为价值判断的原则导向。
三、目标定位下的价值判断
所谓“价值判断”其本身就含有显著的主观偏好, 但仍可以在目标定位下对措施的合理化进行弹性决策。因此, 目标定位下的价值判断包括以下两个方面的要件。
(一) 经济目标定位下的价值判断
从文献综述中可以发现, 这些作者都是在经济目标定位下来进行价值判断的。如, 资金在管理中流向的合理性与否, 以及原始凭证的真实有效性如何。针对石油物探企业而言, 资金流向是由物探项目来决定的。而项目制又因团队作业模式使然, 导致在资金使用监管上难以细化到成员个体之上;同时, 该项目实施本身就具有“大事件、小概率”的特点, 从而提高了资金管理的难度 (因时常发生追加预算投入) 。另外, 如何减少贷款利息也构成了当前的难点。从贷款利息的刚性特征来看, 其几乎无法通过个别手段规避。但从企业资金循环的角度来看, 因利息返还具有周期性, 而企业通过增大资金循环速度, 实则将能在既定利息下使用更多数量的资金。由此, 这就变相形成了对利息的减少效应。
(二) 社会目标定位下的价值判断
以提升企业员工或项目成员福利为导向的社会目标定位, 使得在判断资金管理合理性与否时添加了不少主观因素。正因如此, 判断资金管理的社会目标达到与否, 唯有通过员工或成员的工作态度来间接反馈。从其他类型企业的管理实践来看, 在企业层面建立了员工代表参与的资金管理小组;在项目实施的微观层面, 则主要依赖于制度来保障相应社会目标的实现。因此, 考察组织和制度机制的合理性, 也许能成为价值判断的出发点。从石油物探企业资金管理现状来看, 主要借助绩效奖金的形式来满足该目标。笔者认为, 可在此基础上优化薪酬体制安排。
四、价值判断下的措施构建
(一) 措施构建的机制方面
1、建立项目小组制的整体资金管控机制。
须在强化资金预算硬约束的要求下, 展开整体资金控制方法。具体而言, 便是以项目小组为整体来开展资金管控活动。首先, 应根据“任务导向”确定项目小组的预算资金总量。通过对项目小组负责人进行授权, 使得对预算资金的管控细化到企业微观层面。同时, 伴以绩效考核制度来推动项目小组成员形成资金节约意识。在操作中可以引入成本逆向分解措施, 在合理控制区间范围内的成员, 可由此获得一定数量的绩效奖金。
2、建立全过程的资金管控机制。
企业资金有效管控从任务合同签订开始, 包括对项目整个执行过程中的资金及物探进度进行监控, 以及企业对外借款和内部资金在各项目部各分公司的拆借。从而, 财务管理部门应建立以“处理解释项目”为单元的资金管控机制。具体而言, 将全过程资金管控活动细分到具体的处理解释项目上, 采取专人负责的方式来进行。这样一来, 就能将资金的常规管控办法与企业的工作特征相结合。
(二) 措施构建的实施方面
1、资金筹措。
资金筹措一般采取从内源和外源两个途径获取资金, 但在现有物探资金需求情况下, 仍大量依赖于向商业银行寻求借款。为了减少筹措成本 (如利息) , 资金预算就应在组织和制度保障下完成精细化管理, 即以企业为主体进行借款, 并在资金司库平台上严格审核各单位的资金预算申请, 根据企业未来发展战略向部分重要客户的项目进行资金倾斜。从而, 这就要求在其中建立与企业各职能部门的信息沟通机制。
2、资金使用。
企业财务主管部门建立资金使用效益的评价机制, 目的在于减少资金使用中的机会主义行为。关于评价机制的设计, 应着重在于事前分析与事中的权变管理。因此, 有关计算资金贴现的公式、模型, 都可以作为事前分析的工具。资金使用中的权变管理, 则在于针对企业经营过程中的风险概率值, 适应性地进行资金配置。与此同时, 还应强化企业内部审计工作, 该工作不仅能强化资金使用效益的形成, 还能为财务提供资金合理化管理的解决方案。
五、结语
本文认为, 资金管理的另一功能在于激励。因此, 还应在措施构建中建立与企业各职能部门的信息沟通机制。最后强调, 在资金管理方面应形成不受企业经营目标调整的先导机制。
摘要：通过对2012年相关文献的梳理发现, 作者仍习惯于从经济目标视角来看待资金合理化的管理问题, 从而也建立起了与之相适应的价值判断。实则不然, 还应在社会目标基础上强化对员工福利的刺激。要知道, 资金管理的另一功能在于激励。因此, 要在资金合理化管理的措施中建立与企业各职能部门的信息沟通机制。最后强调, 在资金管理方面应形成不受企业经营目标调整的先导机制。
关键词：石油物探企业,资金管理,价值判断
参考文献
[1]邹永杰.石油企业资金管理的主要问题及对策[J].当代经济, 2011, (11) .
[2]曹亚军.石油企业资金风险预警与控制问题探讨[J].长江大学学报 (社会科学版) , 2009, (6) .
[3]于锦红.石油行业集团公司资金管理相关问题研究[D].天津:天津大学, 2010
物探企业 篇2
一、探测范围：
*****市场至****路口路段东侧（道路中心线至东侧建筑围墙边，全长约350米）
二、探测任务（如果没有的管线，则无需探测）：
（1）供水：测量*****市场至****路口路段现状供水管道平面位置、高程、数量、规格（材料）及阀门布置情况（含主管、支管）；
（2）雨、污水：*****市场至****路口路段两侧各30米范围内雨、污水管道平
面位置、标高、管径、管材、数量；检查井位置、规格、高程、材料（含接户管、井）；测量沿线与道路交叉的河涌、水渠现状断面、断面上主要位置高程、典型高程、水位；
（3）燃气：探测*****市场至****路口路段现状燃气管线的平面位置、埋深、管
径（管材）、数量、阀门以及附属设施的位置（含分支管）；
（4）电力：测量*****市场至****路口路段两侧各30m范围内及其周边现状道
路范围内的变电站容量、位置；开关房容量、位置；高压电缆敷设方式及其电压等级；测量现状电力管线平面位置、数量以及附属设施的位置。
（5）电信：测量*****市场至****路口路段两侧各30m范围，（1）通信机楼，通信设备接线间，移动基站及设备用房及通信管线敷设的现状以及附属设施的位置。（2）有线电视前端机房，光节点同轴电缆网的现状以及附属设施的位置；
三、探测要求：
（1）地下管线探测报告应按照《城市地下管线探测技术规程》
（CJJ61-2003/J271-2003）和《城市测量规范》（CJJ8-99）的技术要求编写。
（2）探测结果中的图为1：500电子矢量化AutoCad图。
（3）应提供电子文件一份。
东方物探：设备的识别芯 篇3
在资源管理方面，中心坚持资源布局零距离、执行指令不走样、技术准备超预期，突出“用合适的设备干合适的项目，以有限的资源保障更多的项目”。为此，东方物探专门科研立项，研究运用无线射频技术在地震仪器高效管理的应用，力求以快速、准确、自动化的信息采集手段或方法为管理系统提供基础数据。
2月18日，东方物探装备服务人员运用无线射频技术研发的地震仪器管理系统，通过对4支地震队项目结束后使用的4120台采集站验收，识别率达到100%。东方物探地震仪器设备数量庞大，分布点多面广，流动频率高，调剂工作量极大，尤其是采集站一旦标签损坏，站体序号识别困难，影响设备周转、调配及使用效率。
装备科研人员根据无线射频技术具有的全球唯一ID号、可同时读取多个标签、携带物体关键数据、读取速度快、安全性好等技术特点，研制开发了采集站批量识别、专用电子标签、数据识别及手持PDA快速读取仪一体化的地震仪器管理系统。其主要功能是：设备出库调用生产指挥系统的设备调配数据，完成设备出、入库时通过读写器进行设备序列号读取或录入，与调配数据进行比较后录入系统；通过设备送修和设备维修记录模块，实现设备维修数据的信息数字化管理。库房管理员、设备使用人、设备管理者能够快速清点设备出库数据、掌握设备状况，便于快速进行资源调配，从而避免了以往人工点数、抄号错误，提高了设备出入库数据的准确性，彻底改变过去靠手工填写设备送修、维修单，录入设备故等繁杂工序，实现了设备维修的显性化。
设备是船，技术是帆。仪器服务中心积极扩大设备维修权限和材料配件的供应级次，依托东方物探公司与地震仪器厂商联合授权，向地震项目提供全方位、全天候、全无忧的技术支持服务，针对重大项目和高难项目采取的大装备、全程式的支持保障，构建起“一人紧贴现场，团队后方保驾”的“1+N”支持保障模式。
目前，SCORPION、ARIES等仪器综合自主维修率达到90%以上，返修率控制在3%以下，国产化替代近300多种。中心已成为SERCEL、INOVA、劳蕾等仪器厂商在中国最大的综合设备维修中心，实现了地震仪器设备应用到位、维修保障到位、技术支持保障到位。
记者手记
对于仪器仪表行业来说，在两化融合中，现代过程控制和企业管理堪称两大重点。在采访的过程中，许多业内企业以现代生产管理为突破口推进“两化融合”并已取得成效。
比如石油化工企业生产过程已基本实现自动化，DOS、PLC和工业PC机已成为大中型企业的主要控制手段，90%以上的企业使用了DCS，部分企业根据实际需要使用了APC（先进过程控制）系统和MES，其中以中石化生产经营管理信息系统应用效果较好。化学工业企业生产过程已基本实现系统控制，现场总线、DCS（集散控制系统）实时数据库等先进技术已经被广泛采用，能源、质量检测和控制技术得到重视，MES已经成为近年企业信息化的热点。
物探设备管理浅析 篇4
设备管理不仅直接影响到企业当前的生产经营状况, 而且关系到企业的长远发展。所以必须摆正设备管理在企业中的地位, 善于不断地提高设备质量及人员素质, 充分发挥现代设备的效能, 为企业创造出最佳的经济效益和社会效益。
近年来, 随着物探行业的发展和进步, 勘探技术的提高, 对物探设备的要求越来越高, 合理装备、安全使用、服务生产, 为保证勘探项目的保质保量, 加快施工进度, 提高生产效率, 取得良好经济效益创造条件。设备管理的基本原则是尊重科学、规范管理、安全第一、预防为主。随着世界地质石油勘探技术的发展进步, 勘探区域的扩大, 物探设备为适应各种施工区域和地表地冒的变化, 逐渐显现出设备类型多样化、专业化, 同时也带来设备管理的复杂化和困难化。
物探设备管理应该包括以下方面: (1) 对于物探设备采购, 使用, 维修等方面的管理。 (2) 对于物探设备操作、维护、修理的相关人员的管理。
物探设备选用, 操作维修及人员管理, 管理制度进行针对性分析。
1 物探设备类型的选用
项目初期的踏勘对整个项目的实施起到至关重要的作用, 如何选用适合本区域地形的勘探设备对于保证正常施工生产, 加快施工进度, 提高生产效率, 保证项目的经济效益和社会效益的重要保证。首要前提就是:使用符合法规标准且质量合格的机械产品, 精确的安装、良好的维护、适时而恰当的维修及合理的使用, 从各个环节控制和减少不安全因素。尽量选用技术先进、本质安全的设备设施, 最大限度地避免设备安全生产的先天不足, 为安全生产和提高生产效率打下良好的基础。陆上勘探环境的多样化使得物探设备具有专业化的多类型特点, 如适合沙漠队伍的震源机械, 适合大部分区域的沙驼钻机, 适合胶泥地形的东风麻花钻机等专业设备, 如何选择适合的生产设备是勘探项目的圆满完成的重要基础。
2 物探设备的操作和维修
物探生产设备的多样化, 复杂化对于设备管理提出了更高的要求, 尤其在生产设备的操作和维修方面更需要加大培训和学习力度, 以保证生产设备安全可靠运行。
物探生产设备的维修:
2.1 采用正确项目修理
通常设备有保养, 小修, 中修和大修环节, 在地震勘探施工生产中大多采用项目修理代替设备中修, 或采用几次项目修理代替设备大修, 使修理作业量更均衡, 节省修理工时。
2.2 计划预防维修
设备在运行中发生的任何故障或失效不仅会造成重大的经济损失, 甚至还可能导致人员伤亡和恶劣的社会影响, 通过对设备工况进行检测, 对其故障发展趋势进行早期诊断, 找出故障原因, 采取措施避免设备的突然损坏, 使之安全经济地运转。一般生产施工中生产设备是使用到出现故障时才进行修理, 随着科学技术水平的提高, 设备的状态监测技术得到了迅猛的发展, 设备由原来的定期修理转为预知维修, 使用仪器采集处理分析信号判断产生的部位和原因, 并预测设备使用寿命等维修方式。比如物探设备中东风康明斯发动机自检测试仪, 震源性能测试系统及设备油水化验仪等设备仪器的使用避免机械设备的突发故障从而被迫停机而影响生产, 及时准备维修部件, 安排维修计划, 克服了定期维修带来的不必要经济和设备性能的下降, 避免了维修的盲目性, 使检修简便易行, 大大缩短了维修工期。
2.3 修理与改造相结合
由于物探设备采购与施工中匹配适应的问题, 在修理与改造中要积极地鼓励员工创造性的改造创新, 使生产设备进一步适合生产需要, 提高生产效率, 提高经济效益。
2.4 设备保养维护与检修结合
岗位日常巡检是由操作人员对设备进行日常巡检, 发现异常, 排除故障, 进行及时修理。设备专业联检管理是利用人感官和各种检测仪器, 以一定的原则和技术标准为基础, 对设备进行全面细致实时动态的检查。
3 人员管理
随着装备水平和管理水平的提高, 企业设备管理与维修工作要涉及许多新技术, 所以对管理, 使用, 保养, 维修设备的人员必须加强技术培训, 不断提高设备管理人员, 检测维修人员和操作人员的素质, 为完成设备管理任务和企业生产经营目标奠定基础。
抓好教育培训, 提高人的本质安全
(1) 加强安全意识教育
(2) 强化设备操作技能培训
(3) 做好危害识别工作消除安全隐患
(4) 规范设备管理
4 管理制度
4.1 生产设备的运行和使用的可控性制度
4.1.1 对所有设备要建立档案, 定期巡检设备的运行安全状态。
对于存在安全生产隐患的和故障隐患的设备要第一时间进行排查。尽最大努力把一切事故和隐患扼杀在萌芽中, 从而降低设备管理成本, 提高企业生产效益。
4.1.2 建立严格的设备操作责任制。
设备操作管理落实到人, 建立设备管理网络, 对操作人员进行考核和评比。避免员工对设备造成任何的人为性破坏, 加强具体设备操作人的责任心。
4.2 生产设备使用维护管理制度
为科学地管理好企业生产设备, 使设备的维护工作有组织、有计划、有原则、有标准有规程地进行, 以达到设备的使用才使寿命长、综合效能高和适应生产发展需要的目的制定合理的维护管理制度。设备管理职能部门负责对全企业范围内设备维护的归口管理和统一计划安排, 建立设备维护方面的各项制度和章程, 协助和配合各部门强化责任意识, 使设备的维护和保养能按照企业长远发展要求得到具体执行。各设备使用部门要对本部门的设备管理进行细化, 并在执行过程中严格要求, 经常检查考核。组织设备操作人员认真学习设备的操作规程, 设备专业人员要向操作人员进行规程内容的讲解和指导, 设备操作人员必须组织规程学习及实际操作考核, 合格后方能上岗。
4.3 生产设备事故管理制度
设备发生事故与故障, 不仅损坏了设备, 造成停工或停产, 而且往往招致人身事故, 使企业蒙受重大损失。企业各级领导和有关部门必须正确处理生产与设备的关系, 把预防设备事故做为日常生产活动中的一项重要工作。教育职工认真执行设备操作基本规程和设备管理制度, 不断提高技术素质和安全意识, 定期或专题分析设备事故动态及时地总结经验教训, 采取有力措施严防事故重演。要对设备事故与故障的全过程进行管理, 包括组织事故抢修;现场调查、事故分析、制定防范措施和监督执行、处理意见和统计分析上报。提出事故处理意见, 对事故与故障进行统计、分析和上报。加强设备事故管理, 根据“预防为主”和“四不放过的原则”防止事故发生。
5 结束语
物探、打井合同 篇5
委托单位：江西正邦养殖有限公司
（以下简称甲方）承包单位：
（以下简称乙方）
甲方为了解决养猪基地的生产及生活用水，现委托乙方在其场区范围内、外进行地下水物探及钻探深水井施工。在平等互利的基础上，经过双方友好协商，达成如下协议：
一、工程地点：。
二、设计及质量要求：根据猪场存栏要求，来确定打井的数量。
1、在甲方选址过程中不得将打井点放至在该场的排污范围内以及污水能够污染的地方，若乙方打好成井甲方不予验收付款并视为费井。乙方应派技术人员随同，以尽快确认位置，进行地下水的物探工作。
2、每个场地钻深水井根据猪场存栏要求，来确定打井的数量。单口井24小时出水量（即日出水量）为100吨以上，单口井日出水量低于100吨时视为废井。检验办法采用水表测定以井口为准，若建二口以上的机井时，应同时对所有机井进行抽水检测，且连续48小时抽水，要求24小时内的出水为100吨以上，水量还应保证在一个水文年内不变。另外，水质一年四季应保证清澈、透明、无浑浊。
3、机井采用两次验收的办法，即第一次验收时间为机井打好后一周内甲方应及时组织人员对成井进行质量验收；第二次验收时间定为枯水季节，选择在当年的11月12月元月份期间内进行水量验收，且工程决算价按日出水量最少的一次结算。
4、水泵、水管材料、控制箱等保修期为一年，以第一次验收时间起计算12个月，由甲方在保修期内任何时候组织人员对该井进行质量验收。
5、当第二口井打好甲方验收时，可同时对第一口验收合格的机井再次检测其出水量是否符合甲方规定的要求，即第二次验收第一口机井的日出水量应在100吨×97%以上（不作为第二次验收）否则视为废井。若打二口以上的机井时，验收是参照以上方法进行。
6、井位、井深及深水井泵配备有乙方视现场水文地质情况和满足本协议日出水量而定，但水井的深度要求在50米以上，井与井之间相隔距离要求在75米以上。
7、井内泵管用镀锌管采用国标热镀锌管或国标PPR管，外套管（即地质铁管）的壁厚要求在4毫米以上，乙方所使用的成井材料必须经甲方代表的签字确认方可使用。
8、每个场地按猪场需水量确定打井和物探点。
三、双方职责：
（一）甲方职责
1、井位确定后，甲方应负责办好土地征用或租赁手续，承担青苗、树木补偿费用。另外甲方应协助乙方在打井过程中遇到的除技术问题外的有关问题。
2、机井打好后的一周内组织人员对成井进行第一次质量验收。
3、按协议规定的时间及时支付乙方打井工程款。
（二）乙方职责
1、负责甲方所有确认地的地下水物探工作、打井工作。
2、负责机井所有工程项目的材料和施工（成井工艺、固井、成井材料、泵管、深水井潜水泵、水泵的安装及施工劳务）；深水井潜水泵为符合国家标准的产品
牌型号。
3、机井移交；成井后的机井经双方共同初次验收合格后即移交甲方管理使用。
4、乙方自行解决施工过程中的一切用电问题。
5、负责施工过程中的一切人身伤亡、设备等安全事故，甲方不承担任何责任。
6、接到甲方的物探、打井的书面通知（直接送达或传真件）后的3天内必须赶到施工现场进行物探、打井施工，并在书面通知书上签字（传真件签好字后即传回甲方）。
7、接到甲方物探、打井通知后的35天内工程应竣工验收。工期每延期一天，按200元/天处罚（注若遇到复杂地质层等特殊情况，工期可作相应顺延，但需经甲方代表签字确认）。
四、工程造价（含税金）
1、单口日出水量100吨时基础价为3.8万（包含物探费及其它费用），当单井出水量超过120/150吨时，超过部分按30元/吨计；当单井出水量超过150/200吨时，超过部分按50元/吨计；当单井出水量超过200/400吨时，超过部分按75元/吨计；由甲方奖励给乙方，超过部分的水量计算到400吨为止；
2、工程最后结算按日出水量最低的验收量进行计算；
3、单井第一次验收时的出水量低于100吨/24小时则视为废井，甲方不支付任何费用。
4、以上价格均已包含乙方现场管理、技术工作及差旅食宿等一切费用在内。
五、付款方式
1、工程全部完工且经过双方第一次验收合格交付使用后的一周内，甲方凭乙方提供的税务发票预付乙方70%的工程款。
2、第二次验水符合合同要求支付20%工程款，剩余10%工程款作为质量保修金（不计利息），在保修期满后（且机井在保修期内未出现质量问题），甲方凭乙方出具的税务发票，一次性退给乙方。
六、违约责任
1、成井保修期为一年，在保修期内成井出现故障（含水泵质量问题以及日出水量达不到验收时的出水量或水质出现浑浊质量问题），均由乙方无条件负责维修或返工（自然灾害和认为破坏因素除外）。
2、若维修或返工后不能达到原协议质量要求及验收时的出水量，甲方有权请他人进行维修，所发生的费用从乙方的保修金中扣除。
3、若机井第一次验收质量合格，但第二次验收没有达到甲方所规定的质量标准，则该机井也视为废井。乙方应将甲方预付工程款（除物探和保底费外）退回甲方，否则视为违约，甲方有权追究乙方的违约责任。
七、争议的解决
如在协议执行过程中发生纠纷，双方应通过友好协商解决。若协商不成，由甲方所在地人民法院管辖。
以上协议，望双方共同遵守，未尽事宜须双方协商，另定补充协议，所定补充协议具有与原协议同等的法律效力。
本协议一式两份，具有同等法律效力，甲、乙双方各执一份，签字后生效。
甲方：江西正邦养殖有限公司（盖章）
代表签字：
乙方：
（盖章）
代表签字：
隧道勘察中的物探方法 篇6
摘要：隧道建设是一项民生工程，但自然界种种复杂的地质问题会对其造成一定的影响，因此隧道拟建和建成后均需进行地质勘查，从而采取相应措施保证隧道的安全稳定，物探方法是隧道勘察的有效方法之一。本文介绍了隧道勘察中几种常见的物探方法，并分析了各种方法的优劣势，指出隧道勘察不应局限于某一方法，而应是多方法、综合性。
关键词：物探方法；隧道勘察；地质特征
近年来，因基础建设需求增加，道路建设突飞猛进，真正实现了天堑变通途。为满足设计要求，路线在山岭重丘区不可避免需采用隧道工程，这些隧道在建设中面临着种种复杂的地质问题，这些问题必须查明摸清，而在隧道勘察方法中，物探方法便首当其冲。
1. 隧道勘察要解决的问题
一个地区拟建隧道，首先需进行地质调查和工程勘察，以查明隧道工程场址的地质、构造背景，了解是否存在煤层、矿体、采空区、破碎带等不利因素及拟建区的水文地质特征，使隧道工程设计尽可能避让掉不良地质现象，从而为隧道选址、路线展布等提供一定的地质依据。即便隧道建成投入使用后，一些特殊构造仍在长期缓慢发展过程中，对隧道工程造成潜在威胁。因此，要想隧道工程成为一项利国利民的长远工程，就必须对隧道工程进行长期监测，随时发现隐患，并采取合理措施，将隐患降至最低。
2. 隧道勘察的常用物探方法
隧道勘察不同于矿产勘查的单一特征，既需要对地层进行详细分层，又需要探测某些特殊的目标体，而这些目标体可能是溶洞、含水层，亦有可能是断裂、裂隙等。因此，隧道勘察中能够采用的物探方法较多，最常用的物探方法包括地震勘探法[1-5]、高密度电阻率法[1-6]、可控源音频大地电磁测深法[4-6]、氡浓度测量法[7]、地质雷达探测法[8]等。
2.1 地震折射波法
地震勘探法使用的前提是岩石、地层与目标体间存在弹性性质方面的差异，其原理是激发人工地震波（一般为炸药），波于地下不均匀的介质中传播，当介质界面弹性性质差异较大，反射和折射现象便出现了，在地面，反馈回的地震波被预先安置的地震仪接受并分析处理，从而将不同的分界面性质解译出，来推断地层的构造形态。
顾名思义，地震折射波法是通过在地面埋设一定排列和数量的检波器，检波器接受如上段所述的折射波反馈到地面的信号，再将此信号传输入地震仪，地震仪对接收到的折射波信号进行放大处理，同时将折射波波形保存记录于磁盘中。后期经系列预处理后绘制出时距曲线图，折射波法勘察过程中地震波随时间距离的衰减情况可由折射波资料和解译结果计算、分析得出，该法能有效计算各地层纵波速度，并结合地质情况进行综合物探解释，进行地质-物探剖面解译。
优势：地震折射波法探测深度属于浅层探测范畴，该方法主要通过波速异常分析准确定量勘察覆盖层及松散风化层厚度情况；对隧道轴线展布方向所经地层准确分层、划分隧道围岩类别；并能通过不同介质分界面速度差异探明诸如构造破碎带之类的隐伏构造位置，该方法在埋深较浅的隧道勘察中具有明显的优势。
不足：勘探深度较浅，在深埋隧道勘察中无法应用；无法追踪断裂构造的产状；多采用炸药激发人工地震波，而民爆物质有一定的管理限制，施工难度逐年加大。
2.2 地震反射波法
岩石、地层与目标体间存在弹性性质方面的差异亦是地震反射波法运用的前提，震源方式与折射波法相同，反射波法检波器与地震仪的埋设方法与折射波法类似，所不同的是，反射波法检波器收集的是地震波从不同地层界面反射回的地震反射记录，通过地震仪进行处理放大。反射波资料需经过解译，滤波、切波处理、速度分析及动态校正等处理，通过谱分析提取速度资料，结合地质情况开展地质-物探综合解释。
优势：探测深度大于折射波法，适用于中深层埋深的隧道勘察，同样可用于探测覆盖层及风化层厚度、围岩分层级等级划分，查明断层、破碎带、岩溶土洞发育情况。另外，可判定断层产状，对于构造的展布和规模相对较小的次级构造迹象追踪也具有一定的效果。
不足：无法直观地显示速度数据，需通过系列预处理进而分析速度谱来提取速度资料；用作震源的炸药管理严格，获取难度逐年加大。
2.3 高密度电阻率法
地下被探测目标地质体与围岩的电性差异是高密度电阻率法得以开展的前提，该法采用人工法建立地下稳定直流电场的方式，利用预定装置及预定排列方式扫描观测。通过收集研究传导电流在地下的分布情况，分析探测目标体赋存空间内视电阻率变化情况。测量时一次性将全部电极布设好，能够自动化跑极和采集数据，且将剖面和测深融合于一体。测量数据直接传输入计算机，可对实测视电阻率剖面处理、解译，从而得出地电断面各类图解。
优势：与一般电阻率法相比，该法一次布设完全部电极，故因电极设置引起故障和干扰的可能性得以降低，同时亦为快速化和自动化采集数据提供了便利，还能避免手工操作导致的错误；工作模式多样化，可采用若干种电极排列方式，能够采集更丰富的断面信息，从而获取更翔实的结构特征信息；具备预处理数据功能，剖面形态得以直观显示，化抽象数据为图像化；一次测量完成了纵横二维数据采集，以低成本的投入，实现了高效率工作，获取了丰富信息的结果，勘探能力显著提高，达到了事半功倍的效果。实际应用方面，适用于埋深深度为中深层的隧道探测，尤其适用于隧道口勘察，利用视电阻率相对差异对覆盖层及风化层厚度、围岩分层划分等实现定性区分，利用视电阻率低异常查明断层、破碎带、岩溶土洞发育情况，除此之外，还可用于中深层赋水状况分析。
不足：高密度电阻率法勘探区域呈现为倒梯形形状，勘探深度越大，勘探范围则越小，从而导致勘探区域两侧有一定盲区。受地形条件及测试仪器的制约，越岭隧道勘察困难性大，且勘察深度有一定限制。虽能直观地反映目标体界面形态，但在解释各界面埋深情况方面尚属于定性分析，尤其在地形复杂地区，无法准确确定埋深。
2.4 可控源音频大地电磁测深
勘察目标体与围岩之间的电性差异亦是可控源音频大地电磁测深（CSAMT法）开展的前提，该法系利用人工场源，沿一定方向布设接地导线，将某一音频的谐变电流供入地下，之后沿导线展布方向布设测线，沿测线观测彼此垂直的电场分量和磁场分量，进而计算卡尼亚电阻率。CSAMT法通过使用不同频率的电流达到探测不同深部的目的。
优势：工作效率高；具有强信号以及强抗干扰能力，受地形影响小；勘探深度范围大，一般可达1km～2km；对低阻异常敏感，具备很高的横向分辨能力及很强的视电阻率分辨能力。应用方面，适用于深大隧道勘察，尤其适用于隧道洞身勘察，可宏观把握长大深埋隧道洞身的分层情况、断裂、岩溶及含水性特征。
不足：CSAMT法的近场效应是对数据采集过程影响最大的因素。此影响需采取补救措施减小其影响，譬如采用大距离接收法。应用方面，表现出对浅层信息解译精度较差，异常不够细化，局部有多解性；分层方面也属于定性分析。
2.5 氡浓度测量
氡气测量是放射性测量的一种，地层中含有以铀同位素为主的放射性元素，铀会发生系列衰变，最终形成氡。当地层中有断裂、裂隙、破碎带存在时，一般会出现相较于围岩的高浓度氡异常，氡气测量便是据此浓度差而开展的勘测工作，从而接近寻找地层中的断裂破碎带。
氡气浓度测量数据处理较简单，将采集数据导入计算机，使用作图软件做出曲线图或平面图，再结合地质、钻孔资料，便可绘制地质-物探综合图。
优势：无须布设电极、测线等，仪器轻便，操作简单，数据数量简单易懂。
不足：该方法的应用需以存在断裂破碎带为前提；勘探深度较浅。
2.6地质雷达探测法
地质雷达探测法的使用依托于目标体与围岩的波阻抗不同，具体原理是利用不同介质面对电磁波的反射原理，进而对探测区域进行成像处理。
优势：能探测出探测面前方一定范围内的地质、构造情况，如岩性变化情况，地层中的空洞、含水层等的分布情况。使用于洞内勘察，可作为地震电法磁法的补充方法，为隧道后续整治提供依据。
不足：超前探测的距离不大；探测深度较浅。
3. 隧道勘察的发展前景
尺有所短、寸有所长，不难看出每种物探勘探方法均有优缺点，没有一种方法是解决问题的万能钥匙，而在实际应用中，亦是以综合物探方法的形式开展的，现简要列举两个典型应用实例如下：
（1）隧道施工前勘察实例[7]：在广梧高速公路隧道勘察中，周孝宇等学者采取了以地震折射波法和反射波法为主的勘察方法，初步查找覆盖层与下伏基岩的分界面信息，同时勾勒断裂位置及产状；辅以高密度电阻率法，根据其表现出的高低阻相间异常，推测出存在岩溶或断裂构造的大致位置；再应用CSAMT法和土壤氡浓度测量法，结合地质资料进一步确认了几处断裂破碎带和节理裂隙发育带，并将产状和位置描述出。断裂破碎带处折射波法体现出低波速特征，高密度电阻率法和CSAMT法表现为视电阻率低，测氡法显示氡浓度高，地质上地貌特征为较深沟谷。勘察结果经钻探验证吻合度较好，为该隧道施工提供了依据。
（2）隧道建成后勘察实例[8]：新建成的娄邵铁路张家湾隧道岩溶整治勘察时，卿志等研究者采取了地表与隧道内勘察并行的方法，将大地电磁测深法应用于地面勘察，用以勘察地表到隧道洞身部分的岩溶特征；而在隧道内，运用地质雷达勘探技术，旨在确定溶洞发育处与隧道的确切空间位置关系。经实践，大地电磁测深法反映出溶洞部分为相对低电阻率，该法不仅从宏观层面查明了地质特征和岩溶情况，并将附近地下水的主要渗流通道均显示出，但岩溶异常与隧道的相对位置关系表达得不甚清晰；而地质雷达探测反映出强反射信号区段中出现绕射形态处便为溶洞，地质雷达探测结果对前者反映的溶洞异常信息予以了细化表述，详细显示出隧道围岩内岩溶异常的空间位置，二者结果为整体与局部的结合，宏观与微观的联系，最终勘察结果为后续整治工作提供了依据，整治结果经测试表明是有效的。
综上所述，隧道勘察实际应用中地质情况复杂多变，各类因素相互影响，彼此牵连，因此在物探方法的选择上更要取长补短、因地制宜、优势互补，隧道勘察的发展趋势应建立在理性分析的基础上，有针对性地将物探勘察技术进行多方法、综合性合理组合运用。
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物探技术钾盐找矿远景评价 篇7
1 成盐环境与构造条件分析
本区干旱少雨的气象条件, 低洼封闭的内陆盐湖沉积环境和多源含钾物质的补给, 使罗布泊洼地具备了钾盐沉积的基本条件, 尤其是航空伽马能谱测量发现湖盆周缘山区有大面积富钾岩石出露, 表明湖盆蚀源区内含钾岩石很多, 钾质来源极为丰富。
高精度航磁资料研究表明, 罗布泊地区为磁性基岩埋深达9km的深坳陷, 周边受断裂控制, 具有“高山深盆”成盐构造模式的典型特征。航磁反映的与盐类沉积有关的构造现象有以下两点, 对评价本区找钾远景有其重要作用。
1.1 罗布泊坳陷的东部及南部, 磁场特征比较复杂, 航磁划出了5条^15:
、1^^5:向隐伏断裂, 导致结晶基底自西北向东南逐渐抬升呈现出阶梯状断陷的构造特征。此现象说明该区构造活动强烈, 中新生界盖层构造受深部构造控制, 且继承性较好, 致使古湖盆解体后形成了上述有利于钾盐沉积的多个盐类沉积中心。
1.2 罗布泊残湖以东, 即上述椭圆形低放射性场及其以东地区
在大片平稳负磁场中, 分布有多处局部高频磁异常, 推断是由喜马拉雅期基性火山岩引起, 估算埋深1km左右。强烈的火山喷溢活动, 很可能在该地浅变质基岩之上, 形成一层由玄武岩岩被构成的不透水层。据此推测该地卤水埋深较浅, 水量较丰。做为旁证, 此处不仅地势低洼, 且航空物探发现的5处易溶性钾异常及低阻良导电磁异常等找矿线索均位于区内, 这显然与此处浅埋卤水及钾盐沉积有成因关系。
2 钾异常排序及建模
为优选找矿靶区, 对全区钾异常进行了聚类分析, 以便在归组分类基础上对找矿目的物予以客观的评序。由于预测矿种单一, 成因类型相同, 故聚类后各单元 (异常) 间的亲疏关系比较清楚。在分类谱系图上明显把全区钾异常划分为以下三类:
第I类钾异常共20处, 均由易溶性钾异常引起, 是寻找固、液相钾盐的直接找矿线索。此类异常的地球物理特征是: (1) 产于由石盐壳层引起的低放射性场内, 对应三频航电为低阻良导电磁场区; (2) 铀、钍含量低而平稳; (3) KCI含量较高, 在低背景衬托下钾异常反映得比较清晰。
第Ⅱ、Ⅲ类钾异常, 大部分找矿意义不大, 仅位于湖盆边缘或由富钾岩石引起的钾异常有一定找钾前景, 余者均由岩性引起。
以航空伽马能谱参数为主要判别标志而建立的钾盐地质一地球物理找矿模型, 经在多处检验, 表明该找矿模式具有普遍性和实用性。
3 钾盐找矿靶区评述
在找钾远景区划基础上, 以钾异常排序为依据, 进一步把I级找钾远景区内那些找钾标志最为明显的异常, 成盐构造较为有利的地段划成一片, 列为需优先安排地面查证的重点找矿靶区。按此原则全区共圈出八级找钾靶区4片, B级找钾靶区2片, 靶区总面积约1200km2, 现分别简述如下:
3.1 A1找钾靶区位于测区中部, 地质上称之“罗北洼地”。区内及其边缘有K-13、14、15及K-12、K-21共5处易溶性钾异常, 其范围与航磁反映的断凹位置相符, 靶区面积约350 km2。表层易溶性钾盐含量较高, 三频航电显示为低阻良导异常, 且与卫片中的暗色影像相互印证, 找钾标志最为醒目。推断区内赋存有高品位固体钾盐和含钾卤水, 尤其是靶区西侧, 因受V向断裂阻隔, 其地下卤水更较东部丰富。据悉, 新疆地质三队继1992年钾异常地面查证工作后, 近年来又由地科院牵头, 在该耙区内开展了地面找钾工作, 经简易勘探, 于地下1m深处发现卤水钾矿, KCI质量分数达1.53%~1.6%。目前仍在勘探, 有望成为新发现的大-特大型钾盐矿床。
3.2 A2找钾靶区位于罗布泊残湖东约37 km的石盐壳层内, 航磁反映的NE向断阶带上, 面积约260 km2。该靶区以K-10钾异常为主体, 全钾含量达3.3%, 三频航电反映为低阻良导异常, 且与卫片中的深暗色影像吻合, 据此推断该地应是寻找固、液相钾盐最有利地区。
1992年11月, 新疆地质三队根据航空伽马能谱异常地面查证建议书提供的资料, 对K-10钾异常进行了地面检查, 发现并圈定了约75 km2的钾盐矿化区, 固体KCI质量分数达5.5%, 且经钻探于2m深处发现卤水, 卤水压。质量分数达1.69%, 达到了工业品位要求。选用丰度估计法估算, 其钾盐远景储量有望达大型规模。
3.3 A3、B2找钾靶区位于测区东南部的石盐壳层内, 靶区面积分别为160 km2和120 km2航磁反映为一基岩埋深约2km的凹陷, 与东部椭圆形低值伽马场分属于两个盐类沉积中心。区内有K-3、4、5三处易溶性钾异常, 尤以A3靶区内的K-3异常范围最大, 找矿前景更为有利。
K-3钾异常位于阿尔金山南坡冲积扇前沿, 与南部钾质量分数高值区连成一片, 其成因可能是由冲积扇中孔隙卤水经蒸发、析盐而成的含钾石盐壳所引起, 表明区内地下径流发育, 钾质补给充分。鉴于该地基岩埋深较浅, 盐壳导电性良好, 故划为寻找卤水钾盐的有利地区。
3.4 A4、B1找钾靶区位于罗布泊残湖南部, 其中A4靶区向南已延出测区。两区内的3处易溶性钾异常, 尤以A4靶区内的K-1异常钾质量分数最高, 全钾质量分数达5.5%, 找钾标志最为明显。
A4靶区位于地势低洼的“耳轮”状影像区内, 基岩埋深较浅, 火山岩十分发育。纵观该区低放射性场和低阻良导电磁场特征, 推断区内除沉积高品位固体钾盐外, 还赋存浅层富钾卤水, 成盐成钾条件十分有利。
结束语
综上所述, 罗布泊地区航空物探综合测量找矿效果十分明显, 各种找钾线索准确可信, 据此优选出的找钾靶区或异常, 有的与已知钾盐矿床吻合, 有的经地面查证钻探见矿, 展现了罗布泊地区良好的找矿前景。预测在7 100 km2石盐壳层和1 200 km2的找钾耙区内, 有望发现3、4处大、中型钾盐矿床, 其远景储量可望达到超大型矿床规模。
参考文献
[1]物化探局调查组.航空物探工作在地质部[J].航空物探技术, 1988.[1]物化探局调查组.航空物探工作在地质部[J].航空物探技术, 1988.
综合物探技术方法应用分析 篇8
1、物探技术概述
物探——地球物理勘探的简称,它之所以能够解决或查明有关地质和工程问题,是因为所要探测的地质对象与周围介质间存在某种物性差异。而这种物性差异可影响被寻找地质体周围某种天然或人工物理场的分布特征。物探技术就是利用先进的物探仪器来摄取这些物理场的分布并与均质条件下的物理场相比较,找出差异的部分来研究与勘探对象之间的关系,达到解决地质问题豉工程问题之目的。
2、物探技术的分类
由于水利水电工程物探技术实际应用时是测量地质体或探测对象与周围介质的某一物理特征参数(如电阻率、弹性波速、电磁波速、密度、放射性等),因此按其测试参数的不同,物探技术大致可分为以下几种探测方法:a:点法勘探;b:地震勘探;c:弹性波测试;d:物探测井;e:层析成像;f:地质雷达技术;g:放射性勘探;h:水声勘探;i综合测井等。
综合物探就是以这些物探方法为基础,把二种或二种以上的物探方法有效地组合起来,达到共同完成或解决某一地质或工程问题的目的,取得最佳的地质效果和社会、经济效益,满足工程建设的需要。
二、综合物探技术基本原理
地层表面激发产生的振动信号在地层中传播会产生面波和体波信号,面波信号分为Rayleigh波和Love波,体波信号分为横波(S波)和纵波(P波)。面波信号在分层介质中传播会发生频散现象,而体波信号在特定的地层条件下会发生明显的反射或折射现象。
研究表明,面波在均匀介质中传播不会发生频散,而在非均匀介质中传播会发生频散。面波在多层介质条件下的频散特性具有如下规律:
1)(VR-f)曲线变化规律和层速度的关系:当频率发生变化时,面波速度VR会随勘探深度的变化而逐渐趋近该深度地层的层速度。
2)(VR-f)曲线变化规律和层厚度的关系:当厚度发生变化时,由频散曲线可知,相应拐点位置明显向低频方向移动。即拐点的位置与层厚度存在着密切的关系。
地震信号在分层地层中传播,当上覆层波速小于下伏层波速时,地震信号传播会发生明显的折射现象;当上覆层的波阻抗小于下伏层的波阻抗时,地震信号传播会有反射波产生。折射波又可分为二种:初至折射波和对比折射波。初至折射波只追踪初至区的某个界面的折射波,因此易于辩认,识别的准确度较高。对比折射波不仅在初至区而且在续至区追踪折射波,就像反射法应用相位对比追踪波一样,虽然初至折射波复杂,但能同时追踪多个折射界面的折射波。折射波一般对薄层的探测能力很差,同时如果存在地质速度逆转层时也不适用。运用物探手段进行某高速公路工程地质勘察,主要目的是探测桥隧区的土层厚度及基岩埋深。勘察区域表层多为土层覆盖,局部有基岩出露,出露基岩存在局部风化现象。因此上覆层波速小于下伏层小波速,但上覆层阻抗却不一定小于下伏层波阻抗,故满足折射的产生条件而不一定满足反射波的产生条件。
由于单一物探方法受自身特点的限制,存在资料解释精度不高,因此提出了采用面波和折射波进行综合探测,从而大大提高了物探成果解释精度。
三、物探技术在生产中的应用
1、无线电波坑道透视
无线电波坑道透视技术,应用比较早,效果最好。十多年的探测实践,积累了丰富的经验,对各综采工作面均进行了成功的探测。探测范围包括断层、隐伏断层、煤岩层破碎带(区)、褶区轴破碎带、煤层变薄带、陷落柱等,有效地指导了采掘生产,保障了安全。
2、高密度电法超前探测
为探测掘进前方含水构造及浅部小窑水情况在井下巷道中采用引进的一种物探方法。对巷道顶、底板含水层及侧向10～30m内含水构造及采空异常也进行了测定。边探边掘,先探后掘,在探测巷道前方、侧向及顶底板无异常时方能向前掘进。通过巷道掘进实际证实,高密度电法对含水构造及巷道围岩之富水性探测准确度高。
3、三维地震勘探
三维地震勘探是近年新兴的高新物探技术。为给采掘部门提供更准确、详细可靠的地质资料。经2900胶带及轨道下山两条巷道掘进验证,该三维地震勘探对区内DF32:断层的走向修改是准确可靠的,符合实际,而落差还有待揭露证实。
4、其他物探手段
近几年,随着开采技术的不断发展,地质部门相应地引进应用了一些新的物探技术于生产勘探中,取得了较好的地质探测效果。包括:红外线测温探测;三维三分量地震勘探和地面电法勘探方法等。
四、综合物探实际应用实例分析
1、综合物探技术解决地质异常体属性分析
利用高精度地震资料和测井资料与重新采集的高精度重磁电资料进行综合解释,确定异常体的岩性、物性特征。首先以地震资料建立地下构造格架,由钻井及测井资料对地震资料进行标定并提供物性参数;然后通过联台爱演方法确定异常俸的电阻率、密度和磁性.为异常体属性的确定提供重要证据,并达到综合评价有利勘探曰标的目的。
在此次综合解释中,采用异常剥离法确定了异常体的密度和磁化率.用约束讣摧法确定了异常体的电阻率,最后结果发现异常体无磁性,密度和电阻率接近礁体,因此推断异常体不是火成岩.而应当是含泥质成分各异的礁体。
2、三维地震和井地电法综合研究储层展布
井地电法是研究储层电阻率和所含流体性质的一种新型物探方法。通过在油藏上方和下方两次供电并求差,利用不同频率特征获得反映储层电阻率变化剖面,以及反映储层所含流体性质的激发极化相位剖面,进而判断储层含油性。
3、综合物探技术在工程勘察中的应用
物探技术在解决各种工程地质问题的勘察中,一定要视任务的要求、实际地质情况和物性条件,选择最佳的综合物探方法组合,以获取全面的工程地质信息。在解释地球物理数据时,要尽可能地结合地质和钻探资料。用已知推未知,物探探测地质异常体,钻探进行验证,可大大提高综合工程物探的地质效果。
五、总结
(1)任何物探技术都有其适应性。在实际探测中,要善于探索总结,找出最适合探测区域地质构造的物探方法尤为重要。
(2)物探资料的解释、分析是关键。这就要求技术人员要有丰富的经验,同时要科学运用构造发育规律和地质分析预测方法,综合分析,科学推测,去伪存真,以最大程度地准确解释判断地质现象,提高物探精度。
(3)每一种物探方法都有其局限性。因此,要多种物探方法相结合,综合探测,再辅以钻探和巷探,才能更准确地探清复杂构造。
摘要：本文从物探技术概述、分类以及综合物探技术基本原理出发,重点分析了物探技术在生产中的应用,并特重讲解了几个特殊实例。最后得出:物探综合技术在未来将会得到更多更广泛的应用。
关键词：综合物探,无线电波,三维地震勘探,工程勘探
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石油物探新成果与实践 篇9
关键词：迭前,偏移,三维,四维,井间,多波,多分量
近年来, 受石油和天然气需求不断增长的影响, 国内外各大石油物探研发团队相继研制出属于自己的新技术, 并在现场实践中取得了明显的效果, 帮助石油公司获得了更加可观的石油和天然气地质储量。其中, 受业内普遍认可, 并在现场见到良好使用效果的新技术主要有:迭前深度偏移成像处理技术、三维可视化解释技术、四维地震勘探技术、3C-3D VSP技术、井间地震技术、多波多分量地震勘探技术等。
1 迭前深度偏移成像处理技术
1.1 技术成果
叠前深度偏移成像处理使用的软件主要是PARADIM、PROMAX、OMEGA等地震处理软件。这些软件的原理基本上都是以克希霍夫方程为基础的, 基本上解决了小偏移孔径不能保证大幅度构造成像, 以及大偏移孔径存在同相轴交叉的技术难题, 同时, 对剖面的连续性, 对构造的轮廓, 对断层的形态, 以及在分辨率上均有显著的修正。
1.2 应用情况
2004年, 美国VERITAS公司和GDC公司, 先后在墨西哥湾地区的物探实践中使用了迭前深度偏移成像处理技术, 取得了明显的效果。
2 三维可视化解释技术
2.1 技术成果
三维可视化解释使用的软件主要是斯伦贝谢的IES、LANDMARK、CGG解释软件, 在技术上主要沿用了切片法, 包括由切片组成的栅状图及椅式切片等。
2.2 应用情况
目前斯伦贝谢公司的IESX解释软件基本上普遍应用在各个石油物探专业队伍的现场实践中。
3 四维地震勘探技术
3.1 技术成果
四维地震勘探技术能较好地应用于海上和陆上勘探实践中, 其灵敏度和应用能力得到了拓宽, 特别适宜于碳酸盐岩油气藏的勘探, 能清晰地识别油气藏的动态和剩余油的分布规律, 提高采收率, 使老油田的生命力大大延长。
3.2 应用情况
1999年开始, 在北海的Statfjord、Forties等油田进行四维地震勘探, 储层动态得到了清晰的监控。国内1993年在新疆油田进行了四维地震勘探, 油气藏的动态和剩余油的分布规律得到了有效识别。
4 3C-3D VSP技术
4.1 技术成果
3C-3D VSP技术, 既三维三分量垂直地震剖面井中地震技术, 是将VSP和3D地震采集技术相结合, 较好地发挥两者各自优势的一项集成技术。该项技术能够比较全面地反映地下岩石的弹性和岩性等信息, 有利于储层的精细解释, 对储层进行精细描述, 了解储层的物性和岩性。
4.2 应用情况
3C-3D VSP技术近几年来发展很快, 已经为国外许多公司用于储层描述和油气田开发。国内于2000年在新疆克拉玛依油田成功采集了第一块3C-3D VSP地震解释资料。
5 井间地震技术
5.1 技术成果
近年来, 井间地震勘探技术主要围绕现场实际, 得到了改进与完善。一是改进了井下震源和井下接收系统, 提高了实用性;二是在老油田尝试使用井间地震技术, 提高了老油田的采收率;三是在储层评估中利用井间地震资料, 解决了孔隙度和渗透率的分析。
5.2 应用情况
美国雪佛龙石油公司在加州的CYMRIC油田进行了井间地震测量, 试验结果表明次生裂缝沿垂向明显延伸, 开发方案得到了及时优化。国内的胜利、中原、辽河等油田相继进行了井间地震技术应用, 实验结果表明地震剖面的分辨率比常规三维剖面高许多倍。
6 多波多分量地震勘探技术
6.1 技术成果
多波多分量地震勘探技术是利用横波、纵波、转换波之间相互作用的变化规律进行勘探的方法。该技术直接补充了纵波勘探存在的缺陷, 同时抗干扰能力比较强等。应用比较广泛。
6.2 应用情况
1999年以来, 多波多分量地震勘探技术在国内外应用均获得了成功。在墨西哥湾使用该技术, 得到了清晰的盐丘成像结果。在北海Alba油田使用该技术, 清晰地识别出储层是含油砂岩的结果。我国近年来在海洋进行了多波多分量地震勘探技术研究与应用, 成功预测出复杂岩 (盐) 构造转换波的准确成像结果。
7 结论及认识
(1) 迭前深度偏移成像处理技术、三维可视化解释技术、3C-3D VSP技术、井间地震技术、四维地震勘探技术、多波多分量地震勘探技术等六项新技术是物探技术最新研究成果;
(2) 研究表明, 六项新技术能够有效地揭示岩、矿石的物理性质, 大幅度提高物探精准度;
(3) 现场应用证明, 六项新技术均取得了预期的效果;
(4) 六项新技术的出现, 解决了以往物探技术的瓶颈, 显著提升了物探技术整体水平, 具有广阔的前景。
参考文献
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多种物探技术联合探测矿井水害 篇10
1 矿井水害防治主要物探技术
1.1 矿井直流电法勘探技术
矿井直流电法探测技术主要通过在井下巷道围岩中建立全空间条件下的稳定人工电流场,以岩土体等地质介质电性差异为前提,测量其电场的变化情况及规律,并算出视电阻率,从而达到探测巷道围岩导水及含水构造的目的。一般在层状空间中,在掘进巷道前方及工作面附近布置3个供电电极,供电后形成以各供电电极为中心的同心球壳状点电源场。根据球对称原理,通过探测一定间隔的M、N测量电极之间的电位差UMN,来达到探查井下全空间的地质信息的目的。现场施工时,根据场地地质条件,设计并布置好观测系统。一般3个供电电极位于工作面端头周围;2个测量电极M、N则位于供电电极后方,并向远离端头方向移动;无穷远极位于与该测线垂直的300 m处。测量时,当各供电电极依次供电时,测量电极分别获取3组对应的视电阻率数据。
1.2 网络并行电法勘探技术
网络并行电法探测技术是基于高密度电法测量原理,通过拟震式并行数据采集方式,完成基于三电极跨步跑极法的传统电法的各种测量任务,并在短时间内采集海量电压、电流数据,可实现一次供电并进行多电极并行采集,获取多个电极点的数据,极大提高野外勘探的效率。现场施工时,采用64道NPEI-DHZI-1型网络并行电法仪[5,6],其测量时所产生的信号主要是通过供电电极A、B向地下地质体供电,供电方式主要有AM法(单极子供电)与ABM法(偶极子供电)。当任意单电极或双电极供电时,其余63或62道电极均可同时进行扫描式数据采集,效率得到极大提高。
1.3 矿井瞬变电磁法勘探技术
瞬变电磁法,也称时间域电磁法,是以岩土体导电性、导磁性等物性参数差异为前提,利用不接地回线或接地线源(发射线圈)持续向地下发送一次脉冲磁场,在一次脉冲磁场的间隙期间,再用线圈或接地电极(接收线圈)在延迟时间内观测由脉冲感应所产生的二次涡流场,在此基础上,研究该二次场的时空分布及变化规律,并获取不同深度的地电场特征,据此可判断含水异常体的情况。而矿井瞬变电磁法则是在全空间电磁场条件下的综合反映,区别于地面瞬变电磁法对所探测目标地质体的响应特征,所产生的“烟圈效应”[9]具有双向性的特征。在井下测试时,一般将发射线圈法线方向对准待测目标,在发射回线通以阶跃脉冲电流,并利用接收回线测量感应二次涡流场,就可了解所探测范围内介质电磁性垂向及横向的分布特征与规律,进而判定含水异常地质体的空间位置及形态。
2 应用实例分析
2.1 矿区水文地质概况
福建省某煤矿是一座较大型矿井,区内地层多被第四系(Q)残、坡积松散层和基岩风化带所覆盖。第四系下伏地层主要为不均匀弱—中等砂岩裂隙含水岩组的某组(P3cp)地层;其次为一套海陆过渡相含煤沉积建造的童子岩组(P2t)地层,分为一、二、三段,其中第二段为稳定的隔水岩组的海相泥岩段;第一段和第三段为不均匀弱—中等砂岩裂隙含水岩组,其下伏文笔山组(P2w)地层属泥岩和粉砂岩为主的隔水岩组,而栖霞组(P2q)地层埋藏较深,为厚层状亮晶、泥晶灰岩,岩溶发育程度较差,含岩溶裂隙水,富水性不均匀,属不均匀弱—中等岩溶裂隙含水岩组。为了获取受水害威胁较严重的闽西南地区探水效果及物探技术有效参数,选取该煤矿+40 m水平巷道进行矿井直流电法、网络并行电法和矿井瞬变电磁法3种物探技术的联合探测。
2.2 直流电法探测实例
2.2.1 探测布置
在该矿+40 m水平大巷距离工作面端头15 m处,采用传统三电位电极系布置A1、A2、A3共3个供电电极,极距1 m,在其后方布设2 m极距的测量电极M、N,并将无穷远极布置在280 m外,测量电极背离端头方向循环移动,即供电电极A1、A2、A3依次发射,M、N电极轮流跑极。在现场进行数据采集的同时完成原始数据的预处理,进而在室内通过仪器配套软件进行解编成图。
2.2.2 结果分析
本次直流电法所测数据经相应的软件处理后得到如图1所示的电阻率断面图,显示存在3处低阻异常体。
结合已有的水文地质报告资料,初步分析如下:
1)1号异常体,位于6~9 m内,低阻现象较明显,电阻率值约为75Ω·m,富水性较强;
2)2号异常体,位于27~29 m内,低阻现象不太明显,电阻率值约为95Ω·m,富水性较弱;
3)3号异常体,位于36 m左右,低阻现象明显,电阻率值约为75Ω·m,富水性强。
因此,对1号、3号含水低阻异常体应予以重点防范,对2号异常体应在采掘过程中进行实时动态监测。
2.3 网络并行电法探测实例
2.3.1 探测布置
根据实际掘进巷道周边地形地质情况,在该矿+40 m水平大巷掘进工作面及其后方布置测线,现场测线布置以巷道端头位置为1号电极点,以2.5 m电极距向端头后方布置,共布置32个电极,测线总长为77.5 m,无穷远极布置在300 m处。
2.3.2 结果分析
本次网络并行电法超前探测所采集数据经WBD3.0软件解编处理成图后,显示探测端头前方100 m内存在2处低阻体,分别为1号异常体和2号异常体(见图2)。
结合矿区水文地质资料,初步认为:
1)1号异常体,位于端头前方0~20 m内,视电阻率小于35Ω·m,若非岩性变化,则岩层相对富水,为主要防患区域;
2)2号异常体,位于端头前方33~40 m内,视电阻率小于35Ω·m,若非岩性变化,则岩层相对富水,为重点防患对象。
因此,建议+40 m水平巷道掘进过程中应加强地质编录,为后续探测提供解释精度,并对1号、2号低阻异常体区域进行钻探验证。
2.4 矿井瞬变电磁法探测实例
2.4.1 探测布置
本次现场探测沿该矿+40 m巷道掘进工作面端头方向,在距端头35.5 m处布置矿井瞬变电磁法勘探观测系统(见图3),共完成3个方向(+30°、0°、-30°)的探测,且各个探测方向从左向右共布置11个测点,共完成33个物理点的探测工作量,整体探测方向呈3个扇形分布。
2.4.2 结果分析与解释
超前探测视电阻率等值线拟断面图(横坐标:测点坐标;纵坐标:沿探测方向距离)见图4。
根据图4并结合相关的水文地质资料,可确定端头前方顶板30°、水平顺层及底板30°探测方向的视电阻率等电性变化情况,分述如下:
1)端头顶板30°方向上电阻率较高,反映此方向上富水性弱(图4(a))。
2)端头水平顺层方向存在1处相对低阻异常,但根据视电阻率曲线变化规律及探测现场干扰情况,判断此异常为后方金属体影响所致(图4(b))。
3)端头底板30°方向,与前两者视电阻率曲线变化相似,中部相对低阻异常为后方干扰所致(图4(c))。
4)端头前方20~80 m及顶板上下各30~50 m内总体富水性较强。
2.5 各种探测结果比较及验证
直流电法探测结果确定了+40 m水平巷道可能存在的含水异常体的大致范围,为下一步网络并行电法探测指明了探测重点与方向,而矿井瞬变电磁法则可进一步验证其准确性。直流电法结果(见图1)中的2号和3号异常体分别与网络并行电法结果(见图2)中的1号和2号异常体相吻合,低阻现象较明显,其视电阻率值一般介于35~95Ω·m内,富水性相对较强,但图2中的1号异常体也应予以实时动态监测。矿井瞬变电磁法探测结果(见图4)显示端头前方20~80 m内总体富水性较强,再次验证在该范围内存在含水异常体,应引起重视,同时,顶板上下各30~50 m内应进行钻探验证。
经后期掘进跟踪发现:向前掘进5 m之后,矿方进行探放水验证,掘进工作面前方5 m内含少量局部的裂隙水,并无大的水体存在;当掘进到端头前方30 m处时,顶板开始出现淋水现象,且工作面渗水,矿方进行了钻孔验证,水量在9.6 m3/h左右,属于强富水性;在采掘过程中立即采取疏排水措施后,再向前掘进8 m,水量逐渐减小至无水压状况,与先前探测结果较为吻合。
3 结语
1)由于水文地质条件的复杂性,物探技术本身存在适用条件的局限性及解释的多解性,依靠单一方法往往难以取得良好的地质效果,应该采用多种物探技术进行联合测试并相互补充验证,才能取得较高的探测精度。
2)与传统直流电法单次、单点供电只采集一个数据相比,网络并行电法作为一种全空间、全电场观测技术,可实现单次布极同时获取海量拟震式数据,效率大大提高,且其有效探测距离较直流电法更大、分辨率更高、误差更小、精度更高、可靠性更强。
3)矿井瞬变电磁法对低阻含水异常地质体响应灵敏,亦具有较强穿透高阻层(体)的能力,且具有分辨率高、勘探体积效应小及测量精度高等优点。
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工程勘察中物探方法的应用 篇11
摘要：在工程勘察中物探方法作为辅助手段，根据前期物探结果有利于提高勘察工作效率及降低成本有着重要的作用。
关键词：岩土工程勘察物探钻探
0引言
物探方法的探测对于各种场的变化及利用有着重要作用，如电场、磁场、重力场等，这种场源有人工的，有天然的。地质体的空间结构和物质成分的变化导致场的变化。因此在一定的基准面探测其场的变化，则可对地质体的空间结构和物质成分的变化进行推论。显然单一物探方法形成的推论往往是多解的，不借助其他的资料、其他的方法、或者直接的验证，物探的结论只具备某种保证率的可靠性。在工程勘察中，在布置钻探工作量时，先期辅以一定数量物探的平面工作，可以突出钻探工作的针对性，对于实现勘探目的可起到事半功倍的效果。
1物探方法的作用在岩土工程勘察中的体现
对于一个未知的勘探区域，先期投入物探方法有如下优势：①利用物探方法可准确探明复杂的基岩面起伏状况，从而可实现合理布置钻孔工作量。②利用物探方法可在岩溶发育区探测复杂的岩溶分布状况(既可是当期三维的岩溶分布状况，也可是随时间变化的四维探测成果，如岩溶漏斗的变化情况)，钻探可依据物探成果灵活布置，二者结合可对勘测区域内的岩溶分布全面掌握。③利用物探方法可准确探测地下人工设施的地下赋存情况，当地下人工设施规模较小时，投入大量的钻探工作量几乎无任何经济性可言。④在水域勘察中，利用物探方法可探测水下地层变化情况，可大大降低钻探的工作量，节约成本。可见，物探方法体现在前期的物探小投入，换来后来的钻探小投入。而降低了钻探的代价，某种意义上就降低了勘探的总成本。因此重视物探方法在岩土工程勘察的前景对于提高岩土工程勘察的效率和效益是有积极意义的。
2物探方法的应用实例
2.1基岩起伏地区物探勘测引导平面钻孔布置南方沿海的花岗岩地区，基岩的不均匀风化导致基岩面的起伏剧烈，单一的钻探要查明具体的基岩面形态需要耗费大量的钻探工作量，尽管如此孔孔之间地层仍不能做到“无缝”连接。图1是某工程高密度电阻率勘测剖面，剖面显示高阻体表面起伏剧烈，后根据高阻体形态布置控制性钻孔证实高阻体为基岩，高密度电阻率剖面较准确显示了覆盖层以下基岩面的起伏情况。根据电法剖面合理布置钻孔抓住了重点，提高了钻探的可靠性，避免了施工中因勘探精度问题出现过多的设计变更。
2.2岩溶发育地区物探勘测引导控制性钻孔布置岩溶勘察要解决的问题往往是宽泛的，既包括地基基础方面的(提供地基处理方案)，也包括岩溶渗漏方面的(提供岩溶渗漏分布区域)。岩溶发育的多样性和复杂性，决定了直接采用钻探方法，很难取得预期的好效果。而岩溶对于物探方法来说往往既是理想的物性差异界面，又代表了明显的地质体空间结构变化。二者是导致物理场变化的前提。因此采用物探方法先行探测勘察区域内多种场的变化特征，找出其中的各种异常，对于指导钻探工作有着积极的意义。图2是某电厂工程根据两种物探方法确定的物探异常区域范围，两种方法分别是自然电场法测定的平面自然电位分布，对称电阻率测深圈定的基岩岩溶分布区域(图中阴影部分)。两种方法在岩溶分布的解释结果上较吻合，即对称四极电测深解释的岩溶发育区域基本对应自然电场的负异常区域，这说明在岩溶发育区域伴随地下水的垂向运动，在地表形成明显的渗漏电场，而在基岩相对完整的区域，地下水的活动较弱，形成的地表电场则不甚明显。对于物探推论，后期的钻探及工程桩施工证实了物探推论的准确性。如果不采用物探做平面工作，仅凭钻探很难准确划定岩溶发育区域，不仅无法合理选择施工工艺，且也为工程施工埋下隐患。
2.3老城区勘察中采用物探扫面圈定地下人工设施范围现代城市改造过程中，一些古老的地下建筑没有留下相关资料，如果不查清将对其后的新建工程施工造成影响，甚至有时会对新建建筑形成地基失稳隐患，在这类区域进行工程勘察，需要较高的勘察精度来探测这些地下不明人工建筑。而如果仅采用钻探恐怕很难实现勘探目的。图3为某工程采用地质雷达探测的一条剖面，雷达图像显示在地下约4m深度深有两个明显的双曲线异常，而在探测区域未发现任何地面标志，物探解释两个异常为两条地下管道，后经开挖验证为老城区变迁中留下的下水管道。
3布置物探工作应注意的问题
在岩土工程勘察项目中先期投入物探工作可以大大提高钻探工作的效率和准确性，但物探方法有很多，投入物探方法需要策划和设计，而且物探方法是间接的勘探方法，物探结论是对异常的推论，因此物探方法是不能完全替代钻探的。概括而言，选用物探方法应注意如下问题：
3.1选用物探方法应有针对性物探方法在岩土工程勘察中的作用是毋庸置疑的，但并不是说任何物探方法可包治百病，布置物探方法应该有针对性，而不应该滥用，更不能任意夸大或缩小物探方法的作用。物探方法的选择应具备主要的物性前提和场地条件，例如潮湿的地面对于地质雷达勘测会产生明显的干扰，应采取适当措施降低干扰或采用其他的物探方法：而在煤矿采空区进行勘探发现低阻异常既要考虑到可能是采空区反应，也要考虑到是否为煤层的影响。某一物探方法获得的解释成果不能简单地否认另一种方法所确定的异常的存在，即物探方法之间只是对异常的补充而不是对异常的否定。
3.2物探推论需要验证多种物探方法综合勘测确定的异常并不能保证推论100％正确，验证仍是最需要的关键环节，在没有验证的情况下，物探异常的推论仅仅是一种理论和经验的推断。
3.3选用物探方法也要考虑经济性通常在地质情况简单的情况下，如果由一种或一种以上的物探方法能获得较一致的异常反应，是没有必要投入更多的物探手段来重复获得同样的异常认识的，物探方法同样也需要成本。在实际工程中投入物探方法应提倡够用就行。
4结束语
工程物探仪器新型震源的设计 篇12
地震反射波法勘探的过程可以简述如下[1]:震源激发的震源函数X(t)经大地滤波因子H(t)作用,得到原始地震记录Y(t),即Y(t)=X(t)*H(t),相关记录Z(t)是震源函数X(t)与原始地震记录Y(t)进行互相关,即Z(t)=X(t)*Y(t)=X(t)*[X(t)*H(t)]=[X(t)*X(t)]*H(t),基于相关记录的地震勘探,其震源函数的自相关特性成为决定地震勘探效果的重要因素。传统震源都是基于单脉冲回波探测方式展开工作的,基于这种思想研制的震源存在两个缺陷[2]:1)有效探测距离比较小,尽管增大发射脉冲宽度能够增大发射功率,在一定程度上增大有效探测距离,但是宽发射脉冲又会降低探测分辨力。2)窄脉冲可以获得较高的探测分辨力,但探测距离较大时,窄脉冲的能量随着传播距离的增加严重衰减,从而大大降低探测深度和精度。工程物探仪器新型震源向地下发射的不是脉冲波,而是持续时间很长,频率和振幅都可控制的震荡波,且没有破坏力。研究新型震源的出发点在于提高物探仪器的勘探效果,把对震源函数扫描技术的研究放在突出震源相关函数波形的主峰、压制副峰、减小相关波形余振的上面[1]。冲击函数δ(t)是最理想的自相关函数,但因为纯随机的白噪声在有限长时间内是无法实现的,故而,研究自相关函数接近于冲击函数的伪随机扫描信号显得格外重要[3]。
本文利用直接数字合成(DDS)技术,采用专用集成芯片AD9851作为扫描信号产生模块,由ATmega128作为控制器来完成新型震源的设计。设计结果显示,从震源负载2 3 K H z的谐振频率出发,产生经P S K调制的伪随机扫描信号,其波形稳定无失真,达到了设计的初衷。
2 DDS技术原理[4,5,6,7]
频率合成技术是将一个(或多个)基准频率变换成另一个(或多个)合乎质量要求的所需频率的技术。1971年3月美国学者J.Tierncy,C.M.Rader和B.Gold首次提出了直接数字频率合成(DDS——Direct Digital Synthesis)技术。这是一种从相位概念出发直接合成所需要的波形的新的全数字频率合成技术。同传统的频率合成技术相比,DDS技术具有极高的频率分辨率、极快的变频速度,变频相位连续、相位噪声低,易于功能扩展和全数字化便于集成,容易实现对输出信号的多种调制等优点,满足了现代电子系统的许多要求,因此得到了迅速的发展。
2.1 DDS工作原理
一个单频正弦信号可表示为:
为了分析简化起见,令U=1,θ0=0,这将不会影响对频率的研究。即
对(2)的信号进行采样,采样周期为cT(即采样频率为fc),则可得到离散的波形序列:
相应的离散相位序列为:
式中:
是连续两次采样之间的增量。根据采样定理:
只要由(3)得到的离散序列便可唯一的恢复出(2)的模拟信号。从(2)可知,相位函数的斜率决定了信号的频率;从(5)可知,决定相位函数斜率的是两次采样之间的相位增量∆θ。因此,只要控制这个相位增量,就可以控制合成信号的频率。现将整个周期的相位2π分成M份,每一份为σ=2π/M,若每次的相位增量选择为σ的K倍,即可得到信号的频率:
相应的模拟信号为:
式中K和M都是正整数,根据采样定理的要求,K的最大值应小于M的1/2。
综上所述,在采样频率一定的情况下,可以通过控制两次采样之间的相位增量(不得大于π)来控制所得离散序列的频率,经保持、滤波之后便可唯一的恢复出此频率的模拟信号。
2.2 DDS基本结构
DDS实质是以基准频率源(系统时钟)对相位进行等间隔的采样。由下图1见,DDS由相位累加器、波形存储器(ROM)、数模转换器(DAC)、低通滤波器(LPF)和参考时钟五部分组成。在每一个时钟周期,N位相位累加器与其反馈值进行累加,将其结果的高L位作为查询表的地址,由该地址从R O M中读出相应的幅度值送到DAC,再由D A C将幅度值转换成为阶梯模拟波形,最后由具有内插作用的L P F将阶梯模拟波形平滑为连续的正弦波形作为输出。
D D S的基本结构如图1所示:
D D S电路可以看成是一个由系统时钟和频率控制字决定的数字分频器,相位累加器相当于模值可变的计数器,由频率控制字决定该计数器的模值。在下一个时钟脉冲开始时相位累加器以相位增量进行累加,设置的相位增量越大,累加器循环一周就越快,从而输出的频率就越高。
3 系统设计
3.1 电路设计
系统中采用了DDS芯片AD9851,设计了DDS芯片周边电路组成了AD9851模块[8],该模块电路原理图如下图2所示:
AD9851频率控制字、相位调节字以及其他功能控制字可以采用并行或串行方式异步加载到芯片内部。并行加载模式有连续5个8位字节构成,其中第一个8位字节包括5位相位调节字、1位6*REFCLK倍频器控制、1位电源休眠使能和一位加载模式选择;其余4个字节表示3 2位的频率控制字。本文单片机选用的是ATmega128,它是Atmel公司开发的全新一代高速8位单片机,支持在线编程,非常方便[9]。系统中AD9851工作于并行模式,其与单片机的连接示意图如图3所示:
3.2 软件设计
一个正弦信号由振幅、频率、初相唯一确定,经过引证,文中使用二进制伪随机序列(m序列)作为新型震源的震源函数,考虑到目前大多震源负载的窄带特性以及在地球物理勘探中强衰弱问题,不宜采用FSK和ASK调制,故采用相位调制(PSK)。
由于m序列的二元性,文中规定用“0”相位代替数字信号0,“π”相位代替数字信号1。文中震源负载谐振频率为23KHz,通过单片机对AD9851的40位控制字进行写值操作,可以控制AD9851输出23KHz的标准正弦波并且设定正弦波的初始相位。设正弦波周期为T,结合单片机的定时功能,设置单片机定时器定时时间为T‘(T‘略小于T,因为单片机程序执行需要一定时间),在输出一个完整的“0”相位正弦波形时,定时中断跳转输出一个“π”相位的正弦波,如此下去,由“0”相位和“π”组成的m序列伪随机码就据此生成了。
产生该m序列的软件设计流程如图4所示:
4 技术实现
根据上述原理,设计的新型震源扫描信号发生器。其载波频率为23KHz,输出的P S K调制信号波形如图5所示:
图5(a)是由正弦信号代表的m序列0,1,0,0,1,1……,图5(b)是5(a)波形在改变周期标度下的局部展宽,从上图可以看出,设计结果完全符合设计预期,达到了设计目的。
5 结束语
DDS技术是一种全新的频率合成技术,它代表了频率合成技术数字化发展的新方向,m序列只有两种电平值,可以按完全确定的规律产生并具有周期性,便于信号序列的产生和相关运算,这使得m序列能有效地应用于相关技术之中,新型震源的设计选择m序列作为扫描序列也是有鉴于此。利用AD9851设计的伪随机扫描信号新型震源,产生的伪随机码信号可靠性高,完全适用于物探仪器的研制之中。
与将伪码信号和载波分别设计再调制的常规方法不同,本文作者将伪随机序列和载波结合起来考虑,在单片机的控制下直接生成了可供使用的已调伪随机扫描信号,避免另外设计产生载波的电路,这样,既改善了输出信号受外界工作元件的影响,同时又简化了系统硬件结构,提高了系统的集成度和稳定性。震源作为系统工作的源头,除震源函数外,震源负载的性能也影响着工程物探仪器的勘查效果。对能适应伪码形态特性的震源负载进行研究也将是一个全新的课题。
摘要：简述了基于伪随机二进制序列(m序列)的新型震源的设计原理,避免单独设计载波电路,将伪随机码调制信号和载波信号结合起来考虑,利用单片机,结合DDS技术,直接生成了经PSK(相移键控)调制的伪随机扫描信号,基于该原理的伪随机扩频扫描技术在不久的将来将广泛应用于工程物探仪器中。
关键词：单片机,直接数字频率合成(DDS),工程物探,伪随机码,震源
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