GPS测量设备常见故障及维修

刘录平++李冬

摘 要：近几十年来，GPS测量仪器应用范围越来越广泛，其更新速度也日新月异，然而受自然环境、气候、人为操作和管理缺陷的影响，往往会因为测量仪器的故障而导致生产的停滞。本文介绍了物探测量GPS维修中出现的几种常见故障，分析了产生故障的多种内外因素，并结合物探工作野外实际情况，来采取科学管理方式及时判断和排除故障，提出了判断和排除GPS故障的方法，保证测量仪器的完好率，保障项目的顺利进行。

关键词：物探测量；GPS；RTK

0 前言

物探测量野外施工，就是将室内设计的物理点精确地放样到实地。特别是在近十几年来，GPS测量仪器的精度越来越高，应用也越来越广泛，在物探测量施工中，也由当初为常规导线测量上线点或闭合点做单点定位，发展到现在施工前期GPS控制网的观测，施工过程中的运用RTK（实时差分）来放样物理点。现在东方公司所使用的GPS测量仪器主要有Trimble、Leica两种，近年来，勘探工作量不断减少，但是工区环境却更加复杂，因此导致GPS设备故障率增高，进而影响到施工进度和质量。掌握GPS常见故障的判断与维修方法，能够在野外及时地解决，就显得非常重要了。本文从导致GPS故障的多种因素入手，提出了判断和排除GPS故障的方法。

1 GPS测量设备故障的产生因素

在物探测量施工过程中， GPS设备往往会出现各种故障。产生故障的主要因素有：

（1）自然环境和气候方面。野外施工时，可能在高温、高湿、风沙大等自然环境中，对仪器的损伤非常大。例如，潮湿地区，仪器接口容易锈蚀；风沙较大地区，尘土容易进入接口或仪器内部，对仪器造成损坏。

（2）设备保养方面。在野外施工过程中，要对设备定期进行维护保养，可能由于施工任务紧或懒惰行为，经常会出现长期连续设备长期使用而得不到维护保养。

（3）设备操作方面。对仪器的操作必须要严格按照规程进行，否则会造成仪器精度的降低，近年来GPS仪器更新频繁，操作人员对新仪器的熟悉程度不够，往往会因操作失误而导致仪器损坏或测量精度出现问题。

（4）设备管理方面。在野外施工时，由于没有专业管理人员，会经常造成仪器附件丢失或破损，甚至主机损坏。

2 GPS测量设备在野外生产中经常出现哪些故障

近几年来，野外施工主要就是应用GPS的实时差分功能。不管是TRIMBLE系列和LEICA系列仪器，还是东方公司测量服务中心自己研发的差分仪。都是由主机，电台，手簿和连线等附件四部分组成。主机的故障主要表现在按键损坏、port接口损坏、初始化不成功、蓝牙搜索时搜不到设备等；电台的故障主要表现在面板损坏、电路板烧坏、发射信号弱等；手簿的故障主要表现在触摸屏坏、键盘失灵、数据接口损坏和应用软件丢失等；对于附件来说，返修的故障集中在连接线损坏、电池充不上电等。

3 GPS测量设备常见故障的维修方法

（1）对于主机故障的维修。定期检查主机接口，对锈蚀严重的接口进行除锈、清洁处理，对已损坏的接口及时进行更换，处理完后要进行检测，确保可用；主机按键损坏的及时更换；初始化不成功可能是里面的垃圾文件过多，按住电源键一分钟即会清除垃圾文件，也可能是由于主机内上次保存的坐标位置与当前位置差别太大，输入当地坐标在初始化即可；近几年的新设备都配有蓝牙功能，可以不需要连线，利用蓝牙功能连接手簿和主机，如果蓝牙搜索不到当前设备，要检查蓝牙功能是否打开可用，或者是软件问题需要重新安装软件。

（2）对于电台故障的维修。现在野外生产中使用的电台多数都是TM3或PDL450类型。

对于面板损坏的更换面板；电路板烧坏的更换电路板，TM3电台是一款比较耐用，成熟的产品，除非电源接反，且专用电源线上带有保险装置，一般不会发生烧电路板的事情，但是如果数据发射线没有连好，导致过热可能烧掉电路板。PDL450电台相比要差一些，电路板烧掉事件时有发生，如果数据线没有接好，数据没有发射出去，可能一分钟内主板就会烧掉；电台发射信号弱的原因可能是电瓶电压低，需要更换电瓶，或者数据发射线，鞭状天线有接触不良的地方，建议每台电台多配置一套数据发射线及鞭状天线，或者电台内部的信号放大模块烧毁，需要更换。

（3）对于手簿故障的维修。近几年来生产的手簿都是触摸屏配置，建议使用配置的触摸笔操作，但是触摸屏在使用过一段时间后会出现触摸屏失灵的情况，此时可以对触摸屏进行校准，如果校准后还不可用，就需要更换触摸屏了。也可以关闭触摸屏，使用按键操作；如果不使用触摸屏，采用按键操作，有些按键应用比较频繁，例如上下左右键等，野外环境又比较恶劣，按键丢失或损坏很正常，如果只是个别按键，可以在野外适当的采取措施，不要影响生产，如果丢失或者损坏的按键不止一个，就需要更换按键面板了；数据接口损坏，就需要更换接口了，对于TRIMBLE的TSC2和TSC3手簿，数据接口可电池是一体的，更换电池的同时接口问题也就解决了，Leica手簿就需要单独更换接口部分；应用软件丢失或操作系统丢失只能是重新安装。

（4）对于附件故障的维修。附件主要指GPS天线，电池及相应的连线，如GPS天线连线，手簿连线，电台连线，电源线等。GPS天线一般不会出现故障，我在野外施工20年还没有遇见过；电池要有专人负责充放电工作，对使用的电瓶（电池）进行单独放电处理，针对电压不稳情况采取接入稳压电源的方式，以保证电瓶（电池）能够平稳充电，延长电量。

连线损坏的现象经常出现，因此备用连线的配备是必不可少的。避免拉、拽、刮、折手簿线和用力扭转接口等错误行为。仪器操作员应尽量避免手簿电缆与各类植被的刮扯及人为的生拉硬拽，严禁经常插拔接口及扭转接口行为的发生。

（5）为了防止GPS测量设备故障的频繁发生，必须采取有效的措施来保护设备，如在高温、潮湿、风沙等环境施工时尽量配备太阳伞、仪器包、防潮膜等减少直接对GPS设备造成影响，另外对操作人员进行及时相关的技術培训，规范仪器使用。

4 结论

本文只是介绍了GPS设备野外生产中经常出现的故障及其解决办法，随着GPS设备的不断更新换代，GPS设备设计上的缺陷会不断地完善，故障发生率也会不断地减少。

参考文献

[1] SY/T5171-2011陆上石油物探测量规[S].北京：石油工业出版社，2011.

[2] 曹加淮. GPS测量仪器的检测[J]. 西部勘探工程 2006（08）