[實用新型]一種水平導向鉆隨鉆探測預警裝置

有效

• 申請號: 200820153107.X
• 申請日: 2008-09-17
• 公開（公告）號: CN201277030Y
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 杜勁東;周中明;董長富;陳忠衛;陳忠平
• 申請（專利權）人: 上海市電力公司;上海市電力公司市南供電公司;上海華貽電力市政建設工程有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/12;E21B7/04
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所（普通合伙）
• 代理人: 朱九皋

技術領域

本實用新型涉及發一種探測預警裝置，特別涉及一種用于水平導向鉆的隨鉆探測預警裝置。

背景技術

水平導向鉆是一種應用于城市市政建設中的非開挖施工設備，由于其施工過程位于地下，不能直接觀察到，所以必須事先準確了解現有地下管線的準確分布，否則很容易破壞地下現有管線，帶來施工事故。目前，一般采用地面工作的物探設備來探測地下管線的分布情況，如探地雷達、地下管線探測儀等。但由于探測原理的限制，在地下水豐富、管線分布復雜的場合，會存在一定的探測盲區。另外，地面探測設備的探測過程與水平導向的施工過程分別進行，所以在使用水平導向鉆進行施工時，不能在施工過程出現危險時給鉆機操作人員及時報警，從而無法及時采取適當的措施，避免事故發生。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種在水平導向鉆施工過程中邊施工邊探測的探測預警裝置，可以實時探測施工軌跡附近現存的地下管線，從而當施工出現危險時，可以及時向操作人員告警。

為達到上述目的本實用新型提供了一種用于水平導向鉆的隨鉆探測預警裝置，包括地下隨鉆探測裝置和地面數據處理裝置，兩裝置通過兩芯通訊電纜連接。其中，地下隨鉆探測裝置安裝于水平導向鉆鉆桿與回括器或導向板之間，其探頭隨水平導向鉆鉆桿轉動，可以在施工中對施工軌跡周圍的環境情況進行隨鉆探測。

所述的地下隨鉆探測裝置由兩個艙段組成，包括探頭艙和隨鉆探測電路艙。探頭艙和隨鉆探測電路艙之間通過12芯航空插頭進行電氣連接，通過螺紋和密封圈進行機械連接。

在所述的探頭艙的艙體上安裝有聲波發射探頭以及兩個接收探頭，艙內安裝有電池組。所述的兩個接收探頭位于發射探頭的同一側。

所述的聲波發射探頭連接探頭艙外的發射耦合模塊。

隨鉆探測電路艙安裝地下隨鉆探測單元電路板，并固定在隨鉆探測電路艙上，使電路板上的大功率元件可以通過艙體散熱，保證其正常工作。

所述的地下隨鉆探測單元采用主動聲波探測技術進行探測，其包括控制器MPU(微處理器)，連接控制器MPU輸入端的探測信號采集模塊以及分別連接控制器MPU輸出端的控制邏輯電路FPGA(現場可編程門陣列)、聲波信號激發模塊、電源管理模塊和高速數據傳輸模塊。

其中，聲波信號激發模塊包括輸入端分別連接控制器和控制邏輯電路的D/A(數模)轉換器，D/A轉換器的輸出端連接信號隔離與功率放大模塊，信號隔離與功率放大模塊的輸出端連接聲波發射探頭。

探測信號采集模塊包括連接兩個聲波接收探頭的信號調理電路以及連接調理電路輸出的A/D(模數)轉換器，A/D轉換器同時連接控制邏輯電路的輸出端并連接輸出端到控制器。

控制邏輯電路的輸入端連接控制器，輸出端分別連接聲波信號激發模塊的D/A轉換器以及探測信號采集模塊的A/D轉換器。

電源管理模塊主要完成電源變化、系統自啟動和節點管理功能，包括振動開關、觸發電路、清零電路、功率放大電路、繼電器、電池組和直流-直流電源變換集成模塊。

高速數據傳輸電路直接由地下隨鉆探測單元的控制器MPU控制，并輸出一路差分信號對接兩芯通訊電纜。

所述的地面數據處理裝置包括便攜式電腦和高速數據傳輸電路，兩者通過USB總線相連，高速數據傳輸電路的另一端通過所述的兩芯通訊電纜連接地下隨鉆探測裝置。

本實用新型的優點在于通過一小型化的探測設備，將水平導向鉆的施工工藝和探測工藝緊密結合，實現隨鉆探測，可有效地在施工過程中探測施工路線附近存在的管線，從而避免施工事故的發生。

附圖說明

圖1為本實用新型的的構成示意圖。

圖2A及2B為本實用新型的地下隨鉆探測裝置的安裝位置示意圖。

圖3為本實用新型的地下隨鉆探測裝置的結構示意圖。

圖4為本實用新型的地下隨鉆探測單元邏輯框圖。

圖5為本實用新型的地面數據處理裝置的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖1～圖5，介紹本實用新型的較佳實施方式。

如圖1所示，本實用新型所述的用于水平導向鉆的隨鉆探測預警裝置，包括地下隨鉆探測裝置101和地面數據處理裝置102，兩裝置通過兩芯通訊電纜103連接。

如圖2A-2B所示，地下隨鉆探測裝置101安裝于水平導向鉆鉆桿201與回括器202或鉆桿201與導向板203之間。

如圖3所示，地下隨鉆探測裝置101由兩個艙段組成，包括探頭艙310和隨鉆探測電路艙320。探頭艙310和隨鉆探測電路艙320之間通過12芯航空插頭進行電氣連接，通過螺紋和密封圈進行機械連接。