[發(fā)明專利]牙輪鉆機(jī)拋擲孔定位儀及定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110036815.1
• 申請(qǐng)日: 2011-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN102155212A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭昭華;東青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 郭昭華;東青
• 主分類號(hào): E21B47/00
• 分類號(hào): E21B47/00;E21B47/02;E21B47/026;E21B47/12;E21B44/00
• 代理公司: 北京中北知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11253
• 代理人: 盧業(yè)強(qiáng)

1.牙輪鉆機(jī)拋擲孔定位儀，其特征在于：包括

兩個(gè)GPS天線(9和10)，用于感知鉆機(jī)的位置，將接收的鉆機(jī)位置信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳到信號(hào)采集解算器；

雙傾角傳感器(7)，用于感知鉆機(jī)的傾角，產(chǎn)生與傾角相關(guān)的脈沖，并將傾角脈沖數(shù)據(jù)傳送到信號(hào)采集解算器；

信號(hào)采集解算器(5)，用于實(shí)時(shí)采集并緩存兩個(gè)GPS天線傳來的電信號(hào)，以及雙傾角傳感器傳來的傾角脈沖數(shù)據(jù)，將所述電信號(hào)和所述傾角脈沖數(shù)據(jù)解算成鉆頭的位置坐標(biāo)傳送到控制器；

控制器(2)，用于實(shí)時(shí)接收信號(hào)采集解算器送來的鉆頭位置坐標(biāo)，將所述鉆頭中心位置坐標(biāo)與控制器內(nèi)存儲(chǔ)的目標(biāo)拋擲孔位置坐標(biāo)相比較，若誤差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)則該拋擲孔定位完成，若誤差不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)則計(jì)算當(dāng)前鉆頭到達(dá)目標(biāo)孔所需移動(dòng)的距離，輸出移動(dòng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和定位數(shù)據(jù)；

輸入設(shè)備(4)，用于向控制器輸入預(yù)設(shè)參數(shù)和指令；

以及電源(1)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙輪鉆機(jī)拋擲孔定位儀，其特征在于：還包括

顯示器(3)，用于實(shí)時(shí)顯示所述控制器的輸入/輸出信息，所述輸出信息包含鉆頭當(dāng)前位置、目標(biāo)孔位置、定位數(shù)據(jù)及拋擲環(huán)境圖。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙輪鉆機(jī)拋擲孔定位儀，其特征在于：還包括

深度傳感器(8)，用于感知拋擲孔的穿孔深度，產(chǎn)生與深度相關(guān)的脈沖，并將深度脈沖數(shù)據(jù)傳到信號(hào)采集解算器；

所述信號(hào)采集解算器將所述深度脈沖數(shù)據(jù)傳送到所述控制器；所述控制器實(shí)時(shí)接收所述深度脈沖數(shù)據(jù)，將所述深度脈沖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成穿孔深度數(shù)據(jù)輸出。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙輪鉆機(jī)拋擲孔定位儀，其特征在于：還包括

深度傳感器(8)，用于感知鉆頭穿孔的深度，產(chǎn)生與深度相關(guān)的脈沖，并將深度脈沖數(shù)據(jù)傳到所述控制器；

所述控制器實(shí)時(shí)接收所述深度脈沖數(shù)據(jù)，將所述深度脈沖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成穿孔深度數(shù)據(jù)輸出。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙輪鉆機(jī)拋擲孔定位儀，其特征在于，所述信號(hào)采集解算器(5)包括：

第一級(jí)解算器，其根據(jù)兩個(gè)GPS天線傳來的電信號(hào)，解算出兩個(gè)GPS天線中心的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，并將經(jīng)緯度數(shù)據(jù)傳送給第二級(jí)解算器；

第二級(jí)解算器，接收經(jīng)緯度數(shù)據(jù)和所述雙傾角傳感器傳來的傾角脈沖數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換成鉆頭中心位置的大地坐標(biāo)傳送到所述控制器。

6.牙輪鉆機(jī)拋擲孔定位儀，其特征在于：包括

兩個(gè)GPS天線(9和10)，用于感知鉆機(jī)的位置，將接收的鉆機(jī)位置信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳到信號(hào)采集解算器；

信號(hào)采集解算器(5)，用于實(shí)時(shí)采集并緩存兩個(gè)GPS天線傳來的電信號(hào)，將所述電信號(hào)解算成兩個(gè)GPS天線中心的位置坐標(biāo)傳送到控制器；

雙傾角傳感器(7)，用于感知鉆機(jī)的傾角，產(chǎn)生與傾角相關(guān)的脈沖，并將傾角脈沖數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)采集器；

數(shù)據(jù)采集器(6)，用于實(shí)時(shí)采集并緩存雙傾角傳感器傳來的傾角脈沖數(shù)據(jù)，將所述傾角脈沖數(shù)據(jù)傳送到控制器，

控制器(2)，用于實(shí)時(shí)接收信號(hào)采集解算器送來的兩個(gè)GPS天線中心的位置坐標(biāo)及數(shù)據(jù)采集器送來的傾角脈沖數(shù)據(jù)，根據(jù)所述兩個(gè)GPS天線中心的位置坐標(biāo)、鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸與所述傾角脈沖數(shù)據(jù)，求出鉆頭中心位置坐標(biāo)，將所述鉆頭中心位置坐標(biāo)與控制器內(nèi)存儲(chǔ)的目標(biāo)拋擲孔位置坐標(biāo)相比較，若誤差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)則該拋擲孔定位完成，若誤差不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)則計(jì)算當(dāng)前鉆頭到達(dá)目標(biāo)孔所需移動(dòng)的距離，輸出移動(dòng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和定位數(shù)據(jù)；

輸入設(shè)備(4)，用于向控制器輸入預(yù)設(shè)參數(shù)和指令；

以及電源(1)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的牙輪鉆機(jī)拋擲孔定位儀，其特征在于：還包括：

深度傳感器(8)，用于感知拋擲孔的深度，產(chǎn)生與深度相關(guān)的脈沖，并將深度脈沖數(shù)據(jù)傳到所述數(shù)據(jù)采集器；

所述數(shù)據(jù)采集器實(shí)時(shí)采集并緩存所述深度傳感器傳來的深度脈沖數(shù)據(jù)，將所述深度脈沖數(shù)據(jù)傳送到所述控制器；

所述控制器實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)采集器送來的深度脈沖數(shù)據(jù)，將所述深度脈沖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成穿孔深度數(shù)據(jù)輸出。