[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的鉆機自動導(dǎo)航監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法

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• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110056340A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 饒開永;李俊才;賀錦美;董平;劉秀梅;葉繼權(quán);董志高;張志鋮;尚明
• 申請（專利權(quán)）人: 南京南大巖土工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00;G01S19/42;F16F15/02
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 盛君梅

1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的鉆機自動導(dǎo)航監(jiān)測系統(tǒng)，包括導(dǎo)航定位模塊、環(huán)境探測模塊、鉆孔狀態(tài)監(jiān)測模塊、監(jiān)控模塊、雷達(dá)模塊、操作平臺、無線通訊模塊、中央服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、云端服務(wù)器模塊、顯示模塊及電源，其特征在于，所述環(huán)境探測模塊與導(dǎo)航定位模塊、雷達(dá)模塊、監(jiān)控模塊、顯示模塊、無線通訊模塊及中央服務(wù)器信號連接，所述鉆孔狀態(tài)監(jiān)測模塊與導(dǎo)航定位模塊、無線通訊模塊、監(jiān)控模塊及中央服務(wù)器信號連接，所述無線通訊模塊與環(huán)境探測模塊、鉆孔狀態(tài)監(jiān)測模塊、監(jiān)控模塊及中央服務(wù)器信號連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的鉆機自動導(dǎo)航監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述操作平臺包括顯示模塊、視頻語音通話模塊、SIM卡（9）、處理器、存儲器、USB接口（10）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的鉆機自動導(dǎo)航監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示模塊采用觸控液晶顯示屏，所述觸控液晶顯示屏的尺寸為10.1英寸，且觸控液晶顯示屏的表層為鋼化玻璃制成。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的鉆機自動導(dǎo)航監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻語音通話模塊包括前置攝像頭（11）、語音輸入設(shè)備（12）和語音輸出設(shè)備（13），所述前置攝像頭為3200萬高清像素設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的鉆機自動導(dǎo)航監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述操作平臺安裝有導(dǎo)航地圖、聯(lián)系人、微信及電話app客戶端，所述導(dǎo)航地圖包括中國北斗地圖、google地圖、google衛(wèi)星圖、google衛(wèi)星混合圖、google地形圖、百度地圖、高德地圖、騰訊地圖。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的鉆機自動導(dǎo)航監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通訊模塊與中央服務(wù)器及操作平臺信號連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的鉆機自動導(dǎo)航監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述電源為Li電池，所述Li電池通過導(dǎo)線外接有發(fā)動機。

8.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的鉆機自動導(dǎo)航監(jiān)測系統(tǒng)鉆機支架，包括鉆機本體（1）和支撐機構(gòu)，其特征在于，所述支撐機構(gòu)包括橫板（2）、豎板（3）和兩組支撐桿（4），所述橫板（2）位于鉆機本體（1）的上端固定設(shè)置兩個所述支撐桿（4）分別位于豎板（3）的下方前后兩側(cè)設(shè)置，每組兩個所述支撐桿（4）的上端均通過第一軸銷與豎板（3）的兩側(cè)下端轉(zhuǎn)動連接，且兩個所述支撐桿（4）的下端均通過第二軸銷轉(zhuǎn)動連接有滑塊（5），所述橫板（2）的上端開設(shè)有兩組與滑塊（5）相匹配的滑塊滑槽，兩個所述滑塊（5）相反的兩端均固定連接有彈簧（6），所述監(jiān)控模塊位于豎板（3）表面上方固定設(shè)置，所述顯示模塊位于豎板（3）的表面下方固定設(shè)置。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的鉆機自動導(dǎo)航監(jiān)測系統(tǒng)鉆機支架，其特征在于，所述滑槽的內(nèi)部固定設(shè)有橫向設(shè)置的滑桿（7），所述滑塊（5）通過通孔與滑桿（7）滑動連接，所述彈簧（6）與滑桿（7）活動套接，所述豎板（3）的下端固定連接有伸縮桿（8），所述伸縮桿（8）的下端與橫板（2）固定連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的鉆機自動導(dǎo)航監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將設(shè)計圖紙導(dǎo)入操作平臺：將設(shè)計好的CAD格式勘探點設(shè)計圖導(dǎo)入操作平臺，核對設(shè)計圖與地圖的準(zhǔn)確性，并進(jìn)行坐標(biāo)校正；

（2）鉆機編號并就位：進(jìn)行各模塊的連接調(diào)試，對鉆機進(jìn)行編號，鉆機就位勘察區(qū)域，將導(dǎo)航定位模塊、環(huán)境探測模塊、操作平臺、鉆孔狀態(tài)監(jiān)測模塊、監(jiān)控模塊、無線通訊模塊、中央服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫通信連接完畢；

（3）鉆機自動導(dǎo)航定位：導(dǎo)航定位模塊自動收集北斗或GPS衛(wèi)星信號，實時采集定位坐標(biāo)和高程，并將數(shù)據(jù)通過無線通訊模塊傳送至中央服務(wù)器；

4）鉆機環(huán)境探測：環(huán)境探測模塊通過雷達(dá)、監(jiān)控模塊及遙感影像進(jìn)行分析比對，給出鉆機行駛路線；該模塊根據(jù)各鉆機在地圖中的當(dāng)前位置及雷達(dá)探測結(jié)果和監(jiān)控攝像頭，自動探測周邊環(huán)境，通過顯示器提示鉆機操作員，以避開障礙物；

（5）鉆孔狀態(tài)實時監(jiān)測：鉆孔狀態(tài)監(jiān)測模塊將鉆機實時位置與預(yù)先錄入的設(shè)計鉆孔坐標(biāo)進(jìn)行比對，計算二者距離，分析其鉆孔位置合理性，并通過無線傳輸模塊傳輸?shù)街醒敕?wù)器；

（6）作業(yè)人員與技術(shù)負(fù)責(zé)通訊：鉆機作業(yè)人員與及其他鉆機的作業(yè)人員通過操作平臺進(jìn)行通訊，約定各自鉆孔孔號坐標(biāo)，鉆機就位后，通過屏幕確認(rèn)鉆孔坐標(biāo)和開孔日期；通過中央服務(wù)器查看鉆機坐標(biāo)，并通過監(jiān)控模塊調(diào)用攝像頭查看并拍攝記錄鉆機周邊環(huán)境；當(dāng)鉆機作業(yè)人員未到達(dá)合理鉆孔即開孔，能通過監(jiān)控裝置及時發(fā)現(xiàn)，并通過操作平臺提出警示；

（7）鉆孔鉆進(jìn)結(jié)束后，操作平臺記錄孔號、鉆孔類別、進(jìn)尺深度、終孔時間等信息；鉆機操作人員通過操作平臺顯示的未鉆孔位置及系統(tǒng)提示和指示，進(jìn)行下一孔的鉆進(jìn)；

不同鉆孔自動導(dǎo)航與監(jiān)測步驟：重復(fù)步驟（3）、（4）、（5）、（6）、（7），完成勘探設(shè)計平面圖上的所有鉆孔。