[發(fā)明專利]一種大直徑鉆孔樁智能鉆孔及在線檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011050659.X
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112228038B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 李國平;肖美龍;鄢盛華;李舸爭
• 申請（專利權）人: 中鐵大橋局集團有限公司;昆山哈伯希爾能源科技有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B45/00;E21B47/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種大直徑鉆孔樁智能鉆孔及在線檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

地面系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、鉆機鉆具組合及樁孔井下測量系統(tǒng)；

所述地面系統(tǒng)用于采集、處理經由所述通訊系統(tǒng)傳輸的所述樁孔井下測量系統(tǒng)檢測到的樁孔鉆井參數，并實時顯示樁孔鉆進狀態(tài)和質量；

所述樁孔井下測量系統(tǒng)安裝在所述鉆機鉆具組合的末端，以實現在線檢測樁孔鉆井過程中的孔形參數、工程參數、地質參數；

所述通訊系統(tǒng)為雙向通訊系統(tǒng)，其采用載波通訊模式并基于樁孔鉆井泥漿介質環(huán)境，載波通訊模式采用泥漿壓力波傳輸、聲學傳輸及電磁學傳輸中一種或多種組合應用，從而實現井下實時測量數據無線上傳到所述地面系統(tǒng)，并將工程指令下發(fā)到所述樁孔井下測量系統(tǒng)。

2.根據權利要求1所述的一種大直徑鉆孔樁智能鉆孔及在線檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述地面系統(tǒng)包括顯示面板、數據采集模塊、數據處理模塊、數據處理軟件、測量數據三維成像軟件、UPS不間斷電源及遠程通訊接口；

所述顯示面板用于顯示樁基孔實時鉆進的各項測量參數；

所述數據采集模塊用于實時記錄井下測量各項參數；

所述數據處理模塊將所述數據采集模塊記錄到的實時測量參數量值進行計算、處理、存儲；

所述數據處理軟件用于將所述數據處理模塊存儲的測量數據制成圖表、曲線或三維熱圖；

所述UPS不間斷電源用于為系統(tǒng)提供應急斷電保護；

所述遠程通訊接口將施工現場實測數據借助公共網絡傳到中心控制室或服務器。

3.根據權利要求1所述的一種大直徑鉆孔樁智能鉆孔及在線檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊系統(tǒng)包括井下通訊發(fā)射端和地面通訊接收端；所述井下通訊發(fā)射端安裝在所述鉆機鉆具組合的末端并與所述樁孔井下測量系統(tǒng)連通，以用于接收所述樁孔井下測量系統(tǒng)的測量數據并轉化成信號發(fā)射后由所述地面通訊接收端接收信號；所述地面通訊接收端與所述地面系統(tǒng)連通，以用于將接收來自所述井下通訊發(fā)射端采集的所述樁孔井下測量系統(tǒng)的測量數據信號并傳輸至所述地面系統(tǒng)進行分析；所述地面系統(tǒng)將工程指令下發(fā)到所述樁孔井下測量系統(tǒng)，以進而通過所述樁孔井下測量系統(tǒng)對所述鉆機鉆具組合進行校正。

4.根據權利要求3所述的一種大直徑鉆孔樁智能鉆孔及在線檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述地面通訊接收端包括地面接受單元、數據解碼器及濾波單元，所述數據解碼器用于還原井下無線傳輸的信號源以獲得樁基孔鉆孔的實時測量數據，所述濾波單元用于剔除數據無線傳輸中的各種干擾信號以保持井下實時測量信號傳輸的準確性；

所述井下通訊發(fā)射端包括井下發(fā)射單元及數據編碼器；所述井下發(fā)射單元作為樁基孔鉆孔井下信號無線傳輸的觸發(fā)組件，用于將所有井下測量數據經無線發(fā)射技術上傳至所述地面系統(tǒng)；所述數據編碼器對井下數據按相關技術協(xié)議進行編碼，編碼數據傳輸到所述地面系統(tǒng)后，由對應的解碼程序還原實測數據。

5.根據權利要求1所述的一種大直徑鉆孔樁智能鉆孔及在線檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述樁孔井下測量系統(tǒng)包括封裝在儀器艙(10)內的超聲波探測器(12)、伽馬探測器(15)、井下探測器(16)、供電單元(17)及主控電路板(11)，儀器艙(10)通過固定螺栓(14)安裝在鉆機鉆具組合的末端；通過所述供電單元(17)向超聲波探測器(12)、伽馬探測器(15)、井下探測器(16)及主控電路板(11)供電；所述主控電路板(11)將探測和采集到的樁孔鉆井工程信息、地層地質信息進行編碼處理，并通過設置在儀器艙(10)端部的信號天線(13)將探測信息發(fā)送至所述通訊系統(tǒng)。