專利名稱：基于同步技術(shù)的無(wú)纜鉆孔測(cè)斜儀及其同步測(cè)斜方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地質(zhì)勘探儀器領(lǐng)域，具體涉及一種基于同步技術(shù)的無(wú)纜鉆孔測(cè)斜儀及其同步測(cè)斜方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，鉆 孔測(cè)斜儀已在煤田和石油地質(zhì)勘探中廣泛使用，一般由地面控制儀器和井下探管組成，它們之間大多通過(guò)電纜連接傳輸信號(hào)，因此只能測(cè)量垂直孔；而在煤礦中采用在鉆桿中內(nèi)置電纜的方法進(jìn)行信號(hào)傳輸，技術(shù)要求高，成本大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種成本低，性能可靠，使用方便，且能測(cè)上仰、下傾、垂直、水平等任何方向鉆孔的基于同步技術(shù)的無(wú)纜鉆孔測(cè)斜儀及其同步測(cè)斜方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案
一種基于同步技術(shù)的無(wú)纜鉆孔測(cè)斜儀，其特殊之處在于包括同步機(jī)、探管、通信連線，同步機(jī)和探管通過(guò)通信連線連接；所述的同步機(jī)包括鍵盤(pán)電路、單片機(jī)、第一數(shù)據(jù)存貯器、顯示器、第一電源電路、第一通信電路，鍵盤(pán)電路、第一數(shù)據(jù)存貯器、顯示器、第一電源電路、第一通信電路分別和單片機(jī)連接，探管包括三軸傾角傳感器、帶有24位A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)、第二數(shù)據(jù)存貯器、三軸磁阻傳感器、第二電源電路、第二通信電路，三軸傾角傳感器、第二數(shù)據(jù)存貯器、三軸磁阻傳感器、第二電源電路、第二通信電路分別和帶有24位A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)連接。上述的同步機(jī)的第一電源電路包括電池和穩(wěn)壓電路。上述的探管的第二電源電路包括電池和穩(wěn)壓電路。上述的單片機(jī)采用的型號(hào)為MSC1210。上述的第一數(shù)據(jù)存貯器和第二數(shù)據(jù)存貯器采用的型號(hào)為24LC256。上述的帶有24位A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)采用的型號(hào)為MSC1210。一種基于同步技術(shù)的無(wú)纜鉆孔測(cè)斜儀的同步測(cè)斜方法，其特殊之處在于在鉆孔測(cè)斜儀測(cè)量時(shí)，先將同步機(jī)和探管用通信連線連接，通過(guò)同步機(jī)的鍵盤(pán)電路設(shè)置的同步鍵進(jìn)行同步，使同步機(jī)和探管同時(shí)開(kāi)始采樣工作，且按設(shè)定時(shí)間間隔采樣，然后斷開(kāi)探管通信連線，將探管送入鉆孔中，探管采集并存儲(chǔ)各傳感器信號(hào)，與探管同步工作的同步機(jī)則記錄各測(cè)點(diǎn)的有效性，并進(jìn)行存儲(chǔ)，測(cè)量完成后，通過(guò)通信連線將探管采集的數(shù)據(jù)通訊到同步機(jī)中，由同步機(jī)將有效測(cè)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算并顯示出各測(cè)點(diǎn)傾角和方位角。上述的采樣間隔為60秒。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明減少了測(cè)斜電纜及計(jì)算機(jī)配置，攜帶、使用方便；由于采用了同步技術(shù)，因此在測(cè)量時(shí)不需要電纜，可測(cè)量上仰、下傾、水平、垂直各種鉆孔；體積小、成本低、可靠性高。


圖I為本發(fā)明的系統(tǒng) 圖2為本發(fā)明的同步機(jī)電路組成框 圖3為本發(fā)明的探管電路組成框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1-3，本發(fā)明包括同步機(jī)I、探管2、通信連線3，同步機(jī)I和探管2通過(guò)通信連線3連接；
所述的同步機(jī)包括鍵盤(pán)電路4、單片機(jī)5、第一數(shù)據(jù)存貯器6、顯示器7、第一電源電路8、第一通信電路9，鍵盤(pán)電路4、第一數(shù)據(jù)存貯器6、顯示器7、第一電源電路8、第一通信電路9分別和單片機(jī)5連接，同步機(jī)I的主要功能是向探管發(fā)送同步命令和采集有效測(cè)點(diǎn)。在同步機(jī)I中，所述鍵盤(pán)電路4用于發(fā)送同步命令及設(shè)置有效測(cè)點(diǎn)；所述單片機(jī)5用于系統(tǒng)控制，并采集有效測(cè)點(diǎn)及計(jì)算角度；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器6用于存儲(chǔ)測(cè)點(diǎn)有效值；所述顯示器7用于顯示信息；所述的第一電源電路8包括電池和穩(wěn)壓電路，用于給同步機(jī)I提供電源；所述第一通信電路9用于同步機(jī)I和探管2之間的通信。上述同步機(jī)I的第一電源電路8包括電池和穩(wěn)壓電路。探管2包括三軸傾角傳感器10、帶有24位A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)11、第二數(shù)據(jù)存貯器12、三軸磁阻傳感器13、第二電源電路14、第二通信電路15，三軸傾角傳感器10、第二數(shù)據(jù)存貯器12、三軸磁阻傳感器13、第二電源電路14、第二通信電路15分別和帶有24位A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)11連接。在探管2中，所述三軸傾角傳感器10用于測(cè)量各方向的重力加速度；所述帶有24位A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)11用于系統(tǒng)控制和采集各路加速度和地磁信號(hào)；所述第二數(shù)據(jù)存貯器12用于存儲(chǔ)各路采樣信號(hào)；所述三軸磁阻傳感器13用于測(cè)量各方向的地磁信號(hào)；所述第二電源電路14包括電池和穩(wěn)壓電路，用于給探管提供電源；所述第二通信電路15用于探管和同步機(jī)之間的通信。上述探管的第二電源電路14包括電池和穩(wěn)壓電路。上述的單片機(jī)5采用的型號(hào)為MSC1210。上述的第一數(shù)據(jù)存貯器6和第二數(shù)據(jù)存貯器12采用的型號(hào)為24LC256。上述的帶有24位A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)11采用的型號(hào)為MSC1210。本發(fā)明的同步測(cè)斜方法為在鉆孔測(cè)斜儀測(cè)量時(shí)，先將同步機(jī)I和探管2用通信連線3連接，通過(guò)同步機(jī)I的鍵盤(pán)電路4設(shè)置的同步鍵進(jìn)行同步，使同步機(jī)I和探管2同時(shí)開(kāi)始采樣工作，且按設(shè)定時(shí)間間隔采樣，然后斷開(kāi)探管通信連線3，將探管送入鉆孔中，探管2采集并存儲(chǔ)各傳感器信號(hào)，與探管2同步工作的同步機(jī)I則記錄各測(cè)點(diǎn)的有效性，并進(jìn)行存儲(chǔ)，測(cè)量完成后，通過(guò)通信連線3將探管2采集的數(shù)據(jù)通訊到同步機(jī)I中，由同步機(jī)I將有效測(cè)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算并顯示出各測(cè)點(diǎn)傾角和方位角。
權(quán)利要求
1.一種基于同步技術(shù)的無(wú)纜鉆孔測(cè)斜儀，其特征在于包括同步機(jī)(I)、探管(2)、通信連線(3)，同步機(jī)(I)和探管(2)通過(guò)通信連線(3)連接；所述的同步機(jī)包括鍵盤(pán)電路(4)、單片機(jī)(5)、第一數(shù)據(jù)存貯器(6)、顯示器(7)、第一電源電路(8)、第一通信電路(9)，鍵盤(pán)電路(4)、第一數(shù)據(jù)存貯器(6)、顯示器(7)、第一電源電路(8)、第一通信電路(9)分別和單片機(jī)(5 )連接，探管(2 )包括三軸傾角傳感器(10 )、帶有24位A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)(11)、第二數(shù)據(jù)存貯器(12)、三軸磁阻傳感器(13)、第二電源電路(14)、第二通信電路(15)，三軸傾角傳感器(10)、第二數(shù)據(jù)存貯器(12)、三軸磁阻傳感器(13)、第二電源電路(14)、第二通信電路(15)分別和帶有24位A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)(11)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于同步技術(shù)的無(wú)纜鉆孔測(cè)斜儀，其特征在于所述的同步機(jī)(I)的第一電源電路(8)包括電池和穩(wěn)壓電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于同步技術(shù)的無(wú)纜鉆孔測(cè)斜儀，其特征在于所述的探管(2)的第二電源電路(14)包括電池和穩(wěn)壓電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于同步技術(shù)的無(wú)纜鉆孔測(cè)斜儀，其特征在于所述的單片機(jī)(5)采用的型號(hào)為MSC1210。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于同步技術(shù)的無(wú)纜鉆孔測(cè)斜儀，其特征在于所述的第一數(shù)據(jù)存貯器(6)和第二數(shù)據(jù)存貯器(12)采用的型號(hào)為24LC256。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于同步技術(shù)的無(wú)纜鉆孔測(cè)斜儀，其特征在于所述的帶有24位A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)(11)采用的型號(hào)為MSC1210。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于同步技術(shù)的無(wú)纜鉆孔測(cè)斜儀的同步測(cè)斜方法，其特殊之處在于在鉆孔測(cè)斜儀測(cè)量時(shí)，先將同步機(jī)(I)和探管(2)用通信連線(3)連接，通過(guò)同步機(jī)(I)的鍵盤(pán)電路(4)設(shè)置的同步鍵進(jìn)行同步，使同步機(jī)(I)和探管(2)同時(shí)開(kāi)始采樣工作，且按設(shè)定時(shí)間間隔采樣，然后斷開(kāi)探管通信連線(3)，將探管送入鉆孔中，探管(2)采集并存儲(chǔ)各傳感器信號(hào)，與探管(2)同步工作的同步機(jī)(I)則記錄各測(cè)點(diǎn)的有效性，并進(jìn)行存儲(chǔ)，測(cè)量完成后，通過(guò)通信連線(3 )將探管(2 )采集的數(shù)據(jù)通訊到同步機(jī)(I)中，由同步機(jī)(I)將有效測(cè)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算并顯示出各測(cè)點(diǎn)傾角和方位角。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于同步技術(shù)的無(wú)纜鉆孔測(cè)斜儀的同步測(cè)斜方法，其特征在于所述的的采樣間隔為60秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于同步技術(shù)的無(wú)纜鉆孔測(cè)斜儀及其同步測(cè)斜方法。本發(fā)明的同步機(jī)和探管通過(guò)通信連線連接，在鉆孔測(cè)斜儀測(cè)量時(shí)通過(guò)同步機(jī)的鍵盤(pán)電路設(shè)置的同步鍵進(jìn)行同步，使同步機(jī)和探管同時(shí)開(kāi)始采樣工作，且按設(shè)定時(shí)間間隔采樣，然后斷開(kāi)探管通信連線，將探管送入鉆孔中，探管采集并存儲(chǔ)各傳感器信號(hào)，與探管同步工作的同步機(jī)則記錄各測(cè)點(diǎn)的有效性，并進(jìn)行存儲(chǔ)，測(cè)量完成后，通過(guò)通信連線將探管采集的數(shù)據(jù)通訊到同步機(jī)中,由同步機(jī)將有效測(cè)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算并顯示出各測(cè)點(diǎn)傾角和方位角。本發(fā)明減少了測(cè)斜電纜及計(jì)算機(jī)配置，攜帶、使用方便；由于采用了同步技術(shù)，因此在測(cè)量時(shí)不需要電纜，可測(cè)量上仰、下傾、水平、垂直各種鉆孔。
文檔編號(hào)E21B47/022GK102628355SQ201210114330
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者張典榮, 張福平, 李靜, 王勇, 王小波, 王永勝, 王河青 申請(qǐng)人:中煤科工集團(tuán)西安研究院