RU2235830C1 - Method and device for detecting bore drilling machine location in ground - Google Patents

Method and device for detecting bore drilling machine location in ground Download PDF

Info

Publication number
RU2235830C1
RU2235830C1 RU2003114281/03A RU2003114281A RU2235830C1 RU 2235830 C1 RU2235830 C1 RU 2235830C1 RU 2003114281/03 A RU2003114281/03 A RU 2003114281/03A RU 2003114281 A RU2003114281 A RU 2003114281A RU 2235830 C1 RU2235830 C1 RU 2235830C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antennas
delay
piercer
emitter
initial phase
Prior art date
Application number
RU2003114281/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Е.А. Нестеров (RU)
Е.А. Нестеров
В.П. Сырский (RU)
В.П. Сырский
А.Д. Пахомов (RU)
А.Д. Пахомов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов"
Priority to RU2003114281/03A priority Critical patent/RU2235830C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2235830C1 publication Critical patent/RU2235830C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: building equipment, particularly bore drilling equipment.
SUBSTANCE: method involves generating rotary magnetic field with the use of emitter linked with bore drilling machine; rotating magnetic field so that plane of magnetic momentum vector rotation of emitter is perpendicular to emitter axis; detecting spatial position of above plane with the use of directed properties of antennas arranged on ground surface; determining at least two spaced planes located above bore drilling machine in which signal lag between two antennas having the same orientation at least in three points is equal to zero in above three points; determining place of bore drilling machine location as intersection of above three planes; arranging two spaced antennas having the same orientation in one vertical line above bore drilling machine and finding point in which relative signal lag is equal to zero by antennas movement above bore drilling machine; coordinating initial phase of magnetic momentum vector rotation with bore drilling machine position in which its inclination is taken as zero; rotating spaced antennas located in single vertical line up to receiving maximal signal strength and determining signal lag value relative initial phase of magnetic momentum vector rotation in one antenna with maintaining antennas in these positions; determining inclination of bore drilling machine on the base of this signal lag value. Relative signal lag values are calculated as difference between signal lag values in each antenna, which in turn are determined relative initial phase of magnetic momentum vector rotation.
EFFECT: possibility of machine incline determination for machine movement regulation.
3 cl, 6 dwg

Description

Изобретения относятся к строительной технике и предназначены для обнаружения устройств ударного действия - пробойников, применяемых для пробивания скважин.The invention relates to construction equipment and is intended for the detection of shock devices - punches used for punching wells.

Известны способ и устройство для определения местоположения пробойника (патент RU №2132428, МПК6 Е 02 F 5/18), заключающийся в том, что обнаруживают сигнал излучателя, расположенного на пробойнике или рядом с ним, с помощью двух антенн, расположенных на поверхности земли, в качестве сигнала излучателя используют вращающееся магнитное поле, причем магнитное поле вращают так, чтобы плоскость вращения вектора магнитного момента РМ излучателя была перпендикулярна оси пробойника, принимают сигналы в ближней зоне, где преобладает реактивная мощность поля, находят положение этой плоскости в пространстве с помощью направленных свойств антенн и по ее ориентации определяют направление оси пробойника, а также с помощью минимум двух отсчетов определяют параметры вектора градиента поля и по направлению вектора градиента определяют направление на излучатель, а по модулю градиента и кубической зависимости напряженности поля от расстояния определяют дальность до излучателя.A known method and device for determining the location of the punch (patent RU No. 2132428, IPC6 E 02 F 5/18), which consists in the fact that they detect the signal of the emitter located on the punch or near it, using two antennas located on the surface of the earth, a rotating magnetic field is used as a radiator signal, and the magnetic field is rotated so that the plane of rotation of the magnetic moment vector P M of the emitter is perpendicular to the axis of the piercer, and signals are received in the near zone where reactive power prevails fields, find the position of this plane in space using the directional properties of the antennas and determine the direction of the axis of the piercer by its orientation, and also using the minimum of two samples determine the parameters of the field gradient vector and determine the direction of the emitter by the direction of the gradient vector, and by the modulus of the gradient and cubic the dependence of the field strength on the distance determines the distance to the emitter.

Известное устройство для определения местоположения пробойника (патент RU №2132428, МПК6 Е 02 F 5/18) содержит излучатель электромагнитных колебаний, расположенный на пробойнике или рядом с ним, две направленные антенны, приемное устройство, вычислитель и индикатор, расположенные на поверхности, при этом выходы приемного устройства подключены к входам вычислителя, а его выход подключен к индикатору, приемные антенны, выходы которых подключены к входам приемника, закреплены на общей базе на расстоянии d так, чтобы плоскости нулей их диаграмм направленности совпадали, а база выполнена с возможностью переноса. В качестве излучателя используют генератор вращающегося магнитного поля.The known device for determining the location of the piercer (patent RU No. 2132428, IPC6 E 02 F 5/18) contains an electromagnetic oscillator located on the piercer or next to it, two directional antennas, a receiving device, a computer and an indicator located on the surface, while the outputs of the receiving device are connected to the inputs of the calculator, and its output is connected to the indicator, the receiving antennas, the outputs of which are connected to the inputs of the receiver, are fixed on a common base at a distance d so that the zeros of their diagrams, for example vlennosti coincided, and the base is arranged to transfer. As a radiator, a rotating magnetic field generator is used.

К недостаткам известных способа и устройства следует отнести сравнительно низкую точность определения направления на пробойник из-за того, что изменение модуля градиента поля при малых углах отклонения от истинного направления на излучатель стремится к нулю, и отсутствие возможности определения крена. Под креном в данном случае понимается угол поворота пробойника вокруг его продольной оси относительно начального положения, в котором крен принимается равным нулю.The disadvantages of the known method and device include the relatively low accuracy of determining the direction to the piercer due to the fact that the change in the field gradient modulus at small deviation angles from the true direction to the emitter tends to zero, and the inability to determine the heel. In this case, roll is understood as the angle of rotation of the punch around its longitudinal axis relative to the initial position in which the roll is taken equal to zero.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ для определения местоположения пробойника в грунте (решение о выдаче патента от 10.01.2003 г. по заявке на изобретение №2002102815/28 от 31.01.2002 г. МПК6 Е 02 F 5/18). По способу (фиг.1), согласно которому с помощью расположенного на пробойнике 1 или рядом с ним излучателя 2 возбуждают вращающееся магнитное поле, поле вращают так, чтобы плоскость вращения вектора магнитного момента излучателя была перпендикулярна к оси пробойника, находят положение этой плоскости в пространстве с помощью направленных свойств антенн 3, 4, расположенных на поверхности земли, определяют по крайней мере еще две плоскости, разнесенные в пространстве над пробойником. Каждую из плоскостей определяют по трем точкам, в которых относительные запаздывания между сигналами одинаково ориентированных антенн, располагаемых в этих точках, равны нулю. Находят линию пересечения этих плоскостей, а затем находят точку пересечения этой линии с известной плоскостью вращения магнитного момента излучателя. При этом линия пересечения плоскостей с нулевым запаздыванием сигналов совпадает с осью пробойника, а точка пересечения этой линии с плоскостью вращения вектора магнитного момента совпадает с центром излучателя. Таким образом определяют местоположение и тангаж пробойника. В пространстве над пробойником 1 (фиг.2) определяют единственную вертикальную плоскость с нулевым относительным запаздыванием сигналов, наведенных вращающимся магнитным полем в антеннах 3, 4, располагаемых в этой плоскости. Для определения этой плоскости одинаково ориентированные антенны 3, 4 располагают на одной вертикали и, синхронно перемещая их в пространстве над пробойником, находят две точки А и В на поверхности, в которых запаздывание сигнала между антеннами равно нулю. Линия, проведенная через эти точки, является линией пересечения найденной плоскости с горизонтальной поверхностью и совпадает с курсом пробойника.Closest to the proposed invention is a method for determining the location of a punch in the ground (decision to grant a patent dated January 10, 2003 according to the application for invention No. 2002102815/28 dated January 31, 2002 IPC6 E 02 F 5/18). According to the method (Fig. 1), according to which, using a radiator 2 located on the punch 1 or adjacent to it, a rotating magnetic field is excited, the field is rotated so that the plane of rotation of the emitter’s magnetic moment vector is perpendicular to the axis of the punch, find the position of this plane in space using the directed properties of the antennas 3, 4 located on the surface of the earth, at least two more planes are spaced in space above the piercer. Each of the planes is determined by three points at which the relative delays between the signals of identically oriented antennas located at these points are equal to zero. Find the intersection line of these planes, and then find the intersection point of this line with the known plane of rotation of the magnetic moment of the emitter. In this case, the line of intersection of the planes with zero delay of the signals coincides with the axis of the punch, and the point of intersection of this line with the plane of rotation of the magnetic moment vector coincides with the center of the emitter. Thus determine the location and pitch of the punch. In the space above the punch 1 (figure 2) determine the only vertical plane with zero relative delay of the signals induced by the rotating magnetic field in the antennas 3, 4 located in this plane. To determine this plane, identically oriented antennas 3, 4 are placed on the same vertical and, synchronously moving them in space above the piercer, two points A and B are found on the surface at which the signal delay between the antennas is zero. The line drawn through these points is the line of intersection of the found plane with the horizontal surface and coincides with the course of the punch.

В известном, наиболее близком к предлагаемому изобретению устройстве (решение о выдаче патента от 10.01.2003 г. по заявке на изобретение №2002102815/28 от 31.01.2002 г. МПК6 Е 02 F 5/18) (фиг.3) для определения местоположения пробойника 1, содержащем излучатель вращающегося магнитного поля 2, расположенный на пробойнике или рядом с ним, по крайней мере две одинаково ориентированные антенны 3, 4, двухканальное, по крайней мере, приемное устройство 5, вычислитель 6 и индикатор 7, измеритель запаздывания 8 и индикатор запаздывания 9, расположенные на поверхности, выходы антенн 3, 4 подключены к входам каналов приемного устройства 5, выходы которых подключены к двум входам вычислителя 6 и параллельно к двум входам измерителя запаздывания 8, а их выходы подключены к входам индикаторов 7 и 9.In the known device closest to the invention (decision to grant a patent dated January 10, 2003 according to the application for invention No. 2002102815/28 dated January 31, 2002 IPC 6 E 02 F 5/18) (Fig. 3) for determining the location punch 1 containing a rotating magnetic field emitter 2 located on or adjacent to the punch, at least two identically oriented antennas 3, 4, two-channel at least receiving device 5, calculator 6 and indicator 7, delay meter 8 and indicator delays 9 located on the surface, exits antennas 3, 4 are connected to the channel inputs of the receiving device 5, the outputs of which are connected to two inputs of the calculator 6 and in parallel to the two inputs of the delay meter 8, and their outputs are connected to the inputs of the indicators 7 and 9.

Недостатком известных наиболее близких к предлагаемому изобретению способа и устройства является отсутствие возможности определения крена пробойника. Знание крена необходимо при управлении направлением движения пробойника.A disadvantage of the known closest to the proposed invention method and device is the inability to determine the roll of the punch. Knowledge of the roll is necessary when controlling the direction of movement of the punch.

Таким образом, решаемой задачей (техническим результатом) является определение крена пробойника.Thus, the solved problem (technical result) is the determination of the roll of the punch.

Поставленная задача (технический результат) решается тем, что в способе обнаружения пробойника, согласно которому с помощью связанного с пробойником излучателя возбуждают вращающееся магнитное поле, поле вращают так, чтобы плоскость вращения вектора магнитного момента излучателя была перпендикулярна к оси пробойника, находят положение этой плоскости в пространстве с помощью направленных свойств антенн, расположенных на поверхности земли, определяют по крайней мере две плоскости, разнесенные в пространстве над пробойником. Каждую из плоскостей определяют по трем точкам, в которых относительные запаздывания между сигналами одинаково ориентированных антенн, располагаемых в этих точках, равны нулю. Находят местоположение пробойника как точку пересечения найденных трех плоскостей, располагают над пробойником на одной вертикали две разнесенные одинаково ориентированные антенны и, перемещая их в пространстве над пробойником, находят точку на поверхности, в которой относительное запаздывание сигналов в антеннах равно нулю, начальную фазу вращения вектора магнитного момента жестко связывают с положением пробойника, в котором его крен принимается равным нулю, синхронно вращают разнесенные и расположенные на одной вертикали в найденной точке антенны до получения максимального уровня сигналов в антеннах и в этом положении определяют величину запаздывания сигнала в одной из антенн относительно начальной фазы вращения вектора магнитного момента излучателя, по величине этого запаздывания определяют крен пробойника.The problem (technical result) is solved by the fact that in the method for detecting a piercer, according to which a rotating magnetic field is excited using a radiator connected with the piercer, the field is rotated so that the plane of rotation of the emitter’s magnetic moment vector is perpendicular to the axis of the piercer, find the position of this plane in space using the directed properties of the antennas located on the surface of the earth, determine at least two planes spaced in space above the punch. Each of the planes is determined by three points at which the relative delays between the signals of identically oriented antennas located at these points are equal to zero. Find the location of the piercer as the intersection point of the three planes found, place two equally identically oriented antennas above the piercer on the same vertical line, and moving them in space above the piercer, find a point on the surface at which the relative delay of the signals in the antennas is zero, the initial phase of rotation of the magnetic vector moment is rigidly associated with the position of the punch, in which its roll is taken equal to zero, synchronously rotate spaced and located on the same vertical in found point of the antenna until the maximum signal level in the antennas is obtained, and in this position, the delay value of the signal in one of the antennas relative to the initial phase of rotation of the emitter’s magnetic moment vector is determined, the punch roll is determined by the value of this delay.

Поставленная задача (технический результат) решается также тем, что относительное запаздывание сигналов в антеннах определяется как разность запаздываний сигналов в каждой антенне, найденных относительно начальной фазы вращения вектора магнитного момента.The task (technical result) is also solved by the fact that the relative delay of the signals in the antennas is determined as the difference in the delay of the signals in each antenna found relative to the initial phase of rotation of the magnetic moment vector.

Поставленная задача (технический результат) решается также тем, что в устройство для определения местоположения пробойника в грунте, содержащее излучатель вращающегося магнитного поля, связанный с пробойником, по крайней мере две разнесенные одинаково ориентированные антенны, двухканальное, по крайней мере, приемное устройство, вычислитель и индикатор, устройство измерения запаздывания и индикатор запаздывания, расположенные на поверхности, выходы антенн подключены к входам каналов приемного устройства, а их выходы подключены к двум входам вычислителя и параллельно к двум входам измерителя запаздывания, а их выходы подключены к входам индикаторов, согласно изобретению связь излучателя с пробойником выполнена жесткой и дополнительно введены третий вход измерителя запаздывания и блок формирования и передачи начальной фазы, вход блока формирования и передачи начальной фазы подключен к излучателю, а выход соединен с третьим входом измерителя запаздывания.The task (technical result) is also solved by the fact that in the device for determining the location of the punch in the ground, containing a rotating magnetic field emitter associated with the punch, at least two identically spaced antennas, at least two channels, at least a receiving device, a computer and an indicator, a delay measuring device and a delay indicator located on the surface, the antenna outputs are connected to the channel inputs of the receiving device, and their outputs are connected to two the inputs of the calculator and in parallel to the two inputs of the delay meter, and their outputs are connected to the inputs of the indicators, according to the invention, the connection of the emitter with the punch is made rigid and an additional input of the delay meter and the initial phase generation and transmission unit are introduced, the input of the initial phase generation and transmission unit is connected to emitter, and the output is connected to the third input of the delay meter.

Изобретение иллюстрируется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

на фиг.1 и фиг.2 показан способ-прототип;figure 1 and figure 2 shows the prototype method;

на фиг.3 изображено устройство, реализующее способ-прототип;figure 3 shows a device that implements the prototype method;

на фиг.4 показан способ определения крена;figure 4 shows a method for determining roll;

на фиг.5 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.figure 5 shows a device that implements the proposed method.

Рассмотрим реализуемость способа и устройства на конкретном примере.Consider the feasibility of the method and device for a specific example.

В предлагаемом способе для определения крена пробойника используют вращающееся магнитное поле, излучатель которого жестко связан с пробойником 1 (фиг.4). Возьмем плоскость, в которой лежат вектор магнитного момента РМ и ось пробойника (фиг.4). Так как вектор магнитного момента вращается вокруг оси пробойника, то и плоскость вместе с лежащими на ней силовыми линиями будет вращаться. Начальная фаза вращения вектора магнитного момента РМ соответствует положению вектора РМ0 и жестко связана с положением пробойника, в котором его крен принимается равным нулю. Тогда запаздывание сигналов, наведенных в антеннах 3, 4 относительно положения вектора РМ0, будет однозначно в пределах 360° зависеть от угла φ поворота пробойника и жестко связанного с ним излучателя вокруг продольной оси, т.е. от крена пробойника. Начальная фаза сигнала, возбуждающего вращающееся магнитное поле в излучателе 2, жестко связана с начальной фазой вектора вращения вектора магнитного момента, т.е. с положением вектора РМ0, не зависит от крена пробойника и служит в качестве начала отсчета при измерении запаздывания сигналов, наведенных в каждой антенне. При этом относительное запаздывание определяется как разность запаздываний сигналов в антеннах, найденных относительно начальной фазы вращения вектора магнитного момента. Информацию о начальной фазе сигнала, возбуждающего излучатель и жестко связанного с начальной фазой вращения вектора магнитного момента РМ, передают от излучателя с помощью блока формирования и передачи начальной фазы 10.In the proposed method for determining the roll of the punch using a rotating magnetic field, the emitter of which is rigidly connected with the punch 1 (figure 4). Take the plane in which the magnetic moment vector P M and the axis of the punch lie (Fig. 4). Since the vector of the magnetic moment rotates around the axis of the punch, the plane, along with the lines of force lying on it, will rotate. The initial phase of rotation of the magnetic moment vector P M corresponds to the position of the vector P M0 and is rigidly connected with the position of the punch, in which its roll is taken equal to zero. Then the delay of the signals induced in the antennas 3, 4 relative to the position of the vector P M0 will unambiguously within 360 ° depend on the angle φ of rotation of the piercer and the radiator rigidly connected with it around the longitudinal axis, i.e. from the punch roll. The initial phase of the signal exciting the rotating magnetic field in the emitter 2 is rigidly connected with the initial phase of the rotation vector of the magnetic moment vector, i.e. with the position of the vector P M0 , does not depend on the roll of the punch and serves as a reference when measuring the delay of the signals induced in each antenna. In this case, the relative delay is defined as the difference in the delay of the signals in the antennas found relative to the initial phase of rotation of the magnetic moment vector. Information about the initial phase of the signal exciting the emitter and rigidly connected with the initial phase of rotation of the magnetic moment vector P M is transmitted from the emitter using the unit for generating and transmitting the initial phase 10.

Определение крена производят следующим образом. Над пробойником 1 (фиг.4) располагают на одной вертикали две одинаково ориентированные разнесенные антенны 3, 4. Синхронно перемещая их в пространстве над пробойником 1, находят точку на поверхности, в которой относительное запаздывание сигналов в антеннах равно нулю. В этом месте антенны синхронно вращают вокруг вертикали до получения максимального уровня сигналов в антеннах. Получение максимального уровня сигнала соответствует такой ориентации антенн относительно силовых линий вращающегося магнитного поля, при которой измеренное запаздывание будет истинным. Далее замеряют запаздывание в одной из антенн и по нему путем пересчета определяют крен пробойника.The definition of the roll is as follows. Above the piercer 1 (Fig. 4), two identically oriented spaced antennas 3, 4 are placed on one vertical. Synchronously moving them in space above the piercer 1, they find a point on the surface at which the relative delay of the signals in the antennas is zero. At this point, the antennas synchronously rotate around the vertical to obtain the maximum level of signals in the antennas. Getting the maximum signal level corresponds to the orientation of the antennas relative to the lines of force of the rotating magnetic field, at which the measured delay will be true. Next, the delay is measured in one of the antennas and the roll of the punch is determined from it by counting.

Устройство, реализующее предлагаемый способ определения крена пробойника 1 (фиг.5), содержит излучатель 2, связанный с пробойником 1, две антенны 3, 4, выходы антенн подключены к входам приемника 5, вычислитель 6 и индикатор уровней 7, измеритель запаздывания 8 и индикатор запаздывания 9, в него дополнительно, согласно изобретению, введены третий вход измерителя запаздывания 8 и блок формирования и передачи начальной фазы 10, входы антенн подключены к двум входам приемника 5, а его выходы - к двум входам вычислителя 6 и, параллельно, к двум входам измерителя запаздывания 8, выход вычислителя 6 подключен к индикатору 7, а выход измерителя запаздывания - к индикатору запаздывания 9, вход блока 10 подключен к излучателю, а его выход подключен к третьему входу измерителя запаздывания 8.A device that implements the proposed method for determining the roll of the punch 1 (figure 5), contains a radiator 2 connected to the punch 1, two antennas 3, 4, the outputs of the antennas are connected to the inputs of the receiver 5, calculator 6 and level indicator 7, delay meter 8 and indicator delay 9, it additionally, according to the invention, introduced the third input of the delay meter 8 and the unit for generating and transmitting the initial phase 10, the antenna inputs are connected to two inputs of the receiver 5, and its outputs to two inputs of the calculator 6 and, in parallel, to two inputs change delay indicator 8, the output of the calculator 6 is connected to the indicator 7, and the output of the delay meter is connected to the delay indicator 9, the input of block 10 is connected to the emitter, and its output is connected to the third input of the delay meter 8.

Устройство работает следующим образом. Сигналы, наведенные в антеннах 3, 4, поступают на входы двухканального приемника 5, усиливаются и поступают соответственно на два входа вычислителя 6, в котором определяются уровни сигналов и их отношение, сигнал с выхода вычислителя 6 поступает на индикатор 7. Одновременно сигнал с выходов приемных каналов приемника 5 поступает на два входа измерителя запаздывания 8, роль которого могут выполнять обычные фазовые детекторы. Сигнал с выхода излучателя 2 поступает на вход блока формирования и передачи начальной фазы 10, а с его выхода - на третий вход измерителя запаздывания 8, где используется в качестве опорного сигнала, сигнал с выхода измерителя запаздывания поступает на индикатор запаздывания 9.The device operates as follows. The signals induced in the antennas 3, 4 are fed to the inputs of the two-channel receiver 5, amplified and fed respectively to the two inputs of the calculator 6, in which the signal levels and their ratio are determined, the signal from the output of the calculator 6 is sent to the indicator 7. At the same time, the signal from the outputs of the receiving channels of the receiver 5 is fed to two inputs of the delay meter 8, the role of which can be performed by conventional phase detectors. The signal from the output of the emitter 2 is fed to the input of the formation and transmission unit of the initial phase 10, and from its output to the third input of the delay meter 8, where it is used as a reference signal, the signal from the output of the delay meter is sent to the delay indicator 9.

В качестве блока формирования и передачи начальной фазы 10 можно использовать, например, устройство, содержащее модулятор, радиопередатчик с передающей антенной, расположенные на излучателе, приемную антенну, радиоприемник и демодулятор, расположенные на поверхности. При этом вход модулятора связан с излучателем, его выход подключен к входу радиопередатчика, а выход радиопередатчика подключен к антенне. Приемная антенна связана со входом радиоприемника, его выход подключен к входу демодулятора, а выход демодулятора подключен к третьему входу измерителя запаздывания 8.As the unit for generating and transmitting the initial phase 10, it is possible to use, for example, a device comprising a modulator, a radio transmitter with a transmitting antenna located on the emitter, a receiving antenna, a radio receiver and a demodulator located on the surface. In this case, the modulator input is connected to the emitter, its output is connected to the input of the radio transmitter, and the output of the radio transmitter is connected to the antenna. The receiving antenna is connected to the input of the radio, its output is connected to the input of the demodulator, and the output of the demodulator is connected to the third input of the delay meter 8.

Claims (3)

1. Способ определения местоположения пробойника в грунте, согласно которому с помощью связанного с пробойником излучателя возбуждают вращающееся магнитное поле, поле вращают так, чтобы плоскость вращения вектора магнитного момента излучателя была перпендикулярна к оси пробойника, находят положение этой плоскости в пространстве с помощью направленных свойств антенн, расположенных на поверхности грунта, определяют по крайней мере две плоскости, разнесенные в пространстве над пробойником, в каждой из которых по крайней мере в трех точках относительные запаздывания сигналов между одинаково ориентированными антеннами, располагаемыми в этих точках, равны нулю, определяют местоположение пробойника как точку пересечения трех найденных плоскостей, располагают над пробойником на одной вертикали две разнесенные одинаково ориентированные антенны и, перемещая их над пробойником, находят точку, в которой относительное запаздывание сигналов в антеннах равно нулю, отличающийся тем, что начальную фазу вращения вектора магнитного момента жестко связывают с положением пробойника, в котором его крен принимается равным нулю, разнесенные, расположенные на одной вертикали антенны синхронно вращают вокруг вертикали до получения максимального уровня сигнала в антеннах и в этом положении определяют величину запаздывания сигнала в одной из антенн относительно начальной фазы вращения вектора магнитного момента, по величине запаздывания определяют крен пробойника.1. A method for determining the location of a piercer in soil, according to which a rotating magnetic field is excited using an emitter associated with the piercer, the field is rotated so that the plane of rotation of the emitter’s magnetic moment vector is perpendicular to the axis of the piercer, find the position of this plane in space using the directional properties of the antennas located on the ground surface, at least two planes are defined, spaced in space above the punch, in each of which at least three points the relative delays of the signals between the equally oriented antennas located at these points are equal to zero, determine the location of the piercer as the point of intersection of the three found planes, place two spaced identically oriented antennas above the piercer on the same vertical, and, moving them above the piercer, find the point at which the relative the delay of the signals in the antennas is zero, characterized in that the initial phase of rotation of the magnetic moment vector is rigidly associated with the position of the piercer , in which its roll is taken equal to zero, the spaced apart antennas located on the same vertical axis synchronously rotate around the vertical until the maximum signal level in the antennas is obtained, and in this position, the delay value of the signal in one of the antennas relative to the initial phase of rotation of the magnetic moment vector is determined by the delay value determine the roll of the punch. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что относительные запаздывания сигналов в антеннах определяют как разность запаздываний в каждой антенне, а запаздывания сигналов в каждой антенне определяют относительно начальной фазы вращения вектора магнитного момента.2. The method according to claim 1, characterized in that the relative delay of the signals in the antennas is defined as the difference of the delays in each antenna, and the delay of the signals in each antenna is determined relative to the initial phase of rotation of the magnetic moment vector. 3. Устройство для определения местоположения пробойника в грунте, содержащее излучатель вращающегося магнитного поля, связанный с пробойником, по крайней мере две одинаково ориентированные разнесенные антенны и имеющее по крайней мере два канала приемное устройство, вычислитель и первый индикатор, измеритель запаздывания и второй индикатор, расположенные на поверхности, выходы антенн подключены соответственно к входам каналов приемного устройства, его выходы подключены к входам вычислителя и, параллельно, к двум входам измерителя запаздывания, а их выходы подключены к входам индикаторов, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены третий вход измерителя запаздывания и блок формирования и передачи начальной фазы, связь излучателя с пробойником выполнена жесткой, вход блока формирования и передачи начальной фазы подключен к излучателю, а выход - к третьему входу измерителя запаздывания.3. A device for determining the location of the punch in the ground, containing a rotary magnetic field emitter associated with the punch, at least two identically oriented spaced antennas and having at least two channels, a receiving device, a computer and a first indicator, a delay meter and a second indicator located on the surface, the outputs of the antennas are connected respectively to the inputs of the channels of the receiving device, its outputs are connected to the inputs of the calculator and, in parallel, to the two inputs of the meter the oscillations, and their outputs are connected to the inputs of the indicators, characterized in that the device additionally includes a third input of the delay meter and the unit for generating and transmitting the initial phase, the emitter is connected to the piercer with a rigid one, the input of the unit for generating and transmitting the initial phase is connected to the emitter, and the output - to the third input of the delay meter.
RU2003114281/03A 2003-05-14 2003-05-14 Method and device for detecting bore drilling machine location in ground RU2235830C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003114281/03A RU2235830C1 (en) 2003-05-14 2003-05-14 Method and device for detecting bore drilling machine location in ground

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003114281/03A RU2235830C1 (en) 2003-05-14 2003-05-14 Method and device for detecting bore drilling machine location in ground

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2235830C1 true RU2235830C1 (en) 2004-09-10

Family

ID=33433893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003114281/03A RU2235830C1 (en) 2003-05-14 2003-05-14 Method and device for detecting bore drilling machine location in ground

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2235830C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103266853A (en) * 2013-05-16 2013-08-28 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 Drill rod orientation method and device on basis of single-pulse magnetic moment measurement
WO2014152019A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Merlin Technology, Inc. Directional drilling communication protocols, apparatus and methods
RU2799351C2 (en) * 2013-03-14 2023-07-05 Мерлин Технолоджи, Инк. Protocols, device and methods for data transmission in directional drilling

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014152019A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Merlin Technology, Inc. Directional drilling communication protocols, apparatus and methods
RU2666374C2 (en) * 2013-03-14 2018-09-07 Мерлин Технолоджи, Инк. Directional drilling communication protocols, apparatus and methods
US10227867B2 (en) 2013-03-14 2019-03-12 Merlin Technology, Inc. Directional drilling communication protocols, apparatus and methods
US11118447B2 (en) 2013-03-14 2021-09-14 Merlin Technology, Inc. Directional drilling communication protocols, apparatus and methods
RU2799351C2 (en) * 2013-03-14 2023-07-05 Мерлин Технолоджи, Инк. Protocols, device and methods for data transmission in directional drilling
CN103266853A (en) * 2013-05-16 2013-08-28 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 Drill rod orientation method and device on basis of single-pulse magnetic moment measurement
CN103266853B (en) * 2013-05-16 2015-05-27 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 Drill rod orientation method and device on basis of single-pulse magnetic moment measurement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1127666C (en) Locator
CN104870746B (en) Deep formation estimating system and method
US7309990B2 (en) Flux orientation locating in a drilling system
US7138803B2 (en) Electromagnetic wave resistivity tool having a tilted antenna for geosteering within a desired payzone
US7647987B2 (en) Multiple antenna system for horizontal directional drilling
US6405808B1 (en) Method for increasing the efficiency of drilling a wellbore, improving the accuracy of its borehole trajectory and reducing the corresponding computed ellise of uncertainty
US7350594B2 (en) System and method for tracking and communicating with a boring tool
CN101255792B (en) Making directional measurements using a rotating and non-rotating drilling apparatus
US20040196184A1 (en) Method and apparatus for determining the position and orientation of an object using a doppler shift of electromagnetic signals
US9182513B1 (en) Determining beacon location using magnetic field shape measurements
GB2481495A (en) Real time determination of casing location and distance from tilted antenna measurement
CN101460698A (en) Antenna coupling component measurement tool having rotating antenna configuration
WO2009061561A1 (en) Measuring standoff and borehole geometry
US20040123655A1 (en) Azimuthal resistivity using a non-directional device
RU2235830C1 (en) Method and device for detecting bore drilling machine location in ground
RU2442192C1 (en) The method of determination of mandrills or bores location in the ground and the installment for the performance of the above method
US11598840B1 (en) System and process to passively determine the 3-dimensional position, the course line and the speed of a signal source
RU2059267C1 (en) Method for control of plot of directivity of downhole pickups
CN117967298A (en) Electromagnetic wave-front vision detector while drilling and detection method
Chulkov PERSPECTIVES OF DEVELOPMENT OF MODERN DRILLING ASSEMBLY'POSITIONING SYSTEMS
JPH0527024A (en) Underground buried object search radar

Legal Events

Date Code Title Description
QA4A Patent open for licensing
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20111216

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140515