CN102109065A - 非开挖打孔设备以及非开挖打孔方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种非开挖打孔设备以及非开挖打孔方法。根据本发明的非开挖打孔设备包括用于形成导向孔的导向仪和探棒，并且所述非开挖打孔设备还包括数据传输速度调整装置，用于调整所述探棒的数据发射速度。其中，所述数据传输速度调整装置可通过降低数据发射速度来提高所述非开挖打孔设备所打的所述导向孔的深度。
Description
技术领域
本发明涉及非开挖导向领域，具体地说，本发明涉及一种非开挖系统的非开挖打孔设备以及非开挖打孔方法。
背景技术
非开挖技术是指利用岩土导向、定向钻进等手段，在地表不挖槽的情况下，进行诸如铺设、更换或修复各种地下管线之类的施工的技术。该技术社会经济效益显著，尤其可在一些无法实施开挖作业的地区铺设管线，如穿越公路、铁路、建筑物、河流、古迹保护区、闹市区、农作物及植被保护区等。该技术现已广泛用于燃气、电信和电力等工程部门。
在非开挖过程中，通常利用导向仪和探棒来打孔，以形成导向孔。因此，在此过程中，导向仪和探棒的组合所能打出的导向孔深度是一部非开挖打孔设备抗干扰的主要性能指标。导向仪和探棒的组合所打出的导向孔对于非开挖技术来说是相当重要的，具有非常重要的实际意义。
例如，在很多应用中，要求导向仪和探棒的组合所打出的导向孔具有15米以上的深度。然而，要实现该打孔深度是一件很困难的事情，其主要原因在于探棒所使用的电池容量有限。而且，增大发射功率极大地降低了电池的寿命。
所以，在现有技术中，往往需要不停更换电池以实现期望的打孔深度。然而，不停更换电池的做法是耗时耗力的，而且会影响打孔进度。
因此，希望能够提出一种在不增大电池消耗的情况下增大导向仪和探棒的组合所打出的导向孔的深度的解决方案。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种在不增大电池消耗(不增大探棒的发射功率，从而不降低电池使用寿命)的情况下增大导向仪和探棒的组合所打出的导向孔的深度的非开挖打孔设备以及非开挖打孔方法。
根据本发明的第一方面，提供了一种非开挖打孔设备，包括用于形成导向孔的导向仪和探棒，其中所述非开挖打孔设备还包括数据传输速度调整装置，用于调整所述探棒的数据发射速度。
由此，根据本发明的第一方面，可以通过调整所述探棒的数据发射速度来改变所述非开挖打孔设备所能打出的导向孔的打孔深度。
优选地，在上述非开挖打孔设备中，所述数据传输速度调整装置通过降低数据发射速度来提高所述非开挖打孔设备所打的所述导向孔的深度。
优选地，在上述非开挖打孔设备中，所述非开挖打孔设备还包括探棒发射距离调整装置。
优选地，在上述非开挖打孔设备中，数据传输速度调整装置与探棒发射距离调整装置协同操作，从而通过调整探棒发射距离来提高所述非开挖打孔设备所打的所述导向孔的深度。
优选地，在上述非开挖打孔设备中，所述非开挖打孔设备还包括中央处理单元，用于根据预定打孔深度、已打打孔深度、以及电池能量进行计算。
优选地，在上述非开挖打孔设备中，所述数据传输速度调整装置根据所述中央处理单元的计算结果来调整所述探棒的数据发射速度。
优选地，在上述非开挖打孔设备中，所述中央处理单元通过所述探棒的传感器位置获得预定打孔深度。
根据本发明的第二方面，提供了一种非开挖打孔方法，用于形成导向孔，其中所述非开挖打孔方法包括步骤：利用数据传输速度调整装置来调整探棒的数据发射速度。
优选地，在上述非开挖打孔方法中，所述数据传输速度调整装置通过降低数据发射速度来提高所述非开挖打孔设备所打的所述导向孔的深度。
优选地，在上述非开挖打孔方法中，所述非开挖打孔方法包括步骤：根据预定打孔深度、已打打孔深度、以及电池能量进行计算，并且根据计算结果来调整所述探棒的数据发射速度。
本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的第二方面的非开挖打孔方法同样可以实现根据本发明的第一方面的非开挖打孔设备所能实现的技术效果和有利优势。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示出了根据本发明实施例的非开挖打孔设备的结构框图。
图2示出了根据本发明实施例的非开挖打孔方法的流程图。
图3示出了根据本发明的另一实施例的非开挖打孔设备的结构框图。
图4示出了根据本发明的另一实施例的非开挖打孔方法的流程图。
注意，附图是示意性的而非限制性的，其用于解释说明，而非限制本发明的范围。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
在数字通信领域，在一个字节中的发射能量决定了通信的信噪比。在非开挖导向技术中，发明人有利地发现，可以通过改善(增大)信噪比来增大所打出来的导向孔的深度。
在非开挖导向技术的应用中，可变数字传输速度可以在需要时降低数据的传输速度，从而增大每个字节的能量。其结果是，增大了信噪比。这就导致了更深的导向深度。字节中的能量随着数据传输的速度降低而增大。例如，在以通常速度减少四分之一的情况下，等同于发射功率增大了4倍。
因此，在本发明的一个实施例中，假设通常情况下探棒以nbites/s(字节每秒)的速度传输数字信息；但是，例如在工程需求变化的情况下，导向设备可以通过不同的探棒方向(例如，在装载电池时，探棒指向上方)通知探棒将数据发送的速度调整至n/m bites/s的速度；同时，操作人员可将接收仪的接收字节的速度调整为mbites/s(其中，m小于n)。这样，探棒就可以用数据传输速度为代价换取更深的距离。
具体地说，图1示出了根据本发明实施例的非开挖打孔设备的结构框图。在该实施例中，根据本发明实施例的非开挖打孔设备100包括但不限于：数据传输速度调整装置10、导向仪20、以及探棒30。在非开挖打孔设备100的工作过程中，数据传输速度调整装置10可根据需要(例如根据所需的打孔深度以及已经打出的导向孔的深度)来调整探棒30的数据发射速度(从而可以调整数据传输速度)，由此通过降低数据传输速度来提高所打的导向孔的深度。其中，已经打出的导向孔的深度可由探棒的传感器的位置获得。
更具体地说，例如，非开挖打孔设备100的中央处理单元(CPU)(未示出)可随时根据探棒的传感器的位置信息获知已经打出的导向孔的深度，并且结合所需的打孔深度(预定打孔深度)来计算还需要打的导向孔深度，并且根据电池的剩余能量，自动地控制探棒30的数据发射速度，可以调整数据传输速度，从而通过降低数据传输速度来增大所能打出的导向孔的深度。
图2进一步示出了根据本发明实施例的非开挖打孔方法的流程图。
如图2所示，在步骤S1中，探棒30启动，从而开始工作。
在步骤S2中，探棒30的加速度传感器开始感应工作。
在步骤S3中，电池载入，此时假设传感器的敏感轴的方向向上。
在步骤S4中，数据传输速度调整装置10调整探棒30的数据发射速度，从而调整了数据传输速度。
在步骤S5中，沿着发射线路，以调整后的数据传输速率发射数据。
在本发明的进一步改进中，还可以调整探棒的发射速度从而使得探棒的发射距离增大或者减少；由此可以进一步有效地控制非开挖打孔设备所打出的导向孔的深度。
图3示出了根据本发明的另一优选实施例的非开挖打孔设备的结构框图。在该实施例中，根据本发明实施例的非开挖打孔设备200包括但不限于：数据传输速度调整装置10、导向仪20、探棒30、以及探棒发射距离调整装置40。其中，数据传输速度调整装置10与探棒发射距离调整装置40协同操作。
在非开挖打孔设备100的工作过程中，数据传输速度调整装置10可根据需要(例如根据所需的打孔深度以及已经打出的导向孔的深度)来调整探棒30的数据发射速度，从而探棒发射距离调整装置40协同地调整了探棒的发射距离，由此同样可以通过降低数据传输速度来提高所打的导向孔的深度。其中，已经打出的导向孔的深度可由探棒的传感器的位置获得。
更具体地说，例如，非开挖打孔设备100的中央处理单元(CPU)(未示出)可随时根据探棒的传感器的位置信息获知已经打出的导向孔的深度，并且结合所需的打孔深度(预定打孔深度)来计算还需要打的导向孔深度，并且根据电池的剩余能量，自动地控制探棒30的数据发射速度，从而探棒发射距离调整装置40可以协同地调整探棒发射距离，从而通过调整探棒发射距离来增大所能打出的导向孔的深度。
图4示出了根据本发明的另一优选实施例的非开挖打孔方法的流程图。
如图4所示，在步骤S1中，探棒30启动，从而开始工作。
在步骤S2中，探棒30的加速度传感器开始感应工作。
在步骤S3中，电池载入，此时假设传感器的敏感轴的方向向上。
在步骤S4中，在数据传输速度调整装置10调整探棒30的数据发射速度的同时，探棒发射距离调整装置40协同地调整了探棒的发射距离。
在步骤S5中，沿着发射线路，以调整后的数据传输速率发射数据。
对于本领域技术人员来说明显的是，可在不脱离本发明的范围的情况下对本发明进行各种改变和变形。本领域技术人员可以理解的是，所描述的实施例仅用于说明本发明，而不是限制本发明；本发明并不限于所述实施例，而是仅由所附权利要求限定。
本发明可以通过包含数种独特元素的硬件来实现，也可以由软件来实现。在列举了数个装置的产品权利要求中，这些装置可以由一个相同的硬件或者软件来实现。在互不相同的从属权利要求中引述特定手段的情况并不表示不能用这些手段的组合来获得优点。
Claims (10)
1.一种非开挖打孔设备，包括用于形成导向孔的导向仪和探棒，其特征在于：所述非开挖打孔设备还包括数据传输速度调整装置，用于调整所述探棒的数据发射速度。
2.根据权利要求1所述的非开挖打孔设备，其特征在于，其中所述数据传输速度调整装置通过降低数据发射速度来提高所述非开挖打孔设备所打的所述导向孔的深度。
3.根据权利要求1或2所述的非开挖打孔设备，其特征在于，其中所述非开挖打孔设备还包括探棒发射距离调整装置。
4.根据权利要求3所述的非开挖打孔设备，其特征在于，其中数据传输速度调整装置与探棒发射距离调整装置协同操作，从而通过调整探棒发射距离来提高所述非开挖打孔设备所打的所述导向孔的深度。
5.根据权利要求1或2所述的非开挖打孔设备，其特征在于，其中所述非开挖打孔设备还包括中央处理单元，用于根据预定打孔深度、已打打孔深度、以及电池能量进行计算。
6.根据权利要求5所述的非开挖打孔设备，其特征在于，所述数据传输速度调整装置根据所述中央处理单元的计算结果来调整所述探棒的数据发射速度。
7.根据权利要求5所述的非开挖打孔设备，其特征在于，其中所述中央处理单元通过所述探棒的传感器位置获得预定打孔深度。
8.一种非开挖打孔方法，用于形成导向孔，其特征在于：所述非开挖打孔方法包括步骤：利用数据传输速度调整装置来调整探棒的数据发射速度。
9.根据权利要求8所述的非开挖打孔方法，其特征在于：其中所述数据传输速度调整装置通过降低数据发射速度来提高所述非开挖打孔设备所打的所述导向孔的深度。
10.根据权利要求8所述的非开挖打孔方法，其特征在于，所述非开挖打孔方法包括步骤：根据预定打孔深度、已打打孔深度、以及电池能量进行计算，并且根据计算结果来调整所述探棒的数据发射速度。
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