CN102155212A - 牙轮钻机抛掷孔定位仪及定位方法 - Google Patents

Abstract

公开了牙轮钻机抛掷孔定位仪及定位方法，其中定位仪包括：两个GPS天线，用于感知钻机的位置，将钻机位置信息传到信号采集解算器；双倾角传感器，用于感知钻机的倾角，将倾角脉冲数据传送到信号采集解算器；信号采集解算器，用于实时采集并缓存两个GPS天线传来的电信号，以及双倾角传感器传来的倾角脉冲数据，将所述电信号和所述倾角脉冲数据解算成钻头的位置坐标传送到控制器；控制器，用于实时接收钻头位置坐标，将其与控制器内存储的目标抛掷孔位置坐标相比较，若误差在预设范围内则该抛掷孔定位完成，否则计算当前钻头到达目标孔所需移动的距离，输出移动驱动信号和定位数据。该定位仪结构简单，使用方便，工作可靠，能够准确测量抛掷孔位置。

Description

牙轮钻机抛掷孔定位仪及定位方法

技术领域

本发明涉及一种牙轮钻机抛掷孔定位仪，还涉及一种牙轮钻机抛掷孔定位方法。尤其是露天矿开采能随着牙轮钻机的移动，即前进、后退和转弯时自动识别抛掷孔位置的定位仪器及定位方法。

背景技术

目前，公知的牙轮钻机上没有抛掷孔定位设备，常规抛掷孔定位方法是靠人工测距，在地上摆石头、打桩或涂漆标记目标孔位置后，凭司机的感觉去接近标记对准抛掷方向，但采用这种方式作业时，费时、费力、定位精度差且效率低下，特别是在雾、雨、雪和晚上光线不好的条件下，会使作业变得异常困难，还潜在危险的不安全问题。

公知的牙轮钻机技术是深度测量和调平控制。深度测量是根据加压齿轮箱与钻杆钻进的对应关系，深度传感器将钻头进给的模拟量用脉冲表示，经过数据采集、相位识别后计算得出穿孔深度。调平控制过程是采集两个方向水平传感数据，通过不断控制调整钻机支架的液压力后使钻机达到水平。但这两种技术都不能使牙轮钻机具有抛掷孔定位功能。

随着信息技术的迅猛发展，GPS卫星定位技术的应用在我国也变得越来越普及，目前GPS的应用范围多在测量、导航和定位。高精度GPS定位多采用载波相位差分方式，传感器和数据采集技术也是一种成熟的技术，在工业现场得到了广泛的应用，但两者的结合使用到目前为止还没有发现应用在牙轮钻机抛掷孔定位方面。

发明内容

本发明解决的技术解决问题是：针对现有技术中牙轮钻机没有定位功能的不足，导致在使用过程中定位费时、费力和定位不准的缺点，提供一种牙轮钻机抛掷孔定位仪，还提供一种牙轮钻机抛掷孔定位方法。

本发明的技术解决方案是：

本发明提供的一种牙轮钻机抛掷孔定位仪，包括：

两个GPS天线，用于感知钻机的位置，将接收的钻机位置信息转换成电信号传到信号采集解算器；

双倾角传感器，用于感知钻机的倾角，产生与倾角相关的脉冲，并将倾角脉冲数据传送到信号采集解算器；

信号采集解算器，用于实时采集并缓存两个GPS天线传来的电信号，以及双倾角传感器传来的倾角脉冲数据，将所述电信号和所述倾角脉冲数据解算成钻头的位置坐标传送到控制器；

控制器，用于实时接收信号采集解算器送来的钻头位置坐标，将所述钻头中心位置坐标与控制器内存储的目标抛掷孔位置坐标相比较，若误差在预设范围内则该抛掷孔定位完成，若误差不在预设范围内则计算当前钻头到达目标孔所需移动的距离，输出移动驱动信号和定位数据；

输入设备，用于向控制器输入预设参数和指令；

以及电源。

进一步地，该定位仪还包括：

显示器，用于实时显示所述控制器的输入/输出信息，所述输出信息包含钻头当前位置、目标孔位置、定位数据及抛掷环境图。

进一步地，该定位仪还包括：

深度传感器，用于感知抛掷孔的穿孔深度，产生与深度相关的脉冲，并将深度脉冲数据传到信号采集解算器；

所述信号采集解算器将所述深度脉冲数据传送到所述控制器；所述控制器实时接收所述深度脉冲数据，将所述深度脉冲数据转换成穿孔深度数据输出。

或者进一步地，该定位仪还包括：

深度传感器，用于感知钻头穿孔的深度，产生与深度相关的脉冲，并将深度脉冲数据传到所述控制器；

所述控制器实时接收所述深度脉冲数据，将所述深度脉冲数据转换成穿孔深度数据输出。

所述信号采集解算器进一步包括：

第一级解算器，其根据两个GPS天线传来的电信号，解算出两个GPS天线中心的经纬度数据，并将经纬度数据传送给第二级解算器；

第二级解算器，接收经纬度数据和所述双倾角传感器传来的倾角脉冲数据，将其转换成钻头中心位置的大地坐标传送到所述控制器。

本发明提供的牙轮钻机抛掷孔定位方法，包括以下步骤：

向控制器输入定位开始指令；

两个GPS天线感知钻机的位置，将接收的钻机位置信息转换成电信号传到信号采集解算器；

双倾角传感器感知钻机的倾角，产生与倾角相关的脉冲，并将倾角脉冲数据传送到信号采集解算器；

信号采集解算器实时采集并缓存两个GPS天线传来的电信号，以及双倾角传感器传来的倾角脉冲数据，将所述电信号和所述倾角脉冲数据解算成钻头的位置坐标传送到控制器；

控制器实时接收信号采集解算器送来的钻头中心位置坐标，将所述钻头中心位置坐标与控制器内存储的目标抛掷孔位置坐标相比较，若误差在预设范围内则该抛掷孔定位完成，若误差不在预设范围内则计算当前钻头到达目标孔所需移动的距离，输出移动驱动信号和定位数据，直到当前钻头中心位置坐标与目标孔坐标的误差在预设范围内为止，此时停止输出移动驱动信号，抛掷孔定位成功。

本发明提供的另一种牙轮钻机抛掷孔定位仪，包括：

两个GPS天线，用于感知钻机的位置，将接收的钻机位置信息转换成电信号传到信号采集解算器；

信号采集解算器，用于实时采集并缓存两个GPS天线传来的电信号，将所述电信号解算成两个GPS天线中心的位置坐标传送到控制器；

双倾角传感器，用于感知钻机的倾角，产生与倾角相关的脉冲，并将倾角脉冲数据传送到数据采集器；

数据采集器，用于实时采集并缓存双倾角传感器传来的倾角脉冲数据，将所述倾角脉冲数据传送到控制器，

控制器，用于实时接收信号采集解算器送来的两个GPS天线中心的位置坐标及数据采集器送来的倾角脉冲数据，根据所述两个GPS天线中心的位置坐标、钻机的结构尺寸与所述倾角脉冲数据，求出钻头中心位置坐标，将所述钻头中心位置坐标与控制器内存储的目标抛掷孔位置坐标相比较，若误差在预设范围内则该抛掷孔定位完成，若误差不在预设范围内则计算当前钻头到达目标孔所需移动的距离，输出移动驱动信号和定位数据；

输入设备，用于向控制器输入预设参数和指令；

以及电源。

进一步地，该定位仪还包括：

深度传感器，用于感知抛掷孔的深度，产生与深度相关的脉冲，并将深度脉冲数据传到所述数据采集器；

所述数据采集器实时采集并缓存所述深度传感器传来的深度脉冲数据，将所述深度脉冲数据传送到所述控制器；

所述控制器实时接收数据采集器送来的深度脉冲数据，将所述深度脉冲数据转换成穿孔深度数据输出。

所述信号采集解算器进一步包括：

第一级解算器，其根据两个GPS天线传来的电信号，解算出钻机两个GPS天线中心的经纬度数据，并将经纬度数据传送给第二级解算器；

第二级解算器，接收经纬度数据，将其转换成两个GPS天线中心位置的大地坐标传送到所述控制器。

本发明提供的另一种牙轮钻机抛掷孔定位方法，包括以下步骤：

向控制器输入定位开始指令，

两个GPS天线感知钻机的位置，将接收的钻机位置信息转换成电信号传到信号采集解算器；

信号采集解算器实时采集并缓存两个GPS天线传来的电信号，将所述电信号解算成两个GPS天线中心的位置坐标传送到控制器；

双倾角传感器感知钻机的倾角，产生与倾角相关的脉冲，并将倾角脉冲数据传送到数据采集器；

数据采集器实时采集并缓存双倾角传感器传来的倾角脉冲数据，将所述倾角脉冲数据传送到控制器，

控制器实时接收信号采集解算器送来的两个GPS天线中心的位置坐标、及数据采集器送来的倾角脉冲数据，根据所述两个GPS天线中心的位置坐标、钻机的结构尺寸与所述倾角脉冲数据，求出钻头中心位置坐标，将所述钻头中心位置坐标与控制器内存储的目标抛掷孔位置坐标相比较，若误差在预设范围内则该抛掷孔定位完成，若误差不在预设范围内则计算当前钻头到达目标孔所需移动的距离，输出移动驱动信号和定位数据，直到当前钻头中心位置坐标与目标孔坐标的误差在预设范围内为止，此时停止输出移动驱动信号，抛掷孔定位成功。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明将两个GPS天线、双倾角传感器、信号采集解算器和控制器有机结合为一体，为牙轮钻机增加了抛掷孔定位功能，提高了大型设备使用效率、定位精度和劳动安全性，可为企业节能降耗并减少工人的劳动强度。该定位仪可在钻机作业现场短时间内安装，结构简单，使用方便，工作可靠，钻机行进时能准确实时地测量抛掷孔位置。

(2)进一步地，本发明增加深度传感器，使牙轮钻机在穿孔时能够实时测量穿孔深度，为牙轮钻机的穿孔质量提供了保障。

(3)本发明通过显示器实时显示钻头当前位置、目标孔位置、定位数据及抛掷环境图，使得仪器使用更加方便。

附图说明

图1为本发明实施例一的硬件连接图。

图2为本发明实施例一的方法流程图。

图号说明：1、电源，2、控制器，3、显示器，4、输入设备，5、信号采集解算器，6、数据采集器，7、双倾角传感器，8、深度传感器，9、GPS天线A，10、GPS天线B。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的实施例进行说明。

实施例一：

如图1所示，牙轮钻机抛掷孔定位仪，包括：

两个GPS天线(9和10)，用于感知钻机的位置，将接收的钻机位置信息转换成电信号传到信号采集解算器；

信号采集解算器5，用于实时采集并缓存两个GPS天线传来的电信号，将所述电信号解算成两个GPS天线中心的位置坐标传送到控制器；

双倾角传感器7，用于感知钻机的倾角，产生与倾角相关的脉冲，并将倾角脉冲数据传送到数据采集器；

数据采集器6，用于实时采集并缓存双倾角传感器传来的倾角脉冲数据，将所述倾角脉冲数据传送到控制器，

控制器2，用于实时接收信号采集解算器送来的两个GPS天线中心的位置坐标及数据采集器送来的倾角脉冲数据，根据所述两个GPS天线中心的位置坐标、钻机的结构尺寸与所述倾角脉冲数据，求出钻头中心位置坐标，将所述钻头中心位置坐标与控制器内存储的目标抛掷孔位置坐标相比较，若误差在预设范围内则该抛掷孔定位完成，若误差不在预设范围内则计算当前钻头到达目标孔所需移动的距离，输出移动驱动信号和定位数据；

输入设备4，用于向控制器输入预设参数和指令；

以及电源1。

所述信号采集解算器5进一步包括两级解算器，其中：

第一级解算器，其根据两个GPS天线传来的电信号，解算出钻机两个GPS天线中心的经纬度数据，并将经纬度数据传送给第二级解算器；

第二级解算器，接收经纬度数据，将其转换成两个GPS天线中心位置的大地坐标传送到所述控制器。

进一步地，该定位仪还包括：

显示器3，用于实时显示所述控制器的输入/输出信息，所述输出信息包含钻头当前位置、目标孔位置、定位数据及抛掷环境图。

增加显示器的好处是可以实时显示钻头当前位置、目标孔位置、定位数据及抛掷环境图，使得仪器使用更加方便。

另外，该定位仪还可进一步包括：

深度传感器8，用于感知抛掷孔的深度，产生与深度相关的脉冲，并将深度脉冲数据传到所述数据采集器；

所述数据采集器实时采集并缓存所述深度传感器传来的深度脉冲数据，将所述深度脉冲数据传送到所述控制器；

所述控制器实时接收数据采集器送来的深度脉冲数据，将所述深度脉冲数据转换成穿孔深度数据输出。

增加深度传感器的用途是使牙轮钻机在穿孔时能够实时测量穿孔深度，为牙轮钻机的穿孔质量提供保障。

电源优选工业电源，GPS天线为双频测量型天线，控制器可以由单片机、可编程逻辑控制器PLC、FPGA或工控机实现。

本例控制器选用500MHZ PC104模块，第一级解算器采用两台Trimble7500，第二级解算器采用300MHZ PC104模块，显示器3采用的是宽温彩色LCD，深度传感器8是工业级旋转编码器，数据采集器6是带有CAN口的PLC，两天线安装位置与钻机移动方向平行或者垂直，数据线采用工业现场CAN总线，GPS信号采集解算器用于解算当前钻头的实时位置，钻机数据采集器用于采集穿孔深度数据，它们通过CAN总线连接到控制器2的CAN口上，显示器3、输入设备4、电源1与工业控制器2通过信号线和电源线连接，在控制器2中存有整个抛掷平台上抛掷孔中心定位坐标、深度设计数据和生产日志，通过无线网络可将现场数据传送到生产调度中心。

牙轮钻机抛掷孔定位方法包括以下步骤：

向控制器输入定位开始指令，

两个GPS天线感知钻机的位置，将接收的钻机位置信息转换成电信号传到信号采集解算器；

信号采集解算器实时采集并缓存两个GPS天线传来的电信号，将所述电信号解算成两个GPS天线中心的位置坐标传送到控制器；

双倾角传感器感知钻机的倾角，产生与倾角相关的脉冲，并将倾角脉冲数据传送到数据采集器；

数据采集器实时采集并缓存双倾角传感器传来的倾角脉冲数据，将所述倾角脉冲数据传送到控制器，

控制器实时接收信号采集解算器送来的两个GPS天线中心的位置坐标、及数据采集器送来的倾角脉冲数据，根据所述两个GPS天线中心的位置坐标、钻机的结构尺寸与所述倾角脉冲数据，求出钻头中心位置坐标，将所述钻头中心位置坐标与控制器内存储的目标抛掷孔位置坐标相比较，若误差在预设范围内则该抛掷孔定位完成，若误差不在预设范围内则计算当前钻头到达目标孔所需移动的距离，输出移动驱动信号和定位数据，直到当前钻头中心位置坐标与目标孔坐标的误差在预设范围内为止，此时停止输出移动驱动信号，抛掷孔定位成功。

如图2所示，具体为：

步骤101为等待程序，司机按下“定位开始”键后，启动定位仪进入定位初始化过程，初始化设定当前目标孔号为1000进入步骤102，根据孔号读入当前目标孔的坐标值、与该孔号相关的目标深度值并读入最大孔号进入103步骤，这些数据是从数据文件步骤104读入的，该文件由已存入多个目标孔号、最大孔号、定位坐标和与该孔相关的目标深度值，一级器解算控制器解算出两个天线中心的经纬度WGS84进入步骤105，采集倾角脉冲，计算倾角数据将数据传送给解算器进入步骤106，二级解算器将经纬度WGS84转换成西安80大地坐标，根据钻机结构尺寸和7参数坐标转换公式解算出当前钻机位置的钻头中心坐标值进入步骤107，按照步骤108显示当前钻头位置、目标孔位置和爆区环境图，进入步骤109判断当前钻头坐标-目标孔坐标＜允许误差吗？若不满足该条件循环进入步骤107，若满足进入步骤201停止移动输出准备穿孔；当前抛掷孔定位成功，开始穿孔进入步骤201，设定当前孔目标深度203，数据采集深度脉冲数据，计算当前深度进入步骤202，按照步骤204显示当前深度和目标深度，在步骤205中判断当前深度-目标深度＜允许误差，在步骤中206判断是最后一个孔吗？如果条件不满足进入步骤207，目标孔号自动加1转到步骤202，如果条件满足进入结束208步骤。

实施例二：

牙轮钻机抛掷孔定位仪包括：

两个GPS天线9和10，用于感知钻机的位置，将接收的钻机位置信息转换成电信号传到信号采集解算器；

双倾角传感器7，用于感知钻机的倾角，产生与倾角相关的脉冲，并将倾角脉冲数据传送到信号采集解算器；

信号采集解算器5，用于实时采集并缓存两个GPS天线传来的电信号，以及双倾角传感器传来的倾角脉冲数据，将所述电信号和所述倾角脉冲数据解算成钻头的位置坐标传送到控制器；

控制器2，用于实时接收信号采集解算器送来的钻头位置坐标，将所述钻头中心位置坐标与控制器内存储的目标抛掷孔位置坐标相比较，若误差在预设范围内则该抛掷孔定位完成，若误差不在预设范围内则计算当前钻头到达目标孔所需移动的距离，输出移动驱动信号和定位数据；

输入设备4，用于向控制器输入预设参数和指令；

以及电源1。

所述信号采集解算器5进一步包括：

第一级解算器，其根据两个GPS天线传来的电信号，解算出两个GPS天线中心的经纬度数据，并将经纬度数据传送给第二级解算器；

第二级解算器，接收经纬度数据和所述双倾角传感器传来的倾角脉冲数据，将其转换成钻头中心位置的大地坐标传送到所述控制器。

进一步地，该定位仪还包括：

显示器3，用于实时显示所述控制器的输入/输出信息，所述输出信息包含钻头当前位置、目标孔位置、定位数据及抛掷环境图。

进一步地，该定位仪还包括：

深度传感器8，用于感知抛掷孔的穿孔深度，产生与深度相关的脉冲，并将深度脉冲数据传到信号采集解算器；

所述信号采集解算器将所述深度脉冲数据传送到所述控制器；所述控制器实时接收所述深度脉冲数据，将所述深度脉冲数据转换成穿孔深度数据输出。

需要说明的是，深度传感器也可直接将深度脉冲数据传到控制器，这时控制器兼具信号采集功能。所述控制器实时接收所述深度脉冲数据，将所述深度脉冲数据转换成穿孔深度数据输出。另外需要说明的是，信号采集解算器5也可以由一级解算器构成，这时控制器兼具倾角信号采集和两个GPS天线中心的经纬度数据到大地坐标转换功能。

牙轮钻机抛掷孔定位方法，包括以下步骤：

向控制器输入定位开始指令；

两个GPS天线感知钻机的位置，将接收的钻机位置信息转换成电信号传到信号采集解算器；

双倾角传感器感知钻机的倾角，产生与倾角相关的脉冲，并将倾角脉冲数据传送到信号采集解算器；

信号采集解算器实时采集并缓存两个GPS天线传来的电信号，以及双倾角传感器传来的倾角脉冲数据，将所述电信号和所述倾角脉冲数据解算成钻头的位置坐标传送到控制器；

控制器实时接收信号采集解算器送来的钻头中心位置坐标，将所述钻头中心位置坐标与控制器内存储的目标抛掷孔位置坐标相比较，若误差在预设范围内则该抛掷孔定位完成，若误差不在预设范围内则计算当前钻头到达目标孔所需移动的距离，输出移动驱动信号和定位数据，直到当前钻头中心位置坐标与目标孔坐标的误差在预设范围内为止，此时停止输出移动驱动信号，抛掷孔定位成功。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知技术。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.牙轮钻机抛掷孔定位仪，其特征在于：包括

两个GPS天线(9和10)，用于感知钻机的位置，将接收的钻机位置信息转换成电信号传到信号采集解算器；

双倾角传感器(7)，用于感知钻机的倾角，产生与倾角相关的脉冲，并将倾角脉冲数据传送到信号采集解算器；

信号采集解算器(5)，用于实时采集并缓存两个GPS天线传来的电信号，以及双倾角传感器传来的倾角脉冲数据，将所述电信号和所述倾角脉冲数据解算成钻头的位置坐标传送到控制器；

控制器(2)，用于实时接收信号采集解算器送来的钻头位置坐标，将所述钻头中心位置坐标与控制器内存储的目标抛掷孔位置坐标相比较，若误差在预设范围内则该抛掷孔定位完成，若误差不在预设范围内则计算当前钻头到达目标孔所需移动的距离，输出移动驱动信号和定位数据；

输入设备(4)，用于向控制器输入预设参数和指令；

以及电源(1)。

2.根据权利要求1所述的牙轮钻机抛掷孔定位仪，其特征在于：还包括

显示器(3)，用于实时显示所述控制器的输入/输出信息，所述输出信息包含钻头当前位置、目标孔位置、定位数据及抛掷环境图。

3.根据权利要求1所述的牙轮钻机抛掷孔定位仪，其特征在于：还包括

深度传感器(8)，用于感知抛掷孔的穿孔深度，产生与深度相关的脉冲，并将深度脉冲数据传到信号采集解算器；

所述信号采集解算器将所述深度脉冲数据传送到所述控制器；所述控制器实时接收所述深度脉冲数据，将所述深度脉冲数据转换成穿孔深度数据输出。

4.根据权利要求1所述的牙轮钻机抛掷孔定位仪，其特征在于：还包括

深度传感器(8)，用于感知钻头穿孔的深度，产生与深度相关的脉冲，并将深度脉冲数据传到所述控制器；

所述控制器实时接收所述深度脉冲数据，将所述深度脉冲数据转换成穿孔深度数据输出。

5.根据权利要求1所述的牙轮钻机抛掷孔定位仪，其特征在于，所述信号采集解算器(5)包括：

第一级解算器，其根据两个GPS天线传来的电信号，解算出两个GPS天线中心的经纬度数据，并将经纬度数据传送给第二级解算器；

第二级解算器，接收经纬度数据和所述双倾角传感器传来的倾角脉冲数据，将其转换成钻头中心位置的大地坐标传送到所述控制器。

6.牙轮钻机抛掷孔定位仪，其特征在于：包括

两个GPS天线(9和10)，用于感知钻机的位置，将接收的钻机位置信息转换成电信号传到信号采集解算器；

信号采集解算器(5)，用于实时采集并缓存两个GPS天线传来的电信号，将所述电信号解算成两个GPS天线中心的位置坐标传送到控制器；

双倾角传感器(7)，用于感知钻机的倾角，产生与倾角相关的脉冲，并将倾角脉冲数据传送到数据采集器；

数据采集器(6)，用于实时采集并缓存双倾角传感器传来的倾角脉冲数据，将所述倾角脉冲数据传送到控制器，

控制器(2)，用于实时接收信号采集解算器送来的两个GPS天线中心的位置坐标及数据采集器送来的倾角脉冲数据，根据所述两个GPS天线中心的位置坐标、钻机的结构尺寸与所述倾角脉冲数据，求出钻头中心位置坐标，将所述钻头中心位置坐标与控制器内存储的目标抛掷孔位置坐标相比较，若误差在预设范围内则该抛掷孔定位完成，若误差不在预设范围内则计算当前钻头到达目标孔所需移动的距离，输出移动驱动信号和定位数据；

输入设备(4)，用于向控制器输入预设参数和指令；

以及电源(1)。

7.根据权利要求6所述的牙轮钻机抛掷孔定位仪，其特征在于：还包括：

深度传感器(8)，用于感知抛掷孔的深度，产生与深度相关的脉冲，并将深度脉冲数据传到所述数据采集器；

所述数据采集器实时采集并缓存所述深度传感器传来的深度脉冲数据，将所述深度脉冲数据传送到所述控制器；

所述控制器实时接收数据采集器送来的深度脉冲数据，将所述深度脉冲数据转换成穿孔深度数据输出。

8.根据权利要求6所述的牙轮钻机抛掷孔定位仪，其特征在于，所述信号采集解算器(5)包括：

第一级解算器，其根据两个GPS天线传来的电信号，解算出钻机两个GPS天线中心的经纬度数据，并将经纬度数据传送给第二级解算器；

第二级解算器，接收经纬度数据，将其转换成两个GPS天线中心位置的大地坐标传送到所述控制器。

9.牙轮钻机抛掷孔定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

向控制器输入定位开始指令；

两个GPS天线感知钻机的位置，将接收的钻机位置信息转换成电信号传到信号采集解算器；

双倾角传感器感知钻机的倾角，产生与倾角相关的脉冲，并将倾角脉冲数据传送到信号采集解算器；

信号采集解算器实时采集并缓存两个GPS天线传来的电信号，以及双倾角传感器传来的倾角脉冲数据，将所述电信号和所述倾角脉冲数据解算成钻头的位置坐标传送到控制器；

控制器实时接收信号采集解算器送来的钻头中心位置坐标，将所述钻头中心位置坐标与控制器内存储的目标抛掷孔位置坐标相比较，若误差在预设范围内则该抛掷孔定位完成，若误差不在预设范围内则计算当前钻头到达目标孔所需移动的距离，输出移动驱动信号和定位数据，直到当前钻头中心位置坐标与目标孔坐标的误差在预设范围内为止，此时停止输出移动驱动信号，抛掷孔定位成功。

10.牙轮钻机抛掷孔定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

向控制器输入定位开始指令，

两个GPS天线感知钻机的位置，将接收的钻机位置信息转换成电信号传到信号采集解算器；

信号采集解算器实时采集并缓存两个GPS天线传来的电信号，将所述电信号解算成两个GPS天线中心的位置坐标传送到控制器；

双倾角传感器感知钻机的倾角，产生与倾角相关的脉冲，并将倾角脉冲数据传送到数据采集器；

数据采集器实时采集并缓存双倾角传感器传来的倾角脉冲数据，将所述倾角脉冲数据传送到控制器，

控制器实时接收信号采集解算器送来的两个GPS天线中心的位置坐标、及数据采集器送来的倾角脉冲数据，根据所述两个GPS天线中心的位置坐标、钻机的结构尺寸与所述倾角脉冲数据，求出钻头中心位置坐标，将所述钻头中心位置坐标与控制器内存储的目标抛掷孔位置坐标相比较，若误差在预设范围内则该抛掷孔定位完成，若误差不在预设范围内则计算当前钻头到达目标孔所需移动的距离，输出移动驱动信号和定位数据，直到当前钻头中心位置坐标与目标孔坐标的误差在预设范围内为止，此时停止输出移动驱动信号，抛掷孔定位成功。

Images