CN102373916A - 基于电流环的外供电随钻测量方法及装置 - Google Patents

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王清峰
黄麟森
刁文庆
吕冰
陈松林
肖玉清
胡小林
杨英男
王国震
王宇
宋辉
王志红
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Abstract

本发明公开了一种基于电流环的外供电随钻测量方法，该方法是在用于定向钻孔的测斜探管与孔口设备之间通过电流环供电与信号传输；工作时，孔口设备通过电流环向安装于钻头附近的测斜探管供电，同时，位于测斜探管内部的传感器测得的角度信息经过处理后通过电流环传输给孔口设备；本发明改变了现有设备的供电方式，通过采用电流环供电，能够大大节省更换探管内部电池的时间，同时减少了钻进施工工作量；增强了信号传输的可靠性，有效的提高了钻进效率，节约了大量成本；另外，本发明还公开了一种基于电流环的外供电随钻测量装置。

Description

基于电流环的外供电随钻测量方法及装置
技术领域
本发明涉及矿用钻孔技术领域，特别涉及一种基于电流环的外供电随钻测量方法，还涉及一种装置。
背景技术
目前，在矿用定向钻孔随钻测量装置中，用于定向钻孔的测斜探管普遍采用探管内部自带电池供电，当钻进作业探管内部电池电量耗尽时就需要退出全部钻杆更换电池，然后再送回孔内，这就大大增加了钻进施工人员工作量，降低了钻进效率；并且由于电池有一定的寿命，具有较高的使用成本，且电池废弃后将对环境造成一定的污染。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种基于电流环的外供电随钻测量方法，节省了因探管内部电池电量耗尽而退出全部钻杆更换电池的时间，减少了钻进施工工作量，提高了钻进效率，节约了成本；同时采用电流环传输信号增加了信号传输的可靠性；本发明的目的之二是提供一种基于电流环的外供电随钻测量装置。
本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的：
该方法是通过电流环技术实现测斜探管的内部器件供电以及测斜探管与孔口设备之间的信号传输，工作时，孔口设备通过电流环向安装于钻头附近的测斜探管供电，同时，设置于测斜探管内部的传感器将测得的信号经初步处理后，通过电流环传输给孔口设备。
进一步，所述孔口设备包括主控单元、通讯板和电源，所述通讯板用于接收由测斜探管以电流环形式输出的信号，作进一步处理后输出至主控单元，所述电源用于主控单元与通讯板的供电；
进一步，所述测斜探管内部的传感器包括磁传感器和加速度传感器。
本发明的目的之二是通过以下技术方案实现的：
该基于电流环的外供电随钻测量装置，包括
测斜探管，内部设置有传感器和处理器，所述传感器用于采集角度信息，处理器用于对测得的信号作初步处理；
电流环模块，包括取电模块和通信模块，所述取电模块用于从电流环线路上取电从而给测斜探管供电，通信模块用于将处理器处理后的信号向外传输；
孔口设备，包括主控单元、通讯板和电源，所述通讯板用于接收电流环通信模块以电流环形式传出的信号，作进一步处理后输出至主控单元，所述电源用于通讯板和主控单元的供电。
进一步，所述主控单元为计算机或监视器，用于处理和显示数据；
进一步，所述测斜探管内部的传感器包括磁传感器和加速度传感器。
本发明的有益效果是：
1.本发明改变了现有设备的供电方式，通过采用电流环供电，能够大大节省更换探管内部电池的时间，同时减少了钻进施工工作量；
2.与其他信号相比，电流环从本质上具有更高的抗干扰能力，通过采用电流环进行信号传输，增强了信号传输的可靠性，有效的提高了钻进效率，节约了成本；
3.避免了废弃探管电池，有效的保护了环境，并且大大节约了使用成本。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为基于电流环的供电通信原理示意图；
图2为本发明的结构连接示意图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
如图1所示，基于电流环的供电通信包括电压源、供电模块、取电模块和通信模块；其中电压源用于提供相应的输出电压；供电模块将电压源输出转换成相应的电流进行输出；取电模块将电流稳定后给探管供电；通信模块通过判断电流大小进行通信。本发明中，电流环的输出为两路，一路用于供电，另一路用于通信。与其他信号相比，电流环从本质上具有更高的抗干扰能力，非常适合嘈杂的工业环境，信号可以长距离运输，信息能够发送到远端或从远端接收。
本发明的基于电流环的外供电随钻测量方法，是通过电流环技术实现测斜探管的内部器件供电以及测斜探管与孔口设备之间的信号传输，工作时，孔口设备通过电流环向安装于钻头附近的测斜探管供电，同时，设置于测斜探管内部的传感器将测得的信号经初步处理后，通过电流环传输给孔口设备。
与其他信号相比，电流环从本质上具有更高的抗干扰能力，非常适合嘈杂的工业环境，信号可以长距离传输，信息能够发送到远端或从远端接收。本发明中，处理器接收采集到的信号经过处理后，通过电流环的通信模块输出至通讯板，由通讯板进行处理后上传，从而完成一个信号传输过程。
如图2所示，基于上述方法，本发明的装置包括测斜探管、通讯板和孔口设备，其中测斜探管的内部设置有传感器和处理器，传感器用于采集角度信息，处理器用于对测得的信号作初步处理；本实施例中，传感器包括有磁传感器和加速度传感器；
电流环模块包括取电模块和通信模块，所述取电模块用于从电流环线路上取电从而给测斜探管供电，通信模块用于将处理器处理后的信号向外传输；
孔口设备包括主控单元、通讯板和电源，通讯板用于接收电流环通信模块以电流环形式传出的信号，作进一步处理后输出至主控单元，所述电源用于通讯板和主控单元的供电。
本实施例中，主控单元为计算机或监视器，用于处理和显示数据。
实践证明，通过采用该种新的供电方式，节省了更换探管内部电池的时间，减少了钻进施工工作量，增强了信号传输的可靠性，有效的提高了钻进效率，同时大大节约了成本。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.基于电流环的外供电随钻测量方法，其特征在于：通过电流环技术实现测斜探管的内部器件供电以及测斜探管与孔口设备之间的信号传输，工作时，孔口设备通过电流环向安装于钻头附近的测斜探管供电，同时，设置于测斜探管内部的传感器将测得的信号经初步处理后，通过电流环传输给孔口设备。
2.根据权利要求1所述的基于电流环的外供电随钻测量方法，其特征在于：所述孔口设备包括主控单元、通讯板和电源，所述通讯板用于接收由测斜探管以电流环形式输出的信号，作进一步处理后输出至主控单元，所述电源用于主控单元与通讯板的供电。
3.根据权利要求1所述的基于电流环的外供电随钻测量方法，其特征在于：所述测斜探管内部的传感器包括磁传感器和加速度传感器。
4.基于电流环的外供电随钻测量装置，其特征在于：所述装置包括
测斜探管，内部设置有传感器和处理器，所述传感器用于采集角度信息，处理器用于对测得的信号作初步处理；
电流环模块，包括取电模块和通信模块，所述取电模块用于从电流环线路上取电从而给测斜探管供电，通信模块用于将处理器处理后的信号向外传输；
孔口设备，包括主控单元、通讯板和电源，所述通讯板用于接收电流环通信模块以电流环形式传出的信号，作进一步处理后输出至主控单元，所述电源用于通讯板和主控单元的供电。
5.根据权利要求4所述的基于电流环的外供电随钻测量装置，其特征在于：所述主控单元为计算机或监视器，用于处理和显示数据。
6.根据权利要求4或5所述的基于电流环的外供电随钻测量装置，其特征在于：所述测斜探管内部的传感器包括磁传感器和加速度传感器。
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