CN112228043A - 一种射频测量钻孔的方法及装置 - Google Patents

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刘勇
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Abstract

本发明涉及建筑工程技术领域，公开了一种射频测量钻孔的方法，包括如下步骤：第一步，在芯片内置入电子标签；本发明是根据不同的芯片与仪器之间的感应进行钻孔深度的测量。首先，需要将所有杆的首端和尾端套上金属卡扣，卡扣中要置入两到三个具有电子标签的感应芯片，编号记录着项目编号、钻机号、钻杆号、钻杆长度等信息，射频线圈垂直放在钻机底部位置，水平距离钻杆10cm左右，保证线圈可以感应到芯片，每一根杆首尾经过射频线圈时，线圈感应到芯片后传输信号给采集仪，无线采集仪将信号上传至云平台，云平台根据上传的数据将钻杆长度累计相加，得到最终的钻孔深度值，并在云平台展示呈现最终数据。

Description

一种射频测量钻孔的方法及装置
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，具体为一种射频测量钻孔的方法及装置。
背景技术
钻杆是一种尾部带有螺纹的钢管，用于连接钻机地表设备和位于钻井底端钻磨设备或底孔装置。钻杆的用途是将钻探泥浆运送到钻头，并与钻头一起提高、降低或旋转底孔装置。钻杆必须能够承受巨大的内外压、扭曲、弯曲和振动。
钻杆在使用过程中，需要对其钻孔深度进行测量，传统的测量方法为人工统计钻进的钻杆数量，这种方法一方面增加技术人员的工作量，增加工作成本，影响劳动效率，另外一方面是容易导致监管不到位，工人在钻探过程中通过多报米数或者未钻孔直接填写孔深等弄虚作假行为，测量结果不一定准确，现有的测量方法也有通过检测钻机往复次数来确定钻入的钻杆数量进而确定钻孔深度，但是这种测量方法存在钻机卡杆，即钻机正常往复而钻杆出现卡滞的情况，这时将继续计数，也会影响实际钻孔深度统计。同时存在钻机正常往复，而进行空钻的情况，造成实际钻孔深度测量数据的不准确性，为此，我们提出了一种射频测量钻孔深度的方法及装置来解决上述内容存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种射频测量钻孔的方法及装置，具备误差小，成本较低，监测速度快，工作效率高，易监管的优点，解决了现有的监测方法人工统计钻杆数量误差大，工作成本高，监测速度慢，工作效率低，难监管，难以实现信息化，实时性差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种射频测量钻孔的方法，包括如下步骤：
第一步，在芯片内置入电子标签，电子标签具有项目、钻机、钻杆等相关信息；
第二步，将芯片放入金属卡扣中；
第三步，在每根钻杆的首尾两端安装内嵌芯片的金属卡扣；
第四步，将感应线圈垂直地面安装在钻机底座；
第五步，感应线圈将采集到的数据传输给一体化采集仪，采集仪将数据传输至云平台；
第六步，采集的所有数据、采集时间和最终结果在云平台进行展示。
优选的，所述第二步中，金属卡扣的数量为两个，且均匀安装在钻杆的两侧。
优选的，所述第三步中，还可将芯片直接嵌入钻杆的两端。
优选的，所述第四步中，线圈距离钻杆水平距离10cm左右，保证线圈可以感应到芯片。
优选的，所述第五步中，云平台根据上传的数据将钻杆长度累计相加，得到最终的钻孔深度值。
优选的，所述第六步中，云平台可为PC端，且还可外联移动终端。
一种射频测量钻孔的装置，包括钻机本体和履带，所述钻机本体的正面安装有一体化采集仪，所述钻机本体的左侧安装有射频线圈，所述射频线圈的左侧设有第一钻杆，所述第一钻杆的下方安装有第二钻杆，所述第二钻杆的底部安装有第三钻杆，所述第二钻杆和第三钻杆均位于土壤内部，所述第一钻杆、第二钻杆和第三钻杆表面的两端均安装有金属卡扣，所述金属卡扣的内部安装有芯片。
优选的，所述金属卡扣由两个弧形板组成，所述弧形板的内部螺纹连接有螺栓，所述弧形板之间通过螺栓固定连接。
优选的，所述弧形板表面的两侧均一体成型有放置条，所述芯片位于放置条的内部。
优选的，所述芯片的输出端与射频线圈的输入端单向电性连接，所述射频线圈的输出端与一体化采集仪的输入端单向电性连接，所述一体化采集仪的输出端电性连接有数据中心，且数据中心与云平台电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明是根据不同的芯片与仪器之间的感应进行钻孔深度的测量。首先，需要将所有杆的首端和尾端套上金属卡扣，卡扣中要置入两到三个具有电子标签的感应芯片，编号记录着项目编号、钻机号、钻杆号、钻杆长度等信息，射频线圈垂直放在钻机底部位置，水平距离钻杆10cm左右，保证线圈可以感应到芯片，每一根杆首尾经过射频线圈时，线圈感应到芯片后传输信号给采集仪，无线采集仪将信号上传至云平台，云平台根据上传的数据将钻杆长度累计相加，得到最终的钻孔深度值，并在云平台展示呈现最终数据。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明金属卡扣立体示意图；
图3为本发明射频线圈立体示意图；
图4为本发明系统示意图。
图中：1、钻机本体；2、履带；3、一体化采集仪；4、射频线圈；5、第一钻杆；6、第二钻杆；7、第三钻杆；8、金属卡扣；9、芯片；10、弧形板；11、螺栓；12、放置条。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种射频测量钻孔的方法，包括如下步骤：
第一步，在芯片内置入电子标签，电子标签具有项目、钻机、钻杆等相关信息；
第二步，将芯片放入金属卡扣中；
第三步，在每根钻杆的首尾两端安装内嵌芯片的金属卡扣；
第四步，将感应线圈垂直地面安装在钻机底座；
第五步，感应线圈将采集到的数据传输给一体化采集仪，采集仪将数据传输至云平台；
第六步，采集的所有数据、采集时间和最终结果在云平台进行展示。
请参阅图1-4所示，一种射频测量钻孔的装置，包括钻机本体1和履带2，钻机本体1的正面安装有一体化采集仪3，钻机本体1的左侧安装有射频线圈4，射频线圈4的左侧设有第一钻杆5，第一钻杆5的下方安装有第二钻杆6，第二钻杆6的底部安装有第三钻杆7，第二钻杆6和第三钻杆7均位于土壤内部，第一钻杆5、第二钻杆6和第三钻杆7表面的两端均安装有金属卡扣8，金属卡扣8的内部安装有芯片9。
金属卡扣8由两个弧形板10组成，弧形板10的内部螺纹连接有螺栓11，弧形板10之间通过螺栓11固定连接，通过螺栓11的使用，可以对弧形板10进行固定。
弧形板10表面的两侧均一体成型有放置条12，芯片9位于放置条12的内部，通过此种设计，可以方便对芯片9进行放置。
芯片9的输出端与射频线圈4的输入端单向电性连接，射频线圈4的输出端与一体化采集仪3的输入端单向电性连接，一体化采集仪3的输出端电性连接有数据中心，且数据中心与云平台电性连接，通过此种设计，便于对采集的数据进行迅速准确的计算。
实施例二：
一种射频测量钻孔的方法，包括如下步骤：
第一步，在芯片内置入电子标签，电子标签具有项目、钻机、钻杆等相关信息；
第二步，将芯片放入金属卡扣中，金属卡扣的数量为两个，且均匀安装在钻杆的两侧；
第三步，在每根钻杆的首尾两端安装内嵌芯片的金属卡扣；
第四步，将感应线圈垂直地面安装在钻机底座；
第五步，感应线圈将采集到的数据传输给一体化采集仪，采集仪将数据传输至云平台；
第六步，采集的所有数据、采集时间和最终结果在云平台进行展示。
请参阅图1-4所示，一种射频测量钻孔的装置，包括钻机本体1和履带2，钻机本体1的正面安装有一体化采集仪3，钻机本体1的左侧安装有射频线圈4，射频线圈4的左侧设有第一钻杆5，第一钻杆5的下方安装有第二钻杆6，第二钻杆6的底部安装有第三钻杆7，第二钻杆6和第三钻杆7均位于土壤内部，第一钻杆5、第二钻杆6和第三钻杆7表面的两端均安装有金属卡扣8，金属卡扣8的内部安装有芯片9。
金属卡扣8由两个弧形板10组成，弧形板10的内部螺纹连接有螺栓11，弧形板10之间通过螺栓11固定连接，通过螺栓11的使用，可以对弧形板10进行固定。
弧形板10表面的两侧均一体成型有放置条12，芯片9位于放置条12的内部，通过此种设计，可以方便对芯片9进行放置。
芯片9的输出端与射频线圈4的输入端单向电性连接，射频线圈4的输出端与一体化采集仪3的输入端单向电性连接，一体化采集仪3的输出端电性连接有数据中心，且数据中心与云平台电性连接，通过此种设计，便于对采集的数据进行迅速准确的计算。
实施例三：
一种射频测量钻孔的方法，包括如下步骤：
第一步，在芯片内置入电子标签，电子标签具有项目、钻机、钻杆等相关信息；
第二步，将芯片放入金属卡扣中，金属卡扣的数量为两个，且均匀安装在钻杆的两侧；
第三步，在每根钻杆的首尾两端安装内嵌芯片的金属卡扣，还可将芯片直接嵌入钻杆的两端；
第四步，将感应线圈垂直地面安装在钻机底座；
第五步，感应线圈将采集到的数据传输给一体化采集仪，采集仪将数据传输至云平台；
第六步，采集的所有数据、采集时间和最终结果在云平台进行展示。
请参阅图1-4所示，一种射频测量钻孔的装置，包括钻机本体1和履带2，钻机本体1的正面安装有一体化采集仪3，钻机本体1的左侧安装有射频线圈4，射频线圈4的左侧设有第一钻杆5，第一钻杆5的下方安装有第二钻杆6，第二钻杆6的底部安装有第三钻杆7，第二钻杆6和第三钻杆7均位于土壤内部，第一钻杆5、第二钻杆6和第三钻杆7表面的两端均安装有金属卡扣8，金属卡扣8的内部安装有芯片9。
金属卡扣8由两个弧形板10组成，弧形板10的内部螺纹连接有螺栓11，弧形板10之间通过螺栓11固定连接，通过螺栓11的使用，可以对弧形板10进行固定。
弧形板10表面的两侧均一体成型有放置条12，芯片9位于放置条12的内部，通过此种设计，可以方便对芯片9进行放置。
芯片9的输出端与射频线圈4的输入端单向电性连接，射频线圈4的输出端与一体化采集仪3的输入端单向电性连接，一体化采集仪3的输出端电性连接有数据中心，且数据中心与云平台电性连接，通过此种设计，便于对采集的数据进行迅速准确的计算。
实施例四：
一种射频测量钻孔的方法，包括如下步骤：
第一步，在芯片内置入电子标签，电子标签具有项目、钻机、钻杆等相关信息；
第二步，将芯片放入金属卡扣中，金属卡扣的数量为两个，且均匀安装在钻杆的两侧；
第三步，在每根钻杆的首尾两端安装内嵌芯片的金属卡扣，还可将芯片直接嵌入钻杆的两端；
第四步，将感应线圈垂直地面安装在钻机底座，线圈距离钻杆水平距离10cm左右，保证线圈可以感应到芯片；
第五步，感应线圈将采集到的数据传输给一体化采集仪，采集仪将数据传输至云平台，云平台根据上传的数据将钻杆长度累计相加，得到最终的钻孔深度值；
第六步，采集的所有数据、采集时间和最终结果在云平台进行展示，云平台可为PC端，且还可外联移动终端。
请参阅图1-4所示，一种射频测量钻孔的装置，包括钻机本体1和履带2，钻机本体1的正面安装有一体化采集仪3，钻机本体1的左侧安装有射频线圈4，射频线圈4的左侧设有第一钻杆5，第一钻杆5的下方安装有第二钻杆6，第二钻杆6的底部安装有第三钻杆7，第二钻杆6和第三钻杆7均位于土壤内部，第一钻杆5、第二钻杆6和第三钻杆7表面的两端均安装有金属卡扣8，金属卡扣8的内部安装有芯片9。
金属卡扣8由两个弧形板10组成，弧形板10的内部螺纹连接有螺栓11，弧形板10之间通过螺栓11固定连接，通过螺栓11的使用，可以对弧形板10进行固定。
弧形板10表面的两侧均一体成型有放置条12，芯片9位于放置条12的内部，通过此种设计，可以方便对芯片9进行放置。
芯片9的输出端与射频线圈4的输入端单向电性连接，射频线圈4的输出端与一体化采集仪3的输入端单向电性连接，一体化采集仪3的输出端电性连接有数据中心，且数据中心与云平台电性连接，通过此种设计，便于对采集的数据进行迅速准确的计算。
需要注意的是，一体化采集仪包含供电系统、采集功能、通讯功能。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种射频测量钻孔的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，在芯片内置入电子标签，电子标签具有项目、钻机、钻杆等相关信息；
第二步，将芯片放入金属卡扣中；
第三步，在每根钻杆的首尾两端安装内嵌芯片的金属卡扣；
第四步，将感应线圈垂直地面安装在钻机底座；
第五步，感应线圈将采集到的数据传输给一体化采集仪，采集仪将数据传输至云平台；
第六步，采集的所有数据、采集时间和最终结果在云平台进行展示。
2.根据权利要求1所述的一种射频测量钻孔的方法，其特征在于：所述第二步中，金属卡扣的数量为两个，且均匀安装在钻杆的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种射频测量钻孔的方法，其特征在于：所述第三步中，还可将芯片直接嵌入钻杆的两端。
4.根据权利要求1所述的一种射频测量钻孔的方法，其特征在于：所述第四步中，线圈距离钻杆水平距离10cm左右，保证线圈可以感应到芯片。
5.根据权利要求1所述的一种射频测量钻孔的方法，其特征在于：所述第五步中，云平台根据上传的数据将钻杆长度累计相加，得到最终的钻孔深度值。
6.根据权利要求1所述的一种射频测量钻孔的方法，其特征在于：所述第六步中，云平台可为PC端，且还可外联移动终端。
7.一种射频测量钻孔的装置，包括钻机本体（1）和履带（2），其特征在于：所述钻机本体（1）的正面安装有一体化采集仪（3），所述钻机本体（1）的左侧安装有射频线圈（4），所述射频线圈（4）的左侧设有第一钻杆（5），所述第一钻杆（5）的下方安装有第二钻杆（6），所述第二钻杆（6）的底部安装有第三钻杆（7），所述第二钻杆（6）和第三钻杆（7）均位于土壤内部，所述第一钻杆（5）、第二钻杆（6）和第三钻杆（7）表面的两端均安装有金属卡扣（8），所述金属卡扣（8）的内部安装有芯片（9）。
8.根据权利要求7所述的一种射频测量钻孔的装置，其特征在于：所述金属卡扣（8）由两个弧形板（10）组成，所述弧形板（10）的内部螺纹连接有螺栓（11），所述弧形板（10）之间通过螺栓（11）固定连接。
9.根据权利要求8所述的一种射频测量钻孔的装置，其特征在于：所述弧形板（10）表面的两侧均一体成型有放置条（12），所述芯片（9）位于放置条（12）的内部。
10.根据权利要求7所述的一种射频测量钻孔的装置，其特征在于：所述芯片（9）的输出端与射频线圈（4）的输入端单向电性连接，所述射频线圈（4）的输出端与一体化采集仪（3）的输入端单向电性连接，所述一体化采集仪（3）的输出端电性连接有数据中心，且数据中心与云平台电性连接。
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