CN113236226B - 矿用钻孔轨迹测量仪 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种矿用钻孔轨迹测量仪，涉及钻孔轨迹测量领域。包括：主机以及与主机连接的探管，主机与钻头的控制模块连接，探管安装于钻头的钻柄；主机获取到钻头处于启动状态时请求、调取并显示钻孔模拟画面；主机获取到钻头处于钻进状态时接收探管的实时采集数据，并根据实时采集数据在钻孔模拟画面中更新成孔段轨迹以及预测钻头的钻进轨迹；主机获取到钻头处于停钻状态时暂时退出钻孔模拟画面、仅显示当前钻孔的成孔段轨迹；主机获取到钻头处于后退状态时请求并重构钻进模拟画面；主机获取到钻头离开孔口时请求并结束钻进模拟画面。本公开的主机根据钻头的不同工况响应不同操作，既能实时获取钻孔轨迹又能大幅提高钻孔轨迹精度。

Description

矿用钻孔轨迹测量仪
技术领域
本公开涉及钻孔轨迹测量领域，尤其涉及矿用钻孔轨迹测量仪。
背景技术
专利号为202021737127.9的实用新型专利，公开了一种电动连续式钻孔轨迹检测仪推送装置，包括：固定底座；四个可调高支腿，四个所述可调高支腿安装在所述固定底座的底部四角；两个驱动轮组件，其中一个所述驱动轮组件安装在相对应的两个所述夹装板之间底部；减速电机，所述减速电机安装在所述固定底座的右侧面，所述减速电机与所述驱动轮组件连接；两个摩擦轮组件，其中一个所述摩擦轮组件安装在相对应的两个所述夹装板之间顶部，另外一个所述摩擦轮组件安装在另外两个所述夹装板之间顶部。
该专利文献虽然能够对钻孔连续测量，但主要是对钻完的成孔测量，无法在钻孔途中实时监测和预测钻孔轨迹，不能对钻孔轨迹的螺杆钻具进行有效的控制，导致钻出来的孔往往与实际设计的有着较大的偏差，严重影响了施工质量。
有鉴于此，有必要研究出一种矿用钻孔轨迹测量仪，以钻孔途中实时监测和预测钻孔轨迹。
发明内容
本发明的实施例提供一种矿用钻孔轨迹测量仪，主机根据钻头的不同工况响应不同操作，既能实时获取钻孔轨迹又能大幅提高钻孔轨迹精度。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种矿用钻孔轨迹测量仪，矿用钻孔轨迹测量仪实时监测钻孔的成孔段轨迹以及实时预测钻头的钻进轨迹；矿用钻孔轨迹测量仪包括：主机以及与所述主机连接的探管，所述主机与钻头的控制模块连接，所述探管安装于钻头的钻柄；
所述主机获取到钻头处于启动状态时请求、调取并显示钻孔模拟画面；
所述主机获取到钻头处于钻进状态时接收所述探管的实时采集数据，并根据实时采集数据在钻孔模拟画面中更新成孔段轨迹以及预测钻头的钻进轨迹；
所述主机获取到钻头处于停钻状态时暂时退出钻孔模拟画面、仅显示当前钻孔的成孔段轨迹；
所述主机获取到钻头处于后退状态时请求并重构钻进模拟画面；
所述主机获取到钻头离开孔口时请求并结束钻进模拟画面。
在一些实施例中，所述主机包括：彼此相互连接的单片机、数据接收模块、程序模块和显示模块；
所述探管包括：彼此相互连接的数据采集模块、数据传输模块和电源模块，数据接收模块与数据传输模块连接，单片机根据控制模块的指令调取数据采集模块的实时数据；
钻头的钻柄依次固定数据采集模块、数据传输模块和电源模块，数据采集模块靠近钻头的钻头本体安装。
在一些实施例中，单片机从钻头的控制模块获取钻头处于启动状态、钻进状态、停钻状态、后退状态或钻头离开孔口状态；
单片机获取到钻头处于启动状态时，单片机请求程序模块调取钻孔模拟画面，单片机请求显示模块显示钻孔模拟画面；
单片机获取到钻头处于钻进状态时，单片机请求数据接收模块接收从所述探管调取的实时采集数据，单片机请求程序模块根据实时采集数据在钻孔模拟画面中更新成孔段轨迹以及预测钻头的钻进轨迹，单片机控制显示模块显示更新后的成孔段轨迹和预测钻头的钻进轨迹；
单片机获取到钻头处于停钻状态时，单片机控制显示模块暂时退出钻孔模拟画面，单片机请求程序模块调取当前钻孔的成孔段数据，单片机控制显示模块显示当前钻孔的成孔段轨迹；
单片机获取到钻头处于后退状态时，单片机请求程序模块重构钻进模拟画面，单片机控制显示模块显示重构钻进模拟画面；
单片机获取到钻头处于钻头离开孔口状态时，单片机请求程序模块结束钻进模拟画面的程序，单片机控制显示模块退出钻进模拟画面的显示。
在一些实施例中，数据采集模块提供预测钻孔轨迹数据，经过数据传输模块和数据接收模块把数据采集模块采集的模拟信号转换为数字信号输入给单片机；
单片机和程序模块对数字信号进行数据处理和钻孔轨迹分析，单片机通过显示模块显示钻孔的成孔段轨迹，单片机和程序模块预测钻头的预计钻进轨迹并把该预计钻进轨迹显示于显示模块。
在一些实施例中，所述程序模块包括算法单元，算法单元包括算法模型、调取子模块、驱动子模块；
算法模型从调取子模块请求实时数据并提供实时数据的三维更新数据，将用于在钻孔模拟画面中显示的三维更新数据发回调取子模块；
驱动子模块向显示模块发送三维更新数据，显示模块更新显示钻孔模拟画面；
驱动子模块由单片机发送驱动指令。
在一些实施例中，启动探管之后启动算法单元；
算法单元的启动时间在主机上电之后4～8s左右，算法单元启动后创建等待单片机的响应链接，同时算法单元周期性轮询单片机是否有钻进信号；
如果有钻进信号立刻提供算法服务并通过驱动子模块控制显示模块显示钻孔模拟画面，该钻孔模拟画面中包含有预测钻孔轨迹画面；
如果钻进信号变化则先通过调取子模块调取实时数据，然后通过算法模型输出三维更新数据，算法模块把三维更新数据发回调取子模块，驱动子模块从调取子模块调取三维更新数据并驱动显示模块更新钻孔模拟画面，钻孔模拟画面中也更新有预测钻孔轨迹画面。
在一些实施例中，主机与钻头的控制模块连接，钻头启动后在主机的单片机中更新钻头状态，主机的程序模块获取到钻头的启动状态之后，请求程序模块的算法单元构建钻孔三维模型，单片机收到钻孔三维模型完成消息之后，单片机设定状态值；
状态值包括00,01,10,11和000，00表示钻头处于启动状态，01表示钻头处于钻进状态，10表示钻头处于停钻状态，11表示钻头处于后退状态，000表示钻头离开孔口状态；
状态值设定为00、01或11时，程序模块将钻孔三维模型输出为钻进模拟画面，状态值如果为00时程序模块的算法模型退出服务，状态值如果为01时算法模型根据实时采集数据响应操作并输出实时成孔段轨迹和实时预测钻进轨迹，状态值如果为11时程序模块的算法模型退出服务，程序模块的调取模块调取缓存采集数据并由单片机根据钻孔三维模型和缓存采集数据重构钻进模拟画面；
状态值设定为10或000时，程序模块的钻孔三维模型退出服务，程序模块不再响应主机的显示模块请求显示钻进模拟画面；状态值如果为10时算法模型根据缓存采集数据核查当前成孔段轨迹和当前预测钻进轨迹，由单片机根据核查结果重构钻进模拟画面；状态值如果为000时程序模块的算法模型退出服务，程序模块不再响应主机的显示模块请求显示钻进模拟画面，程序模块停止周期性轮询单片机是否有钻进信号，单片机不再接收探管的数据传输模块发来的采集数据。
在一些实施例中，单片机收到钻孔三维模型完成消息之后，单片机还设定有透明度值，透明度值为0或1；
透明度值如果为0，表示当前区域透明，这样显示模块中显示的钻进模拟画面中透出矿层三维信息，此时单片机指令显示模块在钻进模拟画面中不透出钻头状态三维模型的三维电子罗盘数据以及矿层三维信息数据；
透明度值如果为1，表示当前区域不透明，这样显示模块中显示的钻进模拟画面中不透出矿层三维信息，此时单片机指令显示模块在钻进模拟画面中透出钻头状态三维模型的三维电子罗盘数据以及矿层三维信息数据；
单片机还响应钻头工况，当单片机收到钻头发来的更新预测钻孔轨迹信号时，单片机和程序模块根据钻头状态重构三维模型重构钻进界面，钻头接收到单片机已完成本次重构时退出控制并启动钻进；
钻头状态重构三维模型包含矿层三维信息数据，单片机告知钻头当前钻头状态之后，单片机不再响应钻头主动发来的钻进信号和钻头工况，后续都由单片机与采集模块协同来提供钻进信号和钻头工况。
在本公开中，至少具有如下技术效果或优点：
1、本发明利用探管实时采集数据，探管固设于钻头的钻柄处，既能利用钻孔三维模型和矿层三维信息实时获取钻孔轨迹，利用探管采集的钻头角度数据以及矿层三维信息预测未来钻孔轨迹，以实现钻孔途中实时监测和预测钻孔轨迹，具有监测方便、使用简单的优点。
2、本发明的主机根据钻头的不同工况响应不同操作，当钻头暂停钻进时调取之前的采集数据和当前钻头的钻进角度修正当前钻孔的成孔段轨迹以及修正预测未来一段时间内钻头钻进轨迹，当钻头后退时根据之前的采集数据和三维数据计算当前钻孔模拟画面的更新数据，钻头继续前进时显示更新后的钻孔模拟画面，大幅提高钻孔轨迹精度。
3、本发明的预测钻孔轨迹实时匹配钻孔设计轨迹，根据成孔段轨迹、钻孔设计轨迹和钻孔设计轨迹，主机随时给出当前钻头的钻进角度调整建议，进而对钻头的钻孔轨迹进行有效控制，使得钻孔与实际设计相适配。
4.本发明主机的算法单元周期性轮询单片机是否有钻进信号，通过主动询问和被动调取相结合的方式实时监控钻头钻进情况，更准确的将成孔段轨迹、预测钻孔轨迹、钻头实时调整建议随时显示在主机，更利于作业人员的钻孔作业。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本公开的一些实施例提供的矿用钻孔轨迹测量仪原理简图；
图2为根据本公开的一些实施例提供的矿用钻孔轨迹测量仪原理框图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本公开进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本公开的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本公开的保护范围之内。
请参阅图1，本公开的实施例提供一种矿用钻孔轨迹测量仪，矿用钻孔轨迹测量仪实时监测钻孔的成孔段轨迹以及实时预测钻头的钻进轨迹；矿用钻孔轨迹测量仪包括：主机以及与主机连接的探管，主机与钻头的控制模块连接，探管安装于钻头的钻柄；在实际应用中：
主机获取到钻头处于启动状态时请求、调取并显示钻孔模拟画面；
主机获取到钻头处于钻进状态时接收探管的实时采集数据，并根据实时采集数据在钻孔模拟画面中更新成孔段轨迹以及预测钻头的钻进轨迹；
主机获取到钻头处于停钻状态时暂时退出钻孔模拟画面、仅显示当前钻孔的成孔段轨迹；
主机获取到钻头处于后退状态时请求并重构钻进模拟画面；
主机获取到钻头离开孔口时请求并结束钻进模拟画面。
本公开实施例利用探管实时采集数据，探管固设于钻头的钻柄处，既能利用钻孔三维模型和矿层三维信息实时获取钻孔轨迹，利用探管采集的钻头角度数据以及矿层三维信息预测未来钻孔轨迹，以实现钻孔途中实时监测和预测钻孔轨迹，具有监测方便、使用简单的优点。
本公开实施例的主机根据钻头的不同工况响应不同操作，当钻头暂停钻进时调取之前的采集数据和当前钻头的钻进角度修正当前钻孔的成孔段轨迹以及修正预测未来一段时间内钻头钻进轨迹，当钻头后退时根据之前的采集数据和三维数据计算当前钻孔模拟画面的更新数据，钻头继续前进时显示更新后的钻孔模拟画面，大幅提高钻孔轨迹精度。
本公开实施例的钻孔轨迹测量仪，其探管与主机采用智能化自动处理，先将探管和主机连接设置参数，设置完毕后再将探管与钻杆连接送入孔中进行测量。测量过程中探管的数据可通过通讯模块(图2中的数据接收模块和数据传输模块)传输至主机。主机自动处理数据后可以显示成孔段轨迹和预测钻孔轨迹，这些轨迹包括：各测量点的测斜数值和各测点的俯仰角和方位角。本公开实施例的主机还对数据管理，配合软件模块还可在服务器上实现数据的进一步处理。
本公开实施例的探管和主机内的可充电电池可由专用充电器充电以备下次使用。充电器具有自动保护功能，当电池充电完成时，充电器自动切断充电电流。
请继续参阅图1和图2，主机包括：彼此相互连接的单片机、数据接收模块、程序模块和显示模块；探管包括：彼此相互连接的数据采集模块、数据传输模块和电源模块，数据接收模块与数据传输模块连接，单片机根据控制模块的指令调取数据采集模块的实时数据；钻头的钻柄依次固定数据采集模块、数据传输模块和电源模块，数据采集模块靠近钻头的钻头本体安装。
本公开实施例中，矿用钻孔轨迹测量仪的探管内部按照功能设置有电源模块，传感器模块和通讯模块等。矿用钻孔轨迹测量仪的主机由单片机、液晶显示器、键盘等组成。探管中的传感器模块选用高精度电子罗盘，通讯模块主要是实现传感器模块和主机的数据沟通，通过测量钻杆长度来确定每一测点的孔深，并完成测量结果的计算与显示。请参阅图2所示，图2中的数据接收模块和数据传输模块都是通讯模块。
本公开实施例的矿用钻孔轨迹测量仪，使用前先把探管后端拧下，将主机与探管连接，设置参数完毕后，拔下航插，拧上探管后端，再将整个探管与钻杆的钻柄连接，开始进行测试。
本公开实施例的将探管固定在钻杆上，通过钻机旋转推进钻杆以推动探管，探管的步进长度为工程设计参数，每前进一个步进长度停止一次然后测试一次，以后依次类推。本公开实施例的钻机的旋转方向必须于探头后端拧开方向相反。
本公开实施例的主机还能够用于钻孔轨迹测量方向和分层方位角测量，方向钻探精度的高集成度检测包括：主机中高度集成的系统控制，主机中的图像采集、显示和存储。探管中内置镍氢金属氢化物电池，并且探管中的三维电子罗盘匹配主机的主控系统。
本公开实施例的主机可扩展性强，主机硬件系统配置相同，具有不同功能的机器中的软件和程序可以实现钻孔成像，钻孔窥视和钻孔轨迹测量功能，从而实现一机多用智能。本公开实施例的主机具有内置的双核处理器，可以智能地识别脱机模式和在线模式，具有高可靠性、整个系统集成度高，稳定性好。整个主机密封、防水防尘、可操作性好。另外，本公开实施例的主机整机轻巧、易于携带、可操作性好。主机的整个系统连接简单、易于操作，本公开实施例的主机可以用作计算机的外部磁盘，可以直接复制和粘贴数据，对电源的要求低。主机和探管分别内置的高容量镍氢电池的连续工作时间少于主机的各种操作模式：有线模式实时性强，无线模式便利性佳。
请继续参阅图1和图2，单片机从钻头的控制模块获取钻头处于启动状态、钻进状态、停钻状态、后退状态或钻头离开孔口状态；A、单片机获取到钻头处于启动状态时，单片机请求程序模块调取钻孔模拟画面，单片机请求显示模块显示钻孔模拟画面。B、单片机获取到钻头处于钻进状态时，单片机请求数据接收模块接收从探管调取的实时采集数据，单片机请求程序模块根据实时采集数据在钻孔模拟画面中更新成孔段轨迹以及预测钻头的钻进轨迹，单片机控制显示模块显示更新后的成孔段轨迹和预测钻头的钻进轨迹。C、单片机获取到钻头处于停钻状态时，单片机控制显示模块暂时退出钻孔模拟画面，单片机请求程序模块调取当前钻孔的成孔段数据，单片机控制显示模块显示当前钻孔的成孔段轨迹。D、单片机获取到钻头处于后退状态时，单片机请求程序模块重构钻进模拟画面，单片机控制显示模块显示重构钻进模拟画面。E、单片机获取到钻头处于钻头离开孔口状态时，单片机请求程序模块结束钻进模拟画面的程序，单片机控制显示模块退出钻进模拟画面的显示。
本公开实施例的矿用钻孔轨迹测量仪，硬件包括探管、解码模块、单片机、液晶显示器，预测钻孔轨迹数据由探管提供经过通讯模块把探管过来的模拟信号转换为数字信号输入给单片机，单片机进行数据处理、轨迹分析、通过液晶显示器进行显示。
本公开实施例的矿用钻孔轨迹测量仪是基于软件算法单元实现，算法单元包括算法模型、调取子模块、驱动子模块。算法模型从调取子模块请求实时数据并进行三维还原后，将用于显示的已完成数据发回调取子模块。调取子模块提供了单片机所需的构建块，实现从简单的前进探管显示到多钻孔三维模型功能。驱动子模块包括探管驱动程序和液晶显示器驱动程序，驱动子模块依靠内核实现内核模块支持，并依靠驱动子模块与液晶显示器之间的链接呈现输出图像。
请继续参阅图1和图2，数据采集模块提供预测钻孔轨迹数据，经过数据传输模块和数据接收模块把数据采集模块采集的模拟信号转换为数字信号输入给单片机；单片机和程序模块对数字信号进行数据处理和钻孔轨迹分析，单片机通过显示模块显示钻孔的成孔段轨迹，单片机和程序模块预测钻头的预计钻进轨迹并把该预计钻进轨迹显示于显示模块。
请继续参阅图1和图2，程序模块包括算法单元，算法单元包括算法模型、调取子模块、驱动子模块；其中：
算法模型从调取子模块请求实时数据并提供实时数据的三维更新数据，将用于在钻孔模拟画面中显示的三维更新数据发回调取子模块；
驱动子模块向显示模块发送三维更新数据，显示模块更新显示钻孔模拟画面；
驱动子模块由单片机发送驱动指令。
请继续参阅图1和图2，启动探管之后启动算法单元；算法单元的启动时间在主机上电之后4～8s左右，算法单元启动后创建等待单片机的响应链接，同时算法单元周期性轮询单片机是否有钻进信号。在实际使用中：
①如果有钻进信号立刻提供算法服务并通过驱动子模块控制显示模块显示钻孔模拟画面，该钻孔模拟画面中包含有预测钻孔轨迹画面；
②如果钻进信号变化则先通过调取子模块调取实时数据，然后通过算法模型输出三维更新数据，算法模块把三维更新数据发回调取子模块，驱动子模块从调取子模块调取三维更新数据并驱动显示模块更新钻孔模拟画面，钻孔模拟画面中也更新有预测钻孔轨迹画面。
请继续参阅图1和图2，主机与钻头的控制模块连接，钻头启动后在主机的单片机中更新钻头状态，主机的程序模块获取到钻头的启动状态之后，请求程序模块的算法单元构建钻孔三维模型，单片机收到钻孔三维模型完成消息之后，单片机设定状态值。
本公开实施例的状态值包括00,01,10,11和000，00表示钻头处于启动状态，01表示钻头处于钻进状态，10表示钻头处于停钻状态，11表示钻头处于后退状态，000表示钻头离开孔口状态；
本公开实施例的状态值设定为00、01或11时，程序模块将钻孔三维模型输出为钻进模拟画面，状态值如果为00时程序模块的算法模型退出服务，状态值如果为01时算法模型根据实时采集数据响应操作并输出实时成孔段轨迹和实时预测钻进轨迹，状态值如果为11时程序模块的算法模型退出服务，程序模块的调取模块调取缓存采集数据并由单片机根据钻孔三维模型和缓存采集数据重构钻进模拟画面。
本公开实施例的状态值设定为10或000时，程序模块的钻孔三维模型退出服务，程序模块不再响应主机的显示模块请求显示钻进模拟画面；状态值如果为10时算法模型根据缓存采集数据核查当前成孔段轨迹和当前预测钻进轨迹，由单片机根据核查结果重构钻进模拟画面；状态值如果为000时程序模块的算法模型退出服务，程序模块不再响应主机的显示模块请求显示钻进模拟画面，程序模块停止周期性轮询单片机是否有钻进信号，单片机不再接收探管的数据传输模块发来的采集数据。
请继续参阅图1和图2，单片机收到钻孔三维模型完成消息之后，单片机还设定有透明度值，透明度值为0或1。
本公开实施例的透明度值如果为0，表示当前区域透明，这样显示模块中显示的钻进模拟画面中透出矿层三维信息，此时单片机指令显示模块在钻进模拟画面中不透出钻头状态三维模型的三维电子罗盘数据以及矿层三维信息数据。
本公开实施例的透明度值如果为1，表示当前区域不透明，这样显示模块中显示的钻进模拟画面中不透出矿层三维信息，此时单片机指令显示模块在钻进模拟画面中透出钻头状态三维模型的三维电子罗盘数据以及矿层三维信息数据。
本公开实施例的单片机还响应钻头工况，当单片机收到钻头发来的更新预测钻孔轨迹信号时，单片机和程序模块根据钻头状态重构三维模型重构钻进界面，钻头接收到单片机已完成本次重构时退出控制并启动钻进。
本公开实施例的钻头状态重构三维模型包含矿层三维信息数据，单片机告知钻头当前钻头状态之后，单片机不再响应钻头主动发来的钻进信号和钻头工况，后续都由单片机与采集模块协同来提供钻进信号和钻头工况。
本公开的实施例中预测钻孔轨迹实时匹配钻孔设计轨迹，根据成孔段轨迹、钻孔设计轨迹和钻孔设计轨迹，主机随时给出当前钻头的钻进角度调整建议，进而对钻头的钻孔轨迹进行有效控制，使得钻孔与实际设计相适配。
本公开的实施例中主机的算法单元周期性轮询单片机是否有钻进信号，通过主动询问和被动调取相结合的方式实时监控钻头钻进情况，更准确的将成孔段轨迹、预测钻孔轨迹、钻头实时调整建议随时显示在主机，更利于作业人员的钻孔作业。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本公开的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本公开的保护范围，凡未脱离本公开技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本公开的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本公开不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本公开的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本公开。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本公开的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本公开内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种矿用钻孔轨迹测量仪，矿用钻孔轨迹测量仪实时监测钻孔的成孔段轨迹以及实时预测钻头的钻进轨迹；其特征在于，矿用钻孔轨迹测量仪包括：主机以及与所述主机连接的探管，所述主机与钻头的控制模块连接，所述探管安装于钻头的钻柄；
所述主机获取到钻头处于启动状态时请求、调取并显示钻孔模拟画面；
所述主机获取到钻头处于钻进状态时接收所述探管的实时采集数据，并根据实时采集数据在钻孔模拟画面中更新成孔段轨迹以及预测钻头的钻进轨迹；
所述主机获取到钻头处于停钻状态时暂时退出钻孔模拟画面、仅显示当前钻孔的成孔段轨迹；
所述主机获取到钻头处于后退状态时请求并重构钻进模拟画面；
所述主机获取到钻头离开孔口时请求并结束钻进模拟画面。
2.根据权利要求1所述的矿用钻孔轨迹测量仪，其特征在于，所述主机包括：彼此相互连接的单片机、数据接收模块、程序模块和显示模块；
所述探管包括：彼此相互连接的数据采集模块、数据传输模块和电源模块，数据接收模块与数据传输模块连接，单片机根据控制模块的指令调取数据采集模块的实时数据；
钻头的钻柄依次固定数据采集模块、数据传输模块和电源模块，数据采集模块靠近钻头的钻头本体安装。
3.根据权利要求2所述的矿用钻孔轨迹测量仪，其特征在于，单片机从钻头的控制模块获取钻头处于启动状态、钻进状态、停钻状态、后退状态或钻头离开孔口状态；
单片机获取到钻头处于启动状态时，单片机请求程序模块调取钻孔模拟画面，单片机请求显示模块显示钻孔模拟画面；
单片机获取到钻头处于钻进状态时，单片机请求数据接收模块接收从所述探管调取的实时采集数据，单片机请求程序模块根据实时采集数据在钻孔模拟画面中更新成孔段轨迹以及预测钻头的钻进轨迹，单片机控制显示模块显示更新后的成孔段轨迹和预测钻头的钻进轨迹；
单片机获取到钻头处于停钻状态时，单片机控制显示模块暂时退出钻孔模拟画面，单片机请求程序模块调取当前钻孔的成孔段数据，单片机控制显示模块显示当前钻孔的成孔段轨迹；
单片机获取到钻头处于后退状态时，单片机请求程序模块重构钻进模拟画面，单片机控制显示模块显示重构钻进模拟画面；
单片机获取到钻头处于钻头离开孔口状态时，单片机请求程序模块结束钻进模拟画面的程序，单片机控制显示模块退出钻进模拟画面的显示。
4.根据权利要求2所述的矿用钻孔轨迹测量仪，其特征在于，数据采集模块提供预测钻孔轨迹数据，经过数据传输模块和数据接收模块把数据采集模块采集的模拟信号转换为数字信号输入给单片机；
单片机和程序模块对数字信号进行数据处理和钻孔轨迹分析，单片机通过显示模块显示钻孔的成孔段轨迹，单片机和程序模块预测钻头的预计钻进轨迹并把该预计钻进轨迹显示于显示模块。
5.根据权利要求2所述的矿用钻孔轨迹测量仪，其特征在于，所述程序模块包括算法单元，算法单元包括算法模型、调取子模块、驱动子模块；
算法模型从调取子模块请求实时数据并提供实时数据的三维更新数据，将用于在钻孔模拟画面中显示的三维更新数据发回调取子模块；
驱动子模块向显示模块发送三维更新数据，显示模块更新显示钻孔模拟画面；
驱动子模块由单片机发送驱动指令。
6.根据权利要求5所述的矿用钻孔轨迹测量仪，其特征在于，启动探管之后启动算法单元；
算法单元的启动时间在主机上电之后4～8s左右，算法单元启动后创建等待单片机的响应链接，同时算法单元周期性轮询单片机是否有钻进信号；
如果有钻进信号立刻提供算法服务并通过驱动子模块控制显示模块显示钻孔模拟画面，该钻孔模拟画面中包含有预测钻孔轨迹画面；
如果钻进信号变化则先通过调取子模块调取实时数据，然后通过算法模型输出三维更新数据，算法模块把三维更新数据发回调取子模块，驱动子模块从调取子模块调取三维更新数据并驱动显示模块更新钻孔模拟画面，钻孔模拟画面中也更新有预测钻孔轨迹画面。
7.根据权利要求1所述的矿用钻孔轨迹测量仪，其特征在于，主机与钻头的控制模块连接，钻头启动后在主机的单片机中更新钻头状态，主机的程序模块获取到钻头的启动状态之后，请求程序模块的算法单元构建钻孔三维模型，单片机收到钻孔三维模型完成消息之后，单片机设定状态值；
状态值包括00,01,10,11和000，00表示钻头处于启动状态，01表示钻头处于钻进状态，10表示钻头处于停钻状态，11表示钻头处于后退状态，000表示钻头离开孔口状态；
状态值设定为00、01或11时，程序模块将钻孔三维模型输出为钻进模拟画面，状态值如果为00时程序模块的算法模型退出服务，状态值如果为01时算法模型根据实时采集数据响应操作并输出实时成孔段轨迹和实时预测钻进轨迹，状态值如果为11时程序模块的算法模型退出服务，程序模块的调取模块调取缓存采集数据并由单片机根据钻孔三维模型和缓存采集数据重构钻进模拟画面；
状态值设定为10或000时，程序模块的钻孔三维模型退出服务，程序模块不再响应主机的显示模块请求显示钻进模拟画面；状态值如果为10时算法模型根据缓存采集数据核查当前成孔段轨迹和当前预测钻进轨迹，由单片机根据核查结果重构钻进模拟画面；状态值如果为000时程序模块的算法模型退出服务，程序模块不再响应主机的显示模块请求显示钻进模拟画面，程序模块停止周期性轮询单片机是否有钻进信号，单片机不再接收探管的数据传输模块发来的采集数据。
8.根据权利要求7所述的矿用钻孔轨迹测量仪，其特征在于，单片机收到钻孔三维模型完成消息之后，单片机还设定有透明度值，透明度值为0或1；
透明度值如果为0，表示当前区域透明，这样显示模块中显示的钻进模拟画面中透出矿层三维信息，此时单片机指令显示模块在钻进模拟画面中不透出钻头状态三维模型的三维电子罗盘数据以及矿层三维信息数据；
透明度值如果为1，表示当前区域不透明，这样显示模块中显示的钻进模拟画面中不透出矿层三维信息，此时单片机指令显示模块在钻进模拟画面中透出钻头状态三维模型的三维电子罗盘数据以及矿层三维信息数据；
单片机还响应钻头工况，当单片机收到钻头发来的更新预测钻孔轨迹信号时，单片机和程序模块根据钻头状态重构三维模型重构钻进界面，钻头接收到单片机已完成本次重构时退出控制并启动钻进；钻头状态重构三维模型包含矿层三维信息数据，单片机告知钻头当前钻头状态之后，单片机不再响应钻头主动发来的钻进信号和钻头工况，后续都由单片机与采集模块协同来提供钻进信号和钻头工况。
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