CN114004881B - 在井喷口架设引火筒的远程控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种在井喷口架设引火筒的远程控制方法，属于图像处理及距离测量技术领域，它根据旋挖钻机设计图纸定位质心，测量引火筒中心点与质心的距离；采集指定姿态下车辆状态参数，将转盘旋转角度和油缸行程数据存储在遥控器内；以测量的距离将旋挖钻机机身质心的惯性导航标定为第一导航点，将引火筒中心点标定为第二导航点；对井喷口中心点放样标记三次得三个放样点；将放样点坐标导入导航图内，确定井喷口具体位置及其中心点；控制旋挖钻机到达安全区域，且使两个导航点与井喷口中心点在一条直线上；遥控旋挖钻机到达相应位置；将引火筒与井喷口的中心点进行对接。本发明为遥控操作人员提供了远程操作的基础，对抢险体系提供了有效保障。

Description

在井喷口架设引火筒的远程控制方法
技术领域
本发明涉及一种在井喷口架设引火筒的远程控制方法，属于图像处理及距离测量技术领域。
背景技术
目前井场的井喷发生时，拆除旧井喷口的时候，需要架设引火筒，这个过程虽然具有远程遥控的旋挖钻机设备，但是引火筒和井喷口的距离关系，还是以操作人员的观察和指挥为主，由于近距离观察井喷口，温度高，有毒有害气体浓度高，极易对人体产生伤害。而且井喷口温度很高，定位导航模块如果直接安装在引火筒上则在此环境下瞬间会被烧毁，无法完成持续的测量，在此背景前提下操作人员无法在缺失精准距离关系的情况下，完成旋挖钻机的远程精准操控。
目前普通的导航精度低，偏差可能几米，井喷口大小只有十几公分，无法达到此项工作要求。目前在打桩的施工中，具有可以远程观察桩机位置和打桩点位置的成熟系统，但桩机时刻保持垂直，工作环境也不是高温环境，所以无法用来解决引火筒精准架设的问题。
因此，为了远程指导旋挖钻机设备操控，很有必要研发一种可以远距离精准描述引火筒与井喷口位置关系，并将两者之间的实时关系可视化呈现的方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种在井喷口架设引火筒的远程控制方法，能够远距离精准描述引火筒与井喷口位置关，为遥控操作人员提供远程操作的基础，对抢险体系提供了有效保障。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是：
第一方面，本发明实施例提供的一种在井喷口架设引火筒的远程控制方法，包括以下步骤：
获取应用于井控救援的旋挖钻机设计图纸，定位旋挖钻机机身的质心，测量同一水平线上引火筒的中心点与旋挖钻机机身质心的距离；
采集指定姿态下应用于井控救援的旋挖钻机的车辆状态参数，并将转盘旋转角度和油缸行程数据存储在遥控器内；
以测量的距离，将安装在旋挖钻机机身质心的惯性导航标定为第一导航点，在导航图内将引火筒的中心点标定为第二导航点；
采用全站仪（即全站型电子测距仪，Electronic Total Station）每隔90°对井喷口中心点进行放样标记三次，形成三个放样点；
将三个放样点坐标数据导入导航图内，并用一个圆将三个放样点进行贯穿，确定井喷口在导航图中的具体位置以及井喷口的中心点；
通过遥控器控制旋挖钻机到达安全区域，且使两个导航点与井喷口的中心点保持在一条直线上；
遥控旋挖钻机到达与存储在遥控器内转盘旋转角度和油缸行程数据相应的位置；
控制旋挖钻机移动引火筒，将引火筒的中心点和井喷口的中心点进行对接。
作为本实施例一种可能的实现方式，在测量同一水平线上引火筒的中心点与旋挖钻机机身质心的距离时，确保引火筒中心线垂直于水平地面。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述旋挖钻机的机身质心处安装有惯性导航模块。所述惯性导航模块可优先选择高精度惯性导航模块。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述获取应用于井控救援的旋挖钻机设计图纸，定位旋挖钻机机身的质心，包括：
将旋挖钻机调整至最终的架设引火筒的工作姿态，根据旋挖钻机的组装图纸，找到旋挖钻机的质心。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述采集指定姿态下应用于井控救援的旋挖钻机的车辆状态参数，并将转盘旋转角度和油缸行程数据存储在遥控器内，包括：
根据CAN总线传回的应用于井控救援的旋挖钻机数据，将转盘转到工作位置，且使引火筒到达指定高度后，获取此时的转盘旋转角度和油缸行程数据，并将获取转盘旋转角度和油缸行程数据存储在遥控器内。
作为本实施例一种可能的实现方式，在对井喷口中心点进行放样标记三次前，设置全站仪的水平高度，保证三个放样点的水平位置一致。
本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：
本发明通过全站仪对井喷口的快速定位，利用画图工具取其圆心，可快速设置旋挖钻机车辆的最终行驶目标。
本发明通过将高精度定位导航结合机械结构，行成一个导航，在图上显示两个定位点的效果，节约了高昂的成本费用。
本发明通过快速制作出旋挖钻机车辆到井喷口的精准导航图，为遥控操作人员提供了可以远程操作的基础，对现有的抢险体系提供了有效保障。
附图说明
图1是根据一示例性实施例示出的一种在井喷口架设引火筒的远程控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
如图1所示，本发明实施例提供的一种在井喷口架设引火筒的远程控制方法，包括以下步骤：
获取应用于井控救援的旋挖钻机设计图纸，定位旋挖钻机机身的质心，测量同一水平线上引火筒的中心点与旋挖钻机机身质心的距离；
采集指定姿态下应用于井控救援的旋挖钻机的车辆状态参数，并将转盘旋转角度和油缸行程数据存储在遥控器内；
以测量的同一水平线上引火筒的中心点与旋挖钻机机身质心的距离，将安装在旋挖钻机机身质心的惯性导航标定为第一导航点，在导航图内将引火筒的中心点标定为第二导航点，从而形成一个惯性导航在导航图上的两个点；
采用全站仪每隔90°对井喷口中心点进行放样标记三次，形成三个放样点；
将三个放样点坐标数据导入导航图内，并用一个圆将三个放样点进行贯穿，确定井喷口在导航图中的具体位置以及井喷口的中心点；
通过遥控器控制旋挖钻机到达安全区域，且使两个导航点与井喷口的中心点保持在一条直线上；
遥控旋挖钻机到达与存储在遥控器内转盘旋转角度和油缸行程数据相应的位置；
控制旋挖钻机移动引火筒，将引火筒的中心点和井喷口的中心点进行对接。
作为本实施例一种可能的实现方式，在测量同一水平线上引火筒的中心点与旋挖钻机机身质心的距离时，确保引火筒中心线垂直于水平地面。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述旋挖钻机的机身质心处安装有惯性导航模块。所述惯性导航模块可优先选择高精度惯性导航模块，通过将高精度定位导航结合机械结构，行成一个导航，在图上显示两个定位点的效果，节约了高昂的成本费用。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述获取应用于井控救援的旋挖钻机设计图纸，定位旋挖钻机机身的质心，包括：
将旋挖钻机调整至最终的架设引火筒的工作姿态，根据旋挖钻机的组装图纸，找到旋挖钻机的中心点。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述采集指定姿态下应用于井控救援的旋挖钻机的车辆状态参数，并将转盘旋转角度和油缸行程数据存储在遥控器内，包括：
根据CAN总线传回的应用于井控救援的旋挖钻机数据，将转盘转到工作位置，且使引火筒到达指定高度后，获取此时的转盘旋转角度和油缸行程数据，并将获取转盘旋转角度和油缸行程数据存储在遥控器内。
作为本实施例一种可能的实现方式，在对井喷口中心点进行放样标记三次前，设置全站仪的水平高度，保证三个放样点的水平位置一致。通过全站仪对井喷口的快速定位，利用画图工具取其圆心，可快速设置旋挖钻机车辆的最终行驶目标。
本发明通过快速制作出旋挖钻机车辆到井喷口的精准导航图，为遥控操作人员提供了可以远程操作的基础，对现有的抢险体系提供了有效保障。
本发明在实施过程中，有以下几个关键点：
（1）旋挖钻机的质心安装高精度导航，由于旋挖钻机有转盘，会造成，不同旋转角度下，质心的位置不一样的情况，所以需要将旋挖钻机调整至最终的架设引火筒的工作姿态，根据组装图纸，找到旋挖钻机的质心。
（2）旋挖钻机的车辆参数的读取通过操作全过程进行检测，根据CAN总线传回的数据，对转盘转到工作位置、引火筒到达指定高度后的转盘参数和油缸参数进行数据标记，并将其作为一个工作模型写入到车辆控制遥控器内。
（3）用全站仪对井喷口的放样，需要设置好水平高度，保证三个放样点的水平位置为一致。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种在井喷口架设引火筒的远程控制方法，其特征是，包括以下步骤：
获取应用于井控救援的旋挖钻机设计图纸，定位旋挖钻机机身的质心，测量同一水平线上引火筒的中心点与旋挖钻机机身质心的距离；
采集指定姿态下应用于井控救援的旋挖钻机的车辆状态参数，并将转盘旋转角度和油缸行程数据存储在遥控器内；
以测量的距离，将安装在旋挖钻机机身质心的惯性导航标定为第一导航点，在导航图内将引火筒的中心点标定为第二导航点；
采用全站仪每隔90°对井喷口中心点进行放样标记三次，形成三个放样点；
将三个放样点坐标数据导入导航图内，并用一个圆将三个放样点进行贯穿，确定井喷口在导航图中的具体位置以及井喷口的中心点；
通过遥控器控制旋挖钻机到达安全区域，且使两个导航点与井喷口的中心点保持在一条直线上；
遥控旋挖钻机到达与存储在遥控器内转盘旋转角度和油缸行程数据相应的位置；
控制旋挖钻机移动引火筒，将引火筒的中心点和井喷口的中心点进行对接。
2.根据权利要求1所述的在井喷口架设引火筒的远程控制方法，其特征是，在测量同一水平线上引火筒的中心点与旋挖钻机机身质心的距离时，确保引火筒中心线垂直于水平地面。
3.根据权利要求1所述的在井喷口架设引火筒的远程控制方法，其特征是，所述获取应用于井控救援的旋挖钻机设计图纸，定位旋挖钻机机身的质心，包括：
将旋挖钻机调整至最终的架设引火筒的工作姿态，根据旋挖钻机设计图纸，找到旋挖钻机的质心。
4.根据权利要求1所述的在井喷口架设引火筒的远程控制方法，其特征是，所述采集指定姿态下应用于井控救援的旋挖钻机的车辆状态参数，并将转盘旋转角度和油缸行程数据存储在遥控器内，包括：
根据CAN总线传回的应用于井控救援的旋挖钻机数据，将转盘转到工作位置，且使引火筒到达指定高度后，获取此时的转盘旋转角度和油缸行程数据，并将获取转盘旋转角度和油缸行程数据存储在遥控器内。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的在井喷口架设引火筒的远程控制方法，其特征是，在对井喷口中心点进行放样标记三次前，设置全站仪的水平高度，保证三个放样点的水平位置一致。
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