CN114332354A - 钻孔三维数据计算的成图方法 - Google Patents

钻孔三维数据计算的成图方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114332354A
CN114332354A CN202111454703.8A CN202111454703A CN114332354A CN 114332354 A CN114332354 A CN 114332354A CN 202111454703 A CN202111454703 A CN 202111454703A CN 114332354 A CN114332354 A CN 114332354A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
drilling
data information
dimensional
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111454703.8A
Other languages
English (en)
Inventor
董焕懿
李文军
马腾跃
韩卫忠
汪晓芳
赵亮
王小龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaibei Mining Co Ltd
Original Assignee
Huaibei Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaibei Mining Co Ltd filed Critical Huaibei Mining Co Ltd
Priority to CN202111454703.8A priority Critical patent/CN114332354A/zh
Publication of CN114332354A publication Critical patent/CN114332354A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

本申请提供了钻孔三维数据计算的成图方法,包括有以下方法步骤:S1、矿井下进行钻孔操作,并且获取数据信息;S2、将再钻孔过程中采集到的数据信息通过井下工业环网进行传输;S3、在地面设备进行接收数据信息前,对数据信息进行预处理;S4、然后将数据信息输入到全数据处理法的钻孔轨迹处理软件进行绘图;本发明采现有工业环网搭建钻孔数据传输系统,实现成孔后轨迹数据的实时上传,采用基于全数据处理法的钻孔轨迹处理软件,实现钻孔群轨迹及煤层分布的三维显示,通过统计分析钻孔测量数据,总结钻场钻孔偏移规律,根据偏移规律和钻孔覆盖盲区,指导后续钻孔的设计与施工。

Description

钻孔三维数据计算的成图方法
技术领域
本申请涉及煤矿技术领域,具体而言,涉及钻孔三维数据计算的成图方法。
背景技术
矿区地质条件复杂,煤与瓦斯突出严重。煤与瓦斯突出是影响各个煤矿安全的重大隐患。为消除及减轻煤与瓦斯突出的风险,目前各个煤矿普遍采用坑道钻机施工瓦斯抽放钻孔进行瓦斯预抽,通过预抽采瓦斯降低煤层中的瓦斯压力,以有效预防煤与瓦斯突出事故的发生。
目前,煤矿井下钻孔施工方式有定向钻进、回转钻进。定向钻进技术由于钻孔轨迹可调可控,在煤矿井下取得了良好的应用效果,但其价格昂贵、施工工艺复杂,淮北矿业集团所属各个煤矿大部分钻孔仍采用回转钻进施工方式。
在回转钻进施工中,通常采用随钻轨迹仪进行钻孔轨迹测量。随钻轨迹仪在钻进停止过程中进行定点测量,将采集到的姿态数据保存在测量探管内,钻进完成提钻后导出存储的数据,经过处理得到钻孔轨迹。由于随钻轨迹仪测量效率高、操作简单,在煤矿井下得到广泛的应用。
但随钻轨迹仪处理数据的不足之处也很明显:
(1)随钻轨迹仪所成的上下偏差及左右偏差图是二维图形,无法直观反映钻孔轨迹在三维空间中的形态。
(2)随钻轨迹仪只能实现单个钻孔的轨迹成图,无法同时显示多个钻孔轨迹,无法确定多个钻孔之间的位置关系。
(3)目前的测斜仪数据只能人工带上井后进行数据分析,不能将测量的数据实时上传至地面进行数据处理、分析和管理,无法及时指导后续钻孔施工。
(4)现场钻孔施工实践表明,钻孔施工过程中存在人工记录孔深不准确、钻孔偏斜等问题,造成钻孔轨迹、落点发生位移,精度难以达到设计要求,形成未知、不可控制盲区,影响瓦斯防治等灾害治理效果,重大灾害难以精准防控。
发明内容
为了弥补以上不足,本申请提供了钻孔三维数据计算的成图方法,旨在改善常规的随钻轨迹仪所成的上下偏差及左右偏差图是二维图形,无法直观反映钻孔轨迹在三维空间中的形态,随钻轨迹仪只能实现单个钻孔的轨迹成图,无法同时显示多个钻孔轨迹,无法确定多个钻孔之间的位置关系,目前的测斜仪数据只能人工带上井后进行数据分析,不能将测量的数据实时上传至地面进行数据处理、分析和管理,无法及时指导后续钻孔施工,现场钻孔施工实践表明,钻孔施工过程中存在人工记录孔深不准确、钻孔偏斜等问题,造成钻孔轨迹、落点发生位移,精度难以达到设计要求,形成未知、不可控制盲区,影响瓦斯防治等灾害治理效果,重大灾害难以精准防控。
本申请实施例提供了钻孔三维数据计算的成图方法,包括有以下方法步骤:
S1、矿井下进行钻孔操作,并且获取数据信息:在矿井下通过钻孔设备实现对钻孔操作,且在钻孔的时候,实现对钻孔过程进行数据采集;
S2、将再钻孔过程中采集到的数据信息通过井下工业环网进行传输:通过井下工业环网实现对采集到的数据信息进行传输会到地面,并且在传输前实现对数据信息进行前置放大处理;
S3、在地面设备进行接收数据信息前,对数据信息进行预处理:在数据信息传输到地面设备上的时候,先对数据信息进行接收和预处理,有效的降低数据传输中携带的杂波;
S4、然后将数据信息输入到全数据处理法的钻孔轨迹处理软件进行绘图:将预处理后的数据信息传输处理设备中,并且处理设备通过全数据处理法的钻孔轨迹处理软件实现对数据信息进行处理,并且实现对数据信息进行三维模型搭建。
在上述实现过程中,基于全数据分析法的钻孔轨迹在线监测技术与系统,借助已有的井下工业环网实现钻孔数据从井下钻场到地面监控机的实时传输,利用自主开发的全数据分析法钻孔轨迹数据处理软件,完成钻场煤岩界面、煤层厚度与走向及钻孔群轨迹等的三维显示,基于全数据分析法的钻孔轨迹在线监测技术为确定钻进盲区,指导钻孔施工提供了直观且科学的依据,具有研究与应用的现实价值。采用YZG7随钻轨迹仪或YQG1轨迹仪实现钻孔轨迹数据测量,借用现有工业环网搭建钻孔数据传输系统,实现成孔后轨迹数据的实时上传,采用基于全数据处理法的钻孔轨迹处理软件,实现钻孔群轨迹及煤层分布的三维显示,直观展示钻场各个钻孔的实际轨迹。通过统计分析钻孔测量数据,总结钻场钻孔偏移规律,根据偏移规律和钻孔覆盖盲区,指导后续钻孔的设计与施工,减小或消除瓦斯抽采钻孔覆盖盲区。
在一种具体的实施方案中,所述S1中的钻孔过程的时候,根据数据库中的矿井数据和钻孔数据信息实现对钻孔点的范围进行确定,并且通过数据分析能够清晰明确的得出钻孔点的方向和深度。
在上述实现过程中,通过已有的矿井数据信息实现对钻孔点进行确定,并且实现对钻孔点的方向和深度进行计算预测。
在一种具体的实施方案中,所述S1中的钻孔过程的数据采集采用的是YZG7随钻轨迹仪或YQG1轨迹仪实现钻孔轨迹数据测量,并且通过采用泥浆脉冲信号进行检测。
在上述实现过程中,通过多种检测设备实现对钻孔轨迹数据进行测量,以及采用泥浆脉冲信号对压力进行检测,便于对钻孔的数据进行采集。
在一种具体的实施方案中,所述泥浆脉冲信号在进行传输处理的时候采用的是曼彻斯特编码的泥浆脉冲信号分析,所述曼彻斯特编码的泥浆脉冲信号分析采用的是NLMS自适应滤波的方法去除噪声。
在上述实现过程中,矿井下的作业在运行的时候,普遍会存在的其他机械设备的震荡等容易产生杂波影响。
在一种具体的实施方案中,所述NLMS自适应滤波具有较好的适应性、运算量较小、收敛速度较快,且NLMS自适应滤波的计算公式如下:
Figure BDA0003379637180000051
x(n)为含同步噪声信号,d(n)为事先设置的训练序列,采用的为同步头数据为“01111110”,mu采用0.001,w(n)采用长度为50,初始化为0。
在上述实现过程中,通过NLMS自适应滤波可以有效的实现对泥浆脉冲信号进行滤波处理。
在一种具体的实施方案中,所述NLMS自适应滤波在进行滤波处理后采用聚类算法识别样本模型,且聚类识别计算如下:参考模型特征向量为Xi=(xi1,xi2,…xin)T,经过NLMS处理后的实时采样泥浆脉冲特征向量为Xj=(xj1,xj2,…xjn)T,采用欧式距离、特征是二值是的夹角余弦和具有二值特征的Tanimoto方法来计算两类数据的相识程度,
欧式距离D:
Figure BDA0003379637180000052
特征是二值时的夹角余弦S:
Figure BDA0003379637180000061
二值特征的Tanimoto测度T:
Figure BDA0003379637180000062
在上述实现过程中,为了实现对泥浆脉冲信号进行模型识别,进而有效的实现对泥浆脉冲信号进行模型处理,提高数据的精准性。
在一种具体的实施方案中,所述S2中的井下工业环网在进行进行数据传输的时候,将传输数据的线缆连接井下工业环网中的分布式网络节点进行通讯连接,且传输数据的线缆采用的是光纤线缆,减少环境中的干扰波的影响。
在上述实现过程中,可以实现有效的数据信息传输,并且分布式网络节点的设定,可以提高数据传输的稳定性,减少干扰。
在一种具体的实施方案中,所述S3中的数据信息进行预处理即是对数据信息进行接收和滤波处理,所述滤波处理采用的是算术平均滤波,所述算术平均滤波是在采样周期T内,对测量信号y进行m次采样,把m个采样值相加后的算术平均值作为本次的有效采样值,即
Figure BDA0003379637180000063
采样次数m值决定了信号的平滑度和灵敏度,提高m的值,提高平滑度,但系统的灵敏度随之降低。
在上述实现过程中,在进行数据信息的接收前,先对数据信息进行滤波处理,降低数据信息中的杂波影响,提高数据的精准度。
在一种具体的实施方案中,所述S4中的全数据处理法的钻孔轨迹处理软件的数据输入步骤如下:
S401、处理设备接收传输的数据信息,然后将数据信息存储在数据库中;
S402、将数据导入到EXCEL表格中,并且将数据信息表格进行打开;
S403、然后实现对数据信息进行有效的处理,并且实现对三维坐标进行转换;
S404、然后将三维坐标转换后的数据信息输入到全数据处理法的钻孔轨迹处理软件进行形成三维图。
在上述实现过程中,为了实现处理后的数据信息进行转换,进而实现对三维模型图进行建立。
在一种具体的实施方案中,所述S4中三维模型搭建后,地面的监控平台根据三维模型实现对钻场煤岩界面、煤层厚度与走向及钻孔群轨迹进行观察,并且通过通讯模块实现对矿井下的工作进行确定钻进盲区,指导钻孔施工提供了直观且科学的依据。
在上述实现过程中,通过三维模型图的建立,可以实现对矿井下的作业情况进行指导,提高作业的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1是本申请实施方式提供的方法步骤流程示意图;
图2为本申请实施方式提供的全数据处理法的钻孔轨迹处理软件的数据输入步骤流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施方式中的附图,对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本申请一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本申请保护的范围。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参阅图1-2,本申请提供钻孔三维数据计算的成图方法,包括有以下方法步骤:
S1、矿井下进行钻孔操作,并且获取数据信息:在矿井下通过钻孔设备实现对钻孔操作,且在钻孔的时候,实现对钻孔过程进行数据采集;
S2、将再钻孔过程中采集到的数据信息通过井下工业环网进行传输:通过井下工业环网实现对采集到的数据信息进行传输会到地面,并且在传输前实现对数据信息进行前置放大处理;
S3、在地面设备进行接收数据信息前,对数据信息进行预处理:在数据信息传输到地面设备上的时候,先对数据信息进行接收和预处理,有效的降低数据传输中携带的杂波;
S4、然后将数据信息输入到全数据处理法的钻孔轨迹处理软件进行绘图:将预处理后的数据信息传输处理设备中,并且处理设备通过全数据处理法的钻孔轨迹处理软件实现对数据信息进行处理,并且实现对数据信息进行三维模型搭建。
在上述实现过程中,基于全数据分析法的钻孔轨迹在线监测技术与系统,借助已有的井下工业环网实现钻孔数据从井下钻场到地面监控机的实时传输,利用自主开发的全数据分析法钻孔轨迹数据处理软件,完成钻场煤岩界面、煤层厚度与走向及钻孔群轨迹等的三维显示,基于全数据分析法的钻孔轨迹在线监测技术为确定钻进盲区,指导钻孔施工提供了直观且科学的依据,具有研究与应用的现实价值。采用YZG7随钻轨迹仪或YQG1轨迹仪实现钻孔轨迹数据测量,借用现有工业环网搭建钻孔数据传输系统,实现成孔后轨迹数据的实时上传,采用基于全数据处理法的钻孔轨迹处理软件,实现钻孔群轨迹及煤层分布的三维显示,直观展示钻场各个钻孔的实际轨迹。通过统计分析钻孔测量数据,总结钻场钻孔偏移规律,根据偏移规律和钻孔覆盖盲区,指导后续钻孔的设计与施工,减小或消除瓦斯抽采钻孔覆盖盲区。
在具体的实施方案中,所述S1中的钻孔过程的时候,根据数据库中的矿井数据和钻孔数据信息实现对钻孔点的范围进行确定,并且通过数据分析能够清晰明确的得出钻孔点的方向和深度,通过已有的矿井数据信息实现对钻孔点进行确定,并且实现对钻孔点的方向和深度进行计算预测。
在实施方案中,所述S1中的钻孔过程的数据采集采用的是YZG7随钻轨迹仪或YQG1轨迹仪实现钻孔轨迹数据测量,并且通过采用泥浆脉冲信号进行检测,通过多种检测设备实现对钻孔轨迹数据进行测量,以及采用泥浆脉冲信号对压力进行检测,便于对钻孔的数据进行采集。
在一种具体的实施方案中,所述泥浆脉冲信号在进行传输处理的时候采用的是曼彻斯特编码的泥浆脉冲信号分析,所述曼彻斯特编码的泥浆脉冲信号分析采用的是NLMS自适应滤波的方法去除噪声。矿井下的作业在运行的时候,普遍会存在的其他机械设备的震荡等容易产生杂波影响。所述NLMS自适应滤波具有较好的适应性、运算量较小、收敛速度较快,且NLMS自适应滤波的计算公式如下:
Figure BDA0003379637180000121
x(n)为含同步噪声信号,d(n)为事先设置的训练序列,采用的为同步头数据为“01111110”,mu采用0.001,w(n)采用长度为50,初始化为0。通过NLMS自适应滤波可以有效的实现对泥浆脉冲信号进行滤波处理。所述NLMS自适应滤波在进行滤波处理后采用聚类算法识别样本模型,且聚类识别计算如下:参考模型特征向量为Xi=(xi1,xi2,…xin)T,经过NLMS处理后的实时采样泥浆脉冲特征向量为Xj=(xj1,xj2,…xjn)T,采用欧式距离、特征是二值是的夹角余弦和具有二值特征的Tanimoto方法来计算两类数据的相识程度,
欧式距离D:
Figure BDA0003379637180000122
特征是二值时的夹角余弦S:
Figure BDA0003379637180000131
二值特征的Tanimoto测度T:
Figure BDA0003379637180000132
为了实现对泥浆脉冲信号进行模型识别,进而有效的实现对泥浆脉冲信号进行模型处理,提高数据的精准性。
在实施时,所述S2中的井下工业环网在进行进行数据传输的时候,将传输数据的线缆连接井下工业环网中的分布式网络节点进行通讯连接,且传输数据的线缆采用的是光纤线缆,减少环境中的干扰波的影响,可以实现有效的数据信息传输,并且分布式网络节点的设定,可以提高数据传输的稳定性,减少干扰。
在具体的方案中,所述S3中的数据信息进行预处理即是对数据信息进行接收和滤波处理,所述滤波处理采用的是算术平均滤波,所述算术平均滤波是在采样周期T内,对测量信号y进行m次采样,把m个采样值相加后的算术平均值作为本次的有效采样值,即
Figure BDA0003379637180000133
采样次数m值决定了信号的平滑度和灵敏度,提高m的值,提高平滑度,但系统的灵敏度随之降低,在进行数据信息的接收前,先对数据信息进行滤波处理,降低数据信息中的杂波影响,提高数据的精准度。
在具体实施时,所述S4中的全数据处理法的钻孔轨迹处理软件的数据输入步骤如下:
S401、处理设备接收传输的数据信息,然后将数据信息存储在数据库中;
S402、将数据导入到EXCEL表格中,并且将数据信息表格进行打开;
S403、然后实现对数据信息进行有效的处理,并且实现对三维坐标进行转换;
S404、然后将三维坐标转换后的数据信息输入到全数据处理法的钻孔轨迹处理软件进行形成三维图。
为了实现处理后的数据信息进行转换,进而实现对三维模型图进行建立。
在实施方案中,所述S4中三维模型搭建后,地面的监控平台根据三维模型实现对钻场煤岩界面、煤层厚度与走向及钻孔群轨迹进行观察,并且通过通讯模块实现对矿井下的工作进行确定钻进盲区,指导钻孔施工提供了直观且科学的依据,通过三维模型图的建立,可以实现对矿井下的作业情况进行指导,提高作业的安全性。
具体的,该钻孔三维数据计算的成图方法的工作原理:
第一步、矿井下进行钻孔操作,并且获取数据信息:在矿井下通过钻孔设备实现对钻孔操作,且在钻孔的时候,实现对钻孔过程进行数据采集;
第二步、将再钻孔过程中采集到的数据信息通过井下工业环网进行传输:通过井下工业环网实现对采集到的数据信息进行传输会到地面,并且在传输前实现对数据信息进行前置放大处理;
第三步、在地面设备进行接收数据信息前,对数据信息进行预处理:在数据信息传输到地面设备上的时候,先对数据信息进行接收和预处理,有效的降低数据传输中携带的杂波;
第四步、然后将数据信息输入到全数据处理法的钻孔轨迹处理软件进行绘图:将预处理后的数据信息传输处理设备中,并且处理设备通过全数据处理法的钻孔轨迹处理软件实现对数据信息进行处理,并且实现对数据信息进行三维模型搭建。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.钻孔三维数据计算的成图方法,其特征在于,包括有以下方法步骤:
S1、矿井下进行钻孔操作,并且获取数据信息:在矿井下通过钻孔设备实现对钻孔操作,且在钻孔的时候,实现对钻孔过程进行数据采集;
S2、将再钻孔过程中采集到的数据信息通过井下工业环网进行传输:通过井下工业环网实现对采集到的数据信息进行传输会到地面,并且在传输前实现对数据信息进行前置放大处理;
S3、在地面设备进行接收数据信息前,对数据信息进行预处理:在数据信息传输到地面设备上的时候,先对数据信息进行接收和预处理,有效的降低数据传输中携带的杂波;
S4、然后将数据信息输入到全数据处理法的钻孔轨迹处理软件进行绘图:将预处理后的数据信息传输处理设备中,并且处理设备通过全数据处理法的钻孔轨迹处理软件实现对数据信息进行处理,并且实现对数据信息进行三维模型搭建。
2.根据权利要求1所述的钻孔三维数据计算的成图方法,其特征在于,所述S1中的钻孔过程的时候,根据数据库中的矿井数据和钻孔数据信息实现对钻孔点的范围进行确定,并且通过数据分析能够清晰明确的得出钻孔点的方向和深度。
3.根据权利要求1所述的钻孔三维数据计算的成图方法,其特征在于,所述S1中的钻孔过程的数据采集采用的是YZG7随钻轨迹仪或YQG1轨迹仪实现钻孔轨迹数据测量,并且通过采用泥浆脉冲信号进行检测。
4.根据权利要求3所述的钻孔三维数据计算的成图方法,其特征在于,所述泥浆脉冲信号在进行传输处理的时候采用的是曼彻斯特编码的泥浆脉冲信号分析,所述曼彻斯特编码的泥浆脉冲信号分析采用的是NLMS自适应滤波的方法去除噪声。
5.根据权利要求4所述的钻孔三维数据计算的成图方法,其特征在于,所述NLMS自适应滤波具有较好的适应性、运算量较小、收敛速度较快,且NLMS自适应滤波的计算公式如下:
Figure FDA0003379637170000021
x(n)为含同步噪声信号,d(n)为事先设置的训练序列,采用的为同步头数据为“01111110”,mu采用0.001,w(n)采用长度为50,初始化为0。
6.根据权利要求5所述的钻孔三维数据计算的成图方法,其特征在于,所述NLMS自适应滤波在进行滤波处理后采用聚类算法识别样本模型,且聚类识别计算如下:参考模型特征向量为Xi=(xi1,xi2,…xin)T,经过NLMS处理后的实时采样泥浆脉冲特征向量为Xj=(xj1,xj2,…xjn)T,采用欧式距离、特征是二值是的夹角余弦和具有二值特征的Tanimoto方法来计算两类数据的相识程度,
欧式距离D:
Figure FDA0003379637170000031
特征是二值时的夹角余弦S:
Figure FDA0003379637170000032
二值特征的Tanimoto测度T:
Figure FDA0003379637170000033
7.根据权利要求1所述的钻孔三维数据计算的成图方法,其特征在于,所述S2中的井下工业环网在进行进行数据传输的时候,将传输数据的线缆连接井下工业环网中的分布式网络节点进行通讯连接,且传输数据的线缆采用的是光纤线缆,减少环境中的干扰波的影响。
8.根据权利要求1所述的钻孔三维数据计算的成图方法,其特征在于,所述S3中的数据信息进行预处理即是对数据信息进行接收和滤波处理,所述滤波处理采用的是算术平均滤波,所述算术平均滤波是在采样周期T内,对测量信号y进行m次采样,把m个采样值相加后的算术平均值作为本次的有效采样值,即
Figure FDA0003379637170000041
采样次数m值决定了信号的平滑度和灵敏度,提高m的值,提高平滑度,但系统的灵敏度随之降低。
9.根据权利要求1所述的钻孔三维数据计算的成图方法,其特征在于,所述S4中的全数据处理法的钻孔轨迹处理软件的数据输入步骤如下:
S401、处理设备接收传输的数据信息,然后将数据信息存储在数据库中;
S402、将数据导入到EXCEL表格中,并且将数据信息表格进行打开;
S403、然后实现对数据信息进行有效的处理,并且实现对三维坐标进行转换;
S404、然后将三维坐标转换后的数据信息输入到全数据处理法的钻孔轨迹处理软件进行形成三维图。
10.根据权利要求1所述的钻孔三维数据计算的成图方法,其特征在于,所述S4中三维模型搭建后,地面的监控平台根据三维模型实现对钻场煤岩界面、煤层厚度与走向及钻孔群轨迹进行观察,并且通过通讯模块实现对矿井下的工作进行确定钻进盲区,指导钻孔施工提供了直观且科学的依据。
CN202111454703.8A 2021-11-29 2021-11-29 钻孔三维数据计算的成图方法 Pending CN114332354A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111454703.8A CN114332354A (zh) 2021-11-29 2021-11-29 钻孔三维数据计算的成图方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111454703.8A CN114332354A (zh) 2021-11-29 2021-11-29 钻孔三维数据计算的成图方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114332354A true CN114332354A (zh) 2022-04-12

Family

ID=81048553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111454703.8A Pending CN114332354A (zh) 2021-11-29 2021-11-29 钻孔三维数据计算的成图方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114332354A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116146193A (zh) * 2023-04-21 2023-05-23 中国地质大学(北京) 深地工程复杂地层多源信息随钻监测与传输系统及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116146193A (zh) * 2023-04-21 2023-05-23 中国地质大学(北京) 深地工程复杂地层多源信息随钻监测与传输系统及方法
CN116146193B (zh) * 2023-04-21 2023-09-08 中国地质大学(北京) 深地工程复杂地层多源信息随钻监测与传输系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107605536B (zh) 基于多源信息融合的煤与瓦斯突出实时预警装置与方法
US5771170A (en) System and program for locating seismic events during earth fracture propagation
US11162349B2 (en) Systems and methods for geosteering during well drilling
CN104956240B (zh) 快速地层倾角估计系统和方法
CN211291565U (zh) 一种隧道施工动态监测和预警系统
US11526977B2 (en) Methods for transmitting data acquired downhole by a downhole tool
CN104453857B (zh) 一种小井斜下井斜和工具面角动态测量方法及装置
CN114320267A (zh) 数据库管理的钻孔深度计算方法
CN109405880A (zh) 一种浅部采空区地表与地下相结合监测预警系统及方法
CN104159087A (zh) 钻机现场监控平台
CN114332354A (zh) 钻孔三维数据计算的成图方法
CN102644457B (zh) 一种随钻邻井距离计算方法
CN115279990A (zh) 基于到油-水接触面的距离的自动地质导向
CN113074695A (zh) 一种基于掌子面三维变形监测的隧道稳定性判释方法
CN107703538A (zh) 地下不良地质勘测数据采集分析系统及方法
CN104234702A (zh) 存储式测井仪器位置的获取方法和装置
CN104655191B (zh) 一种消落带库岸多参数立体化监测方法及监测探头
CN114297950A (zh) 一种承压含水松散层区域失水压缩量分布的计算方法
CN112034530A (zh) 一种房柱式采空区勘查系统及方法
CN115492639A (zh) 一种煤巷掘进工作面煤与瓦斯突出预警方法
US20210381365A1 (en) Borehole localization relative to objects and subterranrean formations
CN203669857U (zh) 一种基于微震监测的钻头轨迹显示装置
NO20210990A1 (en) Borehole localization relative to objects and subterranean formations
RU2673093C2 (ru) Способ экспресс-определения характеристик призабойной зоны пласта, применяемый при освоении скважины
CN114293936B (zh) 一种钻机钻进状态监测装置及监测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination