CN114706132B - 一种地下电缆探测装置及钻探一体设备的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种地下电缆探测装置及钻探一体设备的制作方法,地下电缆探测装置包括信号接收机和钻探一体设备;钻探一体设备包括水钻头、水钻杆以及设置在水钻杆内的电子探测组件,水钻头与水钻杆的端部固定连接,用于钻孔;电子探测组件与信号接收机信号连接,信号探测模块包括一个检测单元和若干屏蔽单元,检测单元的朝向与屏蔽单元的朝向不同,使电子探测组件跟随水钻杆转动的过程,检测单元朝向目标电缆时磁感应信号最强,屏蔽单元用于屏蔽其他方向的磁感应信号。其优点在于,在打钻孔的同时,利用水钻杆内的电子探测组件检测地下电缆的位置,在转动过程中的某个时间点检测到的磁感应信号最强,则此时检测单元的朝向就是地下目标电缆的方位。

Description

一种地下电缆探测装置及钻探一体设备的制作方法
技术领域
本发明涉及电缆定位技术领域,特别是涉及一种地下电缆探测装置及钻探一体设备的制作方法。
背景技术
随着城市建设,地下电缆的分布越来越密集,而由于施工项目、施工单位不同,导致地下电缆记录信息残缺不全,导致后续施工单元施工时无法准确确定地下电缆的位置。因城建施工引起的管线事故以及管线渗漏引发的地面塌陷等现象时有发生,不但造成重大经济损失,甚至造成人员伤亡。
地下电缆的定位探测技术很多,比如利用管线探测仪进行电缆定位的方法:发射机产生一个交变电磁场,并施加到管线,该电磁信号沿管线传播;接收机内部的线圈感应到这个交变的电磁场,从而探测到地下管线的走向、位置和深度;遇到地面深度很深对信号的的衰减干扰很大的时候。地面探测往往不能非常精准。这时候需要使用探孔设备在从地上打一个钻孔到地下。再将探测器深入到孔里面探测,这样就可以非常精准的探测到电缆的准确位置。传统的方式是先使用钻孔设备打一个孔,并在孔壁防止套管防止泥沙将孔回填了孔;再将探测器放入到孔内。这样的探钻方法效率较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷,从而提供一种地下电缆探测装置及钻探一体设备的制作方法。
为实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种地下电缆探测装置,包括信号接收机和钻探一体设备;
所述钻探一体设备包括水钻头、水钻杆以及设置在所述水钻杆内的电子探测组件,所述水钻头与所述水钻杆的端部固定连接,用于钻孔;所述电子探测组件与所述信号接收机信号连接,用于将所述电子探测组件采集到的磁感应信号发送至所述信号接收机;
所述信号接收机接收所述电子探测组件采集到的磁感应信号并处理,确定所述地下电缆的位置;其中,
所述电子探测组件包括用于检测磁感应信号的信号探测模块和用于将检测信号对外发送的信号发送单元,所述信号发送单元与所述信号接收机通讯连接;
所述信号探测模块包括一个检测单元和若干屏蔽单元,所述检测单元的朝向与所述屏蔽单元的朝向不同,使所述电子探测组件跟随所述水钻杆转动的过程,所述检测单元朝向目标电缆时磁感应信号最强,所述屏蔽单元用于屏蔽其他方向的磁感应信号。
优选地,所述水钻杆包括第一连接管、中管、第二连接管和外护组件,所述第一连接管、所述中管、所述第二连接管为用于输出高压水的中空管;
所述第一连接管的一端与所述中管密封固定连接,所述第二连接管的一端与所述中管远离所述第一连接管的端部密封固定连接,另一端与所述水钻头密封固定连接,用于将高压水输入所述水钻头;所述外护组件套设在所述中管的外围,且分别与所述第一连接管和所述第二连接管固定连接;
所述电子探测组件固定在所述中管的外周,且位于所述外护组件的内侧。
优选地,所述外护组件包括若干外接支撑板和外护套,若干所述外接支撑板周向均布在所述中管的外围,且所述外接支撑板的两端分别与所述第一连接管和所述第二连接管固定连接,所述外接支撑板的中部内侧与所述中管的外壁抵接,外侧与所述外护套的内壁抵接;所述外护套套设在所述外接支撑板的外周,且两端分别与所述第一连接管和第二连接管固定连接;
若干所述外接支撑板将所述中管和所述外护套之间分隔成若干夹槽,所述检测单元位于其中一个所述夹槽中,其他的所述夹槽中分别设有一所述屏蔽单元。
优选地,所述外护套上设有开槽,所述开槽与所述检测单元的位置对应。
优选地,所述信号发送单元与所述信号接收机通过信号通讯线连接,
钻探一体设备还包括延长杆,所述延长杆连接所述水钻杆与地面设备,所述延长杆与所述外护套连接,所述延长杆内设有过线间隙;所述外护套与所述第一连接管的外壁之间设有过线槽,当所述延长杆与所述水钻杆固定时,所述过线槽与所述过线间隙连通。
优选地,所述信号通讯线包括外套金属层和内金属丝,所述外套金属层作为负极,所述内金属丝作为正极,分别与所述信号接收机和所述信号发送单元电连接,作为所述电子探测组件的电源线和通讯线。
优选地,所述信号接收机包括控制模块、供能模块和信号通讯模块,所述控制模块分别与所述供能模块和信号通讯模块连接,所述供能模块通过所述信号通讯线连接所述电子探测组件以供电;所述信号通讯模块通过所述信号通讯线连接所述电子探测组件以进行信号传输;
所述控制模块采用分时工作模式,控制所述供能模块和所述信号通讯模块分时工作。
优选地,所述第一连接管和所述第二连接管的内径与外径均相同;
所述中管的外径与所述第一连接管和所述第二连接管的内径相适配,使所述中管的两端分别插接在所述第一连接管和所述第二连接管中并密封;
所述中管的管壁厚度小于所述第一连接管和所述第二连接管的管壁厚度,所述外护套的管壁厚度小于所述第一连接管和所述第二连接管的管壁厚度,所述外接支撑板的高度等于所述外护套的内径与所述中管的外径之差的二分之一。
优选地,所述外接支撑板的两端具有第一引导斜面,所述第一引导斜面由所述第一连接管和所述第二连接管的外壁朝向所述外接支撑板的外侧面延伸;
所述外护套的两端具有第二引导斜面,所述第二引导斜面由所述第一连接管和所述第二连接管的外壁朝向所述外护套的外侧面延伸。
为实现上述目的,本发明还公开了如下技术方案:
一种钻探一体设备的制作方法,制作上述的钻探一体设备,钻探一体设备包括水钻头、水钻杆以及设置在所述水钻杆内的电子探测组件,所述水钻杆包括第一连接管、中管、第二连接管和外护组件,所述外护组件包括若干外接支撑板和外护套,
包括如下步骤:
步骤一.制作所需长度的第一连接管和第二连接管;
步骤二.将中管的两端分别插入第一连接管和第二连接管的端部;
步骤三.制作外接支撑板,并将若干外接支撑板周向均布在中管的外周,并将外接支撑板的两端分别与第一连接管和第二连接管的外壁焊接固定;
步骤四.在外接支撑板形成的夹槽中安装检测单元或屏蔽单元,检测单元的朝向与屏蔽单元的朝向不同;
步骤五.采用激光切割制作外护套,在外护套的外壁上开槽,将外护套套设在外接支撑板的外侧,将信号通讯线从夹槽中伸出外护套;
步骤六.采用激光切割制作外护套的第二引导斜面,将不锈钢板切割成扇形,并与外护套的外壁和第一连接管、第二连接管的外壁焊接固定,形成第二引导斜面;在外护套的外壁和第一连接管的外壁之间预留过线槽,并将信号通讯线从过线槽中穿过;
步骤七.将水钻头与第二连接管固定连接,将延长管与外护套的外壁固定连接,接通信号通讯线。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
上述技术方案中所提供的地下电缆探测装置,利用钻探一体设备,在打钻孔的同时,利用水钻杆内的电子探测组件检测地下电缆的位置,无需像现有技术中的先钻孔,再设置护套,最后下探测棒的方法,操作更简单;地下电缆在通电时会产生磁场,对外发送磁感应信号,电子探测组件可检测到磁感应信号并发送至信号接收机来判断地下电缆位置,同时,信号探测模块包括一个检测单元和若干屏蔽单元,屏蔽单元用于屏蔽其他方向的磁感应信号,只有当检测单元朝向地下目标电缆时,才能检测到最强的磁感应信号;且电子探测组件跟水冲钻结合,可利用水冲钻的转动设备转动,在转动过程中的某个时间点检测到的磁感应信号最强,则此时检测单元的朝向就是地下目标电缆的方位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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方式,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为本发明的实施方式中提供的地下电缆探测装置的示意图。
图2为本发明的实施方式中提供的水钻杆的示意图。
图3为图2所示的水钻杆的横截面示意图。
图4为图2所示的水钻杆的竖截面示意图。
图5为图2所示的水钻杆的内部结构示意图。
图6为图2所示的水钻杆的爆炸结构示意图。
图7为本发明实施例的信号通讯线的示意图。
附图标记说明:
1、目标电缆;
2、水钻头;
3、水钻杆;31、第一连接管;32、中管;33、第二连接管;34、外接支撑板;341、第一引导斜面;342、夹槽;35、外护套;351、第二引导斜面;352、过线槽;353、开槽;36、延长杆;361、过线间隙;
4、电子探测组件;41、检测单元;42、屏蔽单元;44、信号通讯线;441、外套金属层;442、内金属丝;
5、信号接收机;51、控制模块;52、供能模块;53、信号通讯模块。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如附图1所示,本发明实施例提供了一种地下电缆探测装置,包括信号接收机5和钻探一体设备,钻探一体设备包括水钻头2、水钻杆3以及设置在水钻杆3内的电子探测组件4,水钻头2与水钻杆3的端部固定连接,用于钻孔;电子探测组件4与信号接收机5信号连接,用于将电子探测组件4采集到的磁感应信号发送至信号接收机5;信号接收机5接收电子探测组件4采集到的磁感应信号并处理,确定地下电缆的位置。
本实施例的钻探一体设备为水冲钻与电子探测组件4的结合,包括水冲钻原有的动力设备、水管等,其中的水钻头2也为原有结构,具体结构在此不再赘述。本实施例对水钻杆3进行了结构改进,以安装电子探测组件4且不影响水冲钻的正常使用。
由于钻孔也小,钻探的难度越低,因此,水钻头2和水钻杆3的尺寸不宜过大,同时,电子探测组件4也占有一定的空间,为保证电子探测组件4的安装,本实施例的水钻杆3结构如下:如附图2至附图6所示,水钻杆3包括第一连接管31、中管32、第二连接管33和外护组件,第一连接管31、中管32、第二连接管33为用于输出高压水的中空管;第一连接管31的一端与中管32密封固定连接,第二连接管33的一端与中管32远离第一连接管31的端部密封固定连接,另一端与水钻头2密封固定连接,用于将高压水输入水钻头2;外护组件套设在中管32的外围,且分别与第一连接管31和第二连接管33固定连接;电子探测组件4固定在中管32的外周,且位于外护组件的内侧,受外护组件的保护。
考虑到地下电缆的安装场所,本实施例的水钻头2和水钻杆3需要足够的强度来应对水泥地面或其他较硬的地层,由此,水钻杆3的第一连接管31和第二连接管33需要足够的壁厚来保证水冲钻能正常钻孔,第一连接管31和第二连接管33的内径与外径均相同,而电子探测组件4安装在中管32的外周,为避免电子探测组件4所在的部分管径过大, 中管32为壁厚较薄的不锈钢管,中管32的外径与第一连接管31和第二连接管33的内径相适配,使中管32的两端分别插接在第一连接管31和第二连接管33中并密封,中管32的管壁厚度小于第一连接管31和第二连接管33的管壁厚度。外护组件的作用在于增强中管32部位的结构强度,起到保护中管32和电子探测组件4的作用。
具体的,如附图6所示,外护组件包括若干外接支撑板34和外护套35,若干外接支撑板34周向均布在中管32的外围,且外接支撑板34的两端分别与第一连接管31和第二连接管33固定连接,外接支撑板34的中部内侧与中管32的外壁抵接,外侧与外护套35的内壁抵接;外护套35套设在外接支撑板34的外周,且两端分别与第一连接管31和第二连接管33固定连接,外护套35为不锈钢管。
如附图3所示,若干外接支撑板34将中管32和外护套35之间分隔成若干夹槽342,检测单元41位于其中一个夹槽342中,其他的夹槽342中分别设有一屏蔽单元42,检测单元41和屏蔽单元42的高度均不高于外接支撑板34的高度,以起到良好的保护作用。
外护套35为不锈钢管,为使检测单元41的检测效果更好更准确,外护套35上设有开槽353,开槽353与检测单元41的位置对应,磁感应信号可从开槽353中进入夹槽342,而后被检测单元41检测到。优选地,开槽353处可覆盖高强度薄膜,对磁感应信号无影响,可在钻探时防止泥沙进入外护套35内部。
优选地,外接支撑板34的两端具有第一引导斜面341,第一引导斜面341由第一连接管31和第二连接管33的外壁朝向外接支撑板34的外侧面延伸,用于外护套35套设在外接支撑板34外周的引导。外护套35的两端具有第二引导斜面351,第二引导斜面351由第一连接管31和第二连接管33的外壁朝向外护套35的外侧面延伸,用于减小水钻杆3在钻孔时的阻力。
屏蔽单元42由电磁屏蔽材料制成,可为块状、板状或薄膜结构。屏蔽单元42为无源结构,信号发送单元设置在检测单元41上,与检测单元41连接,信号发送单元与信号接收机5通过信号通讯线44连接。钻探一体设备还包括延长杆36,延长杆36连接水钻杆3与地面设备,延长杆36与外护套35连接,延长杆36内设有过线间隙361;外护套35与第一连接管31的外壁之间设有过线槽352,当延长杆36与水钻杆3固定时,过线槽352与过线间隙361连通。
优选地,为方便通讯连接,延长杆36的过线间隙361中可内置信号通讯线44,与信号接收机5可拆卸连接,比如通过插接头插接,或通过触点接触连通等;与信号发送单元连接的信号通讯线44从过线槽352中伸出,当延长杆36与水钻杆3固定时,过线槽352与过线间隙361连通,两条信号通讯线44通过插接或触点等方式连通,实现信号发送单元到信号接收机5的信号传递。
考虑到延长杆36的管径与外护套35的管径,本实施例的信号通讯线44为信号电源一体线,如附图7所示,信号通讯线44包括外套金属层441和内金属丝442,外套金属层441作为负极,内金属丝442作为正极,分别与信号接收机5和信号发送单元电连接,作为电子探测组件4的电源线和通讯线。信号通讯线44包括由外到内的tpe塑料保护层443、使用多股不锈钢丝组成的外套金属层441,内tpe 绝缘层444以及为不锈钢材质的内金属丝442,以应对钻孔时的恶劣环境。
具体的,信号接收机5包括控制模块51、供能模块52和信号通讯模块53,控制模块51分别与供能模块52和信号通讯模块53连接,供能模块52通过信号通讯线连接电子探测组件4以供电;信号通讯模块53通过信号通讯线连接电子探测组件4以进行信号传输;控制模块51采用分时工作模式,控制供能模块52和信号通讯模块53分时工作,比如100us供电,100us进行数据通讯,间歇工作,实现将电源和数据通讯整合的目的。具体的分时工作控制方式为现有技术,在此不再赘述。
本发明实施例还提供一种钻探一体设备的制作方法,制作上述实施例的钻探一体设备,主要是对水钻杆3的制作方法,具体包括如下步骤:
步骤一.制作所需长度的第一连接管31和第二连接管33;第一连接管31和第二连接管33为碳钢管,外径为20mm,内径为12mm,长度为300mm,第一连接管31的一端加工30mm的外螺纹,第二连接管33的一端加工30mm的外螺纹;第二连接管33的外螺纹用于与水钻头2固定连接,第一连接管31的外螺纹用于与延长管内的水管连接;
步骤二.将中管32的两端分别插入第一连接管31和第二连接管33的端部;中管32为外径11mm,内径10mm,长度为400mm的不锈钢管,中管32的一端插入第一连接管31未设置外螺纹的一端,插入深度50mm,并用不锈钢焊接封堵连接处,中管32的另一端插入第二连接管33未设置外螺纹的一端,插入深度50mm,并用不锈钢焊接封堵连接处;
步骤三.制作外接支撑板34,并将若干外接支撑板34周向均布在中管32的外周,并将外接支撑板34的两端分别与第一连接管31和第二连接管33的外壁焊接固定;外接支撑板34的形状如附图6所示,中部朝向中管32方向突出,两端与第一连接管31和第二连接管33的外壁焊接,具体尺寸为,中间部分的长度为300mm,高度为4mm,两端的长度均为100mm,两端的高度均为6mm,外侧壁长度为400mm,整个外接支撑板34的厚度为3mm。
步骤四.在外接支撑板34形成的夹槽342中安装检测单元41或屏蔽单元42,检测单元41的朝向与屏蔽单元42的朝向不同,即分别安装在不同夹槽342中,本实施例中,外接支撑板34的数量为3个,间隔120°设置,形成的夹槽342数量也为三个,检测单元41为一个,屏蔽单元42为两个;当然,在其他实施例中,外接支撑板34的数量为4、5或其他数量,夹槽342和屏蔽单元42的数量与外接支撑板34的数量对应。
步骤五.采用激光切割制作外护套35,在外护套35的外壁上开槽,将外护套35套设在外接支撑板34的外侧,将信号通讯线44从夹槽342中伸出外护套35;外护套35为外径35mm,壁厚1mm的不锈钢管,激光切割后两端为平面;
步骤六.采用激光切割制作外护套35的第二引导斜面351,将不锈钢板切割成扇形,并与外护套35的外壁和第一连接管31、第二连接管33的外壁焊接固定,形成第二引导斜面351;安装外护套35时,先将外护套35套设在外接支撑板34的外侧,并与外接支撑板34的外壁相抵,而后将扇形的不锈钢板围绕在外护套35的端部,并分别与外护套35的外壁和第一连接管31、第二连接管33的外壁焊接固定,将外护套35固定在外接支撑板34的外周;在外护套35的外壁和第一连接管31的外壁之间预留过线槽352,并将信号通讯线44从过线槽352中穿过,使信号通讯线44的连接端露出;
步骤七.将水钻头2与第二连接管33固定连接,将延长管与外护套35的外壁固定连接,接通信号通讯线44,即将信号通讯线44的连接端与延长管的过线间隙361中的插接头或触点连接,使位于中管32外围的电子探测组件4通过信号通讯线44与信号接收机5电连接。
本发明还公开了一种地下电缆探测方法,采用上述的地下电缆探测装置,包括如下步骤:
组装好水钻头2、水钻杆3、延长杆36和动力设备,电子探测组件4与信号接收机5通讯连接;到达目标地点进行钻孔,钻探深度达到预设深度时,降低动力设备的转速,使水钻头2和水钻杆3的转速降低,而后电子探测组件4检测地下目标电缆1的磁感应信号,通过检测单元41检测到最强的磁感应信号,判断目标电缆1的方位,信号接收机5根据接收到的最强的磁感应信号,通过毕奥-萨伐尔定律计算出探钻到地下目标电缆1的距离。信号接收机5的控制模块51中的数据处理单元在获取最强的磁感应信号时处理磁感应信号并确定地下金属管道与探钻的水平距离和垂直埋深,数据处理单元的内置算法为现有技术,在此不再赘述。基于检测到的地下目标电缆1的方位、水平距离和垂直埋深确定下一钻孔的目标地点,依次循环,直至获得所需的地下目标电缆1的位置和走向。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种地下电缆探测装置,其特征在于,包括信号接收机和钻探一体设备;
所述钻探一体设备包括水钻头、水钻杆以及设置在所述水钻杆内的电子探测组件,所述水钻头与所述水钻杆的端部固定连接,用于钻孔;所述电子探测组件与所述信号接收机信号连接,用于将所述电子探测组件采集到的磁感应信号发送至所述信号接收机;
所述信号接收机接收所述电子探测组件采集到的磁感应信号并处理,确定所述地下电缆的位置;其中,
所述电子探测组件包括用于检测磁感应信号的信号探测模块和用于将检测信号对外发送的信号发送单元,所述信号发送单元与所述信号接收机通讯连接;
所述信号探测模块包括一个检测单元和若干屏蔽单元,所述检测单元的朝向与所述屏蔽单元的朝向不同,使所述电子探测组件跟随所述水钻杆转动的过程,所述检测单元朝向目标电缆时磁感应信号最强,所述屏蔽单元用于屏蔽其他方向的磁感应信号;
所述水钻杆包括第一连接管、中管、第二连接管和外护组件,所述第一连接管、所述中管、所述第二连接管为用于输出高压水的中空管;
所述第一连接管的一端与所述中管密封固定连接,所述第二连接管的一端与所述中管远离所述第一连接管的端部密封固定连接,另一端与所述水钻头密封固定连接,用于将高压水输入所述水钻头;所述外护组件套设在所述中管的外围,且分别与所述第一连接管和所述第二连接管固定连接;
所述电子探测组件固定在所述中管的外周,且位于所述外护组件的内侧;
所述外护组件包括若干外接支撑板和外护套,若干所述外接支撑板周向均布在所述中管的外围,且所述外接支撑板的两端分别与所述第一连接管和所述第二连接管固定连接,所述外接支撑板的中部内侧与所述中管的外壁抵接,外侧与所述外护套的内壁抵接;所述外护套套设在所述外接支撑板的外周,且两端分别与所述第一连接管和第二连接管固定连接;
若干所述外接支撑板将所述中管和所述外护套之间分隔成若干夹槽,所述检测单元位于其中一个所述夹槽中,其他的所述夹槽中分别设有一所述屏蔽单元。
2.根据权利要求1所述的地下电缆探测装置,其特征在于,所述外护套上设有开槽,所述开槽与所述检测单元的位置对应。
3.根据权利要求1所述的地下电缆探测装置,其特征在于,所述信号发送单元与所述信号接收机通过信号通讯线连接,
钻探一体设备还包括延长杆,所述延长杆连接所述水钻杆与地面设备,所述延长杆与所述外护套连接,所述延长杆内设有过线间隙;所述外护套与所述第一连接管的外壁之间设有过线槽,当所述延长杆与所述水钻杆固定时,所述过线槽与所述过线间隙连通。
4.根据权利要求3所述的地下电缆探测装置,其特征在于,所述信号通讯线包括外套金属层和内金属丝,所述外套金属层作为负极,所述内金属丝作为正极,分别与所述信号接收机和所述信号发送单元电连接,作为所述电子探测组件的电源线和通讯线。
5.根据权利要求4所述的地下电缆探测装置,其特征在于,所述信号接收机包括控制模块、供能模块和信号通讯模块,所述控制模块分别与所述供能模块和信号通讯模块连接,所述供能模块通过所述信号通讯线连接所述电子探测组件以供电;所述信号通讯模块通过所述信号通讯线连接所述电子探测组件以进行信号传输;
所述控制模块采用分时工作模式,控制所述供能模块和所述信号通讯模块分时工作。
6.根据权利要求1所述的地下电缆探测装置,其特征在于,所述第一连接管和所述第二连接管的内径与外径均相同;
所述中管的外径与所述第一连接管和所述第二连接管的内径相适配,使所述中管的两端分别插接在所述第一连接管和所述第二连接管中并密封;
所述中管的管壁厚度小于所述第一连接管和所述第二连接管的管壁厚度,所述外护套的管壁厚度小于所述第一连接管和所述第二连接管的管壁厚度,所述外接支撑板的高度等于所述外护套的内径与所述中管的外径之差的二分之一。
7.根据权利要求1所述的地下电缆探测装置,其特征在于,所述外接支撑板的两端具有第一引导斜面,所述第一引导斜面由所述第一连接管和所述第二连接管的外壁朝向所述外接支撑板的外侧面延伸;
所述外护套的两端具有第二引导斜面,所述第二引导斜面由所述第一连接管和所述第二连接管的外壁朝向所述外护套的外侧面延伸。
8.一种钻探一体设备的制作方法,其特征在于,制作如权利要求1至7任一项所述的地下电缆探测装置中的钻探一体设备,钻探一体设备包括水钻头、水钻杆以及设置在所述水钻杆内的电子探测组件,所述水钻杆包括第一连接管、中管、第二连接管和外护组件,所述外护组件包括若干外接支撑板和外护套,
包括如下步骤:
步骤一、制作所需长度的第一连接管和第二连接管;
步骤二、将中管的两端分别插入第一连接管和第二连接管的端部;
步骤三、制作外接支撑板,并将若干外接支撑板周向均布在所述中管的外围,并将外接支撑板的两端分别与第一连接管和第二连接管的外壁焊接固定;
步骤四、在外接支撑板形成的夹槽中安装检测单元或屏蔽单元,检测单元的朝向与屏蔽单元的朝向不同;
步骤五、采用激光切割制作外护套,在外护套的外壁上开槽,将外护套套设在外接支撑板的外侧,将信号通讯线从夹槽中伸出外护套;
步骤六、采用激光切割制作外护套的第二引导斜面,将不锈钢板切割成扇形,并与外护套的外壁和第一连接管、第二连接管的外壁焊接固定,形成第二引导斜面;在外护套的外壁和第一连接管的外壁之间预留过线槽,并将信号通讯线从过线槽中穿过;
步骤七、将水钻头与第二连接管固定连接,将延长管与外护套的外壁固定连接,接通信号通讯线。
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CN201828671U (zh) * 2010-03-08 2011-05-11 胡晓剑 电缆识别探头
CN104656153B (zh) * 2015-01-29 2015-09-02 武汉长盛煤安科技有限公司 随钻钻孔电磁波层析成像超前探测装置及方法
US10030505B1 (en) * 2017-04-17 2018-07-24 Schlumberger Technology Corporation Method for movement measurement of an instrument in a wellbore
CN106990431B (zh) * 2017-05-18 2023-08-15 国家海洋局第一海洋研究所 一种近海底水合物探测系统
CN111550193A (zh) * 2020-05-20 2020-08-18 西安长庆科技工程有限责任公司 一种可提前预警地埋金属管道的工程勘探钻头及方法
CN112431586B (zh) * 2020-11-16 2024-04-16 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种有缆瞬变电磁探管钻孔内采集数据的方法和装置
CN113253259A (zh) * 2021-04-28 2021-08-13 广州铭子通科技有限公司 一种深埋地下管道探测系统

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