CN205037890U - 钻孔机方向角监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种钻孔机方向角监测系统，用来确定打孔钻孔定向和钻孔过程中的监测，包括测量控制器和手持仪器，测量控制器在钻机上或者在钻机横梁上；手持仪器用于接收并显示所述测量控制器提供的目标方位、目标倾斜度、当前方位、当前倾斜度、调整方向指示、方位最大允许误差、倾斜度最大误差参数。本实用新型利用电子罗盘和陀螺仪监测钻机变化后的方位角与初始方位角之间的变化量，从而达到提高打孔机定位准确度，提高爆破效率的目的，而且可以用于实时监测，以便及时作出调整。由人工来选择是否需要继续钻孔，在这个过程中钻孔机不会停。
Description
技术领域
本发明涉及钻孔机钻孔定向监测技术领域，具体涉及一种实时监测钻孔机方向的监测系统。
背景技术
目前，对于水电爆破钻孔机没有办法直接确定要打孔方位角，钻杆定向现场是两点法：钻点和钻杆的末端点，采用全钻仪，比较麻烦。钻孔过程中只能确定钻孔机钻孔时与地面的夹角，因此当水电爆破钻孔机打孔时，无法按要求去打孔，经常出现较大偏差和打孔失败的情况。由于目前不能在工作中及时测定方位角，导致钻机工作过程中需要经常停机，严重影响工作效率。
实用新型内容
为了进一步提高打孔机定位准确度，提高爆破效率，本实用新型提供一种实时监测钻孔机方向的监测系统用来尽快确定钻杆的方向角和倾角。。
本实用新型的技术方案：一种钻孔机方向角监测系统，用来确定打孔钻孔定向和钻孔过程中的监测，包括测量控制器和手持仪器，测量控制器在钻机上或者在钻机横梁上；测量控制器包含方位测量用的电子罗盘、用于测量倾斜度的陀螺仪、可充电电池、蓝牙通信模块和报警指示灯；手持仪器通过蓝牙信号与测量控制器通信，手持仪器用于接收并显示所述测量控制器提供的目标方位、目标倾斜度、当前方位、当前倾斜度、调整方向指示、方位最大允许误差、倾斜度最大误差参数。
所述测量控制器的外壳通过附属金属配件固定在打孔机悬臂上。所述手持仪器为手机。
本实用新型的有益效果：本实用新型中的测量控制器包含方位测量用的电子罗盘、用于测量倾斜度的陀螺仪、可充电电池、蓝牙通信模块和报警指示灯。可以动力工作并对手持仪器提供监测数据。使用非常方便，而且监测精度高。
本实用新型利用电子罗盘和陀螺仪监测钻机变化后的方位角与初始方位角之间的变化量，从而达到提高打孔机定位准确度，提高爆破效率的目的，而且可以用于实时监测，以便及时调整。由人工来选择是否需要继续钻孔，在这个过程中钻孔机不会停。
附图说明
图1是本实用新型的使用状态示意图。
图2是本实用新型系统中主芯片端口连接电路图。
图3-图11是与图2中主芯片端口分别对应连接的附属电路图。
图12是测量控制器的电路连接框图。
图13是测量控制器中电子罗盘处于水平状态的坐标系。
图1中标号，1为履带车，2为控制移动机构，3为横梁，4为钻机，5为测量控制器。
具体实施方式
实施例：一种钻孔机方向角监测系统，包括测量控制器和手持仪器，手持仪器选用手机。可以与履带车1相结合，如图1，履带车1前端设置的控制移动机构2的上方安装有横梁3，钻机4固定在横梁3上方，测量控制器5的外壳通过附属金属配件固定在钻机上或者在钻机横梁3上。
测量控制器包含方位测量用的电子罗盘、用于测量倾斜度的陀螺仪、可充电电池、蓝牙通信模块和报警指示灯，其电路原理如图2-图10所示的连接关系。测量控制器的外壳通过附属金属配件固定在打孔机悬臂上。所述手持仪器为手机。
手机软件需运行在基于安卓系统的智能手机上。包含目标方位、目标倾斜度、当前方位、当前倾斜度、调整方向指示、方位最大允许误差、倾斜度最大误差等参数。通过蓝牙信号与测量控制器通信。
技术指标:
方位误差：±2；
倾斜度误差：±2°；
续航时间：7天；
充电电压：5V；
充电电流：0.6A；
电池容量：3.7V/5A；
传输距离：8米；
通信间隔：1秒；
通信方式：蓝牙。
本实用新型利用在钻机上或者在钻机横梁上设置测量控制器，利用手持仪器观看方位角是否在允许范围内发生偏差，达到提高打孔机定位准确度，提高爆破效率的目的，而且可以用于实时监测，以便及时作出调整。由人工来选择是否需要继续钻孔，在这个过程中钻孔机不会停。
当电子罗盘处于水平位置时，如图13，电子罗盘通过测量地磁场水平方向分量确定磁北极或磁南极方向并推算出其他的方向，用于确定方位角；电子罗盘处于非水平位置时，利用陀螺仪的加速度传感器测出俯仰角和滚转角，通过坐标变换，将电子罗盘磁传感器测得的磁场强度分量折算到水平方向，再计算方位角；
测量控制器连接框图如图12所示。
当测量模块通过蓝牙与手持仪器连接后，手持仪器将目标方位、目标倾斜度、方位最大允许误差、倾斜度最大误差参数发送给测量模块，测量模块监测当前实时数据若超出设定误差将驱动自身报警指示灯和蜂鸣器发出报警。并响应手机模块读取当前方位、当前倾斜度操作。手机软件读取到实时数据，若超限，则同时发出报警声音并震动，并提示调整方向。
Claims (3)
1.一种钻孔机方向角监测系统，用来确定打孔钻孔定向和钻孔过程中的监测，其特征是：包括测量控制器和手持仪器，测量控制器在钻机上或者在钻机横梁上；测量控制器包含方位测量用的电子罗盘、用于测量倾斜度的陀螺仪、可充电电池、蓝牙通信模块和报警指示灯，电子罗盘和陀螺仪分别于单片机输入端连接，可充电电池与单片机电源端连接，单片机输出端与蓝牙通信模块连接；手持仪器通过蓝牙信号与测量控制器通信，手持仪器用于接收并显示所述测量控制器提供的目标方位、目标倾斜度、当前方位、当前倾斜度、调整方向指示、方位最大允许误差、倾斜度最大误差参数。
2.根据权利要求1所述的钻孔机方向角监测系统，其特征是：所述测量控制器的外壳通过附属金属配件固定在打孔机悬臂上。
3.根据权利要求1所述的钻孔机方向角监测系统，其特征是：所述手持仪器为手机。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106368606A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-02-01 | 中建三局第建设工程有限责任公司 | 一种隧道光面爆破钻孔施工方法 |
| CN106544999A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-03-29 | 广西大学 | 铅锤可测偏角装置 |
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| CN106544999B (zh) * | 2016-09-29 | 2019-01-18 | 广西大学 | 铅锤可测偏角装置 |
| CN106368606A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-02-01 | 中建三局第建设工程有限责任公司 | 一种隧道光面爆破钻孔施工方法 |
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