CN208252110U - 矿用本安型信号测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿用本安型信号测量装置。其中，该矿用本安型信号测量装置包括：测量器，用于在检测到目标钻机停止振动时，检测目标钻机对应的目标钻孔的多个角度参数，其中，在得到多个角度参数后，将多个角度参数以预设调制方式进行调制，得到目标测量信号；驱动器，与测量器连接，用于将目标测量信号发送至目标天线单元中；目标天线单元，与驱动器连接，用于将目标测量信号传输至地面的目标信号接收装置。本实用新型解决了相关技术中由于有线测量装置适应性较差，导致用户体验较差的技术问题。

Description

矿用本安型信号测量装置

技术领域

本实用新型涉及信号控制技术领域，具体而言，涉及一种矿用本安型信号测量装置。

背景技术

相关技术中，对于石油行业或者煤矿行业方面，对各类钻孔的施工设备和技术要求越来越高，不但要求钻孔施工的高效性，同时要求实现钻孔轨迹的精确控制，并且需要对钻机的信号进行有效检测。但是目前在煤矿等领域进行信号检测的主流检测设备和技术仍是有线测量装置，一般是通过中心通缆式钻杆进行信号传输，该种通过有线测量装置进行信号检测的方式，其操作过程复杂，时效性及可靠性、适应性差、钻具成本高等问题。

另外，相关技术中的测量装置在实际应用中存在明显不足，如孔内仪器短节较多、功耗大、体积大、非本安设计等，会严重限制测量装置在煤矿领域的实际应用和推广，且电路和软件中缺乏智能器件及控制系统，造成实用性和用户体验较差。而且目前以电池供电有线测量系统、孔口供电有线测量系统两种为主，会存在多个缺点，如有线测量系统进行测量时，每钻进一根钻杆，需要将水辫头拆除更换为有线供电通信接头进行测量，测量完成后拆除接头再进行下一根钻杆的连接，在钻杆连接时还需要将通缆钻杆上下端的通缆接口处保养干净，导致整个测量过程复杂而且费时较长；并且有线测量系统受限于配套的通缆钻杆，只能在常规煤层定向钻孔工艺中使用，而在高位定向钻孔大扭矩、高强度钻杆的工艺要求下，通缆钻杆无法满足，普通软煤层钻孔工艺中需要三棱螺旋钻杆，钻杆无法实现预置通缆，也就限制了有线测量系统的使用。

同时有线测量系统是通过每根钻杆里面预置的电缆进行工作的，整个传输通路里面连接点较多，任何一点绝缘过低或故障，问题查找难度大并且故障查出耗时较长；另外，有线测量系统必须要配套定向钻机、通缆钻杆才能进行施工，通缆钻杆相比普通钻杆使用成本高出3倍，并且抗弯、抗扭、耐磨损等都不如普通钻杆，一般的使用寿命为一年就需要报废，普通钻杆使用寿命在一年半以上，导致钻具的成本非常高。

针对上述的相关技术中由于有线测量装置适应性较差，导致用户体验较差的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种矿用本安型信号测量装置，以至少解决相关技术中由于有线测量装置适应性较差，导致用户体验较差的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种矿用本安型信号测量装置，包括：测量器，用于在检测到目标钻机停止振动时，检测所述目标钻机对应的目标钻孔的多个角度参数，其中，在得到所述多个角度参数后，将所述多个角度参数以预设调制方式进行调制，得到目标测量信号；驱动器，与所述测量器连接，用于将所述目标测量信号发送至目标天线单元中；所述目标天线单元，与所述驱动器连接，用于将所述目标测量信号传输至地面的目标信号接收装置。

进一步地，所述测量器包括：振动测量单元，用于检测所述目标钻机是否停止振动，在所述目标钻机停止振动时，发送停止振动信号至定向测量单元中；所述定向测量单元，与所述振动测量单元连接，用于在接收到所述停止振动信号时，检测所述目标钻孔的多个角度参数。

进一步地，所述多个角度参数包括下述至少之一：所述目标钻孔的俯仰角、所述目标钻孔的方位角、所述目标钻机的工具面向角。

进一步地，所述目标天线单元包括：目标短节，与所述驱动器连接，用于将所述目标测量信号馈送至目标天线中；所述目标天线，与所述目标短节连接，用于将所述目标测量信号传输至地面的目标信号接收装置。

进一步地，所述目标短节包括：电压获取模块，用于获取目标电池单元输入的外部电压；电源转换模块，与所述电压获取模块连接，用于将所述外部电压转换为目标电压，其中，所述目标电压供所述测量器中的驱动电路和/或目标功率控制电路使用；所述目标功率控制电路，用于采集所述目标钻孔内的电压值和/或传输多个传感器测量得到的多个参数，其中，所述目标功率控制电路还用于输出经过所述预设调制方式调制的目标测量信号。

进一步地，所述目标短节还包括：传感器处理电路，与所述多个传感器连接，用于传输所述多个传感器测量得到的多个参数；扶正器，用于将所述目标短节固定在目标方向。

进一步地，通过绝缘材料将所述目标短节上下两端的金属接口隔离。

进一步地，所述目标天线采用双台间梯形螺纹形成喷涂螺纹。

进一步地，所述信号测量装置还包括：目标电池单元，用于向所述测量器和/或所述驱动器供电，其中，所述目标电池单元包括：充电电池组、放电管理电路和电池外壳，所述充电电池组提供电能，所述放电管理电路用于控制放电。

进一步地，所述目标测量信号为无线电磁信号，所述预设调制方式包括：差分相移键控DPSK。

在本实用新型实施例中，可以利用测量器在检测到目标钻机停止振动时，检测目标钻机对应的目标钻孔的多个角度参数，其中，在得到多个角度参数后，将多个角度参数以预设调制方式进行调制，得到目标测量信号，并通过驱动器将目标测量信号发送至目标天线单元中，然后可以通过目标天线单元将目标测量信号传输至地面的目标信号接收装置。即在该实施例中，可以利用测量器完成对钻机停止振动的各项参数的测量，并利用目标天线单元将测量信号传输至地面的目标信号接收装置中，即可以实现无线信号的传输，并且可以实时的测量钻具的各项参数，实用性高，从而解决相关技术中由于有线测量装置适应性较差，导致用户体验较差的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种矿用本安型信号测量装置的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的本安型电磁波信号传输装置的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的信号测量装置中电池单元21的示意图；

图4是根据本实用新型实施例的一种可选的信号测量装置中测量和驱动单元22的示意图；

图5是根据本实用新型实施例的一种可选的信号测量装置中天线单元23的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

为便于用户理解本实用新型，下面对本实用新型各实施例中涉及的部分术语或名词做出解释：

本安型：本质安全型，即在设备内部的电路是本质安全电路。

DPSK，Differential Phase Shift Keying，差分相移键控，指利用调制信号前后码元之间载波相对相位的变化来传递信息。DPSK是数字调制方式的一种。用于光传输系统中对DPSK调制信号的接收解调。DPSK是一个1Bit延迟器，输入一个信号，可以得到两路相差一个比特的信号，形成信号对DPSK信号进行相位解调，实现相位到强度的转化。

振幅键控，ASK，Amplitude Shift Keying，用数字调制信号控制载波的通断。

频移键控，FSK，Frequency Shift Keying，用数字调制信号的正负控制载波的频率。

相移键控，PSK，Phase Shift Keying，用数字调制信号的正负控制载波的相位。

本实用新型下述实施例可以应用于煤矿、石油等勘探领域中，对于需要钻机进行钻孔的方案，都可以是在本申请的范围内。其中，本申请对于涉及的具体使用煤矿和使用的钻机类型和钻机型号并不做具体限定，在使用钻机的过程中如使用到本申请中下述矿用本安型型号信号测量装置，则在本申请的范围内。优选的，本申请下述信号测量装置可以使用在地质勘探领域煤矿和瓦斯抽放等钻孔轨迹和地质信息的方案中。

其中，本实用新型中下述各项实施例中，提供了一种本安型矿用多功能信号测量装置，该信号测量装置可以在钻机或钻铤等工具停止工作(即停止振动)时，测量钻机的位置、俯仰角、方位角、工具面向角、温度、磁场和、电压等参数，并将测量得到的数据通过预设编码方式进行编码，并将编码后得到的内容通过预设调制方式输出，然后可以通过驱动器或者天线等传输装置传输到地面的信号接收装置中。

可选的，本实用新型下述实施例中涉及的信号接收装置可以设置在钻机或钻铤所对应的孔口，以方便接收该信号测量装置发送的信号，其中，本实用新型中的信号可以无线信号(如无线电磁信号或无线射频信号等)。本实用新型中的信号测量装置可以安置在钻机内部，但是本实用新型实施例并不会限定信号测量装置的安置位置，为了更好地进行信号传输，可以将信号测量装置安置在钻机内，并固定在钻机内部。另外，本申请中下述实施例中，为了更好地对钻机的参数进行测量和传输，会预先将信号测量装置内置与钻机内。而在钻机工作的过程中，如在煤矿中进行钻进时，其会出现较长的孔，本实用新型中的参数可以是在孔底测量的，并通过地层介质或钻杆的引导，将信号传输至信号接收装置中，以让用户能更好的了解到当前钻机的工作状态。

另一种可选的实施方式，本实用新型下述实施中并不会限定信号的类型，包括电磁波信号和/或泥浆脉冲信号以及无线射频信号，接收信号的也会模式多样化，并不会单一限定一种测量信号。下面对本实用新型各实施例进行说明。

实施例一

图1是根据本实用新型实施例的一种矿用本安型信号测量装置的示意图，如图1所示，该装置可以包括：测量器11、驱动器12、目标天线单元13，其中，

测量器11，用于在检测到目标钻机停止振动时，检测目标钻机对应的目标钻孔的多个角度参数，其中，在得到多个角度参数后，将多个角度参数以预设调制方式进行调制，得到目标测量信号。

其中，上述的目标钻机可以是根据实际工作中确定的钻机或钻铤，本实用新型实施例中并不会限定钻机的类型或型号，该目标钻机可以工作在各种煤矿或者油田等环境中。在钻机进行钻进的过程中，钻头等工具会有方向、位置、压力等参数的变化，在实际检测过程中可以将检测到参数通过无线信号的方式发出去。

可选的，测量器包括：振动测量单元，用于检测目标钻机是否停止振动，在目标钻机停止振动时，发送停止振动信号至定向测量单元中；定向测量单元，与振动测量单元连接，用于在接收到停止振动信号时，检测目标钻孔的多个角度参数。即可以通过振动测量单元检测钻机是否停止振动，而定向测量单元可以检测多个角度参数。

优选的，多个角度参数包括下述至少之一：目标钻孔的俯仰角、目标钻孔的方位角、目标钻机的工具面向角。

需要说明的是，本实用新型实施例中在孔内检测到的参数不仅包括上述的多个角度参数，还可以包括但不限于：目标钻孔内的温度值、目标钻孔的磁场值、以及工作电压值等。

可选的，在在得到多个角度参数后，将多个角度参数以预设调制方式进行调制，得到目标测量信号可以包括：将多个角度参数按照预设编码格式进行编码，得到编码数据；将所述编码数据通过上述的预设调制方式进行调制，从而得到目标测量信号。

另外，本实用新型测量多个角度参数的设备并不会限定为上述的测量器，还可以包括其它的测量单元，例如，随钻测量管、测量传输器等。

驱动器12，与上述的测量器11连接，用于将目标测量信号发送至目标天线单元中。其中，该驱动器12可以理解为驱动电路，通过将目标测量信号发送至天线单元中即可。

目标天线单元13，与驱动器连接，用于将目标测量信号传输至地面的目标信号接收装置。即可以通过该目标天线单元13将测量信号传输至孔口的目标接收装置中，其中，目标信号接收装置可以是在孔口或者地面其它位置，对于目标接收装置的具体位置并不做限定。

优选的，目标天线单元可以包括目标短节和目标天线，其中，目标短节与驱动器连接，用于将目标测量信号馈送至目标天线中；而目标天线，与目标短节连接，用于将目标测量信号传输至地面的目标信号接收装置。

其中，本实用新型中并不限定目标短节的类型，例如，绝缘短节、油管短节和套管短节。而在隔离时，可以通过绝缘材料进行隔离，即目标短节可以是绝缘短节，并且通过绝缘材料将目标短节上下两端的金属接口隔离，以形成一种电耦极子天线，从而完成将该目标短节所驱动输出的电磁正负信号隔离，并馈送至目标天线中。

可选的，本实用新型实施例中的目标测量信号可以是电磁正负信号，其中一端(如正极)通过目标天线传输至目标信号接收装置，而另一段(如负极)可以通过地层介质传输至地面的信号接收装置中。

需要说明的是，上述的目标短节可以包括电压获取模块、电源转换模块和功率控制电路，其中电压获取模块用于获取目标电池单元输入的外部电压；而电源转换模块可以与电压获取模块连接，用于将外部电压转换为目标电压，其中，目标电压供测量器中的驱动电路和/或目标功率控制电路使用；目标功率控制电路，用于采集目标钻孔内的电压值和/或传输多个传感器测量得到的多个参数，其中，目标功率控制电路还用于输出经过预设调制方式调制的目标测量信号。

其中，上述的外部电压可以包括但不限于：18V、15V，而目标电压可以包括但不限于：12V、5V。

一种可选的实施方式，上述的目标短节还包括传感器处理电路，其可以与多个传感器连接，用于传输多个传感器测量得到的多个参数；扶正器，用于将目标短节固定在目标方向。其中，本实用新型实施例中并不限定传感器的数量，这些传感器可以测量多种参数，例如，孔内的电压、温度，并且可以进行信号的处理、计算和数字化工作。

可选的，上述的目标短节还可以包括抗压筒，其中，抗压筒可以是钢筒，但对于抗压筒的具体类型和型号不做限定，可以根据现场施工进行合理选择。

另一种可选的实施方式，目标短节的上下接口可以采用两线滑环(以同轴电缆形式)连接，其中，上端可以为电磁波EM驱动，而下端可以为电源输入。其中，本实用新型实施例中的驱动电源、电路电源和其它电路均可以采用双目设置。

进一步地，目标天线采用双台间梯形螺纹形成喷涂螺纹。其中，目标天线可以是采用绝缘材料将两端无磁钻机连接接口进行喷涂，使得两支钻机实现相互绝缘不导通，形成电偶极子天线。

通过上述矿用本安型信号测量装置，可以利用测量器11在检测到目标钻机停止振动时，检测目标钻机对应的目标钻孔的多个角度参数，其中，在得到多个角度参数后，将多个角度参数以预设调制方式进行调制，得到目标测量信号，并通过驱动器12将目标测量信号发送至目标天线单元中，然后可以通过目标天线单元13将目标测量信号传输至地面的目标信号接收装置。即在该实施例中，可以利用测量器完成对钻机停止振动的各项参数的测量，并利用目标天线单元将测量信号传输至地面的目标信号接收装置中，即可以实现无线信号的传输，并且可以实时的测量钻具的各项参数，实用性高，从而解决相关技术中由于有线测量装置适应性较差，导致用户体验较差的技术问题。

另一种可选的实施方式，上述信号测量装置还包括目标电池单元，其可以用于向测量器和/或驱动器供电，其中，目标电池单元包括：充电电池组、放电管理电路和电池外壳，充电电池组提供电能，放电管理电路用于控制放电。

其中，上述的电池可以为锂电池，而目标电池单元的上下接口可以采用两线滑环(以同轴电缆形式)连接，上端为电源输出，下端为充电输入，电池负极与骨架连接。按照GB3836(即本安型的信号测量装置)的要求，本方案中电池总成集成BMS、切换电路一体化设计，在放电工作中可独立使用也可多组互联实现无限主辅方式放电。

优选的，目标测量信号为无线电磁信号，预设调制方式包括：差分相移键控DPSK。本申请并不限定目标测量信号的类型，处理包括上述的无线电磁信号，还可以包括无线射频信号。而本申请对于预设调制方式也不做具体限定，除了包括上述的DPSK，还可以包括但不限于：振幅键控ASK、频移键控FSK、相移键控PSK。

通过上述实施例，可以依据GB3836标准相关要求，达到本安设计要求。同时对孔内仪器相关电路、结构各方面都增加本安设计，电路中出现的电源转换增加短路自恢复和过流过压双重保护。由于煤矿或油田现场连续作业要求，本装置在孔内电池体积受限的前提下降低系统总功耗，电路设计在满足功能要求的前提下尽量选用低功耗器件，并且加入数字化控制的电源管理电路，根据工作电压不同将整机电路划分为不同的功能模块(控制处理模块、传感器采集模块，信号驱动模块，功率控制模块)，在仪器工作过程中，每个阶段驱动相对应的电路功能模块，其它模块都处于休眠方式。

并且，孔内信号测量装置整体采用高集成化低功耗器件，同时加入电源管理系统和功能分区控制，有效降低了系统工作和静态功耗，在电池容量有限的前提下，有效延长装置连续作业时间。即可以实现信号的有效测量，并且可以保证作业的安全性能。

实施例二

本实用新型下述实施例中通过一种优选的信号测量装置进行说明，该装置中的信号为电磁波信号。

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的本安型电磁波信号传输装置的示意图，如图2所示，该装置可以包括：电池单元21、测量和驱动单元22、天线单元23、接收天线24、孔口监视器25，其中，上述的电池单元21、测量和驱动单元22、天线单元23可以作为信号测量装置的部件，而接收天线24、孔口监视器25可以作为地面的信号接收装置的部件。其中，孔口监视器25可以显示测量得到多个信号参数，而接收天线24可以接收孔内的各个信号传输的信号，

本实用新型下述实施例中主要对于信号测量装置的各个部件进行说明，其中，

对于电池单元21，图3是根据本实用新型实施例的一种可选的信号测量装置中电池单元21的示意图，如图3所示，该电池单元21可以包括可充电电池组301、电池充302、放电管理电路303，另外，该电池单元还可以包括上下接口、抗压外壳组成，上下接口都采用两线滑环(同轴电缆形式)连接，上端为电源输出，下端为充电输入，电池负极与骨架连接。外部为抗压筒和扶正器；可充电电池组采用锂电池，单节电压3.7V，体积能量比仅为镍氢电池的1/3，并且在环保和使用寿命上优于镍氢电池，按照GB3836的要求，本方案中电池单元集成BMS、切换电路一体化设计，长度小于80CM，容量为80WH。在放电工作中可独立使用也可多组互联实现无限主辅方式放电。

而测量和驱动单元22，图4是根据本实用新型实施例的一种可选的信号测量装置中测量和驱动单元22的示意图，如图4所示，该测量和驱动单元22可以包括驱动单元401、定向测量单元402、振动测量单元403、电源转换单元404、上下接口405、抗压外壳406，其中，驱动单元将信号输出至绝缘短节的绝缘两级；定向测量单元测量钻孔的俯仰角、方位角、工具面向角，振动测量单元检测钻铤是否停止振动；电源转换单元可以将电池单元输入的电能的电压转换为目标可用电压，如输入为DC+13-+18V，输出为DC+5V和DC±12V。抗压外壳可以包括但不限于：抗压筒。

对于天线单元23，图5是根据本实用新型实施例的一种可选的信号测量装置中天线单元23的示意图，如图5所示，天线单元23包括绝缘天线502和绝缘短节504。可选的，绝缘短节可以采用绝缘材料将短节上下两端的金属接口隔开，形成一种电偶极子天线，主要完成将测量和驱动单元所驱动输出的电磁正负信号绝缘隔离并馈送至绝缘天线上端。而绝缘天线可以采用绝缘材料将两端无磁钻机(或钻挺)连接接口进行喷涂，使得两支钻机实现相互绝缘不导通，形成电偶极子天线，并完成将钻具内绝缘短节两端的无线信号引导至地层和绝缘上端中，同时完成绝缘短节在钻具内腔体中的固定，防止绝缘短节的松动，导致测量信号不准确。

可选的，上述短节中可以包括两块电源模块，该电源模块可以供驱动电路、功率控制电路工作使用，其中，驱动电路可以调制信号的功率驱动输出，而功率控制电路可以实现电压采集、传感器数据通信、DPSK调制信号的编码输出。另外，短节中还可以集成传感器电路，该传感器处理电路可以实现多个传感器的信号传输、计算处理，可选的，该短节中还可以集成外部抗压筒、扶正器部件。优选的，短节中的上下接口可以采用两线滑环(同轴电缆形式)连接，上端为电磁波EM驱动，下端为电源输入。驱动电源、电路电源及其它电路均双面放置。

本实用新型实施例中的本安型电磁波信号传输装置，其中信号测量装置的整体长度可以低于2.5米，可直接安装在钻机或钻铤内，在钻进过程中通过振动测量单元来检测钻具的振动状态，当钻具一直处于振动时，信号测量装置工作在低功耗模式，直至检测到钻机处于静止时，该装置内的测量单元启动，以测量钻孔的俯仰角、方位角、工具面向角、温度、磁场和、电压等参数，并将数据按照设定的编码格式进行编码，然后可以通过预设的DPSK的调制方式输出，最后信号通过驱动电路馈送至孔内绝缘天线绝缘带的两端耦合后以无线电磁形式通过地层介质和钻杆的引导传送至孔口。可实现施工中数据的实时检测和控制调整。

本实用新型上述信号传输装置可以用于煤矿、油田等环境中，在通过煤安认证后，依据GB3836标准相关要求，本实用新型在设计前按照温度组别、器件降额、器件能量等要求进行器件选型，整机总功率小于15W，电池组小于100Wh，无线发射小于6W，达到本安设计要求。同时对孔内装置相关电路、结构各方面都增加本安设计，电路中出现的电源转换增加短路自恢复和过流过压双重保护，电池组除了双重保护外增加过放、过充保护以及单节电池管理设计。电路中接插件的选型按照电气间隙、爬电距离等要求选型设计，仪器材料在机械性能方面经过计算且满足相关标准。最终本装置包含的天线总成、测量驱动总成、电池总成达到本安设计。

为适应煤矿现场应用要求，本装置中采用多种方式缩减长度和体积，满足小型化设计。驱动单元、测量单元和电池单元中驱动单元、定向测量单元、振动测量单元、电源转换单元采用集成模块设计，缩减了电路尺寸，从而减小仪器直径和长度。充电电池组采用锂电池，有效缩减了仪器长度和体积。

可选的，本实用新型实施例中的悬挂采用接插式三翼固定方式，现场拆卸简便，不仅能防止装置转动，而且提高了泥浆通道面积，又可以避免在钻机上打孔从而保证钻机强度。而且装置中的扶正器可以集成化对称设计，使其两端都能直插式连接，仪器串尺寸为40×2400mm，满足了煤矿单根钻机仪器长度不大于2.5米的要求；绝缘天线喷涂螺纹采用双台间梯形螺纹设计，提高了钻铤的抗扭性能，实现了小型化天线和绝缘要求；钻机对接信号传输采用锥形螺旋弹簧设计，对接可靠，压缩调整空间大，避免传统滑环设计对尺寸精度高而且易损坏的问题；电路骨架采用镂空设计，提高空间利用率，电路板采用双板联动固定方式。小型化设计使产品增强了与不同尺寸钻具配接的适应性，满足不同工作面钻场的需求。

本实用新型上述实施例中为无线测量系统，每钻进一根钻杆后，孔内判断出已完成钻杆就自动传输信号，不需要重复拆除和安装，简化了测量过程，提高了钻孔时效。本实用新型实施例对钻机和钻杆没有任何要求，可配套大扭矩钻机、定向钻机、普通钻机，适应性强，并且可满足现煤层抽放孔任何开发工艺，并在一定程度上提升开采工艺。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种矿用本安型信号测量装置，其特征在于，包括：

测量器，用于在检测到目标钻机停止振动时，检测所述目标钻机对应的目标钻孔的多个角度参数，其中，在得到所述多个角度参数后，将所述多个角度参数以预设调制方式进行调制，得到目标测量信号；

驱动器，与所述测量器连接，用于将所述目标测量信号发送至目标天线单元中；

所述目标天线单元，与所述驱动器连接，用于将所述目标测量信号传输至地面的目标信号接收装置。

2.根据权利要求1所述的信号测量装置，其特征在于，所述测量器包括：

振动测量单元，用于检测所述目标钻机是否停止振动，在所述目标钻机停止振动时，发送停止振动信号至定向测量单元中；

所述定向测量单元，与所述振动测量单元连接，用于在接收到所述停止振动信号时，检测所述目标钻孔的多个角度参数。

3.根据权利要求1至2中任意一项所述的信号测量装置，其特征在于，所述多个角度参数包括下述至少之一：所述目标钻孔的俯仰角、所述目标钻孔的方位角、所述目标钻机的工具面向角。

4.根据权利要求1所述的信号测量装置，其特征在于，所述目标天线单元包括：

目标短节，与所述驱动器连接，用于将所述目标测量信号馈送至目标天线中

所述目标天线，与所述目标短节连接，用于将所述目标测量信号传输至地面的目标信号接收装置。

5.根据权利要求4所述的信号测量装置，其特征在于，所述目标短节包括：

电压获取模块，用于获取目标电池单元输入的外部电压；

电源转换模块，与所述电压获取模块连接，用于将所述外部电压转换为目标电压，其中，所述目标电压供所述测量器中的驱动电路和/或目标功率控制电路使用；

所述目标功率控制电路，用于采集所述目标钻孔内的电压值和/或传输多个传感器测量得到的多个参数，其中，所述目标功率控制电路还用于输出经过所述预设调制方式调制的目标测量信号。

6.根据权利要求5所述的信号测量装置，其特征在于，所述目标短节还包括：

传感器处理电路，与所述多个传感器连接，用于传输所述多个传感器测量得到的多个参数；

扶正器，用于将所述目标短节固定在目标方向。

7.根据权利要求4所述的信号测量装置，其特征在于，通过绝缘材料将所述目标短节上下两端的金属接口隔离。

8.根据权利要求4所述的信号测量装置，其特征在于，所述目标天线采用双台间梯形螺纹形成喷涂螺纹。

9.根据权利要求1所述的信号测量装置，其特征在于，所述信号测量装置还包括：

目标电池单元，用于向所述测量器和/或所述驱动器供电，其中，所述目标电池单元包括：充电电池组、放电管理电路和电池外壳，所述充电电池组提供电能，所述放电管理电路用于控制放电。

10.根据权利要求1所述的信号测量装置，其特征在于，所述目标测量信号为无线电磁信号，所述预设调制方式包括：差分相移键控DPSK。