CN212317973U - 一种用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统，智能测量系统与钻机支架和重锤配合使用，重锤的后端连接有钢丝绳，钢丝绳穿过钻机支架顶端的导向滑轮后与钻机卷扬机连接；该测量系统包括移动钻孔数据管理平台以及测量装置，移动钻孔数据管理平台用于向测量装置发送冲击钻进的工作模式指令，并存储、显示及共享测量装置传回的钻孔数据；测量装置设置在导向滑轮处，包括压力传感器、声波接收传感器、单片机控制单元、无线通信单元、警示信号单元和供电单元。利用本实用新型，可以实现锤击及冲击钻探过程中钻孔数据智能自动实时测量及显示，并生成钻孔数据报告；提高钻孔数据测量的效率和精度，也同时提高钻探质量及效率。

Description

一种用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统

技术领域

本实用新型属于岩土工程钻探领域，尤其是涉及一种用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统。

背景技术

对于钻孔深度等钻孔数据的测量，无论是岩土工程钻探领域还是油气、煤矿资源钻探领域，均没有十分有效、可靠的方法。

在油气、煤矿资源钻探领域，钻孔主要采取回转转进方法，回转转进是借助钻杆带动钻具回转使钻头削磨岩土并使之破碎。回转转进中，主要是通过各种手段来测量钻孔内钻杆长度来间接测量孔深。主要有人工计算钻孔内钻杆长度获得钻孔深度、通过检测钻机推杆液压值来推算钻杆深度及孔深、基于光电编码器测量钻杆的位移得到钻孔深度数据、利用弹性波回波测距原理测量钻杆长度实现钻孔深度的测量等。

公开号为CN202510098U的中国专利文献公开了一种牙轮钻机孔深监控装置，它包括中央控制器、声波收发单元、声波反射件、计数单元、掉电存储单元、继电器和人机对话单元，所述的计数单元、人机对话单元、掉电存储单元和继电器分别与中央控制器连接，所述的声波反射件通过声波与声波收发单元连接，声波收发单元与计数单元连接。

在岩土工程钻探领域，钻孔所采用的钻进方法主要有冲击钻进和回转转进。冲击钻进方法分为锤击钻探和冲击钻探，两者均主要是借助钢丝绳起落重锤并靠重锤下落的冲击力来使钻头破碎岩土，钻进过程中两种钻探方式可以根据地层变化随时切换。现有工程钻探钻机均没有附带的钻孔深度自动测量装置，孔深的测量基本靠人工用米尺或是卷尺测量完成。该方法测量误差大、效率低、人为因素影响大，有时钻探工人为了工作量甚至会谎报、错报钻孔深度数据。而在钻探过程中，编录技术员需要掌握实时的钻孔深度来编录岩土资料、判断采取原状土样及进行原位测试的深度；钻机机长也需要根据地层岩性及地下水位的变化深度来调整钻探步骤、手段。

另一方面，锤击取原状土试样时需要监控取土器的实时贯入度，以免贯入太多对进入取土器衬管内的原状土样形成挤压或贯入太少而不能满足室内土工试验对土试样长度的要求；取土器贯入度应从孔底即最近一个钻探回次最终钻孔深度起算，实际情况是孔底会存在残留浮土，而浮土厚度不应计入取土器贯入度，以保证所采取的试样为原状未扰动土试样。目前的做法是人工在钢丝绳上做记号，观察钢丝绳上所做记号的贯入度来推测钻孔内取土器的贯入度；且无有效手段来测量残留浮土的厚度保证取土器已经下放至孔底。因此传统方法可靠性低、效率低且存在缺陷。

工程钻探领域的钻探设备普遍较为老旧，其结构构造近几十年基本上没有明显的改进。科学技术的不断发展将要求地质钻探设备应不断朝着自动化、智能化的方向发展。因此在工程钻探领域应该根据现有钻探设备及钻探方式的特点结合高新技术进行创新，使得钻孔数据的测量手段及方法更加自动、智能化。

实用新型内容

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统，可以实现锤击及冲击钻探过程中钻孔深度等数据智能自动实时测量及显示，提高钻孔深度测量的效率和精度，也同时提高钻探质量及效率。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统，该测量系统与钻机支架和重锤配合使用，所述重锤的后端连接有钢丝绳，钢丝绳穿过钻机支架顶端的导向滑轮后与钻机卷扬机连接；钻孔数据智能测量系统包括移动钻孔数据管理平台以及测量装置，所述的移动钻孔数据管理平台用于向测量装置发送冲击钻进的各种工作模式指令，并存储、显示及共享测量装置传回的钻孔数据并最终生成钻孔数据报告；

所述的测量装置设置在导向滑轮处，具体包括：

压力传感器，设置在导向滑轮的轴部，用于实时测量钢丝绳对导向滑轮轴部的压力，并将压力信号传输给单片机控制单元；

声波接收传感器，设置在导向滑轮上，用于接收并识别从钻孔中沿钢丝绳传来的声波信号，并传输给单片机控制单元；

单片机控制单元，分别与压力传感器和声波接收传感器电连接，用于在接收到压力信号小于设定的阈值时开始计时，中断压力传感器工作电路，并同时开启声波接收传感器工作电路；在接收到声波信号后，根据冲击钻进的工作模式计算钻孔数据，包括实时钻孔深度、钻进回次数、回次进尺和原状土试样采取深度等；

无线电通信单元，与单片机控制单元连接，用于将单片机控制单元传来的钻孔数据传输至移动钻孔数据管理平台及接收来自移动钻孔数据管理平台的工作指令；

警示信号单元，与单片机控制单元连接，包括警报器模块和信号灯模块，用于原状土试样采取模式下提醒钻探工人取样过程的终止。

供电单元，用于给单片机控制单元、压力传感器、声波接收传感器、警示信号单元和无线电通信单元供电。

本实用新型的智能测量系统通过收集分析钻机钻进过程中锤击或者冲击形成的沿钻头、重锤及起吊重锤钢丝绳传播的声波数据，记录其传播时间来计算获得钻孔实时孔深、钻进回次数、回次进尺和原状土试样采取深度等钻孔数据；获得的钻孔数据可在移动移动钻孔数据管理平台进行存储、显示，并可以将数据上传云端实现共享。

冲击钻进的工作模式包括锤击钻探模式、冲击钻探模式和原状土试样采取模式。其中，锤击钻探模式时，重锤通过花管与钻头传力配合，所述的重锤活动插接于花管的内部，花管的闭口端与钻头固定；冲击钻探模式时，重锤通过连接体直接与钻头固定；原状土试样采取模式时，重锤通过花管与取土器传力配合，所述的重锤活动插接于花管的内部，花管的闭口端与取土器固定。

锤击钻探模式和冲击钻探模式主要区别在于重锤的冲击力作用在钻头上的方式不同。锤击钻探主要适用于黏性土、粉土、砂土地层的钻探，冲击钻探主要适用于砂土、碎石土地层，钻孔深度一般均小于30m。钻探过程中两种钻探方式可以随时切换，主要取决于地层的类型。

原状土试样采取模式与锤击钻探模式的工作原理相同，区别在于采取原状土试样时用厚壁取土器代替了圆筒状钻头。通过反复提升下落插接于花管内的重锤，使重锤在花管内反复锤击与花管的闭口端连接的厚壁取土器来获取原状土试样。

警示信号单元在单片机控制单元检测到取土器结束取样时发出警示信号，提醒钻探工人取样过程的终止。

所述的压力传感器由压力敏感元件和压力信号处理电路组成，压力敏感元件测量的压力信号经压力信号处理电路传输给单片机控制单元。

所述的声波接收传感器包括声波信号接收器和声波信号处理电路，声波信号接收器接收到声源点发出的声波信号后，经声波信号处理电路放大、滤波、整形处理后传输给单片机控制单元。

进一步地，所述的声波接收传感器设置在导向滑轮的钢丝绳限位架上，从而使声波接收传感器在工作过程中始终与钢丝绳相接触，更准确的接收钢丝绳传递过来的声波信号。

所述的供电单元与单片机控制单元连接，并通过单片机控制单元上间接给压力传感器、声波接收传感器、无信通信单元、警示信号单元、无信通信单元进行供电。

利用本实用新型的钻孔数据智能测量系统进行钻孔数据智能测量时，包括以下步骤：

(1)将测量装置按要求安装在导向滑轮处；

(2)根据地层的类型及钻探目的选择钻探工作模式，并使用移动钻孔数据管理平台向测量装置发送工作模式的指令，工作模式包括锤击钻探模式、冲击钻探模式和原状土试样采取模式(该工作模式基于锤击钻探工作模式)。

(3)在钻孔钻进过程中，钻机支架顶部的导向滑轮轴部压力随着重锤的起落而变化，当压力传感器检测到压力值骤降到小于设定的阈值时，单片机控制单元内的计时器开始计时，中断压力传感器的工作电路，并同时开启声波接收传感器的工作电路；

(4)声波接收传感器接收到声源点发出的声波信号，经信号处理后传输给单片机控制单元，单片机控制单元立即停止计时，同时开启压力传感器的工作电路，并计算出声波从声源点发出到声波接收传感器接收到声波信号的时间差ΔT；

(5)单片机控制单元根据选择的工作模式计算对应的实时钻孔深度、钻进回次数、回次进尺和原状土试样采取深度等，并将计算得到的钻孔数据通过无线电通信单元传输至移动钻孔数据管理平台。

步骤(5)中，所述的钻孔深度计算过程如下：

选择锤击钻探模式时，公式为：

d＝V₂×(ΔT-L₁/V₁)+L₁+L₂-L₃

式中，d表示实时钻孔深度，V₁表示声波沿重锤的传播速度，V₂表示声波沿钢丝绳的传播速度，ΔT表示声波从重锤锤击点发出到声波接收传感器接收到声波信号的时间差，L₁表示重锤的长度，L₂表示锤击点至钻头刃口的距离，L₃表示声波接收传感器至孔口的距离；

选择冲击钻探模式时，公式为：

d＝V₂×(ΔT-L₄/V₄)+L₄-L₃

式中，d表示实时钻孔深度，V₂表示声波沿钢丝绳的传播速度，ΔT表示声波从重锤锤击点发出到声波接收传感器接收到声波信号的时间差，V₄表示声波沿钻头与重锤连接体的传播速度，L₃表示声波接收传感器至孔口的距离，L₄表示钻头与重锤连接体的总长度。

钻进回次数及回次进尺的计算过程如下：

钻进回次数R从1开始计数(钻进过程中，每一次将钻具下至孔底进行钻进直至钻进完毕将钻具从孔内提出地面，这样一个作业循环，称为一个回次；每一钻进回次钻头都将冲击岩土层若干次)，钻头在重锤作用下每冲击岩土层一次，单片机控制单元计算生成一个钻孔深度d，并记录钻孔深度d生成时对应的时刻t以及d对应的钻头冲击岩土层的次数i；

当单片机控制单元记录两次钻孔深度d之间的时间间隔Δt大于设定的时间阈值时(根据工程经验统计表明，时间阈值可以在区间5s≤Δt≤15s内取值)，判定当前的钻孔深度d_i为一个新回次钻进过程生成的钻孔深度数据，此时

当R＝1时，回次进尺ΔD_R＝d_i-1；

当R>1时，回次进尺

式中，d_i-1表示当前的钻孔深度d_i前一次记录的实时钻孔深度，R表示钻进已完成的回次数；

计算完上一回次进尺ΔD_R后，d_i所属新回次数R被赋值为R+1。

选择原状土试样采取模式时，取土器实时贯入深度的计算公式为：

l＝V₂×(ΔT-L₁/V₁)+L₁+L₅-L₃

式中，l表示取土器实时贯入深度，V₁表示声波沿重锤的传播速度，V₂表示声波沿钢丝绳的传播速度，ΔT表示声波从重锤锤击点发出到声波接收传感器接收到声波信号的时间差，L₁表示重锤的长度，L₃表示声波接收传感器至孔口的距离，L₅表示锤击点至取土器管靴刃口的距离；

在移动钻孔数据管理平台向测量装置发送选择原状土试样采取模式的同时，单片机控制单元将记录最近一个钻进回次最终钻孔深度为D＝d_i＝d，D表示原状土试样采取的有效起始贯入深度；另外，还将生成原状试样编号，编号根据原状土试样采取模式的选择次数依次递增；

取土器在重锤作用下每一次贯入，单片机控制单元将计算生成一个实时贯入深度数据l，则贯入度为Δl＝l-D；当Δl<0时,表示取土器管靴刃口未下放至孔底或还在残留浮土内，当Δl≥ΔL(ΔL为预设贯入度，一般取值为25～30cm)时，取土器贯入度达到要求，此时单片机控制单元生成取样起止深度D和l，并将原状试样编号及D和l传输至无线通信单元进而传给移动钻孔数据管理平台；同时警示信号单元发出警报和亮起绿色信号灯，告知钻机机长取样过程结束，停止锤击。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、在岩土工程钻探领域，无论是冲击钻进钻机还是回转转进钻机均没有附带的钻孔深度自动测量系统，测量方法还主要停留在人工测量钻杆长度或钢丝绳长度来计算孔深，该测量方法效率低、测量数据可靠性低、难以获得实时钻孔数据；而本实用新型的智能测量系统通过收集分析钻机钻进过程中锤击或者冲击形成的沿钻头、重锤及起吊重锤钢丝绳传播的声波数据，记录其传播时间来自动计算获得钻孔实时孔深、钻进回次数及回次进尺等钻孔数据。

2、本实用新型的智能测量系统将可以实现锤击及冲击钻探过程中钻孔深度数据智能自动实时测量及显示，获得的钻孔数据可在移动钻孔数据管理平台进行存储、显示，并可以将数据上传云端实现共享，提高钻孔深度测量的效率和精度，也同时提高钻探质量及效率。

3、本实用新型的智能测量系统，可以实现原状土试样采取过程中取土器起始贯入深度的测量及实时贯入度监控及测量，当取土器达到有效的预定贯入度时可通过警报及绿色信号灯的形式告知钻机机长停止锤击取土器，完成原状土试样采取过程，测量系统会将取样深度数据传输至移动钻孔数据管理平台显示、存储及共享。

附图说明

图1为本实用新型系统中测量装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。

本实用新型利用钻探时钻孔内发出的锤击或是冲击声作为声源，检测该声源从发出点沿钻头、重锤及钢丝绳传播至测量装置的时间来计算钻孔的深度。

为更好理解本实用新型的目的，简要介绍两种工作模式(锤击钻探及冲击钻探)的工作原理如下：

锤击钻探时，重锤通过花管(一端闭口一端开口的带槽铁管，用来传递重锤的锤击能量及限制重锤起落方向、高度)与钻头(主要是圆筒状取土钻头)连接，钻机通过钢丝绳反复提升和下落重锤，使得重锤在花管内反复锤击与花管的闭口端连接的圆筒状钻头来实现切削土层、获取土样；冲击钻探时，重锤直接与钻头(钻头可以是圆筒状取土钻头也可以是抽筒式钻头)连接，钻机通过钢丝绳反复提升和下落重锤与钻头的连接体，来使钻头不断冲击岩土层，从而实现切削土层、获取土样。

一种用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统，测量系统与钻机支架和重锤配合使用，重锤的后端连接有钢丝绳，钢丝绳穿过钻机支架顶端的导向滑轮后与钻机卷扬机连接。

如图1所示，还包括移动钻孔数据管理平台6以及测量装置。测量装置安装固定在钻机支架顶部钢丝绳的导向滑轮附近，包括压力传感器1、声波接收传感器2、单片机控制单元3、无线通信单元4、供电单元5和警示信号单元7。测量装置设有锤击钻探工作模式、冲击钻探工作模式和原状土试样采取模式三种模式，三种工作模式通过单片机控制单元内部不同算法程序实现。

压力传感器1与单片机控制单元3连接。压力传感器1由压力敏感元件和信号处理电路组成，压力传感器1可以实时感应钻机支架顶部钢丝绳导向滑轮轴部的压力大小，并同时将压力信号经信号处理电路传输给单片机控制单元。钻机在工作时钻机支架顶部的定滑轮轴部压力会随着重锤的起落而变化，当锤击钻探时重锤落下与花管撞击那一时刻或冲击钻探时钻头冲击钻孔底部岩土层那一时刻，滑轮轴部压力值将骤降至钻机工作状态时的最小值，压力传感器将会检测到这一最小压力值，并将信号传输给单片机控制单元，单片机控制单元接收到压力传感器的信号同时与设定的压力阈值进行对比，当压力值小于该设定的阈值时单片机控制单元内的计时器开始进行计时，并同时中断压力传感器工作电路和开启声波接收传感器工作电路。

声波接收传感器2与单片机控制单元3连接。声波接收传感器2由声波信号接收器和信号处理电路组成，声波接收传感器用来接收并识别锤击点或冲击点通过钻头、重锤和钢丝绳传来的声波信号。单片机控制单元接收到压力信号后，开启声波接收传感器工作电路，声波接受传感器接收到声源点发出的声波信号后，经信号处理电路放大、滤波、整形处理后传输给单片机控制单元，单片机控制单元接收到声波接收传感器传来的信号后，立即关闭计时器停止计时同时开启压力传感器的工作电路以接收新的压力信号，并计算出声波从声源点发出到声波接收传感器接收到声波信号的时间差ΔT。因为声波信号沿钻头、重锤及钢丝绳传播速度明显大于地层及空气介质，可以认为首波峰值点对应的时刻为声波沿钻头、重锤及钢丝绳传输时间的终点。

单片机控制单元3，分别与压力传感器1、声波接收传感器2、无线通信单元4、警示信号单元7以及供电单元5连接。单片机控制单元3内部装有锤击钻探、冲击钻探和原状土试样采取三种工作模式下的三套算法程序，工作模式的选择通过在移动钻孔数据管理平台6给无线通信单元4发送相应指令实现。单片机控制单元获得声波沿钻头、重锤及钢丝绳传播的时间ΔT后便开始按既定工作模式下的算法程序计算钻孔深度，具体计算过程如下：

采用锤击钻探模式时，公式为：

d＝V₂×(ΔT-L₁/V₁)+L₁+L₂-L₃

式中，d表示实时钻孔深度，V₁表示声波沿重锤的传播速度，V₂表示声波沿钢丝绳的传播速度，ΔT表示声波从声源点发出到声波接收传感器接收到声波信号的时间差，L₁表示重锤的长度，L₂表示锤击点至钻头刃口的距离，L₃表示声波接收传感器至孔口的距离；

采用冲击钻探模式时，公式为：

d＝V₂×(ΔT-L₄/V₄)+L₄-L₃

式中，d表示实时钻孔深度，V₂表示声波沿钢丝绳的传播速度，ΔT表示声波从声源点发出到声波接收传感器接收到声波信号的时间差，V₄表示声波沿钻头与重锤连接体的传播速度，L₃表示声波接收传感器至孔口的距离，L₄表示钻头与重锤连接体的总长度。

钻机在钻进工作状态时不停的重复着下钻(从孔口下放重锤及钻头至孔底)、钻进(钻头在重锤作用下冲击岩土层若干次)、起钻(由孔底往孔口提升重锤及钻头)、获取钻头内的土样四个步骤，每一次下钻到起钻为一个钻探回次(钻进过程中，每一次将钻具下至孔底进行钻进直至钻进完毕将钻具从孔内提出地面，这样一个作业循环，称为一个回次；每一钻进回次钻头都将冲击岩土层若干次)。因此在每一次钻进步骤之间都有起钻、获取土样、下钻三个步骤，所以每个钻探回次之间将形成一定时间的间歇期。

通过以上说明可知，钻头在重锤作用下每冲击岩土层一次，单片机控制单元将计算生成一个钻孔深度数据d,与此同时记录d生成时对应的时刻t以及d对应的钻头冲击岩土层的次数i；然后进行赋值：d_i＝d，t_i＝t。

当i＝1时，赋值R＝1(R为钻进回次数)，单片机控制单元则将R＝1，d₁＝d，t₁＝t，传输至无线通信单元进而传给移动钻孔数据管理平台。

当i>1时，计算Δt＝t_i-t_i-1的值，当Δt小于某一设定阈值时，单片机控制单元则将d_i＝d，t_i＝t传输至无线通信单元进而传给移动钻孔数据管理平台；当Δt大于某一设定阈值时(钻探回次之间有一定时间间歇期)，便可以认为d为一新回次钻进过程生成的钻孔深度数据。此时当R＝1时，单片机控制单元则将计算上一回次进尺ΔD_R＝d_i-1；当R>1时，上一回次进尺

并对新回次回次数重新赋值：R＝R+1，然后分别将上一回次进尺ΔD_R和新回次回次数R＝R+1及d_i＝d，t_i＝t传输至无线通信单元进而传给移动钻孔数据管理平台。这样便实现了每回次内钻头每次冲击岩土层后的实时深度d_i、每回次进尺ΔD_R及回次数R这些钻孔数据的采集及传输。

选择原状土试样采取模式时，取土器实时贯入深度的计算公式为：

l＝V₂×(ΔT-L₁/V₁)+L₁+L₅-L₃

式中，l表示取土器实时贯入深度，V₁表示声波沿重锤的传播速度，V₂表示声波沿钢丝绳的传播速度，ΔT表示声波从重锤锤击点发出到声波接收传感器接收到声波信号的时间差，L₁表示重锤的长度，L₃表示声波接收传感器至孔口的距离，L₅表示锤击点至取土器管靴刃口的距离；

在移动钻孔数据管理平台向测量装置发送选择原状土试样采取模式的同时，单片机控制单元将记录最近一个钻进回次最终钻孔深度为D＝d_i＝d，D表示原状土试样采取的有效起始贯入深度；另外还将生成原状试样编号，编号根据原状土试样采取模式的选择次数依次递增；

取土器在重锤作用下每一次贯入，单片机控制单元将计算生成一个实时贯入深度数据l，则贯入度为Δl＝l-D；当Δl<0时,表示取土器管靴刃口未下放至孔底或还在残留浮土内，当Δl≥ΔL时，取土器贯入度达到要求，此时单片机控制单元生成取样起止深度D和l，并将原状试样编号及D和l传输至无线通信单元进而传给移动钻孔数据管理平台；同时警示信号单元发出警报和亮起绿色信号灯，告知钻机机长取样过程结束，停止锤击。

无线通信单元4与单片机控制单元3连接。无线通信单元4设置有WiFi模块，无线通信单元内的WiFi模块通过接收移动钻孔数据管理平台发射的WiFi信号实现两者的无线连接，无线通信单元将单片机控制单元传来的钻孔数据通过WiFi传输给移动钻孔数据管理平台，钻孔数据将在移动钻孔数据管理平台上存储、显示及共享至云端。

供电单元5与单片机控制单元3连接。供电单元5用来直接给单片机控制单元3进行供电，并通过单片机控制单元3上间接给压力传感器1、声波接受传感器2、无信通信单元4和警示信号单元7进行供电；供电单元5可采用干电池的形式；供电单元设置有开关，开关可以直接开启和关闭供电单元对单片机控制单元的电供应，从而控制测量装置工作状态的开启或关闭。

移动钻孔数据管理平台6通过WiFi与无线通信单元4连接，用来存储、显示及共享钻孔数据(实时孔深、钻进回次数、回次进尺、原状土试样采取深度)。此外，移动钻孔数据管理平台可以通过无线通信单元向单片机控制单元发送程序调用指令进行测量装置锤击钻探和冲击钻探工作模式的选择。由于钻探现场工况有时比较复杂，会对测量装置的工作产生一定干扰，如更换钻头时压力传感器检测到的压力值也会很小、如钻探过程中也会进行原位测试和取原状土样，移动钻孔数据管理平台可以通过无线通信单元向单片机控制单元发送指令对测量装置进行暂停或复位操作。另外，移动钻孔数据管理平台可以远程关闭测量装置。

移动钻孔数据处理平台作为一个无线接入点(AP,Access Point),同一工程场地内所有钻机上的孔深测量装置都看做是一个连接到移动钻孔数据管理平台的站点(STATION)。这样测量装置便可以将实时的钻孔深度数据传输至移动钻孔数据管理平台，移动钻孔数据管理理平台也能通过无线网络将控制指令传输至各个测量装置。移动钻孔数据管理平台设置上网模块，具有上网功能，可以将接收到的实时钻孔深度数据处理后上传至云端，实现钻孔数据的实时共享。

移动钻孔数据管理平台在钻孔结束时可一键生成钻孔数据报告，内容包括最终钻孔深度、钻孔回次过程记录(回次进尺及回次数)、原状土试样编号及试样采取起止深度。

以上所述的实施例对本实用新型的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本实用新型的具体实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统，该测量系统与钻机支架和重锤配合使用，所述重锤的后端连接有钢丝绳，钢丝绳穿过钻机支架顶端的导向滑轮后与钻机卷扬机连接；其特征在于，钻孔数据智能测量系统包括移动钻孔数据管理平台以及测量装置；

所述的测量装置设置在导向滑轮处，具体包括：

压力传感器，设置在导向滑轮的轴部，用于实时测量钢丝绳对导向滑轮轴部的压力，并将压力信号传输给单片机控制单元；

声波接收传感器，设置在导向滑轮上，用于接收并识别从钻孔中沿钢丝绳传来的声波信号，并传输给单片机控制单元；

单片机控制单元，分别与压力传感器和声波接收传感器电连接，用于在接收到压力信号小于设定的压力阈值时开始计时，中断压力传感器工作电路，并同时开启声波接收传感器工作电路；

无线电通信单元，与单片机控制单元连接，用于将单片机控制单元传来的钻孔数据传输至移动钻孔数据管理平台及接收来自移动钻孔数据管理平台的工作指令；

警示信号单元，与单片机控制单元连接，包括警报器模块和信号灯模块；

供电单元，用于给单片机控制单元、压力传感器、声波接收传感器、警示信号单元和无线电通信单元供电。

2.根据权利要求1所述的用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统，其特征在于，所述的压力传感器由压力敏感元件和压力信号处理电路组成，压力敏感元件测量的压力信号经压力信号处理电路传输给单片机控制单元。

3.根据权利要求1所述的用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统，其特征在于，所述的声波接收传感器设置在导向滑轮的钢丝绳限位架上。

4.根据权利要求1所述的用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统，其特征在于，所述的供电单元与单片机控制单元连接，并通过单片机控制单元上间接给压力传感器、声波接收传感器、警示信号单元、无信通信单元进行供电。

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