RU2745480C1 - Приемник системы локации для горизонтально-направленного бурения - Google Patents
Приемник системы локации для горизонтально-направленного бурения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2745480C1 RU2745480C1 RU2020100217A RU2020100217A RU2745480C1 RU 2745480 C1 RU2745480 C1 RU 2745480C1 RU 2020100217 A RU2020100217 A RU 2020100217A RU 2020100217 A RU2020100217 A RU 2020100217A RU 2745480 C1 RU2745480 C1 RU 2745480C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- probe
- receiver
- antenna
- drilling
- horizontal directional
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/22—Transmitting seismic signals to recording or processing apparatus
- G01V1/223—Radioseismic systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/22—Transmitting seismic signals to recording or processing apparatus
- G01V1/226—Optoseismic systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/18—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
- G01V3/34—Transmitting data to recording or processing apparatus; Recording data
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Данное устройство относится к системам локации для горизонтального направленного бурения (ГНБ) и применяется при выполнении работ по бестраншейной прокладке инженерных коммуникаций для определения и отслеживания местоположения зонда, установленного в буровой головке. Сущность заявленного решения заключается в том, что в приемнике системы локации для горизонтально-направленного бурения, содержащем 3D антенну для приема сигнала от зонда, приемо-передающий узел RF, микропроцессоры с микропрограммами, экран устройства индикации для отображения информации, согласно заявленному изобретению приемник содержит дополнительную плату управления антенной и антенну для сопряжения и программирования зондом. Техническим результатом при реализации заявленного решения выступает обеспечение удобного, информативного и эффективного использования пользователем приемника системы локации. 1 ил.
Description
Изобретение относится к системам локации для горизонтального направленного бурения (ГНБ) и применяется при выполнении работ по бестраншейной прокладке инженерных коммуникаций для определения и отслеживания местоположения зонда, установленного в буровой головке.
Системы локации для ГНБ предназначены для контроля движения буровой головки под землей во время бурения, что позволяет машинисту установки ГНБ вести бурение согласно проекту и не допускать повреждений встречающихся на пути подземных инженерных коммуникаций. Это оборудование, благодаря своей чувствительности, позволяет определить положение буровой головки под землей и точно управлять ей, эффективно обходя при этом на значительном расстоянии находящиеся под землей объекты, в частности газопроводы, нефтепроводы, водопроводы, телефонные и интернет кабели, коллекторы. Простота конструкции позволяет быстро освоить принцип работы оборудования.
Известны приемники компании Digitrak Falcon, содержащие 3D антенну (для приема сигнала от зонда), приемо-передающий узел RF, микропроцессор с микропрограммой (для обработки поступающих сигналов от зонда и их интерпретации на экране устройства), экран устройства индикации для отображения информации и ИК порт для сопряжения (соединения) устройства с зондом системы локации. [https://ru.digital-control.com/receivers/digitrak-falcon-f5]
Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности, а именно: сопряжение устройства с зондом с помощью ИК порта создает уникальную пару устройств, и при выходе приемника из строя во время бурения уже невозможно применить другой приемник для продолжения бурения. Это влечет за собой дополнительные временные и материальные затраты для пользователя.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является приемник производства ООО «СЕНСЕ-ГНБ», содержащий 3D антенну для приема сигнала от зонда, приемо-передающий узел RF, микропроцессор с микропрограммами, предназначенный для обработки поступающих сигналов от зонда. [http://sense-inc.ru/]
Недостатками данного приемника являются ограниченные функциональные возможности, а именно: функционал приемника по рабочей частоте и мощности принимаемого сигнала ограничивается параметрами, заложенными в зонде.
Технической проблемой является создание устройства системы локации, обеспечивающего удобное, информативное и эффективное его использование пользователем.
Эффективное использование подразумевает возможность настройки зонда и приемника под конкретные условия объекта (подходящая частота и необходимая мощность с учетом данных помех на объекте строительства и запланированной глубины, режим «засыпания» зонда (режим экономии аккумулятора зонда) в зависимости от типа буровой установки). Эффективное использование также подразумевает возможность универсального сопряжения зонда и приемника и упрощение взаимодействия работы приемника и зонда во время бурения, поскольку в этом случае отсутствует необходимость в дополнительной операции для вывода какой-либо требуемой информации)
Техническими результатами предлагаемого решения является улучшение эксплуатационных характеристик, а именно:
1. Обеспечение универсальности устройства в процессе работы (при неисправности приемника во время бурения есть возможность замены неисправного приемника с последующим восстановлением связи с исправным приемником для продолжения работ без потери рабочего времени и затрат на материалы, в частности на извлечение колоны и перенастройку зонда).
2. Обеспечение возможности программирования зонда (настройка необходимых пользователю параметров) до начала работы зонда. 3. Сокращение времени бурения. Указанные технические результаты достигаются тем, что в приемнике системы локации для горизонтально-направленного бурения, содержащем 3D антенну для приема сигнала от зонда, приемо-передающий узел RF, микропроцессоры с микропрограммами, экран устройства индикации для отображения информации, согласно заявленному изобретению приемник содержит дополнительную плату управления антенной и антенну для сопряжения и программирования зондом. Использование в приемнике дополнительной платы управления антенной и антенны для сопряжения и программирования зонда позволяет настраивать и программировать зонд по радиоканалу, что обеспечивает универсальность сопряжения зонда системы локации и приемника системы локации. Такое универсальное сопряжение позволяет продолжить бурение при поломке приемника, используя другой приемник, например, производства ООО «СЕНСЕ-ГНБ», что сокращает время бурения. Наличие дополнительной антенны с платой для управления зондом позволяет программировать зонд до начала работы, выставляя необходимые пользователю параметры и менять их во время бурения. Наличие микропроцессоров с микропрограммами в приемнике позволяет обрабатывать поступающие сигналы от 3D антенны, конвертировать и обрабатывать в графику и выводить на экран устройства.
Приемник системы локации для горизонтально-направленного бурения иллюстрируется чертежом, где на фигуре представлена блок-схема взаимодействия приемника и зонда.
Приемник системы локации для горизонтально-направленного бурения 1 (фигура) содержит 3D антенну 2 для приема сигнала от зонда 3 и приемо-передающий узел RF 4 для ретрансляции сигнала на повторитель (на фиг. не показано). 3D антенна 2 связана с зондом 3 и микропроцессором 5. Микропроцессор 5, в свою очередь, связан с микропроцессором 6 и RF модулем 4. Процессор 5 с микропрограммой предназначен для расчета поступающих сигналов от зонда. Процессор 6 связан с устройством индикации 7 и предназначен для конвертации расчетных данных от процессора 5 и отображения информации на экране устройства индикации 7 приемника 1. Дополнительная плата 8 управления антенной 9 взаимосвязана с процессором 5 и предназначена для сопряжения и программирования зонда 3.
Заявленное изобретение работает следующим образом.
В меню приемника системы локации 1, например, опытный образец системы SNS производитель ООО «СЕНСЕ ГНБ» [http://sense-inc.ru/] устанавливают значение параметров и режимов работы зонда 3: уровень мощности излучения, режим «засыпания», рабочую частоту, разрешение смены частоты в процессе бурения. По команде оператора о завершении установки параметров микропроцессор 5 передает эту информацию на дополнительную плату 8 управления антенной 9, и антенну 9 для сопряжения с зондом, далее передает кодовую посылку в виде низкочастотного электромагнитного сигнала, в которой каждому из параметров отведено свое строго определенное место. В кодовую посылку автоматически добавляется информация о модели программирующего приемника. Кодовая посылка передается антенной 9, непрерывно повторяясь в виде модулированного низкочастотного электромагнитного излучения. После включения зонда (путем установки сменных элементов питания) зонд переходит на 10 секунд в режим приема и «ожидает» кодовой посылки. В случае ее отсутствия либо несоответствующего формата зонд через 10 секунд переходит в режим излучения в соответствии с ранее запрограммированными параметрами (из предыдущей настройки).
После завершения программирования зонд переходит в режим излучения. При работе 3D антенна 2 получает сигналы от зонда в виде посылок каждые 15 миллисекунд. Посылки передаются на микропроцессор 5, который производит их дешифровку и, основываясь на показаниях разности уровней сигналов по каждому параметру, вычисляет изменения параметров положения и состояния зонда (угол, температура, положение по часам, положение в горизонтальной плоскости, уровень заряда батарей). После расчета каждой посылкимикропроцессор 5 передает полученные результаты на микропроцессор 6, который преобразует эти сигналы в графические изображения и выводит их на экран индикации 7 приемника системы локации 1.
Перед началом бурения зонд 3 системы локации программируют на необходимые пользователю параметры, а именно: частоту, мощность, режим «засыпания». Зонд помещают в буровую голову, которая находится в начале буровой колонны. После начала бурения и постоянного погружения и удаления буровой головки под землю от точки забуривания пользователь может определять ее положение исключительно по данным, отображаемым на экране индикации 7 приемника системы локации.
Ориентируясь на эти данные, пользователь ведет бурение согласно проекту, двигаясь вдоль трассы бурения в радиусе приема приемником сигнала от зонда 3 и отдавая команды оператору буровой установки. Приемник системы локации (например, производства ООО «СЕНСЕ-ГНБ») позволяет пользователю постоянно видеть всю необходимую ему информацию в реальном времени и не прерывать процесс бурения. Универсальность сопряжения частей системы локации горизонтального направленного бурения позволяет не начинать процесс бурения заново в случае поломки приемника системы локации.
Claims (1)
- Приемник системы локации для горизонтально-направленного бурения, содержащий 3D антенну для приема сигнала от зонда, приемо-передающий узел RF, микропроцессоры с микропрограммами, экран устройства индикации для отображения информации, отличающийся тем, что приемник содержит дополнительную плату управления антенной и антенну для сопряжения и программирования зонда.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020100217A RU2745480C1 (ru) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Приемник системы локации для горизонтально-направленного бурения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020100217A RU2745480C1 (ru) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Приемник системы локации для горизонтально-направленного бурения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2745480C1 true RU2745480C1 (ru) | 2021-03-25 |
Family
ID=75159232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020100217A RU2745480C1 (ru) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Приемник системы локации для горизонтально-направленного бурения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2745480C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4739325A (en) * | 1982-09-30 | 1988-04-19 | Macleod Laboratories, Inc. | Apparatus and method for down-hole EM telemetry while drilling |
US5990683A (en) * | 1991-03-01 | 1999-11-23 | Digital Control Incorporated | Method and arrangement for locating a boring tool using a three-antennae vector sum |
US6777940B2 (en) * | 2002-11-08 | 2004-08-17 | Ultima Labs, Inc. | Apparatus and method for resistivity well logging |
RU2377607C2 (ru) * | 2004-02-04 | 2009-12-27 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Способ устранения паразитного влияния проводящих бурильных труб на результаты измерений переходных электромагнитных составляющих в процессе бурения |
US7656342B2 (en) * | 2006-10-23 | 2010-02-02 | Stolar, Inc. | Double-sideband suppressed-carrier radar to null near-field reflections from a first interface between media layers |
RU2679468C1 (ru) * | 2018-03-01 | 2019-02-11 | Общество с ограниченной ответственностью "СЕНСЕ ГНБ" | Удаленное устройство отображения информации приемника системы локации положения бурового инструмента r-box |
RU2698373C1 (ru) * | 2018-10-26 | 2019-08-26 | Елена Алексеевна Тареева | Программируемый универсальный зонд |
-
2019
- 2019-12-31 RU RU2020100217A patent/RU2745480C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4739325A (en) * | 1982-09-30 | 1988-04-19 | Macleod Laboratories, Inc. | Apparatus and method for down-hole EM telemetry while drilling |
US5990683A (en) * | 1991-03-01 | 1999-11-23 | Digital Control Incorporated | Method and arrangement for locating a boring tool using a three-antennae vector sum |
US6777940B2 (en) * | 2002-11-08 | 2004-08-17 | Ultima Labs, Inc. | Apparatus and method for resistivity well logging |
RU2377607C2 (ru) * | 2004-02-04 | 2009-12-27 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Способ устранения паразитного влияния проводящих бурильных труб на результаты измерений переходных электромагнитных составляющих в процессе бурения |
US7656342B2 (en) * | 2006-10-23 | 2010-02-02 | Stolar, Inc. | Double-sideband suppressed-carrier radar to null near-field reflections from a first interface between media layers |
RU2679468C1 (ru) * | 2018-03-01 | 2019-02-11 | Общество с ограниченной ответственностью "СЕНСЕ ГНБ" | Удаленное устройство отображения информации приемника системы локации положения бурового инструмента r-box |
RU2698373C1 (ru) * | 2018-10-26 | 2019-08-26 | Елена Алексеевна Тареева | Программируемый универсальный зонд |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106233797B (zh) | 无线电设备对准工具及方法 | |
US9951616B2 (en) | Arrangement for controlling automated operation mode | |
AU2014382808B2 (en) | Arrangement for initiating a remote operation mode | |
CN103438875A (zh) | 基于图像与数据相结合的煤矿连采机控制系统 | |
RU2622064C1 (ru) | Многорежимное управление и система самонаведения, способ и устройство | |
CN105089646A (zh) | 一种集成有数据传输功能的随钻电阻率测量装置及方法 | |
CN105863620A (zh) | 矿用智能型电磁波随钻测量系统 | |
CA2916434C (en) | Arrangement for controlling automated operation mode | |
CN203435028U (zh) | 煤矿连采机远程控制系统 | |
CA2935390C (en) | Directional drilling using mechanical wave detectors | |
RU2745480C1 (ru) | Приемник системы локации для горизонтально-направленного бурения | |
KR101515203B1 (ko) | 항공기의 공항 par 정밀 접근 정보가 항공기 조종석에 시각적으로 전시되는 시각적 par 관제 자동화 시스템 | |
KR101184993B1 (ko) | 수상 이동형 무선 센서 네트워크 시스템 | |
CN204650931U (zh) | 一种有线-无线双用司钻显示器壳体 | |
AU2014301655B2 (en) | Arrangement for controlling automated drilling operation mode | |
US11048009B2 (en) | Programmable universal probe | |
CN102536215B (zh) | 基于似稳电磁场的无线跨测试阀数据传输装置及其方法 | |
CN103821502B (zh) | 一种海洋管柱振动数据采集及传输装置 | |
CN210797669U (zh) | 一种沉井基础施工监测系统 | |
JP6785817B2 (ja) | 地中削孔用のドリルヘッド、ドリルヘッドを有する地中削孔用のドリル装置、地中削孔中に対象物を検出する方法、および地中削孔用のドリルヘッド内における無線信号を受信するための受信機の使用 | |
JP2012036571A (ja) | 路面変状管理システム | |
KR20160107977A (ko) | 지하 매설 센서 정보 무선 전송 장치 및 그를 포함한 시스템 | |
US20230090220A1 (en) | Pilot bore profile logger | |
EP3014044B1 (en) | Arrangement for controlling automated drilling operation mode | |
KR101987474B1 (ko) | 레이다 비콘 제어 장치 및 이를 포함하는 시스템 |