发明名称 自动遥测钻孔测斜装置
摘要 本发明公开了一种自动遥测钻孔测斜装置,涉及一种钻孔测斜装置。本发明包括工作环境钻孔和宽带网,设置有钻孔测斜仪、探头自动升降装置、数据采集控制器、数据汇集器、无线收发器和笔记本电脑;探头、信号电缆、数据采集控制器、数据汇集器、无线收发器、宽带网和笔记本电脑前后依次电气连通,实现自动遥测。探头、信号电缆和人工读数仪前后依次电气连通,实现人工读数。本发明对常规测斜仪无需改装;测量过程实现全自动化;远程测控中心值班员可远程通过互联网随时控制和调取监测现埸测量数据和同时对同一现埸多个钻孔的仪器或对多个现埸进行远程;获取的数字化监测数据利于计算机快速处理分析;适用于类似的人工观测仪器实现自动化遥测。
申请公布号 CN101761331B 申请公布日期 2014.04.30
申请号 CN200910273492.0 申请日期 2009.12.31
申请人 武汉地震工程研究院 发明人 冯谦;罗登贵;陈蜀俊;黄广思;谭亦可
分类号 E21B47/022(2012.01)I 主分类号 E21B47/022(2012.01)I
代理机构 武汉宇晨专利事务所 42001 代理人 黄瑞棠
主权项 1.一种自动遥测钻孔测斜装置的工作方法,所述的自动遥测钻孔测斜装置包括工作环境钻孔(000)和宽带网(600),设置有钻孔测斜仪(100)、探头自动升降装置(200)、数据采集控制器(300)、数据汇集器(400)、无线收发器(500)和笔记本电脑(700);钻孔测斜仪(100)包括探头(110)、信号电缆(120)和人工读数仪(130),探头(110)置于钻孔(000)中,信号电缆(120)和探头自动升降装置(200)机械连接,实现探头(110)在钻孔(000)中升降;探头(110)、信号电缆(120)、数据采集控制器(300)、数据汇集器(400)、无线收发器(500)、宽带网(600)和笔记本电脑(700)前后依次电气连通,实现自动遥测;探头(110)、信号电缆(120)和人工读数仪(130)前后依次电气连通,实现人工读数;探头(110)、信号电缆(120)、第1插头(140)、第2插座(247)、电缆对接器(240)、信号电缆(120)、第2插头(248)、第1插座(150)和人工读数仪(130)前后依次连接,实现上下运动的探头(110)的测量信号便可在人工读数仪(130)上显示出来,完成人工测量,同时可以进入数据采集控制器(300),完成自动测量;探头自动升降装置(200)包括设置在支架上的卷线滚筒(210)、三相六拍步进电机(220)、变速箱(230)、电缆对接器(240)、零点检测装置(250)和电子锁(260);三相六拍步进电机(220)、变速箱(230)、卷线滚筒(210)和电缆对接器(240)前后依次连接,实现卷线滚筒(210)和电缆对接器(240)上下转动;卷线滚筒(210)分别与零点检测器(250)、信号电缆(120)和电子锁(260)连接,实现探头(110)升降和锁定状态;数据采集控制器(300)分别与三相六拍步进电机(220)、电子锁(260)和零点检测装置(250)电气连接,实现对其进行程序控制;所述的电缆对接器(240)包括绝缘板(241)、固定孔(242)、同心铜环(243)、滚筒转轴(244)、弹性触点(245)和触点座(246)以及第2插座(247)和第2插头(248);在圆形绝缘板(241)上,从外向内依次设置有固定孔(242)、同心铜环(243)和转轴(244),转轴(244)同心固定在卷线滚筒(210)上,第2插座(247)通过信号电缆(120)与铜环(243)连通,设置在触点座(246)上的弹性触点(245)的一端分别与铜环(243)紧密接触导通,弹性触点(245)的另一端通过信号电缆(120)和第2插头(248)与人工读数仪(130)连接;数据采集控制器(300)包括第1供电电源(310)、步进电机逻辑驱动电路(320)、继电器控制电路(330)、光电耦合(340)、第1CPU微处理器(350)、A/D转换(360)、零点检测开关量输入(370)、第1RS485接口(380)和第2供电电源(390);第1CPU微处理器(350)分别与A/D转换(360)、光电耦合(340)、零点检测开关量输入(370)、第1RS485接口(380)和继电器控制电路(330)连接;步进电机逻辑驱动电路(320)分别与光电耦合(340)和三相六拍步进电机(220)连接;A/D转换(360)与探头(110)连接,第1RS485接口(380)与数据汇集器(400)连接,继电器控制电路与电子锁(260)连接;第1供电电源(310)分别与步进电机逻辑驱动电路(320)、三相六拍步进电机(220)及继电器控制电路(330)连接;第2供电电源(390)分别与其它电路连接;数据汇集器(400)包括时钟(410)、第2CPU微处理器(420)、存贮器(430)、RS232接口(440)和第2RS485接口(450);第2CPU微处理器(420)分别与时钟(410)、存贮器(430)、RS232接口(440)和第2RS485接口(450)连接;其特征在于:①数据采集控制器(300)的工作方法包括下列步骤:第1、工作开始(A);第2、初始化,设置参数:步距=a,测次=b,(B);第3、电子锁开启,卷线滚筒处于自由状态(C);第4、判断探头是否在零点位置(D),是则进入下一步骤,否则探头上升(E),重复执行第4步骤;第5、探头上升至零点位置后停止上升,采集探头输出值(F)后探头开始下降;第6、下降a米后停数秒(F),采集探头输出值,将b-1(G);第7、检测b值是否为0(H),是则进入下一步骤,否则重复执行第6步骤;第8、探头上升a米后停数秒,采集探头输出值,将b+1(I);第9、检测b值是否为b-1?(J),是则进入下一步骤,否则重复执行第8步骤;第10、检测探头是否在零点位置(K),是则进入下一步骤,否则探头继续上升(L),重复执行第10步骤;第11、采集探头输出值,电子锁关闭,卷线滚筒处于锁紧固定状态(M);第12、工作结束(N);②数据汇集器(400)的工作方法包括下列步骤:第1、开始(a);第2、GPRSDTU初始化,连接中转服务器(b);第3、检测是否有来自测控中心的命令(c),是则执行命令(d),完后返回到第3步骤,否则转入下一步骤;第4、判断是否到达设定监测时间(f),是则执行下一步骤,否则返回到第3步骤;第5、启动监测(f);第6、判断监测是否完成(g),是则执行下一步骤,否则重复第6步骤;第7、从数据采集控制器的内存中读取监测数据(h),完成后返回到第3步骤。
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