基于惯性技术的非开挖随钻测量系统

摘要

一种基于惯性技术的非开挖随钻测量系统，包括安装于钻进系统上的随钻单元和与通过线缆连接钻进系统的监控单元；随钻单元包括第一三轴加速度传感器、第二三轴加速度传感器、温度传感器、地磁敏感器、数据处理装置以及载波通信发送装置；监控单元包括载波通信接收装置、数据处理与解算装置、人机交互装置以及数据存储与导出装置；从而提供一种不受电磁干扰、钻进深度等因素的影响，并对温度进行补偿，给出更加可靠的工具面向角和俯仰角，给出参考航向和位置，并对电磁干扰强弱进行评价，进而给出参考航向和位置的可信度的基于惯性技术的非开挖随钻测量系统。

主权项

1. 一种基于惯性技术的非开挖随钻测量系统，包括安装于钻进系统上的随钻单元(11)和与通过线缆连接钻进系统的监控单元(22)；所述随钻单元(11)包括第一三轴加速度传感器(401)、温度传感器(403)、地磁敏感器(404)和数据处理装置(405)；所述第一三轴加速度传感器(401)用于测量系统静止时的重力加速度的三个分量，进而获得系统的钻头倾角和工具面向角，测量系统在三个方向的运动加速度，获得系统的位移数据，并将数据发送出去；所述温度传感器(403)用于测量随钻单元(11)的温度，并将温度数据发送出去；所述地磁敏感器(404)用于通过检测钻头指向与地磁极方向的夹角来获得方位基准，获得钻头的运行方向，并将数据发送出去；所述数据处理装置(405)用于读取或测量数据，并形成数据帧，发送出去；所述监控单元(22)包括人机交互装置(409)、数据存储与导出装置(410)和数据处理与解算装置(408)；所述人机交互装置(409)用于对测量结果和解算结果进行实时显示；所述数据存储与导出装置(410)用于将测量数据和解算数据导出并存储；所述数据处理与解算装置(408)用于接收地球引力加速度数据、地磁敏感器测量数据、温度数据，并对数据进行校验和处理，测量随钻单元(11)的温度、并对温度进行补偿，计算出工具面向角和钻头倾角、给出航向和位置及其可信度、从而给出电磁干扰强弱的评价，发送测量结果和解算结果到存储或显示；其特征在于，所述随钻单元(11)还包括第二三轴加速度传感器(402)以及载波通信发送装置(406)；所述第二三轴加速度传感器(402)用于在第一三轴加速度传感器(401)误差大时测量系统静止时在三个方向的重力加速度，获得系统的钻头倾角和工具面向角，并将数据发送到所述数据处理装置(405)；所述载波通信发送装置(406)用于接收所述数据处理装置(405)传来的数据帧，并发送出去；所述监控单元(22)还包括载波通信接收装置(407)；所述载波通信接收装置(407)用于接收所述载波通信发送装置(406)发送来的数据，并传输出去。