[发明专利]基于同步技术的无缆钻孔测斜仪及其同步测斜方法

说明书

技术领域

本发明属于地质勘探仪器领域，具体涉及一种基于同步技术的无缆钻孔测斜仪及其同步测斜方法。

背景技术

在现有技术中，钻孔测斜仪已在煤田和石油地质勘探中广泛使用，一般由地面控制仪器和井下探管组成，它们之间大多通过电缆连接传输信号，因此只能测量垂直孔；而在煤矿中采用在钻杆中内置电缆的方法进行信号传输，技术要求高，成本大。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种成本低，性能可靠，使用方便，且能测上仰、下倾、垂直、水平等任何方向钻孔的基于同步技术的无缆钻孔测斜仪及其同步测斜方法。

   为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案：

   一种基于同步技术的无缆钻孔测斜仪，其特殊之处在于：包括同步机、探管、通信连线，同步机和探管通过通信连线连接；所述的同步机包括键盘电路、单片机、第一数据存贮器、显示器、第一电源电路、第一通信电路，键盘电路、第一数据存贮器、显示器、第一电源电路、第一通信电路分别和单片机连接，探管包括三轴倾角传感器、带有24位A/D转换的单片机、第二数据存贮器、三轴磁阻传感器、第二电源电路、第二通信电路，三轴倾角传感器、第二数据存贮器、三轴磁阻传感器、第二电源电路、第二通信电路分别和带有24位A/D转换的单片机连接。

上述的同步机的第一电源电路包括电池和稳压电路。

上述的探管的第二电源电路包括电池和稳压电路。

上述的单片机采用的型号为MSC1210。

上述的第一数据存贮器和第二数据存贮器采用的型号为24LC256。

上述的带有24位A/D转换的单片机采用的型号为MSC1210。

一种基于同步技术的无缆钻孔测斜仪的同步测斜方法，其特殊之处在于：在钻孔测斜仪测量时，先将同步机和探管用通信连线连接，通过同步机的键盘电路设置的同步键进行同步，使同步机和探管同时开始采样工作，且按设定时间间隔采样，然后断开探管通信连线，将探管送入钻孔中，探管采集并存储各传感器信号，与探管同步工作的同步机则记录各测点的有效性，并进行存储，测量完成后，通过通信连线将探管采集的数据通讯到同步机中,由同步机将有效测点进行计算并显示出各测点倾角和方位角。

上述的采样间隔为60秒。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明减少了测斜电缆及计算机配置，携带、使用方便；由于采用了同步技术，因此在测量时不需要电缆，可测量上仰、下倾、水平、垂直各种钻孔；体积小、成本低、可靠性高。 

附图说明

图1 为本发明的系统图；

图2为本发明的同步机电路组成框图；

图3 为本发明的探管电路组成框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

参见图1-3，本发明包括同步机1、探管2、通信连线3，同步机1和探管2通过通信连线3连接；

所述的同步机包括键盘电路4、单片机5、第一数据存贮器6、显示器7、第一电源电路8、第一通信电路9，键盘电路4、第一数据存贮器6、显示器7、第一电源电路8、第一通信电路9分别和单片机5连接，同步机1的主要功能是向探管发送同步命令和采集有效测点。

在同步机1中，所述键盘电路4用于发送同步命令及设置有效测点；所述单片机5用于系统控制，并采集有效测点及计算角度；所述数据存储器6用于存储测点有效值；所述显示器7用于显示信息；所述的第一电源电路8包括电池和稳压电路，用于给同步机1提供电源；所述第一通信电路9用于同步机1和探管2之间的通信。

上述同步机1的第一电源电路8包括电池和稳压电路。

探管2包括三轴倾角传感器10、带有24位A/D转换的单片机11、第二数据存贮器12、三轴磁阻传感器13、第二电源电路14、第二通信电路15，三轴倾角传感器10、第二数据存贮器12、三轴磁阻传感器13、第二电源电路14、第二通信电路15分别和带有24位A/D转换的单片机11连接。

在探管2中，所述三轴倾角传感器10用于测量各方向的重力加速度；所述带有24位A/D转换的单片机11用于系统控制和采集各路加速度和地磁信号；所述第二数据存贮器12用于存储各路采样信号；所述三轴磁阻传感器13用于测量各方向的地磁信号；所述第二电源电路14包括电池和稳压电路，用于给探管提供电源；所述第二通信电路15用于探管和同步机之间的通信。

上述探管的第二电源电路14包括电池和稳压电路。

上述的单片机5采用的型号为MSC1210。