矿用智能型电磁波随钻测量系统
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号 CN 105863620 A
(43)申请公布日 2016.08.17
(21)申请号 CN201610345113.4
(22)申请日 2016.05.23
(71)申请人 中煤科工集团西安研究院有限公司
    地址 710075 陕西省西安市高新技术产业开发区锦业一路82号
(72)发明人 汪凯斌 张冀冠 连杰
(74)专利代理机构 西安新思维专利商标事务所有限公司
    代理人 李罡
(51)Int.CI
     
                                                                  权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
      矿用智能型电磁波随钻测量系统
(57)摘要
      本发明公开了一种矿用智能型电磁波随钻测量系统，包括通过电磁波传输的孔口装置和孔中传输装置；所述孔口装置的电源分别连接孔口收发模块、噪声分析模块、孔口CPU模块、工控机及显示模块；所述孔口天线两端分别连接孔口收发模块，所述孔口收发模块、噪声分析模块、工控机及显示模块均与孔口CPU模块连接；所述孔中传输装置包括电磁波无线传输模块；所述电磁波无线传输模块包括电池、智能电源管理模块、孔中天线、孔中收发模块、孔中CPU模块；所述智能电源管理模块与电池、孔中收发模块、孔中CPU模块连接，所述孔中收发模块分别与孔中CPU模块和孔中天线连接。本发明能够在孔口设定调频、调相、扩频等调制方式，并将命令下发给孔中装置。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
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法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种矿用智能型电磁波随钻测量系统，其特征在于，该系统包括通过电磁波传输的孔口装置和孔中传输装置；
所述孔口装置包括电源、孔口天线、孔口收发模块、噪声分析模块、孔口CPU模块、工控机及显示模块；
所述电源分别连接孔口收发模块、噪声分析模块、孔口CPU模块、工控机及显示模块；所述孔口天线两端分别连接孔口收发模块，所述孔口收发模块、噪声分析模块、工控机及显示模块均与孔口CPU模块连接；
所述孔中传输装置包括电磁波无线传输模块；
所述电磁波无线传输模块包括电池、智能电源管理模块、孔中天线、孔中收发模块、孔中CPU模块；
所述智能电源管理模块与电池、孔中收发模块、孔中CPU模块连接，所述孔中收发模块分别与孔中CPU模块和孔中天线连接。
2.根据权利要求1所述的矿用智能型电磁波随钻测量系统，其特征在于：所述电磁波无线传输模块的孔中CPU模块和智能电源管理模块均与配套的孔中仪器连接。
3.根据权利要求1或2所述的矿用智能型电磁波随钻测量系统，其特征在于：所述孔中天线为偶极子天线，发射极距不小于40cm。
4.根据权利要求1所述的矿用智能型电磁波随钻测量系统，其特征在于：所述孔中传输装置还包括测斜模块，所述测斜模块包括电源、三轴磁通门传感器、三轴加速度传感器、第一信号调理电路、第二信号调理电路、多路A/D转换器、微处理器和测斜通讯模块；
所述电源与电磁波无线传输模块的智能电源管理模块连接，经过升压、降压和LDO稳压后供给三轴磁通门传感器、三轴加速度传感器、第一信号调理电路、第二信号调理电路、多路A/
D转换器、微处理器和测斜通讯模块；所述三轴磁通门传感器、三轴加速度传感器分别通过第一信号调理电路、第二信号调理电路与多路A/D转换器连接，所述多路A/D转换器与微处理器连接；所述测斜通讯模块与电磁波无线传输模块的传输通讯模块连接。
说  明  书
<p>技术领域
本发明属于煤矿井下随钻测量技术领域，具体涉及一种矿用智能型电磁波随钻测量系统。
背景技术
为保证煤矿安全高效开采，通常在煤矿井下需要施工大量的瓦斯抽采钻孔和探放水孔，为了提高钻孔质量减低钻探成本，随钻测量系统开始应用于煤矿井下的各种定向钻机，用来实时测量钻孔轨迹，以指导钻孔的设计与施工。目前煤矿井下随钻测量仍采用有线方式将测量的姿态数据传输到孔口，采用特制的通缆钻杆来构成传输通道，而通缆钻杆的加工工艺复杂、成本昂贵，且其传输质量受接头处密封状况的影响较大。
现有的无线随钻测量技术常用泥浆脉冲构成传输通道，而泥浆脉冲随钻测量技术不适合于空气、泡沫和非平衡钻进，传输速率低且只能单向通讯。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种矿用智能型电磁波随钻测量系统。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供一种矿用智能型电磁波随钻测量系统，该系统包括通过电磁波传输的孔口装置和孔中传输装置；
所述孔口装置包括电源、孔口天线、孔口收发模块、噪声分析模块、孔口CPU模块、工控机及显示模块；
所述电源分别连接孔口收发模块、噪声分析模块、孔口CPU模块、工控机及显示模块；所述孔口天线两端分别连接孔口收发模块，所述孔口收发模块、噪声分析模块、工控机及显示模块均与孔口CPU模块连接；
所述孔中传输装置包括电磁波无线传输模块；
所述电磁波无线传输模块包括电池、智能电源管理模块、孔中天线、孔中收发模块、孔中CPU模块；
所述智能电源管理模块与电池、孔中收发模块、孔中CPU模块连接，所述孔中收发模块分别与孔中CPU模块和孔中天线连接。
上述方案中，所述电磁波无线传输模块的孔中CPU模块和智能电源管理模块均与配套的孔中仪器连接。
上述方案中，所述孔中天线为偶极子天线，发射极距不小于40cm。
上述方案中，所述孔中传输装置还包括测斜模块，所述测斜模块包括电源、三轴磁通门传感器、三轴加速度传感器、第一信号调理电路、第二信号调理电路、多路A/D转换器、微处理器和测斜通讯模块；
所述电源与电磁波无线传输模块的智能电源管理模块连接，经过升压、降压和LDO稳压后供
给三轴磁通门传感器、三轴加速度传感器、第一信号调理电路、第二信号调理电路、多路A/D转换器、微处理器和测斜通讯模块；所述三轴磁通门传感器、三轴加速度传感器分别通过第一信号调理电路、第二信号调理电路与多路A/D转换器连接，所述多路A/D转换器与微处理器连接；所述测斜通讯模块与电磁波无线传输模块的传输通讯模块连接。

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