[发明专利]矿用钻孔轨迹测量仪

权利要求书

1.一种矿用钻孔轨迹测量仪，矿用钻孔轨迹测量仪实时监测钻孔的成孔段轨迹以及实时预测钻头的钻进轨迹；其特征在于，矿用钻孔轨迹测量仪包括：主机以及与所述主机连接的探管，所述主机与钻头的控制模块连接，所述探管安装于钻头的钻柄；

所述主机获取到钻头处于启动状态时请求、调取并显示钻孔模拟画面；

所述主机获取到钻头处于钻进状态时接收所述探管的实时采集数据，并根据实时采集数据在钻孔模拟画面中更新成孔段轨迹以及预测钻头的钻进轨迹；

所述主机获取到钻头处于停钻状态时暂时退出钻孔模拟画面、仅显示当前钻孔的成孔段轨迹；

所述主机获取到钻头处于后退状态时请求并重构钻进模拟画面；

所述主机获取到钻头离开孔口时请求并结束钻进模拟画面。

2.根据权利要求1所述的矿用钻孔轨迹测量仪，其特征在于，所述主机包括：彼此相互连接的单片机、数据接收模块、程序模块和显示模块；

所述探管包括：彼此相互连接的数据采集模块、数据传输模块和电源模块，数据接收模块与数据传输模块连接，单片机根据控制模块的指令调取数据采集模块的实时数据；

钻头的钻柄依次固定数据采集模块、数据传输模块和电源模块，数据采集模块靠近钻头的钻头本体安装。

3.根据权利要求2所述的矿用钻孔轨迹测量仪，其特征在于，单片机从钻头的控制模块获取钻头处于启动状态、钻进状态、停钻状态、后退状态或钻头离开孔口状态；

单片机获取到钻头处于启动状态时，单片机请求程序模块调取钻孔模拟画面，单片机请求显示模块显示钻孔模拟画面；

单片机获取到钻头处于钻进状态时，单片机请求数据接收模块接收从所述探管调取的实时采集数据，单片机请求程序模块根据实时采集数据在钻孔模拟画面中更新成孔段轨迹以及预测钻头的钻进轨迹，单片机控制显示模块显示更新后的成孔段轨迹和预测钻头的钻进轨迹；

单片机获取到钻头处于停钻状态时，单片机控制显示模块暂时退出钻孔模拟画面，单片机请求程序模块调取当前钻孔的成孔段数据，单片机控制显示模块显示当前钻孔的成孔段轨迹；

单片机获取到钻头处于后退状态时，单片机请求程序模块重构钻进模拟画面，单片机控制显示模块显示重构钻进模拟画面；

单片机获取到钻头处于钻头离开孔口状态时，单片机请求程序模块结束钻进模拟画面的程序，单片机控制显示模块退出钻进模拟画面的显示。

4.根据权利要求2所述的矿用钻孔轨迹测量仪，其特征在于，数据采集模块提供预测钻孔轨迹数据，经过数据传输模块和数据接收模块把数据采集模块采集的模拟信号转换为数字信号输入给单片机；

单片机和程序模块对数字信号进行数据处理和钻孔轨迹分析，单片机通过显示模块显示钻孔的成孔段轨迹，单片机和程序模块预测钻头的预计钻进轨迹并把该预计钻进轨迹显示于显示模块。

5.根据权利要求2所述的矿用钻孔轨迹测量仪，其特征在于，所述程序模块包括算法单元，算法单元包括算法模型、调取子模块、驱动子模块；

算法模型从调取子模块请求实时数据并提供实时数据的三维更新数据，将用于在钻孔模拟画面中显示的三维更新数据发回调取子模块；

驱动子模块向显示模块发送三维更新数据，显示模块更新显示钻孔模拟画面；

驱动子模块由单片机发送驱动指令。

6.根据权利要求5所述的矿用钻孔轨迹测量仪，其特征在于，启动探管之后启动算法单元；

算法单元的启动时间在主机上电之后4～8s左右，算法单元启动后创建等待单片机的响应链接，同时算法单元周期性轮询单片机是否有钻进信号；

如果有钻进信号立刻提供算法服务并通过驱动子模块控制显示模块显示钻孔模拟画面，该钻孔模拟画面中包含有预测钻孔轨迹画面；

如果钻进信号变化则先通过调取子模块调取实时数据，然后通过算法模型输出三维更新数据，算法模块把三维更新数据发回调取子模块，驱动子模块从调取子模块调取三维更新数据并驱动显示模块更新钻孔模拟画面，钻孔模拟画面中也更新有预测钻孔轨迹画面。