本實(shí)用新型涉及自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種鉆機(jī)穿孔進(jìn)尺深度監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)：

在目前的情況下，鉆機(jī)穿孔進(jìn)尺深度的監(jiān)測缺少有效的辦法，對于鉆架和鉆機(jī)的姿勢監(jiān)測系統(tǒng)也不完備，穿孔時(shí)鉆機(jī)的姿勢無法準(zhǔn)確矯正。鉆機(jī)穿孔后一般通過繩子掉一個(gè)石頭進(jìn)到穿完的孔底，然后標(biāo)記并測量繩子長度獲得穿孔深度。這樣可以測量得到孔位的最終深度，但是這種方法無法在穿孔過程中監(jiān)測孔位當(dāng)前的實(shí)際進(jìn)尺深度。由于穿孔的時(shí)間沒有精確記錄，不便于測量單個(gè)穿孔的作業(yè)時(shí)間，包括穿孔的瞬時(shí)效率。對于損壞的穿孔，損壞的米數(shù)，耽誤的時(shí)間等信息也都缺乏統(tǒng)計(jì)，這對于生產(chǎn)管理而言是不利的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的鉆機(jī)穿孔進(jìn)尺深度監(jiān)測裝置，通過傾角傳感器監(jiān)測鉆機(jī)機(jī)身和鉆機(jī)鉆架姿勢，通過激光測距傳感器實(shí)時(shí)精密測量鉆機(jī)的進(jìn)尺深度幫助作業(yè)人員調(diào)整鉆機(jī)作業(yè)姿態(tài)和監(jiān)控設(shè)定穿孔作業(yè)深度。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種鉆機(jī)穿孔進(jìn)尺深度監(jiān)測裝置，所述鉆機(jī)包括鉆機(jī)鉆架和鉆機(jī)機(jī)身，所述鉆機(jī)鉆架安裝于鉆機(jī)機(jī)身一側(cè)，所述鉆機(jī)鉆架內(nèi)部設(shè)有行程導(dǎo)軌，所述行程導(dǎo)軌內(nèi)裝設(shè)有鉆桿；所述行程導(dǎo)軌頂部設(shè)有激光測距傳感器，用于測量鉆桿與激光測距傳感器探頭間的距離；還包括用于測量鉆機(jī)機(jī)架與鉆孔平面間夾角的角度測量裝置。

作為優(yōu)選的，所述角度測量裝置包括設(shè)于所述鉆機(jī)機(jī)身上的第一傾角傳感器，以及設(shè)于鉆機(jī)鉆架上的第二傾角傳感器，所述第一傾角傳感器用于測量鉆機(jī)機(jī)身是否停放水平，所述第二傾角傳感器用于測量鉆機(jī)機(jī)身與鉆機(jī)鉆架間的角度。

作為優(yōu)選的，還包括車載平板電腦，所述車載平板電腦連接所述激光測距傳感器、所述第一傾角傳感器和所述第二傾角傳感器；所述車載平板電腦采用ARM處理器架構(gòu)，集成SQLite數(shù)據(jù)庫，設(shè)有多個(gè)RS485接口。

作為優(yōu)選的，還包括電源，所述電源允許寬壓輸入，輸入上限高達(dá)60V，內(nèi)部集成TVS二極管，防反接保護(hù)，所述電源輸出端設(shè)有過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路和濾波電路；所述電源的輸入端與鉆機(jī)的點(diǎn)火電源連接。

作為優(yōu)選的，所述第一傾角傳感器、所述第二傾角傳感器和所述激光測距傳感器通過Modbus RTU協(xié)議與所述車載平板電腦連接。

作為優(yōu)選的，所述第一傾角傳感器、所述第二傾角傳感器為分辨率為0.1度的二軸傾角傳感器。

本申請?zhí)岢鲆环N鉆機(jī)穿孔深度監(jiān)測裝置，借助兩個(gè)二軸傾角傳感器監(jiān)測鉆機(jī)機(jī)身和鉆鉆機(jī)架姿勢，幫助作業(yè)人員直觀調(diào)整鉆機(jī)作業(yè)姿勢到最佳狀態(tài)，借助激光測距傳感器，實(shí)時(shí)精密的測量鉆機(jī)的進(jìn)尺深度，幫助作業(yè)人員完成設(shè)定深度的穿孔作業(yè)，使穿孔的底部可以統(tǒng)一在一個(gè)平面，改善穿孔工藝，另外也能計(jì)量作業(yè)人員的作業(yè)時(shí)間，有效穿孔深度，報(bào)廢的穿孔的數(shù)量和米數(shù)，計(jì)算鉆機(jī)實(shí)時(shí)穿孔效率，平均效率等數(shù)據(jù)，幫助解決生產(chǎn)管理問題，改善生產(chǎn)質(zhì)量和效率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的激光測距傳感器測量原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。

圖1示出了一種鉆機(jī)穿孔進(jìn)尺深度監(jiān)測裝置，所述鉆機(jī)包括鉆機(jī)鉆架和鉆機(jī)機(jī)身，所述鉆機(jī)鉆架安裝于鉆機(jī)機(jī)身一側(cè)，所述鉆機(jī)鉆架內(nèi)部設(shè)有行程導(dǎo)軌，所述行程導(dǎo)軌內(nèi)裝設(shè)有鉆桿；所述行程導(dǎo)軌頂部設(shè)有激光測距傳感器，用于測量鉆桿與激光測距傳感器探頭間的距離；還包括用于測量鉆機(jī)機(jī)架與鉆孔平面間夾角的角度測量裝置。

如圖2中所示，圖中激光測距傳感器1通過測量每次鉆孔時(shí)，激光測距器1與鉆桿2之間的距離h，得到鉆桿2的行程距離，進(jìn)而的到鉆孔進(jìn)尺深度。

作為優(yōu)選的，所述角度測量裝置包括設(shè)于所述鉆機(jī)機(jī)身上的第一傾角傳感器，以及設(shè)于鉆機(jī)鉆架上的第二傾角傳感器，所述第一傾角傳感器用于測量鉆機(jī)機(jī)身是否停放水平，所述第二傾角傳感器用于測量鉆機(jī)機(jī)身與鉆機(jī)鉆架間的角度。

作為優(yōu)選的，還包括車載平板電腦，所述車載平板電腦連接所述激光測距傳感器、所述第一傾角傳感器和所述第二傾角傳感器；所述車載平板電腦采用ARM處理器架構(gòu)，集成SQLite數(shù)據(jù)庫，設(shè)有多個(gè)RS485接口。所述激光測距傳感器選用IP68的防護(hù)等級，測量精度1cm，使用Modbus RTU與平板電腦通信，激光傳感器必須安裝在鉆機(jī)鉆架的頂部，并且周期對傳感器鏡頭的灰塵和污漬進(jìn)行清理，保持干凈，以減低測量的誤差值。車載平板電腦是系統(tǒng)的核心，人機(jī)交互都通過屏幕顯示和操作，包括傾角數(shù)據(jù)的模擬表盤顯示，計(jì)算鉆機(jī)的單個(gè)孔穿孔深度、時(shí)間、效率等數(shù)據(jù)，顯示，通過SQLite數(shù)據(jù)庫記錄所有的作業(yè)記錄，安裝時(shí)候通過安裝支架安裝到駕駛室內(nèi)部。

作為優(yōu)選的，還包括電源，所述電源允許寬壓輸入，輸入上限高達(dá)60V，內(nèi)部集成TVS二極管，防反接保護(hù)，所述電源輸出端設(shè)有過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路和濾波電路；所述電源的輸入端與鉆機(jī)的點(diǎn)火電源連接。經(jīng)過穩(wěn)壓和濾波后的電源用于給整個(gè)裝置中其他電子設(shè)備供電，可保障系統(tǒng)車輛上鉆機(jī)進(jìn)尺系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性，保障設(shè)備工作的可靠性。電源是核心部分采用了NI公司的電源芯片LM2596HVT，同時(shí)結(jié)合保險(xiǎn)、TVS、橋堆、濾波電路等使電源的可靠性改善，主要用于電源穩(wěn)壓，給整套鉆機(jī)深度監(jiān)測系統(tǒng)供電，改善系統(tǒng)的可靠性。

作為優(yōu)選的，所述第一傾角傳感器、所述第二傾角傳感器和所述激光測距傳感器通過Modbus RTU協(xié)議與所述車載平板電腦連接。系統(tǒng)啟動(dòng)后正常情況下，二軸傾角傳感器和激光測距傳感器連接正常，系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測到的實(shí)時(shí)值，如果顯示界面出現(xiàn)xx設(shè)備通信異常，那么就需要根據(jù)提示內(nèi)容檢查系統(tǒng)的對應(yīng)傳感器是否出現(xiàn)了故障或者通信電路損壞。

作為優(yōu)選的，所述第一傾角傳感器、所述第二傾角傳感器為分辨率為0.1度的二軸傾角傳感器。

系統(tǒng)啟動(dòng)后作業(yè)人員可參照顯示屏幕的二軸傾角傳感器虛擬儀表調(diào)整鉆機(jī)機(jī)身和鉆機(jī)鉆架姿勢使鉆機(jī)處于作業(yè)的最佳姿勢，做好穿孔前的基本準(zhǔn)備工作。

然后設(shè)置穿孔的目標(biāo)深度，標(biāo)記穿孔前的位置0點(diǎn)，即可開始穿孔作業(yè)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄當(dāng)前孔位的耗時(shí)，計(jì)算實(shí)時(shí)進(jìn)尺深度，當(dāng)一根鉆桿已經(jīng)全部深入地下后，可在原來鉆桿基礎(chǔ)上接入一根鉆桿，并且重新標(biāo)記位置0點(diǎn)。系統(tǒng)會(huì)將每次打入地下的孔深求和計(jì)算到當(dāng)前孔位的實(shí)時(shí)深度，并與設(shè)置的目標(biāo)深度進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí)時(shí)深度與目標(biāo)深度相等時(shí)就會(huì)提示作業(yè)人員穿孔完成，作業(yè)人員即可停止穿孔，這樣有利于保證所有孔位的底部在同一平面上。使用炸藥爆破后，那么爆炸后地腳會(huì)較少，有利于提高開采效率，節(jié)省開采成本。

本申請?zhí)岢鲆环N鉆機(jī)穿孔深度監(jiān)測裝置，借助兩個(gè)二軸傾角傳感器監(jiān)測鉆機(jī)機(jī)身和鉆鉆機(jī)架姿勢，幫助作業(yè)人員直觀調(diào)整鉆機(jī)作業(yè)姿勢到最佳狀態(tài)，借助激光測距傳感器，實(shí)時(shí)精密的測量鉆機(jī)的進(jìn)尺深度，幫助作業(yè)人員完成設(shè)定深度的穿孔作業(yè)，使穿孔的底部可以統(tǒng)一在一個(gè)平面，改善穿孔工藝，另外也能計(jì)量作業(yè)人員的作業(yè)時(shí)間，有效穿孔深度，報(bào)廢的穿孔的數(shù)量和米數(shù)，計(jì)算鉆機(jī)實(shí)時(shí)穿孔效率，平均效率等數(shù)據(jù)，幫助解決生產(chǎn)管理問題，改善生產(chǎn)質(zhì)量和效率。

最后，本申請的方法僅為較佳的實(shí)施方案，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。