一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统以及控制方法技术方案

本发明专利技术公开的一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统，包括中央处理器CPU、功率发射模块、磁传感器接口、水压传感器接口、旋转传感器接口、电压检测传感器接口、重力加速度传感器接口、频率设置、信号放大模块和功能按键模块，所述磁场传感器接口与磁场传感器电连接，所述水压传感器接口与水压传感器电连接，所述旋转传感器接口与旋转传感器电连接，所述中央处理器CPU的输出端与显示模块电连接，所述电压传感器接口与电压传感器电连接。本发明专利技术所述的一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统以及控制方法，设有软件滤波程序，能够大幅提升矿用电磁波随钻轨迹测量仪的稳定性，准确性和实用性，使用的效果相对于传统方式更好。

A Track Measurement Control System and Control Method for Mine Electromagnetic Wave While Drilling

The invention discloses a mine electromagnetic wave trajectory measurement and control system while drilling, which includes CPU, power transmission module, magnetic sensor interface, water pressure sensor interface, rotary sensor interface, voltage detection sensor interface, gravity acceleration sensor interface, frequency setting, signal amplification module and function key module. The magnetic field sensor interface and magnetic field transmission are described. The water pressure sensor interface is electrically connected with the water pressure sensor, the rotation sensor interface is electrically connected with the rotation sensor, the output terminal of the CPU is electrically connected with the display module, and the voltage sensor interface is electrically connected with the voltage sensor. The mine electromagnetic wave while drilling trajectory measurement control system and control method are provided with a software filtering program, which can greatly improve the stability, accuracy and practicability of the mine electromagnetic wave while drilling trajectory measurement instrument, and the effect is better than the traditional method.

【技术实现步骤摘要】
一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统以及控制方法
本专利技术涉及测量控制系统以及控制方法领域，特别涉及一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统以及控制方法。
技术介绍
矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统以及控制方法，随着社会发展，越来越的智能化产品走进家庭，走进企业，这些智能化产品的背后有着强大的软件控制系统指挥着，在这个智能化现在社会，无论是工业，还是家用电器，还是儿童玩具，单片机都占有着决定控制地位，尤其是它强大的软件控制能力，支配着这个系统稳定长期工作，具有较好的使用效果，现有的矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统以及控制方法无法满足人们的需求，因此需要更为便捷的矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统以及控制方法；现有的矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统以及控制方法在使用时存在一定的弊端，在以往的矿用电磁波随钻轨迹测量仪的频率的产生，干扰波的滤除，均用硬件组建电路而成，达到产生一定的频率（240Hz），达到滤除干扰问题，在硬件电路设计时，由于选取电子元器件本身的误差问题，再加上组建出来的电路时差问题，往往导致输出频率波形不理想，总有一个小的频率波动（±10Hz），或者说干扰波滤除的不彻底，不理想，这些都往往造成我们后续的电路无法识别这些信号，从而导致整个系统无法正常工作，出现不稳定，信号接收错误率高等问题，为此，我们提出一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统以及控制方法。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统以及控制方法，可以有效解决
技术介绍
中的问题。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统，包括中央处理器CPU、功率发射模块、磁传感器接口、水压传感器接口、旋转传感器接口、电压检测传感器接口、重力加速度传感器接口、频率设置、信号放大模块和功能按键模块，所述磁场传感器接口与磁场传感器电连接，所述水压传感器接口与水压传感器电连接，所述旋转传感器接口与旋转传感器电连接，所述中央处理器CPU的输出端与显示模块电连接，所述电压传感器接口与电压传感器电连接，所述重力加速度传感器接口与重力加速度传感器电连接，所述频率设置输出端与中央处理器CPU电连接，所述磁传感器接口输出端、水压传感器接口输出端、旋转传感器接口输出端、电压检测传感器接口输出端和重力加速度传感器接口输出端均与中央处理器CPU电连接。优选的，所述信号放大模块的输出端与信号滤波模块电连接，且信号滤波模块输出端与自动增益控制模块电连接，所述自动增益控制模块的输出端与信号解码模块电连接，且信号解码模块的输出端与中央处理器CPU电连接。优选的，所述功能按键模块的输出端与中央处理器CPU电连接，所述中央处理器CPU的输出端与DPSK调制电连接。优选的，包括以下步骤：（S1）数据采集：（1）开启设备；（2）磁场传感器设备开始进行磁场采集工作，水压传感器设备开始水压采集工作，电压传感器开始电压采集工作，重力加速度传感器开始重力加速度采集工作；（3）通过磁场传感器、水压传感器、旋转传感器、电压传感器和重力加速度传感器，判断磁场传感器、水压传感器、旋转传感器、电压传感器和重力加速度传感器的采集工作有没有完成，如果未完成继续采集工作；（4）如果磁场传感器、水压传感器、旋转传感器、电压传感器和重力加速度传感器的采集工作完成，中央处理器CPU会计算出钻杆此时所处位置的方位角、倾角、水压数据、电压数据；（5）中央处理器CPU将计算出钻杆此时所处位置的方位角、倾角、水压数据、电压数据传送到显示模块；（S2）DPSK调制：（1）开启设备；（2）将采集的全部数据进行DPSK调制编码；（3）中央处理器CPU检查是否编码成功，如果没有编码成功继续进行编码；（4）如果编码成功进行功率控制发射；（S3）DPSK解调：（1）开启设备；（2）将编码进行DPSK调制解码；（3）中央处理器CPU检查是否解码成功，如果没有解码成功继续进行解码；（4）如果解调成功将数据传送到显示模块；（S4）干扰信号滤波操控：（1）开启设备；（2）软件滤波程序对解调进行分析；（3）没有用的信号返回上一步骤，继续进行分析；（4）有效信号DPSK解码模块进行解码；（5）将解码数据传送到显示模块上。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：该矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统以及控制方法，首先将已有的频率产生硬件电路，硬件滤波电路均改为软件编程来实现相应的功能，相对于硬件来说，软件编程稳定性更高，时间准确度跟高，没有时间差问题的存在，并且在调试更换频率时，硬件电路不受影响，简单容易，因此通过软件编程能大幅提升矿用电磁波随钻轨迹测量仪的稳定性，准确性和实用性，使用的效果相对于传统方式更好。附图说明图1为本专利技术一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统以及控制方法的采集发射框图；图2为本专利技术一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统以及控制方法的接受解调原理框图；图3为本专利技术一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统以及控制方法的磁场采集软件流程框图；图4为本专利技术一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统以及控制方法的DPSK调制、解调程序流程图；图5为本专利技术一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统以及控制方法的干扰信号滤波程序流程图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如图1-5所示，一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统，包括中央处理器CPU、功率发射模块、磁传感器接口、水压传感器接口、旋转传感器接口、电压检测传感器接口、重力加速度传感器接口、频率设置、信号放大模块和功能按键模块，所述磁场传感器接口与磁场传感器电连接，所述水压传感器接口与水压传感器电连接，所述旋转传感器接口与旋转传感器电连接，所述中央处理器CPU的输出端与显示模块电连接，所述电压传感器接口与电压传感器电连接，所述重力加速度传感器接口与重力加速度传感器电连接，所述频率设置输出端与中央处理器CPU电连接，所述磁传感器接口输出端、水压传感器接口输出端、旋转传感器接口输出端、电压检测传感器接口输出端和重力加速度传感器接口输出端均与中央处理器CPU电连接；信号放大模块的输出端与信号滤波模块电连接，且信号滤波模块输出端与自动增益控制模块电连接，自动增益控制模块的输出端与信号解码模块电连接，且信号解码模块的输出端与中央处理器CPU电连接；功能按键模块的输出端与中央处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统，其特征在于：包括中央处理器CPU、功率发射模块、磁传感器接口、水压传感器接口、旋转传感器接口、电压检测传感器接口、重力加速度传感器接口、频率设置、信号放大模块和功能按键模块，所述磁场传感器接口与磁场传感器电连接，所述水压传感器接口与水压传感器电连接，所述旋转传感器接口与旋转传感器电连接，所述中央处理器CPU的输出端与显示模块电连接，所述电压传感器接口与电压传感器电连接，所述重力加速度传感器接口与重力加速度传感器电连接，所述频率设置输出端与中央处理器CPU电连接，所述磁传感器接口输出端、水压传感器接口输出端、旋转传感器接口输出端、电压检测传感器接口输出端和重力加速度传感器接口输出端均与中央处理器CPU电连接。

【技术特征摘要】
1.一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统，其特征在于：包括中央处理器CPU、功率发射模块、磁传感器接口、水压传感器接口、旋转传感器接口、电压检测传感器接口、重力加速度传感器接口、频率设置、信号放大模块和功能按键模块，所述磁场传感器接口与磁场传感器电连接，所述水压传感器接口与水压传感器电连接，所述旋转传感器接口与旋转传感器电连接，所述中央处理器CPU的输出端与显示模块电连接，所述电压传感器接口与电压传感器电连接，所述重力加速度传感器接口与重力加速度传感器电连接，所述频率设置输出端与中央处理器CPU电连接，所述磁传感器接口输出端、水压传感器接口输出端、旋转传感器接口输出端、电压检测传感器接口输出端和重力加速度传感器接口输出端均与中央处理器CPU电连接。2.根据权利要求1所述的一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统，其特征在于：所述信号放大模块的输出端与信号滤波模块电连接，且信号滤波模块输出端与自动增益控制模块电连接，所述自动增益控制模块的输出端与信号解码模块电连接，且信号解码模块的输出端与中央处理器CPU电连接。3.根据权利要求1所述的一种矿用电磁波随钻轨迹测量控制系统，其特征在于：所述功能按键模块的输出端与中央处理器CPU电连接，所述中央处理器CPU的输出端与DPSK调制电连接。4.根据权利要求1所述的一种矿用电磁波随钻...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯帆，殷硕，张宏财，李天才，刘鹏浩，任永力，
申请(专利权)人：冀凯河北机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13