一种基于物联网的钻机自动导航监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及公铁路岩土工程勘察技术领域，且公开了一种基于物联网的钻机自动导航监测系统，包括导航定位模块、环境探测模块、钻孔状态监测模块、监控模块、雷达模块、操作平台、无线通讯模块、中央服务器、网络数据库、云端服务器模块、显示模块及电源，所述环境探测模块与导航定位模块、雷达模块、监控模块、显示模块、无线通讯模块及中央服务器信号连接。本实用新型专利技术采用先进的物联网技术、大数据技术、导航技术、遥感影像技术、雷达技术、实时视频语音通话技术、无线传输技术，将岩土工程勘察与高新技术相结合，实现钻机自动导航纠偏、人机交互、多台钻机良好互动及技术负责人对勘察外业的综合管控。

An automatic navigation and monitoring system of drilling rig based on Internet of things

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的钻机自动导航监测系统
本技术涉及公铁路岩土工程勘察
，尤其涉及一种基于物联网的钻机自动导航监测系统。
技术介绍
在岩土工程勘察，特别是在公铁路桥涵的勘察外业中，钻探是最主要且最重要的勘察手段之一。目前，岩土工程勘察市面上使用的钻机基本只具备单一的钻探取样和原位测试功能，而不具备存储和定位功能，钻机机长在驾驶钻机时，必须提前根据勘探点平面布置图和事先测量人员布置好的标记，去寻找孔位，有时必须由技术负责人在野外亲自寻找孔位，外业钻探结束后，再由技术负责人带领测量人员进行测量收点，进而导致技术负责人的外业工作量为钻机机长的2~3倍以上。此外，钻机机长与技术负责人通过原始的电话或微信沟通方式，仍难以实现外业的高效运行。此外，在公路铁路勘察中，当设计路线较长，地物较复杂时，钻孔还会出现遗漏，且因地物阻碍设计孔位时，钻机野外作业人员还需请技术负责人到现场给予指导孔位偏移，尤其当该工程安排多台甚至数十钻机同步施工时，需耗费技术负责人大量时间、体力和精力，在很大程度上限制了技术人员在其他技术方面的管控。因此，提出一种基于物联网的钻机自动导航监测系统。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决
技术介绍
中提出的问题，而提出的一种基于物联网的钻机自动导航监测系统。为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：一种基于物联网的钻机自动导航监测系统，包括导航定位模块、环境探测模块、钻孔状态监测模块、监控模块、雷达模块、操作平台、无线通讯模块、中央服务器、网络数据库、云端服务器模块、显示模块及电源，所述环境探测模块与导航定位模块、雷达模块、监控模块、显示模块、无线通讯模块及中央服务器信号连接，所述钻孔状态监测模块与导航定位模块、无线通讯模块、监控模块及中央服务器信号连接，所述无线通讯模块与环境探测模块、钻孔状态监测模块、监控模块及中央服务器信号连接。优选的，所述操作平台包括显示模块、视频语音通话模块、SIM卡、处理器、存储器、USB接口。优选的，所述显示模块采用触控液晶显示屏，所述触控液晶显示屏的尺寸为10.1英寸，且触控液晶显示屏的表层为钢化玻璃制成。优选的，所述视频语音通话模块包括前置摄像头、语音输入设备和语音输出设备，所述前置摄像头为3200万高清像素设置。优选的，所述操作平台安装有导航地图、联系人、微信及电话app客户端，所述导航地图包括中国北斗地图、google地图、google卫星图、google卫星混合图、google地形图、百度地图、高德地图、腾讯地图。优选的，所述无线通讯模块与中央服务器及操作平台信号连接。优选的，所述电源为Li电池，所述Li电池通过导线外接有发动机。一种基于物联网的钻机自动导航监测系统钻机支架，包括钻机本体和支撑机构，所述支撑机构包括横板、竖板和两组支撑杆，所述横板位于钻机本体的上端固定设置两个所述支撑杆分别位于竖板的下方前后两侧设置，每组两个所述支撑杆的上端均通过第一轴销与竖板的两侧下端转动连接，且两个所述支撑杆的下端均通过第二轴销转动连接有滑块，所述横板的上端开设有两组与滑块相匹配的滑块滑槽，两个所述滑块相反的两端均固定连接有弹簧，所述监控模块位于竖板表面上方固定设置，所述显示模块位于竖板的表面下方固定设置。优选的，所述滑槽的内部固定设有横向设置的滑杆，所述滑块通过通孔与滑杆滑动连接，所述弹簧与滑杆活动套接，所述竖板的下端固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的下端与横板固定连接。与现有技术相比，本技术提供了一种基于物联网的钻机自动导航监测系统，具备以下有益效果：1、该基于物联网的钻机自动导航监测系统，通过设有的导航定位模块、环境探测模块、钻孔状态监测模块、监控模块、雷达模块、操作平台、无线通讯模块、中央服务器、网络数据库、云端服务器模块、显示模块的相互配合，使其具有全球定位、实时监控、线上线下数据同步、视频及语音通话功能，该装置系统通过无线通讯模块将钻探信息实时传输到中央服务器服务器，钻孔状态监测模块对信息进行比对，对未钻孔进行自动筛选；技术负责人根据中央服务器掌控的数据，对钻机进行实时监控，发现异常情况能及时呼叫钻机操作平台，操作平台实时记录孔号、钻孔类别、进尺深度、终孔时间信息，该导航监控系统，能够真实地反映实际钻探位置，该监测方法利用先进的导航技术、遥感技术、大数据技术、雷达技术，将技术负责人和钻机操作人员的工作时间进行有效控制，减少外业体力消耗，大幅提升外业管理水平和施工质量。该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本技术采用先进的物联网技术、大数据技术、导航技术、遥感影像技术、雷达技术、实时视频语音通话技术、无线传输技术，将岩土工程勘察与高新技术相结合，实现钻机自动导航纠偏、人机交互、多台钻机良好互动及技术负责人对勘察外业的综合管控。附图说明图1为本技术提出的一种基于物联网的钻机自动导航监测系统的模块架构示意图；图2为本技术提出的一种基于物联网的钻机自动导航监测系统支撑支架的结构示意图；图3为图2中A部分的结构放大图；图4为图2中显示模块的结构示意图。图中：1钻机本体、2横板、3竖板、4支撑杆、5滑块、6弹簧、7滑杆、8伸缩杆、9SIM卡、10USB接口、11前置摄像头、12语音输入设备、13语音输出设备。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参照图1-4，一种基于物联网的钻机自动导航监测系统，包括导航定位模块、环境探测模块、钻孔状态监测模块、监控模块、雷达模块、操作平台、无线通讯模块、中央服务器、网络数据库、云端服务器模块、显示模块及电源，导航定位模块兼容北斗卫星系统BDS及美国GPS卫星系统，用户可根据自身情况合理选择导航系统，该模块用于自动接收卫星信号，将钻机的实时定位通过显示模块告知给钻机作业人员，该模块将钻机实时定位与预先录入的钻孔信息及钻孔位置进行比对，处理器结合遥感影像，经过计算，给出钻机行驶路线，该模块通过无线通讯模块，将各钻机实时定位坐标，发送到中央服务器，环境探测模块与导航定位模块、雷达模块、监控模块、显示模块、无线通讯模块及中央服务器信号连接，用于系统根据各钻机自身当前位置信息及雷达探测结果和监控摄像头，自动探测周边环境，通过显示器提示钻机操作员，以避开障碍物，钻孔状态监测模块与导航定位模块、无线通讯模块、监控模块及中央服务器信号连接，将钻机实时位置与预先录入的设计钻孔坐标进行对照，将二者距离进行计算，分析其钻孔位置合理性，并通过无线传输模块传输到中央服务器，技术负责人可通过监控模块开启摄像头，对钻机周边环境予以确认，该模块将已钻孔编号及相关钻孔信息传输给中央服务器，实时更新已钻孔孔号、深度信息，并将未钻孔孔号进行筛选，并将信息传送至显示模块，无线通讯模块与环境探测模块、钻孔状态监测模块、监控模块及中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的钻机自动导航监测系统，包括导航定位模块、环境探测模块、钻孔状态监测模块、监控模块、雷达模块、操作平台、无线通讯模块、中央服务器、网络数据库、云端服务器模块、显示模块及电源，其特征在于，所述环境探测模块与导航定位模块、雷达模块、监控模块、显示模块、无线通讯模块及中央服务器信号连接，所述钻孔状态监测模块与导航定位模块、无线通讯模块、监控模块及中央服务器信号连接，所述无线通讯模块与环境探测模块、钻孔状态监测模块、监控模块及中央服务器信号连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的钻机自动导航监测系统，包括导航定位模块、环境探测模块、钻孔状态监测模块、监控模块、雷达模块、操作平台、无线通讯模块、中央服务器、网络数据库、云端服务器模块、显示模块及电源，其特征在于，所述环境探测模块与导航定位模块、雷达模块、监控模块、显示模块、无线通讯模块及中央服务器信号连接，所述钻孔状态监测模块与导航定位模块、无线通讯模块、监控模块及中央服务器信号连接，所述无线通讯模块与环境探测模块、钻孔状态监测模块、监控模块及中央服务器信号连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的钻机自动导航监测系统，其特征在于，所述操作平台包括显示模块、视频语音通话模块、SIM卡(9)、处理器、存储器、USB接口(10)。


3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的钻机自动导航监测系统，其特征在于，所述显示模块采用触控液晶显示屏，所述触控液晶显示屏的尺寸为10.1英寸，且触控液晶显示屏的表层为钢化玻璃制成。


4.根据权利要求2所述的一种基于物联网的钻机自动导航监测系统，其特征在于，所述视频语音通话模块包括前置摄像头(11)、语音输入设备(12)和语音输出设备(13)，所述前置摄像头为3200万高清像素设置。


5.根据权利要求2所述的一种基于物联网的钻机自动导航监测系统，其特征在于，所述操作平台安装有导航地图、联系人、微信及电话app客户端，所述导航地图包括中国北斗地图、google地图、google卫星图、google卫星混合图、g...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶开永，李俊才，贺锦美，董平，刘秀梅，
申请(专利权)人：南京南大岩土工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32