应用于VC浅钻设备的控制方法、装置及控制器制造方法及图纸

技术编号:35736380 阅读:19 留言:0更新日期:2022-11-26 18:38
本申请提供一种应用于VC浅钻设备的控制方法、装置及控制器,可以让取样管稳定高效地继续贯入以取得更深的土样。本申请中,在第一贯入阶段,使两个对置的摩擦轮沿第一轴线夹紧取样管并控制摩擦轮进行转动,以通过摩擦轮对取样管的摩擦力带动取样管贯入;在第二贯入阶段,使摩擦轮停止转动,以及在两个对置的摩擦轮沿第一轴线夹紧取样管的情况下,控制两个对置的夹紧器沿第二轴线夹紧取样管,以及控制两台对置的振动器以预设的振动频率振动,并控制振动台沿垂直方向下移,以使取样管在以振动频率振动的状态下贯入。率振动的状态下贯入。率振动的状态下贯入。

【技术实现步骤摘要】
应用于VC浅钻设备的控制方法、装置及控制器


[0001]本申请涉及海底取样
,特别是涉及一种应用于VC浅钻设备的控制方法、装置、控制器和存储介质。

技术介绍

[0002]VC浅钻设备,也可称为VibroCore水下振动取样器,被应用于对海洋地质勘测中。通过VC浅钻设备的取样管的贯入,可以取得海底土样,进而对土样进行分析。但在目前的技术中,当地层中含有密实度较高的土层时,取样管的贯入受阻,难以稳定高效地继续贯入以取得更深的土样。

技术实现思路

[0003]基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种应用于VC浅钻设备的控制方法、装置、控制器和存储介质。
[0004]一种应用于VC浅钻设备的控制方法,VC浅钻设备包括:海底机架、位于海底机架内部的中心位置的振动台、两个沿第一轴线对置的摩擦轮、两个沿第二轴线对置的夹紧器、以及两台对置的振动器;其中,所述第一轴线垂直于所述第二轴线;
[0005]所述方法包括:
[0006]在第一贯入阶段,使两个对置的摩擦轮沿第一轴线夹紧取样管并控制摩擦轮进行转动,以通过摩擦轮对所述取样管的摩擦力带动所述取样管贯入;
[0007]在第二贯入阶段,使所述摩擦轮停止转动,以及在所述两个对置的摩擦轮沿第一轴线夹紧所述取样管的情况下,控制两个对置的夹紧器沿第二轴线夹紧所述取样管,以及控制两台对置的振动器以预设的振动频率振动,并控制所述振动台沿垂直方向下移,以使所述取样管在以所述振动频率振动的状态下贯入。
[0008]一种应用于VC浅钻设备的控制装置,VC浅钻设备包括:海底机架、位于海底机架内部的中心位置的振动台、两个沿第一轴线对置的摩擦轮、两个沿第二轴线对置的夹紧器、以及两台对置的振动器;其中,所述第一轴线垂直于所述第二轴线;
[0009]所述装置包括:
[0010]第一贯入阶段控制模块,用于在第一贯入阶段,使两个对置的摩擦轮沿第一轴线夹紧取样管并控制摩擦轮进行转动,以通过摩擦轮对所述取样管的摩擦力带动所述取样管贯入;
[0011]第二贯入阶段控制模块,用于在第二贯入阶段,使所述摩擦轮停止转动,以及在所述两个对置的摩擦轮沿第一轴线夹紧所述取样管的情况下,控制两个对置的夹紧器沿第二轴线夹紧所述取样管,以及控制两台对置的振动器以预设的振动频率振动,并控制所述振动台沿垂直方向下移,以使所述取样管在以所述振动频率振动的状态下贯入。
[0012]一种应用于VC浅钻设备的控制器,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行上述方法。
[0013]一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行上述方法。
[0014]上述应用于VC浅钻设备的控制方法、装置、控制器和存储介质中,VC浅钻设备包括:海底机架、位于海底机架内部的中心位置的振动台、两个沿第一轴线对置的摩擦轮、两个沿第二轴线对置的夹紧器、以及两台对置的振动器;其中,第一轴线垂直于第二轴线;在第一贯入阶段,使两个对置的摩擦轮沿第一轴线夹紧取样管并控制摩擦轮进行转动,以通过摩擦轮对取样管的摩擦力带动取样管贯入,以准静力匀速取样,取样过程扰动小,样品保真度好,实现静压取样;在第一贯入阶段,若取样管碰到密实度较高的土层,取样管的贯入受阻,此时,进入第二贯入阶段,在第二贯入阶段,使摩擦轮停止转动,以及在两个对置的摩擦轮沿第一轴线夹紧取样管的情况下,控制两个对置的夹紧器沿第二轴线夹紧取样管,以及控制两台对置的振动器以预设的振动频率振动,控制振动台沿垂直方向下移,以使取样管在以振动频率振动的状态下贯入,从而使密实度较高的土层产生液化,使取样管的贯入不被受阻,得以继续贯入,取得更深的土样;另外,第一轴线和第二轴线垂直,从两个垂直的方向夹紧取样管,避免取样管在振动过程发生偏移,提高取样管的稳定性,使得继续贯入过程更加稳定高效。
附图说明
[0015]图1为一个实施例中VC浅钻设备的结构示意图;
[0016]图2为一个实施例中应用于VC浅钻设备的控制方法的应用场景图;
[0017]图3为一个实施例中应用于VC浅钻设备的控制方法的流程示意图;
[0018]图4为一个实施例中应用于VC浅钻设备的控制装置的结构框图;
[0019]图5为一个实施例中应用于VC浅钻设备的控制器的内部结构图。
具体实施方式
[0020]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
[0021]在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0022]本申请中,如图1所示,VC浅钻设备包括海底机架100、位于海底机架100内部的中心位置的振动台102,设于海底机架100内部的中心位置的导柱103;其中,振动台102通过四根导柱103与海底机架100连接,振动台102可沿导柱103上下移动。
[0023]VC浅钻设备还包括:两个对置的摩擦轮104以及两台对置的振动器106;其中,两个对置的摩擦轮104固定于振动台102上方,两台对置的振动器106固定于振动台102的下方。
[0024]如图2所示,取样管107位于两个对置的摩擦轮104之间,通过图1示出的夹紧机构101,调节两个对置的摩擦轮104之间的距离,使得两个对置的摩擦轮104夹紧取样管107或松开取样管107。
[0025]VC浅钻设备还包括两个对置的夹紧器105,两个对置的夹紧器105可以设置振动台102上;其中,摩擦轮104对置的轴线称为第一轴线,夹紧器105对置的轴线称为第二轴线,第一轴线垂直于第二轴线。其中,取样管107不仅位于两个对置的摩擦轮104之间,也会位于两个对置的夹紧器105之间。
[0026]本申请提供的应用于VC浅钻设备的控制方法,可以由图2示出的控制器执行,控制器与VC浅钻设备进行通信,通过控制器对VC浅钻设备的控制,完成海底取样的作业。
[0027]如图3所示,本申请提供的应用于VC浅钻设备的控制方法,包括如下步骤:
[0028]步骤S301,在第一贯入阶段,控制器使两个对置的摩擦轮104沿第一轴线夹紧取样管并控制摩擦轮104进行转动,以通过摩擦轮104对取样管107的摩擦力带动取样管107贯入。
[0029]在第一贯入阶段过程中,两个对置的夹紧器105夹紧取样管107,在第一贯入阶段,若取样管107碰到密实度较高的土层,取样管107的贯入受阻,此时,取样管107的贯入速度会降低,基于此,本申请提供的方法还包括:在第一贯入阶段,当监测到取样管的贯入速度小于阈值时,从第一贯入阶段进入第二贯入阶段。
[0030]本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于VC浅钻设备的控制方法,其特征在于,VC浅钻设备包括:海底机架、位于海底机架内部的中心位置的振动台、两个沿第一轴线对置的摩擦轮、两个沿第二轴线对置的夹紧器、以及两台对置的振动器;其中,所述第一轴线垂直于所述第二轴线;所述方法包括:在第一贯入阶段,使两个对置的摩擦轮沿第一轴线夹紧取样管并控制摩擦轮进行转动,以通过摩擦轮对所述取样管的摩擦力带动所述取样管贯入;在第二贯入阶段,使所述摩擦轮停止转动,以及在所述两个对置的摩擦轮沿第一轴线夹紧所述取样管的情况下,控制两个对置的夹紧器沿第二轴线夹紧所述取样管,以及控制两台对置的振动器以预设的振动频率振动,并控制所述振动台沿垂直方向下移,以使所述取样管在以所述振动频率振动的状态下贯入。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在所述第一贯入阶段,当监测到所述取样管的贯入速度小于阈值时,从所述第一贯入阶段进入所述第二贯入阶段。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述海底机架内设有供所述振动台上下移动的导柱;所述方法还包括:在所述第二贯入阶段,实时监测所述设于所述导柱上方的第一距离传感器与所述振动台间的距离;所述控制两台对置的振动器以预设的振动频率振动,包括:控制两台对置的振动器以第一振动频率振动的过程中,若监测到所述第一距离传感器与所述振动台间的距离减小,则以第一提升幅度持续提升所述第一振动频率,直至所述第一距离传感器与所述振动台间的距离不再减小,得到第二振动频率;以第二提升幅度持续提升所述第二振动频率,直至所述取样管的贯入速度达到目标值,得到第三振动频率;所述第二提升幅度低于所述第一提升幅度;控制两台对置的振动器保持以所述第三振动频率振动。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在所述第二贯入阶段,实时监测设于所述导柱下方的第二距离传感器与所述振动台间的距离;当所述第二距离传感器与所述振动台间的距离小于距离阈值时,从所述第二贯入阶段进入贯入调整阶段;在贯入调整阶段,控制所述振动器停止振动,控制所述振动器向上移动至预定位置,控制所述两个对置的夹紧器沿第二轴线松开所述取样管,并根据所述预定位置控制所述摩擦轮将所述取样管下移相应距离;所述取样管下移所述相应距离后,重复所述第二贯入阶段的贯入控制动作。5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:记录所述第二贯入阶段的振动频率提升模式,作为当前作业点所在作业海域的振动频率提升模式;若检测...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘志蒋厚前陈志林
申请(专利权)人:中交华南勘察测绘科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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