一种瞬变电磁自动探测方法及装置制造方法及图纸

本公开涉及瞬变电磁探测技术领域，尤其涉及一种瞬变电磁自动探测方法及装置。其中，该瞬变电磁自动探测方法应用于瞬变电磁自动探测装置，瞬变电磁自动探测装置设置在钻杆上，钻机包括钻杆，该方法包括：在钻孔过程中，对钻机的工作状态和钻孔环境指标进行监测，并在工作状态和钻孔环境指标满足探测条件的情况下，进入探测状态；向目标探测位置发送脉冲磁场，并接收目标探测位置基于脉冲磁场返回的感应信号；向探测主机发送感应信号和探测完成信号，并进入监测待机状态。采用本公开可以提高探测结果的准确性。探测结果的准确性。探测结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种瞬变电磁自动探测方法及装置


[0001]本公开涉及瞬变电磁探测
，尤其涉及一种瞬变电磁自动探测方法及装置。

技术介绍

[0002]瞬变电磁法是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场，从而探测介质的一种方法。
[0003]相关技术中，可以采用在钻孔过程中同时完成瞬变电磁探测的方法，但是此方法打钻时设备不稳定，打钻时钻杆中的探测装置产生剧烈震动，探测仪器安装在钻杆之中，钻机工作时将引起探测仪器震动，常规的设计方式将导致探测结果出现问题甚至部件损坏，所以对设备的结构设计提出较高要求；另外，打钻时环境不稳定，打钻的过程中环境温度高，且孔中环境恶劣，此时探测会影响探测结果的准确性。

技术实现思路

[0004]本公开提供了一种瞬变电磁自动探测方法及装置，主要目的在于提高探测结果的准确性。
[0005]根据本公开的一方面，提供了一种瞬变电磁自动探测方法，应用于瞬变电磁自动探测装置，所述瞬变电磁自动探测装置设置在钻杆上，钻机包括所述钻杆，所述方法包括：
[0006]在钻孔过程中，对所述钻机的工作状态和钻孔环境指标进行监测，并在所述工作状态和所述钻孔环境指标满足探测条件的情况下，进入探测状态；
[0007]向目标探测位置发送脉冲磁场，并接收所述目标探测位置基于所述脉冲磁场返回的感应信号；
[0008]向探测主机发送所述感应信号和探测完成信号，并进入监测待机状态。
[0009]可选的，所述对所述钻机的工作状态和钻孔环境指标进行监测，并在所述工作状态和所述钻孔环境指标满足探测条件的情况下，进入探测状态，包括：
[0010]控制加速度传感器对所述钻杆的倾角、方位角和横滚角进行监测，以对所述钻机的工作状态进行检测；
[0011]控制温度传感器对所述钻杆的温度进行监测，以对所述钻机的钻孔环境指标进行监测；
[0012]在所述钻机处于停钻状态，且所述钻孔环境指标满足环境指标要求的情况下，进入探测状态。
[0013]可选的，所述向目标探测位置发送脉冲磁场，包括：
[0014]接收探测主机发送的发射参数，并根据所述发射参数对发射电源电压进行逆变处理，得到脉冲信号；
[0015]对所述脉冲信号进行消隐，得到消隐后的脉冲信号；
[0016]控制发射线圈根据所述消隐后的脉冲信号向目标探测位置发送所述脉冲磁场。
[0017]可选的，所述向探测主机发送所述感应信号和探测完成信号，包括：
[0018]基于声波通信方式，将所述感应信号沿着所述钻杆和孔隙由钻孔内部传输至钻孔外部；
[0019]基于无线通信方式，在所述钻孔外部将探测完成信号和所述感应信号发送至探测主机。
[0020]可选的，所述基于声波通信方式，将所述感应信号沿着所述钻杆和孔隙由钻孔内部传输至钻孔外部，包括：
[0021]对所述感应信号进行模数转换，得到数字感应信号；
[0022]对所述数字感应信号进行编码处理，得到编码处理后的数字感应信号；
[0023]控制声波信号发生器根据所述编码处理后的数字感应信号，得到所述数字感应信号对应的声波信号；
[0024]控制所述声波信号沿着所述钻杆和孔隙由钻孔内部传输至钻孔外部，并对传输至所述钻孔外部的声波信号进行解码处理，得到所述数字感应信号。
[0025]根据本公开的另一方面，提供了一种瞬变电磁自动探测装置，所述瞬变电磁自动探测装置设置在钻杆上，钻机包括所述钻杆，所述装置包括控制模块、测斜模块、环境监测模块、信号处理及采集模块、发射模块、供电模块、通信模块；其中，
[0026]所述控制模块分别与所述测斜模块和所述环境监测模块连接，用于控制所述测斜模块对所述钻机的工作状态进行监测，控制所述环境监测模块对所述钻机的钻孔环境指标进行监测，并在所述工作状态和所述钻孔环境指标满足探测条件的情况下，控制所述瞬变电磁自动探测装置进入探测状态；
[0027]所述控制模块与所述发射模块连接，用于控制所述发射模块向目标探测位置发送脉冲磁场；
[0028]所述控制模块与所述信号处理及采集模块连接，用于控制所述信号处理及采集模块接收所述目标探测位置基于所述脉冲磁场返回的感应信号；
[0029]所述控制模块与所述通信模块连接，用于在接收到所述感应信号的情况下，控制所述通信模块向探测主机发送所述感应信号和探测完成信号，并控制所述瞬变电磁自动探测装置进入监测待机状态；
[0030]所述供电模块分别与所述控制模块、所述测斜模块、所述环境监测模块、所述信号处理及采集模块、所述发射模块和所述通信模块连接，用于为所述控制模块、所述测斜模块、所述环境监测模块、所述信号处理及采集模块、所述发射模块和所述通信模块提供工作电源。
[0031]可选的，所述供电模块包括发射电源电路和系统电源电路；其中，
[0032]所述发射电源电路与所述发射模块连接，用于为所述发射模块提供发射电源；
[0033]所述系统电源电路分别与所述控制模块、所述测斜模块、所述环境监测模块、所述信号处理及采集模块、所述发射模块、所述供电模块和所述通信模块连接，用于为所述控制模块、所述测斜模块、所述环境监测模块、所述信号处理及采集模块、所述发射模块和所述通信模块提供系统电源。
[0034]可选的，所述发射模块包括发射控制接口电路、半桥隔离驱动电路、消隐电路、发
射电路和发射线圈；其中，
[0035]所述信号处理及采集模块，还用于接收探测主机发送的发射参数，并根据所述发射参数确定主控信号；
[0036]所述发射控制接口电路分别与所述信号处理及采集模块和所述系统电源电路连接，用于接收所述主控信号；
[0037]所述半桥隔离驱动电路分别与所述发射控制接口电路、所述发射电源电路、所述系统电源电路连接，用于对所述发射电源和所述系统电源进行隔离，并根据所述主控信号确定驱动信号；
[0038]所述发射电路分别与所述半桥隔离驱动电路和所述发射电源电路连接，用于根据所述驱动信号对所述发射电源进行逆变处理，得到脉冲信号；
[0039]所述发射线圈与所述发射电路连接，用于根据所述脉冲信号向目标探测位置发送所述脉冲磁场；
[0040]所述消隐电路分别与所述发射电路、所述发射控制接口电路、所述系统电源电路和所述半桥隔离驱动电路连接，用于缩短所述发射线圈发送所述脉冲磁场的时长。
[0041]可选的，所述信号处理及采集模块包括信号采集电路、至少一个接收线圈以及至少一个缓冲放大滤波电路；其中，
[0042]所述至少一个接收线圈，用于接收所述目标探测位置基于所述脉冲磁场返回的感应信号；
[0043]所述缓冲放大滤波电路和所述接收线圈一一对应连接，用于对所述感应信号进行放大滤波处理，得到处理后的感应信号；
[0044]所述信号采集电路与所述至少一个缓冲放大滤波电路连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种瞬变电磁自动探测方法，其特征在于，应用于瞬变电磁自动探测装置，所述瞬变电磁自动探测装置设置在钻杆上，钻机包括所述钻杆，所述方法包括：在钻孔过程中，对所述钻机的工作状态和钻孔环境指标进行监测，并在所述工作状态和所述钻孔环境指标满足探测条件的情况下，进入探测状态；向目标探测位置发送脉冲磁场，并接收所述目标探测位置基于所述脉冲磁场返回的感应信号；向探测主机发送所述感应信号和探测完成信号，并进入监测待机状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述钻机的工作状态和钻孔环境指标进行监测，并在所述工作状态和所述钻孔环境指标满足探测条件的情况下，进入探测状态，包括：控制加速度传感器对所述钻杆的倾角、方位角和横滚角进行监测，以对所述钻机的工作状态进行检测；控制温度传感器对所述钻杆的温度进行监测，以对所述钻机的钻孔环境指标进行监测；在所述钻机处于停钻状态，且所述钻孔环境指标满足环境指标要求的情况下，进入探测状态。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向目标探测位置发送脉冲磁场，包括：接收探测主机发送的发射参数，并根据所述发射参数对发射电源电压进行逆变处理，得到脉冲信号；对所述脉冲信号进行消隐，得到消隐后的脉冲信号；控制发射线圈根据所述消隐后的脉冲信号向目标探测位置发送所述脉冲磁场。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向探测主机发送所述感应信号和探测完成信号，包括：基于声波通信方式，将所述感应信号沿着所述钻杆和孔隙由钻孔内部传输至钻孔外部；基于无线通信方式，在所述钻孔外部将探测完成信号和所述感应信号发送至探测主机。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于声波通信方式，将所述感应信号沿着所述钻杆和孔隙由钻孔内部传输至钻孔外部，包括：对所述感应信号进行模数转换，得到数字感应信号；对所述数字感应信号进行编码处理，得到编码处理后的数字感应信号；控制声波信号发生器根据所述编码处理后的数字感应信号，得到所述数字感应信号对应的声波信号；控制所述声波信号沿着所述钻杆和孔隙由钻孔内部传输至钻孔外部，并对传输至所述钻孔外部的声波信号进行解码处理，得到所述数字感应信号。6.一种瞬变电磁自动探测装置，其特征在于，所述瞬变电磁自动探测装置设置在钻杆上，钻机包括所述钻杆，所述装置包括控制模块、测斜模块、环境监测模块、信号处理及采集模块、发射模块、供电模块、通信模块；其中，所述控制模块分别与所述测斜模块和所述环境监测模块连接，用于控制所述测斜模块
对所述钻机的工作状态进行监测，控制所述环境监测模块对所述钻机的钻孔环境指标进行监测，并在所述工作状态和所述钻孔环境指标满足探测条件的情况下，控制所述瞬变电磁自动探测装置进入探测状态；所述控制模块与所述发射模块连接，用于控制所述发射模块向目标探测位置发送脉冲磁场；所述控制模块与所述信号处理及采集模块连接，用于控制所述信号处理及采集模块接收所述目标探测位置基于所述脉冲磁场返回的感应信号；所述控制模块与所述通信模块连接，用于在接收到所述感应信号的情况下，控制所述通信模块向探测主机发送所述感应信号和探测完成信号，并控制所述瞬变电磁自动探测装置进入监测待机状态；所述供电模块分别与所述控制模块、所述测斜模块、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：向潇桐，李宏杰，叶锦娇，邱浩，孟祥峰，邓楠，王彦斌，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院，
类型：发明
国别省市：