[发明专利]一种实现钻机精确对接的方法

权利要求书

1.一种实现钻机精确对接的方法，其特征在于，无磁钻机的测量杆上安装有传感器、有 磁钻机的磁力杆上安装有磁铁，所述方法包括：

通过所述传感器检测所述磁铁在Y轴和Z轴方向上的磁感应强度变化趋势，判断得到所 述磁力杆所处所述测量杆的象限区域，所述象限区域用于表示所述磁力杆和所述测量杆的相 对位置；令所述磁力杆保持不动，设定一个固定角度θ₁，在所述磁力杆所处所述测量杆的象 限的顺时针的上一象限内，使测量杆的工具面向角从0度开始每隔θ₁度进行一次改变，每改 变一次则获取相应的测量角度的磁感应强度值；根据所述获取的各个测量角度的磁感应强度 值，得到各个测量角度的Y方向对接区内的磁感应强度值；

令所述磁力杆沿其轴向后撤到对接区外，将所述工具面向角恢复到0度；

当所述工具面向角恢复到0度后，使所述工具面向角从0度开始每隔θ₁度进行一次改变， 每改变一次则获取相应的磁感应强度值；根据所述获取的各个测量角度的磁感应强度值，得 到各个测量角度的Y方向对接区外的磁感应强度值；

根据所述得到的各个测量角度的Y方向对接区内的磁感应强度值、所述Y方向对接区外 的磁感应强度值，得到各个测量角度的磁感应强度差值；

根据各个测量角度的磁感应强度差值，获取所述磁感应强度差值中的最大值；并根据所 述获取的最大值，得到所述最大值对应的测量角度值θ_max，所述测量角度值θ_max为测量杆和 磁力杆所在的轴向平面和参考水平面的夹角；

根据所述最大值对应的测量角度值θ_max，将所述测量杆的所述工具面向角调整为θ_max， 获取所述传感器的磁感应强度值；

根据获取的磁感应强度值，获取X方向对接区外的磁感应强度值和Y方向对接区外的磁 感应强度值；

令所述磁力杆沿轴向前进进入对接区，设定一个固定的长度l₂，使所述磁力杆从进入对接 区开始，每前进l₂则所述测量杆进行一次磁感应强度值的测量，获取各测量位置的磁感应强 度值；

根据获取的各测量位置的磁感应强度值，获取各测量位置的X方向对接区内的磁感应强 度值和Y方向对接区内的磁感应强度值；

根据将各测量位置对应的X方向对接区内的磁感应强度值和X方向对接区外的磁感应强 度值，得到X方向差值；根据各测量位置对应的Y方向对接区内的磁感应强度值和所述Y 方向对接区外的磁感应强度值，得到Y方向差值；

根据所述X方向差值、所述Y方向差值，得到各测量位置对应的拟合曲线；

根据所述拟合曲线，得出Y方向磁感应强度差值为0的位置，所述位置为所述磁铁和所 述传感器在Y方向的共线点；

根据所述共线点对应的X方向的磁感应强度值和标定曲线，获得Y方向测量杆和磁力杆 的轴间距；

根据所述获取的夹角和所述轴间距，实现所述磁力杆和所述测量杆的对接；

其中，所述标定曲线通过对所述磁铁中心点的径向各点磁感应强度进行标定得到。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述获取的夹角和所述轴间距，实 现所述磁力杆和所述测量杆的对接，之前还包括：

根据所述磁铁和所述传感器的共线点，获得所述磁铁从进入对接区起，沿轴向前进至所 述共线点时的移动距离；

相应地，所述根据所述获取的夹角和所述轴间距，实现所述磁力杆和所述测量杆的对接， 还包括：

根据所述获取的夹角、所述轴间距以及所述移动距离，实现所述磁力杆和所述测量杆的 对接。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述传感器检测所述磁铁在Y轴 和Z轴方向上的磁感应强度变化趋势，判断得到所述磁力杆所处所述测量杆的象限区域，之 前所述方法还包括：

将所述磁力杆和所述测量杆的方位角调整为相同，所述磁力杆和所述测量杆的倾角都为 0；

令所述磁力杆和所述测量杆分别沿各自轴向相向直线前进；

当所述传感器检测的磁感应强度发生明显变化时，判断出所述磁力杆和所述测量杆已经 到达对接区，令所述磁力杆和所述测量杆均停止前进，将所述测量杆的工具面向角调整到0 度；

当所述测量杆的工具面向角调整到0度后，令所述磁力杆继续沿轴向前进进入对接区。