[发明专利]一种用于实现钻探城市地下空间的系统及方法

权利要求书

1.一种用于实现钻探城市地下空间的系统，包括：

地面控制模块，其用于在钻具到达目标钻探位置的情况下，向井下发送发射控制指令，该指令包含针对不同类型发射器的包括发射角度、频率和功率的参数信息，以及在接收到发射信号的响应结果后，从中解析出目标钻探位置到地表的地下地层信息，进而得到用于探测城市地下空间的地层信息和管道设施分布信息；

井下发射模块，其用于接收并解析所述发射控制指令，在控制其内部各类型的发射器调整到对应的发射角度后，按照相应的发射频率和功率，分别发射与发射器类型对应的发射信号；

地面接收模块，其具备针对不同类型的发射器所对应的多个接收器，所述接收器响应同类型的所述发射信号并将含有地下地层信息的响应结果传输至所述地面控制模块，其中，所述井下发射模块包括：

发射控制单元，其构成为接收所述发射控制指令，从中筛选出不同类型发射器的发射参数信息，将所述发射参数信息按照发射器类型进行解析，并为每类发射器配置相应的发射参数信息；

第一/二/三类发射器，其与所述发射控制单元连接，构成为获取并解析当前发射器对应类型的发射参数信息，使得所述第一/二/三类发射器将其内部的工具面角调整到相应的发射角度，并向地表发射与对应发射频率和功率匹配的电磁波信号/声波信号/地震波信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地面接收模块包括：

地面轨道；

可移动地设置在所述地面轨道上的一个或多个第一/二/三类接收器，并且每个所述第一/二/三类接收器位于所述第一/二/三类发射器以相应的发射角度输出的同类型所述发射信号映射到地表的目标信号接收位置处的轨道，构成为响应与发射角度匹配的电磁波信号/声波信号/地震波信号，并生成对应的含有地下地层信息的第一/第二/第三波形信号，进一步将所述第一/第二/第三波形信号进行预处理后转发至所述地面控制模块。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

井下方位检测模块，其构成为实时检测钻具的状态，以生成相应的钻具状态信息，并通过钻具数据反馈电缆将所述钻具状态信息传输至所述地面控制模块，其中，所述钻具状态信息包括钻具方位信息、井斜信息、钻进工具面信息和钻具深度信息，其中，

所述地面控制模块，其构成为接收并解析所述钻具状态信息，用以进行分析。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述井下发射模块，其构成为在输出所述发射信号时，向所述井下方位检测模块发送反馈控制指令；

所述井下方位检测模块，其构成为在获取到有效的所述反馈控制指令后，将采集到的所述钻具状态信息通过所述钻具数据反馈电缆传输至地面，以实现所述发射信号和所述钻具状态信息的同步传输。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

井下钻进控制模块，其构成为接收所述发射控制指令，并从中解析出钻进调整参数，以控制钻头按照所述钻进调整参数中的方向参数、角度参数和速度参数进行钻进，其中，

所述地面控制模块，其构成为通过信息交互电缆向井下发送所述发射控制指令，其中，所述发射控制指令还包含钻进调整参数信息。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，每个所述第一/二/三类接收器均与所述地面控制模块连接，构成为接收针对不同接收器的移动控制指令，并按照所述移动控制指令，来到达所述目标信号接收位置处，其中，

所述地面控制模块，其构成为根据所述不同类型发射器的发射参数信息和所述地下地层信息的完整性分析结果，为每个接收器配置相应的所述移动控制指令。