[发明专利]一种用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统及方法

权利要求书

1.一种用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统，该测量系统与钻机支架和重锤配合使用，所述重锤的后端连接有钢丝绳，钢丝绳穿过钻机支架顶端的导向滑轮后与钻机卷扬机连接；其特征在于，钻孔数据智能测量系统包括移动钻孔数据管理平台以及测量装置，所述的移动钻孔数据管理平台用于向测量装置发送冲击钻进的各种工作模式指令，并存储、显示及共享测量装置传回的钻孔数据并最终生成钻孔数据报告；

所述的测量装置设置在导向滑轮处，具体包括：

压力传感器，设置在导向滑轮的轴部，用于实时测量钢丝绳对导向滑轮轴部的压力，并将压力信号传输给单片机控制单元；

声波接收传感器，设置在导向滑轮上，用于接收并识别从钻孔中沿钢丝绳传来的声波信号，并传输给单片机控制单元；

单片机控制单元，分别与压力传感器和声波接收传感器电连接，用于在接收到压力信号小于设定的压力阈值时开始计时，中断压力传感器工作电路，并同时开启声波接收传感器工作电路；在接收到声波信号后，根据冲击钻进的工作模式计算钻孔数据，包括实时钻孔深度、钻进回次数、回次进尺和原状土试样采取深度；

无线电通信单元，与单片机控制单元连接，用于将单片机控制单元传来的钻孔数据传输至移动钻孔数据管理平台及接收来自移动钻孔数据管理平台的工作指令；

警示信号单元，与单片机控制单元连接，包括警报器模块和信号灯模块，用于原状土试样采取模式下提醒钻探工人取样过程的终止；

供电单元，用于给单片机控制单元、压力传感器、声波接收传感器、警示信号单元和无线电通信单元供电。

2.根据权利要求1所述的用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统，其特征在于，冲击钻进的工作模式包括锤击钻探模式、冲击钻探模式和原状土试样采取模式。其中，锤击钻探模式时，重锤通过花管与钻头传力配合，所述的重锤活动插接于花管的内部，花管的闭口端与钻头固定；冲击钻探模式时，重锤通过连接体直接与钻头固定；原状土试样采取模式时，重锤通过花管与取土器传力配合，所述的重锤活动插接于花管的内部，花管的闭口端与取土器固定。

3.根据权利要求1所述的用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统，其特征在于，所述的压力传感器由压力敏感元件和压力信号处理电路组成，压力敏感元件测量的压力信号经压力信号处理电路传输给单片机控制单元。

4.根据权利要求1所述的用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统，其特征在于，所述的声波接收传感器包括声波信号接收器和声波信号处理电路，声波信号接收器接收到声源点发出的声波信号后，经声波信号处理电路放大、滤波、整形处理后传输给单片机控制单元。

5.根据权利要求1所述的用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统，其特征在于，所述的声波接收传感器设置在导向滑轮的钢丝绳限位架上。

6.根据权利要求1所述的用于冲击钻进的钻孔数据智能测量系统，其特征在于，所述的供电单元与单片机控制单元连接，并通过单片机控制单元上间接给压力传感器、声波接收传感器、警示信号单元、无信通信单元进行供电。