[实用新型]无线地磁导向系统

说明书

本实用新型涉及无线地磁导向系统，包括地下发射部分和地面接收部分，所述地下发射部分包括天线，所述地下发射部分还包括数字处理电路、动/静态检测电路、功率控制电路、信号调理电路、无线驱动电路和用于供电的电源电路，所述动/静态检测电路、功率控制电路、信号调理电路分别与数字处理电路连接，所述无线驱动电路分别与功率控制电路和信号调理电路连接；本实用新型通过功率控制模块反馈调节无线驱动电路的输出功率，实现了电磁波输出功率的自适应调节，可以根据介质调整发射功率，使得地面接收部分可以获得较好的接收效果，增加了本实用新型地层的适应性的。

技术领域

本实用新型属于无线地磁导向技术领域，具体涉及无线地磁导向系统。

背景技术

在定向穿越工程中，通过地磁随钻导向系统，施工人员能够准确地知道当前地下钻头的深度、位置、钻头的俯仰角、钻进方位角和导向钻具面角，施工人员通过控制地下钻头的深度、位置、俯仰角、钻进方位角和钻具面角，可以准确的控制导向钻具跟踪预先设计的钻孔轨迹，实现定向穿越。

地磁随钻导向系统目前通过存储式、有线式或无线式实现数据的传输；但存储式无法实时监控轨迹走向，只能进行施工后的轨迹评价；有线方式可实现实时轨迹检测并及时指导轨迹控向问题，但在施工过程中操作复杂，线缆连接可靠性不高及故障点多等确定，降低施工的时效性。

无线式包括地下发射部分和地面接收处理部分，其工作过程大致为系统中随钻具的孔内装置实时检测钻具的振动状态，一直处于振动时短节工作在低功耗模式，直至检测到钻具处于静止时，短节将钻孔的倾角、方位角、工具面角、电压等数据进行采集处理，并将数据按照设定的编码格式进行编码、输出，信号通过驱动电路馈送至孔内绝缘天线绝缘带的两端，信号耦合后以无线电磁形式通过地层和钻杆的引导传送至孔口接收天线部分，接收天线拾取信号，对其进行数字处理、译码、纠错、恢复并终端显示；但现有的无线电磁的发射功率恒定，在地层较差时损耗较多，传输距离变短、接收天线接收到的信号弱，当信号强度过低时，地面接收处理部分就不能正确识别电磁波信号，从而会造成数据丢失，影响到定向穿越的精准度。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足而提供一种自适应功率的无线地磁导向系统。

本实用新型的技术方案如下：

无线地磁导向系统，包括地下发射部分和地面接收部分，所述地下发射部分包括天线，所述地下发射部分还包括数字处理电路、动/静态检测电路、功率控制电路、信号调理电路、无线驱动电路和用于供电的电源电路，所述动/静态检测电路、功率控制电路、信号调理电路分别与数字处理电路连接，所述无线驱动电路分别与功率控制电路和信号调理电路连接；

所述动/静态检测电路用于检测钻具的运动状态，所述数字处理电路用于对接收的数据进行处理、控制信号调理电路按照设定编码格式进行输出和根据地面接收部分的反馈控制功率控制电路的输出功率，所述信号调理电路用于调理信号，所述无线驱动电路用于将调理信号生成双极性信号，所述功率控制电路根据数字处理电路设定的功率反馈到无线驱动电路并控制无线驱动电路的输出。

进一步的，所述数字处理电路内部采用C8051F020单片机。

进一步的，所述动/静态检测电路包括加速度传感器、两个LM111电压比较器和两个 54HC123单稳态触发器，加速度传感器的信号输出端分别连接至LM111电压比较器的引脚 3，两个LM111电压比较器均连接至54HC123单稳态触发器的引脚1，两个54HC123单稳态触发器的引脚13分别连接至C8051F020单片机的引脚51和引脚53。