一种钻杆垂直度检测装置与方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109854229A(43)申请公布日2019.06.07(21)申请号201910286340.8(22)申请日2019.04.10(71)申请人北京市市政工程研究院地址100037北京市西城区百万庄大街3号申请人济宁鲁南公路工程公司(72)发明人王书云谢晓莉张勇贾存古杨光耀刘登峰齐永强刘华值翟茜滨曹洪太高运来(74)专利代理机构北京华专卓海知识产权代理事务所(普通合伙)11664代理人彭锐(51)Int.Cl.E21B47/022(2012.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种钻杆垂直度检测装置与方法(57)摘要本发明提供了一种钻杆垂直度检测装置与方法。该装置包括：带有磁力吸盘的壳体、双轴倾角传感器、单片机、蜂鸣器和LED灯，所述双轴倾角传感器、单片机和蜂鸣器位于所述壳体内部，所述LED灯位于所述壳体上，所述双轴倾角传感器、蜂鸣器和LED灯分别与所述单片机电连接。本发明提出的装置安装、使用方便；成本较低，适用场景广泛，受施工工地环境影响较小；能够实时、精确地监测钻杆的垂直度，并且能够直观地发出警报并指示倾斜方向，节省了人力物力，大大提高了工作效率和检测准确度。CN109854229ACN109854229A权利要求书1/2页1.一种钻杆垂直度检测装置，其特征在于，包括：带有磁力吸盘的壳体、双轴倾角传感器、单片机、蜂鸣器和LED灯，所述双轴倾角传感器、单片机和蜂鸣器位于所述壳体内部，所述LED灯位于所述壳体上，所述双轴倾角传感器、蜂鸣器和LED灯分别与所述单片机电连接；所述磁力吸盘用于固定所述装置；所述双轴倾角传感器用于在钻孔过程中实时采集钻杆相对整个水平面的倾斜角度；所述单片机用于将所述倾斜角度与阈值进行对比，当所述倾斜角度大于或等于所述阈值时向所述蜂鸣器发出第一指令，向LED灯发出第二指令；所述蜂鸣器用于根据所述第一指令发出声音警报；所述LED灯用于根据所述第二指令发出灯光以指示倾斜方向。。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述LED灯包括呈圆形排列的8个灯珠，当所述装置竖直放置时，其中2个灯珠位于水平方向，分别表示左和右，2个灯珠位于竖直方向，分别表示前和后，另外4个灯珠分别位于与水平方向呈45度角的四个方向，分别表示左前、右前、左后、右后，根据所述第二指令，与倾斜方向一致的部分灯珠发出灯光以指示倾斜方向。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括安装在壳体上的液晶显示屏和输入键盘，用于输入垂直度的限制值，所述单片机根据所述垂直度的限制值计算得到所述倾斜角度的阈值。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括电源，用于对装置中的各部件供电。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电源包括充电电池和/或太阳能电池。6.一种钻杆垂直度检测方法，其特征在于，包括：S1、获取垂直度的限制值；S2、根据所述垂直度的限制值计算得到倾斜角度的阈值；S3、获取对钻杆实时监测得到的倾斜角度和倾斜方向；S4、判断所述倾斜角度是否大于或等于阈值，如是，则进入步骤S5，如否，则进入步骤S6；S5、发出进行声音报警的第一指令以及指示倾斜方向的第二指令，进入步骤S3；S6、判断当前是否正在进行声音报警并指示倾斜方向，如是，进入步骤S7，如否，进入步骤S3；S7、发出停止声音报警的第三指令以及关闭倾斜方向指示的第四指令。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，倾斜角度的阈值包括第一阈值和第二阈值，所述第二阈值小于第一阈值；步骤S4中的阈值为第一阈值；步骤S6包括判断当前是否正在进行声音报警并指示倾斜方向，如是，进一步判断所述倾斜角度是否小于第二阈值，如是，则进入步骤S7，如否，进入步骤S3。8.一种钻杆垂直度检测方法，其特征在于，包括：S10、获取垂直度的限制值；S20、根据所述垂直度的限制值计算得到倾斜角度的第一阈值和第二阈值，所述第二阈值小于第一阈值；S30、获取对钻杆实时监测得到的倾斜角度和倾斜方向；2CN109854229A权利要求书2/2页S40、判断是否正在进行报警和指示倾斜方向，如否，则进入步骤S41，如是，则进入步骤S42；S41、判断所述倾斜角度是否大于或等于第一阈值，如是，则进入步骤S50，如否，则转至步骤S30；S42、判断所述倾斜角度是否大于或等于第二阈值，如是，则进入步骤S43，如否，则进入步骤S60；S43、判断倾斜方向是否改变，如是，则发出指示新的倾斜方向的第五指令，转至步骤S30；如否，则直接转至步骤S30；S50、发出进行声音报警的第一指令以及指示倾斜方向的第二指令，转至S30；S60、发出停止声音报警的第三指令以及关闭倾斜方向指示的第四指令，转至S30。9.一