可控震源作业控制系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114815789A(43)申请公布日2022.07.29(21)申请号202110031872.4(22)申请日2021.01.11(71)申请人中国石油天然气集团有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号申请人中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司(72)发明人法炜王先春郑云亮刘小峰王永芳王凯基(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127专利代理师薛平周晓飞(51)Int.Cl.G05D1/02(2020.01)权利要求书4页说明书8页附图5页(54)发明名称可控震源作业控制系统及方法(57)摘要本发明提供了一种可控震源作业控制系统及方法，通过设置导航控制模块为决策控制模块提供作业参数和震源车的实时位置信息；通过设置决策控制模块根据导航控制模块提供的作业参数和震源车的实时位置信息，结合震源车的姿态信息和障碍物信息，确定震源车的目标运行速度和目标转向角度，发送给行走控制模块；向震动控制模块下发震源震动指令；通过设置行走控制模块根据震源车的目标运行速度和目标转向角度，控制震源车行走；通过设置震动控制模块根据决策控制模块下发的震源震动指令，控制震源振动器震动。实现了可控震源的自动化作业，进而减轻操作人员劳动强度，提高作业效率。CN114815789ACN114815789A权利要求书1/4页1.一种可控震源作业控制系统，其特征在于，包括：导航控制模块，用于为决策控制模块提供作业参数和震源车的实时位置信息；决策控制模块，用于根据导航控制模块提供的作业参数和震源车的实时位置信息，结合震源车的姿态信息和障碍物信息，确定震源车的目标运行速度和目标转向角度，将震源车的目标运行速度和目标转向角度发送给行走控制模块；向震动控制模块下发震源震动指令；行走控制模块，用于根据决策控制模块发送的震源车的目标运行速度和目标转向角度，控制震源车行走；震动控制模块，用于根据决策控制模块下发的震源震动指令，控制震源振动器震动。2.如权利要求1所述的可控震源作业控制系统，其特征在于，所述导航控制模块，包括：定位天线，用于确定震源车的位置数据；定向天线，用于确定震源车的前进方向数据；差分数据天线，用于确定震源车的差分定位数据；卫星定位主机，用于接收震源车的位置数据、震源车的前进方向数据、震源车的差分定位数据，结合震源车的GPS定位信息，得到震源车的实时位置信息，将震源车的实时位置信息发送给导航平板电脑；导航平板电脑，用于根据预先导入的作业区域地图、作业轨迹、炮点坐标和施工作业模式，生成作业参数；接收卫星定位主机发送的震源车的实时位置信息；将所述作业参数和震源车的实时位置信息提供给所述决策控制模块。3.如权利要求1所述的可控震源作业控制系统，其特征在于，所述决策控制模块，包括：姿态传感器，安装于所述震源车上，用于检测震源车的姿态信息；所述姿态信息用于表征震源车的前后倾斜程度和左右倾斜程度；激光雷达，安装于所述震源车的车头处，用于检测震源车行进前方处的障碍物信息；嵌入式工控主机，用于接收导航控制模块提供的作业参数和震源车的实时位置信息、姿态传感器检测的震源车的姿态信息和激光雷达检测的障碍物信息，根据作业参数、震源车的实时位置信息、震源车的姿态信息和所述障碍物信息，确定震源车的目标运行速度和目标转向角度，将震源车的目标运行速度和目标转向角度发送给行走控制模块；根据作业参数和震源车的实时位置信息，当震源车位于作业点处，向震动控制模块下发震源震动指令。4.如权利要求3所述的可控震源作业控制系统，其特征在于，所述姿态信息，包括：三轴姿态角度数据、俯仰角数据、横滚角数据和航向数据。5.如权利要求3所述的可控震源作业控制系统，其特征在于，所述激光雷达具体用于：检测以震源车的车头为中心，预设探测长度为半径的震源车行进方向上的半圆内的障碍物信息。6.如权利要求3所述的可控震源作业控制系统，其特征在于，根据作业参数、震源车的实时位置信息、震源车的姿态信息和所述障碍物信息，确定震源车的目标运行速度和目标转向角度，包括：根据作业参数和所述障碍物信息，进行路径规划，得到目标路径数据；基于震源车的姿态信息，利用姿态补偿算法对震源车进行定位补偿，得到震源车的定2CN114815789A权利要求书2/4页位补偿数据；基于震源车的定位补偿数据、震源车的实时位置信息和目标路径数据，利用路径跟踪算法，进行路径跟踪，得到震源车的速度数据和偏航角数据；利用震源运动学解算，对震源车的速度数据和偏航角数据进行运动结算，确定震源车的目标运行速度和目标转向角度。7.如权利要求1所述的可控震源作业控制系统，其特征在于，所述行走控制模块，包括：角度传感器，用于检测震源车的实时转向角度；液压行走控制器，用于接收决策控制模块发送的震