基于單片機的隨鉆測量系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、鉆探工程是利用鉆機和鉆具、鉆頭在地殼巖層中鉆出鉆孔（井），取出巖礦樣品（如巖礦芯、液態(tài)、油氣層樣或巖/粉）以滿足地質(zhì)勘查目的和其他建設(shè)工程的需要。這種鉆進工作，簡稱鉆探。通常將采取出地殼內(nèi)的巖（礦）芯所進行的鉆探工作，稱為巖心鉆探；而為開采地下蘊藏的石油、天然氣、鹽水等有用的液、氣體礦產(chǎn)所進行的鉆探工作（一般不采取巖芯），通常稱為鉆井工程。鉆探工程是獲得直接的、真實的地質(zhì)資料的主要手段之一。它是地質(zhì)勘探工作中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，所獲得的

2、資料是對礦產(chǎn)資源做出最終正確評價的重要依據(jù)。在國民經(jīng)濟建設(shè)及其發(fā)展中，鉆探工程占有重要地位，其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛。 近年來，由于機械的設(shè)備大型化和高效率化，大幅度地提高了效率和降低成本。由于鉆機液壓化，并且地下情況復(fù)雜不可見，需要具有豐富知識和經(jīng)驗的熟練司機進行操作，高齡人員和沒有經(jīng)驗的人是難以勝任的。目前，隨鉆測量技術(shù)發(fā)展迅速，但主要用于石油、天然氣勘探用的鉆井設(shè)備中。在巖土工程所使用的小型鉆探設(shè)備中的應(yīng)用還沒有普及。隨著嵌入式

3、系統(tǒng)的飛速發(fā)展和廣泛使用，我們可以在巖土工程勘查所用的小型鉆機中嵌入單片機，建立隨鉆測量系統(tǒng)。這樣可以更加有利于巖土工程的發(fā)展。 針對上述情況，本課題設(shè)計了一套應(yīng)用在巖土工程勘探鉆機中的隨鉆測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)用89S51單片機作為控制核心。其中下位機系統(tǒng)接收傳感器采樣到的鉆進參數(shù)，如鉆壓、扭矩、溫度、沖洗液量等，經(jīng)處理后無線發(fā)送至上位機系統(tǒng)；上位機系統(tǒng)接收下位機傳送的采樣數(shù)據(jù)，處理后送入LCD實時顯示出來。由此，鉆機操作人員可以