ZKXG30  礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）

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一 概述

1.1 簡介

ZKXG30礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）是一款對(duì)鉆孔進(jìn)行空間軌跡探測的高科技設(shè)備。儀器以低功耗嵌入式雙核處理器為核心，配以高精度空間角度測量器件，輔之以先進(jìn)的控制算法軟件系統(tǒng)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)充分考慮煤礦井下實(shí)際工作環(huán)境，力求操作簡便，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，簡單可靠。

1.2 用途

 ZKXG30礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）根據(jù)煤礦井下的工作環(huán)境特別設(shè)計(jì)的鉆孔檢測設(shè)備，可測量鉆孔在空間的軌跡和鉆孔的實(shí)際深度。

   適合于各種形狀和功能的鉆孔的檢測，如水平孔、傾斜孔等；如錨桿錨索孔、瓦斯抽放孔、抽排放水孔和地質(zhì)勘探孔等；

1.3 產(chǎn)品類型與規(guī)格

1.3.1 產(chǎn)品型號(hào)及說明

1.3.2 產(chǎn)品組成與關(guān)聯(lián)

 ZKXG30礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）由ZKXG30-Z礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）主機(jī)、ZKXG30-T/T(A)礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）探頭、ZKXG30-S礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）深度編碼器等組成，見圖1-1，其防爆型式均為“Exib I Mb”。儀器組成設(shè)備明細(xì)表見附錄A，儀器組成設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)見附錄B。

  主機(jī)與探頭通過長度為30m的礦用電纜連接，主機(jī)與測深器通過長度為3m的電纜連接。                                

1.4 產(chǎn)品使用環(huán)境條件

     1.4.1 在下列條件下應(yīng)能正常工作:

        a) 環(huán)境溫度：0℃～+40℃；

       b) 平均相對(duì)濕度：不大于95％（+25℃）；

       c) 大氣壓力：80kPa～106kPa；

       d) 煤礦井下有瓦斯，煤塵等爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境。

       e) 無強(qiáng)烈震動(dòng)和沖擊的地方。

       f) 無破壞金屬和絕緣材料的腐蝕性氣體的地方。

       g) 無滴水的地方。

     1.4.2 能承受的惡劣的貯運(yùn)條件為：

    a) 高溫：+60℃；

    b) 低溫：-40℃；

    c) 平均相對(duì)濕度：95％（+25℃）；

    d) 振動(dòng)：加速度20m/s²；

    e) 沖擊：峰值加速度300m/s²。

1.5 安全使用要求

 在煤礦井下嚴(yán)禁使用ZKXG30礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）的充電器，數(shù)據(jù)通訊必須在地面安全場所進(jìn)行。

二 結(jié)構(gòu)特征和工作原理

2.1 儀器工作機(jī)理

ZKXG30礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）主要包括ZKXG30-Z礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）主機(jī)、ZKXG30-T/T(A)礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）探頭、ZKXG30-S礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）深度編碼器等主要部件，以及信號(hào)傳輸電纜、和推桿等附件。測深器用來記錄探頭在鉆孔內(nèi)行進(jìn)的深度。ZKXG30-T/T(A)礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）探頭內(nèi)置高性能三維電子羅盤，用來測量探頭所在位置的鉆孔方位角和傾角。主機(jī)接收探頭信號(hào)和測深器的深度脈沖信號(hào)，計(jì)算探頭所在的深度位置，并對(duì)鉆孔所在位置的空間角度進(jìn)行探測。

主機(jī)對(duì)保存的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行回放瀏覽，與PC機(jī)連接后，儀器可以作為U盤使用，很方便地進(jìn)行文件復(fù)制粘貼。

2.2 裝置組成

ZKXG30礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）系統(tǒng)由“井下”和“室內(nèi)”兩部分組成,“井下部分”是主要包括ZKXG30-Z礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）主機(jī)、ZKXG30-T/T(A)礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）探頭、ZKXG30-S礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）深度編碼器等主要部件，以及礦用電纜和推桿等附件，井下設(shè)備均為本質(zhì)安全型設(shè)計(jì)，并通過了行業(yè)相應(yīng)機(jī)構(gòu)的防爆性能檢測；“室內(nèi)部分”是由微型計(jì)算機(jī)（主頻1GHz以上）、打印機(jī)、充電器和資料分析及處理軟件組成，構(gòu)成了一個(gè)完整的軌跡采集與信號(hào)分析處理系統(tǒng)，其任務(wù)是把現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、顯示、存貯、通信、處理分析和打印成圖。ZKXG30礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。室內(nèi)部分的所有配套設(shè)備嚴(yán)禁在井下工作。

                        圖2-1 系統(tǒng)組成方框圖

2.3 工作原理

ZKXG30礦用鉆孔成像軌跡檢測裝置（軌跡）主要由主機(jī)、探頭和測深器組成，主機(jī)主要由內(nèi)部系統(tǒng)、對(duì)外接口和電池組組成。外部接口包括探頭端口、測深器端口、操作控制旋鈕接口和充電器接口等，內(nèi)部系統(tǒng)主要有ARM雙核處理器、數(shù)據(jù)存貯單元，內(nèi)部系統(tǒng)通過外部接口與外部組件連接，主機(jī)內(nèi)軟件系統(tǒng)的控制下，實(shí)現(xiàn)軌跡采集、顯示、存貯和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。儀器原理框圖如圖2-2所示。