• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
定向钻进连续取心钻具姿态监测系统设计
  • 86
  • 作者

    林婷婷刘泽楷马银龙朱金宝

  • 单位

    吉林大学仪器科学与电气工程学院吉林大学建设工程学院

  • 摘要
    定向钻进连续取心作为一项新兴的地质勘探技术,在矿产资源勘探方面有广阔前景,为研发具有自主知识产权的定向连续取心钻具,设计了基于姿态传感和无线通信技术的姿态监测系统。硬件系统设计方面,选用MPU9250姿态传感器和STM32F103C8T6主控芯片监测钻具姿态的变化,通过LoRa无线模块实现穿透地层的通信,同时为适应钻具的结构和随钻测量的要求,自主设计了小型化的系统电路,其长宽高尺寸分别为70 mm×25 mm×7 mm。软件设计方面,通过互补滤波和卡尔曼滤波对MPU9250获取的数据进行处理,建立了钻具姿态解算误差补偿模型,设计上位机实现钻具姿态的实时展示。最后,通过强电磁干扰环境的模拟测试对硬件和软件的可靠性与准确性进行了验证。结果表明,设计的系统有效地抑制了惯性传感组件的漂移、累积误差以及噪声,能够持续、稳定地对钻具姿态进行实时监测,为实现定向钻进连续取心钻具的姿态监测提供了一种新思路。
  • 关键词

    定向钻进连续取心惯性传感器互补滤波卡尔曼滤波

  • 引用格式
    林婷婷,刘泽楷,马银龙等.定向钻进连续取心钻具姿态监测系统设计[J/OL].煤田地质与勘探:1-9[2023-09-22].http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1155.P.20230920.0942.004.html
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