专利名称：非开挖导向控制设备及方法
技术领域：
本发明涉及一种用于非开挖技术的导向控制系统和导向控制方法，特别是一种利 用数字短信或图形短信的非开挖导向控制设备和非开挖导向控制方法。
背景技术：
非开挖技术是指利用岩土导向、定向钻进等手段，在地表不挖槽的情况下，进行诸 如铺设、更换或修复各种地下管线之类的施工的技术。该技术社会经济效益显著，尤其可在 一些无法实施开挖作业的地区铺设管线，如穿越公路、铁路、建筑物、河流、古迹保护区、闹 市区、农作物及植被保护区等。该技术现已广泛用于燃气、电信和电力等工程部门。在现在的非开挖过程中，在做好了前期的准备工作之后，往往会进行几个大的分 部工作。这些分部工作包括打导向孔、扩孔、回拖需要安装的设施。其中，在第一步打导向 孔的过程中，导向人员使用导向仪来确定导向钻头的位置及方位。然后，为钻机手提供控制 方向的指令。一般，指令包括将导向钻头放到一个指定的钟点，然后在不旋转的情况下推进 一定的距离。最后旋转推进余下的钻杆长度。在通常的情况下，对这个指令进行传输的过 程是通过对讲机或者手势来实现的。并且其中，利用对讲机来进行指令传输尤其普遍。但是，上述传输指令的方法存在很多缺点，具体描述如下。一方面，上述利用对讲机来实现指令传输的方法存在如下一些缺点首先，机器操 作人员所处的环境中通常都存在很大的噪声，这样，一个简单的指令往往需要被反复多次 地重复，才能被操作人员获知；其次，操作人员在传输或者接收指令时，其单手或者双手会 被占用来操作对讲机。另一方面，上述利用打手势来实现指令传输的方法存在如下一些缺点首先，操作 人员在传输或者接收指令时，其单手或者双手同样会被占用来做出手势；其次，要求传递指 令的接收方操作人员和发送方操作人员必须配合默契；而且，该指令传递方法对操作环境 以及操作人员的视力要求很高，这是因为必须使指令的接收方操作人员和发送方操作人员 必须在视觉上相互可见；最后，操作人员必须非常熟悉手势的含义，在双方操作人员的任何 一方不熟悉操作手势的情况下，会出现人为误操作的情况。而且，对于上述两种方法，还存在一个问题，S卩，当由于噪声干扰或者视觉模糊等 原因而错误地传递了指令时，这个被错误地理解的指令会被执行，从而使得总体导向操作 出现问题，甚至使得导向系统存在不安全因素。总的说来，现有技术中的指令传输方法既不方便也不安全。因此，希望开发出一种 能够解决上述现有技术中的不足之处的技术，也就是说，希望提出一种针对非开挖技术的 既方便又安全的传输指令的新方法。
发明内容
为了解决上述部分或者全部技术问题，根据本发明的第一方面，提供了一种非开 挖导向控制设备，包括
导向指令信息输入装置，用于输入导向指令信息；显示装置，用于显示所输入的导向指令信息；以及短信传送装置，用于传递导向短信；其中，导向短信表示了经由导向指令信息输入 装置输入的导向指令信息。通过利用根据本发明第一方面的非开挖导向控制设备，可利用短信来传输导向指 令，这样无需如现有技术那样在传递指令时必须时刻占用操作人员的手，并且在噪声较大 的环境以及能见度较低的环境中，均能正确无误地传递正确的指令，使得正确的指令总能 被接收并执行，进一步确保了导向系统和非开挖系统的安全。在优选实施例中，导向短信为数字短信或者图形短信。利用数字短信或者图形短 信可更方便地传递指令信息。在优选实施例中，所述非开挖导向控制设备进一步包括短信接收装置，用于接收 反馈来的反馈短信。通过布置短信接收装置，接收到导向短信的操作人员可回复反馈短信 来进行确认操作，进一步确保了正确的指令总能被接收并执行。在优选实施例中，所述显示装置进一步用于显示与所述反馈短信相关的信息。这 样，非开挖导向控制设备的操作人员可以直观地查看反馈信息。在优选实施例中，所述显示装置上显示有钟点图标以及钻杆图标，并且其中所述 导向指令信息输入装置包括选择按钮，当输入与钟点相关的信息时，所述选择按钮选择显示装置上的钟点图 标，以及当输入与钻杆相关的信息时，所述选择按钮选择显示装置上的钻杆图标；钟点数据选择按钮，用于选择钟点数据；钻杆长度选择按钮，用于选择钻杆长度；以及确认按钮，用于对所选择或者输入的信息进行确认。在该实施例中，选择按钮、钟点数据选择按钮、钻杆长度选择按钮以及确认按钮有 利地实现了一种简单方便的导向指令信息输入装置。在优选实施例中，钟点数据选择按钮和钻杆长度选择按钮是同一个按钮。这样进 一步简化了导向指令信息输入装置，使得本发明的实现更加简洁。并且，根据本发明的另一方面，提供了一种非开挖导向控制方法，包括利用导向指令信息输入装置来输入导向指令信息；利用显示装置显示所输入的导向指令信息；以及利用短信传送装置来传递导向短信；其中，导向短信表示了经由导向指令信息输 入装置输入的导向指令信息。与本发明的第一方面相同，通过利用根据本发明第一方面的非开挖导向控制方 法，可利用短信来传输导向指令，这样无需如现有技术那样在传递指令时必须时刻占用操 作人员的手，并且在噪声较大的环境以及能见度较低的环境中，均能正确无误地传递正确 的指令，使得正确的指令总能被接收并执行，进一步确保了导向系统和非开挖系统的安全。
图1是根据本发明实施例的非开挖导向控制设备的功能框图。图2是根据本发明实施例的非开挖导向控制设备的示意图。
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图3是根据本发明另一实施例的非开挖导向控制设备的示意图。图4是根据根据本发明的一个优选实施例的非开挖导向控制设备的功能框图。注意，附图是示意性的而非限制性的，其用于解释说明，而非限制本发明的范围。
具体实施例方式现在将参考附图描述本发明的实施例。现在参见图1，图1是根据本发明实施例的非开挖导向控制设备100的功能框图。 如图1所示，非开挖导向控制设备100，包括导向指令信息输入装置10、显示装置20、以及 短信传送装置30。其中，导向指令信息输入装置10用于输入导向指令信息；显示装置20用 于显示所输入的导向指令信息；短信传送装置30用于传递导向短信，并且其中，导向短信 表示了经由导向指令信息输入装置输入的导向指令信息。接下来参考图2，图2是根据本发明实施例的非开挖导向控制设备的示意图。非 开挖导向控制设备100的外壳101外布置了显示装置20以及按钮A、按钮B、按钮C和按钮 D0显示装置20上显示有左边的长条形的钟点图标以及右边的圆形的钻杆图标。并 且，当钟点图标或者钻杆图标被选择时，被选择的图标可显示与显示屏背景不同的颜色，从 而告诉用户该图标被选择。另一方面，实际上，按钮A、按钮B、按钮C和按钮D共同构成了导向指令信息输入 装置10。更具体地说，按钮A是选择按钮，当用户希望输入与钟点相关的信息时，可通过所 述选择按钮来选择显示装置上的钟点图标，以及当用户希望输入与钻杆相关的信息时，可 通过所述选择按钮选择显示装置上的钻杆图标；例如，在屏幕中的钻杆图标显示为被选择 状态时，可按下按钮A来选择钟点图标，从而选择钟点图标；反之亦然。按钮D是确认按钮，用于对所选择或者输入的信息进行确认。具体地说，例如，当 屏幕中的钻杆图标显示为被选择状态时，可按下按钮D来确认对钻杆图标进行选定，从而 用户随后可以利用钟点数据选择按钮(按钮C)输入与钻杆相关的信息。同样地，当屏幕中 的钟点图标显示为被选择状态时，可按下按钮D来确认对钟点图标进行选定，从而用户随 后可以利用钻杆长度选择按钮(按钮B)输入与钟点相关的信息。按钮B是钟点数据选择按钮，用于选择钟点数据。具体地说，当钟点图标被选定 时，可通过操作按钮B来输入钟点信息。例如，钟点有十二种选项，分别对应于钟点图标的 圆圈上的十二个等分点，当钟点图标被选定时，钟点图标的圆圈中的指针首先缺省地指向 某个等分点，随后，每当按钮B被按下一次，则指针沿着顺时针(或者逆时针)依次指向下 一个等分点。当指针到达用户希望选择的某个特定等分点时，用户可按下确认按钮D来确 认输入。本领域技术人员可以理解的是，虽然以圆形图标的方式示出了钟点图标，但是也 可以以其它方式来表示钟点信息，例如以纯数字方式显示钟点信息，或者以文字信息显示 钟点信息。但是，优选地，以圆形图标的方式表示钟点图标，这样可以动态地表示钟点信息， 使得操作人员可以直观地看到所输入的钟点信息的情况，使得操作人员的操作更不易出
T曰o按钮C是钻杆长度选择按钮，用于选择钻杆长度。具体地说，当钻杆图标被选定
5时，可通过操作按钮C来输入钻杆信息。在本实施例中，钻杆图标的长度可变，而且该钻杆 图标的长度可由按钮C的操作来控制；例如钻杆图标的长度存在8种情况，其中最短的情况 为零长度，而最长的长度我们假设为1 ；并且该钻杆图标的长度实际地代表了实际钻杆的 长度。具体地说，例如，当钻杆图标被选定时，钻杆图标的长度缺省地表示为某一长度， 例如最长的长度1，那么每当按钮C被按下一次，钻杆图标的长度递减八分之一，直到钻杆 图标变为零，随后随着按钮C被按下一次，钻杆图标的长度递增八分之一，直到钻杆图标变 为1 ；依此类推。同样，当钻杆图标的长度到达用户希望选择的长度时，用户可按下确认按 钮D来确认输入。本领域技术人员可以理解的是，虽然以8种长度示例了本发明，但是本发明并不 限于此，而是可能具有其它多种情况。而且，同样地，本领域技术人员可以理解的是，虽然以长条形的图标的方式示出了 钻杆图标，但是也可以以其它方式来表示钻杆信息，例如以纯数字方式显示钻杆信息，或者 以文字信息显示钻杆信息。但是，优选地，以长条形的图标的方式表示钻杆图标，这样可以 动态地表示钻杆信息，使得操作人员可以直观地看到所输入的钻杆信息的情况，使得操作 人员的操作更不易出错。这样，用户可以通过再次按下确认按钮D来确认完成对指令信息的输入(可选地， 也可以专门配置一个按钮来用于使用户可以确认完成信息输入)。非开挖导向控制设备 100随后编辑导向短信，该导向短信表示了经由上述操作而通过导向指令信息输入装置输 入的导向指令信息。非开挖导向控制设备100随后可通过短信传送装置30来将指令以导 向短信的方式发送给前方操作人员。并且，在本实施例中，导向短信的生成可以在用户输入 信息之后自动产生，也可以由短信传送装置30根据用户所输入的所有信息自动产生。本领域技术人员可以理解的是，钻杆图标和钟点图标的位置可以互换，也可以布 置在外壳101的其它位置处。同样的，这些按钮的位置可以互换，也可以布置在外壳101的 其它位置处，图中的按钮位置的布置不构成对本发明的限制。并且，作为对实施例的进一步改进，可选地或者可替换地，可以在外壳101上布置 其它按钮，使得用于可以输入“使钻杆推进到一定倾斜角度并传送”的指令信息。图3是根据本发明另一实施例的非开挖导向控制设备的示意图。其中，需要强调 的是，钟点数据选择按钮和钻杆长度选择按钮可以是同一个按钮E。具体地说，当钻杆图标 被选定时，每当按钮E被按下一次，指针的位置改变一次；而当钻杆图标被选定时，每当按 钮E被按下一次，钻杆图标的长度改变一次。图4是根据根据本发明的一个优选实施例的非开挖导向控制设备200的功能框 图。图4所示的非开挖导向控制设备200与图1所示的非开挖导向控制设备100的不同之 处在于非开挖导向控制设备200还包括短信接收装置40。接收到指令短信的操作人员可在收到指令短信时将反馈短信发送给非开挖导向 控制设备200的操作人员，这样就确保了用户指令能够被执行，而不会丢失指令。具体地 说，非开挖导向控制设备200的短信接收装置40可接收反馈短信，并将其传递给显示装置 20以显示在屏幕上，这样，优选地，非开挖导向控制设备200还被配置成可利用现有的确认 按钮D(或者其它按钮)来确认反馈信息。
更进一步的改进包括在非开挖导向控制设备200的短信接收装置40中配置提醒 功能，即，当指令短信发送出去特定时间(例如可以是但不限于1分钟)之后，若没有接收 到反馈短信，则通过显示装置20向操作人员发出提醒信息，以告之“未接收到反馈信息，指 令可能未被执行”，从而操作人员可以相应地采取措施(例如通过其它方式与前方操作人员 确认指令的接收及执行情况)。由此，又进一步保证了指令被正确无误地执行。可进一步改进本发明，例如，显示装置可以是具有触摸屏功能的显示屏，并且该显 示屏能够实现选择按钮、钟点数据选择按钮、钻杆长度选择按钮以及确认按钮的相关功能， 即在具有触摸输入功能的实现屏上显示选择按钮、钟点数据选择按钮、钻杆长度选择按钮 以及确认按钮。本领域技术人员可以理解的是，可以通过各种途径来传递短信(导向短信和反馈 短信)，例如可以借助于现有的任何合适的无线通信方法或者有线通信方法来实现短信的 传递。所有能够实现短信传输的方式都应该被广义地理解为包含在本发明的范围之内。需要注意的是，并且，虽然以分离装置的形式显示了短信传送装置和短信接收装 置，但是本领域技术人员可以理解的是，短信传送装置和短信接收装置可以集成为一个总 的装置中；例如，可以利用发射机来实现短信传送装置，并同时利用一个接收机来实现短 信接收装置，但是也可以利用一个收发器来实现短信传送装置和短信接收装置两者。在不 脱离本发明的精神和范围的情况下，并不具体限制短信传送装置和短信接收装置的实现方 式。应当注意，上述实施例是对本发明的例示而非限定，并且本领域的技术人员可以 在不偏离权利要求的范围的前提下设计出很多种替代实施例。在权利要求中，置于括号中 的参考标号不应被理解为对权利要求构成限制。词“包括”并不排除权利要求所列出的元 素或步骤以外的元素或步骤的存在。用在元素之前的词“一个”不排除多个此种元素的存 在。本发明可以通过包含数种独特元素的硬件来实现，也可以由软件来实现。在列举了数 个装置的产品权利要求中，这些装置可以由一个相同的硬件或者软件来实现。在互不相同 的从属权利要求中引述特定手段的情况并不表示不能用这些手段的组合来获得优点。
权利要求
一种非开挖导向控制设备，包括导向指令信息输入装置，用于输入导向指令信息；显示装置，用于显示所输入的导向指令信息；以及短信传送装置，用于传递导向短信；其中，导向短信表示了经由导向指令信息输入装置输入的导向指令信息。
2.根据权利要求1所述的非开挖导向控制设备，其中，导向短信为数字短信或者图形短信。
3.根据权利要求1所述的非开挖导向控制设备，其中，所述非开挖导向控制设备进一 步包括短信接收装置，用于接收反馈来的反馈短信。
4.根据权利要求3所述的非开挖导向控制设备，其中，所述显示装置进一步用于显示 与所述反馈短信相关的信息。
5.根据权利要求1所述的非开挖导向控制设备，其中，所述显示装置上显示有钟点图 标以及钻杆图标，并且其中所述导向指令信息输入装置包括选择按钮，当输入与钟点相关的信息时，所述选择按钮选择显示装置上的钟点图标，以 及当输入与钻杆相关的信息时，所述选择按钮选择显示装置上的钻杆图标； 钟点数据选择按钮，用于选择钟点数据； 钻杆长度选择按钮，用于选择钻杆长度；以及 确认按钮，用于对所选择或者输入的信息进行确认。
6.根据权利要求1所述的非开挖导向控制设备，其中，钟点数据选择按钮和钻杆长度 选择按钮是同一个按钮。
7.一种非开挖导向控制方法，包括利用导向指令信息输入装置来输入导向指令信息； 利用显示装置显示所输入的导向指令信息；以及利用短信传送装置来传递导向短信；其中，导向短信表示了经由导向指令信息输入装 置输入的导向指令信息。
8.根据权利要求7所述的非开挖导向控制方法，其中，导向短信为数字短信或者图形短信。
9.根据权利要求7所述的非开挖导向控制方法，其中，所述非开挖导向控制方法进一 步包括利用短信接收装置来接收反馈来的反馈短信。
10.根据权利要求9所述的非开挖导向控制方法，其中，所述非开挖导向控制方法进一 步包括利用显示装置显示与所述反馈短信相关的信息。
全文摘要
本发明提供了一种非开挖导向控制设备及方法。该非开挖导向控制设备包括导向指令信息输入装置，用于输入导向指令信息；显示装置，用于显示所输入的导向指令信息；以及短信传送装置，用于传递导向短信；其中，导向短信表示了经由导向指令信息输入装置输入的导向指令信息。本发明提供的非开挖导向控制设备使得导向指令的传输变得方便并且安全。
文档编号E21B44/00GK101864943SQ20101019543
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者金健 申请人:宁波金地电子有限公司