顶驱控制方法及装置、系统电子设备和存储介质与流程

本公开涉及顶驱控制技术领域，尤其涉及一种顶驱控制方法及装置、系统、电子设备和存储介质。

背景技术：

顶驱钻井装置作为现代化的钻井装备，实现了在井架空间上部旋转钻柱，并沿井架内专用导轨向下送进，完成钻柱旋转钻进，循环钻井液、接单根、上卸扣和倒划眼等多种钻井操作。与转盘相比，顶驱钻井装置优势明显，越来越为钻井公司所重视。在部分钻井施工项目中，配备顶驱钻井装置已经成为必须要求。

现有顶驱动力和控制传输系统均采用拖挂动力电缆和多芯控制线缆的游动线缆方式。顶驱使用场所环境恶劣，游动线缆不仅要承受高温暴晒，严寒冰冻等恶劣自然环境的影响，还要承受反复弯折、拖拽及溢出钻井液腐蚀等工况的不利影响。容易出现线缆保护层破损，线缆折断，连接断开等情况的发生。现场维修更换困难，特别是多芯控制线缆现场维修更困难。而且随着顶驱向全自动化方向发展，多芯控制线缆的芯数也不能很好地满足数百项钻井参数监控和控制的需求。

同时，基于上述原因，如何接收顶驱的采集信号以及控制信号也是一个非常关键的问题，特别是在环境恶劣的情况下，需要一个稳定持久的控制方法来更好地接收顶驱的采集信号以及控制信号。

技术实现要素：

本公开提出了一种顶驱控制方法及装置、系统、电子设备和存储介质技术方案。

根据本公开的一方面，提供了顶驱控制方法，包括：

获取顶驱的设定位置；

根据所述设定位置驱动所述顶驱在导轨上滑动，并实时采集所述顶驱的第一通信单元对应的位置信号；

根据所述位置信号调节跟踪天线的方位，使所述跟踪天线实时接收所述第一通信单元发送的采集信息以及/或使得所述第一通信单元实时接收所述跟踪天线发送的控制信号。

优选地，所述根据所述位置信号调节跟踪天线的方位的方法，包括：

获取所述调节跟踪天线与所述顶驱在水平方向的水平距离，以及所述跟踪天线接收距离地面的第一高度；

根据所述第一高度及所述位置信号中距离地面的第二高度，确定所述跟踪天线与所述顶驱的高度差；

根据所述水平距离及所述高度差确定所述跟踪天线的方位调节信号，根据所述方位调节信号调节所述跟踪天线的方位。

优选地，所述根据所述方位调节信号调节所述跟踪天线的方位的方法，包括：

控制所述跟踪天线按照所述方位调节信号中的水平角度在水平面上进行转动，以及控制所述跟踪天线照所述方位调节信号中的俯仰角度进行转动。

优选地，在所述根据所述位置信号调节跟踪天线的方位后，还包括：

获取所述第一通信单元或所述跟踪天线对应的预设发送/接收频率；

实时采集所述第一通信单元或所述跟踪天线对应的实际发送/接收频率；

若所述实际发送/接收频率小于所述预设发送/接收频率，则增大所述第一通信单元或所述跟踪天线的功率；

以及/或，所述根据所述设定位置驱动所述顶驱在导轨上滑动的方法，包括：

获取所述顶驱测量输出异常时的位置信号对应的解码向量；

基于所述解码向量确定控制器对应的增益；

根据所述控制器以及第一时刻的方位信息对应的解码向量，得到第二时刻的方位信息对应的解码向量；

基于所述第二时刻的方位信息对应的解码向量，所述控制器驱动所述顶驱在导轨上滑动。

优选地，在所述第一通信单元或所述跟踪天线的功率增至最大功率后，若所述实际发送/接收频率仍小于所述预设发送/接收频率，所述顶驱控制相应的报警机构进行报警提示；

以及/或，

在所述第一通信单元或所述跟踪天线的功率增至最大功率后，若所述实际发送/接收频率仍小于所述预设发送/接收频率，获取微调方位信号；

所述跟踪天线按照所述微调方位信号对所述方位进行微调整；

在对所述方位进行微调整后，若所述实际发送/接收频率仍小于所述预设发送/接收频率，所述顶驱控制相应的报警机构进行报警提示；

以及/或，

在所述第一通信单元或所述跟踪天线的功率增至最大功率后，若所述实际发送/接收频率仍小于所述预设发送/接收频率；或，在所述第一通信单元或所述跟踪天线的功率增至最大功率后，若所述实际发送/接收频率仍小于所述预设发送/接收频率，获取微调方位信号；所述跟踪天线按照所述微调方位信号对所述方位进行微调整；在对所述方位进行微调整后，若所述实际发送/接收频率仍小于所述预设发送/接收频率；

建立所述第一通信单元与所述顶驱4所在井架2的第二通信单元的通信；

所述第二通信单元通过信息传输电缆5与电控房7连接，所述电控房7通过所述第二通信单元存储所述第一通信单元发送的采集信息或通过所述第二通信单元向所述第一通信单元转发所述跟踪天线发送的控制信号；

若所述第二通信单元与所述电控房7通信失败后，建立所述第二通信单元与所述跟踪天线的连接；

所述第二通信单元用于向所述跟踪天线转发所述第一通信单元发送的采集信息以及/或通过所述第二通信单元向所述第一通信单元转发所述跟踪天线发送的控制信号。

根据本公开的一方面，提供了一种顶驱控制装置，包括：

获取单元，用于获取顶驱的设定位置；

采集单元，根据所述设定位置驱动所述顶驱在导轨上滑动，并实时采集所述顶驱的第一通信单元对应的位置信号；

调节单元，用于根据所述位置信号调节跟踪天线的方位，使所述跟踪天线实时接收所述第一通信单元发送的采集信息以及/或使得所述第一通信单元实时接收所述跟踪天线发送的控制信号。

根据本公开的一方面，提供了一种顶驱控制系统，包括：可执行权利要求上述的顶驱控制方法的控制单元，或上述的顶驱控制装置；以及，

钻机底座；

所述钻机底座安装有井架，所述井架上设置导轨，所述导轨上设置有可以滑动的顶驱，所述顶驱具有所述第一通信单元，所述井架上设置有第二通信单元；

所述导轨的内侧设置有动力传输线缆，所述顶驱与所述动力传输线缆接触连接，所述动力传输线缆与所述顶驱的驱动机构连接，所述驱动机构用于根据所述设定位置驱动所述顶驱在导轨上滑动；

若所述第一通信单元与所述跟踪天线通信失败，建立所述第一通信单元与所述顶驱所在井架的第二通信单元的通信；

所述第二通信单元通过信息传输电缆与电控房连接，所述电控房通过所述第二通信单元存储所述第一通信单元发送的采集信息或通过所述第二通信单元向所述第一通信单元转发所述跟踪天线发送的控制信号；

若所述第二通信单元与所述电控房通信失败后，建立所述第二通信单元与所述跟踪天线的连接；

所述第二通信单元用于向所述跟踪天线转发所述第一通信单元发送的采集信息以及/或通过所述第二通信单元向所述第一通信单元转发所述跟踪天线发送的控制信号；

优选地，所述顶驱，包括：顶驱主体；

所述顶驱主体上安装有驱动机构、滑动机构、集电机构、第一通信单元、信息处理单元；

所述集电机构随所述顶驱主体的滑动机构在导轨上滑动，所述驱动机构与所述集电机构连接；

所述第一通信单元与所述信息处理单元连接，所述信息处理单元用于存储所述第一通信单元发送的采集信息以及/或实时处理所述跟踪天线发送的控制信号。

根据本公开的一方面，提供了一种电子设备，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：执行上述控制方法。

根据本公开的一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述控制方法。

在本公开实施例中，上述顶驱控制方法及装置、系统、电子设备和存储介质技术方案可以实现安全有效地接收顶驱的采集信号以及控制信号特别是在环境恶劣的情况下，也更好地接收顶驱的采集信号以及控制信号，提高采集信息以及/或控制信号传输的稳定性和准确率，以解决目前顶驱的采集信号的发送以及控制信号的接收出现失效的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。

图1示出根据本公开实施例的顶驱控制方法的流程图；

图2示出根据本公开实施例的顶驱控制系统的示意图；

图3示出根据本公开实施例的顶驱俯视的剖视图；

图4示出根据本公开实施例的集电机构具体结构示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种电子设备800的框图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种电子设备1900的框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括a、b、c中的至少一种，可以表示包括从a、b和c构成的集合中选择的任意一个或多个元素。

另外，为了更好地说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

可以理解，本公开提及的上述各个方法实施例，在不违背原理逻辑的情况下，均可以彼此相互结合形成结合后的实施例，限于篇幅，本公开不再赘述。

此外，本公开还提供了控制装置、电子设备、计算机可读存储介质、程序，上述均可用来实现本公开提供的任一种控制方法，相应技术方案和描述和参见方法部分的相应记载，不再赘述。

图1示出根据本公开实施例的顶驱控制方法的流程图，如图1所示，所述顶驱控制方法，包括：步骤s101：获取顶驱的设定位置；步骤s102：根据所述设定位置驱动所述顶驱在导轨上滑动，并实时采集所述顶驱的第一通信单元对应的位置信号；步骤s103：根据所述位置信号调节跟踪天线的方位，使所述跟踪天线实时接收所述第一通信单元发送的采集信息以及/或使得所述第一通信单元实时接收所述跟踪天线发送的控制信号。上述第一通信单元与所述跟踪天线无线通信，避免因线缆问题导致通信的失败，通过实时调整跟踪天线的方位，可以实现安全有效地接收顶驱的采集信号以及控制信号特别是在环境恶劣的情况下，也更好地接收顶驱的采集信号以及控制信号，提高采集信息以及/或控制信号传输的稳定性和准确率。以解决目前顶驱的采集信号的发送以及控制信号的接收出现失效的问题。

步骤s101：获取顶驱的设定位置。

在所述顶驱上可以设置接收器，所述接收器与遥控器进行信号匹配，所述接收器可以接收来自遥控器的设定位置对应的信号。例如，所述设定位置可为距离地面10米、20米等。

步骤s102：根据所述设定位置驱动所述顶驱在导轨上滑动，并实时采集所述顶驱的第一通信单元对应的位置信号。位置信号发射器可布置在第一通信单元上，位置信号发射器可实现实时采集所述顶驱的第一通信单元对应的位置信号。

在本公开中，所述根据所述设定位置驱动所述顶驱在导轨上滑动的方法，包括：获取所述顶驱测量输出异常时的位置信号对应的解码向量；基于所述解码向量确定控制器对应的增益；根据所述控制器以及第一时刻的方位信息对应的解码向量，得到第二时刻的方位信息对应的解码向量；基于所述第二时刻的方位信息对应的解码向量，所述控制器驱动所述顶驱在导轨上滑动。解决了传感器产生异常值时，给所述顶驱在导轨上滑动带来的问题。其中，第一时刻为在第二时刻之前的时刻，例如：第一时刻为上午9：00，第二时刻为上午9：01。

本公开在确定控制器对应的增益后，控制器可以根据第一时刻的方位信息对应的解码向量得到第二时刻的方位信息对应的解码向量，所述顶驱基于所述第二时刻的方位信息对应的解码向量进行运动。本公开引入编码解码通信协议，使数据在传输过程中即使被窃取也没有办法获得真实的数据，有效的避免了数据不安全的现象。

在本公开的实施例中，所述基于所述解码向量确定控制器对应的增益的方法，包括：获取所述顶驱所在角度和位置对应的数学模型及所述数学模型中的传感器的测量输出异常向量；根据所述数学模型及所述测量输出异常向量确定状态观测器，以及根据解码器确定中间状态向量；根据所述状态观测器的估计向量及所述中间状态向量确定编码向量；以及，对所述编码向量进行解码，得到解码向量；根据所述解码向量及所述数学模型的状态观测模型确定所述顶驱的控制器，并求取所述控制器的增益；其中，所述方位信息至少包括位置以及/或速度。

在本公开的实施例中，在所述获取被控对象角度和位置对应的数学模型之前，确定所述数学模型，所述确定所述数学模型的方法，包括：获取所述顶驱的环境干扰向量、驱动机构的控制输入向量以及方位信息对应的向量；基于所述环境干扰向量、驱动机构的控制输入向量以及方位信息对应的向量确定所述数学模型。

例如，可以通过位置传感器和速度传感器实时测量所述顶驱在三个不同自由度上的位置和速度测量信息，三个不同自由度上的位置和速度测量信息为方位信息对应的向量，所述顶驱的环境干扰向量为风等环境干扰力（非线性外部扰动信号），驱动机构的控制输入向量为控制输入信号（向量），基于所述环境干扰向量、驱动机构的控制输入向量以及方位信息对应的向量确定所述数学模型。

在本公开的实施例中，所述数学模型，包括：状态观测模型以及传感器测量输出模型；所述状态观测模型，用于根据k时刻的所述扰动分量、驱动机构的控制输入向量及方位信息确定k+1时刻的方位信息；所述传感器测量输出模型，用于测量k时刻的方位信息对应的测量输出。

在本公开的实施例中，所述状态观测模型的确定方法，包括：确定所述环境干扰向量对应的非线性外部扰动函数，以及根据k时刻的所述方位信息对应的向量及所述非线性外部扰动函数确定k时刻的扰动分量；根据k时刻的所述扰动分量、驱动机构的控制输入向量及方位信息以及k+1时刻的方位信息确定所述状态观测模型的系数矩阵；基于所述系数矩阵及对应的k时刻的所述扰动分量、驱动机构的控制输入向量及方位信息确定所述状态观测模型。具体地说，可以对环境干扰向量做线性回归，得到环境干扰向量对应的非线性外部扰动函数。同理，可以对k时刻的所述扰动分量、驱动机构的控制输入向量及方位信息以及k+1时刻的方位信息做线性回归，确定所述状态观测模型的系数矩阵。

在本公开的实施例中，所述根据所述数学模型及所述测量输出异常向量确定状态观测器的方法，包括：获取所述测量输出异常向量，根据所述测量输出异常向量确定饱和函数；根据所述饱和函数及所述数学模型的状态观测模型确定所述状态观测器。

在本公开的实施例中，数学模型及可能出现的传感器的测量输出大于或等于设定值（向量），则认为是测量输出异常值（向量）。例如，大于或等于设定值（向量），则认为是测量输出异常值（向量）。

在本公开的实施例中，所述根据解码器确定中间状态向量的方法，包括：根据数学模型的状态观测模型及所述解码器上一解码时刻解码向量，得到此时刻的中间状态向量。

在本公开的实施例中，所述根据所述状态观测器的估计向量及所述中间状态向量确定编码向量的方法，包括：根据在同一编码时刻的所述估计向量及所述中间状态向量的差值，确定编码向量。

在本公开的实施例中，所述根据所述测量输出异常向量确定饱和函数的方法，包括：获取所述测量输出异常向量对应的设定最大值向量；确定所述测量输出异常向量的绝对值；根据所述绝对值及其对应的设定最大值向量确定饱和函数的大小，以及根据所述测量输出异常向量确定所述饱和函数的符号。

其中，所述根据所述绝对值及其对应的设定最大值向量确定饱和函数的大小的方法为，取所述绝对值及其对应的设定最大值向量的最小值确定饱和函数的大小。

在本公开的实施例中，所述对所述编码向量进行解码，得到解码向量的方法，包括：根据所述编码向量得到多个码字，并确定所述多个码字的对应超矩形的多个中心点；分别根据所述多个中心点对相应的码字进行解码，得到所述解码向量。

在本公开的实施例中，所述根据所述解码向量及所述数学模型的状态观测模型确定所述顶驱的控制器，并求取所述控制器的增益的方法，包括：根据所述解码向量确定所述顶驱中驱动机构具有待确定增益的控制器；基于所述数学模型的状态观测模型控制器确定所述顶驱闭环形式对应的数学模型；根据所述闭环形式对应的数学模型及输入-状态稳定指标确定增益矩阵，并根据所述增益矩阵求解所述待确定增益，得到所述控制器的增益。

步骤s103：根据所述位置信号调节跟踪天线的方位，使所述跟踪天线实时接收所述第一通信单元发送的采集信息以及/或使得所述第一通信单元实时接收所述跟踪天线发送的控制信号。

在本公开中，所述根据所述位置信号调节跟踪天线的方位的方法，包括：获取所述调节跟踪天线与所述顶驱在水平方向的水平距离，以及所述跟踪天线接收距离地面的第一高度；根据所述第一高度及所述位置信号中距离地面的第二高度，确定所述跟踪天线与所述顶驱的高度差；根据所述水平距离及所述高度差确定所述跟踪天线的方位调节信号，根据所述方位调节信号调节所述跟踪天线的方位。

在本公开实施例中，基于所述跟踪天线与所述顶驱的高度差以及所述调节跟踪天线与所述顶驱在水平方向的水平距离可以确定所述跟踪天线的方位中的俯仰角度。

具体地说，所述高度差及所述水平距离满足直角三角形的勾股定理，所述直角三角形的斜边即为所述跟踪天线的方位中的俯仰角度。

在本公开中，所述根据所述方位调节信号调节所述跟踪天线的方位的方法，包括：控制所述跟踪天线按照所述方位调节信号中的水平角度在水平面上进行转动；以及控制所述跟踪天线照所述方位调节信号中的俯仰角度进行转动。所述跟踪天线通过水平角度及俯仰角度的转动，让所述跟踪天线的天线面朝向所述第一通信单元，更好地使所述跟踪天线实时接收所述第一通信单元发送的采集信息以及/或使得所述第一通信单元实时接收所述跟踪天线发送的控制信号。

在本公开中，在所述根据所述位置信号调节跟踪天线的方位后，还包括：获取所述第一通信单元或所述跟踪天线对应的预设发送/接收频率；实时采集所述第一通信单元或所述跟踪天线对应的实际发送/接收频率；若所述实际发送/接收频率小于所述预设发送/接收频率，则增大所述第一通信单元或所述跟踪天线的功率。

例如，所述第一通信单元或所述跟踪天线对应的预设发送/接收频率均设置为5hz，即一秒可以接收到5次采集信息以及/或控制信号。当设置所述第一通信单元为接收状态时，所述第一通信单一秒可以接收到5次控制信号；当设置所述第一通信单元为发送状态时，所述跟踪天线一秒可以接收到5次采集信息。

在本公开中，在所述第一通信单元或所述跟踪天线的功率增至最大功率后，若所述实际发送/接收频率仍小于所述预设发送/接收频率，所述顶驱控制相应的报警机构进行报警提示。

在本公开中，在所述第一通信单元或所述跟踪天线的功率增至最大功率后，若所述实际发送/接收频率仍小于所述预设发送/接收频率，获取微调方位信号；所述跟踪天线按照所述微调方位信号对所述方位进行微调整；在对所述方位进行微调整后，若所述实际发送/接收频率仍小于所述预设发送/接收频率，所述顶驱控制相应的报警机构进行报警提示。

在本公开实施例中，所述微调方位信号，包括：水平方向调节步长及对应的步数、垂直方向调节步长及对应的步数。所述跟踪天线按照所述微调方位信号对所述方位进行微调整时，所述跟踪天线按照水平方向调节步长及对应的步数以及垂直方向调节步长及对应的步数进行调整，若所述实际发送/接收频率等于所述预设发送/接收频率，则停止调整。其中，所述进行微调整可以为向左向上、向左向下、向右向上以及向右向上的不同步的组合，直至所述实际发送/接收频率等于所述预设发送/接收频率，则停止调整。

例如，所述跟踪天线可以按照水平方向调节步长在水平方向的右侧调整一步，同时可以向上按照垂直方向调节步长调整一步，等等；直至所述实际发送/接收频率等于所述预设发送/接收频率，则停止调整。

在本公开中，在所述第一通信单元或所述跟踪天线的功率增至最大功率后，若所述实际发送/接收频率仍小于所述预设发送/接收频率；或，在所述第一通信单元或所述跟踪天线的功率增至最大功率后，若所述实际发送/接收频率仍小于所述预设发送/接收频率，获取微调方位信号；所述跟踪天线按照所述微调方位信号对所述方位进行微调整；在对所述方位进行微调整后，若所述实际发送/接收频率仍小于所述预设发送/接收频率；建立所述第一通信单元与所述顶驱所在井架的第二通信单元的通信；所述第二通信单元通过信息传输电缆与电控房连接，所述电控房通过所述第二通信单元存储所述第一通信单元发送的采集信息或通过所述第二通信单元向所述第一通信单元转发所述跟踪天线发送的控制信号。

若所述第二通信单元与所述电控房通信失败后，建立所述第二通信单元与所述跟踪天线的连接；所述第二通信单元用于向所述跟踪天线转发所述第一通信单元发送的采集信息以及/或通过所述第二通信单元向所述第一通信单元转发所述跟踪天线发送的控制信号。

控制方法的执行主体可以是控制装置，例如，控制方法可以由终端设备或服务器或其它处理设备执行，其中，终端设备可以为用户设备（userequipment，ue）、移动设备、用户终端、终端、蜂窝电话、无绳电话、个人数字处理（personaldigitalassistant，pda）、手持设备、计算设备、车载设备、可穿戴设备等。在一些可能的实现方式中，该控制方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现。”

本领域技术人员可以理解，在具体实施方式的上述方法中，各步骤的撰写顺序并不意味着严格的执行顺序而对实施过程构成任何限定，各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。

所述顶驱控制装置，包括：获取单元，用于获取顶驱的设定位置；采集单元，根据所述设定位置驱动所述顶驱在导轨上滑动，并实时采集所述顶驱的第一通信单元对应的位置信号；调节单元，用于根据所述位置信号调节跟踪天线的方位，使所述跟踪天线实时接收所述第一通信单元发送的采集信息以及/或使得所述第一通信单元实时接收所述跟踪天线发送的控制信号。

在一些实施例中，本公开实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法，其具体实现可以参照上文方法实施例的描述，为了简洁，这里不再赘述。

图2示出根据本公开实施例的顶驱控制系统的示意图；图3示出根据本公开实施例的顶驱俯视的剖视图；图4示出根据本公开实施例的集电机构具体结构示意图。在图2-4中，顶驱控制系统，包括：可执行上述的顶驱控制方法的控制单元，或上述的顶驱控制装置；以及，钻机底座1；所述钻机底座1安装有井架2，所述井架2上设置导轨3，所述导轨3上设置有可以滑动的顶驱4，所述顶驱4具有所述第一通信单元，所述井架2上设置有第二通信单元；所述导轨3的内侧设置有动力传输线缆6，所述顶驱4与所述动力传输线缆6接触连接，所述动力传输线缆6与所述顶驱4的驱动机构连接，所述驱动机构用于根据所述设定位置驱动所述顶驱在导轨上滑动；若所述第一通信单元与所述跟踪天线通信失败，建立所述第一通信单元与所述顶驱4所在井架2的第二通信单元的通信；所述第二通信单元通过信息传输电缆5与电控房7连接，所述电控房7通过所述第二通信单元存储所述第一通信单元发送的采集信息或通过所述第二通信单元向所述第一通信单元转发所述跟踪天线发送的控制信号；若所述第二通信单元与所述电控房7通信失败后，建立所述第二通信单元与所述跟踪天线的连接；所述第二通信单元用于向所述跟踪天线转发所述第一通信单元发送的采集信息以及/或通过所述第二通信单元向所述第一通信单元转发所述跟踪天线发送的控制信号。

在本公开实施例中，所述导轨3的内侧设置有动力传输线缆6，所述顶驱4与所述动力传输线缆6接触连接，所述动力传输线缆6与所述顶驱4的驱动机构连接，所述驱动机构用于根据所述设定位置驱动所述顶驱在导轨上滑动，从而实现顶驱上下运动过程中的不间断供电，达到去掉拖拽线缆的目的。实现了顶驱动力传输及采集信息以及/或控制信号传输的无拖拽线缆方式。该系统采用导轨内穿供电线，内设无线电收发天线（第二通信单元）和顶驱本体滑车设置触头及无线电收发天线（第一通信单元）方式，从根本上解决了采用游动线缆存在的易折断和线缆接头易断开的情况，减少了不利外界条件对线缆的影响和信息传输线芯不足的问题，同时，减少外界信号干扰，提高采集信息以及/或控制信号传输的稳定性和准确率。

在本公开实施例中，所述第一通信单元与所述跟踪天线通信失败的判断方法，包括：获取所述第一通信单元或所述跟踪天线对应的预设发送/接收频率；实时采集所述第一通信单元或所述跟踪天线对应的实际发送/接收频率；若所述实际发送/接收频率小于所述预设发送/接收频率，则增大所述第一通信单元或所述跟踪天线的功率；在所述第一通信单元或所述跟踪天线的功率增至最大功率后，若所述实际发送/接收频率仍小于所述预设发送/接收频率，则判断所述第一通信单元与所述跟踪天线通信失败。

或，在所述第一通信单元或所述跟踪天线的功率增至最大功率后，若所述实际发送/接收频率仍小于所述预设发送/接收频率，获取微调方位信号；所述跟踪天线按照所述微调方位信号对所述方位进行微调整；在对所述方位进行微调整后，若所述实际发送/接收频率仍小于所述预设发送/接收频率，则判断所述第一通信单元与所述跟踪天线通信失败。

在本公开实施例中，在本公开中，所述顶驱4，包括：顶驱主体；所述顶驱主体上安装有驱动机构9、滑动机构、集电机构、第一通信单元、信息处理单元19；所述集电机构随所述顶驱主体的滑动机构在导轨3上滑动，所述驱动机构9与所述集电机构连接；所述第一通信单元与所述信息处理单元19连接，所述信息处理单元19用于存储所述第一通信单元发送的采集信息以及/或实时处理所述跟踪天线发送的控制信号。

在本公开实施例中，所述滑动机构，包括：滑车10及滑车滚轮11；所述滑车滚轮11在所述滑车10的内侧，并于所述导轨3的外侧滑动连接；所述滑车滚轮11的个数为6个，每三个分别设置在所述滑车10内侧的两端。

在本公开实施例中，所述集电机构，包括：集电器支架14，所述集电器支架14的一侧具有集电器连接板，所述集电器连接板上设置有滑触线15，所述滑触线15内具有集电器触头20；所述集电器支架14的另一侧与所述驱动机构9连接，为所述驱动机构9供电。所述集电机构的外侧还具有滑触线导轨外壳13。

在本公开实施例中，所述第一通信单元为无线通信组件18，例如收发天线。信息处理单元19可常规的控制器，例如cpu、单片机或者plc等。所述第一通信单元的外侧具有外壳17，例如无线天线导轨外壳。

同时，所述导轨3具有导轨连接耳板16，通过导轨连接耳板16将所述导轨3固定在井架2上。

具体地说，在本公开的实施例中，动力线缆9由电控房7引出后，沿电缆桥架至钻机底座1以上，在导轨3底部引入导轨与滑触线15连接。集电器支架14前端设置有集电器触头20，其与滑触线15接触，从而实现动力电持续的传送。集电器支架14另一端连接在滑车10上，通过在滑车10上电缆通道布置电线，实现与顶驱4上设置的配电箱或电机9连接，至此实现动力源至动力机的导通。信息传输线缆5由电控房7引出，沿井架2外侧向上引至导轨3顶部，在导轨3顶部引入导轨内部设置的固定收发天线（第二通信单元）。另一收发天线（无线通信组件18，或第一通信单元）固定在滑车10上并通过其与顶驱4上布置的信息处理单元19连接。导轨内部的固定收发天线与收发天线另一收发天线（无线通信组件18，或第一通信单元）之间实现信息传输。通过信息处理单元19实现对顶驱4本体上设置的各种传感器、控制器的信息收集，分发。同时，跟踪天线8与另一收发天线（无线通信组件18，或第一通信单元）之间也可以实现信息传输。通过电控房7内的软硬各系统控制信息传输的主备设置。在导轨3的导轨主体12后侧左右两侧分别设置滑触线导轨外壳13和外壳17。滑触线导轨外壳13内外进行绝缘处理，无线天线导轨外壳17设置屏蔽层和绝缘层。随意滑车10沿导轨主体12上下移动，实现集电器支架14和收发天线18在滑触线导轨外壳13和无线天线导轨外壳17内的移动。

在本公开中，在导轨3内设置经专门设计的滑触线15，在导轨合适位置引出与动力传输线缆6的电源连接，在滑车10设置集电器支架14与滑触线15接触，集电器支架14通过引线沿滑车引接至顶驱用电设备或配电箱中。从而实现顶驱上下运动过程中的不间断供电，达到去掉拖拽线缆的目的。

在本公开中，在导轨3的内部顶端设计无线收发装置（第二通信单元），通过引线引至导轨外部并与电控房7连接。同时，在电控房7顶部设置方位可以自动调节的跟踪天线8。滑车10上同时设置伸入导轨内部和留在外部的天线（第一通信单元），天线（第一通信单元）另一端沿滑车10引至顶驱本体上的信号处理单元19。从而实现信息通过无线传输的方式传输。通过导轨内部连接电控房的跟踪天线8，实现两路信号的收发，互为备份并进行信息无线传输校验。在使用中，选择其中一路（第一通信单元与跟踪天线8）可以作为采集信息的通讯单元，另一路可以只接收控制信号，可以根据需要在两路切换，或一路同时执行采集信息的发送与接收或者控制信号的发送与接收。在导轨3内部设计天线（第一通信单元），还可以利用导轨3作为有害信号的屏蔽层，减少信号传输损失。双路信息传送机制提高信息传输的稳定性，可靠性和准确性。导轨3采用特别设计的截面形式，将导轨3分为三个功能区，分别用来布置安全滑触线（集电机构），信息收发天线（第二通信单元），以及导向滑轨。导轨的设计将三个功能区有机整合到一起，但在功能上相互独立，互不影响，同时不增加导轨安拆工作量。

本公开实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。计算机可读存储介质可以是非易失性计算机可读存储介质。

本公开实施例还提出一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为上述方法。电子设备可以被提供为终端、服务器或其它形态的设备。

图5是根据一示例性实施例示出的一种电子设备800的框图。例如，电子设备800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等终端。

参照图5，电子设备800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出（i/o）的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。

处理组件802通常控制电子设备800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。

存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备800的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（sram），电可擦除可编程只读存储器（eeprom），可擦除可编程只读存储器（eprom），可编程只读存储器（prom），只读存储器（rom），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件806为电子设备800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备800生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件808包括在所述电子设备800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器（lcd）和触摸面板（tp）。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风（mic），当电子设备800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

i/o接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为电子设备800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到电子设备800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测电子设备800或电子设备800一个组件的位置改变，用户与电子设备800接触的存在或不存在，电子设备800方位或加速/减速和电子设备800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如cmos或ccd图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件816被配置为便于电子设备800和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备800可以接入基于通信标准的无线网络，如wifi，2g或3g，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信（nfc）模块，以促进短程通信。例如，在nfc模块可基于射频识别（rfid）技术，红外数据协会（irda）技术，超宽带（uwb）技术，蓝牙（bt）技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备800可以被一个或多个应用专用集成电路（asic）、数字信号处理器（dsp）、数字信号处理设备（dspd）、可编程逻辑器件（pld）、现场可编程门阵列（fpga）、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器804，上述计算机程序指令可由电子设备800的处理器820执行以完成上述方法。

图6是根据一示例性实施例示出的一种电子设备1900的框图。例如，电子设备1900可以被提供为一服务器。参照图6，电子设备1900包括处理组件1922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1932所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1922的执行的指令，例如应用程序。存储器1932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件1922被配置为执行指令，以执行上述方法。

电子设备1900还可以包括一个电源组件1926被配置为执行电子设备1900的电源管理，一个有线或无线网络接口1950被配置为将电子设备1900连接到网络，和一个输入输出（i/o）接口1958。电子设备1900可以操作基于存储在存储器1932的操作系统，例如windowsservertm，macosxtm，unixtm,linuxtm，freebsdtm或类似。

在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器1932，上述计算机程序指令可由电子设备1900的处理组件1922执行以完成上述方法。

本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、可擦式可编程只读存储器（eprom或闪存）、静态随机存取存储器（sram）、便携式压缩盘只读存储器（cd-rom）、数字多功能盘（dvd）、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波（例如，通过光纤电缆的光脉冲）、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构（isa）指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列（fpga）或可编程逻辑阵列（pla），该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。

这里参照根据本公开实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。