方法、岩钻机和控制设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于控制在相同的工作场地上操作的多于一个岩钻机的方法，其中每一个岩钻机均根据设计的钻凿计划钻孔。此外，本发明涉及一种用于利用在相同的工作场地上的至少一个其它岩钻机操作的岩钻机，其中该岩钻机根据设计的钻凿计划钻孔。此外，本发明涉及一种用于控制在工作场地上操作的多于一个岩钻机的控制设备，每一个岩钻机均被构造成根据设计的钻凿计划钻孔。
【背景技术】
[0002]在主要工作场地中，可能存在对在将被钻凿的岩石中钻凿数百或甚至数千个孔的需要。在这些情况下，使用多于一个岩钻机，并且岩钻机的数目不受限制。
[0003]为了钻凿，每一个岩钻机均具有单独的钻凿计划，在该钻凿计划中，在单独的工作区域中给定孔的位置以及长度和方向。钻凿计划被存储在岩钻机的控制计算机的存储器中。计算机被用来帮助对岩钻机的控制和孔的钻凿。基于类似GPS的定位系统或一些其它可用的定位系统来对岩钻机定位。这种定位系统可以是具有发送器和接收器的当地定位系统。
[0004]当已经钻凿了单独的钻凿计划的所有孔时，通过使用存储装置或通过将新的单独钻凿计划无线地发送至岩钻机的控制计算机来为岩钻机提供新的单独钻凿计划。针对每一个岩钻机单独地进行此项工作。
[0005]每一个岩钻机的钻凿计划通常通过使用办公计算机来设计，在开始钻凿工作之前，钻凿计划已经被存储在该办公计算机中。
[0006]可以复杂地设计和控制几个单独的钻凿计划。对多个钻机的整体进度的跟踪可能是困难的。
[0007]W02009129143公开了使用几个钻架来形成井眼。可以利用定位和/或跟踪系统来跟踪钻架和在井眼场地处的其它设备以及材料。
[0008]US2012103598公开了可移动钻机的计划的孔的排序算法。钻机包括可以将信息传输至钻机中的控制器的定位模块。孔图案可以从操作工位被传送至钻机。钻机中的排序模块可以对钻凿计划孔的顺序进行排序。钻机中的定位模块和钻凿模块然后执行已经排序的顺序。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是重建一种用于当在相同的工作场上使用多于一个岩钻机时控制岩石钻凿的方法。
[0010]本发明的另一个目的是重建一种用于利用在相同的工作场地上的至少一个其它岩钻机操作的岩钻机。
[0011]本发明的又一个目的是重建一种用于控制在工作场地上操作的多于一个岩钻机的控制设备。
[0012]在该方法内含的基本构思在于，需要仅一个钻凿计划，该钻凿计划限定工作场地的所有孔的位置、方向和长度以及其它可能的特征。该方法的另一个构思在于，存在主机单元，该主机单元控制钻凿并且将关于钻凿计划的适当的信息发送至在相同的工作场地上工作的每一个岩钻机。
[0013]在该方法的一个实施例中，整个钻凿计划的限定钻机工作区域的仅一部分从主机单元被发送至每一个岩钻机。
[0014]在该方法的另一个实施例中，整个钻凿计划和关于钻凿计划的每一个岩钻机必须钻凿的部分的单独的信息从主机单元被发送至每一个岩钻机。
[0015]在该方法的又一个实施例中，在每一个已钻的孔之后，关于已钻的孔的信息有利地被发送至主机单元，使得主机单元始终具有关于钻凿和已钻的孔的最新信息。主机还能够将关于已钻的孔的信息发送至在工作场地处的所有钻机。
[0016]岩钻机内含的基本构思在于，岩钻机包括:
[0017]控制单元，该控制单元用于控制岩钻机的操作；
[0018]存储器，该存储器用于储存被发送至岩钻机的信息；
[0019]定位系统，该定位系统被构造成限定在工作场地上的岩钻机的位置；
[0020]无线通信装置，该无线通信装置用于将关于岩钻机的位置信息发送至在岩钻机外部的主机单元并且接收钻机特定钻凿指令以便基于位置信息控制对由主机单元限定的孔的钻凿，其中，控制单元被构造成根据接收的钻凿指令来控制孔的钻凿。
[0021 ] 在岩钻机的在一个实施例中，控制单元被布置成接收整个工作场地的钻凿计划和关于由用于岩钻机的主机单元限定的工作区域的信息，该工作区域覆盖工作场地的钻凿计划区域的仅一部分。
[0022]在岩钻机的在另一个实施例中，岩钻机的控制单元被布置成接收工作场地的整个钻凿计划的仅一部分，该部分限定由用于岩钻机的主机限定的工作区域。
[0023]在岩钻机的又一个实施例中，岩钻机的控制单元被布置成将指示至少已钻的孔的钻凿状态信息发送至主机单元。
[0024]控制设备内含的基本构思在于，该控制设备包括:
[0025]主机单元，该主机单元用于基于覆盖工作场地并且被存储在控制设备的存储器上的钻凿计划控制每一个岩钻机的操作，该主机单元被实施为在钻机中的至少一个的外部并且进一步被构造成:
[0026]经由无线连接接收关于系统中的岩钻机中的至少一个的位置信息；
[0027]基于位置信息限定用于选定的岩钻机的钻机特定钻凿指令以便控制孔的钻凿；
[0028]并且将来自主机单元的钻机特定钻凿指令经由无线连接发送至选定的岩钻机。
[0029]在控制设备的一个实施例中，主机单元进一步被构造成:从钻机中的至少一些接收关于已钻的孔的信息和/或其它状态信息；以及
[0030]基于已钻的孔的信息和/或状态信息重新限定用于每一个岩钻机的钻凿指令。[0031 ] 根据本发明的一方面，包括主机单元的控制设备在岩钻机中实施。
【附图说明】
[0032]下面将通过参照包含的附图更详细地描述本发明的一些实施例，其中
[0033]图1示意性地示出通过使用两个岩钻机在工作场地上钻凿，
[0034]图2以截面示出孔的钻凿，
[0035]图3示出在主机单元与岩钻机之间交换信息的简单示例，
[0036]图4示意性地示出当通过使用两个岩钻机在工作场地上钻凿时的另一个实施例，并且
[0037]图5a和图5b示意性地示出可以如何动态地改变钻凿。
【具体实施方式】
[0038]图1示意性地示出本发明的一个实施例。
[0039]在图1中，已经用线标记出工作场地I。对于工作场地I，存在钻凿计划2。在钻凿计划中，存在预定的孔2’，如以黑点或圆圈所示。在这些图和该说明中，黑点表示计划的未钻孔，圆圈表示计划的已钻的孔。最初，通过在工作场地I上使用的坐标系中限定每一个孔2’的位置、方向和长度来设计整个钻凿计划。
[0040]每一个岩钻机的位置由定位系统来限定。该位置可以利用全球定位系统(GPS)接收器或在工作场地上可用的任何其它定位系统来限定。这些定位系统无线地操作。
[0041]在图1中，存在两个岩钻机3a和3b。每一个岩钻机3a和3b均包括具有存储器的计算机。该方法的至少部分可以由存储在由钻机的计算机的处理器使用的存储器中的计算机程序来实施并且由处理器执行。因此，钻凿计划和/或指令可以存储在计算机的存储器中并且该计算机控制岩钻机的操作。
[0042]主机单元可以基于预定的指令或算法至少部分自动地操作并且将信息和指令发送至钻机。具体地，主机单元可以被构造成基于来自钻机的位置信息和/或状态信息而自动地限定钻机特定钻凿指令。
[0043]为了钻凿，每一个岩钻机3a和3b均获得关于工作区域4a和4b的适当的信息和关于工作区域内部的孔2’的信息，在工作区域4a和4b内部，岩钻机必须钻如在钻凿计划中所限定的孔2’。在一个实施例中，每一个岩钻机3a和3b均钻孔2’，通常直至它已经钻完该工作区域中的所有孔2’为止。
[0044]在另一个实施例中，可以基于关于例如已钻的孔2’、钻机的当前位置和/或钻机的状况调查的信息而连续地改变工作区域。关于更新的工作区域的信息被发送至钻机，钻机根据更新的工作区域来使它们的操作适应。
[0045]主机单元5控制整个钻凿计划并且限定钻机特定指令且将该钻机特定指令发送至岩钻机3a和3b，该钻机特定指令至少指示为相应的钻机限定的一个或多个工作区域。在该实施例中主机单元5是在办公室中的单独的计算机或服务器，并且岩钻机作为从属单元操作。主机单元可以是远程计算机5’，如在图1中以虚线表示的。在该实施例中，主机单元5’在至局域网TR的类似因特网的另外网络NW上操作，并且经由它控制钻机的操作。
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