一种水平定向钻定位方法及系统与流程

本技术涉及水平定向钻技术的领域，尤其是涉及一种水平定向钻定位方法及系统。

背景技术：

1、水平定向钻是在不开挖地面的条件下，铺设多种地下公用设施的一种施工机械，广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等柔性管线铺设施工中。

2、相关技术中，水平定向钻在地下穿越的过程中，通常有导向员手持探测棒对钻头在地下的具体位置进行探测，从而在钻头的位置偏移原定的轨迹时，导向员向控制中心发出修正信号，控制中心根据修正信号控制钻头调整角度回到原定的轨迹上。

3、针对上述中的相关技术，导向员手持探测棒对地下的钻头位置进行检测，检测过程中导向员手持探测棒随钻头移动，而导向员无法在地面上准确获知钻头具体的位置，只能根据钻头前进的速度大概推测出钻头的位置，容易造成探测棒对钻头的轨迹检测不连续，导致水平定向钻的导向精度低，还有改进的空间。

技术实现思路

1、为了提高水平定向钻的导向精度，本技术提供一种水平定向钻定位方法及系统。

2、第一方面，本技术提供一种水平定向钻定位方法，采用如下的技术方案：

3、一种水平定向钻定位方法，包括：

4、获取地下进入触发信息；

5、根据地下进入触发信息以获取进入地面的水平定向钻杆信息；

6、根据水平定向钻杆信息进行分析，以确定安装于水平定向钻杆信息上的轨迹检测装置；

7、控制轨迹检测装置启动，以获取水平定向钻杆信息的瞬时轨迹信息；

8、获取瞬时轨迹信息与预设的原定轨迹信息之间的轨迹差异信息；

9、判断轨迹差异信息是否符合预设的回拖轨迹信息的要求；

10、若符合，则继续获取瞬时轨迹信息；

11、若不符合，则根据轨迹差异信息进行提示。

12、通过采用上述技术方案，在水平定向钻杆信息进入地面时，根据检测地下进入触发信息以确定具体为那一根水平定向钻杆信息进入地面，从而启动该水平定向钻杆信息上的轨迹检测装置，以检测水平定向钻杆的瞬时轨迹信息，将瞬时轨迹信息与原定轨迹信息对比后，得到轨迹差异信息，在轨迹差异信息不符合回拖轨迹信息的要求时，则说明水平定向钻杆的方向偏移过大，因此根据轨迹差异信息进行提示，以提醒人员改变水平定向钻导向，使水平定向钻回到正确的轨迹上，进而提高水平定向钻的导向精度。

13、可选的，获取瞬时轨迹信息的方法包括：

14、根据地下进入触发信息控制轨迹检测装置获取水平定向钻杆信息的加速度检测信息；

15、根据加速度检测信息对应的加速度进行分析，以确定水平定向钻杆信息相对于地面的前进角度信息；

16、根据前进角度信息和预设的钻杆模型信息进行分析，以确定钻杆姿态模型信息；

17、获取水平定向钻杆信息于预设的场地模型信息中的中心位置检测信息；

18、根据钻杆姿态模型信息、中心位置检测信息和场地模型信息进行分析，以确定瞬时轨迹信息。

19、通过采用上述技术方案，控制轨迹检测装置对加速度检测信息进行检测，从而分析加速度检测信息后得到前进角度信息，并根据前进角度信息和钻杆模型信息确定钻杆姿态模型信息，并对水平定向钻杆信息在场地模型信息中的中心位置检测信息进行检测，从而以中心位置检测信息在场面模型信息中设置钻杆姿态模型信息，从而确定瞬时轨迹信息，使人员直观看到钻杆在地下的状态，并及时改变水平定向钻的导向，进而提高水平定向钻导向的精度。

20、可选的，确定前进角度信息的方法包括：

21、根据加速度检测信息对应的加速度进行分析，以确定水平定向钻杆信息相对于地平面的相对角度信息；

22、获取水平定向钻杆信息所在地面相对于地平面的地面角度信息；

23、计算相对角度信息和地面角度信息之间的和，并将计算得到的和定义为前进角度信息。

24、通过采用上述技术方案，根据加速度检测信息对应的加速度进行计算，从而得到水平定向钻杆信息相对于地平面的相对角度信息，并控制轨迹检测装置检测地面与地平面之间的地面角度信息，从而根据相对角度信息和地面角度信息计算得到前进角度信息，以将地面处于倾斜状的情况考虑进入角度的检测中，进而提高前进角度信息获取的精确性。

25、可选的，获取中心位置检测信息的方法包括：

26、根据原定轨迹信息进行分析，以确定原定轨迹信息于地面上的映射轨迹信息；

27、获取预设的地面追踪装置与映射轨迹信息之间的偏移距离信息，并将偏移距离信息定义为水平竖向距离信息；

28、获取轨迹检测装置与地面追踪装置之间的直线距离信息；

29、根据地面角度信息和直线距离信息进行计算，以确定纵向距离信息；

30、根据纵向距离信息和直线距离信息进行计算，以确定横向偏差信息；

31、获取地面追踪装置沿映射轨迹信息移动的移动距离信息；

32、根据移动距离信息和横向偏差信息进行计算，以确定水平横向距离信息；

33、根据水平横向距离信息、水平竖向距离信息和纵向距离信息进行分析，以确定中心位置检测信息。

34、通过采用上述技术方案，确定原定轨迹信息于地面上的映射轨迹信息，从而检测地面追踪装置与映射轨迹信息之间的偏移距离信息，从而得到水平竖向距离信息，并检测轨迹检测装置与地面追踪装置之间的直线距离信息，从而根据地面角度信息和直线距离信息计算得到纵向距离信息，根据纵向距离信息和直线距离信息计算得到横向偏差信息，对移动距离信息进行检测，从而根据移动距离信息与横向偏差信息计算得到水平横向距离信息，根据水平横向距离信息、水平竖向距离信息和纵向距离信息确定中心位置检测信息，进而提高中心位置检测信息的精确性。

35、可选的，获取瞬时轨迹信息与原定轨迹信息之间的轨迹差异信息的方法包括：

36、根据钻杆姿态模型信息和中心位置检测信息进行分析，以确定钻杆占据坐标信息；

37、根据原定轨迹信息和钻杆模型信息进行分析，以确定钻杆标准占据坐标信息；

38、将钻杆占据坐标信息与钻杆标准占据坐标信息进行对比，以获取钻杆坐标差异信息；

39、根据原定轨迹信息和预设的回拖轨迹模型信息进行分析，以确定回拖轨迹坐标信息；

40、判断钻杆坐标差异信息是否符合回拖轨迹坐标信息的要求；

41、若符合，则继续获取瞬时轨迹信息；

42、若不符合，则将钻杆坐标差异信息定义为轨迹差异信息。

43、通过采用上述技术方案，将钻杆姿态模型信息设置在中心位置检测信息，从而确定钻杆占据坐标信息，将钻杆模型信息设置在原定轨迹信息上，从而确定钻杆标准占据坐标信息，将钻杆占据坐标信息与钻杆标准占据坐标信息对比后，得到钻杆坐标差异信息，在钻杆坐标差异信息不符合回拖轨迹坐标信息的要求时，将钻杆坐标差异信息定义为轨迹差异信息，进而提高确定轨迹差异信息的方便性。

44、可选的，于获取瞬时轨迹信息时，还包括水平定向钻回拖时的规避位置信息的确定方法，具体方法包括：

45、获取预设的场地模型信息中的障碍位置信息；

46、根据障碍位置信息和原定轨迹信息进行分析，以确定障碍位置信息于原定轨迹信息上的映射障碍位置信息；

47、判断瞬时轨迹信息是否符合映射障碍位置信息的要求；

48、若不符合要求，则继续获取瞬时轨迹信息；

49、若符合要求，则获取障碍位置信息与瞬时轨迹信息之间的障碍距离信息；

50、判断障碍距离信息是否小于预设的回拖半径信息；

51、若不小于，则继续获取瞬时轨迹信息；

52、若小于，则将瞬时轨迹信息定义为规避位置信息。

53、通过采用上述技术方案，对场地模型信息中的障碍位置信息进行检测，从而将障碍位置信息映射在原定轨迹信息上，以确定原定轨迹信息上受到障碍位置信息影响最大的映射障碍位置信息，在瞬时轨迹信息到达映射障碍位置信息时，检测瞬时轨迹信息与障碍位置信息之间的障碍距离信息，在障碍距离信息小于回拖半径信息时，将瞬时轨迹信息定义为规避位置信息，进而提高确定规避位置信息的方便性。

54、可选的，于确定规避位置信息后，还包括控制水平定向钻进行规避的方法，具体方法包括：

55、根据障碍位置信息和规避位置信息进行分析，以确定规避方向信息；

56、根据障碍位置信息、规避位置信息和回拖半径信息进行分析，以确定规避距离信息；

57、获取水平定向钻的回拖位置信息；

58、判断回拖位置信息是否符合规避位置信息的要求；

59、若不符合，则继续获取回拖位置信息；

60、若符合，则控制水平定向钻沿规避方向信息对应的方向以规避距离信息对应的距离进行规避。

61、通过采用上述技术方案，根据障碍位置信息和规避位置信息分析后确定规避方向信息，并根据障碍位置信息、规避位置信息和回拖半径信息分析确定规避距离信息，在回拖位置信息到达规避位置信息后，控制水平定向钻沿规避方向信息对应的方向以规避距离信息对应的距离进行规避，尽量避免障碍阻止回拖时水平定向钻的前进，进而提高水平定向钻回拖的方便性。

62、第二方面，本技术提供一种水平定向钻定位系统，采用如下的技术方案：

63、一种水平定向钻定位系统，包括：

64、获取模块，用于获取地下进入触发信息、水平定向钻杆信息、瞬时轨迹信息和轨迹差异信息；

65、存储器，用于存储如上述任一项的一种水平定向钻定位方法的程序；

66、处理器，存储器中的程序能够被处理器加载执行且实现如上述任一项的一种水平定向钻定位方法。

67、通过采用上述技术方案，通过获取模块获取一系列与水平定向钻定位相关的数据，从而使处理器加载并执行存储器中存储的一种水平定向钻定位方法的程序，以对数据进行分析处理，从而完成水平定向钻的定位，方便人员及时调整水平定向钻的导向，进而提高水平定向钻导向的精确性。

68、第三方面，本技术提供一种智能终端，采用如下的技术方案：

69、一种智能终端，包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述任一项的一种水平定向钻定位方法的计算机程序。

70、通过采用上述技术方案，通过操作智能终端，使处理器加载并执行存储器中存储的一种水平定向钻定位方法的计算机程序，从而对水平定向钻进行定位，使人员直接观察到水平定向钻的位置和角度，方便对水平定向钻的导向进行调整，进而提高水平定向钻导向的精确性。

71、第四方面，本技术提供一种计算机存储介质，能够存储相应的程序，具有便于实现提高水平定向钻的导向精度的特点，采用如下的技术方案：

72、一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种水平定向钻定位方法的计算机程序。

73、通过采用上述技术方案，在计算机可读存储介质中存储有一种水平定向钻定位方法的计算机程序，在对水平定向钻定位时，使处理器直接加载并执行存储器中存储的计算机程序，从而完成对水平定向钻的定位，使人员直接观察到水平定向钻的位置和角度，以及时调整水平定向钻的导向，进而提高水平定向钻导向的精确性。

74、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

75、1.通过在水平定向钻杆信息进入地面时，根据检测地下进入触发信息以确定具体为那一根水平定向钻杆信息进入地面，从而启动该水平定向钻杆信息上的轨迹检测装置，以检测水平定向钻杆的瞬时轨迹信息，将瞬时轨迹信息与原定轨迹信息对比后，得到轨迹差异信息，在轨迹差异信息不符合回拖轨迹信息的要求时，则说明水平定向钻杆的方向偏移过大，因此根据轨迹差异信息进行提示，以提醒人员改变水平定向钻导向，使水平定向钻回到正确的轨迹上，进而提高水平定向钻的导向精度；

76、2.通过控制轨迹检测装置对加速度检测信息进行检测，从而分析加速度检测信息后得到前进角度信息，并根据前进角度信息和钻杆模型信息确定钻杆姿态模型信息，并对水平定向钻杆信息在场地模型信息中的中心位置检测信息进行检测，从而以中心位置检测信息在场面模型信息中设置钻杆姿态模型信息，从而确定瞬时轨迹信息，使人员直观看到钻杆在地下的状态，并及时改变水平定向钻的导向，进而提高水平定向钻导向的精度；

77、3.通过根据加速度检测信息对应的加速度进行计算，从而得到水平定向钻杆信息相对于地平面的相对角度信息，并控制轨迹检测装置检测地面与地平面之间的地面角度信息，从而根据相对角度信息和地面角度信息计算得到前进角度信息，以将地面处于倾斜状的情况考虑进入角度的检测中，进而提高前进角度信息获取的精确性。