用于为地下发射选择频率的测量设备及相关方法_5

文档序号:9707262阅读:来源:国知局
接着要要描述的一 个实施例中,通过由用户选择"最大深度"按钮,根据如图9-11的这类实时噪声显示器,可以 进入与图19的过程一样的仿真过程。
[0159] 现在,参考图21,一种用于确定用于可靠数据解码的预测最大可用操作深度的方 法的另一实施例总体上由附图标记720表示。在722,在确定所关注的发射器频率时可以询 问用户。图22的屏幕截图图示出此询问的一个实施例,其中,用户可以确认将要在724使用 的当前规定频率或者是否要在726修改频率列表。这后一选择可以使屏幕返回到由图7例示 出的频率类型的选择过程。此外,用户可以选择"离开"按钮728,以退出深度确定程序。 [0160]参照图1并结合图21,在730并且在已识别所关注的频率之后,将仿真发射器设定 成模拟在初始深度的所关注的第一频率的发射并开始发射。在一个实施例中,可以将初始 深度规定为期望得到可靠发射的较浅深度,例如,10英尺以下。在732,经由天线11接收到仿 真信号和噪声,以形成采集数据。在734,处理部件20对该采集数据进行与通常用以解码发 射的解码过程相同的解码过程。在736,对数据是否可从调制仿真信号704解码做出确定。在 一个实施例中,只有在完成仿真调制数据的准确恢复的情况下解码结果才可接受。在其他 实施例中,例如,可以根据误码率建立阈值,从而使所述结果只有在误码率小于或等于阈值 的情况下才可接受。如果解码结果可接受,则在738,将深度增加一增量AD。作为一个示例, AD可以被设为一英尺。然后,从步骤732开始重复过程并确定信号是否是可解码的。应当理 解的是,对仿真信号的调制可保持不变而不论正被仿真的深度如何,这是因为全部所必需 的只是对已知数据的成功解码进行测试。照这样递增深度,直到步骤736识别到信号不可解 码的深度为止。在740,保存与当前频率的最后可接受的可解码信号相对应的深度。在744, 如果仍要仿真另一发射频率,则进入步骤746,基于特定发射器参数而改变仿真信号以反映 新频率,并将深度重置为选定的初始浅值,如上所述。然后,重复该过程,直到对每个频率都 已确定深度值为止。应当理解的是,在仿真信号上调制的数据可保持一致而无论仿真信号 中的其他调整如何,所述其他调整例如为改变其信号强度以便模拟从更大深度进行的发 射。此外,对于模拟的每一个发射器频率,可以同样地在仿真信号上调制相同数据。
[0161] 参照图20和21,在748,可以在显示器16上显示深度值,例如,如图20中所示。在 750,响应于选择图20中的"重新继续"按钮624,可以将执行返回到例如图6和15的步骤252。
[0162] 虽然已图示出每个前述实际实施例并且其中各种组件具有具体相应的方位,但应 当理解的是,本发明可将各种组件置于多种位置和相对方位而呈现各种配置。此外,这里所 描述的方法可以无数种方式修改,例如,通过对由其组成的各种序列重新定序。据此,以上 已描述了大量示例性方面和实施例,本领域技术人员将认识到这些示例性方面和实施例的 某些修改、置换、添加及子组合。因此,旨在将下列随附的权利要求及之后引入的权利要求 解释为包括落入在其真实精神和范围内的全部这类修改、置换、添加其子组合。
[0163] 1.-种用于与系统结合使用的便携式设备,在所述系统中,使发射器在操作程序 期间移动经过一区域中的地面,同时发射具有发射频率的发射器信号,并且所述发射频率 可被选择为在发射频率范围中间隔开的一组离散发射频率其中之一,并且所述区域包含会 在所述区域内变化且覆盖所述发射频率范围的电磁噪声,所述便携式设备包括:
[0164] 接收器,具有至少包含所述发射频率范围的接收器带宽,用于至少在所述发射频 率范围中测量所述电磁噪声以建立所述电磁噪声的频率组成,以用于选择离散发射频率其 中之一作为选定的发射频率,所述选定的发射频率随后在所述操作程序期间由接收器接 收。
[0165] 2.如1所述的便携式设备,进一步包括:
[0166] 显示器,用于显示电磁噪声的至少存在于所述发射频率范围中的频率组成。
[0167] 3.如1所述的便携式设备,其中,所述接收器包括:检测器,用于通过在测量期间监 视所述电磁噪声来检测所述电磁噪声以产生噪声信号;和处理部件,用于处理所述噪声信 号以建立所述电磁噪声的对应于所述测量期间的平均频率组成。
[0168] 4.如3所述的便携式设备,进一步包括:
[0169] 移动监视装置,用于建立所述便携式设备处于移动状态或静止状态其中的一种状 态,并且被配置用以与所述处理部件协作,以通过响应于所述静止状态中止电磁噪声的所 述监视并且之后响应于所述移动状态重新继续所述电磁噪声的所述监视,来启动一暂停间 隔,从而使存在于所述静止状态期间的电磁噪声实质上对所述平均频率组成没有影响。
[0170] 5.如1所述的便携式设备,包括用于接收一个或多个用户交互的用户输入装置,并 且其中,所述接收器被配置用以与所述用户输入装置协作用于接受用户交互,以通过中止 电磁噪声的测量并且之后重新继续所述电磁噪声的测量来启动一暂停间隔,从而使存在于 所述暂停间隔期间的电磁噪声实质上对所述平均频率组成没有影响。
[0171] 6.如1所述的便携式设备,其中,所述接收器被配置用于在一系列测量时间间隔上 检测电磁噪声,并且建立所述电磁噪声的对应于每个所述测量时间间隔的频率组成。
[0172] 7.如1所述的便携式设备,其中,所述接收器被配置用于基于所述电磁噪声的频率 组成自动选择所述选定的发射频率。
[0173] 8.如7所述的便携式设备,包括用于指示所述选定的发射频率的显示器。
[0174] 9.如1所述的便携式设备,其中,所述接收器被配置用于在时间间隔上建立所述电 磁噪声的功率谱并且包括一显示器,所述显示器被配置用于描绘所述电磁噪声的功率谱。
[0175] 10.如9所述的便携式设备,其中,所述接收器产生所述电磁噪声的所述功率谱相 对于频率的标绘图,并且所述显示器被配置用于图示出所述标绘图。
[0176] 11.如9所述的便携式设备,其中,所述接收器对所述发射频率范围中的选定的频 率产生所述电磁噪声的功率谱相对于距离的至少一个标绘图,并且所述显示器被配置用于 图示出所述标绘图。
[0177] 12.如1所述的便携式设备,包括:用户输入装置,用于接收一个或多个用户交互; 和处理器,被配置用以与所述用户输入装置协作,以识别在所述用户交互中选定的一组所 述离散发射频率。
[0178] 13.如12所述的便携式设备,包括显示器,并且其中,所述处理器被配置用于对所 述一组离散发射频率内的每个发射频率从所测得的电磁噪声中产生出离散噪声级别,并且 用于驱动所述显示器以指示与所述一组离散发射频率中每个所述离散发射频率相关联的 噪声级别。
[0179] 14.如13所述的便携式设备,其中,所述处理器被配置用于将所述显示器限制到所 述一组离散发射频率,而不显示与在所述用户交互中未选定的任何离散发射频率相关联的 噪声级别。
[0180] 15.如1所述的便携式设备,其中,所述接收器被配置用于在所述操作程序期间接 收所述定位信号,并且所述便携式设备进一步包括与所述接收器通信的定位装置,用于在 所述操作程序期间从所述接收器获取所述发射器信号,用于在跟踪发射器的地下位置时使 用。
[0181] 16.如1所述的便携式设备,其中,所述接收器包括天线阵列,所述天线阵列被配置 用于检测沿着三个正交对置的接收轴的所述电磁噪声。
[0182] 17.如16所述的便携式设备,其中,所述天线阵列被配置用于在所述操作程序期间 接收所述发射器信号。
[0183] 18.-种用于与系统结合使用的便携式设备,在所述系统中,使发射器在操作程序 期间移动经过一区域中的地面,同时发射具有发射频率的发射器信号,并且所述发射频率 可被选择为在发射频率范围中间隔开的一组离散发射频率其中之一,并且所述区域包含会 在所述区域内变化且覆盖所述发射频率范围的电磁噪声,所述便携式设备包括:
[0184] 接收器,具有至少包含所述发射频率范围的接收器带宽并被配置用于在下列模式 下操作:(i)设定模式,用于至少在所述发射频率范围中测量电磁噪声以建立所述电磁噪声 的频率组成,以用于选择离散发射频率其中之一作为选定的发射频率,所述选定的发射频 率随后在所述操作程序期间由接收器接收;和(ii )定位模式,用于接收所选定的发射频率 以提供与所述发射器相关的特定信息。
[0185] 19.-种用于与系统结合使用的方法,在所述系统中,使发射器在操作程序期间移 动经过一区域中的地面,同时发射具有发射频率的发射器信号,所述发射器信号的特征在 于发射频率,所述发射频率是可选择的以便将所述发射频率设定为发射频率范围中间隔开 的多个离散发射频率其中之一,并且所述区域包含会在所述区域内变化且覆盖所述发射频 率范围的电磁噪声,所述方法包括:
[0186] 在所述操作程序之前,检测所述区域中的电磁噪声,以产生一组噪声环境信息;以 及
[0187] 分析该组噪声环境信息,以建立电磁噪声的频率组成,以用于将所述发射频率选 择为所述多个离散发射频率其中之一。
[0188] 20.如19所述的方法,包括:提供便携式设备,用于通过使便携式设备沿着至少一 部分地上通道移动来执行电磁噪声的所述检测,所述地上通道的一部分与发射器的预期地 下移动是间隔开的。
[0189] 21.如20所述的方法,其中,所述预期地下移动由预先存在的地下通道限定,并且 移动使得所述便携式设备至少大致沿着所述地下通道对地面的投影移动。
[0190] 22.如20所述的方法,其中,所述预期地下移动由随后通过钻探工具形成的地下通 道而限定,所述钻探工具携带所述发射器使得所述地下通道为所述钻探工具的预期路径, 并且移动使得所述便携式设备至少大致沿着并在所述预期路径上方移动。
[0191] 23.如19所述的方法,包括显示至少存在于所述发射频率范围中的电磁噪声的频 率组成。
[0192] 24.如19所述的方法,其中所述检测在测量时间段上产生噪声信号,并且对所述噪 声信号的处理产生了该组噪声环境信息,以建立对应于所述测量时间段的电磁噪声的频率 组成。
[0193] 25.如19所述的方法,其中,所述检测电磁噪声信号在一系列相继连续的时间间隔 中执行,从而对应于每个相继连续的时间间隔记录一组噪声数据,以建立于与每个相继连 续的时间间隔相关联的频率组成。
[0194] 26.如25所述的方法,包括:配置便携式设备,用于执行所述检测和所述分析,使得 所述便携式设备可以沿着地上通道移动,所述地上通道与所述发射器的预期地下移动是间 隔开的,并且随着使所述便携式设备沿着至少一部分所述地上通道移动,启动所述检测;以 及当所述便携式设备不沿着所述一部分地上通道移动时,暂停所述检测。
[0195] 27.如25所述的方法,包括:配置便携式设备,用于所述执行所述检测和所述分析, 使得所述便携式设备可以沿着地上通道移动,所述地上通道与所述发射器的预期地下移动 是间隔开的;以及使所述便携式设备在所述检测期间沿着至少一部分所述地上通道以至少 大致恒定的速度移动,使得每个时间间隔的频率组成沿着该部分所述地上通道至少近似均 等地被加权。
[0196] 28.如25所述的方法,包括:配置便携式设备,用于所述执行所述检测和所述分析, 使得所述便携式设备可以沿着地上通道移动,所述地上通道与所述发射器的预期地下移动 是间隔开的;并且进一步配置便携式设备,用于测量沿着地上通道的移动并基于所测得的 移动对每个相继连续的时间间隔的频率组成进行加权。
[0197] 29.如19所述的方法,包括:显示所述频率组成。
[0198] 30.如19所述的方法,包括:基于用于在所述操作程序中使用的电磁噪声的频率组 成,自动地以电子方式选择所述离散发射频率其中之一作为所述发射频率。
[0199] 31.如19所述的方法,其中,所述分析建立在一时间段上的所述电磁噪声的功率 谱,并且包括显示该电磁噪声的功率谱。
[0200] 32.如31所述的方法,包括:产生电磁噪声的所述功率谱相对于频率的标绘图,并 显示所述标绘图。
[0201] 33.如31所述的方法,包括:对所述发射范围中的选定的频率产生电磁噪声的所述 功率谱相对于距离的至少一个标绘图,并对所述选定的频率显示所述标绘图。
[0202] 34.如19所述的方法,包括:提供具有处理部件的便携式设备,用于执行所述检测 和所述分析,并且进一步提供用户输入装置作为所述便携式设备的一部分,用于接收一个 或多个用户交互,并配置所述处理部件用以与所述用户输入装置协作以识别在所述用户交 互中选定的一组所述离散发射频率。
[0203] 35.如34所述的方法,包括:使用所述处理部件对所述一组离散发射频率内的每个 发射频率从所测得的电磁噪声中产生出离散噪声级别,并且显示与所述一组离散发射频率 中每个所述离散发射频率相关联的离散噪声级别。
[0204] 36.如35所述的方法,包括:将所述显示器限制到所述一组离散发射频率,而不显 示与在所述用户交互中未选定的任何离散发射频率相关联的噪声级别。
[0205] 37.如19所述的方法,包括:提供便携式设备,用于执行所述检测和所述分析,并且 进一步使所述便携式设备配置有定位装置,用于在所述操作
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