Hva er arbeidsprinsippet til styresystemet til en retningsboring?

1. Sensormåling
Måleparametere: Sensorene i ledesystemet er hovedsakelig ansvarlige for å måle ulike nøkkelparametere til borkronen under boreprosessen, inkludert posisjon, helning og asimut til borkronen. Disse parameterne er avgjørende for nøyaktig kontroll av borebanen. For eksempel kan posisjonssensoren bestemme koordinatposisjonen til borkronen i tredimensjonalt rom, helningssensoren kan måle helningsvinkelen til borkronen i forhold til vertikal retning, og asimutsensoren brukes til å bestemme retningen fremover vinkelen til borkronen.
Måleprinsipp: Ulike typer sensorer bruker ulike måleprinsipper. Vanlige posisjonssensorer inkluderer sensorer basert på prinsippet om elektromagnetisk induksjon, som bestemmer den relative posisjonen mellom borkronen og bakkereferansepunktet ved å sende og motta elektromagnetiske feltsignaler; helningssensorer bruker generelt prinsippet om gravitasjonsakselerasjon for å beregne helningen ved å måle tyngdekraftens komponenter i forskjellige aksiale retninger av sensoren; azimutsensorer bruker for det meste geomagnetiske sensorer eller gyroskop. Geomagnetiske sensorer bestemmer asimuten ved å registrere jordens magnetfelt, mens gyroskoper bruker prinsippet om bevaring av vinkelmoment for å måle vinkelhastigheten til objektets rotasjon, og dermed bestemme asimuten.
2. Dataoverføring og behandling
Dataoverføring: Parameterdataene målt av sensoren må overføres til bakkekontrolleren på en rettidig og nøyaktig måte. Vanligvis brukes trådløse eller kablede metoder for dataoverføring. Trådløs overføring har fordelene med høy fleksibilitet og ingen begrensninger på kabler. Data sendes til den bakkemottakende enheten gjennom trådløse signaler; kablet overføring har egenskapene til stabil dataoverføring og sterk anti-interferensevne. Kabler brukes vanligvis til å koble sensoren til bakkekontrolleren for å sikre pålitelig dataoverføring.
Databehandling: Etter at bakkekontrolleren mottar dataene fra sensoren, vil den behandle og analysere dataene. Først blir dataene filtrert og kalibrert for å fjerne støyinterferens og feil og forbedre nøyaktigheten til dataene. Deretter, i henhold til den forhåndsinnstilte borebanen og gjeldende boreparametere, brukes profesjonelle programvarealgoritmer for å beregne og sammenligne dataene for å oppnå avviksverdien mellom den faktiske posisjonen til borkronen og den forhåndsbestemte banen.
3. Banekontroll og justering
Generering av kontrollinstruksjoner: I henhold til avviksverdien oppnådd ved databehandling, vil kontrolleren generere tilsvarende kontrollinstruksjoner. Disse instruksjonene brukes til å justere boreretningen til borkronen slik at borkronen kan gå tilbake til den forhåndsbestemte banen. Kontrollinstruksjonene inkluderer justering av parametere som skyvekraft, dreiemoment og rotasjonsvinkel til borestangen for å oppnå presis kontroll av borkronens stilling.
Aktuatorrespons: De genererte kontrollinstruksjonene overføres til ulike komponenter i boreriggen gjennom aktuatorer som hydrauliske systemer eller elektriske systemer, som driver borestangen og borkronen for å utføre tilsvarende handlinger. For eksempel, når helningen til borkronen må justeres, vil aktuatoren øke eller redusere skyvekraften til borstangen i vertikal retning i henhold til instruksjonene for å vippe borkronen opp eller ned; når asimut må endres, roteres borestangen for å justere foroverretningen til borkronen. Gjennom kontinuerlig måling, overføring, prosessering og justering kan styresystemet nøyaktig kontrollere borekronen for å bore langs den forhåndsbestemte banen i sanntid, og sikre at nøyaktigheten og kvaliteten på boringen oppfyller ingeniørkravene.