(57)【要約】  本発明は、坑井内岩屑採取システムを開示する。坑井内岩屑採取システムは、坑井内標識モジュール（１）、地上制御モジュール（２）及び地上検出・採取モジュール（３）を含む。坑井内標識モジュール及び地上検出・採取モジュールは、それぞれ地上制御モジュールに電気的に接続される。坑井内標識モジュールは、坑井内における掘削ビットの位置又はビットに近い位置に設けられ、ビットが掘削する際に採掘された岩屑に対して異なる種類の標識物質をリアルタイムに噴射して標識する。地上検出・採取モジュールは、岩屑上の標識物質の種類を検出するものである。地上制御モジュールは、坑井内標識モジュールを管理制御して標識し、地上検出・採取モジュールを管理制御して岩屑上の標識物質の種類を確定する。坑井内岩屑採取システムの制御方法がさらに開示される。このシステム及び方法によれば、坑井内岩屑採取に対する検出効率が高く、簡単で操作しやすい要求が効果的に満足されるとともに、サンプル採取が正確で、サンプル採取のコストが低く、完成量が高いという目的が達成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
坑井内標識モジュールと、地上制御モジュールと、地上検出・採取モジュールとを含む坑井内岩屑採取システムであって、
前記坑井内標識モジュール及び地上検出・採取モジュールは、それぞれ前記地上制御モジュールに電気的に接続され、
前記坑井内標識モジュールは、坑井内における掘削ビットの位置又はビットに近い位置に設けられ、前記ビットが掘削する際に採掘された岩屑に対して異なる種類の標識物質をリアルタイムに噴射して標識するものであり、
前記地上検出・採取モジュールは、岩屑上の標識物質の種類を検出するものであり、
前記地上制御モジュールは、前記坑井内標識モジュールを管理制御して標識を行うとともに、地上検出・採取モジュールを管理制御して岩屑上の標識物質の種類を確定するものであることを特徴とする、坑井内岩屑採取システム。
【請求項２】
前記坑井内標識モジュールは、標識物質と、標識物質噴射器と、貯蔵ユニットと、制御接続ユニットとを含み、
前記標識物質は、前記貯蔵ユニットの内部に貯蔵され、
前記標識物質噴射器は、前記貯蔵ユニットに接続され、前記貯蔵ユニットの内部における標識物質を、岩屑に粘着するように前記標識物質噴射器から吐出するものであり、
前記制御接続ユニットは、それぞれ前記標識物質噴射器及び地上制御モジュールに接続され、前記地上制御モジュールの管理制御に基づいて前記標識物質噴射器に噴射させるものであることを特徴とする、請求項１に記載の坑井内岩屑採取システム。
【請求項３】
前記地上検出・採取モジュールは、検出器と、サンプル採取器と、サンプル貯蔵器とを含み、
前記検出器は、採掘された岩屑上の前記標識物質を検出するものであり、
前記サンプル採取器は、前記地上制御モジュールに電気的に接続され、前記岩屑をつかみ取るものであり、
前記サンプル貯蔵器は、深さによって前記岩屑を貯蔵するものであることを特徴とする、請求項２に記載の坑井内岩屑採取システム。
【請求項４】
坑井内岩屑採取システムの制御方法であって、
地上制御モジュールが坑井深さ情報と時間との間の第１対応関係をリアルタイムに確定するステップと、
前記地上制御モジュールが標識物質噴射情報を坑井内標識モジュールに送信し、前記坑井内標識モジュールが異なる前記標識物質噴射情報に基づいて異なる種類の標識物質を噴射するステップと、
前記坑井内標識モジュールが前記標識物質噴射情報に基づいて対応種類の前記標識物質を掘削ビットにより掘削された岩屑に噴射するステップと、
前記地上制御モジュールが前記標識物質の噴射時間と前記標識物質の種類との間の第２対応関係をリアルタイムに確定するステップと、
前記地上制御モジュールが前記地上検出・採取モジュールを管理制御して採掘された前記岩屑上の標識物質を検出し、検出結果を取得し、前記標識物質の種類を確定するステップと、
前記地上制御モジュールが前記検出結果、第１対応関係及び第２対応関係に基づいて前記岩屑に対応するオリジナル深さ情報を確定するステップと、
を含み、
前記オリジナル深さ情報は、前記岩屑の採掘前の位置と採掘坑井口との間の垂直距離を示す情報であり、前記岩屑が採掘された前記坑井深さ情報は、前記岩屑のオリジナル深さ情報と一致することを特徴とする、制御方法。
【請求項５】
前記地上制御モジュールが坑井深さ情報と時間との間の第１対応関係をリアルタイムに取得するステップは、
前記地上制御モジュールが時間サブモジュールにより時間をリアルタイムに確定するステップと、
前記地上制御モジュールが坑井深さ距離測定サブモジュールにより掘削ビットの現在の坑井深さ情報及び現在の時間を取得するステップと、
前記地上制御モジュールが前記坑井深さ情報と時間との間の第１対応関係を確定するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項４に記載の制御方法。
【請求項６】
前記地上制御モジュールが標識物質噴射情報を坑井内標識モジュールに送信するステップは、
前記地上制御モジュールが、一定の噴射頻度で複数の異なる種類の標識物質を順に循環して噴射する前記標識物質噴射情報を事前に生成するステップと、
前記地上制御モジュールが前記標識物質噴射情報を前記坑井内標識モジュールに送信するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項４に記載の制御方法。
【請求項７】
前記地上制御モジュールが前記標識物質の噴射時間と前記標識物質の種類との間の第２対応関係をリアルタイムに確定するステップは、
前記地上制御モジュールが時間サブモジュールにより時間をリアルタイムに確定するステップと、
前記地上制御モジュールが毎回前記坑井内標識モジュールにより噴射された標識物質の種類及び噴射の時間を確定するステップと、
前記地上制御モジュールが前記標識物質の種類と時間との間の第２対応関係を確定するステップと、
前記地上制御モジュールが前記標識物質の噴射時間及び前記標識物質の種類を前記第２対応関係に従ってデータベースに記憶するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の制御方法。
【請求項８】
前記地上制御モジュールが前記検出結果、第１対応関係及び第２対応関係に基づいて前記岩屑に対応するオリジナル深さ情報を確定するステップは、
前記地上制御モジュールが前記検出結果により前記岩屑の検出結果における標識物質の種類を確定するステップと、
前記第２対応関係に基づいて前記データベースにおいてマッチして前記岩屑上の標識物質の種類を得るステップと、
前記第１対応関係に基づいて前記岩屑に対応するオリジナル深さ情報を確定するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項７に記載の制御方法。
【請求項９】
前記地上制御モジュールが前記地上検出・採取モジュールを管理制御して採掘された前記岩屑上の標識物質を検出し、検出結果を取得し、標識物質の種類を確定するステップは、
前記地上制御モジュールが検出器を管理制御して前記岩屑の画像情報を取得することするステップと、
前記地上制御モジュールが前記画像情報を取得した後、画像識別により前記岩屑上の標識物質の色を確定するステップと、
前記地上制御モジュールが前記標識物質の色に基づいて前記標識物質の種類を確定するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項４に記載の制御方法。
【請求項１０】
前記地上制御モジュールが各前記岩屑のオリジナル深さ情報に基づいて全ての前記岩屑をオリジナルな深さの順序に従って順位付け、シーケンス情報を得るステップと、
前記地上制御モジュールがサンプル採取器を管理制御して前記シーケンス情報に基づいて前記岩屑を順につかみ取り、前記岩屑をサンプル貯蔵器に記憶するステップと、
をさらに含み、
前記サンプル採取器は、前記地上検出・採取モジュールにおける、前記岩屑をつかみ取る装置であり、前記サンプル貯蔵器は、前記地上検出・採取モジュールにおける、深さによって前記岩屑を貯蔵する装置であることを特徴とする、請求項４に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、坑井内岩屑サンプル採取の技術分野に属し、具体的には、坑井内岩屑採取システム及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
さまざまな坑井の地下探査の過程で、分析と研究のために坑井から返された材料をサンプリングする必要がある。リアルタイムに採取された坑井内材料は、地層の岩相と油とガスの層をタイムリーに理解するための直感的な材料である。坑井内材料のサンプリングは、返された泥から取得され、理論計算法、物理測定法、特殊岩相法により、坑井底から坑口に戻るまでの時間を計算する必要がある。これらの方法には深刻な問題がある。材料の地上への運送は、坑井内の液体の流量、坑井のサイズ、及び人的要因に大きく影響される。また、掘削環境が複雑であるため、深さの異なる材料が地上へ運送される際に容易に混ざり合うため、現在の分野では、採取された坑井内岩屑は不正確であり、掘削された地層の実際の情報を正確に反映することはできない。そのため、掘削過程において、坑井内物質をリアルタイムで採取できる装置が必要である。
【０００３】
従来の坑井内岩屑の採取方法は以下の通りである。
１、地下の岩石がビットにより破碎された後、掘削液に伴って地上に到達する。これらの破砕した岩石は岩屑であり、「砂サンプル」と呼ばれることもある。坑井掘削の過程において、地質作業者が一定のサンプル採取間隔及び遅刻時間に従って継続的に岩屑を収集して観察し、地下の地質断面を復元する過程は、岩屑記録と呼ばれる。この方法は、高効率で、簡単で、操作しやすいが、極めて不正確である。
２、坑井壁コアリングは、坑井測量ケーブルを用いてコアリング装置を坑井に入れ、爆発物でコアリング装置を坑井壁に打ち込み、小さな岩を取り、岩石及びその中の流体の性質を研究する方法である。この方法はサンプリングの精度が高いが、非常に費用がかかり、操作が難しく、完成量が少ない。
３、坑井掘削コアリングは、コアリングビットにより岩芯を取得する。しかし、この方法は、安全リスクが高く、プロセスが複雑で、坑井掘削の速度に大きい影響を与え、時間と労力がかかる。
【０００４】
従来技術に存在する問題を解決するための効果的な解決策は、まだ提案されていない。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の主目的は、関連技術に存在する問題を解決するために、坑井内岩屑採取システム及びその制御方法を提供する。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、坑井内岩屑採取システムが提供される。
【０００７】
本発明の坑井内岩屑採取システムは、
坑井内標識モジュールと、地上制御モジュールと、地上検出・採取モジュールとを含み、
上記坑井内標識モジュール及び地上検出・採取モジュールは、それぞれ上記地上制御モジュールに電気的に接続され、
上記坑井内標識モジュールは、坑井内における掘削ビットの位置又はビットに近い位置に設けられ、上記ビットが掘削する際に採掘された岩屑に対して異なる種類の標識物質をリアルタイムに噴射して標識するものであり、
上記地上検出・採取モジュールは、岩屑上の標識物質の種類を検出するものであり、
上記地上制御モジュールは、上記坑井内標識モジュールを管理制御して標識を行うとともに、地上検出・採取モジュールを管理制御して岩屑上の標識物質の種類を確定するものである。
【０００８】
さらに、上記坑井内標識モジュールは、標識物質と、標識物質噴射器と、貯蔵ユニットと、制御接続ユニットとを含み、上記標識物質は、上記貯蔵ユニットの内部に貯蔵され、上記標識物質噴射器は、上記貯蔵ユニットに接続され、上記貯蔵ユニットの内部における標識物質を、岩屑に粘着するように上記標識物質噴射器から吐出するものであり、上記制御接続ユニットは、それぞれ上記標識物質噴射器及び地上制御モジュールに接続され、上記地上制御モジュールの管理制御に基づいて上記標識物質噴射器に噴射させるものである。
【０００９】
さらに、上記地上検出・採取モジュールは、検出器と、サンプル採取器と、サンプル貯蔵器とを含み、上記検出器は、採掘された岩屑上の上記標識物質を検出するものであり、上記サンプル採取器は、上記地上制御モジュールに電気的に接続され、上記岩屑をつかみ取るものであり、上記サンプル貯蔵器は、深さによって上記岩屑を貯蔵するものである。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の他の態様によれば、上記坑井内岩屑採取システムの制御方法が提供される。
【００１１】
本発明の坑井内岩屑採取システムの制御方法は、
地上制御モジュールが坑井深さ情報と時間との間の第１対応関係をリアルタイムに確定するステップと、
上記地上制御モジュールが標識物質噴射情報を坑井内標識モジュールに送信し、上記坑井内標識モジュールが異なる上記標識物質噴射情報に基づいて異なる種類の標識物質を噴射するステップと、
上記坑井内標識モジュールが上記標識物質噴射情報に基づいて上記標識物質を掘削ビットにより掘削された岩屑に噴射するステップと、
上記地上制御モジュールが上記標識物質の噴射時間と上記標識物質の種類との間の第２対応関係をリアルタイムに確定するステップと、
上記地上制御モジュールが上記地上検出・採取モジュールを管理制御して採掘された上記岩屑上の標識物質を検出し、検出結果を取得し、上記標識物質の種類を確定するステップと、
上記地上制御モジュールが上記検出結果、第１対応関係及び第２対応関係に基づいて上記岩屑に対応するオリジナル深さ情報を確定するステップと、
を含み、
上記オリジナル深さ情報は、上記岩屑の採掘前の位置と採掘坑井口との間の垂直距離を示す情報であり、上記岩屑が採掘された上記坑井深さ情報は、上記岩屑のオリジナル深さ情報と一致する。
【００１２】
さらに、上記坑井内岩屑採取システムの制御方法において、上記地上制御モジュールが坑井深さ情報と時間との間の第１対応関係をリアルタイムに取得するステップは、
上記地上制御モジュールが時間サブモジュールにより時間をリアルタイムに確定するステップと、
上記地上制御モジュールが坑井深さ距離測定サブモジュールにより掘削ビットの現在の坑井深さ情報及び現在の時間を取得するステップと、
上記地上制御モジュールが上記坑井深さ情報と時間との間の第１対応関係を確定するステップと、
を含む。
【００１３】
さらに、上記坑井内岩屑採取システムの制御方法において、上記地上制御モジュールが標識物質噴射情報を坑井内標識モジュールに送信するステップは、
上記地上制御モジュールが、一定の噴射頻度及び循環周期で複数の異なる種類の標識物質を順に循環して噴射する上記標識物質噴射情報を事前に生成するステップと、
上記地上制御モジュールが上記標識物質噴射情報を上記坑井内標識モジュールに送信するステップと、
を含む。
【００１４】
さらに、上記坑井内岩屑採取システムの制御方法において、上記地上制御モジュールが上記標識物質の噴射時間と上記標識物質の種類との間の第２対応関係をリアルタイムに確定するステップは、
上記地上制御モジュールが時間サブモジュールにより時間をリアルタイムに確定するステップと、
上記地上制御モジュールが毎回上記坑井内標識モジュールにより噴射された標識物質の種類及び噴射の時間を確定するステップと、
上記地上制御モジュールが上記標識物質の種類と時間との間の第２対応関係を確定するステップと、
上記地上制御モジュールが上記標識物質の噴射時間及び上記標識物質の種類を上記第２対応関係に従ってデータベースに記憶するステップと、
をさらに含む。
【００１５】
さらに、上記坑井内岩屑採取システムの制御方法において、上記地上制御モジュールが上記検出結果、第１対応関係及び第２対応関係に基づいて上記岩屑に対応するオリジナル深さ情報を確定するステップは、
上記地上制御モジュールが上記検出結果により上記岩屑の検出結果における標識物質の種類を確定するステップと、
上記第２対応関係に基づいて上記データベースにおいてマッチして上記岩屑上の標識物質の種類を得るステップと、
上記第１対応関係に基づいて上記岩屑に対応するオリジナル深さ情報を確定するステップと、
を含む。
【００１６】
さらに、上記坑井内岩屑採取システムの制御方法において、上記地上制御モジュールが上記地上検出・採取モジュールを管理制御して採掘された上記岩屑上の標識物質を検出し、検出結果を取得し、標識物質の種類を確定するステップは、
上記地上制御モジュールが検出器を管理制御して上記岩屑の画像情報を取得することするステップと、
上記地上制御モジュールが上記画像情報を取得した後、画像識別により上記岩屑上の標識物質の色を確定するステップと、
上記地上制御モジュールが上記標識物質の色に基づいて上記標識物質の種類を確定するステップと、
を含む。
【００１７】
さらに、上記坑井内岩屑採取システムの制御方法において、
上記地上制御モジュールが各上記岩屑のオリジナル深さ情報に基づいて全ての上記岩屑をオリジナルな深さの順序に従って順位付け、シーケンス情報を得るステップと、
上記地上制御モジュールがサンプル採取器を管理制御して上記シーケンス情報に基づいて上記岩屑を順につかみ取り、上記岩屑をサンプル貯蔵器に記憶するステップと、
をさらに含み、
上記サンプル採取器は、上記地上検出・採取モジュールにおける、上記岩屑をつかみ取る装置であり、上記サンプル貯蔵器は、上記地上検出・採取モジュールにおける、深さによって上記岩屑を貯蔵する装置である。
【００１８】
本発明の実施例において、標識物質により坑井内岩屑を標識し、サンプル採取の精度を向上させる。地上制御モジュールによりを坑井深さ情報と時間との間の第１対応関係をリアルタイムに確定する。上記地上制御モジュールは標識物質噴射情報を坑井内標識モジュールに送信する。上記坑井内標識モジュールは上記標識物質噴射情報に基づいて標識物質を掘削ビットにより掘削された岩屑に噴射する。上記地上制御モジュールは上記標識物質噴射の時間と上記標識物質の種類との間の第２対応関係をリアルタイムに確定する。上記地上制御モジュールは上記地上検出・採取モジュールを管理制御して採掘された上記岩屑上の標識物質を検出し、検出結果を取得し、標識物質の種類を確定する。上記地上制御モジュールは、上記検出結果、第１対応関係及び第２対応関係に基づいて上記岩屑に対応するオリジナル深さ情報を確定する。これによって、坑井内岩屑採取に対する検出効率が高く、簡単で操作しやすい要求が効果的に満足される。また、この方法によれば、サンプル採取が正確で、サンプル採取のコストが低く、完成量が高いという目的が達成され、関連技術におけるサンプル採取が不正確で、コストが高く、完成量が低いという技術的問題が解決される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本発明の一部を構成する図面が本発明をさらに理解するために用いられることにより、本発明の他の特徴、目的及び利点はより明確になる。本発明の例示的な実施例図面及びその説明は、本発明を解釈するものであり、本発明を限定するものではない。
【図１】本発明の一実施例に係るシステム装置のモジュールの接続模式図である。
【図２】本発明の一実施例に係る図１に示されるシステムの制御方法のフローチャートである。
【図３】本発明の一実施例に係る地上制御モジュールの機能モジュールの接続模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
当業者が本発明をどのように実施するかをより理解しやすくするために、以下、本発明の実施例における図面を参照しながら本発明の実施例を明確で、完全に説明する。これらの実施例は本発明の一部の実施例に過ぎず、全ての実施例ではない。本発明の実施例に基づいて当業者が創造的な労働をすることなく得た全ての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に含まれるべきである。
【００２１】
なお、本発明の明細書、特許請求の範囲及び図面における用語「第１」、「第２」などのは、類似する物を区別するために用いられ、特定の順序又は前後順位を定義するものではない。このように使用される用語は適切な場合において、交換することができる。また、用語「含む」及び「有する」及びそれらのいかなる変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図している。例えば、一連のステップ又はユニットを含む過程、方法、システム、製品又は設備は、明確に列挙されたステップ又はユニットに制限されず、明確に列挙されていないか又はこれらの過程、方法、製品又は設備が固有する他のステップ又はユニットも含む。
【００２２】
本発明において、用語「上」、「下」、「頂」、「底」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」、「頂」、「底」、「周囲」、「中央」、「水平」、「横方向」、「直交」、「縦方向」などで示される方位又は位置関係は、図面で示される方位に基づくものである。これらの用語は、本発明及びその実施例をより良く説明するためのものであり、装置、素子又は構成部分に必須な特定の方位、特定の方位で構造及び操作することを限定するものではない。
【００２３】
また、上記用語の一部は、方位又は位置関係に加えて、他の意味を示すこともできる。例えば、用語「上」は、特定の場合において依存関係又は接続関係を示すこともできる。当業者であれば、具体的な状況に基づいてこれらの用語の本発明における具体的な意味を理解することができる。
【００２４】
さらに、用語「取り付け」、「設置」、「設けられる」、「接続」、「連結」、「嵌合」は、広い意味で理解されるべきである。例えば、固定接続でもよく、取り外し可能な接続でもよく、一体的な接続でもよい。また、機械接続でもよく、電気接続でもよく、通信接続でもよい。直接接続でもよく、中間媒体を介する間接接続でもよい。二つの素子の内部接続でもよく、二つの素子の相互作用関係でもよい。当業者は、具体的な状況に基づいてこれらの用語の本発明における具体的な意味を理解することができる。
【００２５】
なお、矛盾がない場合、本出願の実施形態及び実施例の特徴は、互いに組み合わせることができる。以下、図面及び実施例により本発明を詳しく説明する。
【００２６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、図１に示すように、坑井内岩屑採取システムが提供される。
【００２７】
本発明に係る坑井内岩屑採取システムは、坑井内標識モジュール１と、地上制御モジュール２と、地上検出・採取モジュール３とを含む。上記坑井内標識モジュール１及び地上検出・採取モジュール３は、それぞれ上記地上制御モジュール２に電気的に接続される。
上記坑井内標識モジュール１は、坑井内における掘削ビットの位置又はビットに近い位置に設けられ、上記ビットが掘削する際に採掘された岩屑に対して異なる種類の標識物質１３をリアルタイムに噴射して標識するものである。
上記地上検出・採取モジュール３は、岩屑上の標識物質の種類を検出するものである。
上記地上制御モジュール２は、上記坑井内標識モジュール１を管理制御して標識を行うとともに、地上検出・採取モジュール３を管理制御して岩屑上の標識物質の種類を確定する。
【００２８】
いくつかの実施例において、上記坑井内岩屑採取システムの上記坑井内標識モジュール１は、標識物質１３、標識物質噴射器１１、貯蔵ユニット１４及び制御接続ユニット１２を含む。上記標識物質１３は上記貯蔵ユニット１４の内部に貯蔵される。上記標識物質噴射器１１は、上記貯蔵ユニット１４に接続され、上記貯蔵ユニット１４の内部の標識物質１３を上記標識物質噴射器１１から吐出して上記標識物質１３を岩屑に粘着させるものである。上記制御接続ユニット１２は、それぞれ上記標識物質噴射器１１及び地上制御モジュール２に接続され、上記地上制御モジュール２の管理制御に基づいて上記標識物質噴射器１１に標識物質を噴射させる。一般的には、上記標識物質１３は、掘削液に不溶で、固体物質に極めて粘着しやすく、検出されやすい特性を有し、好ましくは、掘削液に不溶な着色コロイド又は化学吸着物を使用することができる。上記標識物質噴射器１１は、液体噴射装置であって、貯蔵ユニット内の標識物質１３を噴射するものである。上記噴射器は、上記標識物質１３の種類に応じて流体噴射器又は蒸気噴射器を使用することができる。貯蔵ユニットは、上記標識物質１３を貯蔵するものである。上記貯蔵ユニット１４は、一般的に、強固な材質で作製され気密性が良好な貯蔵キャビティである。貯蔵ユニット１４に用いる材質は、耐食性を有し、上記標識物質１３と化学反応しない。貯蔵ユニット１４は噴射器に接続される。制御接続ユニットは、情報伝送装置であり、地上制御モジュール２の有線又は無線通信に用いられる。上記標識物質噴射器１１は、上記地上制御モジュール２の管理制御下で要求に従って噴射することができる。
【００２９】
いくつかの実施例において、上記坑井内岩屑採取システムの地上検出・採取モジュール３は、検出器３１、サンプル採取器３２及びサンプル貯蔵器３３を含む。上記検出器３１は、掘削された岩屑上の上記標識物質１３を検出するものである。上記サンプル採取器３２は、上記地上制御モジュール２に電気的に接続され、上記岩屑をつかみ取るものである。サンプル貯蔵器３３は、深さによって上記岩屑を記憶するものである。
【００３０】
本発明の実施例によれば、上記坑井内岩屑採取システムを実施して岩屑のオリジナル深さ情報を得るための制御方法が提供される。図２に示すように、この方法は、以下のステップＳ１からステップＳ４を含む。
Ｓ１．地上制御モジュールが坑井深さ情報と時間との間の第１対応関係をリアルタイムに確定する。
Ｓ２．上記地上制御モジュールが標識物質噴射情報を坑井内標識モジュールに送信する。上記坑井内標識モジュールは異なる上記標識物質噴射情報に基づいて異なる種類の標識物質を噴射する。
Ｓ３．上記坑井内標識モジュールが上記標識物質噴射情報に基づいて標識物質を掘削ビットによって掘削された岩屑に噴射する。
Ｓ４．上記地上制御モジュールが上記標識物質の噴射時間と上記標識物質の種類との間の第２対応関係をリアルタイムに確定する。
Ｓ５．上記地上制御モジュールが上記地上検出・採取モジュールを管理制御して採掘された上記岩屑上の標識物質を検出し、検出結果を取得し、上記標識物質の種類を確定する。
Ｓ６．上記地上制御モジュールが上記検出結果、第１対応関係及び第２対応関係に基づいて上記岩屑に対応するオリジナル深さ情報を確定する。上記オリジナル深さ情報は、上記岩屑の採掘前の位置と採掘坑井口との間の垂直距離を示す情報である。上記岩屑が採掘された上記坑井深さ情報は、上記岩屑のオリジナル深さ情報と一致する。
【００３１】
具体的な使用では、上記地上制御モジュールは、ハードウェア、ソフトウェア、エンベデッド・ロジック・コンポーネント又は２つ以上のこのようなコンポーネントの組み合わせを含む電子機器であってもよく、ユーザ端末により実施又はサポートされる適切な機能を実行することができ、強いデータ処理能力を有するとともに、本発明の制御方法に対応する機能を実現できる。本発明において、地上制御モジュールは、有線及び無線ネットワークなどの方式により信号を送受信することもできる。さらに、上記地上制御モジュールは、表示画面；物理キーボード、表示画面に表示されるタッチキーボード又はそれらの組み合わせを含むポケットキーボード；ユーザ識別モジュールカード；ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリー又はそれらの任意の組み合わせを含むメモリデバイス；Ｗｉ−Ｆｉ及び／又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈインタフェース；ワイヤレス電話インタフェース；関連バッテリーを備えた電力管理回路；ＵＳＢインタフェースとコネクター；マイク、スピーカー、ヘッドフォンジャックを備えたオーディオ管理システム；並びにデジタルカメラ、グローバルポジショニングシステム、アクセラレータなどの付属部品を含んでもよい。さらに、Ｗｉｎｄｏｗｓ  Ｓｅｒｖｅｒ、Ｍａｃ  ＯＳ  Ｘ、Ｕｎｉｘ、Ｌｉｎｕｘ、ＦｒｅｅＢＳＤなどの１つ又は複数の操作システムがインストール又は実行されてもよい。
【００３２】
ユーザは、上記地上制御モジュールに接続された入力デバイスにより対応する標識物質噴射情報又はソフトウェアシステムの自動設定に基づいて生成する標識物質噴射情報をリアルタイムに入力することができる。上記地上制御モジュールにより上記標識物質噴射情報が上記坑井内標識モジュールに送信される。上記坑井内標識モジュールは、上記標識物質噴射情報を解読して対応する指令を生成し、標識物質噴射器に上記標識物質を噴射させる。好ましくは、サイズが大きな岩屑である場合、異なる数字を噴射するなどの方式により標識することで、標識の順序又は岩屑に対応する坑井深さ情報を区別することができる。また、標識物質の噴射は、上記掘削ビットによる掘削過程に伴って行い、掘削により産生した岩屑は、掘削過程において地上までリアルタイムに運送することができ、後の検出の秩序により有利である。上記岩屑が地上に運送された後、上記地上制御モジュールは、上記地上検出・採取モジュールを管理制御して上記岩屑を検出する。一般的には、上記地上検出・採取モジュールは、画像識別機能を有し、対応する画像採取装置が設けられてもよい。これによって、まず、異なる岩屑の表面の上記標識物質に対して画像情報を採取し、そして、処理ユニットにより上記画像情報を識別し、さらに、最後の検出結果を取得し、上記検出結果を記憶装置に自動的に導入して記憶することができる。好ましくは、標識物質噴を射すると同時に、坑井深さ情報を採取し、上記検出結果及び坑井深さ情報に基づいて上記岩屑のオリジナル深さ情報を確定することができる。
【００３３】
いくつかの実施例において、上記坑井内岩屑採取システムの制御方法では、上記地上制御モジュールが坑井深さ情報と時間との間の第１対応関係をリアルタイムに取得するステップは、
上記地上制御モジュールが時間サブモジュールにより時間をリアルタイムに確定するステップと、
上記地上制御モジュールが坑井深さ距離測定サブモジュールにより掘削ビットの現在の坑井深さ情報及び現在の時間を取得するステップと、
上記地上制御モジュールが上記坑井深さ情報と時間との間の第１対応関係を確定するステップと、を含む。
好ましくは、通常の掘削ビットは、現在の坑井深さ及び現在の時間をリアルタイムに測定するため、正確な時間と坑井深さ情報との間の第１対応関係を取得することができる。この場合、上記時間サブモジュールは上記掘削ビット上のタイミングモジュールであり、坑井深さ距離測定サブモジュールは上記掘削ビット上の行進距離測定モジュールである。さらに、上記坑井内標識モジュールは、上記掘削ビットが掘削した深さを取得するか、又は赤外線レーザーなどにより坑井口からの距離を測定することにより現在の上記坑井深さ情報を確定することができる。
【００３４】
いくつかの実施例において、上記坑井内岩屑採取システムの制御方法では、上記地上制御モジュールが標識物質噴射情報を坑井内標識モジュールに送信するステップＳ２は、
上記地上制御モジュールが、一定の噴射頻度で複数の異なる種類の標識物質を順に循環して噴射する上記標識物質噴射情報を事前に生成するステップと、
上記地上制御モジュールが上記標識物質噴射情報を上記坑井内標識モジュールに送信するステップと、を含む。
具体的には、異なる種類の標識物質の噴射を実現するために、上記貯蔵ユニットが複数設けられるか、又は同一の上記貯蔵ユニットに互いに独立した複数の標識物質貯蔵空間が設けられる必要がある。上記標識物質噴射器は、各貯蔵ユニット又は標識物質貯蔵空間にそれぞれ貫通するとともに、対応する選択管理制御ユニットを有する。これによって、上記標識物質噴射器は、異なる上記標識物質噴射情報に基づいて異なる上記標識物質を吸い取って噴射することができる。好ましくは、上記標識物質の種類は１０種類以上であってもよい。ここで、噴射頻度は、隣接する２回の噴射の時間間隔は、３ｓであることが好ましい。一般的には、噴射頻度は一定である。複数の異なる種類の標識物質を順に循環して噴射する上記標識物質噴射情報は、具体的には、全てのサンプル採取が完成するまで、一定の順序に従って異なる種類の標識物質を噴射し、１周期の噴射が完成した後、新たにこの一定の順序に従って噴射することである。一般的に、ビットにより採掘された岩屑が全てリアルタイムに地上に運送されて検出されるため、異なる周期における同じ種類の標識物質が同時に地上に運送される状況が発生することがない。さらに、標識物質の種類は、上記に限定されず、機械的吸着、被覆の方式であってもよい。
【００３５】
いくつかの実施例において、上記坑井内岩屑採取システムの制御方法では、上記地上制御モジュールが上記標識物質の噴射時間と上記標識物質の種類との間の第２対応関係をリアルタイムに確定するステップは、
上記地上制御モジュールが時間サブモジュールにより時間をリアルタイムに確定するステップと、
上記地上制御モジュールが毎回上記坑井内標識モジュールにより噴射された標識物質の種類及び噴射の時間を確定するステップと、
上記地上制御モジュールが上記標識物質の種類と時間との間の第２対応関係を確定するステップと、
上記地上制御モジュールが上記標識物質噴射の時間及び上記標識物質の種類を上記第２対応関係に従ってデータベースに記憶するステップと、
を含む。
【００３６】
具体的には、完全な実行過程を例とすると、上記坑井内標識モジュールの標識物質噴射器が岩屑に対して標識した後、上記地上制御モジュールリが現在吐出された標識物質の種類及び時間をアルタイムに確認し、上記坑井深さ情報及び噴射された上記標識物質の種類を用いて第１対応関係を構築してデータベースに記憶する。好ましくは、上記坑井深さ情報及び噴射された上記標識物質の種類を時間順に記憶する。標識物質の種類が限られるため、標識物質の種類は周期的に循環して噴射される。異なる周期の場合、データベースにおいて異なる周期を区別し、検出器が比較を完成させた後、比較の混淆の発生を避けるために、比較されたデータをマーク又は削除などの方式により区別する。好ましくは、上記第２対応関係は、データシートとして書き込み及び記憶されてもよい。
【００３７】
いくつかの実施例において、上記坑井内岩屑採取システムの制御方法では、上記地上制御モジュールが上記検出結果、第１対応関係及び第２対応関係に基づいて上記岩屑に対応するオリジナル深さ情報を確定するステップＳ４は、
上記地上制御モジュールが上記検出結果に基づいて上記岩屑の検出結果における標識物質の種類を確定するステップと、
上記第２対応関係に基づいて上記データベースにおいてマッチして上記岩屑的標識物質の種類を得るステップと、
上記第１対応関係に基づいて上記岩屑に対応するオリジナル深さ情報を確定するステップと、
を含む。
【００３８】
具体的には、ある検出結果において岩屑Ａに対応する標識物質の種類情報が黄色標識物質であることを示す場合、上記地上制御モジュールは、全ての第２対応関係においてマッチして標識物質の種類が黄色標識物質である具体的な上記第２対応関係を取得する必要がある。具体的な上記第２対応関係が得られた後、この第２対応関係における時間情報、例えば１３：３０：３０を取得し、そして、第１対応関係に基づいて１３：３０：３０に対応する坑井深さ情報を確定する。これによって、上記岩屑Ａの完全なマッチング過程が完成する。
【００３９】
この方法によれば、人工による複数回の繰り返しの比較識別が回避されるため、操作効率が向上し、人工作業の難しさ及びエラー発生の確率が低減する。
【００４０】
いくつかの実施例において、上記坑井内岩屑採取システムの制御方法では、上記地上制御モジュールが上記地上検出・採取モジュールを管理制御して採掘された上記岩屑の標識物質を検出して検出結果を取得し、標識物質の種類を確定するステップは、
上記地上制御モジュールが検出器を管理制御して上記岩屑の画像情報を取得するステップと、
上記地上制御モジュールが上記画像情報を取得した後、画像識別により上記岩屑上の標識物質の色を確定するステップと、
上記地上制御モジュールが上記標識物質の色に基づいて上記標識物質の種類を確定するステップと、
を含む。
【００４１】
具体的には、この実施例において、画像識別の方法により標識物質の種類を識別する。現在、画像識別、特に色識別は成熟した技術であるため、正確度が極めて高く、処理速度が高く、大量の識別処理により適している。
【００４２】
いくつかの実施例において、上記坑井内岩屑採取システムの制御方法は、
上記地上制御モジュールが各上記岩屑のオリジナル深さ情報に基づいて全ての上記岩屑をオリジナルな深さの順序に従って順位付け、シーケンス情報を得るステップと、
上記地上制御モジュールがサンプル採取器を管理制御して上記シーケンス情報に基づいて上記岩屑を順につかみ取り、上記岩屑をサンプル貯蔵器に記憶するステップと、
をさらに含む。
上記サンプル採取器は、上記地上検出・採取モジュールにおける、上記岩屑をつかみ取る装置であり、上記サンプル貯蔵器は、上記地上検出・採取モジュールにおける、深さによって上記岩屑を貯蔵する装置である。
【００４３】
この過程により、採掘前の地下にある各岩屑の間のオリジナル深さの関係情報を構築することができる。一般には、最も深い岩屑をサンプル貯蔵器の最低端に置き、そして各岩屑のオリジナル深さ情報に基づいて順に置くことがきる。これによって、地下の元の地質構造を完全再現することができる。また、この方法によれば、人工識別が回避され、作業効率が向上するとともに、岩屑を地上にリアルタイムに運送する必要がないため、坑井作業装置の投入が効果的に減少され、掘削の困難が低減される。
【００４４】
なお、図面のフローチャートに示されるステップは、命令を実行可能なコンピュータシステムにおいて実行することができ、フローチャートには論理的な順序が示されているが、特定の状況下で、異なる順序でこれらのステップを実行することもできる。
【００４５】
本発明の実施例によれば、上記坑井内岩屑採取システムの制御方法を実現するための装置がさらに提供される。図３に示すように、この装置は、地上制御モジュールに適用され、
地上制御モジュールにより坑井深さ情報と時間との間の第１対応関係をリアルタイムに確定する第１対応関係確定ユニット４１、
上記地上制御モジュールに標識物質噴射情報を坑井内標識モジュールに送信させる情報送信ユニット４２であって、上記坑井内標識モジュールが異なる上記標識物質噴射情報に基づいて異なる種類の標識物質を噴射し、上記坑井内標識モジュールが上記標識物質噴射情報に基づいて標識物質を掘削ビットにより掘削された岩屑に噴射するものと、
上記地上制御モジュールにより上記標識物質噴射の時間と上記標識物質の種類との間の第２対応関係をリアルタイムに確定する第２対応関係確定ユニット４３と、
上記地上制御モジュールにより上記地上検出・採取モジュールを管理制御して採掘された上記岩屑上の標識物質を検出し、検出結果を取得し、標識物質の種類を確定する標識物質種類確定ユニット４４と、
上記地上制御モジュールにより、上記検出結果、第１対応関係及び第２対応関係に基づいて上記岩屑に対応するオリジナル深さ情報を確定する深さ情報確定ユニット４５であって、上記オリジナル深さ情報が上記岩屑の採掘前の位置と採掘坑井口との間の垂直距離の情報を示し、上記岩屑が採掘された上記坑井深さ情報は、上記岩屑のオリジナル深さ情報と一致するものと、
を含む。
【００４６】
具体的には、本発明の実施例の装置における各モジュールがその機能を実現する具体的な過程は、方法実施例における関連説明を参照できるので、ここで説明を省略する。
【００４７】
当業者に理解され得るように、本発明の上記各モジュール又は各ステップは、一般的なコンピューティングデバイスによって実施することができ、それらは、単一のコンピューティングデバイスに集中することも、複数のコンピューティングデバイスで構成されるネットワークに分散することもでき、或いは、コンピューティングデバイスによって実行可能なプログラムコードを使用して実現することができ、それらを記憶装置に記憶してコンピューティングデバイスで実行することも、個別に個別の集積回路モジュールに製造することも、複数のモジュール又はステップを単一の集積回路モジュールに製造して実現することもできる。従って、本発明は、いずれかのハードウェアとソフトウェアの特定の組み合わせに限定されない。
【００４８】
以上の説明は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を制限するものではない。当業者にとって、本発明には様々な変更及び変化が含まれる。本発明の趣旨及び原則の範囲内で行われる修正、同等置換、改良などは、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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