Удаленное устройство отображения информации приемника системы локации положения бурового инструмента r-box Российский патент 2019 года по МПК G06Q50/02 

Удаленное устройство отображения информации приемника системы локации положения бурового инструмента r-box

Изобретение относится к области строительства скважин по технологии горизонтального направленного бурения (ГНБ) и может быть использовано для контроля хода строительства.

Существующие системы навигации, используемые в технологии ГНБ, имеют в своем составе индикаторы телеметрической информации, устанавливаемые на буровой машине. Информация на них поступает по радиоканалу. Для каждой системы навигации производитель изготавливает свой индикатор, системы комплектуются только одним индикатором, не давая возможности контроля хода работ другим участникам строительства, индикаторы громоздки и часто не могут быть установлены в удобном для эксплуатации месте, отображение информации только визуальное.

Известен пульт бурового мастера, производства компании Digitrak Falcon Compact Display содержащий приемо-передающий узел RF, микропроцессор с микропрограммой, хранящейся во внутренной или/внешней FLASH-памяти, внешняя или внутренняя FLASH-память микропроцессора, микропроцессор устройства индикации для обрабатки принятой информации и отображение ее, в понятном для человека виде, на экране, экран устройства индикации для отображения телеметрической информации, передающейся только по радиоканалу. [Пульт бурового мастера «Инструкции по эксплуатации системы локации для горизонтально направленного бурения Digitrak Falcon Compact Display https://dci.zendesk.com/hc/en-us/articles/115005083713-FCD-Operator-s-Manual].

Недостатками данного индикатора телеметрической информации являются ограниченные функциональные возможности, система комплектуются только одним индикатором, не давая возможности контроля хода работ другим участникам строительства, индикатор имеет большой габаритный размер и не может быть установлен в удобном для эксплуатации месте.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является пульт бурового мастера, производства ООО «СЕНСЕ-ГНБ» содержащий приемо-передающий узел RF, микропроцессор с микропрограммой, хранящейся во внутренной или/внешней FLASH-памяти, внешнюю или внутреннюю FLASH-память микропроцессора, микропроцессор устройства индикации для обрабатки принятой информации и отображение ее, в понятном для человека виде, на экране, экран устройства индикации для отображения телеметрической информации, передающейся только по радиоканалу. [Пульт бурового мастера «Инструкции по эксплуатации системы локации для горизонтально направленного бурения SNS 300t» (страница 37) https://drive.google.com/file/d/0B7yN8I-1jNR3YlpTS1VMVkhSMEk/view].

Недостатками данного индикатора телеметрической информации являются ограниченные функциональные возможности, система комплектуются только одним индикатором, не давая возможности контроля хода работ другим участникам строительства, индикатор телеметрической информации имеет большие габариты и большой вес. Индикатор телеметрической информации не может быть установлен в удобном для эксплуатации месте.

Технической проблемой является создание устройства отображения информации приемника системы локации положения бурового инструмента, обеспечивающего точное определение положения бурового инструмента с возможностью использования в качестве индикаторов телеметрической информации в системах навигации для ГНБ различных широко доступных, недорогих стандартных устройств различных производителей (планшетные и персональные компьютеры, телефоны и др.), возможность использования нескольких индикаторов одновременно.

Техническими результатами предлагаемого решения являются улучшение эксплуатационных характеристик: обеспечение универсальности устройства с возможностью работы с различными видами индикаторов отображения информации положения бурового инструмента, уменьшение габаритов устройства отображения информации приемника системы локации положения бурового инструмента, доступность информации нескольким пользователям одновременно.

Указанные технические результаты достигаются тем, что в устройстве отображения информации приемника системы локации положения бурового инструмента, содержащем корпус, приемо-передающий узел с антенной для связи с локационным приемником системы навигации (ГНБ), микропроцессор, внешнюю или внутреннюю FLASH-память с микропрограммой для микропроцессора и индикатор отображения информации положения бурового инструмента согласно заявленному изобретению имеется конвертер rf (Radio Frequency - радио частотный)/ usb (универсальная последовательная шина - последовательный интерфейс для подключения периферийных устройств)/ wifi (Wireless Fidelity) формат передачи цифровых данных по радиоканалам) телеметрической информации, оснащенный ВЧ-разъемом (высокочастотным разъемом) для антенны, USB -разъемом с возможностью подключения индикатора отображения информации положения бурового инструмента посредством кабеля к внешнему блоку питания и передачи данных, индикатор с установленным программным обеспечением для приема данных от конвертора, их расшифровки и отображения на экране индикатора, преобразователь интерфейса USB, приемо-передающий узел Wi-Fi c антенной, узел электропитания, а также размещенная внутри корпуса Wi-Fi антенна, при этом приемо-передающий узел установлен в конвертере rf/ usb /wifi телеметрической информации, а индикатор оснащен программным обеспечением для расшифровки данных и отображения на экране индикатора в понятном для человека виде. В устройстве отображения информации приемника системы локации положения бурового инструмента индикатором отображения информации положения бурового инструмента может быть планшетный компьютер, персональный компьютер, мобильный телефон, устройство с технологией Smart TV.

Использование конвертора rf/usb/wifi телеметрической информации, установленного в корпусе, позволяет получать телеметрическую информацию по радиоканалу (RF) от локационного приемника системы навигации (ГНБ). Далее принятые от приемо-передающего узла данные обрабатываются микропроцессором под управлением микропрограммы из внутренней или внешней FLASH - памяти (разновидность полупроводниковой технологии электрически перепрограммируемой памяти EEPROM), передаются в преобразователь интерфейса USB или приемо-передающий узел (Wi-Fi) для дальнейшей отправки данных в индикатор. Индикатором отображения информации положения бурового инструмента может быть любой планшетный компьютер, персональный компьютер, мобильный телефон или устройство с технологией (Smart TV), имеющие интерфейс с предварительно установленным в индикаторе программным обеспечением для расшифровки данных и отображения на экране индикатора в понятном для человека виде. Устройство может обеспечиваться электропитанием от аппаратного интерфейса USB (в случае подключения к индикатору используя интерфейс USB, внешнего блока питания, аккумуляторных батарей. При включении конвертора rf/ usb/ wifi телеметрической информации последний создает точку доступа (Wi-Fi) для подключения необходимого числа индикаторов отображения информации положения бурового инструмента различным пользователям. Предварительно загруженное программное обеспечение индикатора принимает телеметрическую информацию от конвертера и представляет ее в понятном человеку виде (отображение на дисплее, звуковая индикация), Подавляющее большинство устройств используемых в качестве индикатора работают на ограниченном числе программных платформ, работа с которыми ведется одинаково, независимо от типа устройства, одного экземпляра программного обеспечения для конвертера хватит для охвата всех типов устройств на базе одной программной платформы. Конвертор rf/ usb/ wifi представляет собой устройство, установленное в корпус, не требующий больших размеров, а геометрические размеры удаленного устройства отображения информации приемника системы локации положения бурового инструмента ограничены размерами стандартного устройства используемого в качестве индикатора телеметрической информации.

Устройство отображения информации приемника системы локации положения бурового инструмента иллюстрируется фигурой, где представлена блок-схема конвертора.

Устройство отображения информации приемника системы локации положения бурового инструмента содержит Конвертер rf (Radio Frequency - радио частотный) usb (универсальная последовательная шина - последовательный интерфейс для подключения периферийных устройств)/ wifi (Wireless Fidelity) (формат передачи цифровых данных по радиоканалам) телеметрической информации и индикатор с предустановленным программным обеспечением для расшифровки данных и отображения на экране в понятном для человека виде. В качестве индикатора могут использоваться планшетные и персональные компьютеры, телефоны и другие устройства, имеющие интерфейс USB (поддерживающие технологию USB-Host или USB-OTG) или имеющие Wi-Fi модуль. Конвертер rf/ usb /wifi телеметрической информации содержит: приемо-передающий узел (RF) 1 (фиг.) с антенной 2, работающий на разрешенных радиочастотах, микропроцессор 3 с микропрограммой, хранящейся во внутренней или внешней 4 FLASH-памяти (разновидность полупроводниковой технологии электрически перепрограммируемой памяти EEPROM), для управления приемо-передающим узлом (RF), узлом 5 – преобразователь интерфейса (USB), узлом 6 – приемо-передающий узел (Wi-Fi) c антенной 8 и узлом 7 – электропитание всех элементов устройства. Устройство может обеспечиваться электропитанием от аппаратного интерфейса USB (в случае подключения к индикатору), используя интерфейс USB), внешнего блока питания, аккумуляторных батарей. Конвертер собирается во влагозащищенном корпусе, на поверхности которого установлен высокочастотный (ВЧ) разъём для антенны RF. Wi-Fi антенна размещена внутри корпуса устройства. (RF) антенна может устанавливаться или непосредственно в разъём, или к разъёму подключается антенный кабель. У прибора имеется внешний кабель для подключения к разъемам USB интерфейса индикатора или внешнему блоку питания (для обеспечения электропитания и передачи данных).

Устройство используют следующим образом. Локационный приемник системы навигации (ГНБ) передает пакеты телеметрической информации по радиоканалу (RF), которые принимаются конвертером (приемо-передающий узел 1 с антенной 2 находятся в режиме приема). Принятые от приемо-передающего узла 1 данные, микропроцессор 3 под управлением микропрограммы из внутренней или внешней FLASH-памяти 4, в зависимости от типа подключения, передает в узел 5– преобразователь интерфейса (USB) или узел 6 – приемо-передающий узел (Wi-Fi) для дальнейшей отправки данных в индикатор. Предварительно установленное в индикаторе программное обеспечение, в зависимости от типа подключения, принимает данные от узла 5– преобразователь интерфейса (USB) или узла 6 - приемо-передающий (Wi-Fi), расшифровывает их и отображает на экране индикатора в понятном для человека виде (отображение на дисплее, звуковая индикация). В качестве источника питания конвертер может быть подключен к USB интерфейсу индикатора, внешнему блоку питания или к аккумуляторным батареям. При включении конвертора устройство инициализируется для обмена данными по интерфейсу (USB) или по (Wi-Fi) радиоканалу (создает точку доступа для дальнейшего подключения). При необходимости может использоваться неограниченное число индикаторов отображения информации положения бурового инструмента в пределах видимости Wi-Fi радиоканала. В настоящее время подавляющее большинство устройств сделаны на ограниченном числе программных платформ, работа с которыми ведется одинаково, независимо от типа устройства, то одного экземпляра программного обеспечения для конвертера хватит для охвата всех типов устройств на базе одной программной платформы.

Данное устройство имеет отношение к области строительства скважин по технологии горизонтального бурения, предназначено для контроля хода строительства. Технический эффект, заключающийся в обеспечении универсальности устройства с возможностью работы с различными видами индикаторов отображения информации положения бурового инструмента, уменьшении габаритов устройства отображения информации приёмника системы локации положения бурового инструмента, доступности информации нескольким пользователям одновременно, достигается за счёт того, что в устройстве отображения информации приемника системы локации положения бурового инструмента, содержащем корпус, приемо-передающий узел с антенной для связи с локационным приемником системы навигации (ГНБ), микропроцессор, внешнюю или внутреннюю FLASH-память с микропрограммой для микропроцессора и индикатор отображения информации положения бурового инструмента, согласно заявленному изобретению имеется конвертер rf (Radio Frequency - радио частотный)/ usb (универсальная последовательная шина - последовательный интерфейс для подключения периферийных устройств)/ wifi (Wireless Fidelity) формат передачи цифровых данных по радиоканалам) телеметрической информации, оснащенный ВЧ-разъемом (высокочастотным разъемом) для антенны, USB-разъемом с возможностью подключения индикатора отображения информации положения бурового инструмента посредством кабеля к внешнему блоку питания и передачи данных, индикатор с установленным программным обеспечением для приема данных от конвертора, их расшифровки и отображения на экране индикатора, преобразователь интерфейса USB, приемо-передающий узел Wi-Fi c антенной, узел электропитания, а также размещенная внутри корпуса Wi-Fi антенна, при этом приемо-передающий узел установлен в конвертере rf/usb/wifi телеметрической информации, а индикатор оснащен программным обеспечением для расшифровки данных и отображения на экране индикатора в понятном для человека виде. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство отображения информации приемника системы локации положения бурового инструмента, содержащее корпус, приемо-передающий узел с антенной для связи с локационным приемником системы навигации ГНБ, микропроцессор, внешнюю или внутреннюю FLASH-память с микропрограммой для микропроцессора и индикатор отображения информации положения бурового инструмента, отличающееся тем, что имеет конвертер rf/usb/wifi телеметрической информации, оснащенный ВЧ-разъемом для антенны, USB-разъемом с возможностью подключения индикатора отображения информации положения бурового инструмента посредством кабеля к внешнему блоку питания и передачи данных, индикатор с установленным программным обеспечением для приема данных от конвертора, их расшифровки и отображения на экране индикатора, преобразователь интерфейса USB, приемо-передающий узел Wi-Fi c антенной, узел электропитания, а также размещенную внутри корпуса Wi-Fi антенну, при этом приемо-передающий узел установлен в конвертере rf/usb/wifi телеметрической информации, а индикатор оснащен программным обеспечением для расшифровки данных и отображения на экране индикатора в понятном для человека виде.

2. Устройство отображения информации приемника системы локации положения бурового инструмента по п.1, отличающееся тем, что индикатором отображения информации положения бурового инструмента является планшетный компьютер.

3. Устройство отображения информации приемника системы локации положения бурового инструмента по п.1, отличающееся тем, что индикатором отображения информации положения бурового инструмента является персональный компьютер.

4. Устройство отображения информации приемника системы локации положения бурового инструмента по п.1, отличающееся тем, что индикатором отображения информации положения бурового инструмента является мобильный телефон.

5. Устройство отображения информации приемника системы локации положения бурового инструмента по п.1, отличающееся тем, что индикатором отображения информации положения бурового инструмента является устройство с технологией Smart TV.