水平定向鉆導向儀工作儀原理及使用

水平定向鉆導向儀工作儀原理及使用

一、安全注意事項

<1>鉆頭在沙地、沙礫層或石塊上鉆進時，傳感器周圍如果沒有足夠泥漿流動，

會產(chǎn)生摩擦熱，持續(xù)過熱會造成顯示的深度讀數(shù)不準，而且可能造成傳感器的永久性

損壞。

<2>信號接收器不能防爆，不應靠近可燃物或爆炸物使用。

<3>每次鉆進工作開始之前，都要檢查控向系統(tǒng)，確認其操作正常，檢查鉆頭定

位和定向信息是否正確，以及鉆頭內(nèi)的傳感器是否提供正確的鉆頭深度、傾角和面向

角信息

<4>只有在以下情況下鉆探，深度讀數(shù)才是準確的：

<4.1>接收器校準準確。檢查校準的準確性，以便接收器正確顯示深度讀數(shù)。

<4.2>鉆頭定位精確。接收器正對地下鉆進工具中的傳感器，并且與傳感器平行。

<4.3>接收器的設置正確。

<4.4>在鉆進時準確并且正確定位和跟蹤鉆頭。

<4.5>接收器保持水平。

<5>信號干擾會造成測量的深度讀數(shù)不準確，失去傾角、面向角讀數(shù)或傳感器定

位、定向信息。鉆進之前定位操作人員應進行電子干擾檢查。

<6>干擾源包括：交通信號線路、有線電視、輸電線、光纖跟蹤線、金屬構造物、

陰極保護、傳送塔臺、射頻。

<7>在附近便用相同頻率的其它信號源可能也會干擾遠程顯示器的操作，例如：

使用無線群呼系統(tǒng)的租車、其它定向鉆進定位設備等

<8>仔細閱讀控向系統(tǒng)的操作手冊，以確實了解如何正確操作控向系統(tǒng)來獲得準

確的深度、傾角、面向角和定位點。

<9>每次鉆進工作開始之前，將傳感器放入鉆頭內(nèi)測試控向系統(tǒng)，以確定其運作

正常。鉆進時如果使用超聲波功能，要定期測試系統(tǒng)進行校準。在停止鉆進一段時間

后，務必要測試校準。測試系統(tǒng)是否受到工作場所的信號干擾。背景噪音必須低于

150,而在進行任何定位操作時，信號強度必須要高于背景噪音至少250點。

二、定位工作原理

<1>傳感器的信號場是橢圓形。橢圓形信號場和DigiTrak接收器獨特的“X”形

天線結(jié)構共同作用，用三個特殊位置定位傳感器，而不僅僅是用最強/最高信號進行

定位。

<2>傳感器的電磁場由許多磁力線組成。定位時，走進了磁場，接收器天線會從

這些磁力線中讀取信號。

<3〉DigiTrak接收器共有三個天線。靠近接收器底部有一根天線，用來接收傳感

器的傾角、面向角讀數(shù)、電池以及溫度狀況信息。顯示窗口下面是“X”結(jié)構的“定

位天線”，其中的一根天線被稱作負號（）天線，另一根天線被稱作正號（“+”）天

線。兩根天線互相垂直，它們和DigiTrak接收器所放置的地面都是呈45°夾角。

必蟋戕悌趟冊

<4>天線“吸收”的磁力線越多，“可讀的”信號所占的百分比也就越高。

<5>每根天線接收磁力線的功能各不相同。接收器處理信息后，向操作員提供傳

感器全部信號場強度的測量結(jié)果，而不像傳統(tǒng)的電纜定位器那樣，只提供部分信號場

強度的測量結(jié)果。

<6>磁力線與天線互相平行時，天線可以讀取所有磁力線，互相垂直則不能讀取。

皴〃線和天線平打破力線和無線垂為

班力線相贖于天線的方向

<7>如果磁力線是直立穿過兩根天線，每根天線會各讀取信號的50%(如圖所

示)。有兩個位置會發(fā)生這種情況：一個是傳感器后方的后向負定位點(FNLP),另一

個是傳感器前方的前向負定位點(RNLP)。這兩個點都特殊，與傳感器的信號強度無

關。RNLP點和FNLP點對傳感器的準確定位都很重要，但FNLP點比較常用。FNLP

點也用于防止過度操作。

<8>如果磁力線是水平穿過兩根天線，每根天線會各讀取該點磁場強度的50%o

這個位置是在傳感器正上方，稱為正定位線(PLL)。傳感器在PLL線下方的橫向準確

定位可以用FNLP點或RNLP點確定，或者通過查找高峰信號來定位。但是，不鼓勵

用高峰信號來定位地下傳感器，這是因為它容易受潛在的干擾源干擾。

三、Marklll

(一)概述

<l>DigiTrak定位系統(tǒng)是在水平定向鉆進工程中，用來定位和跟蹤鉆頭中的傳感

器。主要包括以下所描述的接收器、傳感器、遠程顯示器以及電池充電器。

<2>DigiTrak系統(tǒng)基本設備：接收器一接收器從傳感器接收信號，并且在處理后

顯示傳感器的狀況(面向角、傾角、深度/距離、預測深度、電池以及溫度狀況)。它

可以把信息傳送到鉆機上的遠程顯示器。

<3>傳感器一亦稱為探頭、信標或信號棒，傳感器放在鉆進工具/殼體中，向接收

器發(fā)送信號。接收器顯示深度/距離、信號強度、傾角、面向角、電池以及溫度狀況。

傳感器是用堿性高能電池供電。

<4>遠程顯示器一通過遠程顯示器，鉆進人員能夠看到傳感器的傾角、面向角、

深度、預測深度以及溫度狀況，在不能行走跟蹤的情況下還能夠用它來遙控。

<5>電池充電器一電池充電器用來對鍥鎘蓄電池組迸行充電和調(diào)整?？梢允褂弥?/p>

流或交流電源。

<6>電纜或地磁傳感器系統(tǒng)一電纜傳感器系統(tǒng)是選用的加深定位系統(tǒng)，適用于鉆

孔路徑深度超過15米，其長度需要若干天才能完成，而且位于無法行走跟蹤的區(qū)域

和/或高頻干擾區(qū)域。

（二）基本操作及定義

<1>扳機的點擊/按住一一接收器把手下的扳機可以點擊（按住后在半秒鐘內(nèi)立即

放開）或按住。這兩個動作有不同的效果，用于不同的操作過程。

<2>校準一一在第一次使用時需要校準，改變以下任一設備時也要校準：傳感器、

接收器或鉆頭體。無需每天校準；但在每次開始鉆進工作前，用卷尺核對距離讀數(shù)，

用這一萬法核實系統(tǒng)的準確情況。

<3>深度與距離一一扳機沒有按住時，除非接收器在傳感器射程外，否則接收器

底部窗口會顯示接收器到傳感器的距離。一但接收器打開并且校準后，便無需等待深

度讀數(shù)，因為接收器會持續(xù)測量距離。當接收器位于傳感器正上方時，其底部窗口所

顯示的是深度信息。如果接收器沒有位于傳感器正上方，底部窗口所顯示的數(shù)字則是

“斜線”距離。

<4>操作檢驗一一鉆探前以及操作中，有必要做以下檢查：正確校準、正確設定

超聲波測量、電池電源狀況、傳感器溫度以及信號干擾問題。

<5>定位一一查找定位地下傳感器；定位時將接收器把手下面的扳機按住，左上

角窗口會顯示信號強度。操作人員有計劃地按照傳感器傳送的信號來建立FNLP點和

后向負定位點(RNLP),這些定位點會指引操作人員找到傳感器的位置。

<6>跟蹤一一接收器自動“跟蹤”并顯示傳感器的方位(傾角/面向角)和距離。

查看信息時，不需要按扳機或執(zhí)行任何其它步驟。

<7>預測深度一一如果按住扳機，底部窗口會顯示預測探度，這時只有當接收器

處于前向負定位點(FNLP)時，讀數(shù)才是準確的。預測深度會在底部窗口以數(shù)字和

一個實心波浪符號(s)閃爍顯示。

<8>超聲波距離/地上測量高度一一超聲波距離或地上測量高度是指接收器和地

面之間的距離。用接收器底部的兩個超聲波轉(zhuǎn)換器測量該距離。

(三)接收器

<1>接收器是手持式設備，用于定位和跟蹤傳感器。

<2>它接收傳感器傳送的信號并進行轉(zhuǎn)換，然后顯示以下信息：傾角、面向角、

深度/距離、預測深度、溫度和電池狀況。顯示窗口位于接收器頂部。

<3>每個顯示窗口旁邊的符號或圖標是用來幫助操作者確定該窗口的功能（參閱

下頁上方的表格）。窗口下的圖標代表傳感器的傾角、面向角、深度/距離，當扳機彈

起時，扳機向下圖標旁邊的窗口會顯示這些參數(shù)。

<4>左上角窗口將顯示信號強度，而右上角窗口將顯示溫度。

<5>注意：預測深度圖標在底部窗口下面。

<6>當扳機按住，而接收器定位于前向負定位點（FNLP）時，該點上的傳感器預測

深度會顯示在底部窗口中。預測深度值會快速閃爍顯示，同時在底部窗口上顯示一個

實心高亮度的波浪號（s）,用來區(qū)分預測深度和深度顯示值。

<7>注意:如果扳機在FNLP點之外的其它點上按住，預測顯示的深度無效

顯示窗口圖標

▼扳機向卜'一一扳機放開.在顯示窗U上顯小傳!?耨的僮例、陽何用以及在匐深度.

?

假角一一a科〉一口，,土聊〕*，J串描的和水T方向的大利100%表示45度

蕓:做角（在左上角眼口上，扳機向下）?

面向角一一屆鐘布:陽足1~12（1點~12點仲力位），顯示傳翳一轉(zhuǎn)動位置隨右上

發(fā)角窗口上.扳機向下）.

深度一一板機向下時,在底部窗U上顯示傳出者的深度或傳盛潛到地面的制距.

▼板機向上-扳機拉上并且蝕作人員在FNLP點1小在顯P&U上顯展信號陋，傳

O移器溫度以及預渤深度.

信號通皮一一程落出足顯示傳感窗的佶號限度（在左上角僧口上.扳機

C___&_S10-999.

向上）.

傳點禽MT一一傳厚器溫度用扭氏度太，八（4右上角富uL扳機向上）.

1c

??L?預滿1涕度一一扳機向上并且接收；》在FNLP點時,在底部田U上顯示FNLP點的傳事

-器內(nèi)測濯度,

（四）傳感器過熱聲音報警

傳感器過熱時，接收器會發(fā)出一系列聲音數(shù)量逐漸增多的警報信號，信號如下所

不:

溫度范圍警報信號

W14c沒有聲音或視覺上的警報信號。

15℃~35℃每升高4c會發(fā)出一個雙音警報。

35℃~45℃每升高4℃會發(fā)出兩個雙音警報。

45℃~60℃每升高4℃會發(fā)出三個雙音警報。

會發(fā)出錯誤警報聲（兩個長音），底部窗口會閃爍；當

260℃

傳感器在溫度約為8OC時會關閉，并且可能會出現(xiàn)1999

字樣。

（五）校準接收機

<1>校準的方法有兩種:單點校準和雙點校準。單點校準把裝在鉆頭內(nèi)的傳感器和

接收器按照以下方法平行相距3米。雙點校準通常是當傳感器位于地底下無法單點校

準時進行。

<2>首次使用前以及下列情況下必須校準：傳感器改變；接收器改變；鉆頭體改

變。

<3>以下情況不能校準：3米內(nèi)有金屬構造物，如鋼管、鐵絲網(wǎng)、金屬線、施工

設備或汽車；接收器在鋼筋或地下公用設施管線上面；接收器附近電子干擾太多；鉆

頭內(nèi)沒有安裝傳感器；傳感器沒有打開。

1、單點校準過程

<1>確定沒有干擾。確定在接收器量程范圍內(nèi)沒有其它同樣通電的傳感器。

<2>將鉆頭體內(nèi)工作中的傳感器放在平地上。

<3>接收器啟動完畢后，把它放在距離殼體正好3米的地方，如簡圖所示（必須用

卷尺準確測量鉆頭體內(nèi)部邊緣到接收器內(nèi)部邊緣的距離）。按住扳機直到確認信號穩(wěn)

定后放開，注意信號強度讀數(shù)。信號強度必須至少為250點才能達到正確校準。如果

讀數(shù)小于250點，那么傳感器可能有故障

確定［。英尺校準信號

<4>點擊扳機一次。

<5>接收器將發(fā)出嘩響。接收機響時按住按扳機。

<6>繼續(xù)按住扳機，并且注視底部窗口所顯示的倒數(shù)計時讀數(shù)（從5到0）。倒數(shù)時

會發(fā)出碉瞅聲。7.倒數(shù)計時讀數(shù)為0時，放開扳機。

<7>校準成功時會發(fā)出三次短促的嘩響。若發(fā)出兩個長音則表示校準無效，可能

是從傳感器來的信號不當或者信號干擾所致。

<8>在底部窗口上會顯示297厘米（±5厘米）。

<9>同步驟3,用卷尺測量準確位置，把接收器分別移動到至少兩個不同的地方

（例如，152厘米處和610厘米處），并確認深度/距離讀數(shù)正確。檢查顯示的鉆進深

度是否準確。

<10>記錄信號強度以便稍后需要。

2、角認校準的準確性

<1>確認校準時，用卷尺測量地上鉆頭內(nèi)的傳感器。把接收器和鉆頭體多次平行

放置，每次相隔距離都耍準確測量，檢查在底部窗口上顯示的距離讀數(shù)和卷尺測量的

距離是否相符。如果誤差很大（大于±5%）,那么就需要重新校準。

＜2＞深度較淺時（＜3米）地下傳感器的校準:

＜2.1＞當傳感器在小于3米的地下深度時，如果需要重新校準，可以進行修正的

單點校準過程。不過操作者必須要知道3米處鉆頭體內(nèi)傳感器的信號強度（第一次單

點校準時，操作者必須要隨時注意3米處的信號強度值）。

＜2.2＞當傳感器位于地面下時（深度小于3米），把接收器和傳感器平行放置，使這

個距離的信號強度和最近一次在3米距離的單點校準信號強度相同。要做到這一點，

只要按住扳機，并且將接收器移開或靠近傳感器，直到看到的信號強度讀數(shù)（顯示在

左上角窗口）等于在3米距離的校準信號強度為止。把接收器放在地上，繼續(xù)完成單

點校準過程。但是，如果傳感器深度大于3米，就有必要進行雙點校準。

3、用深度天線鉛垂線標記定位點

耍準確標記前向負定位點（FNLP）、后向負定位點（RNLP）以及正定位線（PLL）,

必須用垂直軸（鉛垂線）穿過顯示窗口中心，把深度/定位天線平分（參閱右邊的簡圖）。

垂直軸和地面的交點是所要標記的位置。鉛垂線也可當作確認FNLP點和RNLP點時

轉(zhuǎn)動接收器的軸。

IC標記?門

（六）傳感器

DlgiTnkfitSS

<1>傳感器（又稱作探頭、信標或信號棒）是一種用無線電頻率發(fā)射電磁信號的裝

置，裝配在鉆頭體內(nèi)。它傳送有關其定位以及方向的信息。傳感器發(fā)射信號，接收器

“聽到”后進行轉(zhuǎn)換，把有關信息顯示在窗口上。傳感器的量程取決于其類型。注意:

任何傳感器和任何接收器配套使用時，其量程都取決于工作地點的干擾源數(shù)量。干擾

源增多時，量程會減小。

<2>傳感器工作原理

<2.1>傳感器會發(fā)出兩種頻率共計為33千赫的信號。一種是深度信號或信號強

度，另一種是傾角、面向角、電池以及溫度狀況信號。傾角/面向角信號的頻率比深

度信號的大，有時更容易受干擾源干擾。

<2.2>放開扳機后，檢查傳感器是否正在向接收器傳送適當?shù)膬A角和面向角信息

一在接收器的左上角窗口上會每隔2.5秒鐘閃爍顯示一個波浪號（s）。務必要等到連

續(xù)兩個波浪號所顯示的傾角和面向角信息都相同，再根據(jù)這些信息下達操作指令。等

待一段時間，確保能夠確認讀數(shù)的準確性。傳感器到達最大量程時，波浪號顯示速度

會低于2.5秒鐘。

<2.3>放開扳機時，在接收器的左上角窗口會以1%的傾角增量顯示傳感器傾角。

<2.4>接收器的扳機放開時，在右上角窗口會以lsi2之間的一個整數(shù)顯示傳感

器的面向角。這些整數(shù)和鐘表的時針位置相對應。在12點鐘方位，傳感器是以指引

槽在上的位置定向。鉆頭的錐面或平面應指向這個位置。

（七）接收器自檢

<l>MarkIH接收器能夠完成自檢診斷以確定其工作是否正常。自檢必須在沒有傳

感器和干擾的環(huán)境中進行。在啟動時按照規(guī)定順序點擊扳機就可進行自檢。

<2>把完全充電后的電池放入接收器，然后點擊扳機一次。

<3>在發(fā)出聲響時，快速點擊扳機3次（觀察在底部窗口上顯示的數(shù)字3）。自檢大

約進行15秒針。

<4>如果沒有發(fā)現(xiàn)問題，接收器會發(fā)出三個單音，然后關閉。

<5>如果檢測到問題，接收器會在左上角窗口上顯示錯誤代碼，同時發(fā)出兩個長

音。

<6>錯誤代碼“001”表示背景噪音大，把接收器移動到?jīng)]有信號干擾的地方再

次自檢。

<7>接收器平衡檢查

<7.1>如果看上去接收器始終有向左或向右的誤差，可能是接收器的天線沒有平

衡。如果只用信號強度定位傳感器或者附近有干擾源，也可能發(fā)現(xiàn)傳感器向左或向右

誤差更大。通常應該同時用前向負定位點和后向負定位點來定位傳感器（深度和左/右

位置），而不僅僅是用高峰信號定位。

<7.2>要確定接收器的天線是否平衡，可以進行以下檢驗:

<7.2.1>把傳感器放在地上，向前（或向后）走3s3.7米，并且向軸線的左邊或右邊

移動一段距離，軸線從傳感器的兩側(cè)向外延伸，如圖所示。

<7.2.2>手持接收器使其垂直于傳感器，并且按住扳機。

<723>走近軸線，觀察在左上角窗口上所顯示的加號（“+”），記下它變?yōu)闇p號

（）時的位置。

<7.2.4>繼續(xù)向前走過軸線，停下并且將接收器掉轉(zhuǎn)180度，轉(zhuǎn)向相反方向。走

回軸線，找到加號（“+”）變?yōu)闇p號（“一”州寸的位置。

<7.2.5>這兩個位置應是同一位置，并且都在軸線上。

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<8>接收器增益檢驗，另一個確認接收器顯示的深度信息是否正確的檢驗是增益

檢驗。它檢查接收器的深度比例換算系統(tǒng)，與較早的“移動電話”的增益相似。進行

增益檢驗需要一根工作的傳感器，一把卷尺以及要檢驗的接收器。

<8.1>依照準備單點校準時的步驟，將卷尺從傳感器側(cè)邊（鉆頭的內(nèi)側(cè)或外側(cè)）拉

出。卷尺的長度應超出傳感器的最大量程范圍。

<8.2>將接收器和傳感器平行放置，相距1.5米，記下深度值（不要按住扳機）。

<8.3>將接收器移開到3米的距離，記下深度值。

<8.4>繼續(xù)檢查，接收器遠離傳感器的距離每增加1.5米就檢查一次深度讀數(shù)，

直到達到最大量程為止（在底部窗口上會顯示“1999”字樣）。

<8.5〉最后一步是把接收器移近傳感器，每次同樣移動1.5米，檢驗深度讀數(shù)是

否相符。不管接收器是移近傳感器還足遠離傳感器，距離每增加1.5米，其深度讀數(shù)

應該相同。

<9>傳感器檢驗

<9.1>溫度指示器一一確定傳感器前端的溫度指示器（溫度點）為白色。如果溫度點

從白色變?yōu)楹谏?，表示傳感器所接觸到的溫度已經(jīng)超過104℃。暴露于高溫下可能會

影響傳感器的操作。傳感器過熱時可能看上去工作正常；但是所傳送的信息可能不可

靠。

<9.2>水分一一確定電池盒內(nèi)沒有水分，而且盒內(nèi)的彈簧不是呈永久壓縮狀態(tài)。

<9.3>有缺陷的傳感器一一打開傳感器和接收器，按住扳機的同時將傳感器靠近

接收器放下（傳感器較長的一邊和接收器較長的一邊平行并放）。如果在左上角窗口上

顯示的讀數(shù)小于999,在底部窗口上顯示的讀數(shù)小于000,那么很可能是傳感器的天

線斷了，需要換一個新的傳感器。

<9.4>信號強度一一檢驗不同距離處信號強度是否適當。信號強度表示傳感器的

功率輸出。耍檢驗信號強度時，按住扳機，在不同距離處平行放置接收器和傳感器（放

在鉆頭體里）。如果傳感器的值在下表數(shù)值的±60點內(nèi)，便可視為滿足規(guī)格要求（在

這里允許有正負值的差異，是因為使用不同種類的鉆頭體，可能會影響穿過鉆頭體開

孔的信號量）

傳感器距離

顏色1.5米3米4.5米6米9米

藍600420

黃740560455380275

紅800620515440335

<9.5〉注意：鉆頭體、傳感器和使用的接收器都相同時，在3米距離處信號強度

值應該每天都會相同。若非如此，則表示可能有信號干擾或傳感器壞了。信號強度的

任何變化都會影響接收器的校準，導致深度/距離讀數(shù)出錯。

<9.6>傾角/面向角讀數(shù)更新一一確定左上角窗口上的波浪號（"s”）每2.5秒鐘閃

爍一次。波浪號表示傳感器正在傳送傾角/面向角讀數(shù)的更新信號，而接收器正在接

收這些信號。如果波浪號沒有定期出現(xiàn)，則表示傾角/面向角的讀數(shù)不可靠。在到達

最大量程范圍時，信號更新的速度會變慢。耍檢驗傳感器是否傳送了足夠的信號，把

接收器和傳感器（在鉆頭體內(nèi)）相距6米放置，計算30秒鐘內(nèi)波浪號的數(shù)量。如果波

浪號是6個甚至更多，那么表示接收器接收到了足夠的傳感器信號。否則檢查干擾源,

檢驗傳感器信號強度。

<9.7〉面向角/時鐘位置檢查一一在平面上慢慢轉(zhuǎn)動傳感器，檢驗每一個時鐘位置

是否都準確。

<9.8>斜度/傾角檢查一一將傳感器從正斜度/傾角移到負斜度/傾角，確定斜度讀

數(shù)的變化正確與否。

（A）定位方法

要定位傳感器，必須按住接收器的扳機。這時會進入所謂的“定位”模式。按住

扳機時，左上角窗口上將停止顯示傾角，并停止顯示用來表示傾角/面向角更新信息

的閃爍波浪符號（"s”），這時所顯示的是信號強度和指示。在左上角窗口上

顯示的加號（“+"）和減號（）是定位的關鍵，它們會引導操作人員用三個位置來

定位鉆進工具（傳感器），而不僅僅是使用高峰信號進行定位。

1、定位點（FNLP和RNLP）和定位線（PLL）

<1>用來指引操作人員找到鉆進工具的三個位置中，有兩個是代表傳感器延伸位

置上的點。其中一個在傳感器前方（前向負定位點或FNLP）,另一個在傳感器后方（后

向負定位點或RNLP）o第三個定位位置是代表傳感器位置的直線。這條直線和傳感

器垂直，被稱作正定位線或PLL。

<2>俯視圖和側(cè)視圖中FNLP點、RNLP點以及PLL線的幾何位置

<3>注意：RNLP點和FNLP點到PLL線的距離相等。

2、操作接收器

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要達到最準確的定位，接收器必須保持水平并且和傳感器平行。接收器可以和傳

感器同向或反向（參閱簡圖）。前向負定位點和后向負定位點之所以得名，是因為在這

些點上信號會從正值變成負值。不管接收器和傳感器是同向還是反向，在這些點上“+”

都會變成實際上，從任何方向接近FNLP點或RNLP點，信號都會從正值變成

負值。正定位線（PLL）不是一個點（不像FNLP點和RNLP點一樣）。如上所述，PLL

線是一條垂直于傳感器的直線，之所以得名，是因為接收器經(jīng)過PLL線時，信號會

從負值變成正值。找到FNLP點就能確定傳感器在PLL線上的位置。找到最大信號

強度也能確定傳感器位置。

3、FNLP點和RNLP點之間距離與深度、傾角以及地形有關

<1>由于傳感器磁力線波形的緣故，傳感器的位置越深，F(xiàn)NLP點和RNLP點之

間的距離就會越遠。FNLP點和RNLP點到PLL線的距離也和傳感器的傾角和地形有

關。傳感器傾角為負值時，F(xiàn)NLP點到PLL線的距離要比RNLP點到PLL線的距離

遠（參閱簡圖）。傳感器傾角為正值時,RNLP點到PLL線的距離則要比FNLP點到PLL

線的距離遠。如果地表或地形有明顯傾斜，即使傳感器保持水平，也會影響FNLP點

和RNLP點到PLL線的距離。注意:可以用FNLP點和RNLP點之間的距離計算傳感

器深度。

<2>總之，以上內(nèi)容提到的二種定位位置是:傳感器后方的后向負定位點(RNLP)、

傳感器上方的正定位線以及傳感器前方的前向負定位點(FNLP)。RNLP點和FNLP點

表明傳感器的位置和橫向定位。

4、用加號/減號指示定位

加號“+”和減號表示定位傳感器時接收器的移動方向?！北硎窘邮掌髑?/p>

移，表示接收器后移。

撕M叨附（*冊標蹦

5、從鉆機位置定位傳感器

從鉆機位置開始定位傳感器的過程如下。從前方或面對鉆機的位置定位傳感器的

過程與之類似。查找后向負定位點（RNLP）

a.按住扳機，走近傳感器，在左上角窗口上顯示的信號強度會增加。在左上角窗

口上觀察“+”變成的點，這就是RNLP點。把接收器前后稍微移動一段距離，

直到確定符號發(fā)生互換的準確位置。這就是RNLP點的大致徑向（前/后）位置。

b.要確定RNLP點的橫向位置，從而確定其實際位置，向左轉(zhuǎn)使接收器和鉆桿垂

直，然后向前移動接收器。再一次把接收器前后稍微移動一段距離，直到確定

符號發(fā)生互換的確實位置。查找正定位線（PLL）

c.在RNLP點，背對鉆機，按住扳機，并且走向傳感器。信號強度應該會增加。

注意觀察，當號變成“+”號時，把接收器前后稍微移動-段距離，直到找到

符號發(fā)生互換的位置。這就是PLL線，沿該線可以定位傳感器。從該點畫一條直線

穿過鉆桿，代表傳感器的正定位線。

d.按住扳機，從PLL線位置繼續(xù)遠離鉆機，信號強度會降低。當"+”變成

時，該點就是FNLP點。再一次把接收器前后稍微移動一段距離，找出符號

發(fā)生互換的確實位置。

f.在FNLP點按住扳機（只能在FNLP點），假定傳感器的傾角沒有變化，在底部

窗口上會顯示傳感器在FNLP點的預測深度。為了區(qū)別預測深度和斜距（放開扳機時

顯示），底部窗口會閃爍顯示預測深度，同時顯示一個實心的高亮度波浪號（"s”）。

精確定位FNLP點（向左移動）傳感器查找及其深度確定。

?---

)+.岫

加號變,

成堿鄉(xiāng)

X

PLL

RNLP)

鉆機J

g.站在FNLP點，面對鉆機，可能使FNLP點和RNLP點“瞄準”或?qū)R。這兩

點所構成的軸線會和和PLL線的交點就是地下傳感器的位置。

把接收器拿到傳感器定位位置，測量傳感器深度。要使深度讀數(shù)準確，接收器必

須在傳感器正上方并且和傳感器平行。接收器是面對還是背對鉆機，這一點無關緊要。

測量深度時，接收器可以用手提起，也可以放在地上，但是要確保超聲波設定正確。

不要按住扳機。

通常，接收器和地面最好能保持一段距離，這樣可以使地下信號的干擾減到最少。

在大多數(shù)情況下把接收器放在地上，很可能會造成深度讀數(shù)的不準確。

接收相

X

FNLP*

FNLP*

I-

I

I

I

I

I

FNLP和RNLPI

育

7——pi-

之間軸蝮（?拽）^

j—

傳達的位置

X

RNLP

RNLP

站機

拈機

修收香河M站機推收涔背時怙機

滿城傳里嘉澤度時摟收工的位相

6、前方定位傳感器

<1>在面對鉆機時，可以從傳感器前方以上述的類似方法來確定傳感器的三個定

位位置。

<2>面對鉆機，按住扳機，從傳感器前方遠處的位置開始。在左上角窗口上會顯

示“+”號（同時顯示信號強度）。走向傳感器時，“+”號會在FNLP點變成號。

繼續(xù)走向傳感器，號會在PLL線變成“+”號。繼續(xù)走向鉆機，“+”號會在RNLP

點變成號。

7、定位置方法

要確定接收器是否在FNLP點、RNLP點或傳感器的上方，有一個簡單方法。那

就是按住扳機，使接收器依其“鉛垂線”軸線旋轉(zhuǎn)。如果接收器在FNLP點或RNLP

點上方，信號強度將保持不變。如果接收器在傳感器上方旋轉(zhuǎn)，信號強度將變化50%

左右。

8、前向負定位點和后向負定位點的分離

<3>深度增加時，精確定位的FNLP點和RNLP點位置（接收器要垂直拿?。?/p>

此出現(xiàn)一段區(qū)域或距離，要得到實際的FNLP點（或RNLP點），就需要分離這段區(qū)域

或距離。

<4>例如：朝傳感器前方行走直到找到FNLP點（背對鉆機）為止。旋轉(zhuǎn)90°使操

作者的左肩正對鉆機。按住扳機，繼續(xù)向鉆桿的左側(cè)行走，注意符號會不時

轉(zhuǎn)換。繼續(xù)行走，直到減號“鎖定”為止，標記該點。旋轉(zhuǎn)180°,按住扳機，繼續(xù)

向鉆桿的右側(cè)行走，直到減號“鎖定”為止，標記該點。把這兩個標記點之間的距離

“等分”，就能找到實際的FNLP點。用同樣的方法精確定位RNLP點。

9、根據(jù)傾角計算深度

利用傾角可以計算出傳感器深度。依照以下步驟，從第一根鉆桿開始根據(jù)傾角計

算深度。

a.在鉆頭穿透地面直到傳感器開孔的中間位置（入口點）時，測量鉆桿在機架上的

剩余長度(從裝卸鉆桿用的虎鉗到鉆桿頂端的長度)。通過測量可以知道第一根鉆桿和

傳感器-起進入地下的長度。要計算第一根鉆桿進入地下以后的深度，使用DigiTrak

接收器把手下面的表格并選擇和入口角度最接近的傾角讀數(shù)。把表格的深度讀數(shù)和鉆

桿進入地下長度占鉆桿長度的比值相乘。例如：鉆桿長3米，測得其在機架上的剩余

長度為2.4米，比值就是8/10或0.8。將表格上的深度讀數(shù)和0.8相乘。如果入土角

度是28%,表格上與它最接近的傾角是30%,其對應的深度變化值是86厘米，將

0.8乘以86厘米，便可以計算出深度值為69厘米)。

b.每鉆進一根鉆桿，就可以用接收器上的表格來決定深度增加或減少的值，并和

鉆桿長度相乘。

c.當傾角讀數(shù)為負值時，深度增加。

d.當傾角讀數(shù)為正值時，深度減小。

e.如果傾角讀數(shù)隨鉆桿長度波動，就必須要取該鉆桿傾角讀數(shù)的平均值，如果鉆

桿開始的傾角讀數(shù)為8%,中間讀數(shù)為6%,末端讀數(shù)為4%,那么該鉆桿的平均傾

角就為6%((8+6+4)/3=6)。再舉一例，如果鉆桿開始的傾角讀數(shù)為一2%,中間

讀數(shù)為0%,末端讀數(shù)為2%,那么該鉆桿的平均傾角為0%((-2+0+2)/3=0)o

f.注意：這些值都只是近似值，準確度取決于傾角和其它測量值的準確度。

四、“月蝕”

(一)概述

Digitrak“月蝕”地下定位系統(tǒng)增加了新的定位功能，為水平定向鉆進(HDD)定

位設備操作員帶來了定位上的便利。位于氏lipse接收器內(nèi)的革新式天線構造使用『俯

瞰』圖形顯示來啟動直接追蹤傳感器的功能。菜單選項能快速確認模式設定，并且能

夠?qū)㈩A定的傳感器位置輸入程序，增加遠程操作的便利，這就是新的f目標指引」功

能。

DigiTrak*Eclipse'

“月蝕”定位系統(tǒng)的使用不同于其它Digitrak定位系統(tǒng)的傳送頻率，能減低干擾

所造成的影響，增加定位效率。傳感器不能和其它定位系統(tǒng)一起使用，不過是采用標

準尺寸，所以可以在其它使用Digitrak系統(tǒng)的鉆頭體中同樣進行工作。

全部系統(tǒng)包括以下幾個主要部分：接收器；遠程顯示器；傳感器。

（二）接收機的操作

Eclipse接收器的倜面圖（左邊）和俯視圖〈右邊）

1、打開接收器

在打開接收器之前，將DigiTrak銀鎘電池組（電池接頭必須接觸接收器的彈簧）

放入接收器尾端的電池盒內(nèi)。接著，點擊把手下方的觸發(fā)式開關（按下開關然后在半

秒鐘內(nèi)放開），便可以打開氏lipse接收器。屏幕可能要等一會兒才會顯示。

2、撥動式和觸發(fā)式開關

氏lipse接收器有二種系統(tǒng)操作開關：撥動式（拇指開關）和觸發(fā)式開關。撥動

式開關位于把手的上方，可以朝四個方向撥動：左、右、上、下。將撥動式開關向左

或向右撥動可以移動屏幕上的菜單箭頭來選擇操作者想要的菜單選項。一旦菜單選項

選定后，將撥動式開關向上或向下?lián)軇涌梢宰兏O定，例如頻道設定。

觸發(fā)式開關位于把手的下方。當操作者用撥動式開關選定一個菜單選項，可以點

擊觸發(fā)式開關來進入其選項（按下開關然后在半秒鐘內(nèi)放開）。當接收器在定位模式

時，操作者可以按住觸發(fā)式開關來檢視深度或預測深度讀數(shù)。

3、調(diào)整屏幕明暗對比

調(diào)整屏幕明暗對比，使其漸亮或漸暗的方法有二種。接收器必須要在定位模式才

能使用此二種方法：

1.按住觸發(fā)式開關的同時，將撥動式開關撥到左邊數(shù)次可以使屏幕漸亮，撥到右

邊數(shù)次可以使屏幕漸暗。

2.將撥動式開關撥到左邊或右邊并且按住，然后點擊觸發(fā)式開關，可以將屏幕調(diào)

整到所需的明暗度（撥到左邊可使屏幕潮亮，右邊漸暗）。

注意：遠程顯示器屏幕的調(diào)整方法和接收器一樣，唯一不同的是它用執(zhí)行按鈕來

代替觸發(fā)式開關，用切換箭頭按鈕來代替撥動式開關。

4、主菜單

CPVVei'sion:rl.0.217.1.gMay272004

DSP,Version:0—2—4

>1]Ps.yr[S<?tfSI<

當氏lipse接收器打開后，屏幕上最先會顯示主系統(tǒng)軟件的信息，包括現(xiàn)在日期

/時間、CPU版本和DSP版本（下圖為一范例）。另外也示出主菜單選項：Locate（定

位）、PowerOff（關機）、SetUS（設定超聲波測量值）、Configure（設置）和LowFre

/HighFre（低頻/高頻），向右撥動撥動式開關，該選項在Configure（設置）選項的

后面。當用撥動式開關選定一個選項后，該選項的左右二方會出現(xiàn)箭頭，例如下圖中，

Locate（定位）菜單已被選定。

如要進入任何一個主菜單選項，只要選擇該選項，然后點擊觸發(fā)式開關一次即可。

進入LowFre/HighFre菜單的方法：向右扳動撥動式開關，Configure（設置）菜單

的后面即為該菜單。各個菜單選項的作用將于下頁表中說明。

接收罌的主菜單選項

Locate此選項勺*小定位模式下柞（請參閱以下的（Locate（定位）臬單J部分）。

（定位）此說扉以鳥家方式顯小傳感器的位捏（清參閱本手冊的一定位」部分）.并

提供電沮狀態(tài)，溫度、面向角、傾角和信號強度等信息,、如果接收器位于定位

線正上方,按住觸發(fā)式開關可以顯不深度：如果接收器位于前定位,（FLP）正

上方,則按住觸發(fā)式開關可以K小假測深度。

PowerOff此選項可以關"JEclipse接收器。使用撥動式開關來選擇PowerOff（關閉），

（關閉）然后點擊觸發(fā)式開關。

SetUS此選項可以設定超出波（US）島度測質(zhì)值,也就是接收案的地上高度“請參閱以

（設定超聲波下的［SetUS（超聲波測他值設定）菜單」部分.

測量值）

Configure此選項會呈現(xiàn)另一組的次單選項，有關Configure（設置）菜單選項的說明，

（設置）清參閱［Configure（設置）菜單」部分.

LowFre/改變接收器的顧率設定.使用Q晚傳感器時宕進行該辣率設定.見下面

HighFre-ConfigureMenu"（設置菜單）節(jié)之前的“LowFre/HighFreMenu”

（低頻/4"高頻菜單》.

注意：主獎單中的族率設定實際上是要從確認是否要將原先的設定激變?yōu)樵撛O

定.例如：如梁&到的是LowFre（低頻）,則目前接收器的設定為接收必域

信號，若也擊LowFre就會將接收器的設定改力接收低質(zhì)信號.如果存到的是

HighFre（高知）,則目前接收器的設定為接收低標信號,若點擊HighFre

MICC'.,;；jL打接收商獨信號.

關于雙蝴傳博罌操作的里多信息，請參閱本節(jié)后面的“怎樣以雙物和單族模式

舊動傳博器”以及“傳盛器”一節(jié)。

5、Locate（定位）菜單

進入定位模式

L在主菜單屏幕中，將撥動式開關向下?lián)軇右淮位蛳蜃髶軇右赃x擇Locate（定位）,

然后點擊觸發(fā)式開關。

2.如果不是在主菜單屏幕，則將撥動式開關向下?lián)軇佣?，以跳到Locate（定位）

菜單，然后點擊觸發(fā)式開關來進入定位模式。

6、離開定位模式并且回到主菜單

在定位模式中，將撥動式開關向下?lián)軇右淮伪憧梢曰氐街鞑藛巍?/p>

（從定位屏幕）顯示深度

1.在定位模式中，按住觸發(fā)式開關，傳感器的深度或預測深度便會顯示出來。操

作者還會看到超聲波高度測量值以及接收器和傳感器的電池狀態(tài)。

2.放開觸發(fā)式開關就可以回到定位模式屏幕。

注意：必須要在前定位點、后定位點或定位線上才能看到深度（或預測深度）。

7、SetUS（超聲波測量值設定）菜單

超聲波（US）功能可以測量接收器的地上高度。將接收器到傳感器的總磁距減

去此距離就是傳感器在地面下的深度（見下圖）。

8、改變超聲波測量值

1.從主菜單中選擇SetUS（設定超聲波測量值），將接收器保持在選定的地面高

度上，然后點擊觸發(fā)式開關一次。屏幕會顯示新的超聲波測量值。

注意：如果將接收器放在地面上，超聲波測量值必須為“0”才能讀取深度值。

2.如果對超聲波測量值感到滿意，只要將撥動式開關向下?lián)軇右淮伪憧梢曰氐街?/p>

菜單。

9、查看超聲波測量設定值

在定位模式屏幕中，按住觸發(fā)式開關可以檢視超聲波測量值。在定位時，可以隨

時看到超聲波測量值。

10、LowFre/HighFre（低頻/高頻設定）菜單

改變頻率設定值

頻率設定菜單中只有兩個設定值：LowFre（低頻）或HighFre（高頻）。如果見

到的是LowFre（低頻），這表明系統(tǒng)要求確認是否要將當前的設定值改為低頻，也

就是說接收器當前被設定為接收高頻（12-kHz）信號。

如果運行的是標準型Eclipse傳感器（黑色）或以“單高”（SH）或雙高（DH）

模式運行雙頻Eclipse傳感器（淡紫色），接收器應顯示LowFree

如果見到的是HighFre（高頻），這表明系統(tǒng)要求確認是否要將當前的設定值改

為高頻，也就是說接收器當前被設定為接收低頻信號。如果是以雙低（L）模式運行

雙頻傳感器，接收器應顯示HighFree

注意：唯有在以雙低（L）模式運行雙頻傳感器時，才會看到HighFree

改變頻率設定值

若需改變頻率設定值，先選取所顯示的頻率選項，然后點擊觸發(fā)式開關。

11、Configure（設置）菜單

下表中列有Configure（設置）菜單的各選項和簡短說明，隨后并有各菜單選項

的細節(jié)和解說。大部分的菜單選項是以問題的形式呈現(xiàn)，例如：如果看到。（斜度

度數(shù)），就等于是在問一一想要以度數(shù)來測量傾角嗎？如果是，就點擊觸發(fā)式開關，

菜單選項會轉(zhuǎn)而顯示%（斜度百分數(shù)）。

接收器的Configure（設置）菜單選項

TeleCh.變更接收事的遙?信號頻道設定《請參閱「變更遙感信號頻道」部分）

（遙翦借號Mi注意：接收給必須和遠程顯示-設定在同樣的頻道.頻道設定值會顯示在定位

道）價附的左下方?

1Pt.Cal.開始一般校準程序，傳感卷是位在地面上（請*閱「單點校準」部分）?

（單點校準）

2Pt.Cal.?一校準程嚀，傳感器是位在地面下（請參閱「雙點校準」部分）?請小心迸

《雙點校準）行此程序.

Target您可以將傳感器從目前位置移到獨定陽離后的深度檢入程序中.快用于目標指

Depth丁argetSteering）功能（請參閱本手珊后面的\"和.濟，’功能」部分）。

《目標深度）

°Grade/史更傳速器綠角信息的W示方式（請參閱「變更斜度校式）?：??-..4/1.

%Grade用斜度百分數(shù)（%）或度數(shù)（°）表小.

（斜度度數(shù)/

斜度百分數(shù)）

UseMetric/文更函*■?模式《"閱「交史深度闔量模式」浦分）。深度可以用公制單

UseEnglish位或種形式的英制單位（FTMNUnits（英尺旗」單位）、FTOnly（僅用英

■'I1.尺,或aOnly（僅用英J））表，j、。如果以公制單位激量深度.傳感器的溫度

使用英制）會以0C（攝氏）表不.如果以英制單位刑量.溫度會以'F（華氏）表〈

Cold/Normal從一種對比模式變更到另一種，屏幕可以呈黑色（，個二）背景或叱亮《正箔》

Screen背景（清參閱「冷暗/正常屏格」部分）?

（冷暗/正常

解常）

Code此菜單選項是為DCI在制造時校準之用，并且用于診斷問遨以進行維修。

（代碼）

Exit（離開）回到主菜單屏苒.

12、單點校準

進行單點校準程序時，艙體內(nèi)的傳感器必須平行距離接收器10英尺（3米）遠,

不鼓勵每天校準，但是必須使用量尺在不同的位置確認接收器的深度讀數(shù)。

在第一次使用之前和以下任何情況發(fā)生時都需要校準：

1.變更傳感器。2.變更接收器。3.變更艙體/鉆頭。

以下情況不能校準：

a.距離金屬物10英尺（3米）內(nèi)，例如：鋼管、鋼絲網(wǎng)柵欄、金屬墻、建筑設備

或汽車。

b.接收器位于鋼筋或地下管線的上方。

c.接收器附近有過度的電子干擾。

d.傳感器未安裝在艙體內(nèi)。

e.傳感器未打開。

13、標準型Eclipse傳感器的單點校準

1.打開Eclipse接收器。

2.將撥動式開關向右撥動，見到Configure（設置）菜單之后便能在主菜單屏幕上

看到LowFre（低頻）選項。如果看到HighFre（高頻），應選之，然后點擊觸發(fā)式

開關，此時菜單選項會變?yōu)長owFre（低頻）。

3.選擇Locate（定位）并且點擊觸發(fā)式開關。

4.接通標準型傳感器的電源，將其放入艙體。檢查傳感器是否傳送正確的傾角、

面向角、電池和溫度狀態(tài)信息。

5.傳感器放入艙體后，從傳感器的中央線到接收器顯示窗口下方的內(nèi)緣底部測量

10英尺（3米）的距離（見下圖），測量時應以接收器內(nèi)緣底部和地面接觸的部分為

準，而不是上緣顯示窗口的較寬部分。

Eclipse

10英尺（3米）傳等器

（位于艙

（一體內(nèi)）

Eclipse傳感曷

接收器中心線

6.確認距離為10英尺（3米）時信號強度大約為510至520,記錄信號強度值。

7.在主菜單屏幕中選擇Configure（設置），然后點擊觸發(fā)式開關。

8.將撥動式開關向右撥，見到1Pt.Cal（單點校準）菜單之后，點擊觸發(fā)式開關。

9.選擇HighFreCal（高頻校準），點擊觸發(fā)式開關。

10.用撥動式開關選擇Y表示確定，然后點擊觸發(fā)式開關。

11.依照屏幕的指示來點擊觸發(fā)式開關。

12.向下?lián)軆纱螕軇邮介_關，退出校準模式并返回主菜單。

13.若要進入定位模式，將撥動式開關向左撥動直到Locate（定位）選取為止，

或者將撥動式開關向下?lián)軇右淮?，然后點擊觸發(fā)式開關。

14.檢查在10英尺（3米）處的深度讀數(shù)是否為10英尺（3米）；操作者必須進

入定位模式然后按住觸發(fā)式開關來進行。在其它二個不同的位置檢查深度讀數(shù)（例如，

5英尺/1.5米和15英尺/4.6米）。

14、Eclipse雙頻傳感器的單點校準

在開始校準Eclipse雙頻傳感器（淡紫色）之前，必須先