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申请/专利权人：陕西太合智能钻探有限公司

摘要：本发明涉及煤矿施工设备技术领域，公开了一种矿用本安型开孔定向仪包括：定向仪壳体，定向仪壳体上方的设有若干个楔块，相对的两个楔块之间安装有固定带，楔块的内侧均设有倾斜的接触面，钻杆通过固定带固定安装在相对的两个楔块之间；定向仪壳体内部安装有电池箱和控制箱，控制箱内设有控制线路板；控制线路板包括电源模块、采集单元、姿态处理单元、三轴陀螺仪和三轴加速度计；本发明固定安装在钻杆上，通过三轴光纤陀螺仪和三轴加速度计的检测、计算并连续实时显示当前钻机俯仰角度和方位角度信息，进而实现钻机快速精确开孔定位的目的。

主权项：1.一种矿用本安型开孔定向仪，其特征在于，包括：定向仪壳体，所述定向仪壳体上方的设有若干个楔块，所述楔块两两相对，且相对的两个楔块之间安装有固定带，所述楔块的内侧均设有倾斜的接触面，钻杆安装在相对的两个楔块之间，所述固定带将钻杆固定使其紧贴在所述接触面上；所述定向仪壳体的侧面上安装有显示屏、电源开关和通信接口；电池箱，所述电池箱安装在所述定向仪壳体内部，所述电池箱的顶部设有固定在所述定向仪壳体顶板的压板，所述电池箱的侧部和底部与所述定向仪壳体之间设有减震垫板；控制箱，所述控制箱的顶部与所述定向仪壳体固定连接，所述控制箱的底部与所述定向仪壳体之间安装有减震垫板；所述控制箱内部设有控制线路板，所述显示屏、电源开关和通信接口与所述控制线路板电连接；所述电源开关连接所述电池箱的电源输出端口与控制箱的电源输入端口，用于控制电源的通断；所述通信接口与上位机通信连接，用于与上位机进行数据通信；所述显示屏用于实时显示此时的方位角、俯仰角、横滚角及位置信息，同时显示电池组电量；所述控制线路板包括：电源模块、采集单元、姿态处理单元和测量元件；所述测量元件包括三轴陀螺仪和三轴加速度计；所述采集单元采集所述三轴陀螺仪和三轴加速度计的测量数据，包括三轴陀螺仪信号处理电路和三轴加速度计信号处理电路；姿态处理单元与所述采集单元电连接，根据所感测的角度信息中计算出姿态角变化的角速度，计算出姿态矩阵和新的姿态角，然后根据钻机的移动在显示屏上连续显示位置信息；所述姿态处理单元包括处理单片机和通信单片机，所述处理单片机用于接收并处理所述三轴陀螺仪和三轴加速度计发送的数据，处理单片机电连接有GPS模块，所述通信单片机通过第一串行端口与所述处理单片机连接并接收处理单片机输出的钻杆的方位角、俯仰角、横滚角数据，通过第二串行端口与所述处理单片机连接并接收GPS数据，所述通信单片机通过所述通信接口与上位机通信连接；三轴光纤陀螺和三轴加速计分别感应出载体坐标系相对于惯性坐标系的角速度矢量和载体系的比力矢量，再从比力中扣除有害加速度值，计算出重力加速度，再经过积分运算就得到载体在导航坐标系中的速度和位置信息，得到载体的信息，从而测量出开孔定向仪方位角、俯仰角和横滚角信息。

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