機電一體化數(shù)控技術(shù)在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用分析

宗謹

(甘肅民族師范學(xué)院物理與水電工程系,甘肅合作 747000)

0 引言

當前是一個科技技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用時代,我國地質(zhì)勘探行業(yè)建設(shè)發(fā)展要與時俱進,跟上時代前進的腳步。機電一體化數(shù)控技術(shù)將先進的微電子技術(shù)與機械技術(shù)科學(xué)有效地結(jié)合在一起,其最為顯著的應(yīng)用優(yōu)勢特征是較強的可編輯性、安全可靠性以及高質(zhì)量效率,能夠滿足各行業(yè)工作人員的各項生產(chǎn)活動需求。在地質(zhì)勘探工作中,勘探人員需要綜合運用不同方法去完成對不同地質(zhì)情況的科學(xué)勘察與探測工作,明確地質(zhì)的基礎(chǔ)類型,并準確計算統(tǒng)計出各項具體參數(shù)和相關(guān)數(shù)據(jù)。通過將機電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在地質(zhì)勘探中,能夠促進各個工作環(huán)節(jié)順利的進行,輔助地質(zhì)勘探人員準確獲取掌握到真實完善的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù),為作出生產(chǎn)管理決策提供科學(xué)依據(jù)。

1 機電一體化數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢分析

當前市場上機電一體化數(shù)控技術(shù)的主要發(fā)展趨勢包括了以下幾方面內(nèi)容:(1)智能化發(fā)展趨勢。基于我國計算機網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的不斷完善發(fā)展,社會各界人士開始高度關(guān)注到機械智能化技術(shù)的創(chuàng)新研究工作,基于先進網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)輔助下,為我國大力發(fā)展機電一體化數(shù)控技術(shù)科學(xué)有效開拓了智能化發(fā)展道路。在地質(zhì)勘探工作中,勘探工作人員可以通過合理利用先進計算機設(shè)備準確錄入相關(guān)程序指令,促使該機械數(shù)字設(shè)備能夠有效識別相關(guān)指令,從而幫助勘探人員完成一系列的勘探作業(yè),大大提高勘探工作質(zhì)量和效率。通過將智能化的機電一體化數(shù)控技術(shù)與勘探作業(yè)有機結(jié)合在一起,不僅能夠幫助有關(guān)單位減少人力與物力資源的消耗,幫助企業(yè)單位創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效益,還可以充分保障在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下勘探人員的生命安全可靠性[1],避免由于人工操作失誤因素影響到勘探工程的順利進展。(2)開放式發(fā)展趨勢。機電一體化數(shù)控技術(shù)正朝著開放式的方向不斷發(fā)展,在市場上開放式機電一體化數(shù)控系統(tǒng)實質(zhì)是指機電一體化數(shù)控系統(tǒng)的開放能夠全面運行于平臺上,科學(xué)高效服務(wù)于終端用戶和機床生產(chǎn)商,并全面提升各項數(shù)字控制服務(wù)功能水平,促進我國各式各樣開放式數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計水平的不斷提高,最終出現(xiàn)更多具有鮮明個性的數(shù)控系統(tǒng)品牌產(chǎn)品,為廣大用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。未來開放式機電一體化數(shù)控技術(shù)的研究重點會是運行平臺、功能軟件、通信規(guī)范等內(nèi)容,通過將開放式機電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在地質(zhì)勘探作業(yè)中,能夠?qū)崿F(xiàn)對勘探作業(yè)的遠程操控,方便各項數(shù)據(jù)的傳遞共享和安全儲存。(3)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢。當代社會的發(fā)展已經(jīng)離不開先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù),人們無時無刻不在與網(wǎng)絡(luò)信息打交道,隨著5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益成熟,網(wǎng)絡(luò)將會給社會民眾日常工作生活創(chuàng)造出更多的便利之處。因此,我國機電一體化數(shù)控技術(shù)也會朝著網(wǎng)絡(luò)化方向不斷深入發(fā)展。機電一體化數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行離不開安全可靠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,管理人員需要依靠于網(wǎng)絡(luò)高效完成對數(shù)控設(shè)備的管理,實現(xiàn)各項設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)信息的傳遞共享與安全保存。在地質(zhì)勘探過程中,機電一體化數(shù)控技術(shù)的使用同樣需要網(wǎng)絡(luò)的支持輔助,這樣才能夠方便勘探人員順利展開各項實踐操作。

2 機電一體化數(shù)控技術(shù)在地質(zhì)勘探工作中的實踐應(yīng)用要點

2.1 系統(tǒng)整體技術(shù)

系統(tǒng)整體技術(shù)實質(zhì)是指在機電一體化數(shù)控設(shè)備運營目的與功能基礎(chǔ)上,從系統(tǒng)整體情況出發(fā),并基于系統(tǒng)立場和角度展開對系統(tǒng)整體的深入研究工作,完成對機電一體化數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)不同部分工作職能明確調(diào)整工作,從而保障整體系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化,能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)各部分之間完成協(xié)調(diào)配合,最大程度發(fā)揮出系統(tǒng)各部分的運行價值作用,幫助地質(zhì)勘探人員更加順利展開工作。地質(zhì)勘探企業(yè)單位必須結(jié)合自身工作需求和發(fā)展情況,合理安排專業(yè)人員設(shè)計機電一體化數(shù)控系統(tǒng)整體技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)各部分日常運行狀況及時調(diào)整,確保能夠有效保障系統(tǒng)的整體功能,推動各個工作環(huán)節(jié)有條不紊地進行。

2.2 信息技術(shù)

在機電一體化數(shù)控技術(shù)研究應(yīng)用工作中,信息處理技術(shù)是其重要組成部分。當?shù)刭|(zhì)勘探單位工作人員在進行實踐地質(zhì)勘探工作時,需要依賴于機電一體化數(shù)控系統(tǒng)的信息技術(shù)完成對地質(zhì)數(shù)據(jù)信息的有效采集和傳遞[2],并對各項數(shù)據(jù)信息展開科學(xué)計算統(tǒng)計工作,這樣一來工作人員就可以根據(jù)實際情況充分掌握了解到系統(tǒng)整體運行狀況。當系統(tǒng)出現(xiàn)某方面問題時,工作人員就需要在第一時間圍繞問題進行分析解決,采取有效控制管理措施,確保系統(tǒng)內(nèi)各項機電數(shù)控設(shè)備能夠安全穩(wěn)定的持續(xù)運行。機電一體化數(shù)控技術(shù)內(nèi)所安裝運用的設(shè)備在實際運營過程中會直接被系統(tǒng)命令信息所控制。

2.3 機械技術(shù)

機械數(shù)控技術(shù)與設(shè)備的科學(xué)應(yīng)用是地質(zhì)勘探單位發(fā)揮機電一體化數(shù)控技術(shù)功能作用的重要基礎(chǔ)。各地區(qū)地質(zhì)勘探企業(yè)單位要想保障全面提升自身機電一體化數(shù)控技術(shù)與設(shè)備的使用質(zhì)量和效率,就必須結(jié)合自身工作標準技術(shù)要求和發(fā)展情況,適當加大對各項技術(shù)與設(shè)備的投資引進力度,促使機械數(shù)控設(shè)備與機電一體化相互之間能夠更好的協(xié)調(diào)與配合[3],實現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)整體功能的優(yōu)化提升,有效增加系統(tǒng)整體運行的安全穩(wěn)定性、質(zhì)量與效率以及精確度。地質(zhì)勘探單位還需在日常運用機電一體化數(shù)控技術(shù)時加強對機械技術(shù)的管理維護工作,安排專業(yè)人員定期檢修維護機械數(shù)控技術(shù)設(shè)備,確保它們能夠更好為地質(zhì)勘探工作做好功能服務(wù),滿足本單位工作人員的實踐勘探工作要求。

3 機電一體化數(shù)控技術(shù)在地質(zhì)勘探工作中的實踐應(yīng)用

3.1 全液壓巖芯鉆機應(yīng)用

在地質(zhì)勘探工作中,勘探企業(yè)單位相關(guān)工作人員要正確認識到機電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用需要合理運用到各項先進的機電一體化數(shù)控設(shè)備,基于這些高性能設(shè)備輔助應(yīng)用下,完成高難度的現(xiàn)場勘探工作。比如,全液壓巖芯鉆機設(shè)備的合理運用通過采用先導(dǎo)控制方法,實現(xiàn)對設(shè)備負載和電液比例的科學(xué)高效控制,這樣有利于充分提升設(shè)備在地質(zhì)勘探工作中的控制精確度和準確性,該項機電一體化數(shù)控設(shè)備是當前我國地質(zhì)勘探領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的一項機電設(shè)備產(chǎn)品。全液壓巖芯鉆機適用于平原、丘陵等較為復(fù)雜地形的勘探工作中,其能夠不受外界氣候環(huán)境的影響,能夠幫助地質(zhì)勘探人員更好完成對非金屬與金屬礦床的勘探工作目標。除此之外,全液壓巖芯鉆機還適用于對各大水井、地?zé)峋约懊簹獾鹊刭|(zhì)勘探工作,該項設(shè)備最為顯著的應(yīng)用優(yōu)勢就是操作簡單方便,結(jié)構(gòu)較為緊湊[4],其動力頭采用了液壓馬齒條平移裝置,能夠促使鉆口孔口偏離主軸,這樣無疑能夠方便繩索和其他相關(guān)機具的平穩(wěn)運行。全液壓巖芯鉆機的桅桿前部配置夾持卸扣器,該裝置能夠有利于鉆桿的上卸扣操作,能夠最大程度提升操作者的工作效率,降低其工作強度。

全液壓巖芯鉆機在地質(zhì)勘探工作中的應(yīng)用技術(shù)特點包括了以下幾方面內(nèi)容:(1)鉆進程序自動化。其能夠基于鉆探數(shù)據(jù)庫輔助應(yīng)用下,對不同深度地層展開實際鉆進參數(shù)、鉆頭類型、泥漿配方性能的優(yōu)化調(diào)整工作。現(xiàn)場操控人員只需要控制按下設(shè)備按鈕,就能夠促使該項設(shè)備裝置根據(jù)相關(guān)設(shè)備號的參數(shù)自動化展開地質(zhì)表層鉆井作業(yè)活動。(2)鉆桿自動化裝卸。全液壓巖芯鉆機的全部鉆桿配件都被設(shè)置在鉆桿盒里面,在對應(yīng)的自動化系統(tǒng)運作下,能夠有效實現(xiàn)鉆桿裝卸的自動化操作,無需現(xiàn)場工作人員進行調(diào)整更換,這樣不僅能夠提升地質(zhì)勘探工作效率,還可以降低勘探人員的工作任務(wù)量,避免發(fā)生安全事故。(3)孔口自動化操作。由于全液壓巖芯鉆機具備了鉆桿自動化裝卸功能,這樣就可以同時促使鉆具孔口完成自動化的擰卸操作,從而幫助勘探企業(yè)單位減少更多的人力資源投入,讓工作人員從繁忙工作中抽身出來。(4)液壓系統(tǒng)故障診斷。在全液壓巖芯鉆機設(shè)備上安裝了大量先進傳感器裝置,這些傳感器的運行使用能夠幫助勘探人員及時準確掌握了解到液壓系統(tǒng)各項運行參數(shù),從而科學(xué)系統(tǒng)地根據(jù)實際運行狀況完成對潛在故障問題的排查解決工作,這樣就能夠避免設(shè)備在存在安全隱患下持續(xù)投入使用。

3.2 瞬變電磁儀應(yīng)用

瞬變電磁儀在地質(zhì)勘探工作中具有較大的應(yīng)用優(yōu)勢,不僅適用于對地?zé)帷⑹鸵约暗叵滤瓤碧阶鳂I(yè),還可以有效應(yīng)用在礦產(chǎn)、活斷層、地震評級與環(huán)境、地殼構(gòu)造等勘探內(nèi)容中。伴隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展,瞬變電磁儀技術(shù)與設(shè)備研究應(yīng)用水平有了更大的進步,該項技術(shù)被廣泛應(yīng)用在社會地質(zhì)勘探工程建設(shè)中。瞬變電磁儀最為顯著的應(yīng)用特征就是其將一次磁場和二次磁場進行了有效分離,只需要展開對純二次場的觀測作業(yè)。當?shù)刭|(zhì)勘探人員在運用瞬變電磁儀進行勘探活動時,其能夠促使FEM中的主要噪音自動化被有效消除,并且各項裝置具有良好的靈活自如性,相關(guān)工作人員可以結(jié)合地質(zhì)勘探工作的實際要求合理規(guī)范去選擇應(yīng)用不同形態(tài)的裝置[5]。除此之外,瞬變電磁儀設(shè)備的應(yīng)用無需連接地回線,其能夠在不同復(fù)雜地形上完成高精確度的測量工作,為地質(zhì)勘探人員提供準確完善的勘探數(shù)據(jù)信息,并且還有利于對各項資料信息的科學(xué)解釋。與西方發(fā)達國家相比較,我國地質(zhì)勘探領(lǐng)域?qū)τ陔姶欧ǖ难芯繎?yīng)用水平還較為落后,為了促進該項技術(shù)方法在地質(zhì)勘探領(lǐng)域的成熟完善應(yīng)用,幫助地質(zhì)勘探人員大大提高勘探工作水平,就必須安排專業(yè)人員深入探究該項技術(shù),確保其能夠為我國地質(zhì)勘探工程建設(shè)提供更好服務(wù)。

4 結(jié)語

綜上所述,要想保障我國地質(zhì)勘探工程建設(shè)穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展,全面提升地質(zhì)勘探工作質(zhì)量和效率,就必須高度重視機電一體化數(shù)控技術(shù)的創(chuàng)新研究應(yīng)用工作,確保能夠發(fā)揮出該項技術(shù)在地質(zhì)勘探過程的重要作用。地質(zhì)勘探單位通過結(jié)合實際勘探要求和發(fā)展情況,合理引進應(yīng)用各項先進機械技術(shù)與設(shè)備,并加強這些設(shè)備的控制管理,促使它們之間能夠相互協(xié)調(diào)配合,最大程度發(fā)揮出不同部分的功能作用,提高設(shè)備運行的安全可靠性,為企業(yè)單位創(chuàng)造出更多社會經(jīng)濟效益,并推動我國機電一體化數(shù)控技術(shù)發(fā)展。