申朝陽

(華北科技學院 安全工程學院，北京 東燕郊 065201)

0 引言

煤與瓦斯突出防治、煤層突出危險性鑒定及預測、瓦斯抽采及消突效果評價等活動的進行都離不開高效、精確測量煤層瓦斯壓力。目前瓦斯壓力測定方法主要是在巷道向煤層打鉆孔，并進行封孔形成密閉測壓室，最后測定密閉測壓室內(nèi)瓦斯壓力大小。遠距離原位測定瓦斯壓力是當前迫切需要解決的問題，在煤與瓦斯突出危險性鑒定時這一問題更加突出：《防治煤與瓦斯突出細則》規(guī)定不鑒定煤層突出危險性又不允許在未鑒定區(qū)域掘進煤巷，有些省甚至不允許在未鑒定區(qū)域掘進巖巷，導致突出危險性鑒定與掘進測壓專用巷道成為死循環(huán)。故而迫切需要一套既不用掘進測壓專用巷道又能方便、快捷、經(jīng)濟的遠距離原位測定瓦斯壓力系統(tǒng)。

目前，鉆井術(shù)技術(shù)展迅速，千米定向鉆機在煤礦逐漸普及，在多個煤礦得到了實際應用，并為煤礦創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益。井下通信技術(shù)的快速發(fā)展，井下模擬載波通信產(chǎn)品從傳統(tǒng)的電子管到晶體管、再發(fā)展到集成電路，產(chǎn)品已經(jīng)更換了幾代，并且模擬載波也在向數(shù)字載波通信方向發(fā)展，使得載波通信的傳輸質(zhì)量進一步改善。

鑒于上述情況，針對難以實現(xiàn)遠距離原位測定瓦斯壓力的問題，基于定向鉆機并結(jié)合通信、傳感技術(shù)，本文開展了定向鉆孔內(nèi)置原位瓦斯壓力測定系統(tǒng)框架設(shè)計研究，以需求分析為著手點，研究瓦斯壓力測定探管的PCB設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工業(yè)設(shè)計的核心內(nèi)容；系統(tǒng)以通信電纜為傳輸媒介，研究信號傳輸方式，研究孔口監(jiān)視器的軟硬件升級改造總體方案。系統(tǒng)集瓦斯壓力數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、還原于一體，可以實現(xiàn)對某一區(qū)域瓦斯賦存規(guī)律的判斷，為是否需要采取煤與瓦斯突出防治措施提供依據(jù)，可為日后的工程裝備制造提供理論指導，為實現(xiàn)遠距離原位測定瓦斯壓力奠定基礎(chǔ)。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 瓦斯傳感測壓裝置的發(fā)展和應用現(xiàn)狀

目前，對瓦斯傳感器的研究已顯示出快速增長的趨勢，現(xiàn)代煤礦安全生產(chǎn)中瓦斯傳感器能夠?qū)崟r監(jiān)測巷道中瓦斯參數(shù)，為煤礦高效安全運轉(zhuǎn)提供有力支撐。

章清等設(shè)計了一款基于單片機的能動態(tài)監(jiān)測、實時顯示、儲存瓦斯壓力數(shù)據(jù)并可將數(shù)據(jù)上傳監(jiān)控系統(tǒng)的智能化瓦斯壓力測定儀[1]。宋廣東等設(shè)計了一種基于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)并具有溫度補償?shù)男滦凸饫w光柵瓦斯壓力傳感器，該傳感器避免了溫度因素的干擾，提高了結(jié)果的準確性[2]。張登攀等為了降低因誤差等因素造成的影響并利于多點分布測量提出一種基于彈性膜片的光纖光柵瓦斯壓力傳感器設(shè)計方案[3]。蘇子康等以51單片機為核心開發(fā)了瓦斯突出應急處理系統(tǒng)并討論瓦斯涌出及突出預測中瓦斯傳感器與壓力傳感器配合應用的作用[4]。魏世明等在光纖光柵傳感原理的基礎(chǔ)上設(shè)計實現(xiàn)了一種基于圓柱結(jié)構(gòu)的只感受支承壓力變化的傳感器[5]。

1.2 隨鉆測量技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀

表1 國內(nèi)外隨鉆測量技術(shù)發(fā)展一覽[6-18]

周策，陳文俊提出了一種既可滿足傳輸并存儲數(shù)據(jù)需求又可優(yōu)化因電纜而造成的通信問題的存儲式連續(xù)測斜儀[19]。單片機因其能滿足實現(xiàn)測量儀器體積更小、更方便攜帶、更容易上手操控的需求使其成為測控系統(tǒng)的首選最佳平臺[20]。因存儲式測量方法需要在鉆機停止狀態(tài)時才能使用且大多數(shù)測量儀器需要二次下鉆后才能進行測量工作，無形當中使測量時間和復雜度都提升了[21]。鉆孔軌跡繪制受井下惡劣條件、電磁干擾及傳感器自身因素影響較大，并且隨著需求的進一步多樣化、規(guī)范化使得對儀器的精度和穩(wěn)定性要求日趨嚴格[22]。

1.3 信號遠距離傳輸技術(shù)的發(fā)展和應用現(xiàn)狀

李濤等介紹了一種基于CAN技術(shù)既可解決遠距離信號傳輸也可提升系統(tǒng)可靠、實時、靈活性的方案[23]。王華東通過供電方式、電纜直徑、供電電壓等方面進行計算解釋，最終確定滿足遠距離傳輸需求的傳感器數(shù)量[24]。李艷娟等為提高遠距離傳輸可靠性提出一種在轉(zhuǎn)位機構(gòu)上處理數(shù)據(jù)后再發(fā)送至控制盒的改進設(shè)計方案[25]。趙哲謙等通過瓦斯傳感器、RS485總線及以太網(wǎng)等技術(shù)手段設(shè)計了一套千米鉆場瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)并實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠距離傳輸[26]。

從以上可以看出，對于瓦斯傳感測壓裝置而言集中在新型瓦斯傳感器的研制、測壓裝置與常規(guī)鉆具連接進行原位測量的方式研究上；對于隨鉆測量技術(shù)而言國內(nèi)外均研發(fā)出了有線和無線傳輸?shù)碾S鉆測量系統(tǒng)能夠?qū)y量的數(shù)據(jù)實時傳輸并可以對數(shù)據(jù)進行顯示、存儲；對于信號遠距離傳輸技術(shù)而言集中在使用CAN總線通信協(xié)議和RS485總線通信協(xié)議通過電纜進行信號的遠距離傳輸研究。

綜上所述前人對瓦斯傳感測壓、隨鉆測量技術(shù)、信號遠距離傳輸技術(shù)進行了大量研究，但沒有將定向鉆機與瓦斯壓力測定有機結(jié)合的相關(guān)研究。本文在已有研究的基礎(chǔ)上，開展定向鉆孔內(nèi)置瓦斯壓力測試系統(tǒng)設(shè)計，可解決超遠距離(數(shù)百米)煤層瓦斯壓力快速高效原位測定的問題，可為全國類似條件下的瓦斯治理提供參考。

2 需求分析

2.1 瓦斯壓力傳感器需求

(1) 實際需求：所適用的壓力傳感器將使用在煤礦井下深孔鉆孔(鉆孔孔深≥100 m)之中，用來測量煤層瓦斯壓力，單點單路采集數(shù)據(jù)；

尺寸大?。焊鶕?jù)實際情況配套使用外徑73 mm，內(nèi)徑53 mm的鉆桿，鉆桿內(nèi)測量儀器應分為兩部分，靠近孔口部分為通信測量探管，主控模塊、載波變換模塊、測斜模塊、電源模塊及通信模塊安裝在通信測量探管中用以完成與上位機的數(shù)據(jù)通信、鉆孔軌跡測量以及AD采樣；靠近孔底部分為瓦斯壓力探管，其中只有瓦斯壓力傳感器用以完成瓦斯壓力參數(shù)的測量。兩部分通過多芯連接器進行電氣連接。探管底端應留有測試孔底氣體壓力的傳感氣孔，由底端支撐密封環(huán)實現(xiàn)探管的支撐和壓力腔體的密封。

防爆標準：ExibI，本安防爆I類(煤礦)；

量程：0～2.0 MPa。

(2) 裝置連接：瓦斯壓力傳感器能夠搭載在煤礦千米定向鉆機的中心通纜鉆桿之上，能安全可靠的測定采集鉆孔內(nèi)的瓦斯壓力數(shù)據(jù)，由中心通纜鉆桿對傳感器進行電源和數(shù)據(jù)傳輸，由孔口監(jiān)視器提供電源并且顯示并保存壓力傳感器所提供的數(shù)據(jù)。

2.2 探管設(shè)計需求

(1) 功能需求：鉆孔瓦斯壓力測量探管負責采集鉆頭姿態(tài)參數(shù)和鉆孔內(nèi)瓦斯壓力數(shù)據(jù)并上傳礦用防爆計算機。其中探管測斜功能的工作流程與現(xiàn)有探管相同，采用現(xiàn)有軌跡測量軟件；探管壓力測量功能的工作過程，主要由上位機軟件控制，在接收到上位機測量信號后，即時采集壓力傳感器模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號上傳，再等待下一次測量信號。

(2) 結(jié)構(gòu)需求：探管與現(xiàn)有探管結(jié)構(gòu)類似，安裝在無磁外管內(nèi)部。為確?？變?nèi)瓦斯不能從無磁外管內(nèi)部泄露，必須將探管與無磁外管之間的環(huán)空進行密封；由于氣體壓力傳感器的氣體接觸端面向孔底，為避免孔內(nèi)煤渣封住或破壞接觸薄膜需設(shè)計保護結(jié)構(gòu)；外管前端需有替代鉆頭的結(jié)構(gòu)，既便于二次下鉆又便于不通水情況保護氣體壓力傳感器有效與孔底瓦斯相通測量孔底瓦斯壓力。

2.3 通信系統(tǒng)設(shè)計需求

(1) 探管部分：在接收到上位機測定瓦斯壓力指令后，探管中的軟件和控制電路系統(tǒng)能夠準確能夠?qū)⑼咚箟毫鞲衅鬏敵龅哪M信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并能對采集到的信號進行放大、處理，通過載波變換將探管中控制電路的輸出信號加載到通信電纜上進行傳輸，最終實現(xiàn)穩(wěn)定、準確、可靠地將信號遠距離傳輸?shù)娇卓诒O(jiān)視器。

(2) 通信電纜部分：通纜鉆桿能夠進行數(shù)據(jù)傳輸，是因其內(nèi)部有一根通信電纜，可以進行電源和信號傳輸；利用原來的傳輸系統(tǒng)傳輸煤層瓦斯壓力數(shù)據(jù)，選用合適的電氣連接方式、通信協(xié)議標準及變送器進行信號遠距離傳輸，保證傳輸信號的穩(wěn)定性、可靠性。

(3) 上位機部分：為實現(xiàn)鉆孔瓦斯壓力測量的功能，上位機的主程序需要增加瓦斯壓力測定模塊，可設(shè)置定時向探管發(fā)送壓力測量命令并接收、存儲和顯示壓力測量數(shù)據(jù)，采用Win10操作系統(tǒng)，通過串口方式與底層系統(tǒng)通信。

3 探管設(shè)計綱要

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計

裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。靠近孔口部分為封孔鉆桿，靠近孔底部分為測量儀器。封孔鉆桿和測量儀器外管通過螺紋連接，電氣信號通過通纜接頭連接。封孔鉆桿上端通過通纜接頭和通纜鉆桿連接。

圖1 探管結(jié)構(gòu)連接示意圖

儀器由兩部分組成，上端部分為通信測量探管，完成與孔口計算機的數(shù)據(jù)通信和鉆孔軌跡測量；下端部分為瓦斯測量探管，完成封孔與瓦斯參數(shù)的測量。兩部分探管共用一個外殼，兩部分探管通過多芯連接器進行電氣連接。

探管由固定環(huán)輔助居中安裝在外管中間。探管底端留有測試孔底氣體壓力的傳感氣孔，由底端支撐密封環(huán)實現(xiàn)探管的支撐和壓力腔體的密封。

3.2 探管PCB設(shè)計

探管主控模塊PCB結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。探管內(nèi)部與電路相關(guān)的模塊主要由五部分組成，載波變換模塊、主控模塊、瓦斯壓力傳感器、電源模塊、測斜模塊。載波變換模塊負責通過通纜鉆桿與上位機進行載波通信，主控模塊負責控制探管的開關(guān)控制和數(shù)字信息的轉(zhuǎn)換，瓦斯壓力傳感器負責采集孔底瓦斯壓力，測斜模塊負責鉆桿的行進軌跡，在載波功率不足以滿足瓦斯壓力傳感器的功耗情況下，需要電源模塊，為瓦斯壓力傳感器供電。

圖2 探管主控模塊PCB示意圖

3.3 工業(yè)設(shè)計

探管的各功能模塊由外部殼體以及安裝在殼體內(nèi)部的壓力測量模塊、封孔模塊、氣體填充模塊以及電路和通信測斜模塊組成。壓力測量模塊包括內(nèi)置的瓦斯壓力傳感器和氣體網(wǎng)罩；封孔模塊包括封孔膠囊；氣體填充模塊包括位于鉆孔孔口位置的氣壓泵、壓力表、第一氣體通道和第二氣體通道；電路及通信測斜模塊包括芯管和芯管內(nèi)螺紋接頭，芯管內(nèi)的導線為瓦斯壓力傳感器、通信測斜的傳感器供電和傳輸數(shù)據(jù)。鉆進過程中，通信測斜探管負責采集鉆頭姿態(tài)參數(shù)并上傳到上位機；上位機負責控制、接收、顯示和存儲鉆孔軌跡變化；當鉆進方向需要調(diào)整時，可以通過定向鉆機回轉(zhuǎn)鉆柱以調(diào)整液動螺桿馬達彎頭朝向來實現(xiàn)特定方向鉆進。瓦斯抽采孔施工完畢后，退鉆排渣，卸下定向鉆機鉆頭到上無磁鉆桿間的器件。然后將包括通信測量探管和瓦斯壓力測量探管的探管安裝在通纜鉆桿上二次下鉆如圖3所示設(shè)備進入孔底，其中，封孔膠囊在不充氣狀態(tài)下，通過固定在通纜鉆桿上進入孔底。到達測試位置后，打開氣瓶的閥門2，往鉆孔內(nèi)注氣，注氣完成后保持孔內(nèi)瓦斯壓力穩(wěn)定；開啟氣瓶的閥門1，高壓氣體通過水便和通纜，以4 MPa的壓力注入封孔膠囊，當壓力保持穩(wěn)定時，封孔完成，孔底形成密閉的測壓氣室。瓦斯通過氣體網(wǎng)罩的孔洞進入瓦斯壓力測量裝置的腔體內(nèi)，壓力測量探管在接收到上位機測量信號后，即時采集壓力信息，壓力傳感器模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號上傳，再等待下一次測量信號。壓力測量探管通過通纜鉆桿與上位機進行通信，將采集到的孔底壓力傳輸?shù)缴衔粰C顯示。當孔口監(jiān)視器界面顯示瓦斯壓力值達到平衡時，測壓結(jié)束。需要退鉆時通過定向鉆機進行，使用的通纜鉆桿3米一根，通纜鉆桿間通過螺紋連接，退鉆時將通纜鉆桿一根根卸下即可。

圖3 探管工業(yè)設(shè)計圖

4 通信系統(tǒng)設(shè)計綱要

瓦斯壓力測量探管中傳感器測量的數(shù)據(jù)信號、各類儀器的相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)信號均經(jīng)主控模塊處理后經(jīng)載波變換模塊將數(shù)字信號加載到通信電纜中，通過RS485通信協(xié)議進行傳輸，傳送到上位機后經(jīng)載波變換模塊將通信電纜中傳輸?shù)男盘栟D(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并進行接收、存儲和顯示壓力測量數(shù)據(jù)。

4.1 探管電路設(shè)計

探管電路框圖如圖4所示。探管控制電路結(jié)構(gòu)由以STM32芯片及供電模塊、晶振電路、復位電路、啟動配置電路、下載端口電路所構(gòu)成的最小系統(tǒng)電路作為主控模塊、信號調(diào)制解調(diào)電路作為載波變換模塊、三軸加速度傳感器和三軸磁傳感器作為測斜模塊、南京高華的GPD(60)礦用本安型壓力變送器作為瓦斯壓力傳感器模塊、電源電路作為電源模塊及RS485通信電路組成。

圖4 探管電路框圖

其中通過中心通纜鉆桿將電力傳輸?shù)奖举|(zhì)安全型電源電路中，經(jīng)過處理后為各工作模塊提供電力保障，保障各模塊安全穩(wěn)定運行。測斜模塊負責獲得鉆頭姿態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)、瓦斯壓力傳感器模塊負責獲得瓦斯壓力數(shù)據(jù)并通過導線將鉆頭姿態(tài)參數(shù)和鉆孔內(nèi)瓦斯壓力數(shù)據(jù)信號傳入STM32的模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)化為可識別的數(shù)字信號，STM32的數(shù)模轉(zhuǎn)換器同樣也可將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號。信號調(diào)制解調(diào)電路將數(shù)字信號載波調(diào)制到通信電纜上以實現(xiàn)遠距離信號傳輸?shù)娇卓诒O(jiān)視器，也可實現(xiàn)將孔口監(jiān)視器的信號解調(diào)并傳輸?shù)街骺啬K中。RS485通信電路通過中心通纜的通信電纜實現(xiàn)測壓模塊、測斜模塊與孔口監(jiān)視器的通信連接，實現(xiàn)信息交互。

當封孔形成測壓密室后，上位機發(fā)送“啟動壓力測定”指令。主控模塊收到上位機的通信指令后，瓦斯壓力傳感器開始工作，待壓力平衡后，讀取瓦斯壓力傳感器的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)通過通信電纜傳輸?shù)缴衔粰C。當上位機中顯示的數(shù)據(jù)曲線變?yōu)槠椒€(wěn)，則上位機向主控模塊發(fā)送“測定結(jié)束”指令，主控模塊在收到指令后關(guān)閉瓦斯壓力傳感器，結(jié)束一個測定周期。

4.2 通信電纜

按傳感器的接線方式分有以下四種：二線制、三線制、四線制、五線制。受中心通纜鉆桿內(nèi)部只有一根導線的限制，無法使用除二線制以外的其他連接方式。最終瓦斯壓力傳感器與定向鉆機之間的電氣連接方式為“二線制”，二線制的兩個端子分別為“電源+”和“輸出+”，分別將導線與瓦斯壓力傳感器的兩個接線端連接后，既能使壓力傳感器正常運行也能實現(xiàn)測量探管與上位機間的信號傳輸。

4.3 上位機電路設(shè)計

上位機電路框圖如圖5所示。采用以STM32芯片及供電模塊、晶振電路、復位電路、啟動配置電路、下載端口電路所構(gòu)成的最小系統(tǒng)電路為主控模塊并結(jié)合RS485通信模塊、載波變換模塊、聲光報警模塊、顯示模塊、按鍵電路模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊及本質(zhì)安全型電源電路模塊組成上位機電路結(jié)構(gòu)。

圖5 上位機電路框圖

其中通過中心通纜鉆桿將電力傳輸?shù)奖举|(zhì)安全型電源電路中，經(jīng)過處理后為各工作模塊提供電力保障，保障各模塊安全穩(wěn)定運行。載波變換模塊實現(xiàn)將從測量探管傳輸來的載波信號進行濾波變換轉(zhuǎn)換為上位機電路可識別的信號，也可將上位機發(fā)出的控制信號進行載波變換加載到通信電纜上以實現(xiàn)對測量探管的控制。數(shù)據(jù)存儲模塊用于保存測量數(shù)據(jù)及記錄各設(shè)備工作日志。RS485通信模塊通過通信電纜實現(xiàn)測量探管與上位機之間的信息傳輸。上位機通過按鍵模塊將指令下達給測壓裝置、隨鉆測量裝置，并接受其返回的測量數(shù)據(jù)信號，通過數(shù)據(jù)處理及圖形顯示使數(shù)據(jù)可視化。如果遇到異常情況，觸發(fā)聲光報警模塊來聲光提示。

4.4 上位機軟件設(shè)計

軟件功能框圖如圖6所示，通過編程實現(xiàn)軟硬件間的聯(lián)系，能夠滿足用戶登錄軟件、操作控制、查看數(shù)據(jù)等需求。其中軟件登錄功能用于用戶登錄軟件系統(tǒng)、串口通信功能用于與底層系統(tǒng)進行通信實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收與測量指令的發(fā)送、數(shù)據(jù)處理功能用于將接收到的數(shù)據(jù)進行圖形顯示和數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)回放功能用于歷史數(shù)據(jù)的回放查詢。

圖6 上位機軟件功能框圖

5 對比分析

從鉆孔深度、測壓巷道、塌孔、鉆孔密封難易及鉆孔重復利用五方面進行對比，對比結(jié)果見表2。

表2 傳統(tǒng)測壓方法與新方法對比

從經(jīng)濟性來說：采用傳統(tǒng)測壓方法需要先掘進底板行到達測壓地點附近，然后向煤層鉆孔測壓，而底板巖巷工程量大，掘進速度慢；巖石量給礦井運輸、提升及地面環(huán)保工作帶來新的困難，給礦井正常生產(chǎn)帶來新的問題；成本費用高。而采用定向鉆孔內(nèi)置原位瓦斯壓力測定系統(tǒng)進行煤層瓦斯壓力測定則不需要掘進巖巷，不需要矸石治理，可以節(jié)省挖掘巖巷、矸石運輸、矸石治理、地面環(huán)保等方面的費用，節(jié)約成本。

從安全性來說：傳統(tǒng)測壓方法只能在巷道中就近向煤層鉆孔測定瓦斯壓力，沒有巷道就無法在所需的測壓地點測定瓦斯壓力，而在巷道掘進過程中可能會發(fā)生瓦斯超限、瓦斯預警事故，形成了安全隱患。而采用定向鉆孔內(nèi)置原位瓦斯壓力測定系統(tǒng)進行煤層瓦斯壓力測定鉆孔距離遠，控制范圍廣，可有效消除煤層遠端的安全隱患。

從測壓效率來說：傳統(tǒng)測壓方法只能等掘進好測壓巷道之后才能進行后續(xù)瓦斯壓力測定工作，掘進巷道需要幾個月的時間，傳統(tǒng)測壓方法多采用被動測壓法，瓦斯壓力平衡和觀測時間較長，觀測時間一般需20～30天。測壓點位置距離巷道等采動區(qū)距離短，可能受采動影響使得圍巖裂隙發(fā)育，容易造成塌孔，并且需要退鉆之后重新將測壓裝置安裝到鉆桿并送至孔底測壓氣室邊緣，反復鉆孔，鉆孔密封難度大，工作量繁復，從而影響瓦斯壓力測定結(jié)果的準確性，降低測壓效率。而采用定向鉆孔內(nèi)置原位瓦斯壓力測定系統(tǒng)施工不需要掘進巖巷、鉆孔直徑大、施工速度快、工程量小、可以施工多個分支孔測定多組數(shù)據(jù)、不易受采動影響造成塌孔、鉆孔密封性好、瓦斯壓力平衡和觀測時間短、提升測壓效率。

6 結(jié)論

(1) 從需求分析入手，研究了瓦斯壓力測定探管的PCB設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工業(yè)設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)采集鉆頭姿態(tài)參數(shù)和瓦斯壓力數(shù)據(jù)并上傳到上位機并接受上位機的指令控制。

(2) 系統(tǒng)以通信電纜為傳輸媒介，瓦斯壓力傳感器與定向鉆機之間的電氣連接方式為“二線制”，通過載波變換模塊將數(shù)字信號加載到通信電纜上以RS485協(xié)議進行遠距離傳輸。

(3) 根據(jù)需求，優(yōu)化了上位機的軟硬件設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)控制、接收、顯示和存儲鉆孔軌跡和瓦斯壓力變化。

(4) 通過從經(jīng)濟性、安全性、測壓效率三方面對傳統(tǒng)測壓方法與定向鉆孔內(nèi)置原位瓦斯壓力測定系統(tǒng)進行比較，新方法有成本低、安全系數(shù)高、鉆孔利用率高、測壓時間短、效率高等優(yōu)點，為后續(xù)的系統(tǒng)集成打下良好基礎(chǔ)。

(5) 目前該系統(tǒng)只能用于測定煤層瓦斯壓力參數(shù)，其他參數(shù)尚不能完成測定，可后續(xù)優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計，以實現(xiàn)多種參數(shù)測定；上位機可后續(xù)增設(shè)網(wǎng)絡(luò)模塊，以實現(xiàn)上位機可將測定的數(shù)據(jù)上傳至服務器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)參數(shù)共享，更好地推動鉆探裝備智能化、信息化建設(shè)。