宗謹(jǐn)

(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(dāng)前是一個(gè)科技技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用時(shí)代,我國(guó)地質(zhì)勘探行業(yè)建設(shè)發(fā)展要與時(shí)俱進(jìn),跟上時(shí)代前進(jìn)的腳步。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)將先進(jìn)的微電子技術(shù)與機(jī)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(shì)特征是較強(qiáng)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(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)需求。在地質(zhì)勘探工作中,勘探人員需要綜合運(yùn)用不同方法去完成對(duì)不同地質(zhì)情況的科學(xué)勘察與探測(cè)工作,明確地質(zhì)的基礎(chǔ)類型,并準(zhǔn)確計(jì)算統(tǒng)計(jì)出各項(xiàng)具體參數(shù)和相關(guān)數(shù)據(jù)。通過(guò)將機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在地質(zhì)勘探中,能夠促進(jìn)各個(gè)工作環(huán)節(jié)順利的進(jìn)行,輔助地質(zhì)勘探人員準(zhǔn)確獲取掌握到真實(shí)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(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析

當(dāng)前市場(chǎng)上機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)包括了以下幾方面內(nèi)容:(1)智能化發(fā)展趨勢(shì)?；谖覈?guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的不斷完善發(fā)展,社會(huì)各界人士開(kāi)始高度關(guān)注到機(jī)械智能化技術(shù)的創(chuàng)新研究工作,基于先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)輔助下,為我國(guó)大力發(fā)展機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)科學(xué)有效開(kāi)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(guò)合理利用先進(jìn)計(jì)算機(jī)設(shè)備準(zhǔn)確錄入相關(guān)程序指令,促使該機(jī)械數(shù)字設(shè)備能夠有效識(shí)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(guò)將智能化的機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)與勘探作業(yè)有機(jī)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(jì)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(jìn)展。(2)開(kāi)放式發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)正朝著開(kāi)放式的方向不斷發(fā)展,在市場(chǎng)上開(kāi)放式機(jī)電一體化數(shù)控系統(tǒng)實(shí)質(zhì)是指機(jī)電一體化數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)放能夠全面運(yùn)行于平臺(tái)上,科學(xué)高效服務(wù)于終端用戶和機(jī)床生產(chǎn)商,并全面提升各項(xiàng)數(shù)字控制服務(wù)功能水平,促進(jìn)我國(guó)各式各樣開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)水平的不斷提高,最終出現(xiàn)更多具有鮮明個(gè)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(lái)開(kāi)放式機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的研究重點(diǎn)會(huì)是運(yùn)行平臺(tái)、功能軟件、通信規(guī)范等內(nèi)容,通過(guò)將開(kāi)放式機(jī)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(duì)勘探作業(yè)的遠(yuǎn)程操控,方便各項(xiàng)數(shù)據(jù)的傳遞共享和安全儲(chǔ)存。(3)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展已經(jīng)離不開(kāi)先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),人們無(wú)時(shí)無(wú)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(huì)給社會(huì)民眾日常工作生活創(chuàng)造出更多的便利之處。因此,我國(guó)機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)也會(huì)朝著網(wǎng)絡(luò)化方向不斷深入發(fā)展。機(jī)電一體化數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行離不開(kāi)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(duì)數(shù)控設(shè)備的管理,實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)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(guò)程中,機(jī)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(kāi)各項(xiàng)實(shí)踐操作。

2 機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在地質(zhì)勘探工作中的實(shí)踐應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 系統(tǒng)整體技術(shù)

系統(tǒng)整體技術(shù)實(shí)質(zhì)是指在機(jī)電一體化數(shù)控設(shè)備運(yùn)營(yíng)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(chǎng)和角度展開(kāi)對(duì)系統(tǒng)整體的深入研究工作,完成對(duì)機(jī)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(yùn)行價(jià)值作用,幫助地質(zhì)勘探人員更加順利展開(kāi)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(jì)機(jī)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(yùn)行狀況及時(shí)調(diào)整,確保能夠有效保障系統(tǒng)的整體功能,推動(dòng)各個(gè)工作環(huán)節(jié)有條不紊地進(jìn)行。

2.2 信息技術(shù)

在機(jī)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(dāng)?shù)刭|(zhì)勘探單位工作人員在進(jìn)行實(shí)踐地質(zhì)勘探工作時(shí),需要依賴于機(jī)電一體化數(shù)控系統(tǒng)的信息技術(shù)完成對(duì)地質(zhì)數(shù)據(jù)信息的有效采集和傳遞[2],并對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息展開(kāi)科學(xué)計(jì)算統(tǒng)計(jì)工作,這樣一來(lái)工作人員就可以根據(jù)實(shí)際情況充分掌握了解到系統(tǒng)整體運(yùn)行狀況。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)某方面問(wèn)題時(shí),工作人員就需要在第一時(shí)間圍繞問(wèn)題進(jìn)行分析解決,采取有效控制管理措施,確保系統(tǒng)內(nèi)各項(xiàng)機(jī)電數(shù)控設(shè)備能夠安全穩(wěn)定的持續(xù)運(yùn)行。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)內(nèi)所安裝運(yùn)用的設(shè)備在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中會(huì)直接被系統(tǒng)命令信息所控制。

2.3 機(jī)械技術(shù)

機(jī)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(jī)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求和發(fā)展情況,適當(dāng)加大對(duì)各項(xiàng)技術(shù)與設(shè)備的投資引進(jìn)力度,促使機(jī)械數(shù)控設(shè)備與機(jī)電一體化相互之間能夠更好的協(xié)調(diào)與配合[3],實(shí)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(yùn)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(yùn)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)時(shí)加強(qiáng)對(duì)機(jī)械技術(shù)的管理維護(hù)工作,安排專業(yè)人員定期檢修維護(hù)機(jī)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(shí)踐勘探工作要求。

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

3.1 全液壓巖芯鉆機(jī)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(rèn)識(shí)到機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用需要合理運(yùn)用到各項(xiàng)先進(jìn)的機(jī)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(chǎng)勘探工作。比如,全液壓巖芯鉆機(jī)設(shè)備的合理運(yùn)用通過(guò)采用先導(dǎo)控制方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備負(fù)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(zhǔn)確性,該項(xiàng)機(jī)電一體化數(shù)控設(shè)備是當(dāng)前我國(guó)地質(zhì)勘探領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的一項(xiàng)機(jī)電設(shè)備產(chǎn)品。全液壓巖芯鉆機(jī)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(duì)非金屬與金屬礦床的勘探工作目標(biāo)。除此之外,全液壓巖芯鉆機(jī)還適用于對(duì)各大水井、地?zé)峋约懊簹獾鹊刭|(zhì)勘探工作,該項(xiàng)設(shè)備最為顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)就是操作簡(jiǎn)單方便,結(jié)構(gòu)較為緊湊[4],其動(dòng)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(wú)疑能夠方便繩索和其他相關(guān)機(jī)具的平穩(wěn)運(yùn)行。全液壓巖芯鉆機(jī)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(qiáng)度。

全液壓巖芯鉆機(jī)在地質(zhì)勘探工作中的應(yīng)用技術(shù)特點(diǎn)包括了以下幾方面內(nèi)容:(1)鉆進(jìn)程序自動(dòng)化。其能夠基于鉆探數(shù)據(jù)庫(kù)輔助應(yīng)用下,對(duì)不同深度地層展開(kāi)實(shí)際鉆進(jìn)參數(shù)、鉆頭類型、泥漿配方性能的優(yōu)化調(diào)整工作?，F(xiàn)場(chǎng)操控人員只需要控制按下設(shè)備按鈕,就能夠促使該項(xiàng)設(shè)備裝置根據(jù)相關(guān)設(shè)備號(hào)的參數(shù)自動(dòng)化展開(kāi)地質(zhì)表層鉆井作業(yè)活動(dòng)。(2)鉆桿自動(dòng)化裝卸。全液壓巖芯鉆機(jī)的全部鉆桿配件都被設(shè)置在鉆桿盒里面,在對(duì)應(yīng)的自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)作下,能夠有效實(shí)現(xiàn)鉆桿裝卸的自動(dòng)化操作,無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)工作人員進(jìn)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(dòng)化操作。由于全液壓巖芯鉆機(jī)具備了鉆桿自動(dòng)化裝卸功能,這樣就可以同時(shí)促使鉆具孔口完成自動(dòng)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(lái)。(4)液壓系統(tǒng)故障診斷。在全液壓巖芯鉆機(jī)設(shè)備上安裝了大量先進(jìn)傳感器裝置,這些傳感器的運(yùn)行使用能夠幫助勘探人員及時(shí)準(zhǔn)確掌握了解到液壓系統(tǒng)各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù),從而科學(xué)系統(tǒng)地根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況完成對(duì)潛在故障問(wèn)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(shì),不僅適用于對(duì)地?zé)?、石油以及地下水等勘探作業(yè),還可以有效應(yīng)用在礦產(chǎn)、活斷層、地震評(píng)級(jí)與環(huán)境、地殼構(gòu)造等勘探內(nèi)容中。伴隨著我國(guó)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(jìn)步,該項(xiàng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用在社會(huì)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(chǎng)和二次磁場(chǎng)進(jìn)行了有效分離,只需要展開(kāi)對(duì)純二次場(chǎng)的觀測(cè)作業(yè)。當(dāng)?shù)刭|(zhì)勘探人員在運(yùn)用瞬變電磁儀進(jìn)行勘探活動(dòng)時(shí),其能夠促使FEM中的主要噪音自動(dòng)化被有效消除,并且各項(xiàng)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(shí)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(wú)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(cè)量工作,為地質(zhì)勘探人員提供準(zhǔn)確完善的勘探數(shù)據(jù)信息,并且還有利于對(duì)各項(xiàng)資料信息的科學(xué)解釋。與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比較,我國(guó)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(jìn)該項(xiàng)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(xiàng)技術(shù),確保其能夠?yàn)槲覈?guó)地質(zhì)勘探工程建設(shè)提供更好服務(wù)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,要想保障我國(guó)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(jī)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(xiàng)技術(shù)在地質(zhì)勘探過(guò)程的重要作用。地質(zhì)勘探單位通過(guò)結(jié)合實(shí)際勘探要求和發(fā)展情況,合理引進(jìn)應(yīng)用各項(xiàng)先進(jìn)機(jī)械技術(shù)與設(shè)備,并加強(qiáng)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(yùn)行的安全可靠性,為企業(yè)單位創(chuàng)造出更多社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,并推動(dòng)我國(guó)機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)發(fā)展。