專利名稱：用于鉆巖機的自適應(yīng)用戶界面的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉆巖機或其控制單元中的用戶界面的配置。
技術(shù)背景鉆巖活動包含多個步驟，例如鉆臂定位、移動進(jìn)給梁抵靠于巖石、打眼、加速進(jìn)入(ramp)、全功率鉆探、磨光、反向沖鉆以及使 進(jìn)給梁從巖石反向。這些步驟區(qū)別很大，而且藉由一些儀表，有大量 不同的信息提供給操作者。對于對鉆探活動監(jiān)控和控制的操作者而言， 管理這些輸入信息流并不容易。鉆巖機可包含多個能夠同步鉆探的鉆 臂，也就是說可進(jìn)行多個鉆探活動。即使鉆探可結(jié)合到自動控制中， 但是如果需要的話，則操作者仍然不得不監(jiān)控多個不同鉆探活動的進(jìn) 展。因此，鉆巖機的用戶界面包含多個儀表或以其他方式表現(xiàn)的信息 源，它們顯示了有關(guān)每個鉆探活動的當(dāng)前信息。除了常規(guī)的分離式儀 表外，還可使用圖形化用戶界面，其中顯示了測量信息，例如以儀表 的形式顯示在顯示器上。公布JP10306676公開了一種自動鉆巖機，其 具有用來檢測鉆巖工作狀態(tài)的檢測裝置，以及用于存儲鉆巖數(shù)據(jù)并根 據(jù)來自檢測裝置接收到的數(shù)據(jù)和鉆巖數(shù)據(jù)而控制鉆巖操作的自動控制 裝置?？刂蒲b置具有用于輸入關(guān)于可鉆探部分的信息的顯示輸入裝置。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種用于鉆巖機的新型且改進(jìn)的用戶界面。 本發(fā)明的目的通過一種控制裝置、 一種鉆巖機和一種計算機程序產(chǎn)品 得以實現(xiàn)，它們的特征在于獨立權(quán)利要求中所列出。某些優(yōu)選的實施 例在從屬權(quán)利要求中描述?，F(xiàn)在已開發(fā)出適應(yīng)鉆巖情況的自適應(yīng)用戶界面。鉆巖機或其控制 單元的顯示器的至少一些視圖的部分可指定給隨著鉆巖情況變化的信 息源，并且至少一個信息源的定義設(shè)定為在控制裝置中鉆巖情況特定 的，與該信息源相關(guān)的信息將在所述鉆巖情況時顯示出來。對鉆巖活 動的工作階段進(jìn)行檢查，并且根據(jù)所述定義選擇適合用于所述階段的 信息源。在顯示器的所述部分中，與所述至少一個所選信息源相關(guān)的 信息在鉆巖階段的執(zhí)行過程中被顯示出來。信息源通常是指為鉆巖機 的顯示器上的顯示提供信息的實體，例如從鉆巖機的某些傳感器提供 測量數(shù)據(jù)的處理器。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，工作階段的定義和/或信息源的選擇可以 配置成例如響應(yīng)從鉆探過程管理中鉆探階段轉(zhuǎn)變的指示。因此，對于不同的鉆巖情況，可存儲鉆巖階段特定定義，在此基 礎(chǔ)上，可以確定適合用于當(dāng)前情況的信息源，用于每個鉆巖階段?？?向操作者僅提供對于鉆巖階段必要的信息，這樣實質(zhì)上改進(jìn)了可用性。 此外，顯示器的布置可以調(diào)整，以便最適合所述工作狀態(tài)，例如，當(dāng) 前必要信息，例如操作者修改的鉆探計劃可限定在主窗口中顯示。相 應(yīng)地，用戶界面與這個操作情況相適應(yīng)。


本發(fā)明的某些具體實施例將在附圖中進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中 圖1為鉆巖機的示意性圖示；圖2a和2b表示用于鉆巖機的控制系統(tǒng)的一些操作單元； 圖3a和3b圖示了一些顯示器的配置； 圖4表示根據(jù)一個實施例的方法；以及 圖5a和5b顯示用戶界面的某些示例。在附圖中，為了清晰起見，本發(fā)明的某些實施例以簡化的方式顯示出。在附圖中，相同的部分使用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示。
具體實施方式
圖1圖示了鉆巖機。應(yīng)注意的是，本發(fā)明的應(yīng)用并不限于任何特 定的鉆巖機。本發(fā)明也可用于遙控的鉆巖機，例如其中鉆巖機的控制 裝置的一部分被放置在地面之上的獨立監(jiān)控室內(nèi)。這樣做，本發(fā)明至 少部分特征因此可結(jié)合位于鉆巖機外部的用戶界面來實施。圖1所示的鉆巖機1可包含活動支架2，其中設(shè)置了一個或多個鉆臂3。鉆臂3可由一個或多個吊桿部分3a、 3b組成，它們可互相連 接起來并且以允許鉆臂3能沿著不同方向任意移動的方式、通過接頭4 而與支架2相連接。此外，每個吊臂3的自由端均可包含鉆探單元5， 其可包含進(jìn)給梁6、進(jìn)給裝置7、巖石鉆探部分8、和最外端包含鉆頭 9a的工具9。鉆巖部分8可通過相對于進(jìn)給梁6的進(jìn)給裝置7移動， 其移動方式允許在向巖石10鉆探的過程中使工具9進(jìn)給。鉆巖部分8 可包含向工具9供應(yīng)沖擊脈沖的撞擊裝置，并且進(jìn)一步包含用于使工 具9圍繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置。鉆巖機1包含控制鉆探的鉆巖 控制系統(tǒng)11。鉆巖控制系統(tǒng)11可向移動鉆臂3的致動器和影響鉆探活 動的執(zhí)行的其他致動器發(fā)送指令。此外， 一個或多個傳感器12可設(shè)置 與鉆臂3的接頭4相連，并且一個或多個傳感器13可設(shè)置到鉆探單元 5上。從傳感器12、 13獲得的測量數(shù)據(jù)可被傳輸?shù)娇刂蒲b置11，其可 使用這些測量數(shù)據(jù)來確定鉆探單元5的位置和方向，以用于控制目的。 鉆探控制系統(tǒng)11可適合用來將鉆探單元5的位置看作為鉆頭9a的位 置和工具9的縱向軸線的方向。應(yīng)注意的是，鉆探控制系統(tǒng)ll可由多 個子系統(tǒng)組成，并且可包含多個控制單元，如下列實施例所述。圖2a表示鉆巖機1的控制裝置的一些操作單元，其中操作單元可 位于鉆巖機1中，或者定位在可能的獨立監(jiān)控室中?？刂茊卧?00可 以是圖1所示通常的鉆探控制系統(tǒng)11的一部分，.或者處在單獨用戶界 面控制系統(tǒng)中，且其至少控制顯示器202。因此，.控制單元200控制了鉆巖機1至少某些其他操作單元的操作，并且成為鉆巖機1的控制系統(tǒng)的一部分。鉆巖機l的用戶界面包含輸入裝置204和顯示器202。此 外，用戶界面可包含其他部分，例如擴(kuò)音器。輸入裝置204可以是從 用戶接收輸入的任意裝置或若干裝置的組合，例如鼠標(biāo)、球形控制器、 觸摸屏和/或操縱桿。圖2a所示的裝置還包含數(shù)據(jù)傳輸單元208，其用 于控制單元和至少一個外部數(shù)據(jù)傳輸單元之間的數(shù)據(jù)傳輸。例如，數(shù) 據(jù)傳輸單元208可用來從傳感器12、 13接收測量數(shù)據(jù)并將控制數(shù)據(jù)傳 輸給鉆探單元5。所述裝置的內(nèi)部控制可利用一些合適的總線技術(shù)。鉆 巖機1還可以無線通信，在該情況中，所述裝置1包含無線收發(fā)器。 所述裝置1還包含存儲器206，在其中可存儲例如用來控制控制單元 200的計算機程序代碼和/或用于控制鉆巖機1的不同設(shè)定和采用的數(shù) 據(jù)。在鉆巖機1或外部監(jiān)控室的處理單元中執(zhí)行的計算機程序代碼可 使控制系統(tǒng)操縱控制單元200實施特別是與多階段鉆巖活動的控制有 關(guān)的動作，其一些實施例結(jié)合圖2b、 3a、 3b、 4、 5a和5b在下文說明。 這些功能可以例如作為特定應(yīng)用實施，其進(jìn)行顯示器的信息源的選擇 和其信息的顯示。對于本發(fā)明的功能，也可使用硬件方案或軟件和硬 件方案的結(jié)合來實現(xiàn)。影響鉆巖機1操作的信息和計算機程序代碼可 以用獨立的存儲裝置存儲起來，并且可經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)酱鎯ζ?06,用 來實現(xiàn)控制單元200的操作。圖2a顯示了控制用戶界面的操作和至少控制顯示器202的控制單 元200。控制單元200還可設(shè)置用來執(zhí)行其他的控制功能。應(yīng)注意的是， 鉆巖機1可包含多個用于不同目的的控制單元。圖2b圖示了可組成圖1中所示的鉆探控制系統(tǒng)11的鉆巖機1的 控制系統(tǒng)構(gòu)造。鉆巖機1的控制系統(tǒng)可包含多個具有獨立控制單元的 子系統(tǒng)270a、 270b。在圖2b所示的控制單元示例中，獨立的鉆探單元 特定控制處理器或控制機組270a， 270b可通過這樣方式設(shè)置用于每個鉆臂或其他類型的鉆探單元，即通過獨立的數(shù)據(jù)處理裝置來控制和監(jiān) 測每一個鉆臂或其他類型的鉆探單元。在圖2b所示的系統(tǒng)中，不同的 控制單元可使用獨立的數(shù)據(jù)處理裝置來實現(xiàn)。每個鉆探單元特定控制處理器270a， 270b可包含特別用于控制鉆探單元移動的鉆臂控制單元 271a、 271b，和用于控制通過所述鉆探單元執(zhí)行鉆探的鉆探控制單元 272a、 272b。這些控制單元271a、 271b、 272a、 272b被進(jìn)一步連接到 合適的傳感器和/或闊(在圖2b中未顯示)上。對于系統(tǒng)管理，存在一 個單獨的系統(tǒng)控制單元260，其可用于例如管理、傳輸和報告鉆探方案 和鉆探順序。用戶界面控制單元250控制用戶界面并接收來自輸入裝 置(在圖2b中未顯示)的操作者的輸入。根據(jù)圖2a所示和下文，用 戶界面控制單元250可以是控制單元200，操作者輸入裝置204和顯示 器202與其相連。由獨立的控制機組和/或處理器270a、270g限定的信息被傳送到用 戶界面控制單元250，用戶界面控制單元250配置用來在顯示器上顯示 從這些單元接收到的信息。特別地，用于可在所述鉆探單元中執(zhí)行的 鉆探活動的工作階段狀態(tài)機可保留在鉆探單元特定的處理器270a、 270b中，即工作循環(huán)可根據(jù)預(yù)定的工作循環(huán)定義和/或來自用戶的指令 限定。處理器270a、 270b限定了傳輸?shù)接脩艚缑婵刂茊卧?50的工作 階段狀態(tài)數(shù)據(jù)。通過利用將在下文描述的功能，控制單元250可使用 接收到的狀態(tài)數(shù)據(jù)和預(yù)存儲的定義來選擇信息源，與其相關(guān)的信息將 在顯示器202上顯示。關(guān)于鉆探單元的不同部分的數(shù)據(jù)從每個鉆探單元處理器270a和 270b被傳輸?shù)接脩艚缑婵刂茊卧?50，其中大部分?jǐn)?shù)據(jù)被連續(xù)傳輸， 以實現(xiàn)實時操作。通過控制單元管理的那部分或者整體的一部分可以組成可動態(tài)選擇的信息源，其中數(shù)據(jù)從控制單元被傳輸?shù)接脩艚缑婵?制單元。信息源的性質(zhì)可以是收集和限定連續(xù)信息并且在鉆探單元特 定的處理器270a、 270b中執(zhí)行的的一個子過程。部分例子包括從鉆臂 控制單元271a、 271b獲得的接頭位置數(shù)據(jù)和從鉆巖機1測得的不同參數(shù)。從用戶界面控制單元250的角度說，控制系統(tǒng)的其他部分或向鉆巖機1的用戶界面提供必要信息的部分可以組成信息源。例如，系統(tǒng)控制單元260可向用戶界面單元250傳輸圖形管理和/或系統(tǒng)管理的視 圖，用戶界面單元250通過使用X-視窗，在顯示器202上將此視圖顯 示作為一個信息源。用戶界面控制單元250能夠設(shè)置X-視窗的位置和 大小，但是X-視窗內(nèi)的信息則由系統(tǒng)控制單元260控制。系統(tǒng)控制單 元260也可將其他有關(guān)鉆巖機1的通常信息傳輸?shù)接脩艚缑婵刂茊卧?250。相應(yīng)地，獨立的控制單元可通過一個輸入裝置204來控制，在這 種情況下，控制單元250將控制指令傳輸?shù)胶线m的控制機組270a和 270b，例如為了定位鉆臂，將控制指令傳輸?shù)疆?dāng)前由用戶控制的鉆臂 的控制裝置271a和271b。在這種情況下，輸入裝置204 (和控制單元) 的有關(guān)功能可以隨著運行情況和/或所要控制的目標(biāo)改變。用戶界面控 制裝置250中保留了有關(guān)當(dāng)前控制的目標(biāo)的信息；和有關(guān)利用輸入裝 置204而可選擇的功能的信息；或至少有關(guān)控制單元的信息，其中提 供給輸入裝置204的輸入被中繼到控制單元。或者，釆用不同的輸入 裝置204來管理不同的目標(biāo)，和/或其他控制單元連接到輸入裝置204 上?？刂茊卧?50、 260、 271a、 271b、 272a、 272b被連接到數(shù)據(jù)傳輸 總線280上，例如連接于基于CAN總線技術(shù)(控制器局域網(wǎng))的總線。 圖2b還用破折線290表示系統(tǒng)控制單元260和用戶界面控制單元250 之間的第二數(shù)據(jù)傳輸界面，其可以例如基于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。然而，對于理解本發(fā)明，并不需要對鉆巖機1的控制單元260、 271a、 271b、 272a、 272b進(jìn)行更詳細(xì)的描述?？刂葡到y(tǒng)，例如系統(tǒng)控 制單元260可包括用于數(shù)據(jù)收集和報告的子系統(tǒng)，并且可采用獨立的 報告程序來向操作者顯示報告數(shù)據(jù)。在下文中，將對照圖2a更加詳細(xì) 描述控制系統(tǒng)的操作。上述的控制系統(tǒng)和控制裝置可定位于鉆巖機1(控制裝置ll)內(nèi)?；蛘?，至少控制裝置的一部分與鉆巖機1分開地放置。例如，顯示器202、 一個或多個控制單元200和用于控制鉆巖機 1的用戶界面裝置可在位于地面上方的監(jiān)控室內(nèi)實施。根據(jù)一個實施例，控制單元200配置用于根據(jù)鉆巖階段自適應(yīng)地 選擇顯示器上所要顯示的信息源及信息源的布置。對于鉆巖階段特定 定義，每一個中都限定至少一個信息源，與所述信息源相關(guān)的信息將 在所述鉆巖情況時顯示，定義可存在鉆巖機1的存儲器206中。響應(yīng) 鉆巖活動的開始或鉆巖階段的轉(zhuǎn)變，控制單元200配置用來檢查至少 一個鉆巖階段的特定定義?？刂茊卧?00配置用來根據(jù)所述定義選擇 適合用于所述階段的信息源，并在顯示器202上顯示出其相關(guān)的信息。對照圖3a，根據(jù)一個實施例，顯示器202的布置以這樣的方式劃 分，即顯示器的第一部分300設(shè)置成用以顯示基本上相同的信息源， 而第二部分310則根據(jù)鉆巖階段來確定。控制單元200配置用于動態(tài) 指定信息源，根據(jù)將鉆巖階段和信息源聯(lián)系起來的定義，與該信息源 有關(guān)的信息將在每個特定時間顯示于顯示器的第二部分310。相同的視 窗可始終在第一部分300顯示，例如有關(guān)鉆巖機1的某些基本信息， 或者包括可由用戶選擇的選項的主菜單。應(yīng)注意的是，顯示在第一部 分300的信息內(nèi)容還可以根據(jù)鉆巖情形而更新例如，控制單元200 可配置用于在第一部分始終顯示指示當(dāng)前工作階段的工作階段指示 器，其中對指示當(dāng)前工作階段的指示器(例如圖標(biāo))進(jìn)行更新。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，隨著信息源動態(tài)更新的第二部分310 被進(jìn)一步劃分成兩個或多個子部分?？刂茊卧?00可配置成在較大的、 操作者最佳可視的第一子部分312顯示對當(dāng)前工作階段最重要的信息 源。此外，控制單元200可配置用于在第二子部分314顯示一個或一 個以上的支持當(dāng)前工作階段的信息源。根據(jù)本發(fā)明的實施例，控制單元200可以配置成不僅選擇信息源，還根據(jù)工作階段確定被顯示的信息源的布局和/或信息的呈現(xiàn)形式。一 個特別有效的方式是選擇所要在第一子部312中大尺寸顯示的信息源 中的信息，在這種情況下，當(dāng)有其他事情需進(jìn)行或控制時，可以通過"瞥一眼"而容易獲得該信息。更詳細(xì)的例子將在下文中結(jié)合圖5a和 5b說明，但是，例如當(dāng)控制單元200檢測到向全功率鉆探階段的轉(zhuǎn)變 時，它選擇在第一子部312顯示鉆探計劃。圖3b進(jìn)一步圖示了顯示器202，其中控制單元200配置用于顯示 用于每個鉆臂的獨立顯示區(qū)域，在它的第一部分300a-c可顯示大質(zhì)上 相同的信息源，在其第二部分310a-c所要顯示的信息源的構(gòu)造根據(jù)每 個鉆臂的工作階段確定。如圖3a所示，至少一個第二部分310a-c可被 進(jìn)一步劃分為若干子部312a-c和314a-c。特別是在多個鉆臂的控制當(dāng) 中，信息源的工作階段特定定義和根據(jù)本方案的顯示區(qū)域帶來一個特 別的優(yōu)點，即對于每個鉆臂，對操作者而言的主要信息可選擇始終顯 示?？刂茊卧?00還配置成根據(jù)使用中的鉆臂，與顯示器202的布置 相適應(yīng)，例如當(dāng)鉆臂沒有使用時，控制單元200將刪除與之相關(guān)的顯 示區(qū)域?？粘龅目臻g可用于顯示其他信息；根據(jù)一個實施例，控制單 元200配置成對信息源重新限定，和/或顯示對剩余鉆臂的定義，以便 覆蓋顯示器200的整個區(qū)域。應(yīng)注意的是，圖3a和3b中顯示的顯示器構(gòu)造僅僅是配置顯示器 不同部分的一種方式。部分300和310以及進(jìn)一步的部分312和314 的布置可采用與這些例子不同的多個方式實施。例如，可使用部分300， 310， 312， 314的不同的布置、形式和/或大小。圖4顯示了根據(jù)一個實施例動態(tài)配置的顯示器的第二部分310相 關(guān)的基本過程，該過程可在控制單元200中實施。在步驟400中，限 定了鉆巖活動的工作階段，在此基礎(chǔ)上，選擇在顯示器的第二部分310所要顯示的信息源402。步驟400中的工作階段可以在工作階段的轉(zhuǎn)變 過程中依靠實施來設(shè)置，或者根據(jù)指示工作階段轉(zhuǎn)變的信息來設(shè)置。 例如，當(dāng)應(yīng)用圖2b的控制系統(tǒng)時，控制單元250可依據(jù)從鉆臂特定控 制處理器270a和270b接收到的狀態(tài)數(shù)據(jù)來限定工作狀態(tài)。步驟402 中的信息源的選擇可通過檢査與工作階段數(shù)據(jù)有關(guān)并且通過在存儲器 206中檢索到的鉆巖階段特定定義來進(jìn)行，定義確定了所應(yīng)用的信息源 的標(biāo)識符。在步驟402基礎(chǔ)上，控制單元200布置來自所選信息源的 數(shù)據(jù)接收。對照圖2b，控制單元250可傳輸來自鉆臂特定控制處理器 270a、 270b和/或系統(tǒng)控制單元260的控制信號，以激活來自所選信息 源的數(shù)據(jù)傳輸。在步驟404中，確定所選信息源的布置和表現(xiàn)形式。這可以根據(jù) 存儲在存儲器206中的設(shè)定來實施。應(yīng)注意的是，在步驟402和/或404 中，也考慮了除當(dāng)前工作階段外的其他工作階段。在步驟406中，控制單元控制在顯示器200上所要顯示的所指定 工作階段特定視窗。跟步驟402 —起或在其之后，控制單元200配置 用于接收有關(guān)所選信息源的信息。在顯示器的第一部分300和第二部 分310的元素的信息內(nèi)容可根據(jù)所接收到的信息更新408。在步驟408 中更新的數(shù)據(jù)通常從其他系統(tǒng)部分，例如鉆巖機1接收。信息內(nèi)容可 根據(jù)從用戶接收到的輸入來更新。在步驟410中，進(jìn)行檢查，看看工作階段是否發(fā)生改變，或工作 階段是否需要改變。根據(jù)從其他系統(tǒng)部分接收到的信息或命令，例如 根據(jù)從圖2b中第二控制處理器270a、 270b接收到的狀態(tài)信息或者其 他信息，控制單元200、 250可進(jìn)行步驟406。這個步驟可設(shè)置作為全 屏更新的一部分，或者可以響應(yīng)來自控制單元200中接收到的輸入(在 圖4中未顯示)設(shè)置，例如來自輸入裝置204接收到的輸入。如果檢 査410表明工作階段己經(jīng)發(fā)生變化，則必需重新確定顯示器的第二部 分，或至少檢查是否應(yīng)該改變，而且在圖4的例子中，過程繼續(xù)到步驟400。如果已知工作階段改變，則可直接進(jìn)入步驟402?；蛘?，在檢 查410后，進(jìn)入步驟408來更新顯示在屏幕上的信息內(nèi)容，或者執(zhí)行 如圖4實施例中所示的附加步驟。在步驟412中，進(jìn)行檢查，看看是否接收到改變顯示器第二部分 信息源的輸入，更特別的是，即使工作階段沒有改變，也看看是否需 要改變信息源。根據(jù)一個實施例，在步驟412中，控制單元200配置用來根據(jù)在 表明工作階段未改變的鉆巖過程中得到的信息，改變在第二部分310 所要顯示的信息源和/或信息源的呈現(xiàn)(表現(xiàn)形式和/或布置)。根據(jù)一個實施例，在步驟412中，控制單元200配置用來根據(jù)來 自操作者的輸入改變在第二部分310所要顯示的信息源和/或信息源的 呈現(xiàn)。操作者可根據(jù)操作者的需要，利用選項來修改顯示器的布局。 基于用戶輸入的自適應(yīng)可通過不同的方式實施，其例子如下可提供 給用戶一個菜單，從菜單中用戶可選擇多個預(yù)設(shè)呈現(xiàn)配置中的一個。 用戶可使用移動光標(biāo)來從第二部分310選擇一個信息源，然后更新第 二部分，以繪出與所選信息源有關(guān)的附加信息，并還可以更改第二信 息源的呈現(xiàn)方式(例如變大)。根據(jù)一個實施例，與顯示器202配置有關(guān)的設(shè)定被存儲在存儲器 206中，便于以后使用。例如，針對不同的操作者，可以確定操作者特 定概況，其中存儲用于操作者的設(shè)定，據(jù)此設(shè)定，由控制單元200確 定步驟402和/或404中的視窗。。這些概況可根據(jù)操作者特定的用戶 標(biāo)識符來存儲和檢索。根據(jù)一個實施例，將閾值與一個或多個信息源相關(guān)聯(lián)，并且如果 數(shù)值超過或者未超過，則在顯示器202中啟動至少一個信息源的改變。 例如，警報極限可以與控制單元200監(jiān)控的儀表讀數(shù)相關(guān)。如果控制單元200檢測到超過報警極限，則其會控制顯示器200,例如產(chǎn)生信息 源顯示元素的顏色改變或閃耀。根據(jù)一個實施例，超過閾值在步驟412 的檢查中可以作為進(jìn)入步驟402的輸入。圖4是簡化示圖，其沒有顯示出例如過程的開始或結(jié)尾，但根據(jù) 描述，還可在此基本步驟中加入其他的步驟。例如，可存在若干獨立 的檢査步驟，以用于獲得或指示工作階段的改變以及來自系統(tǒng)控制處 理器270a和270b接收到的信息的用戶輸入。鉆巖活動包括多個步驟，工作階段指示器300可用來向用戶比先 前更好的顯示工作階段循環(huán)。例如，至少下述的某些階段可從鉆巖活 動中獨立出來進(jìn)行中的鉆臂定位、移動進(jìn)給梁抵靠于巖石、打眼、 加速進(jìn)入、全功率鉆探、磨光、反向沖鉆以及使進(jìn)給梁從巖石反向。 對于一個或多個上述階段，可設(shè)定和應(yīng)用鉆巖階段特定定義。響應(yīng)控 制處理器(例如圖2b中的處理器270a、 270b)而改變工作階段的決定 和/或操作者的輸入，進(jìn)行一個工作階段向另一個工作階段的轉(zhuǎn)變。例 如，工作循環(huán)的一部分可自動執(zhí)行，而向特定工作階段的傳輸則需要 操作者的輸入。工作階段的信息源可預(yù)先確定，和/或工作源可以在步 驟402中動態(tài)確定。然而，應(yīng)注意的是，工作階段指示器中顯示的工 作階段不限于這些，而是可用合適細(xì)節(jié)指示任何鉆巖活動的工作階段 循環(huán)。典型地， 一個鉆探單元執(zhí)行一個連續(xù)的工作循環(huán)，但是工作循環(huán) 可包括一個階段，從該階段開始一個新的工作循環(huán)，作為子過程。新 的工作循環(huán)可以是輔助的功能，例如涉及障礙物處理的工作階段序列， 并且其可選擇性地在原始工作循環(huán)繼續(xù)時進(jìn)行。新的工作階段還可因 為緊急情況而被啟動，例如當(dāng)鉆頭被卡住時。根據(jù)一個實施例，控制 單元200配置用于，響應(yīng)子過程的開始而更新顯示器的第二部分310， 例如通過響應(yīng)子過程的開始而移動到步驟402。步驟404的信息源中信息的呈現(xiàn)形式的定義可通過多種方式進(jìn)行。例如，鉆巖階段特定顯示信息元素可存儲于存儲器206中，并且 對于在步驟402中選擇的信息源，控制單元200根據(jù)當(dāng)前工作階段檢 索在顯示器202所要顯示的元素。描述信息源的信息的顯示信息元素 可以通過例如使用圖標(biāo)、文本、虛擬儀表、棒圖、繪圖或其組合來顯 示?？刂茊卧?00可確定工作階段特定的信息源中的信息的布置和大 小，但在步驟404中還可以確定其他定義的呈現(xiàn)形式。在步驟404中， 描述信息源的顯示信息元素也可指定為以不同的方式加重，例如通過 使用不同的顏色、對比度、或者通過使信息元素閃爍等。信息可被選擇用來顯示的信息源是生成測定數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序，其 例如從圖1的傳感器12、 13中產(chǎn)生測量數(shù)據(jù)。常規(guī)情況下，測量數(shù)據(jù) 通過一組儀表來表現(xiàn)，并且在本發(fā)明中的一種呈現(xiàn)方式是虛擬儀表。 顯示于一組儀表的信息的例子包括沖擊、進(jìn)給、旋轉(zhuǎn)、沖洗、滲透 速度和孔深。根據(jù)一個實施例，控制單元200采用了一組儀表，這組儀表用于 選擇(進(jìn)入視野/跳出視野的儀表組)，以及這組儀表在顯示器第二部 分310中的布置和形狀。這組儀表可與控制在顯示器202所要顯示的 其他信息的局部應(yīng)用程序相聯(lián)。這組儀表可例如在步驟404被調(diào)用來 更換儀表。與控制用戶界面相關(guān)的系統(tǒng)還可包括一種或多種遠(yuǎn)程應(yīng)用 程序，用以控制至少上述功能的一部分。根據(jù)一個實施例，鉆巖機1包括不同的操作模式，根據(jù)這些操作 模式設(shè)置了不同工作狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。如前所述的，鉆巖機1可具有 手動控制模式，由此響應(yīng)用戶輸入來改變工作狀態(tài)；或者可以具有自 動控制模式，由此在前一個工作階段結(jié)束時無需用戶輸入即可改變工 作狀態(tài)。還可以使用其他更具體的操作模式。在這個實施例中，控制 單元200配置成根據(jù)操作模式來選擇顯示器第二部分310的信息元 素，而且顯示器第二部分的定義可依據(jù)操作模式進(jìn)行，并且可以結(jié)合圖4實現(xiàn)上述功能。操作模式還可影響信息源的布置和/或呈現(xiàn)形式。 此外，該實施例使用戶界面的適應(yīng)性多樣化。用戶界面還提供了改變 操作模式的選項。圖5a和5b顯示了用來實現(xiàn)隨著鉆探情形而改變的虛擬儀表的示 例。圖5a顯示了用戶界面的狀態(tài)，其中控制單元200具有受控制的、 用于三個不同鉆臂的鉆臂特定顯示部分，其中對應(yīng)第一個鉆臂的顯示 部分的下側(cè)部分310a基本上保留用于相同的信息源，在其中，下邊 緣用于指示鉆探狀態(tài)的工作狀態(tài)指示器(用于先前，當(dāng)前和之后工作 狀態(tài)的圖標(biāo))。如圖5b所示，控制單元200可配置用于不僅顯示獨立的鉆臂特定 部分，還顯示共同的信息視窗，在該例中，鉆探計劃位于顯示器可更 新的第二部分310。在圖5b中，還進(jìn)行了劃分成子部分的劃分；鉆探 計劃位于第一子部分312，棒狀形式的測量信息位于第二子部分314。 第二子部分312的信息可例如來自與圖5a相同的信息源，在圖5a中， 信息以儀表形式顯示。事實上，控制單元200可配置成依據(jù)工作狀態(tài) 和/或用戶輸入來改變信息的呈現(xiàn)方式。例如，每個鉆巖機的鉆臂的儀 表組的子集(沖擊、進(jìn)給、旋轉(zhuǎn)、沖洗、滲透速度和孔深)可以作為 隨著鉆探情況而變化的獨立視窗來實施。儀表在顯示器上的位置和大 小取決于例如所述用戶界面和/或裝置的操作情形。接下來，通過圖5b來表現(xiàn)使用的例子。操作者通過使用自動鉆探 來進(jìn)行鉆探，控制單元200配置用來顯示圖5a中所表示的信息源，即 不同方式的"虛擬儀表"(如四個棒圖，在鉆探計劃的右側(cè)可清楚見 到)，用以使得操作者能輕松監(jiān)測裝置的運行。當(dāng)至少一些鉆臂在鉆 探時，操作者同時對鉆探計劃進(jìn)行修改。為了預(yù)留足夠的顯示區(qū)域來 編輯鉆探計劃，鉆臂的虛擬儀表是可視的，但是較小。當(dāng)操作者通過 例如手動運行來定位鉆臂時，可使用相同的原理。依據(jù)操作者的輸入， 虛擬儀表的位置可移動到顯示器202上的其他位置，這樣使得操作者的焦點區(qū)域可以得以釋放。其他的使用情況的例子描述如下--進(jìn)行基于圖表的鉆探，其中控制單元200通過位于圖表外的儀表 來控制鉆探計劃被盡可能大地顯示出來。-進(jìn)行自動鉆探和鉆探計劃(不在實際使用的)的編輯像基于圖 表的鉆探一樣，控制單元200控制所要顯示的圖表以及儀表，這是由 于對鉆探情形進(jìn)行監(jiān)測十分重要。-采用手動輸入裝置204，例如(鉆探的)操作桿或手動啟動"代 替"自動鉆探控制單元200在手動控制中控制所要較大地顯示的圖 表。-在自動鉆探過程中使用輔助系統(tǒng)功能(例如文件或報告的傳輸) 控制單元200控制小儀表在不含其它信息的區(qū)域或它們的背景顯示是 透明的區(qū)域內(nèi)顯示，由此與輔助功能有關(guān)的顯示器從下方可見。-操作者特別是想監(jiān)測鉆探，而不是整個過程控制單元200控制大儀表顯示在任意顯示器的頂部的主要顯示器(312)上?？刂茊卧?00 可響應(yīng)操作者輸入控制小儀表的激活和恢復(fù)。然而，應(yīng)注意的是以上特征可用于多種不同的情形，而且通過嘗 試為操作者提供與每個特定操作情形相關(guān)的信息，可以最優(yōu)化控制系 統(tǒng)，從而提供自適應(yīng)用戶界面。在某些情況中，本申請公開的一些特征可如此使用，而與其他特 征無關(guān)。另一方面，如果需要，則本申請中公開的特征可組合起來， 產(chǎn)生不同的組合。附圖及其相關(guān)描述僅僅是為了描述本發(fā)明的思想。 本發(fā)明的細(xì)節(jié)可在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1.一種用于控制使用鉆巖機(1)進(jìn)行多階段鉆巖活動的控制裝置，所述控制裝置包含顯示器(202)、接收用戶輸入的輸入裝置(204)和控制顯示器(202)上所要顯示信息的控制單元(200)，其特征在于，顯示器(202)的至少一部分被預(yù)留用于隨著鉆巖情況改變的信息源，并且在控制裝置中設(shè)定了用于至少一個信息源的鉆巖階段特定定義，與該至少一個信息源有關(guān)的信息將在所述鉆巖階段時顯示出來，控制單元(200)配置用來響應(yīng)于鉆巖活動開始或鉆巖階段轉(zhuǎn)變而檢查鉆巖階段特定定義，控制單元(200)配置用來根據(jù)所述檢查過的定義選擇(402)適合用于所述階段的至少一個信息源，和控制單元(200)配置用來在所述顯示部分(310)中顯示(406)有關(guān)在所述鉆巖階段的執(zhí)行過程中，所述至少一個所選信息源的信息。
2. 如權(quán)利要求l所述的控制裝置，其特征在于，顯示器(202)的第 一部分(300)可設(shè)置用于基本不變的信息源，第二部分(310)可設(shè)置 用于隨著鉆巖情況改變的信息源。
3. 如權(quán)利要求l或2所述的控制裝置，其特征在于，控制裝置配 置用來激活來自所述至少一個所選信息源的數(shù)據(jù)收集，以及組織數(shù)據(jù) 從所述信息源向控制單元(200)的傳遞，并且控制單元(200)配置用來接收來自所選信息源的數(shù)據(jù)，以及更新所 述顯示部分(310)，以顯示接收到的數(shù)據(jù)。
4. 如前面任一項權(quán)利要求所述的控制裝置，其特征在于，第一子 部分和第二子部分可與所述顯示部分(310)相分開，且控制單元(200)配置用來指定，對于顯示于所述顯示部分(310)中的 每個信息源，所述信息源的信息將顯示在第一子部分中還是在第二子 部分中，且控制單元(200)配置用來基于所述定義步驟，將所述信息源的信息顯示在所述子部分中。
5. 如前面任一項權(quán)利要求所述的控制裝置，其特征在于，控制裝 置中設(shè)置了不同可選擇的操作模式，根據(jù)這些模式確定不同工作狀態(tài) 之間的轉(zhuǎn)變，且控制單元(200)配置用來選擇與所使用操作模式相應(yīng)的信息源。
6. 如前面任一項權(quán)利要求所述的控制裝置，其特征在于， 控制單元(200)配置用來在顯示器(202)上顯示用于每個鉆探單元的特定可更新區(qū)域，且控制單元(200)配置用來基于當(dāng)前鉆巖階段，選擇所要在每個鉆探 單元特定區(qū)域顯示的信息源，且控制單元(200)配置用來顯示在對應(yīng)鉆探單元特定區(qū)域中選擇的鉆 探單元特定信息源。
7. 如前面任一項權(quán)利要求所述的控制裝置，其特征在于， 控制單元(200)配置用來基于預(yù)定設(shè)置，指定(404)所述至少一個所選擇信息源的布置和/或信息表現(xiàn)形式，且控制單元(200)配置用來在執(zhí)行所述鉆巖階段的過程中，在所述顯 示部分(310)的限定位置和以限定的表現(xiàn)形式顯示所述所選擇的至少一 個信息源的有關(guān)信息。
8. 如前面任一項權(quán)利要求所述的控制裝置，其特征在于，鉆巖階 段特定定義被存儲于控制裝置內(nèi)的存儲器內(nèi)，并且它們將工作階段標(biāo) 識符與信息源標(biāo)識符相匹配，控制單元(200)配置用來基于鉆巖階段特定定義和狀態(tài)信息或指示 當(dāng)前階段的標(biāo)識符來選擇至少一個信息源。
9. 如前面任一項權(quán)利要求所述的控制裝置，其特征在于，所述控制裝置還包含至少一個配置用來維護(hù)有關(guān)鉆巖活動的狀態(tài)機的鉆探管 理單元，由此鉆探管理單元配置用來將所述狀態(tài)信息傳遞到所述控制顯示的控制單元(200)，以用于指示至少當(dāng)前工作階段，且控制單元(200)配置用來確定對開始鉆巖活動或轉(zhuǎn)變到下一個鉆巖 階段的需要，并且基于從鉆探管理單元接收到的狀態(tài)信息來選擇至少 一個信息源。
10. —種包含用于執(zhí)行多階段鉆巖活動的裝置的鉆巖機(l)，其特 征在于，所述鉆巖機包含如權(quán)利要求1至9中任一項所述的控制裝置。
11. 一種用來控制鉆巖機(l)的控制裝置中至少一個數(shù)據(jù)處理裝置 的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，所述計算機程序產(chǎn)品包含當(dāng)在所 述數(shù)據(jù)處理裝置的處理器中執(zhí)行時，控制控制系統(tǒng)進(jìn)行以下步驟的程序代碼響應(yīng)開始鉆巖活動或鉆巖階段轉(zhuǎn)變，檢査鉆巖階段特定定義，所 述鉆巖階段特定定義指定了至少一個信息源，與該至少一個信息源相 關(guān)的信息將在所述鉆巖階段時被顯示出來，根據(jù)所述被檢査的定義，選擇(402)至少一個適合用于所述階段的 信息源，以及在控制系統(tǒng)的顯示器的一部分(310)中顯示(406)與所述至少一個 所選信息源相關(guān)的信息，所述顯示器部分設(shè)置用于在鉆巖階段執(zhí)行過 程中隨著鉆巖情況改變的信息源。
12. 如權(quán)利要求ll所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，所述計 算機程序產(chǎn)品包含控制所述控制系統(tǒng)的計算機程序代碼，其中控制所 述控制系統(tǒng)用于激活來自所述至少一個所選信息源的數(shù)據(jù)收集并且組 織來自信息源的數(shù)據(jù)傳遞，以及接收來自所述所選信息源的數(shù)據(jù)，并且更新所述顯示器部分(310),以顯示接收到的數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求11或12所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于， 所述計算機程序產(chǎn)品包含控制所述控制系統(tǒng)的程序代碼，其中控制所 述控制系統(tǒng)用于根據(jù)預(yù)定設(shè)定，指定(404)所述至少一個所選信息源的 信息的布置和/或表現(xiàn)形式，以及在鉆巖階段的執(zhí)行過程中，在所述顯示器部分(310)中，在限定位 置和以限定表現(xiàn)形式顯示與所述所選至少一個信息源相關(guān)的信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用來控制利用鉆巖機實施的多階段鉆巖活動的控制裝置。在鉆巖機或其控制單元的顯示器中，第一部分可設(shè)置成用于基本不變的信息源，第二部分可設(shè)置成用于隨著鉆巖情況改變的信息源，并在控制裝置中設(shè)定有關(guān)至少一個信息源的鉆巖情況特定定義，與該至少一個信息源有關(guān)的信息將在所述鉆巖情況時顯示出來。檢查鉆巖活動的工作階段(400)，并且根據(jù)所述定義(402)選擇適合用于所述階段的信息源。與所述至少一個所選信息源相關(guān)的信息在鉆巖階段的執(zhí)行過程中被顯示于所述顯示器內(nèi)。
文檔編號E21B7/02GK101253471SQ200680031850
公開日2008年8月27日 申請日期2006年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月30日
發(fā)明者?；に_哈 申請人:山特維克礦山工程機械有限公司