【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩土工程勘察，特别涉及用于岩土工程勘察智能化钻探采集设备。
技术介绍
1、在岩土工程勘探过程中，通常使用钻具向地下钻进，获取实物地质资料；现有的关于岩土勘探钻机，已有相关专利；比如公开号为cn210343224u的中国专利公开了一种岩土工程勘察用钻机，其结构包括底座、机头、支撑架、固定座、活动座；底座上固定设置有机头，机头的侧面设置有启动开关；机头的一侧设置有通孔；通孔的前后两侧设置有支撑架；两个支撑架之间设置有连接板，连接板底面设置有滑轮；通孔左右两侧设置有固定座和活动座；固定座和活动座上均固定设置有l型固定块，固定块上固定设置有弧形辅助板；活动座右侧设置有竖板，竖板和活动座上均设置有第一螺纹孔；两个第一螺纹孔上螺纹连接有螺纹杆，螺纹杆右端设置有旋转把手。
2、上述专利虽然提高了钻杆直度和所测量的数据精度，但仍存在以下几点问题：
3、1、现有技术中，岩土工程勘察用钻机智能化水平较低，难以反映工程现场复杂的岩体结构特征，仍需要经验丰富的专家判断，具有较大局限性，发生判断结果的误差较大的情况；一旦误判，不仅浪费人力物力，还耽误工期。
4、2、现有技术中，通过采用旋挖钻机进行钻进作业，由于深长护筒下放过程中阻力大，旋挖钻机受扭矩限制的影响，传统的上端通常采用螺纹固定，然而钻进过程中的震动往往造成螺纹的松动或是卡死的情况。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供用于岩土工程勘察智能化钻探采集设备，通过实时对钻探头进行监测，采集钻探头钻
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、用于岩土工程勘察智能化钻探采集设备，包括钻探采集车，所述钻探采集车包括移动履带和支撑底座，支撑底座四周分别安装有伸缩支撑机构，移动履带分别安装在连接座两侧，支撑底座与连接座上表面抵接，支撑底座上表面一侧通过螺栓与配重箱固定连接，另一侧安装有控制箱，控制箱一侧通过导线与钻探机构电连接；
4、伸缩支撑机构包括支撑气缸、伸缩杆和支撑座，支撑气缸通过螺栓与支撑底座固定连接，支撑气缸下端通过气缸杆与伸缩杆固定连接，支撑底座设置有与伸缩杆相适配的导向套，伸缩杆下端安装有支撑座，支撑座下表面设置有防滑纹。
5、进一步的，所述钻探机构包括钻探架、智能探测采集头和钻探头，钻探架两侧分别通过螺栓与斜撑杆固定连接，斜撑杆一端分别与配重箱上表面锡焊连接，钻探架上表面通过螺栓与滑轮架固定连接，滑轮架通过销轴与滑轮转动连接，钻探头设置在钻探架一侧，钻探头下端安装有钻探采集管，智能探测采集头分别对称设置在钻探采集管两侧。
6、进一步的，所述钻探架一侧安装有高度调节面板，高度调节面板下表面分别通过螺栓与钻头气缸固定连接，钻头气缸下表面分别通过气缸杆与钻探头一侧固定连接，高度调节面板两侧分别安装有导向滑块，钻探架内侧设置有与导向滑块相适配的导向槽，钻探头一侧设置有与高度调节面板一致的导向滑块，导向滑块与导向槽滑动连接。
7、进一步的，所述钻探头包括驱动箱、第一驱动气缸、第二驱动气缸和传动柱，驱动箱上表面通过螺栓与第一驱动气缸固定连接，第一驱动气缸下端通过气缸杆与压头固定连接，驱动箱两侧分别通过螺栓与第二驱动气缸固定连接，第二驱动气缸下端通过气缸杆与压板固定连接，传动柱外套有传动导套，传动导套两端设置有锁块，锁块下端通过螺栓与驱动箱内壁固定连接，锁块上端设置有调节板，压头下表面与传动柱转动连接，调节板与压板固定连接。
8、进一步的，所述传动柱下端设置有采集管连接柱，采集管连接柱与钻探采集管卡接，采集管连接柱内壁通过第一弹簧与活动连接柱下端固定连接，活动连接柱侧壁分别安装有销轴座，销轴座与推杆两端活动连接，采集管连接柱侧壁分别均匀设置有卡接块，采集管连接柱侧壁分别设置有供卡接块滑动的活动槽，卡接块与推杆一端的销轴座固定连接。
9、进一步的，所述传动柱由中心柱和螺纹套构成，活动连接柱上端与中心柱转动连接，采集管连接柱与螺纹套固定连接，中心柱与螺纹套嵌套连接，中心柱两侧设置有限位柱，螺纹套设置有供限位柱上下滑动的限位槽，中心柱在螺纹套内活动连接，传动导套内壁设置有与螺纹套啮合的内螺纹。
10、进一步的，所述锁块分别对称设置在传动导套两侧，调节板下端与活动锁紧块固定连接，活动锁紧块下端通过第二弹簧与锁块内壁固定连接，锁块内壁分别安装有固定轴，活动锁紧块两侧设置有倾斜设置的导向滑槽，固定轴与导向滑槽滑动连接，活动锁紧块一侧设置有锁紧槽，锁块上端设置有供调节板上下滑动的活动槽。
11、进一步的，还包括：
12、岩土钻探数据采集单元，用于通过智能探测采集头采集目标任务中预设转速、钻速和孔深参数，并对提取的多项参数进行辨识，获取辨识结果，根据辨识结果确定当前设备的钻探工作模式及其对应的驱动参数；
13、所述岩土钻探数据采集单元，还用于采集钻进过程中的实际转速、钻速和孔深参数，采集钻探采集管的钻压、扭矩和温度，通过在钻探采集管内安装分析器采集钻进过程中的激振波，并进行分析，获取分析结果；
14、设备驱动单元，用于获取智能探测采集头主动上传的钻探工作模式及其对应的驱动参数，生成所述钻探工作模式对应的响应代码，基于所述响应代码生成控制箱与设备各控制装置之间的响应链，设备各控制装置接收响应代码进行响应，完成对应驱动参数；
15、反馈数据采集单元，用于将智能探测采集头采集到的所述实际转速、钻速和孔深参数与预设转速、钻速和孔深参数进行数据同步，计算实际数据与预设数据的数据误差值，基于所述数据同步结果确定设备的钻探任务进度，并当所述数据误差值大于或等于预设阈值时，暂停所述设备的钻探任务并发出警报。
16、进一步的，还包括：数据质检单元，用于获取所述岩土钻探数据采集单元的采集参数，并基于采集参数之间的关联，对采集参数进行质检，得到合格的采集参数；
17、所述数据质检单元，包括：
18、参数自检单元，根据参数自身特征，对所述采集参数进行遍历，提取出不满足自身要求的异常数据，获取所述异常数据的采集时间点，判断所述采集时间点的时间间隔和时间点数量是否满足最低正常标准；
19、若是，从所述采集参数中剔除异常数据，得到正常采集参数；
20、否则，判断所述岩土钻探数据采集单元采集异常，并进行报警提醒；
21、参数分类单元，用于对所述正常采集参数进行分类，得到设备本身参数和钻井过程参数，其中设备本身参数包括钻压、扭矩和温度，钻井过程参数包括实际转速、钻速和孔深参数；
22、参数关联单元，用于基于设备本身的性能特征，建立设备本身的第一参数关联，基于钻井过程的钻井规则特征，建立钻井过程的第二参数关联，基于设备本身与钻井过程的约束规则，建立设备本身参数和钻井过程参数的第三参数关联；...
【技术保护点】
1.用于岩土工程勘察智能化钻探采集设备，包括钻探采集车(1)，其特征在于：所述钻探采集车(1)包括移动履带(11)和支撑底座(12)，支撑底座(12)四周分别安装有伸缩支撑机构(13)，移动履带(11)分别安装在连接座(14)两侧，支撑底座(12)与连接座(14)上表面抵接，支撑底座(12)上表面一侧通过螺栓与配重箱(15)固定连接，另一侧安装有控制箱(16)，控制箱(16)一侧通过导线与钻探机构(2)电连接；
2.如权利要求1所述的用于岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：所述钻探机构(2)包括钻探架(21)、智能探测采集头(22)和钻探头(23)，钻探架(21)两侧分别通过螺栓与斜撑杆(17)固定连接，斜撑杆(17)一端分别与配重箱(15)上表面锡焊连接，钻探架(21)上表面通过螺栓与滑轮架(24)固定连接，滑轮架(24)通过销轴与滑轮转动连接，钻探头(23)设置在钻探架(21)一侧，钻探头(23)下端安装有钻探采集管(25)，智能探测采集头(22)分别对称设置在钻探采集管(25)两侧。
3.如权利要求2所述的用于岩土工程勘察智能化钻探采集设备，
4.如权利要求3所述的用于岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：所述钻探头(23)包括驱动箱(231)、第一驱动气缸(232)、第二驱动气缸(233)和传动柱(234)，驱动箱(231)上表面通过螺栓与第一驱动气缸(232)固定连接，第一驱动气缸(232)下端通过气缸杆与压头(235)固定连接，驱动箱(231)两侧分别通过螺栓与第二驱动气缸(233)固定连接，第二驱动气缸(233)下端通过气缸杆与压板(236)固定连接，传动柱(234)外套有传动导套(237)，传动导套(237)两端设置有锁块(238)，锁块(238)下端通过螺栓与驱动箱(231)内壁固定连接，锁块(238)上端设置有调节板(239)，压头(235)下表面与传动柱(234)转动连接，调节板(239)与压板(236)固定连接。
5.如权利要求4所述的用于岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：所述传动柱(234)下端设置有采集管连接柱(28)，采集管连接柱(28)与钻探采集管(25)卡接，采集管连接柱(28)内壁通过第一弹簧(281)与活动连接柱(282)下端固定连接，活动连接柱(282)侧壁分别安装有销轴座(283)，销轴座(283)与推杆(284)两端活动连接，采集管连接柱(28)侧壁分别均匀设置有卡接块(285)，采集管连接柱(28)侧壁分别设置有供卡接块(285)滑动的活动槽，卡接块(285)与推杆(284)一端的销轴座(283)固定连接。
6.如权利要求5所述的用于岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：所述传动柱(234)由中心柱(2341)和螺纹套(2342)构成，活动连接柱(282)上端与中心柱(2341)转动连接，采集管连接柱(28)与螺纹套(2342)固定连接，中心柱(2341)与螺纹套(2342)嵌套连接，中心柱(2341)两侧设置有限位柱(2343)，螺纹套(2342)设置有供限位柱(2343)上下滑动的限位槽，中心柱(2341)在螺纹套(2342)内活动连接，传动导套(237)内壁设置有与螺纹套(2342)啮合的内螺纹。
7.如权利要求4所述的用于岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：所述锁块(238)分别对称设置在传动导套(237)两侧，调节板(239)下端与活动锁紧块(2381)固定连接，活动锁紧块(2381)下端通过第二弹簧(2382)与锁块(238)内壁固定连接，锁块(238)内壁分别安装有固定轴(2384)，活动锁紧块(2381)两侧设置有倾斜设置的导向滑槽(2383)，固定轴(2384)与导向滑槽(2383)滑动连接，活动锁紧块(2381)一侧设置有锁紧槽，锁块(238)上端设置有供调节板(239)上下滑动的活动槽。
8.如权利要求2所述的用于岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：还包括：
9.如权利要求8所述的用于岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于，还包括,
10.如权利要求8所述的用于岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于，所述反馈数据采集单元，包括...
【技术特征摘要】
1.用于岩土工程勘察智能化钻探采集设备，包括钻探采集车(1)，其特征在于：所述钻探采集车(1)包括移动履带(11)和支撑底座(12)，支撑底座(12)四周分别安装有伸缩支撑机构(13)，移动履带(11)分别安装在连接座(14)两侧，支撑底座(12)与连接座(14)上表面抵接，支撑底座(12)上表面一侧通过螺栓与配重箱(15)固定连接，另一侧安装有控制箱(16)，控制箱(16)一侧通过导线与钻探机构(2)电连接；
2.如权利要求1所述的用于岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：所述钻探机构(2)包括钻探架(21)、智能探测采集头(22)和钻探头(23)，钻探架(21)两侧分别通过螺栓与斜撑杆(17)固定连接，斜撑杆(17)一端分别与配重箱(15)上表面锡焊连接，钻探架(21)上表面通过螺栓与滑轮架(24)固定连接，滑轮架(24)通过销轴与滑轮转动连接，钻探头(23)设置在钻探架(21)一侧，钻探头(23)下端安装有钻探采集管(25)，智能探测采集头(22)分别对称设置在钻探采集管(25)两侧。
3.如权利要求2所述的用于岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：所述钻探架(21)一侧安装有高度调节面板(26)，高度调节面板(26)下表面分别通过螺栓与钻头气缸(27)固定连接，钻头气缸(27)下表面分别通过气缸杆与钻探头(23)一侧固定连接，高度调节面板(26)两侧分别安装有导向滑块，钻探架(21)内侧设置有与导向滑块相适配的导向槽，钻探头(23)一侧设置有与高度调节面板(26)一致的导向滑块，导向滑块与导向槽滑动连接。
4.如权利要求3所述的用于岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：所述钻探头(23)包括驱动箱(231)、第一驱动气缸(232)、第二驱动气缸(233)和传动柱(234)，驱动箱(231)上表面通过螺栓与第一驱动气缸(232)固定连接，第一驱动气缸(232)下端通过气缸杆与压头(235)固定连接，驱动箱(231)两侧分别通过螺栓与第二驱动气缸(233)固定连接，第二驱动气缸(233)下端通过气缸杆与压板(236)固定连接，传动柱(234)外套有传动导套(237)，传动导套(237)两端设置有锁块(238)，锁块(238)下端通过螺栓与驱动箱(231)内壁固定连接，锁块(238)上端设置有调节板(239)...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔家瑞，康向阳，李彦漫，王鑫，陈晓哲，曲广龙，胡越凯，于子龙，
申请(专利权)人：中核大地生态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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