【技术实现步骤摘要】
本公开涉及配网勘察，具体涉及一种配网勘察地质方法及系统。
技术介绍
1、在隧道掘进穿越复杂地质构造的背景下，地质勘察钻孔作业正面临着前所未有的技术考验。
2、地层的不均匀硬度与韧性不仅要求钻孔设备具备高度的智能化和适应性，还需在动态变化中保持作业效率与质量的双重优化。实时调节钻头参数以适配多样化的地层条件，是一个集成了先进传感技术、数据分析与智能决策的综合性挑战。尽管现代化的配电网基础设施为这一过程提供了必要的能源与数据流通保障，使得动态参数调节、高精度姿态控制及多设备协同成为可能，但在实践操作层面，依然存在诸多亟待克服的障碍。
3、首先，地层的多变性要求钻孔设备具备即时响应的智能调节能力，尤其是在钻头遭遇硬度突变时，如何精确调节转速、推进力等参数以降低能耗与磨损，同时最大化钻进效率，是一个复杂的技术难题。即使有配电网稳定的数据传输支持，如何实现算法模型的快速迭代与优化，以精准适应地层变化，仍是当前技术探索的焦点。
4、其次，设备姿态的控制在复杂隧道环境中尤为关键，不仅涉及到多维度的精确定位，还需确保在动态操作中的稳定与精确。高精度传感器与智能算法虽能提供实时反馈，但如何在狭小空间内有效减少外部干扰，维持姿态控制的高可靠性，仍旧是技术实施中的一个难点。
5、再者，多设备协同作业的高效与安全执行，依赖于一个低延迟、高稳定性的通信网络。在隧道这类特殊作业环境下，如何克服空间布局限制、电磁干扰等不利因素，确保数据传输的连续性和准确性，是实现设备间无缝协作的重要前提。尽管配电网为通信提供了
6、综上所述，尽管现有技术在一定程度上缓解了隧道地质勘察钻孔作业中的部分问题，但面对地层条件的不确定性、环境干扰对姿态控制的影响，以及协同作业中的通信挑战，如何突破这些技术屏障，实现更高效、更智能、更安全的作业模式，依然是该领域内一个迫切需要解决的综合性技术问题。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术存在的问题，本公开目的在于提供一种配网勘察地质方法及系统，以突破地层条件的不确定性、环境干扰对姿态控制的影响以及协同作业中的通信挑战等技术屏障，实现更高效、更智能、更安全的作业模式。
2、本公开所述的一种配网勘察地质方法，包括：以下步骤：
3、s101、收集配电网勘察区域的原始数据，建立配网勘察地质模型，通过配网勘察地质模型获得预测地层特征参数，将预测地层特征参数反馈至配电网地理信息系统中，更新配电网地理信息系统的地质背景信息；
4、s102、实时监测钻进参数，建立地质反馈调控系统，通过地质反馈调控系统对钻进参数进行调整，并将调整后的钻进参数反馈至配网勘察地质模型，修正地层特性参数；建立多目标优化模型，获得最优钻进参数，建立多准则决策模型，获得最优施工方案；
5、s103、收集钻杆的实时姿态数据和钻头的实时姿态数据，将钻杆的实时姿态数据和钻头的实时姿态数据跟预设的钻进轨迹进行比对，根据比对结果，修正钻杆的位置、方向，以及，钻头的位置、方向；并建立用于指导后续钻孔施工作业的钻进姿态优化知识库；
6、s104、通过通讯网络进行钻孔设备与底层扫描仪之间的实时数据交互，同时进行钻孔设备与振动监测仪之间的状态共享，并通过配电网中央数据平台对设备进行指令分配；
7、s105、收集各作业设备的工作状态信息，分析各作业设备的工作状态信息之间的相互影响，通过孤立森林异常检测算法和自适应遗传算法获得调整方案，通过调整方案调整各作业设备的工作参数，所述各作业设备的工作参数用于优化各作业设备的运行状态；
8、s106、监测钻孔设备的钻头转速、推进力、钻孔深度、钻孔孔壁温度；预测地层硬度变化，同时判断工况是否异常，当预测的地层硬度超过预设阈值时，通过实时优化的模型预测控制算法调整钻进过程；当判断工况为异常时，通过规则引擎进行保护；
9、s107、进行故障预测与诊断，对钻孔设备操作参数进行动态调整，优化配网勘察地质模型。
10、优选地，所述的步骤s101包括：
11、获取岩石的物理性质参数以及化学性质参数，形成原始数据；获取配电网设备的位置信息进行坐标系转换和数据格式统一；对原始数据进行预处理，获得标准化的地质勘查数据；基于标准化的地质勘察数据，建立用于预测地层特征参数的配网勘察地质模型，将预测结果反馈到配电网地理信息系统中，更新配电网地理信息系统的地质背景信息。
12、优选地，所述的步骤s102包括：
13、通过传感器实时监测钻头的钻进参数，建立地质反馈调控系统，钻进参数包括钻头振动频率、钻杆扭矩、钻头压力、钻头温度以及钻机位移，预设调控的阈值和对应的钻进参数调控策略，根据预设的阈值和钻进参数调控策略对钻进参数进行调整，根据调整后的钻进参数，识别当前钻进地层的地层特征参数，将当前钻进地层的地层特征参数反馈至配网勘察地质模型，对配网勘察地质模型中的地层特性参数进行修正；
14、根据钻进效率、钻头寿命和施工安全建立用于选择最优钻进参数的多目标优化模型；
15、根据地层特性参数、配电网的荷载要求和基础型式，建立用于选择最优施工方案的多准则决策模型。
16、优选地，所述的步骤s103包括：
17、预设钻杆的姿态数据的阈值范围和钻头的姿态数据的阈值范围；通过传感器获得钻杆的实时姿态数据和钻头的实时姿态数据。计算钻杆的实时姿态数据与预设钻杆的姿态数据的阈值之间的偏差以及计算钻头的实时姿态数据与预设钻头的姿态数据的阈值的偏差；建立偏差值与控制量之间的模糊规则库，根据偏差值的大小和方向，得到控制量，所述控制量包括钻机推进力、转速；并根据偏差值的大小和方向，修正钻杆的位置、方向，以及，钻头的位置、方向；根据钻进过程中产生的实时姿态数据、偏差值和调整指令建立用于指导后续钻孔施工作业的钻进姿态优化知识库。
18、优选地，所述的步骤s104包括：
19、通过mqtt协议使钻孔设备与地层扫描仪之间的实时数据交互且通过mqtt协议使钻孔设备与振动监测仪之间的状态共享；通过opcua协议将钻孔设备的实时状态数据上传至配电网中央数据平台，钻孔设备的实时状态数据包括：钻孔位置、钻进速度、推进力、转速和振动水平。
20、优选地，所述的步骤s105包括：通过配电网中央数据平台收集各设备的工作状态信息，所述各设备的工作状态信息包括钻孔设备的钻进速度、钻头转速、推进力、地质雷达和土壤分析仪的即时数据；利用皮尔逊相关系数等算法计算不同设备参数之间的相关性矩阵，量化分析各参数的相互影响；采用孤立森林异常检测算法对设备即时数据进行异常行为分析，根据历史数据分布特性通过统计方法选取异常阈值；根据设备参数历史数据和异常检测结果设计适应度函数，根据适应度函数获得最优设备工作参数；通过配电网智能运维系统将最优设备工作参数分配至各个设本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种配网勘察地质方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述配网勘察地质方法，其特征在于，所述步骤S101包括：
3.根据权利要求1所述配网勘察地质方法，其特征在于，所述步骤S102包括：
4.根据权利要求1所述配网勘察地质方法，其特征在于，所述步骤S103包括：
5.根据权利要求1所述配网勘察地质方法，其特征在于，所述步骤S104包括：
6.根据权利要求1所述配网勘察地质方法，其特征在于，所述步骤S105包括：通过配电网中央数据平台收集各设备的工作状态信息，所述各设备的工作状态信息包括钻孔设备的钻进速度、钻头转速、推进力、地质雷达和土壤分析仪的即时数据；利用皮尔逊相关系数等算法计算不同设备参数之间的相关性矩阵，量化分析各参数的相互影响；采用孤立森林异常检测算法对设备即时数据进行异常行为分析，根据历史数据分布特性通过统计方法选取异常阈值；根据设备参数历史数据和异常检测结果设计适应度函数，根据适应度函数获得最优设备工作参数；通过配电网智能运维系统将最优设备工作参数分配至各个设备中。
7.根据权利
8.根据权利要求1所述配网勘察地质方法，其特征在于，所述步骤S107包括：采集各个钻孔设备的运行参数数据，进行预处理；获取钻孔位置的地层结构、岩土性质等地质信息，并与钻孔设备的运行参数数据进行关联分析，建立设备-地质-工艺的多维度知识图谱并建立设备故障预测模型，当故障概率超过预设阈值时，触发故障预警，生成诊断报告并推送至相关人员；根据历史数据，获得故障类型与控制操作之间的模糊控制规则，通过模糊推理和反模糊化过程计算控制量；采集配电网运行数据，所述配电网运行数据包括电压、电流、功率等参数，将故障诊断结果与配电网运行数据进行关联分析，评估钻孔设备故障对配电网安全运行的影响；若故障可能导致配电网停电或设备损坏，则生成配电网调度预案，通过负荷调度、线路切换等措施，减小故障影响范围，保障配电网供电可靠性；通过引入观测数据对模型状态进行修正；优化配网勘察地质模型。
9.一种配网勘察地质系统，其特征在于，包括如权利要求1～8任一所述的配网勘察地质方法。
...【技术特征摘要】
1.一种配网勘察地质方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述配网勘察地质方法，其特征在于，所述步骤s101包括：
3.根据权利要求1所述配网勘察地质方法，其特征在于，所述步骤s102包括：
4.根据权利要求1所述配网勘察地质方法，其特征在于，所述步骤s103包括：
5.根据权利要求1所述配网勘察地质方法，其特征在于，所述步骤s104包括：
6.根据权利要求1所述配网勘察地质方法，其特征在于，所述步骤s105包括：通过配电网中央数据平台收集各设备的工作状态信息，所述各设备的工作状态信息包括钻孔设备的钻进速度、钻头转速、推进力、地质雷达和土壤分析仪的即时数据；利用皮尔逊相关系数等算法计算不同设备参数之间的相关性矩阵，量化分析各参数的相互影响；采用孤立森林异常检测算法对设备即时数据进行异常行为分析，根据历史数据分布特性通过统计方法选取异常阈值；根据设备参数历史数据和异常检测结果设计适应度函数，根据适应度函数获得最优设备工作参数；通过配电网智能运维系统将最优设备工作参数分配至各个设备中。
7.根据权利要求1所述配网勘察地质方法，其特征在于，所述步骤s106包括：采集钻头转速、推进力、钻孔深度、钻孔孔壁温度等参数数据，进行流式处理和实时分析；通过配网勘察地质模型，对地层硬度的变化趋势进行预测分析，通过对地层硬度数据进行自相关性分析和平稳性检验，当预测的地层硬度符合预设要求时，触发地质条件突变预警，在线建立钻进系统动态模型，预测未来一...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐心高，王跃，陈祖庆，伍运兴，陈书尚，杨惠兴，
申请(专利权)人：海南电网设计有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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