一种角度可调的水利施工打孔装置的制作方法

本发明涉及打孔装置，具体涉及一种角度可调的水利施工打孔装置。

背景技术：

1、水利施工过程中，经常需要打孔，打出的孔用于铺设管道，运输水资源。现有技术中，无角度调控的打孔装置是依靠机械传动系统来传递动力，如齿轮、链条、皮带等，使用电动机或内燃机作为动力源，通过传动系统带动钻头进行打孔，控制打孔的速度和力量，以适应不同的地质条件和施工需求。目前，为了适应更多的较为恶劣的打孔施工的环境，提高打孔装置的适用度，可以采用可进行角度调节的水利施工打孔装置，但是这些打孔装置的角度调节依靠人工根据经验设置为固定的角度进行作业，由于角度设置的不合理导致打孔质量较差。

技术实现思路

1、为了解决现有打孔装置的角度调节依靠人工根据经验设置为固定的角度进行作业，可能会由于角度设置的不合理导致打孔质量较差的技术问题，本发明的目的在于提供一种角度可调的水利施工打孔装置，所采用的技术方案具体如下：

2、一种角度可调的水利施工打孔装置，包括水利施工打孔装置本体，所述水利施工打孔装置本体包括角度调节分析模块，角度调节分析模块安装在水利施工打孔装置本体上，所述角度调节分析模块包括数据采集模组，计算芯片和角度调控模组；

3、所述数据采集模组连接所述计算芯片的信号输入端，所述计算芯片的信号输出端连接角度调控模组，所述角度调控模组用于调节水利施工打孔装置的角度；所述数据采集模组用于采集不同预分配角度下的地质监测数据，并将其输送至所述计算芯片中，其中，地质监测数据包括每个采集时间点的硬度监测数据、湿度监测数据以及压力监测数据；

4、根据每个预分配角度下相邻采集时间点的硬度监测数据之间的数据分布和整体数据分布，以及所有湿度监测数据的整体数据分布，得到每个预分配角度下的角度适配程度；

5、根据所述角度适配程度，结合每个预分配角度下的角度值的偏差情况以及每个采集时间点的压力监测数据的数据分布，得到每个预分配角度下的预打孔评价指标；

6、根据预打孔评价指标对每个预分配角度进行筛选确定最优角度，根据所述最优角度输出控制指令，用于控制水利打孔装置的打孔角度调节至所述最优角度。

7、优选地，所述根据每个预分配角度下相邻采集时间点的硬度监测数据之间的数据分布和整体数据分布，以及所有湿度监测数据的整体数据分布，得到每个预分配角度下的角度适配程度，具体包括：

8、对于任意一个预分配角度，根据预分配角度下相邻采集时间点之间的硬度监测数据的差异情况以及所有采集时间点的硬度监测数据的整体分布情况，得到预分配角度下的硬度分析值；

9、根据预分配角度下所有采集时间点的湿度监测数据的整体分布情况，得到预分配角度下的湿度分析值；

10、根据所述硬度分析值和所述湿度分析值得到预分配角度下的角度适配程度。

11、优选地，所述根据预分配角度下相邻采集时间点之间的硬度监测数据的差异情况以及所有采集时间点的硬度监测数据的整体分布情况，得到预分配角度下的硬度分析值，具体包括：

12、对于任意一个预分配角度，基于该预分配角度下每个采集时间点与相邻的采集时间点之间的硬度监测数据之间的差异，确定每个采集时间点的数据差异权值；基于该预分配角度下每个采集时间点的硬度监测数据的负相关系数，确定每个采集时间点的适配因子；

13、综合该预分配角度下每个采集时间点的所述数据差异权值和所述适配因子的整体水平，确定该预分配角度下的硬度分析值。

14、优选地，所述根据预分配角度下所有采集时间点的湿度监测数据的整体分布情况，得到预分配角度下的湿度分析值，具体包括：

15、对于任意一个预分配角度，将该预分配角度下的所有采集时间点的湿度监测数据的均值作为该预分配角度下的湿度分析值。

16、优选地，所述根据所述硬度分析值和所述湿度分析值得到预分配角度下的角度适配程度，具体包括：

17、对所述硬度分析值和所述湿度分析值进行加权求和得到预分配角度下的角度适配程度，硬度分析值对应的权重和湿度分析值对应的权重之间的和为1。

18、优选地，所述据所述角度适配程度，结合每个预分配角度下的角度值的偏差情况以及每个采集时间点的压力监测数据的数据分布，得到每个预分配角度下的预打孔评价指标，具体包括：

19、对于任意一个预分配角度，基于该预分配角度下所有采集时间点的压力监测数据的均值，确定效率评价因子；根据该预分配角度的偏差情况得到角度偏差因子；根据所述效率评价因子、角度偏差因子以及角度适配程度得到该预分配角度下的预打孔评价指标，所述效率评价因子和所述角度适配程度均与所述预打孔评价指标之间呈正相关关系，所述角度偏差因子与所述预打孔评价指标之间呈负相关关系。

20、优选地，所述根据该预分配角度的偏差情况得到角度偏差因子具体为：

21、将预分配角度的角度值与垂直方向的角度值之间的差值绝对值作为角度偏差因子。

22、优选地，所述根据预打孔评价指标对每个预分配角度进行筛选确定最优角度，具体包括：

23、将所有预分配角度的预打孔评价指标的最大值对应的预分配角度作为最优角度。

24、优选地，在得到所述角度适配程度之后：

25、将归一化后的角度适配程度大于预设的适配阈值对应的预分配角度作为角度预分配结果；对角度预分配结果中每个预分配角度进行特征分析，获得对应的预打孔评价指标。

26、优选地，所述预分配角度大于或等于45°，且小于或等于135°。

27、本发明实施例至少具有如下有益效果：

28、本发明首先通过数据采集模组实时采集不同预分配角度进行试样打孔过程中的多项地质监测数据，综合考虑多个方面的因子，为后续打孔效率和打孔质量的特征评价提供数据基础。然后通过计算芯片对采集到的硬度监测数据在相邻采集时间点和整体时间的数据分布情况，以及所有湿度监测数据的整体分布进行分析，可以量化得到角度适配程度，即结合了硬度和湿度两个方面的地质特征数据，分析预分配的打孔装置倾斜角度与打孔操作的适配性情况。然后结合角度适配程度，进一步分析角度值的偏差情况以及压力监测数据的分布情况，对预分配角度进行试样打孔的效率情况和质量情况进行评价，获得预打孔评价指标，充分考虑了多个维度的地质监测数据的分布情况，使得最终依据预打孔评价指标可以较为客观的获取效率最高且质量最佳的最优角度，使得打孔装置以最优角度进行打孔操作时的打孔质量较好。

技术特征：

1.一种角度可调的水利施工打孔装置，包括水利施工打孔装置本体，其特征在于，所述水利施工打孔装置本体包括角度调节分析模块，角度调节分析模块安装在水利施工打孔装置本体上，所述角度调节分析模块包括数据采集模组，计算芯片和角度调控模组；

2.根据权利要求1所述的一种角度可调的水利施工打孔装置，其特征在于，所述根据每个预分配角度下相邻采集时间点的硬度监测数据之间的数据分布和整体数据分布，以及所有湿度监测数据的整体数据分布，得到每个预分配角度下的角度适配程度，具体包括：

3.根据权利要求2所述的一种角度可调的水利施工打孔装置，其特征在于，所述根据预分配角度下相邻采集时间点之间的硬度监测数据的差异情况以及所有采集时间点的硬度监测数据的整体分布情况，得到预分配角度下的硬度分析值，具体包括：

4.根据权利要求2所述的一种角度可调的水利施工打孔装置，其特征在于，所述根据预分配角度下所有采集时间点的湿度监测数据的整体分布情况，得到预分配角度下的湿度分析值，具体包括：

5.根据权利要求2所述的一种角度可调的水利施工打孔装置，其特征在于，所述根据所述硬度分析值和所述湿度分析值得到预分配角度下的角度适配程度，具体包括：

6.根据权利要求1所述的一种角度可调的水利施工打孔装置，其特征在于，所述据所述角度适配程度，结合每个预分配角度下的角度值的偏差情况以及每个采集时间点的压力监测数据的数据分布，得到每个预分配角度下的预打孔评价指标，具体包括：

7.根据权利要求6所述的一种角度可调的水利施工打孔装置，其特征在于，所述根据该预分配角度的偏差情况得到角度偏差因子具体为：

8.根据权利要求1所述的一种角度可调的水利施工打孔装置，其特征在于，所述根据预打孔评价指标对每个预分配角度进行筛选确定最优角度，具体包括：

9.根据权利要求1所述的一种角度可调的水利施工打孔装置，其特征在于，在得到所述角度适配程度之后：

10.根据权利要求1所述的一种角度可调的水利施工打孔装置，其特征在于，所述预分配角度大于或等于45°，且小于或等于135°。

技术总结
本发明涉及打孔装置技术领域，具体涉及一种角度可调的水利施工打孔装置，包括水利施工打孔装置本体，包括角度调节分析模块，角度调节分析模块安装在水利施工打孔装置本体上，所述角度调节分析模块包括数据采集模组，计算芯片和角度调控模组；所述数据采集模组连接所述计算芯片的信号输入端，所述计算芯片的信号输出端连接角度调控模组，所述角度调控模组用于调节水利施工打孔装置的角度；所述数据采集模组用于采集不同预分配角度下的地质监测数据；所述计算芯片用于根据不同预分配角度下的地质监测数据进行特征分析和特征筛选确定最优角度，并输出控制指令。本发明可以使得打孔装置以打孔效率最高且质量最好的角度进行打孔操作。

技术研发人员：苏子文,毕道江,刘晓英,王丽艳,宋显宦,李帅军,王德龙,张海花,晋大鹏,王玲
受保护的技术使用者：洛阳德福机械设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23