[发明专利]一种基于人工神经网络获取围岩力学参数的装置及方法

权利要求书

1.一种基于人工神经网络获取围岩力学参数的装置，其特征是，包括钻杆，钻杆通过钻夹头与动力设备输出轴连接，动力设备输出轴与动力设备固接；

所述动力设备输出轴上设置转速传感器、扭矩传感器，所述动力设备侧部设置压力传感器，所述转速传感器、扭矩传感器和压力传感器均与数据存储系统连接，数据存储系统将数据传输至人工神经网络系统；

利用各传感器对围岩的钻进数据进行测定，并将数据储存在数据存储系统中，同时结合模型试验获取所测围岩的土质力学参数，进而借助人工神经网络系统对钻进数据和力学参数的内在关系进行大量的训练分析，获取二者的最优关系，使得输出值为最优值，从而根据实际钻进操作中的钻进数据获知所钻进围岩的力学参数。

2.如权利要求1所述的基于人工神经网络获取围岩力学参数的装置，其特征是，所述钻夹头包括环状结构，环状结构内侧设置凸起状的卡钻头，环状结构外侧设置卡钻头开关，卡钻头开关与卡钻头连接。

3.如权利要求1所述的基于人工神经网络获取围岩力学参数的装置，其特征是，所述动力设备输出轴和钻杆之间设置有变速齿轮组，变速齿轮组通过联轴器与动力设备输出轴连接。

4.如权利要求1所述的基于人工神经网络获取围岩力学参数的装置，其特征是，所述动力设备与控制模块连接，控制模块用于控制动力设备的输出转速、扭矩及压力。

5.如权利要求3所述的基于人工神经网络获取围岩力学参数的装置，其特征是，所述动力设备、动力设备输出轴、数据存储系统、人工神经网络系统、变速齿轮组均设置于容置壳体内。

6.如权利要求5所述的基于人工神经网络获取围岩力学参数的装置，其特征是，所述容置壳体外侧设置数据显示器，数据显示器与人工神经网络系统连接。

7.如权利要求5所述的基于人工神经网络获取围岩力学参数的装置，其特征是，所述容置壳体外侧设置围岩分档调节装置，围岩分档调节装置与控制模块连接。

8.如权利要求5所述的基于人工神经网络获取围岩力学参数的装置，其特征是，所述容置壳体外侧还设有电源开关和顺逆转向控制开关，电源开关和顺逆转向控制开关均与动力设备连接。

9.如权利要求5所述的基于人工神经网络获取围岩力学参数的装置，其特征是，所述容置壳体两侧设置绝缘手持手把。

10.如权利要求1-9任一项所述的基于人工神经网络获取围岩力学参数的装置的方法，其特征是，包括以下步骤：

获取施工区域地质资料，确定围岩类别，调节围岩分档调节装置，以相应的钻进参数对围岩进行钻进；

各传感器采集钻进中实际的钻进数据，并将其输入数据存储系统，重复钻进操作多次；

进行模型试验，获取所测围岩的土质力学参数，人工神经网络系统对实际的钻进数据和土质力学参数的关系进行大量的数据训练分析，并最终确定两者的最优关系，并将此最优关系集成在人工神经网络系统中；

利用上述装置对围岩进行实际钻进操作，人工神经网络系统实时将当前钻进围岩的力学参数传输至数据显示器，并将其显示在屏幕上。