[发明专利]炮孔岩性识别系统及方法

权利要求书

1.一种炮孔岩性识别系统，其特征在于，包括：钻机终端监测模块、云服务器和客户端；

所述钻机终端监测模块设置于钻机上，用于实时获取所述钻机钻每个炮孔时对应的钻机的工作参数，并将所述工作参数上传至所述云服务器；

所述客户端用于从所述云服务器获取所述工作参数，并根据所述工作参数确定每个所述炮孔的岩性参数；

所述钻机终端监测模块包括定位接收单元，所述工作参数包括炮孔的坐标信息；所述定位接收单元用于获取每个所述炮孔的坐标信息，并将所述坐标信息通过串口上传至工控机。

2.根据权利要求1所述的炮孔岩性识别系统，其特征在于，所述钻机终端监测模块还包括：数据传输单元、PLC采集单元以及工控机；

所述工控机与所述数据传输单元相连接，用于将所述工作参数实时上传至所述云服务器的数据库。

3.根据权利要求2所述的炮孔岩性识别系统，其特征在于，所述工控机用于对获取的所述坐标信息进行解析，将所述坐标信息由WGS-84坐标转换为北京54坐标。

4.根据权利要求3所述的炮孔岩性识别系统，其特征在于，所述钻机终端监测模块还包括多个传感器，所述PLC采集单元用于获取所述传感器采集的数据，并将所述数据上传至所述工控机。

5.根据权利要求4所述的炮孔岩性识别系统，其特征在于，所述传感器包括以下中的一种或多种：霍尔转速传感器、倾角传感器和压力传感器；

所述霍尔转速传感器设置于所述钻机的加压机构的主轴上，用于获取所述加压机构的主轴链条的传动距离；

所述倾角传感器设置于所述钻机的钻杆外架上，用于获取钻孔角度；

所述压力传感器设置于所述钻机的加压机构液压马达入口一测的管路上，用于获取所述加压机构的加压力。

6.根据权利要求5所述的炮孔岩性识别系统，其特征在于，所述工作参数还包括以下几种中的一种或多种：钻孔深度、钻杆转速、钻杆钻速、钻杆扭矩、钻杆轴压；

所述工控机还用于根据所述加压机构的主轴链条的传动距离和对应时间确定所述钻孔深度和所述钻杆钻速；

所述工控机还用于根据所述加压力和所述钻机的回转机构的自重确定所述钻机的钻杆轴压。

7.根据权利要求6所述的炮孔岩性识别系统，其特征在于，所述工控机还用于通过串口通讯方式和/或PLC通讯方式，获取所述钻机的回转机构的变频器的输出参数，并根据所述输出参数确定所述钻杆转速和所述钻杆扭矩；所述输出参数至少包括：输出功率、电机转速和电源频率；

其中，按照以下公式计算所述钻杆转速：

n2=(60F/ pi)(1-s)

n =k*n2

其中，n2表示变频器的电机转速（r/min），n表示钻杆转速，k表示转换系数；F表示电源频率（Hz）；p表示电机极对数；i表示减速比；s表示转差率；

按照以下公式计算所述钻杆扭矩：

其中，M表示钻杆扭矩；N表示有功功率，N =P*Q，P表示变频器的输出功率，Q表示功率因数；n表示钻杆转速，η表示传递效率。

8.根据权利要求7所述的炮孔岩性识别系统，其特征在于，所述客户端用于根据每个所述炮孔的所述钻杆转速、所述钻杆钻速、所述钻杆轴压和钻孔直径确定每个所述炮孔的岩石普氏系数，并根据所述岩石普氏系数判断岩性硬度和所述岩石可爆性。