CN113137226B - 便携式岩土体力学参数钻探测试系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种便携式岩土体力学参数钻探测试系统及设备。所述系统包括：便携式伺服控制钻探模块，用于可控钻探；随钻测试数据采集处理模块，用于采集钻机钻进参数；参数识别模块，用于根据钻机钻进参数，计算并得到岩土体力学参数。本发明可以适用于地形地质条件复杂、大型钻探设备无法作业的山区和难于取样的软弱岩土体勘察，提高岩土工程勘察效率和准确性，降低工程建设的投入，实现岩土体力学参数的快速识别。
Description
技术领域
本发明实施例涉及岩土体力学参数测试分析技术领域，尤其涉及一种便携式岩土体力学参数钻探测试系统及设备。
背景技术
目前，岩体原位测试通常需要多种试验手段才能综合得到岩体强度和变形参数，这些测试方法精度各异，难以系统评价岩土体力学性能，工作量大，费时费力，成本高周期长。工程类比方法和数值反分析方法难以反映工程现场复杂的岩体结构特征，要保证其可靠性尚需依赖工程地质经验丰富的专家判断，方法的推广具有较大局限性。近年来，国内外的科研院所和地质勘测设备公司开发了应用于实际工程的随钻测试系统，这些随钻测试系统主要用于地层相对软硬判别和空洞、涌水情况探测，无法和岩土力学参数直接建立关联，且多和体积庞大的多功能钻机搭配使用，无法在陡峻复杂地形条件下开展钻探测试工作。因此，开发一种便携式岩土体力学参数钻探测试系统及设备，可以有效克服上述相关技术中的缺陷，成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种便携式岩土体力学参数钻探测试系统及设备。
第一方面，本发明的实施例提供了一种便携式岩土体力学参数钻探测试系统，包括：便携式伺服控制钻探模块，用于可控钻探；随钻测试数据采集处理模块，用于采集钻机钻进参数；参数识别模块，用于根据钻机钻进参数，计算并得到岩土体力学参数。
在上述系统实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统，所述便携式伺服控制钻探模块包括：便携式钻机，用于为岩土体钻探提供动力及操作平台；液压伺服控制单元，用于控制便携式钻机的钻进参数；钻具，用于在钻探过程中进行破岩。
在上述系统实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统，所述随钻测试数据采集处理模块包括：钻机参数采集与处理模块，用于采集钻进过程中转速、钻速和孔深参数，并对采集的参数进行物理量变换；近钻头数据采集和传输模块，用于通过在钻孔内钻头附近安装传感器，采集钻压、扭矩和温度，通过智能钻杆实现有线数据传输；随钻激震波采集与处理模块，用于通过在钻杆顶部和钻孔四周安装三分量检波器，分别检测钻杆和岩土体中的激震波，获取激振波的传播速度和频谱特性，对不同距离和方位布置的检波器信号进行解析，得到钻孔周围的岩土波速和振动频谱特性；随钻电磁参数采集与处理模块，用于在钻探过程中实时测量钻杆与参考电极之间电流及电压信号及其瞬态过程，得到钻孔周围岩土电磁参数。
在上述系统实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统，所述参数识别模块包括：模型构建模块，用于根据钻进速率、钻进深度、钻速、钻压、扭矩，构建考虑围压条件的钻头破岩力学模型。
在上述系统实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统，所述参数识别模块还包括：岩土力学参数模块，用于获取岩土体抗压强度、抗剪强度、抗拉强度、弹性模量，构建复杂地层力学参数表征和分析模式，得到空间上连续的岩土体力学参数。
在上述系统实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统，所述参数识别模块还包括：智能算法模块，用于采用深度神经网络算法研究岩土激震波波速、频谱特性和电磁参数与岩土力学参数的相关性，并建立智能分析模型，构建地层力学参数智能表征和识别方法。
在上述系统实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统，所述随钻电磁参数采集与处理模块包括：激励脉冲电源，用于提供脉冲电源；继电器，用于对电路进行自动调节和安全转换；参考电极和电磁参数采集装置，用于采集参考电极和钻杆间的电磁参数。
在上述系统实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统，所述激励脉冲电源正极连接钻杆，负极通过切换继电器连接到参考电极。
第二方面，本发明的实施例提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
存储器存储有可被处理器执行的程序指令，处理器调用程序指令能够执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统。
第三方面，本发明的实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机实现第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统。
本发明实施例提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统及设备，通过将便携式伺服控制钻探模块、随钻测试数据采集处理模块和参数识别模块进行系统集成，可以适用于地形地质条件复杂、大型钻探设备无法作业的山区和难于取样的软弱岩土体勘察，提高岩土工程勘察效率和准确性，降低工程建设的投入，实现岩土力学参数的快速识别。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统结构示意图；
图2为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图；
图3为本发明实施例提供的便携式伺服控制钻探模块结构示意图；
图4为本发明实施例提供的随钻测试数据采集处理模块结构示意图；
图5为本发明实施例提供的参数识别模块结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，本发明提供的各个实施例或单个实施例中的技术特征可以相互任意结合，以形成可行的技术方案，这种结合不受步骤先后次序和/或结构组成模式的约束，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
随钻测试是获取岩土力学参数的一种快速原位测试手段，而目前国内外的相关研究中，在便携式伺服控制钻探、随钻测试数据采集与处理、岩土力学参数智能识别上尚不能满足原位测试的要求，研发先进的便携式岩土力学参数快速原位测试与识别系统，快速获取岩土力学参数，可为复杂岩土体的变形破坏孕育规律提供可靠的科学测试手段，为国家综合防灾减灾规划的推进提供新的技术设备与方法。基于这种考虑，本发明实施例提供了一种便携式岩土体力学参数钻探测试系统，参见图1，该系统包括：便携式伺服控制钻探模块，用于可控钻探；随钻测试数据采集处理模块，用于采集钻机钻进参数；参数识别模块，用于根据钻机钻进参数，计算并得到岩土体力学参数。
参见图3，基于上述系统实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统，所述便携式伺服控制钻探模块包括：便携式钻机，用于为岩土体钻探提供动力及操作平台；液压伺服控制单元，用于控制便携式钻机的钻进参数；钻具，用于在钻探过程中进行破岩。
具体地，当前多功能钻机重量一般都在10吨以上，体积庞大，无法在地形条件复杂的山区开展钻探作业。主流的小型百米岩芯钻机重量也均在600kg以上，即使是采用模块化设计的部件其重量也大于160kg，搬运极不方便，一套如此沉重的设备如果要运输到地形条件复杂的深山，消耗的人力物力成本可想而知。拟采用的便携式钻机，采用模块化设计，由钻架、动力头、滑轮杆、动力单元、液压油箱、卷扬机、泥浆泵、操作台等模块组成，拆装方便，各模块均采用超轻钢材制作，最大重量仅65kg(动力单元)，钻机仅需两人即可搬运，可满足地形条件复杂的山区钻探工作需要。液压伺服控制单元由伺服控制器、伺服驱动器、伺服马达、伺服油缸、负载平衡模块、锁止模块及位移、压力、扭矩、转数等传感器组成，整体重量不大于70kg，可精确控制便携式钻机的钻进速率、钻压、扭矩、转数等钻进参数中的两个参数，如恒定的钻进速率-转数、钻进速率-扭矩、钻压-转数、钻压-扭矩等多种控制模式，避免了常规地质钻机无法控制钻进参数输入和输出值波动造成的数据随机变化，大大提高测试数据的有效性和可靠性，可为获取岩土体力学参数识别提供准确的数据源。钻具由不同口径类型的钻头和钻杆组成，采用绳索取芯钻杆，取芯过程不提钻，大大提高测试效率。设计加工多种类型的钻头，为地层环境自适应智能破岩作用机理和机器学习研究提供实测数据，也为不同地层环境下钻头选型提供依据。
参见图4，基于上述系统实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统，所述随钻测试数据采集处理模块包括：钻机参数采集与处理模块，用于采集钻进过程中钻速和孔深参数，并对采集的参数进行物理量变换；近钻头数据采集和传输模块，用于通过在钻孔内钻头附近安装传感器，采集钻头的真实钻压、扭矩和温度，通过智能钻杆实现有线数据传输；随钻激震波采集与处理模块，用于通过在钻杆顶部和钻孔四周安装三分量检波器，分别检测钻杆和岩土体中的激震波，获取激振波的传播速度和频谱特性，对不同距离和方位布置的检波器信号进行解析，得到钻孔周围的岩土波速和振动频谱特性；随钻电磁参数采集与处理模块，用于在钻探过程中实时测量钻杆与参考电极之间电流及电压信号及其瞬态过程，得到钻孔周围岩土电磁参数。
具体地，随钻测试数据采集处理模块采集钻机各类动力和运动参数，包括钻进压力、钻进位移、钻杆扭矩、钻杆转数、送水流量、送水压力等信息。针对随钻监测通常在钻机动力头附近测量钻进压力和钻杆扭矩、难以获取钻头的真实钻进压力和扭矩难题，将钻压传感器、扭矩传感器集成封装到一个孔内测试短节上，连接到靠近钻头的钻杆，可准确获取钻头的钻压和扭矩数据。通过拉绳位移传感器和激光位移传感器测量钻机动力头的位移，通过数字式转数传感器测量钻杆转数，通过流量传感器测量送水流量，通过压力传感器测量送水压力等信息。孔内测试短节的钻进压力和钻杆扭矩测试数据经过信号调制后，通过无线数据发射模块发射出来，无线数据接收模块进行数据接收，经信号放大和解调后输入到数据采集仪。转进位移、钻杆转数、送水压力和送水流量等测试数据输入到数据采集仪，数据采集仪接收数据并进行处理如物理量换算等。
随钻测试数据采集处理模块在采集钻机的钻进参数时可以采用电磁物探的手段。具体地，采用交直流电法模式，在钻杆和钻孔四周参考电极或参考电极之间施加双极性脉冲信号，以钻机钻杆作为电磁物探的电极一端，在地平面以钻孔周围布置的参考电极或参考电极作为另一端，由电磁参数检测装置中的激励脉冲电源正极连接到钻杆，激励脉冲电源负极通过切换继电器连接到参考电极或参考电极，随钻杆钻进不同深度，电流会在钻杆和参考电极或参考电极之间的不同岩土层中形成电流线，同时测量岩土体中的电压和电流，并计算出电流流过钻杆和参考电极或参考电极之间岩土体的电阻值，还可以通过极化率的计算，测量出岩土体的富含水的高低程度。整个测试过程是根据设定10cm或者更小的钻杆进尺间距测量一次电流和电压信号，计算出整个随钻深度的电流/电压的I/V曲线，及其每个测量间距的电流和电压的增量变化趋势，综合力学参数，这样就可以比较准确地推测岩土体的分层信息，再根据参考电极或参考电极的方位信息，总体可以确定整体的岩土体从点到面，由面到体的全空间信息。岩土体电阻率的测量和计算包括：电磁参数检测装置包括激励脉冲电源，该电源的正极连接探钻孔的钻杆上，电源的负极通过切换继电器连接到钻孔四周的参考电极上。实时测量钻杆与参考电极之间电流/电压信号，及其瞬态过程，计算出岩土体的电磁参数，包括稳态直流电阻、交流电阻和极化率参数。该测量模块的电信号测控要求分辨率高，至少到达24bit以上，采样率在1KHz左右即可，因为钻孔进尺速度不会太高。
激励脉冲电源的技术指标要求包括：激励脉冲电源的幅值和频率根据岩土体特性和测量深度可以调节。如果岩土体的电阻率高，富含水率低，激励脉冲电压幅值就可高一些，反之就低些。脉冲电源频率根据钻孔深度来选择，根据物探电法频率测深的原理，低频穿透岩土体深，高频测量浅层深度。频率范围大概在零点几赫兹到1KHz左右。
钻孔岩土体极化率的测量和计算包括：在钻孔中测量岩土体的极化率，当岩土体通过一定的电流，会发生一系列电化学过程并产生电动势，这种现象叫激发极化效应。岩土体的激发极化效应是其电化学性质的一种表现。它是与岩矿石的化学成分、矿物结构及围岩溶液性质有关系的一种效应。观测这种效应，就可以沿钻孔深度划分不同的岩性。评价激发极化效应大小的物理量叫极化率，用极化场和总激发场的百分比值数表示(η＝ΔU2/ΔU)。钻孔极化率检测一般同时还测量电阻率和自然电位参数。
岩土体电阻率增量变化的计算包括：施加一定的电压和电流，计算电压与电流的比值，这是沿着钻杆深度方向与参考电极之间综合电阻的反应。随着钻孔深度的增加，相应的总体电阻会变小。因此，需要分析随着单位深度的增加，计算测量的电流和电压的增量变化(η＝ΔU/ΔI)。这个增量的变化反应随着钻探进尺到相关地层引起电阻的变化，进尺到高阻岩土层，这个增量会变小。反之进尺到低阻岩土层，这个增量会变大。如果综合已有岩土体的电阻率特性的数据，就可以分析和判断钻杆与对应参考电极之间岩土体的类型。如果再综合考虑在相同的钻孔深度，不同方位的参考电极对应的数据，整个地层的平面信息就可以得到和重构。
基于上述系统实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统，所述参数识别模块包括：模型构建模块，用于根据钻进速率、钻进深度、钻速、钻压、扭矩，构建考虑围压条件的钻头破岩力学模型。
基于上述系统实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统，所述参数识别模块还包括：岩土力学参数模块，用于获取岩土体抗压强度、抗剪强度、抗拉强度、弹性模量，构建复杂地层力学参数表征和分析模式，得到空间上连续的岩土体力学参数。
基于上述系统实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统，所述参数识别模块还包括：智能算法模块，用于采用深度神经网络算法研究岩土激震波波速、频谱特性和电磁参数与岩土力学参数的相关性，并建立智能分析模型，构建地层力学参数智能表征和识别方法。
具体可以参见图5，参数识别模块读取数据采集仪中的测试数据，通过计算得到钻机的钻进速率、钻进深度、钻速、钻压、扭矩，基于钻头破岩作用机理，建立钻头和岩土体相互作用的简化模型，采用极限分析理论分析岩土破坏特征，建立地层环境自适应智能破岩力学模型。建立随钻测试参数如钻头钻压、扭矩、钻进速率等和破岩深度的关系，基于虚功原理，得到极限破岩力和岩土体抗压强度、抗剪强度、抗拉强度、弹性模量的关系，再进一步结合测试数据的机器学习训练，构建复杂地层力学参数智能表征和分析方法，得到空间上连续的岩土体力学参数，开发测试数据智能分析软件，在钻探过程中系统主机可实时显示测试数据和岩土体力学参数。考虑钻探过程中钻头和岩土体所处实际钻孔环境，建立考虑围压条件的钻头破岩力学模型，基于多源随钻测试数据结果，建立岩土抗压强度、抗剪强度、弹性模量和钻进参数的理论关系模型，根据岩土破碎时的温度条件，进一步得到考虑温度条件的岩土力学参数。通过深度神经网络等智能算法研究岩土激震波波速和频谱特性和电磁参数与岩土力学参数的相关性并建立智能分析模型，构建复杂地层力学参数智能表征和识别方法，实现钻孔及周围一定空间范围内岩土力学参数的快速原位测试与识别。
数据采集仪需要与多个单分量或者三分量的检波器配合使用，检波器的数量依据在空间方位信息分辨的要求布置；在地平面，可以在钻孔周围按照不低于最大钻深来界定检波器距离钻孔的距离。如果最大钻孔深度为100米，那么检波器距离钻孔为100米比较合适，便于检波器接收直达面波；检波器至少在东西南北四个方向中的一个方向布置，最好达到16个检波器等角度均布在钻孔周围，且布置更多空间分辨率信息为佳；采用三分量的检波器可以分析激震面波的波阵和波矢量，对三维的空间信息重构提供更多信息和细节；多个检波器的数据采集由于分布距离较远，现场布线困难，宜采用WiFi组网的同步的无线数据采集，采用锂电池加风光联合供电便于现场安装施工；加入北斗定位和授时功能，便于多个检波器的同步数据采集和分析，时间精度达到微秒级别即可。
基于上述系统实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统，所述随钻电磁参数采集与处理模块包括：激励脉冲电源，用于提供脉冲电源；继电器，用于对电路进行自动调节和安全转换；参考电极和电磁参数采集装置，用于采集参考电极和钻杆之间的电磁参数。
基于上述系统实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统，所述激励脉冲电源正极连接钻杆，负极通过切换继电器连接到参考电极。
本发明实施例提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统及设备，通过将便携式伺服控制钻探模块、随钻测试数据采集处理模块和参数识别模块进行系统集成，可以适用于地形地质条件复杂、大型钻探设备无法作业的山区和难于取样的软弱岩土体勘察，提高岩土工程勘察效率和准确性，降低工程建设的投入，实现岩土力学参数的快速识别。
本发明实施例提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统及设备，可用于交通、建筑、水利、矿业及油气等领域及地质灾害防治领域的岩土工程勘察，尤其适用于地形地质条件复杂、大型钻探设备无法作业的山区和难于取样的软弱岩土体勘察，提高岩土工程勘察效率和准确性，降低工程建设的投入，加快建设速度，推动岩土工程勘察向数字化和智能化发展。
本发明实施例提供的便携式岩土体力学参数钻探测试系统及设备，基于便携式伺服控制钻探、随钻测试和物探测试系统集成、符合钻孔环境的钻头破岩力学模型、激震波和电磁参数与岩土力学参数的智能分析模型，构建复杂地层力学参数智能表征和识别方法，实现岩土力学参数快速识别，为重大工程设计参数选取、优化和评价提供重要的支撑依据。
本发明实施例的系统是依托电子设备实现的，因此对相关的电子设备有必要做以下介绍。基于此目的，本发明的实施例提供了一种电子设备，如图2所示，该电子设备包括：至少一个处理器(processor)201、通信接口(Communications Interface)204、至少一个存储器(memory)202和通信总线203，其中，至少一个处理器201，通信接口204，至少一个存储器202通过通信总线203完成相互间的通信。至少一个处理器201可以调用至少一个存储器202中的逻辑指令，以实现系统实施例中提供的各种系统。
此外，上述的至少一个存储器202中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的全部系统或部分系统。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)实现各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法或系统。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。基于这种认识，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
在本专利中，术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括……"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种便携式岩土体力学参数钻探测试系统，其特征在于，包括：便携式伺服控制钻探模块，用于可控钻探；随钻测试数据采集处理模块，用于采集钻机钻进参数；
参数识别模块，用于根据钻机钻进参数，计算并得到岩土体力学参数；
所述随钻测试数据采集处理模块包括：钻机参数采集与处理模块，用于采集钻进过程中转速、钻速和孔深参数，并对采集的参数进行物理量变换；近钻头数据采集和传输模块，用于通过在钻孔内钻头附近安装传感器，采集钻压、扭矩和温度，通过智能钻杆实现有线数据传输；所述采集钻压、扭矩包括：将钻压传感器、扭矩传感器集成封装到一个孔内测试短节上，连接到靠近钻头的钻杆，准确获取钻头的钻压和扭矩数据；随钻激震波采集与处理模块，用于通过在钻杆顶部和钻孔四周安装三分量检波器，分别检测钻杆和岩土体中的激震波，获取激振波的传播速度和频谱特性，对不同距离和方位布置的检波器信号进行解析，得到钻孔周围的岩土波速和振动频谱特性；随钻电磁参数采集与处理模块，用于在钻探过程中实时测量钻杆与参考电极之间电流及电压信号及其瞬态过程，得到钻孔周围岩土电磁参数；
所述参数识别模块包括：
模型构建模块，用于根据钻进速率、钻进深度、钻速、钻压、扭矩，构建考虑围压条件的钻头破岩力学模型；
岩土力学参数模块，用于获取岩土体抗压强度、抗剪强度、抗拉强度、弹性模量，构建复杂地层力学参数表征和分析模式，得到空间上连续的岩土体力学参数；
智能算法模块，用于采用深度神经网络算法研究岩土激震波波速、频谱特性和电磁参数与岩土力学参数的相关性，并建立智能分析模型，构建地层力学参数智能表征和识别方法。
2.根据权利要求1所述的便携式岩土体力学参数钻探测试系统，其特征在于，所述便携式伺服控制钻探模块包括：便携式钻机，用于为岩土体钻探提供动力及操作平台；液压伺服控制单元，用于定量控制便携式钻机的钻进参数；钻具，用于在钻探过程中进行破岩。
3.根据权利要求1所述的便携式岩土体力学参数钻探测试系统，其特征在于，所述随钻电磁参数采集与处理模块包括：激励脉冲电源，用于提供脉冲电源；继电器，用于对电路进行自动调节和安全转换；参考电极和电磁参数采集装置，用于采集参考电极和钻杆间岩土体的电磁参数。
4.根据权利要求3所述的便携式岩土体力学参数钻探测试系统，其特征在于，所述激励脉冲电源正极连接钻杆，负极通过切换继电器连接到参考电极。
5.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，
所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以实现如权利要求1至4任一项权利要求所述的系统。
6.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机实现如权利要求1至4中任一项权利要求所述的系统。
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