本發(fā)明涉及巖石物理力學(xué)參數(shù)測試技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種巖石物理力學(xué)參數(shù)智能一體化測試系統(tǒng)及其測試方法。

背景技術(shù)：

在地質(zhì)工程、巖土工程、水利水電工程、隧道工程、石油天然氣開發(fā)工程等巖石工程的科研、設(shè)計、施工過程中，都需要用到巖石物理力學(xué)參數(shù)。常用的巖石物理力學(xué)參數(shù)主要包括：密度、流體(水、油、氣)飽和度、孔隙度、滲透率、聲波波速、單軸抗壓強度、單軸抗拉強度、彈性模量、泊松比、抗剪強度、內(nèi)聚力(c值)、內(nèi)摩擦角(值)、三軸抗壓強度、巖石斷裂韌度等。其他一些相關(guān)參數(shù)可以通過經(jīng)驗公式進(jìn)行換算得到。

上述參數(shù)涉及到的試樣類型、試驗條件、測試方法、測試儀器等各不相同。目前，國內(nèi)外相關(guān)實驗室專業(yè)細(xì)分度高，由于儀器、人員配置、場地條件等限制，某個專業(yè)實驗室有時僅能測試一種或有限的幾種巖石物理力學(xué)參數(shù)。上述常見的巖石物理力學(xué)參數(shù)的測試基本上都是在不同的實驗室分散、獨立的進(jìn)行，有時甚至是不同單位、不同城市的實驗室測試。

由于不同單位、不同實驗室的運營情況存在差異，如：排隊試樣多寡、儀器運營狀態(tài)好壞、測試人員工作狀態(tài)優(yōu)劣等，都會在很大程度上影響巖石力學(xué)參數(shù)測試效率，有時候做完一種或幾種參數(shù)的測試，可能需要等待很久(一周甚至一月以上)才能測試下一種或幾種參數(shù)，這種長時間的間隔不僅影響科研效率和工程進(jìn)度。再加上不同實驗室之間來回搬運試樣，會不可避免地對試樣造成擾動，還不利于試樣的原狀狀態(tài)的保存，試樣品利用的時效性和測試參數(shù)的準(zhǔn)確性都會大打折扣，無法反映真實的巖石力學(xué)性質(zhì)和行為特征，進(jìn)而誤導(dǎo)科學(xué)認(rèn)識和工程設(shè)計。此外，不同的測試人員的技術(shù)熟練程度、操作規(guī)范程度、態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)與否、情緒狀態(tài)等人為因素，都會影響測試精度和結(jié)果的可靠性，而當(dāng)前科研和工程設(shè)計方案對參數(shù)可靠性要求越來越高，因此，亟需盡量降低人為因素對測試精度的干擾。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種巖石物理力學(xué)參數(shù)智能一體化測試平臺和方法，基于人工智能技術(shù)和先進(jìn)的測量、控制系統(tǒng)，將多種儀器、設(shè)備優(yōu)化整合，形成流水線式的一體化協(xié)同試驗平臺，既提高巖石物理力學(xué)參數(shù)測試效率，又節(jié)約人力資源，降低人為因素對測試精度的干擾。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種巖石物理力學(xué)參數(shù)智能一體化測試系統(tǒng)，包括：

人機(jī)交互系統(tǒng)，與控制中心相連接，用于輸入的測試指令信息并將其傳輸給控制中心；

控制中心，與人機(jī)交互系統(tǒng)和智能測試系統(tǒng)相連接，用于接收人機(jī)交互系統(tǒng)傳輸來的測試指令信息，并將測試指令信息傳送到智能測試系統(tǒng)；

智能測試系統(tǒng)，與控制中心相連接，用于接收控制中心發(fā)出的測試指令并進(jìn)行巖石試樣的測試。

本發(fā)明的有益效果在于：提供一種智能化、一體化的測系統(tǒng)，最大限度優(yōu)化設(shè)計各種儀器的協(xié)同工作過程，實現(xiàn)真正的智能化操作、一體化控制。

進(jìn)一步，所述智能測試系統(tǒng)包括：智能試樣制備系統(tǒng)、智能試樣輸送系統(tǒng)、智能試樣安裝系統(tǒng)、智能試樣加載系統(tǒng)、智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)以及智能數(shù)據(jù)處理和可視化系統(tǒng)；

所述智能試樣制備系統(tǒng)與控制中心和智能試樣輸送系統(tǒng)相連接，用于接收和執(zhí)行控制中心發(fā)出的指令，將巖塊制備成巖塊待測試樣；

所述智能試樣輸送系統(tǒng)與控制中心、智能試樣制備系統(tǒng)和智能試樣安裝系統(tǒng)相連接，用于接收和執(zhí)行控制中心發(fā)出的指令，并將智能試樣制備系統(tǒng)中制備好的巖塊待測試樣輸送至智能試樣安裝系統(tǒng)；

所述智能試樣安裝系統(tǒng)與控制中心、智能試樣輸送系統(tǒng)和智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接，用于接收和執(zhí)行控制中心發(fā)出的指令，并將智能試樣輸送系統(tǒng)輸送來的巖塊待測試樣安裝至智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；

所述智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，與控制中心、智能試樣安裝系統(tǒng)和智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)相連接，用于接收和執(zhí)行控制中心發(fā)出的指令，對巖塊待測試樣進(jìn)行測試并將測試數(shù)據(jù)傳送至智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；

所述智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)與控制中心、智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和智能數(shù)據(jù)處理和可視化系統(tǒng)相連接，用于接收和執(zhí)行控制中心發(fā)出的指令，接收智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳遞來的測試數(shù)據(jù)并傳輸至智能數(shù)據(jù)處理和可視化系統(tǒng)；

所述智能數(shù)據(jù)處理和可視化系統(tǒng)與控制中心和智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)相連接，用于接收和執(zhí)行控制中心發(fā)出的指令，接收智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸來的數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲和處理。

也就是說，本發(fā)明是基于現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備并在其上安裝現(xiàn)有的智能感應(yīng)設(shè)備，通過最優(yōu)化硬件設(shè)備配置方式和連接方式，通過現(xiàn)有的智能信號傳輸技術(shù)實現(xiàn)與控制中心及人機(jī)交互系統(tǒng)的交互通信。此外，對于控制中心與人機(jī)相互系統(tǒng)，在集成現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，依據(jù)巖石試樣類型及其物理力學(xué)參數(shù)測試方法的特點，建立巖石物理力學(xué)參數(shù)測試方案的專家經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫，針對性地優(yōu)化設(shè)計智能化的控制程序，提升計算機(jī)學(xué)習(xí)能力和人機(jī)交流效率，進(jìn)而實現(xiàn)智能化、一體化協(xié)同控制，使得各項測試系統(tǒng)并行不悖地高效運行、提高測試效率。

進(jìn)一步，在人機(jī)交互系統(tǒng)輸入的測試指令包括：密度、流體飽和度(流體包括水、油、氣)、孔隙度、滲透率、聲波波速(縱波與橫波)、單軸抗壓強度、單軸抗拉強度、彈性模量、泊松比、抗剪強度、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角、三軸抗壓強度、巖石斷裂韌度等。

進(jìn)一步，所述智能測試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的測試儀器包括但不限于單軸壓縮試驗機(jī)、單軸拉伸試驗機(jī)、等圍壓三軸壓縮試驗機(jī)、壓剪試驗機(jī)、真三軸壓縮試驗機(jī)、真三軸壓裂試驗機(jī)中的至少一種。

進(jìn)一步，還包括智能顯像系統(tǒng)，所述智能顯像系統(tǒng)與控制中心、智能試樣制備系統(tǒng)、智能試樣輸送系統(tǒng)和智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)相連接；所述智能顯像系統(tǒng)接收和執(zhí)行控制中心發(fā)出的指令，用于對巖石待測試樣進(jìn)行聲波波速測試、密度測試、ct掃描和三維重構(gòu)，并將上述測試獲得的數(shù)據(jù)信息傳遞至智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

本發(fā)明還涉及一種巖石物理力學(xué)參數(shù)智能一體化測試方法，包括如下步驟：

s1)在人機(jī)交互系統(tǒng)中輸入測試指令信息，并傳送至控制中心；

s2)控制中心接收人機(jī)交互系統(tǒng)中輸入測試指令信息并傳遞至智能測試系統(tǒng)；

s3)智能測試系統(tǒng)接受控制中心發(fā)出的測試指令信息并進(jìn)行巖石物理力學(xué)參數(shù)測試。

進(jìn)一步，所述步驟s3包括如下步驟：

s3-1)智能試樣制備系統(tǒng)接受控制中心發(fā)出的指令信息并進(jìn)行巖心試樣或者立方體試樣的制備，制備試樣為巖心試樣時接步驟s3-2,制備試樣為立方體試樣時接步驟s3-2；

s3-2)將巖芯試樣由智能試樣輸送系統(tǒng)依次運送到波速測試平臺和密度測試平臺上，在智能試樣安裝系統(tǒng)的輔助下，測試試樣的縱橫波波速和密度；再智能試樣輸送系統(tǒng)運送到ct掃描平臺上進(jìn)行巖芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)素描，通過智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集測量值、影像及聲音等數(shù)據(jù)，并通過智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實時傳送到智能數(shù)據(jù)處理與可視化系統(tǒng)；

s3-3)將步驟s3-2中完成ct掃描的巖芯試樣或者步驟s3-1中制備的立方體試樣，在控制中心中按照人機(jī)交互系統(tǒng)輸入的測試指令智能匹配測試儀器，由智能試樣輸送系統(tǒng)分別獨立運送到智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測試儀器；

s3-4)智能試樣安裝系統(tǒng)將巖芯試樣或者立方體試樣安裝在智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測試儀器上；

s3-5)智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測試儀器對巖芯試樣或者立方體試樣進(jìn)行試驗和測試，并將測試得到的數(shù)據(jù)通過智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳遞至智能數(shù)據(jù)處理與可視化系統(tǒng)。

進(jìn)一步，所述步驟s3-3)中還包括通過智能試樣輸送系統(tǒng)先將巖芯試樣或者立方體試樣運送至觀測探頭或附件安裝平臺進(jìn)行探頭或測量附件的安裝，再將巖芯試樣或者立方體試樣運送至智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測試儀器。

進(jìn)一步，對于巖芯試樣，所述測試儀器為單軸壓縮試驗機(jī)、單軸拉伸試驗機(jī)、等圍壓三軸壓縮試驗機(jī)中的至少一種；對于立方體試樣，所述測試儀器為壓剪試驗機(jī)、真三軸壓縮試驗機(jī)或真三軸壓裂試驗機(jī)中的至少一種。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)基于人工智能技術(shù)集成在一起的多個巖石物理力學(xué)參數(shù)測試儀器，既可以獨立完成專門的參數(shù)測試任務(wù)，也能通過智能化協(xié)同工作方式同時測試多種參數(shù)。

(2)大幅提高相關(guān)測試儀器的利用率和共享程度，實現(xiàn)智能化、標(biāo)準(zhǔn)化測試流程，提高巖石物理力學(xué)參數(shù)測試的效率、準(zhǔn)確性、時效性。

(3)減少試驗過程的人為因素干擾，提高測試結(jié)果的一致性和可比性，節(jié)約人力成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明巖石物理力學(xué)參數(shù)智能一體化測試系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明巖石物理力學(xué)參數(shù)智能一體化測試方法的流程圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明提供一種巖石物理力學(xué)參數(shù)智能一體化測試系統(tǒng)，如圖1所示，包括：

人機(jī)交互系統(tǒng)，與控制中心相連接，用于輸入的測試指令信息并將其傳輸給控制中心；

控制中心，與人機(jī)交互系統(tǒng)和智能測試系統(tǒng)相連接，用于接收人機(jī)交互系統(tǒng)傳輸來的測試指令信息，并將測試指令信息傳送到智能測試系統(tǒng)；

智能測試系統(tǒng)，與控制中心相連接，用于接收控制中心發(fā)出的測試指令并進(jìn)行巖石試樣的測試。

本發(fā)明的有益效果在于：提供一種智能化、一體化的測系統(tǒng)，最大限度優(yōu)化設(shè)計各種儀器的協(xié)同工作過程，實現(xiàn)真正的智能化操作、一體化控制。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述智能測試系統(tǒng)包括：智能試樣制備系統(tǒng)、智能試樣輸送系統(tǒng)、智能試樣安裝系統(tǒng)、智能試樣加載系統(tǒng)、智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)以及智能數(shù)據(jù)處理和可視化系統(tǒng)；

所述智能試樣制備系統(tǒng)與控制中心和智能試樣輸送系統(tǒng)相連接，用于接收和執(zhí)行控制中心發(fā)出的指令，將巖塊制備成巖塊待測試樣；

所述智能試樣輸送系統(tǒng)與控制中心、智能試樣制備系統(tǒng)和智能試樣安裝系統(tǒng)相連接，用于接收和執(zhí)行控制中心發(fā)出的指令，并將智能試樣制備系統(tǒng)中制備好的巖塊待測試樣輸送至智能試樣安裝系統(tǒng)；

所述智能試樣安裝系統(tǒng)與控制中心、智能試樣輸送系統(tǒng)和智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接，用于接收和執(zhí)行控制中心發(fā)出的指令，并將智能試樣輸送系統(tǒng)輸送來的巖塊待測試樣安裝至智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；

所述智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，與控制中心、智能試樣安裝系統(tǒng)和智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)相連接，用于接收和執(zhí)行控制中心發(fā)出的指令，對巖塊待測試樣進(jìn)行測試并將測試數(shù)據(jù)傳送至智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；

所述智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)與控制中心、智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和智能數(shù)據(jù)處理和可視化系統(tǒng)相連接，用于接收和執(zhí)行控制中心發(fā)出的指令，接收智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳遞來的測試數(shù)據(jù)并傳輸至智能數(shù)據(jù)處理和可視化系統(tǒng)；

所述智能數(shù)據(jù)處理和可視化系統(tǒng)與控制中心和智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)相連接，用于接收和執(zhí)行控制中心發(fā)出的指令，接收智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸來的數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲和處理。

也就是說，本發(fā)明是基于現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備并在其上安裝現(xiàn)有的智能感應(yīng)設(shè)備，通過最優(yōu)化硬件設(shè)備配置方式和連接方式，通過現(xiàn)有的智能信號傳輸技術(shù)實現(xiàn)與控制中心及人機(jī)交互系統(tǒng)的交互通信。此外，對于控制中心與人機(jī)相互系統(tǒng)，在集成現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，依據(jù)巖石試樣類型及其物理力學(xué)參數(shù)測試方法的特點，建立巖石物理力學(xué)參數(shù)測試方案的專家經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫，針對性地優(yōu)化設(shè)計智能化的控制程序，提升計算機(jī)學(xué)習(xí)能力和人機(jī)交流效率，進(jìn)而實現(xiàn)智能化、一體化協(xié)同控制，使得各項測試系統(tǒng)并行不悖地高效運行、提高測試效率。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，在人機(jī)交互系統(tǒng)輸入的測試指令包括：密度、流體飽和度(流體包括水、油、氣)、孔隙度、滲透率、聲波波速(縱波與橫波)、單軸抗壓強度、單軸抗拉強度、彈性模量、泊松比、抗剪強度、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角、三軸抗壓強度、巖石斷裂韌度等。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述智能測試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的測試儀器包括但不限于單軸壓縮試驗機(jī)、單軸拉伸試驗機(jī)、等圍壓三軸壓縮試驗機(jī)、壓剪試驗機(jī)、真三軸壓縮試驗機(jī)、真三軸壓裂試驗機(jī)中的至少一種。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，還包括智能顯像系統(tǒng)，所述智能顯像系統(tǒng)與控制中心、智能試樣制備系統(tǒng)、智能試樣輸送系統(tǒng)和智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)相連接；所述智能顯像系統(tǒng)接收和執(zhí)行控制中心發(fā)出的指令，用于對巖石待測試樣進(jìn)行聲波波速測試、密度測試、ct掃描和三維重構(gòu)，并將上述測試獲得的數(shù)據(jù)信息傳遞至智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

換言之，本發(fā)明的主要技術(shù)特點也可以概括為下幾點：

采用人工智能技術(shù)，將智能試樣制備系統(tǒng)、智能試樣輸送系統(tǒng)、智能試樣安裝系統(tǒng)、智能試樣加載系統(tǒng)和智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、智能大數(shù)據(jù)處理與可視化系統(tǒng)等優(yōu)化集成起來，科學(xué)匹配測試過程，確保多參數(shù)測試過程的并行不悖、高效有序。

測試系統(tǒng)中應(yīng)用的人工智能技術(shù)包括：智能學(xué)習(xí)和記憶系統(tǒng)、智能機(jī)器人、語音識別系統(tǒng)、視覺識別技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、優(yōu)化匹配技術(shù)等。

采用具備上述人工智能技術(shù)的智能機(jī)器人，在人機(jī)交互過程中，實現(xiàn)整個測試方案的優(yōu)化設(shè)計，包括：試樣制備、試樣輸送、儀器分配、試樣安裝、試樣加載、數(shù)據(jù)采集等智能化、一體化設(shè)計方案。

將具備人機(jī)交互系統(tǒng)的智能機(jī)器人與數(shù)控試樣制備系統(tǒng)連接，實現(xiàn)試樣制備過程的智能化。依據(jù)不同的巖石物理力學(xué)參數(shù)的測試需求，通過人機(jī)交互系統(tǒng)語音輸入所需測試參數(shù)的關(guān)鍵詞，智能機(jī)器人從數(shù)據(jù)庫中智能匹配對應(yīng)的形狀、產(chǎn)狀、尺寸、數(shù)量及制樣設(shè)備，并以語音和圖像的方式告知測試工程師，在得到工程師語音指令確認(rèn)后，智能機(jī)器人啟動數(shù)控制樣程序，直至將原始巖樣加工成測試某一參數(shù)所需的標(biāo)準(zhǔn)試樣，并根據(jù)測試需求對試樣表面進(jìn)行打磨、拋光及標(biāo)準(zhǔn)尺寸檢測等。

依據(jù)特殊的測試需要，采用視覺識別技術(shù)，智能確定最優(yōu)化的測量位置布置方案，并由智能機(jī)器人按照操作規(guī)程在試樣表面完成各種測量器件(如應(yīng)變片、聲發(fā)射探頭等)的安裝、固定。

智能試樣制備系統(tǒng)與不同的參數(shù)測試儀器之間，由智能試樣輸送系統(tǒng)連接，實現(xiàn)試樣與參數(shù)測試儀器的智能匹配和多通道并行傳送。

智能試樣輸送系統(tǒng)與智能試樣安裝系統(tǒng)連接，智能試樣安裝系統(tǒng)執(zhí)行指令，將試樣安裝在測試儀器或夾具上。

智能機(jī)器人通過語音指令控制智能試樣加載系統(tǒng)和智能數(shù)據(jù)、影像采集系統(tǒng)，并依據(jù)測試經(jīng)驗智能優(yōu)化加載方案或數(shù)據(jù)采集方案。

在全鏈條測試工序中，通過智能學(xué)習(xí)、記憶和分類技術(shù)，記錄人機(jī)交互內(nèi)容、實時的試驗信息、儀器運行狀態(tài)、巖石物理力學(xué)參數(shù)及可以換算的其他參數(shù)等，通過無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)上傳到數(shù)據(jù)庫。

上述技術(shù)特點，基于現(xiàn)有的測試設(shè)備和機(jī)器人技術(shù)，并依據(jù)巖石材料特點、儀器特點及測試需求，首次將上述技術(shù)應(yīng)用于巖石物理力學(xué)參數(shù)測試領(lǐng)域，設(shè)計了一套適合巖石物理力學(xué)參數(shù)一體化測試的技術(shù)方案，該技術(shù)方案主要涉及針對巖石試樣類型的智能識別技術(shù)、各測試環(huán)節(jié)的邏輯控制及協(xié)同控制技術(shù)、測試狀態(tài)的實時反饋技術(shù)等，帶來了巖石物理力學(xué)參數(shù)測試的高效率。

由大數(shù)據(jù)處理與可視化系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)庫中的接收到的數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)計算挖掘數(shù)據(jù)和參數(shù)之間的各種內(nèi)在聯(lián)系和統(tǒng)計規(guī)律，并智能生成可視化的圖件，生成測試結(jié)果分析報告。

測試儀器可以包括但不限于用來測試上述常見的巖石物理力學(xué)參數(shù)的儀器，主要包括巖石物性測試儀器、巖石強度測試儀器、巖石變形測試儀器及其他相關(guān)測試附件等，新出現(xiàn)的儀器也可以與之兼容，各類儀器均由人工智能技術(shù)集成控制和優(yōu)化配置。

本發(fā)明還涉及一種巖石物理力學(xué)參數(shù)智能一體化測試方法，包括如下步驟：

s1)在人機(jī)交互系統(tǒng)中輸入測試指令信息，并傳送至控制中心；

s2)控制中心接收人機(jī)交互系統(tǒng)中輸入測試指令信息并傳遞至智能測試系統(tǒng)；

s3)智能測試系統(tǒng)接受控制中心發(fā)出的測試指令信息并進(jìn)行巖石物理力學(xué)參數(shù)測試。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述步驟s3包括如下步驟：

s3-1)智能試樣制備系統(tǒng)接受控制中心發(fā)出的指令信息并進(jìn)行巖心試樣或者立方體試樣的制備，制備試樣為巖心試樣時接步驟s3-2,制備試樣為立方體試樣時接步驟s3-2；

s3-2)將巖芯試樣由智能試樣輸送系統(tǒng)依次運送到波速測試平臺和密度測試平臺上，在智能試樣安裝系統(tǒng)的輔助下，測試試樣的縱橫波波速和密度；再智能試樣輸送系統(tǒng)運送到ct掃描平臺上進(jìn)行巖芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)素描，通過智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集測量值、影像及聲音等數(shù)據(jù)，并通過智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實時傳送到智能數(shù)據(jù)處理與可視化系統(tǒng)；

s3-3)將步驟s3-2中完成ct掃描的巖芯試樣或者步驟s3-1中制備的立方體試樣，在控制中心中按照人機(jī)交互系統(tǒng)輸入的測試指令智能匹配測試儀器，由智能試樣輸送系統(tǒng)分別獨立運送到智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測試儀器；

s3-4)智能試樣安裝系統(tǒng)將巖芯試樣或者立方體試樣安裝在智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測試儀器上；

s3-5)智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測試儀器對巖芯試樣或者立方體試樣進(jìn)行試驗和測試，并將測試得到的數(shù)據(jù)通過智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳遞至智能數(shù)據(jù)處理與可視化系統(tǒng)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述步驟s3-3)中還包括通過智能試樣輸送系統(tǒng)先將巖芯試樣或者立方體試樣運送至觀測探頭或附件安裝平臺進(jìn)行探頭或測量附件的安裝，再將巖芯試樣或者立方體試樣運送至智能測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測試儀器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，對于巖芯試樣，所述測試儀器為單軸壓縮試驗機(jī)、單軸拉伸試驗機(jī)、等圍壓三軸壓縮試驗機(jī)中的至少一種；對于立方體試樣，所述測試儀器為壓剪試驗機(jī)、真三軸壓縮試驗機(jī)或真三軸壓裂試驗機(jī)中的至少一種。

本發(fā)明適用于多種巖石物理力學(xué)參數(shù)的同步、高效測試，下面以一個實施例進(jìn)行說明，該實施例的測試流程見圖2。

首先是試樣制備工序，智能機(jī)器人將制備好的方形巖塊搬運到指定位置，可以放兩塊方形巖塊，一塊用于鉆取巖芯，另一塊用于制備立方體試樣。由智能試樣輸送系統(tǒng)將兩塊方形巖塊分別送到兩個獨立的試樣制備平臺，智能機(jī)器人可依據(jù)指令翻轉(zhuǎn)、調(diào)整方形巖塊方向，然后固定。巖芯試樣和立方體試樣同時由兩套智能切割系統(tǒng)獨立完成制備。(1)對于巖芯試樣，依據(jù)光學(xué)測量系統(tǒng)對試樣尺寸進(jìn)行快速測量，依據(jù)鉆取巖芯直徑在方形巖塊表面繪制網(wǎng)格狀邊界線。智能切割系統(tǒng)通過識別網(wǎng)格狀邊界線的位置，依次不停歇地鉆取巖芯，鉆完一個便移到下一個位置鉆取。每鉆取一個巖芯，智能機(jī)器人通過光學(xué)測量確定是否符合尺寸要求，如果不符合要求，則直接由智能機(jī)器人放入殘塊或殘渣輸送系統(tǒng)排出。如果符合尺寸要求，進(jìn)入下一步智能切割工序，全部在人工智能技術(shù)控制下自動完成長度測量、巖芯安裝到截斷、端面磨平、拋光等。(2)對于立方體試樣，同樣依據(jù)光學(xué)測量系統(tǒng)對試樣尺寸進(jìn)行快速測量，依據(jù)立方體試樣邊長在方形巖塊表面繪制網(wǎng)格狀邊界線。智能切割系統(tǒng)通過覺識別網(wǎng)格狀邊界線的位置，依次不停歇地切割，切割完成一個便移到下一個位置切割。每切割完一個立方體試樣，如果出現(xiàn)損壞，便由智能機(jī)器人放入殘塊或殘渣輸送系統(tǒng)排出，否則，進(jìn)入下一步智能切割工序，全部在人工智能技術(shù)控制下自動完成長度測量、巖塊切割、端面磨平、拋光等，對于真三軸壓裂試樣，還要鉆孔。

試樣制備完成后，進(jìn)入到測試工序，巖芯試樣和立方體試樣分別獨立完成測試：(1)對于巖芯試樣，由智能試樣輸送系統(tǒng)依次運送到波速測試平臺和密度測試平臺上，在智能試樣安裝系統(tǒng)的輔助下，測試試樣的縱橫波波速和密度，隨后運送到ct掃描平臺上進(jìn)行巖芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)素描，通過智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集測量值、影像及聲音等數(shù)據(jù)，并通過智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實時傳送到智能數(shù)據(jù)處理與可視化系統(tǒng)。完成ct掃描后，按照測試標(biāo)準(zhǔn)智能匹配測試儀器，由智能試樣輸送系統(tǒng)分別獨立運送到觀測探頭或測量附件安裝平臺，由智能機(jī)器人進(jìn)行安裝，每個試樣安裝完探頭或測量附件后，依據(jù)測試方案輸送到單軸壓縮試驗機(jī)、單軸拉伸試驗機(jī)或等圍壓三軸壓縮試驗機(jī)，由智能試樣安裝系統(tǒng)和智能加載試樣加載系統(tǒng)完成試驗安裝和測試，由智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集原始測試數(shù)據(jù)，同時由智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳送到智能數(shù)據(jù)處理與可視化系統(tǒng)。(2)對于立方體試樣，按照測試標(biāo)準(zhǔn)智能匹配測試儀器，由智能試樣輸送系統(tǒng)分別獨立運送到觀測探頭或測量附件安裝平臺，由智能機(jī)器人進(jìn)行安裝，每個試樣安裝完探頭或測量附件后，依據(jù)測試方案輸送到壓剪試驗機(jī)、真三軸壓縮試驗機(jī)或真三軸壓裂試驗機(jī)，由智能試樣安裝系統(tǒng)和智能加載試樣加載系統(tǒng)完成試驗安裝和測試，由智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集原始測試數(shù)據(jù)，同時由智能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳送到智能數(shù)據(jù)處理與可視化系統(tǒng)。

智能數(shù)據(jù)處理與可視化系統(tǒng)對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能存儲和智能調(diào)用，計算巖石物理力學(xué)參數(shù)及其他關(guān)聯(lián)性參數(shù)，建立帶物理力學(xué)參數(shù)的可視化數(shù)據(jù)體，并進(jìn)行大數(shù)據(jù)計算、統(tǒng)計，與之前的經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫進(jìn)行關(guān)聯(lián)對比分析，生成智能化的測試、分析報告，由智能機(jī)器人給出可能的新發(fā)現(xiàn)、新規(guī)律。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。