随着资源能源供需矛盾的凸显,向地球深部找资源是今后找矿的主攻方向。钻探工程是人类目前获得地球内部信息最直接最有效的途径,被誉为“伸入地球内部的望远镜”,是“入地”之门的钥匙。钻探又是一门系统工程,其难度大、风险高、隐蔽性强,其工作对象又是几乎完全未知、结构复杂的地球,因此,在钻探工程中,为保障钻井工作科学有效的进行,钻参仪的随钻检测与监控就显得十分重要,智能化钻参仪被称为“钻井工程的眼睛”。为满足地学科学研究和科学钻探科研要求,中国地质大学(武汉)科学钻探课题组结合“深部探测技术与实验研究专项(SinoProbe-05)"项目研制了广谱型智能化钻参仪DPI(Drilling Parameters Instrument)并形成系列,论文课题“智能化钻参仪的市场化对接与关键技术研究”就是来源于该项目,其目的是在配套服务于科学钻探同时,进一步拓展研制广谱型、多功能、智能化、多工艺、市场化的钻井参数随钻检测与监控系统并形成系列。智能化钻参仪系统主要由硬件和软件两个方面组成。硬件方面：转速传感器、钻速传感器、钻压传感器、机上余尺传感器、泵压传感器、泵量传感器、大钩载荷传感器、大钩高程传感器、主机电流传感器等,工控机,数据采集卡,PC机,串口通信模块,无线发送接收模块,表头和仪器机箱等；软件方面：基于虚拟仪器的LabVIEW软件,串口调试助手,Keil单片机编程,PLC梯形图编程等。广谱型智能化钻参仪系统主要由传感器模块、数据采集卡模块、工控机(PC机)模块、无线发送接收模块、网络通信模块、近程远程监控模块、表头和仪器机箱、虚拟仪器LabVIEW软件平台组成。该系统的主要功能：(1)精确测量钻压、转速、泵压、泵量、主机电流和钻速等关键钻进参数；(2)实时显示孔深,回次号等；(3)数显表头、LabVIEW软件平台、工控机或者PC机实时高亮显示钻进参数；(4)自动测量钻机的机上余尺或方钻杆余尺；(5)判断游动滑车与二层平台之间的位置,到位提醒,便于挂卸提引器；(6)大钩高程参数超限自动报警,防撞顶天车；(7)数据的自动存储、回放和分析；(8)参数的录入和修改；(9)自动生成电子班报表；(10)近程无线发送接收功能；(11)远程网络监控功能等。本课题综合运用理论力学、材料力学、流体力学、机械设计、电子电路、检测技术、计算机编程技术、虚拟仪器、网络通信技术等不同学科交叉知识,设计一系列广谱性智能化钻参仪DPI系统,研究钻参仪的关键技术难题和市场化对接问题。主要包括：(1)十几路参数的高精度采集；(2)设计一套传感器无线传输系统,包括：基于工控机的无线发送接收系统、基于单片机控制的无线发送接收系统和数据的网络无线传输系统,实现近程和远程的无线监控、控制、共享；(3)研制一套大钩载荷和大钩高程监控系统,实现了大钩载荷、钻压、大钩位置、机上余尺的高精度检测；参数自动报警；计算二层台位置便于挂卸提引器；计算大钩位置防撞顶天车；适用于立轴式钻机和转盘式钻机,测试精度高、安装简便、现场实用性强。(4)通过虚拟仪器LabVIEW软件平台,编制了一些列“智能化钻参仪系统”软件,包括：“深孔岩心钻探钻进参数随钻检测与监控系统”软件、“科学钻探DPI-3智能化钻参仪”、“岩心钻探参数监控系统”、“数据网络传输监控系统”、“岩心钻探电子报表制作”、“大钩高程监控系统”等人机交互软件,实现了数据的高精度采集、数据回放、数据存储、数据分析和数据二次挖掘；(5)对钻参仪市场进行调研、分析和研究,解决钻参仪实际运用中的难题、降级维护成本、满足市场不同需求,将钻参仪智能化、产品化。科学钻探现场试验证明,智能化钻参仪DPI系列安装简便、测试精度高、稳定性好、实用性强,可广泛适用于配套转盘钻机、立轴钻机、全液压钻机等不同类型钻机,如可配套用于XY-6, XY-8, XY-9, ZJ15等不同深孔钻机上；可以针对客户的需要,进行低端配置,如仅表头显示,或者进行数据采集,曲线显示,数据分析,数据存储的高端配置,便于将钻参仪实现智能化、产品化、市场化。