钻探是常用的勘探方法,具有精度高、直观性强和适应面宽等优点。电法勘探是广泛应用的物理勘探方法。因此,如何把钻探和电法勘探这两种方法有效的结合起来,使得钻探的点线探测扩展到钻孔周围平面和三维立体的地质信息,是应用前景广的物探课题。基于以上目的,在本实验室开发的阵列电极法随钻探测仪基础上,为解决相关的数据采集、存储、处理与反演分析,研发阵列电极法的随钻地质探测的云数据管理及分析系统。本文通过对物探和钻探技术的现状分析,结合钻探和直流电法勘探的原理,提出阵列电极法的随钻探测模型,并针对该模型使用电磁有限元仿真软件Maxwell,研究模型中不同地质电阻率对以钻杆为A电极和距离钻杆一定距离的B参比电极间的电学参数影响和变化规律,分析地层二维构造。本系统包含控制软件模块和云端数据管理模块,其中控制软件采用基于QML语言和C++的Qt应用程序开发框架进行程序设计,运行在移动平板电脑上,通过Wi-Fi与硬件仪器进行通信。软件主要分为工程管理、参数设置和数据管理三部分,为保障数据的可靠性通信,设计了与硬件设备的无线通信协议,该协议包含采集命令包、停止命令包、数据发送包、应答命令包等。控制软件可以控制硬件仪器的相关参数设置以及采集工作,同时将采集到的数据按规定的标准化格式保存在本地。云端数据管理系统主要为了解决阵列电极法的随钻地质探测数据的云存储、探测成果和分析报告的共享问题。该系统由用户端与管理员端两部分组成,用户端包含登陆模块、文件管理模块以及用户信息模块。管理员端则包含用户后台信息管理模块、文件分类归档模块、文件权限管理模块以及系统配置模块。针对以上功能模块,设计了File Record类、Group类、User类、Authority类以及File类的数据库模型。系统运用FTP协议,实现数据和勘探报告的上传与下载,在管理员端的设计上,针对用户以及文件数据的安全性问题,在管理员端加入了对用户以及文件的权限管理模块,实现了数据的分层管理。在对采集数据的处理上,首先对数据进行滤波预处理,利用直流电法的视电阻率公式计算出钻孔周围地层的视电阻率。在视电阻率的地质平面填图中,比较了多元回归法、局部多项式法以及克里金插值三种插值算法,通过视电阻率成像成果图的对比,得出使用克里金插值算法时效果更好,符合地层的地质构造状况。系统完成后分两部分进行功能测试,包括控制软件的参数设置、波形显示测试以及云数据管理系统的文件上传与下载、数据检索和用户权限测试,测试结果显示各模块功能均稳定运行,符合系统设计要求。在野外试验中,使用该系统进行实地应用,对采集的数据进行视电阻率计算,得到二维电阻率成像图,并将探勘报告上传到云数据管理系统。试验过程中,整个系统正常稳定运行,满足地质超前探测的数据管理和分析的需求。