專利名稱：一種鉆孔探測成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種成像系統(tǒng)，尤其是涉及一種鉆孔探測成像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在一些巖土工程、地質(zhì)物探、礦井采掘等施工過程中，一般都需要通過鉆孔并取巖芯后來判斷一些地質(zhì)情況，然而采用取巖芯的這種方式對地質(zhì)情況進(jìn)行判斷時，由于不能實時查看鉆進(jìn)過程中的整體情況，只能根據(jù)所取的巖芯來判斷采樣情況，但對鉆孔壁是否有裂痕、透水、溫度、鉆孔深度等情況則無法判斷。因而，現(xiàn)如今缺少一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、投入成本較低且使用操作簡便、使用效果好的鉆孔成像系統(tǒng)，其可以實時、連續(xù)觀察鉆孔情況，并且可以結(jié)合地質(zhì)分析軟件或其它專業(yè)巖層、煤層分析軟件進(jìn)一步判斷鉆孔周圍的巖性情況、煤層地質(zhì)分布等，同時可以全面了解鉆孔壁是否有裂痕、透水、溫度、鉆孔深度等情況。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、投入成本較低且使用操作簡便、使用效果好，可實時、連續(xù)觀察鉆孔內(nèi)部情況。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征在于:包括能伸入至所探測鉆孔內(nèi)的探桿、安裝在探桿前端的數(shù)據(jù)采集單元、安裝在探桿前端的照明設(shè)備、對所述數(shù)據(jù)采集單元當(dāng)前所處位置的鉆孔深度進(jìn)行實時檢測的深度檢測單元和對數(shù)據(jù)采集單元與所述深度檢測單元所采集信息進(jìn)行分析處理并對分析處理結(jié)果進(jìn)行同步顯示的信息處理與顯示單元，所述探桿為由電動驅(qū)動機構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動的電動伸縮桿，且所述電動伸縮桿與所述電動驅(qū)動機構(gòu)之間通過傳動機構(gòu)進(jìn)行傳動連接；所述信息處理與顯示單元包括主控芯片、由主控芯片進(jìn)行控制的顯示單元和與主控芯片相接的視頻編解碼器，所述顯示單元與主控芯片相接；所述數(shù)據(jù)采集單元包括紅外線攝像頭和溫濕度傳感器，所述紅外線攝像頭通過傳輸線纜與視頻編解碼器一相接，所述溫濕度傳感器為數(shù)字傳感器且其通過傳輸線纜與主控芯片相接；所述照明設(shè)備由主控芯片進(jìn)行控制且其與主控芯片相接；所述主控芯片為FPGA模塊、ARM微處理器或DSP處理模塊。上述一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征是:所述電動伸縮桿包括螺桿和由前至后套裝在所述螺桿外側(cè)且能沿所述螺桿進(jìn)行前后移動的中空套桿，所述中空套桿內(nèi)部固定安裝有螺紋套，所述螺紋套套裝在所述螺桿上，且所述螺桿的后端通過所述傳動機構(gòu)與所述電動驅(qū)動機構(gòu)進(jìn)行傳動連接；所述中空套桿和所述螺紋套均與所述螺桿呈同軸布設(shè)，所述數(shù)據(jù)采集單元和照明設(shè)備均布設(shè)在所述空心套桿的前端。上述一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征是:所述照明設(shè)備為由多個LED照明燈組成的LED陣列。上述一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征是:所述深度檢測單元為安裝于所述螺桿后端的旋轉(zhuǎn)編碼器。上述一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征是所述傳動機構(gòu)為聯(lián)軸器。上述一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征是所述顯示單元為IXD顯示屏或LED顯示屏。上述一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征是所述中空套桿外側(cè)套裝有限位套，所述限位套與所述中空套桿之間設(shè)置有防止所述中空套桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)限位塊。上述一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征是所述信息處理與顯示單元還包括與主控芯片相接的數(shù)據(jù)存儲模塊。上述一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征是所述電動驅(qū)動機構(gòu)由主控芯片進(jìn)行控制且其與主控芯片相接。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點I、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且安裝布設(shè)方便，投入成本較低。2、電路設(shè)計合理且接線方便。3、使用操作簡便且使用效果好，主要包括探桿、前端探測部分和信息處理與顯示單元，其中前端探測部分為數(shù)據(jù)采集單元，主要作用是對鉆孔內(nèi)各深度位置處的視頻與溫濕度信息的采集，并輸出傳輸線纜同步上傳至信息處理與顯示單元進(jìn)行分析處理；探桿用于帶動前端探測部分在鉆孔內(nèi) 移動；信息處理與顯示單元接收前端探測部分所采集信號，并結(jié)合旋轉(zhuǎn)編碼器所采集的深度信息進(jìn)行分析處理，且通過顯示單元同步顯示鉆孔內(nèi)各深度處的探測情況；與此同時，將所探測信息同步存儲至數(shù)據(jù)存儲模塊內(nèi)。4、實用價值高且適用面廣，主要應(yīng)用在巖土工程、地質(zhì)物探、礦井采掘、基本建設(shè)等需進(jìn)行鉆孔取樣的技術(shù)領(lǐng)域，并且可結(jié)合地測軟件、巖層分析軟件等專業(yè)性的軟件，更為詳盡、清晰地分析鉆孔周圍情況，全面了解鉆孔壁是否有裂痕、透水、溫度、鉆孔深度等情況，以便進(jìn)一步合理安裝設(shè)備、制定施工方案或者為分析鉆孔周圍巖性提供依據(jù)，比如在采礦過程中可以實時跟蹤和分析采煤面的巖層形態(tài)和斷層、頂?shù)装鍘r石性質(zhì)、煤層厚度變化、陷落柱的發(fā)育情況、潛在的含水構(gòu)造等地質(zhì)構(gòu)造。綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、投入成本較低且使用操作簡便、使用效果好，可實時、連續(xù)觀察鉆孔內(nèi)部情況。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖I為本實用新型的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明I-探桿；2-信息處理與顯示單元； 2-1-主控芯片；2-2一顯不單兀； 2-3—視頻編解碼器；2-4—數(shù)據(jù)存儲模塊；3—數(shù)據(jù)采集單元；3-1—紅外線攝像頭；3-2—溫濕度傳感器；4一照明設(shè)備；5—旋轉(zhuǎn)編碼器；6 —電動驅(qū)動機構(gòu)。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型包括能伸入至所探測鉆孔內(nèi)的探桿I、安裝在探桿I前端的數(shù)據(jù)采集單元3、安裝在探桿I前端的照明設(shè)備4、對所述數(shù)據(jù)采集單元3當(dāng)前所處位置的鉆孔深度進(jìn)行實時檢測的深度檢測單元和對數(shù)據(jù)采集單元3與所述深度檢測單元所采集信息進(jìn)行分析處理并對分析處理結(jié)果進(jìn)行同步顯示的信息處理與顯示單元2，所述探桿I為由電動驅(qū)動機構(gòu)6進(jìn)行驅(qū)動的電動伸縮桿,且所述電動伸縮桿與所述電動驅(qū)動機構(gòu)6之間通過傳動機構(gòu)進(jìn)行傳動連接。所述信息處理與顯示單元2包括主控芯片2-1、由主控芯片2-1進(jìn)行控制的顯示單元2-2和與主控芯片2-1相接的視頻編解碼器2-3，所述顯示單元2-2與主控芯片2-1相接。所述數(shù)據(jù)采集單元3包括紅外線攝像頭3-1和溫濕度傳感器3-2，所述紅外線攝像頭3-1通過傳輸線纜與視頻編解碼器2-3相接，所述溫濕度傳感器3-2為數(shù)字傳感器且其通過傳輸線纜與主控芯片2-1相接。所述照明設(shè)備4由主控芯片2-1進(jìn)行控制且其與主控芯片2-1相接。所述主控芯片2-1為FPGA模塊、ARM微處理器或DSP處理模塊。本實施例中，所述電動伸縮桿包括螺桿和由前至后套裝在所述螺桿外側(cè)且能沿所述螺桿進(jìn)行前后移動的中空套桿，所述中空套桿內(nèi)部固定安裝有螺紋套，所述螺紋套套裝在所述螺桿上，且所述螺桿的后端通過所述傳動機構(gòu)與所述電動驅(qū)動機構(gòu)6進(jìn)行傳動連接；所述中空套桿和所述螺紋套均與所述螺桿呈同軸布設(shè)，所述數(shù)據(jù)采集單元3和照明設(shè)備4均布設(shè)在所述空心套桿的前端。同時，所述中空套桿外側(cè)套裝有限位套，所述限位套與所述中空套桿之間設(shè)置有防止所述中空套桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)限位塊。本實施例中，所述傳動機構(gòu)為聯(lián)軸器。所述限位套固定在固定結(jié)構(gòu)物上。本實施例中，所述照明設(shè)備4為由多個LED照明燈組成的LED陣列。本實施例中，所述深度檢測單元為安裝于所述螺桿后端的旋轉(zhuǎn)編碼器5。實際使用時，所述深度檢測單元還可以采用其它類型的檢測單元。本實施例中，所述顯示單元2-2為IXD顯示屏或LED顯示屏。同時，所述信息處理與顯示單元2還包括與主控芯片2-1相接的數(shù)據(jù)存儲模塊2_4。本實施例中，所述電動驅(qū)動機構(gòu)6由主控芯片2-1進(jìn)行控制且其與主控芯片2-1相接。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征在于包括能伸入至所探測鉆孔內(nèi)的探桿(I)、安裝在探桿(I)前端的數(shù)據(jù)采集單元(3)、安裝在探桿(I)前端的照明設(shè)備(4)、對所述數(shù)據(jù)采集單元(3)當(dāng)前所處位置的鉆孔深度進(jìn)行實時檢測的深度檢測單元和對數(shù)據(jù)采集單元(3)與所述深度檢測單元所采集信息進(jìn)行分析處理并對分析處理結(jié)果進(jìn)行同步顯示的信息處理與顯示單元(2)，所述探桿(I)為由電動驅(qū)動機構(gòu)(6)進(jìn)行驅(qū)動的電動伸縮桿，且所述電動伸縮桿與所述電動驅(qū)動機構(gòu)(6)之間通過傳動機構(gòu)進(jìn)行傳動連接；所述信息處理與顯示單元(2)包括主控芯片(2-1)、由主控芯片(2-1)進(jìn)行控制的顯示單元(2-2)和與主控芯片(2-1)相接的視頻編解碼器(2-3)，所述顯示單元(2-2)與主控芯片(2-1)相接；所述數(shù)據(jù)采集單元(3)包括紅外線攝像頭(3-1)和溫濕度傳感器(3-2)，所述紅外線攝像頭(3-1)通過傳輸線纜與視頻編解碼器(2-3)相接，所述溫濕度傳感器(3-2)為數(shù)字傳感器且其通過傳輸線纜與主控芯片(2-1)相接；所述照明設(shè)備(4)由主控芯片(2-1)進(jìn)行控制且其與主控芯片(2-1)相接；所述主控芯片(2-1)為FPGA模塊、ARM微處理器或DSP處理模塊。
2.按照權(quán)利要求I所述的一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征在于所述電動伸縮桿包括螺桿和由前至后套裝在所述螺桿外側(cè)且能沿所述螺桿進(jìn)行前后移動的中空套桿，所述中空套桿內(nèi)部固定安裝有螺紋套，所述螺紋套套裝在所述螺桿上，且所述螺桿的后端通過所述傳動機構(gòu)與所述電動驅(qū)動機構(gòu)(6)進(jìn)行傳動連接；所述中空套桿和所述螺紋套均與所述螺桿呈同軸布設(shè)，所述數(shù)據(jù)采集單元(3)和照明設(shè)備(4)均布設(shè)在所述空心套桿的前端。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征在于所述照明設(shè)備(4)為由多個LED照明燈組成的LED陣列。
4.按照權(quán)利要求I或2所述的一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征在于所述深度檢測單元為安裝于所述螺桿后端的旋轉(zhuǎn)編碼器(5)。
5.按照權(quán)利要求I或2所述的一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征在于所述傳動機構(gòu)為聯(lián)軸器。
6.按照權(quán)利要求I或2所述的一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征在于所述顯示單元(2-2)為IXD顯示屏或LED顯示屏。
7.按照權(quán)利要求2所述的一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征在于所述中空套桿外側(cè)套裝有限位套，所述限位套與所述中空套桿之間設(shè)置有防止所述中空套桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)限位塊。
8.按照權(quán)利要求I或2所述的一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征在于所述信息處理與顯示單元(2)還包括與主控芯片(2-1)相接的數(shù)據(jù)存儲模塊(2-4)。
9.按照權(quán)利要求I或2所述的一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，其特征在于所述電動驅(qū)動機構(gòu)(6)由主控芯片(2-1)進(jìn)行控制且其與主控芯片(2-1)相接。
專利摘要本實用新型公開了一種鉆孔探測成像系統(tǒng)，包括能伸入至所探測鉆孔內(nèi)的探桿、安裝在探桿前端的數(shù)據(jù)采集單元、安裝在探桿前端的照明設(shè)備、對數(shù)據(jù)采集單元當(dāng)前所處位置的鉆孔深度進(jìn)行實時檢測的深度檢測單元和對數(shù)據(jù)采集單元與深度檢測單元所采集信息進(jìn)行分析處理并對分析處理結(jié)果進(jìn)行同步顯示的信息處理與顯示單元，探桿為由電動驅(qū)動機構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動的電動伸縮桿，電動伸縮桿與電動驅(qū)動機構(gòu)之間通過傳動機構(gòu)進(jìn)行連接；信息處理與顯示單元包括主控芯片、顯示單元和視頻編解碼器；數(shù)據(jù)采集單元包括紅外線攝像頭和溫濕度傳感器。本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、投入成本較低且使用操作簡便、使用效果好，可實時、連續(xù)觀察鉆孔內(nèi)部情況。
文檔編號E21B47/00GK203066958SQ20132004423
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月27日
發(fā)明者趙安新, 馬莉 申請人:西安科技大學(xué)