智能化数字式钻孔全景摄像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种智能化数字式钻孔全景摄像装置，涉及一种对岩体工程内的钻孔进行摄像的装置。它包括装置本体、防水壳体、透明管、电池、驱动轮、从动轮、的电机；透明管内安装有全景摄像机构，电池的输出端与电机连接，电机的输出端通过前轮驱动机构与驱动轮连接；驱动轮与防水壳体之间安装有前轮变径机构，从动轮与防水壳体之间安装有后轮变径机构；所述全景摄像机构、前轮驱动机构、前轮变径机构和后轮变径机构均与位于地面上的分析控制系统无线连接。本实用新型专利技术适用范围广，可应用于多种孔径的钻孔摄像观察，操作便捷，方便智能，安全性高，集钻孔摄像观察和信息处理为一体。本实用新型专利技术还涉及实现这种智能化数字式钻孔全景摄像装置的全景摄像方法。

【技术实现步骤摘要】

本技术是属于岩体工程钻孔摄像
，涉及一种对岩体工程内的钻孔进行摄像的装置，具体的说是一种智能化数字式钻孔全景摄像装置。
技术介绍
随着我国国民经济的快速发展，大规模的岩体工程建设正在兴起，如隧道、蓄水大坝，地下的矿山井巷、水电引水隧洞、地下厂房和核废料处置库等。上述岩体工程在施工和运营期间的结构稳定性问题是岩石力学工作者最为关心的问题，而岩体的变形特征和规律则是判断围岩是否处于安全稳定状态的直接体现。岩体变形和破坏的关键部位大多位于诸如裂隙、节理、层理、断层等不连续结构面上，而结构面通常用其几何特征来表示，因此结构面几何特征的采集技术、方法和手段的科学性、先进性、完整性、准确性尤为重要。钻孔摄像技术因其可以直观的反映岩石的破裂损伤程度而被现场施工人员和科研工作者喜爱，钻孔摄像技术不仅可以获得钻孔壁面破裂(结构面、微裂隙)的位置、产状、宽度等信息，还可以通过分析不同时间拍摄的钻孔壁面信息计算围岩的变形大小和规律。随着岩体工程埋深的增大，高地应力灾害和高放射性污染愈发严重，这对钻孔探测工作人员的生命安全造成了极大的威胁。在对上述岩体工程进行施工、测试时均具有极大的危险性，在这种环境中利用常规的钻孔摄像观测围岩的变形、破坏程度时，操作人员的生命安全面临极大的威胁。同时，现有的钻孔摄像只能适用于一种孔径的探测，不能适用于多种孔径的钻孔。另外，现有的钻孔摄像需要用数根连接杆将钻孔摄像仪器连续推入钻孔内部以获得整个钻孔轴线方向的孔壁围岩信息，需要耗费较大的体力和时间。最后，现有的钻孔摄像装置只能用于对钻孔内地质现象进行观
察，不能对它们进行准确的计算和分析(如确定结构面产状、间距、隙宽等)，也就不能进行更深入地统计与分析。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服
技术介绍
的不足之处，而提供一种智能化数字式钻孔全景摄像装置。为了实现上述第一目的，本技术的技术方案为：智能化数字式钻孔全景摄像装置，包括装置本体，其特征在于：所述装置本体包括防水壳体、安装于防水壳体外部前端的透明管、安装在防水壳体内部的电池、多个位于防水壳体前端的驱动轮、多个位于防水壳体后端的从动轮、位于防水壳体内部的电机；透明管内安装有能对钻孔进行全景摄像的全景摄像机构，电池的输出端与电机连接，电机的输出端连接有传动轴，传动轴的输出端通过前轮驱动机构与驱动轮连接；每个驱动轮与防水壳体之间均安装有位于防水壳体内部前端，并能使驱动轮在钻孔内行走过程中变径的前轮变径机构，每个从动轮与防水壳体之间均安装有位于防水壳体内部后端，并能使从动轮在钻孔内行走过程中变径的后轮变径机构；所述全景摄像机构、前轮驱动机构、前轮变径机构和后轮变径机构均与位于地面上的分析控制系统无线连接。在上述技术方案中，所述前轮驱动机构包括头部立板、驱动连接板、涡轮、蜗杆和齿轮，所述传动轴上设有阶梯槽，头部立板套装在阶梯槽上并与传动轴形成轴肩限位，头部立板上安装有涡轮支撑座，涡轮安装在涡轮支撑座上，传动轴的输出端依次与蜗杆、涡轮、齿轮和驱动轮连接，所述驱动连接板一端与涡轮支撑座铰接，另一端安装驱动轮。在上述技术方案中，所述前轮变径机构包括第一拉紧板、第一支杆滑座、第一限位板、第一限位轴、第一限位杆和套装在第一限位轴上的第一弹簧，所述第一限位板与防水壳体侧壁连接，传动轴前端设有限位槽，第一限位轴一端与防水壳体前端连接，另一端贯穿第一限位板并位于限位槽内，第一限位杆一端与第一限位板连接，另一端与防水壳体顶部连接，第一支杆滑座套装在第一限位轴和第一限位杆上，第一弹簧套装在第一限位
轴上，第一弹簧一端与第一支杆滑座连接，另一端与防水壳体顶部连接，第一拉紧板一端与第一支杆滑座铰接，另一端与第一驱动连接板中部铰接。在上述技术方案中，所述后轮变径机构包括第二拉紧板、第二支杆滑座、第二限位板、第二限位轴、第二限位杆,和套装在第二限位轴上的第二弹簧，所述第二限位板与防水壳体侧壁连接，第二限位轴一端与防水壳体尾部连接，另一端电机后端连接，第二限位杆一端与第二限位板连接，另一端与防水壳体尾部连接，第二支杆滑座套装在第二限位轴和第二限位杆上，第二弹簧套装在第二限位轴上，第二弹簧一端与第二支杆滑座连接，另一端与防水壳体尾部连接，第二拉紧板一端与第二支杆滑座铰接，另一端与驱动连接板中部铰接。在上述技术方案中，所述全景摄像机构包括磁性罗盘、锥面反射、照明设备、定位传感器、图像传感器、全景摄像头和摄像头底座，磁性罗盘安装于透明管顶部，照明设备安装在透明管侧壁上，定位传感器和图像传感器均安装在透明管侧壁上，锥面反射与透明管侧壁连接并位于磁性罗盘和照明设备之间，摄像头底座安装于防水壳体顶部，全景摄像头安装在摄像头底座上。本技术所设计的测试装置与现有的钻孔摄像装置相比，有以下优点：1、现有的钻孔摄像装置需要用数根连接杆将钻孔摄像仪器连续推入钻孔内部以获得整个钻孔轴线方向的孔壁围岩信息，需要耗费较大的体力和时间。而且在大埋深、高应力的岩体工程环境中，岩爆和冲击地压等动力灾害发生的概率大大增加，对操作人员的生命安全造成极大的威胁。本技术可以实现对钻孔摄像装置的无线遥控，可以实现远程操作，智能行走，速度可控，不需要人工将钻孔摄像装置放入待测区域，大大提高了安全性。2、现有的钻孔摄像装置，大都不能用于多角度钻孔测试，只能实现单一孔径的测试，本技术可适用于多种孔径多种角度的钻孔，也可适用于变孔径的钻孔，并且可在有水的环境中使用。3、现有的钻孔摄像装置只能用于对钻孔内的地质现象进行观察，不能
实现更深一步的分析处理。本技术由于设置有地面控制系统，故它可以实现图像的数字化及计算机处理，实现钻孔孔壁的展开360°柱面图像的实时显示，实现地质资料的计算机统计、分析、与处理。4、本技术适用范围广，可应用于多种孔径的钻孔摄像观察，操作便捷，方便智能，安全性高，集钻孔摄像观察和信息处理的系统装置。附图说明图1为装置本体的结构示意图。图2为图1中前半部分的局部放大示意图。图3为图1中后半部分的局部放大示意图。图4是图2中A-A处的延剖面方向的结构示意图。图中1-装置本体,2-防水壳体,3-透明管,41-驱动轮，42-电池，43-从动轮，44-电机，45-传动轴，5-全景摄像机构,51-磁性罗盘，52-锥面反射，53-照明设备，54-定位传感器，55-图像传感器，56-全景摄像头，57-摄像头底座，6-前轮驱动机构，60-涡轮调整件，61-头部立板，62-驱动连接板，63-涡轮，64-蜗杆，65-齿轮，66-阶梯槽，67-涡轮支撑座，68-涡轮轴，69-涡轮紧固轴，7-前轮变径机构，71-第一拉紧板，72-第一支杆滑座，73-第一限位板，74-限位轴，75-第一限位杆，76-第一弹簧，77-限位槽，8-后轮变径机构,81-第二拉紧板，82-第二支杆滑座，83-第二限位板，84-第二限位轴，85-第二限位杆，86-第二弹簧，9-固定板。具体实施方式下面结合附图详细说明本技术的实施情况，但它们并不构成对本技术的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本技术的优点更加清楚和容易理解。参阅附图可知：智能化数字式钻孔全景摄像装置，包括装置本体1，所述装置本体1包括防水壳体2、安装于防本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能化数字式钻孔全景摄像装置，包括装置本体(1)，其特征在于：所述装置本体(1)包括防水壳体(2)、安装于防水壳体(2)外部前端的透明管(3)、安装在防水壳体(2)内部的电池(42)、多个位于防水壳体(2)前端的驱动轮(41)、多个位于防水壳体(2)后端的从动轮(43)、位于防水壳体(2)内部的电机(44)；透明管(3)内安装有能对钻孔进行全景摄像的全景摄像机构(5)，电池(42)的输出端与电机(44)连接，电机(44)的输出端连接有传动轴(45)，传动轴(45)的输出端通过前轮驱动机构(6)与驱动轮(41)连接；每个驱动轮(41)与防水壳体(2)之间均安装有位于防水壳体(2)内部前端，并能使驱动轮(41)在钻孔内行走过程中变径的前轮变径机构(7)，每个从动轮(43)与防水壳体(2)之间均安装有位于防水壳体(2)内部后端，并能使从动轮(43)在钻孔内行走过程中变径的后轮变径机构(8)；所述全景摄像机构(5)、前轮驱动机构(6)、前轮变径机构(7)和后轮变径机构(8)均与位于地面上的分析控制系统无线连接。

【技术特征摘要】
1.智能化数字式钻孔全景摄像装置，包括装置本体(1)，其特征在于：所述装置本体(1)包括防水壳体(2)、安装于防水壳体(2)外部前端的透明管(3)、安装在防水壳体(2)内部的电池(42)、多个位于防水壳体(2)前端的驱动轮(41)、多个位于防水壳体(2)后端的从动轮(43)、位于防水壳体(2)内部的电机(44)；透明管(3)内安装有能对钻孔进行全景摄像的全景摄像机构(5)，电池(42)的输出端与电机(44)连接，电机(44)的输出端连接有传动轴(45)，传动轴(45)的输出端通过前轮驱动机构(6)与驱动轮(41)连接；每个驱动轮(41)与防水壳体(2)之间均安装有位于防水壳体(2)内部前端，并能使驱动轮(41)在钻孔内行走过程中变径的前轮变径机构(7)，每个从动轮(43)与防水壳体(2)之间均安装有位于防水壳体(2)内部后端，并能使从动轮(43)在钻孔内行走过程中变径的后轮变径机构(8)；所述全景摄像机构(5)、前轮驱动机构(6)、前轮变径机构(7)和后轮变径机构(8)均与位于地面上的分析控制系统无线连接。2.根据权利要求1所述的智能化数字式钻孔全景摄像装置，其特征在于：所述前轮驱动机构(6)包括头部立板(61)、驱动连接板(62)、涡轮(63)、蜗杆(64)和齿轮(65)，所述传动轴(45)上设有阶梯槽(66)，头部立板(61)套装在阶梯槽(66)上并与传动轴(45)形成轴肩限位，头部立板(61)上安装有涡轮支撑座(67)，涡轮(63)安装在涡轮支撑座(67)上，传动轴(45)的输出端依次与蜗杆(64)、涡轮(63)、齿轮(65)和驱动轮(41)连接，所述驱动连接板(62)一端与涡轮支撑座(67)铰接，另一端安装驱动轮(41)。3.根据权利要求2所述的智能化数字式钻孔全景摄像装置，其特征在于：所述前轮变径机构(7)包括第一拉紧板(71)、第一支杆滑座(72)、第一限位板(73)、第一限位轴(74)、第一限位杆(75)和套装在第一限位轴(74)上的第一弹簧(76)，所述第一限位板(73)与防水壳体(2)侧壁连接，传动轴(45)前端设有限位槽(...

【专利技术属性】
技术研发人员：周辉，黄磊，卢景景，张传庆，胡大伟，胡明明，高阳，刘海涛，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：新型
国别省市：湖北;42