钻孔岩芯相互关系数据的自动采集系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种钻孔岩芯相互关系数据的自动采集系统及方法，它包括数据传输储存系统、前端数据录入系统、图像数据采集系统和分析计算系统；数据传输储存系统包括云服务器，以及采用无线路由方式或蓝牙连接方式或有线连接方式建立的各个设备间一对一的数据传递网络；前端数据录入系统包括手持移动终端和数据录入终端；手持移动终端内置信息录入模块，数据录入终端内置用于二维码扫描的识别模块；图像数据采集系统包括岩芯存放架和样张自动生成装置；分析计算系统包括数据分析终端，数据分析终端内置用于长度计算的图像分析程序。该系统解决了现有技术人工劳动强度大、错误率高、效率低的问题，具有高效准确、节省人力的特点。

【技术实现步骤摘要】
钻孔岩芯相互关系数据的自动采集系统及方法
本专利技术属于工程地质勘察
，特别涉及一种钻孔岩芯相互关系数据的自动采集系统及方法。
技术介绍
程地质勘察作为工程建设的基础环节，其勘察成果质量的优劣将直接影响工程建设的开展、造价及安全。钻孔勘探是工程地质勘察中最常用的勘探手段，地质技术人员通过岩芯地质编录收集相关地质信息。目前，地质勘探与信息技术不断融合，地质信息成果可以实现无纸化、网络传输及共享、数据库管理等，但最关键的地质信息获取过程，仍需依赖专业地质人员现场鉴定、编录，以保证成果准确真实。钻孔岩芯的采取率、获得率、RQD作为评价勘探取芯质量、目标岩体完整性的关键指标之一，是岩芯地质编录采集的重要内容。实际野外勘探中，有时野外地质人员可能一天需要完成十几个孔、几百米进尺的编录工作，岩芯的采取率、获得率、RQD需要卷尺测量、求和、计算，劳动强度大、效率低。上述现状目前尚无较好解决方法。有鉴于此，提出一种对现有方法进行改进的，钻孔岩芯相互关系数据的自动采集系统及方法就显得十分必要了。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种钻孔岩芯相互关系数据的自动采集系统及方法，该系统解决了现有技术需要人工对岩芯进行实地测量与计算，劳动强度大、错误率高、效率低的问题，具有高效准确、节省人力的特点。为实现上述设计，本专利技术所采用的技术方案是，一种钻孔岩芯相互关系数据的自动采集系统，它包括数据传输储存系统、前端数据录入系统、图像数据采集系统和分析计算系统四部分；数据传输储存系统包括云服务器，以及各个设备间一对一的数据传递网络；数据传递网络采用无线路由方式或蓝牙连接方式或有线连接方式建立；其中前端数据录入系统和分析计算系统均通过互联网与云服务器建立数据输送；前端数据录入系统包括手持移动终端和数据录入终端；手持移动终端内置信息录入模块，数据录入终端内置用于二维码扫描的识别模块；图像数据采集系统包括岩芯存放架和样张自动生成装置；分析计算系统包括不少于一台数据分析终端，数据分析终端内置用于长度计算的图像分析程序。所述信息录入模块包括基本信息表和相互关系表；基本信息表包括孔号、孔位、孔深、开钻时间、终孔时间和机长；相互关系表包括回次、进尺、孔深和箱底孔深；信息录入模块通过与钻孔设备中的传感器等连接进行数据自动采集填表，或通过施工人员手动输入完成填表；基本信息表和相互关系表通过数据传输储存系统传送至数据录入终端。所述图像数据采集系统包括岩芯存放架的架体，架体上表面均匀分布有m*n个凹槽用于放置岩芯箱；架体上表面两侧边缘开设有条形凹槽状的滑槽；样张自动生成装置通过滑块与滑槽配合。所述岩芯箱内存放的岩芯表面粘贴有回次标签，回次标签包括回次编号和存放回次编号及对应回次数据信息的二维码。所述样张自动生成装置包括“N”型支架，“N”型支架下表面设置有滑块与滑槽卡合，使“N”型支架沿滑槽在架体上方滑动；“N”型支架顶部内置丝杆，丝杆一端与电机连接；丝杆外表面套设有连接块与丝杆螺纹配合；连接块下表面连接有电动推杆，电动推杆下端连接有摄像模组，摄像模组的镜头竖直向下朝向下方的岩芯箱；摄像模组内置无线收发模块与数据录入终端建立数据传输通道。所述岩芯箱上表面的边缘处连接有条状的比例标尺，比例标尺的长度为一固定值L；比例标尺的颜色为不同于岩芯箱及岩芯颜色的单色。所述数据分析终端还内置有数据汇总计算模块，数据汇总计算模块包括采取率、获得率和RQD计算程序；图像分析程序将累加的长度数据实时传送到数据汇总计算模块；当长度累加完成后，分别点击采取率、获得率和RQD计算得到岩芯的三率数据；具体计算方式为：采取率为该回次岩芯总长度/回次进尺*100%；获得率为该回次的柱状岩芯总长度/回次进尺*100%；RQD为该回次的≥10cm的柱状岩芯总长度/回次进尺*100%。如上所述的钻孔岩芯相互关系数据的自动采集系统的方法，它包括如下步骤：S1，操作人员通过手持移动终端填写基本信息表和相互关系表，离开现场后通过数据传输通道将基本信息表和相互关系表录入至数据录入终端；S2，钻探班组按回次信息摆放同一回次信息的岩芯至相同的岩芯箱，将岩芯箱放置于架体；并根据回次信息在岩芯表面粘贴回次标签；S3，地质技术人员通过操纵“N”型支架在岩芯存放架的架体上表面移动，使摄像模组依次对准下方的岩芯箱进行多次拍摄；通过电动推杆调整摄像模组的高度，使镜头内只出现一组岩芯箱；将采集的样张传输至数据录入终端；数据录入终端内置的识别模块扫描岩芯表面的回次标签上的二维码，将样张按基本信息表和相互关系表的回次信息整合至不同的回次信息标签下，并上传至云服务器；S4，通过数据分析终端从云服务器下载相关数据和样张，选择一个回次信息和该回次的一个项目，然后分析计算系统将自动调出该回次信息下所有的样张；随后利用内置的图像分析程序进行长度计算累加，将累加的数据汇入数据汇总计算模块，自动计算得到采取率、获得率和RQD，并将数据上传至云服务器。所述图像分析程序的具体步骤如下：S1，比例标尺识别：在图片中自动建立平面坐标系，程序后台通过基于RGB的图像识别算法，识别比例标尺的轮廓并对轮廓线边缘进行锐化处理；S2，自动换算比例尺：识别比例标尺的轮廓线上在x方向上最大值的像素点坐标（x1，y1）和最小值的像素点坐标（x2，y2），通过绝对值计算得到最大的△x；采用同样的方式得到最大的△y；取△x和△y中较大的一个作为比例标尺的图上长度E；通过（E/L*100%）得到比例尺系数α；S3，进行画线计算：使用鼠标在图片中的岩芯图像上点击，确定线段的起始点和终点进行自动画线；程序自动计算得到两点间△x和△y绝对值的最大值，将其中较大的一个作为所画线段的图上长度β，并将β/α得到实际岩芯中该段岩芯的实际长度；每次画线操作得到的实际长度实时自动累加到数据表中，得到一个累加长度。所述步骤中的画线计算为两点画线，操作人员每用鼠标点击图上两个点，即自动生成一个两点间的线段长度，并同时将换算过的实际长度累加到数据表中；步骤和步骤均在程序后台运行，图片上并不出现坐标系和轮廓线。一种钻孔岩芯相互关系数据的自动采集系统，它包括数据传输储存系统、前端数据录入系统、图像数据采集系统和分析计算系统四部分；数据传输储存系统包括云服务器，以及各个设备间一对一的数据传递网络；数据传递网络采用无线路由方式或蓝牙连接方式或有线连接方式建立；其中前端数据录入系统和分析计算系统均通过互联网与云服务器建立数据输送；前端数据录入系统包括手持移动终端和数据录入终端；手持移动终端内置信息录入模块，数据录入终端内置用于二维码扫描的识别模块；图像数据采集系统包括岩芯存放架和样张自动生成装置；分析计算系统包括不少于一台数据分析终端，数据分析终端内置用于长度计算的图像分析程序。该系统解决了现有技术需要人工对岩芯进行实地测量与计算，劳动强度大、错误率高、效率低的问题，具有高效准确、节省人力的特点。在优选的方案中，信息录入模块包括基本信息表和相互关系表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻孔岩芯相互关系数据的自动采集系统，其特征在于：它包括数据传输储存系统、前端数据录入系统、图像数据采集系统（3）和分析计算系统（4）四部分；数据传输储存系统包括云服务器（1），以及各个设备间一对一的数据传递网络；数据传递网络采用无线路由方式或蓝牙连接方式或有线连接方式建立；其中前端数据录入系统和分析计算系统（4）均通过互联网与云服务器（1）建立数据输送；前端数据录入系统包括手持移动终端（21）和数据录入终端（22）；手持移动终端（21）内置信息录入模块，数据录入终端（22）内置用于二维码扫描的识别模块；图像数据采集系统（3）包括岩芯存放架和样张自动生成装置；分析计算系统（4）包括不少于一台数据分析终端（41），数据分析终端（41）内置用于长度计算的图像分析程序。/n

【技术特征摘要】
1.一种钻孔岩芯相互关系数据的自动采集系统，其特征在于：它包括数据传输储存系统、前端数据录入系统、图像数据采集系统（3）和分析计算系统（4）四部分；数据传输储存系统包括云服务器（1），以及各个设备间一对一的数据传递网络；数据传递网络采用无线路由方式或蓝牙连接方式或有线连接方式建立；其中前端数据录入系统和分析计算系统（4）均通过互联网与云服务器（1）建立数据输送；前端数据录入系统包括手持移动终端（21）和数据录入终端（22）；手持移动终端（21）内置信息录入模块，数据录入终端（22）内置用于二维码扫描的识别模块；图像数据采集系统（3）包括岩芯存放架和样张自动生成装置；分析计算系统（4）包括不少于一台数据分析终端（41），数据分析终端（41）内置用于长度计算的图像分析程序。


2.根据权利要求1所述的钻孔岩芯相互关系数据的自动采集系统，其特征在于：所述信息录入模块包括基本信息表和相互关系表；基本信息表包括孔号、孔位、孔深、开钻时间、终孔时间和机长；相互关系表包括回次、进尺、孔深和箱底孔深；信息录入模块通过与钻孔设备中的传感器等连接进行数据自动采集填表，或通过施工人员手动输入完成填表；基本信息表和相互关系表通过数据传输储存系统传送至数据录入终端（22）。


3.根据权利要求1所述的钻孔岩芯相互关系数据的自动采集系统，其特征在于：所述图像数据采集系统（3）包括岩芯存放架的架体（31），架体（31）上表面均匀分布有m*n个凹槽（32）用于放置岩芯箱（33）；架体（31）上表面两侧边缘开设有条形凹槽状的滑槽（34）；样张自动生成装置通过滑块与滑槽（34）配合。


4.根据权利要求3所述的钻孔岩芯相互关系数据的自动采集系统，其特征在于：所述岩芯箱（33）内存放的岩芯表面粘贴有回次标签（331），回次标签（331）包括回次编号和存放回次编号及对应回次数据信息的二维码。


5.根据权利要求1所述的钻孔岩芯相互关系数据的自动采集系统，其特征在于：所述样张自动生成装置包括“N”型支架（35），“N”型支架（35）下表面设置有滑块与滑槽（34）卡合，使“N”型支架（35）沿滑槽在架体（31）上方滑动；“N”型支架（35）顶部内置丝杆，丝杆一端与电机（36）连接；丝杆外表面套设有连接块（37）与丝杆螺纹配合；连接块（37）下表面连接有电动推杆（38），电动推杆（38）下端连接有摄像模组（39），摄像模组（39）的镜头竖直向下朝向下方的岩芯箱（33）；摄像模组（39）内置无线收发模块与数据录入终端（22）建立数据传输通道。


6.根据权利要求3所述的钻孔岩芯相互关系数据的自动采集系统，其特征在于：所述岩芯箱（33）上表面的边缘处连接有条状的比例标尺（5），比例标尺（5）的长度为一固定值L；比例标尺（5）的颜色为不同于岩芯箱（33）及岩芯颜色的单色。


7.根据权利要求1所述的钻孔岩芯相互关系数据的自动采集系统，其特征在于：所述数据分析终端（41）还内置有数据汇总计算模块，数据汇总计算模块包括采取率、获得率和RQD计算程序；图像分析程序将累加的长...

【专利技术属性】
技术研发人员：周炳强，顾功开，王团乐，施炎，孙云山，井发坤，宛良朋，
申请(专利权)人：长江三峡勘测研究院有限公司武汉，中国三峡建设管理有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42