一种全孔壁面信息采集装置及其实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种全孔壁面信息采集装置及其实现方法，通过控制器触发控制信号；通过信号收发系统接收并传递信号数据；信号数据包括控制信号和视频数据；通过照明系统根据控制信号进行照明操作；通过双侧高清摄像机根据控制信号获取视频数据，传输视频数据至信号收发系统；实现全孔壁面信息的直接采集与精确记录；通过动力系统根据控制信号驱动球体外壳进行直线往复式滚动；通过控制器接收视频数据。本发明专利技术装置具有通过在球体外壳进行采集装置的集成，能有效减小装置体积，并且装置运行平稳、适用性强、自动化程度高，能够极大地提高了全孔壁面信息采集工作效率，并有效避免了较多的人为因素干扰，可广泛应用于岩土工程技术领域。域。域。

【技术实现步骤摘要】
一种全孔壁面信息采集装置及其实现方法


[0001]本专利技术涉及岩土工程
，尤其是一种全孔壁面信息采集装置及其实现方法。

技术介绍

[0002]在岩体形成和地质作用的漫长历史过程中，形成如节理、裂隙、断层、软弱夹层、层面等地质结构面，其分布规律、发育规模、物理力学性质等指标不仅与岩体强度、受力状态有关，而且与其形成的地质历史、环境等多种因素有关，所以其分布状态各种各样，物理、力学性质千变万化。在岩土工程、水电工程、石油开发和地质灾害防治工程等领域，岩体中结构面属性是决定实践工程稳定性的重要因素，其发育特征是评价工程是否安全的重要指标之一。
[0003][0004]针对岩体内部结构特征的探测，尤其是与开挖施工安全密切相关的围岩松动圈测试与评估，目前主要通过物探法、钻孔观察法和直接观察法进行分析。间接法基于物理学中的声、光、热、电、磁与核变等理论为基础，是一种间接的观测方法，如声波、地质雷达等技术手段，基于岩体弹性波速、高频电磁波等差异，间接获得和评估岩体结构面特征。然而，间接测试法在信号传输及裂隙化信息反馈等方面存在诸多弊端，如声波测试法通常以水作为耦合介质以便声波信号的传递，但在复杂围岩环境及测试条件下，耦合水充盈率、测试结果稳定性、数据的完整性等均无法得到有效保障，且间接测试指标仅能反应结构面密度等少量信息，因此极大限制了声波测试技术在现场的推广应用。直接测量法如数字钻孔摄像技术，通过对钻孔孔壁无扰动的原位图像记录，直接记录了孔内岩体结构面的特征。然而，此测试工作装置安装过程复杂、测试步骤繁琐，这将导致施工效率大大降低。此外，在装置推进及信号关键点判别过程容易受到人为因素干扰，因此不利于推动智能化的进一步发展。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种全孔壁面信息采集装置及其实现方法，解决上述
技术介绍
中提出的至少一种问题。
[0006]一方面，本专利技术实施例提供了一种全孔壁面信息采集装置，包括球体外壳(101)、载体(111)、双侧高清摄像机(102)、照明系统(106)、信号收发系统(107)、动力系统(108)和控制器；所述载体(111)设置在所述球体外壳(101)中部；所述双侧高清摄像机(102)设置在所述载体(111)顶部；所述照明系统(106)水平换向设置在所述载体(111)一周；所述动力系统(108)连接所述载体(111)和所述球体外壳(101)；
[0007]其中，所述控制器，用于触发控制信号，和，接收视频数据；
[0008]所述信号收发系统(107)，用于接收并传递信号数据；所述信号数据包括控制信号和视频数据；
[0009]所述照明系统(106)，用于根据所述控制信号进行照明操作；
[0010]所述双侧高清摄像机(102)，用于根据所述控制信号获取视频数据，传输所述视频数据至信号收发系统(107)；
[0011]所述动力系统(108)，用于根据所述控制信号驱动所述球体外壳(101)进行直线往复式滚动。
[0012]进一步，所述双侧高清摄像机(102)、所述照明系统(106)和所述动力系统(108)均与所述信号收发系统(107)连接；所述信号收发系统(107)与所述控制器连接。
[0013]进一步，还包括：陀螺仪(109)和加速度传感器(110)；所述陀螺仪(109)和所述加速度传感器(110)设置在所述载体(111)底部；所述陀螺仪(109)和所述加速度传感器(110)与所述动力系统(108)连接；
[0014]所述陀螺仪(109)和所述加速度传感器(110)，用于检测装置的重心变化数据；
[0015]其中，所述动力系统(108)，还用于根据所述重心变化数据驱动所述球体外壳(101)进行平衡调整。
[0016]进一步，所述载体(111)的顶部设置有旋转基座(104)；所述双侧高清摄像机(102)安装在摄像机支架(103)上；所述双侧高清摄像机(102)通过所述摄像机支架(103)枢接在所述旋转基座(104)上。
[0017]进一步，所述动力系统(108)包括动力源(301)、发动机齿轮(302)、连接轴(303)、环形齿条(401)、传动小齿轮(402)和传动大齿轮(403)；所述动力源(301)固定在所述载体(111)内；所述动力源(301)的两端通过所述发动机齿轮(302)同轴连接两根所述连接轴(303)；所述球体外壳(101)设置有两个横向轴承接触点(105)；所述连接轴(303)的端部通过所述横向轴承接触点(105)枢接在球体外壳(101)内腔的两侧；所述环形齿条(401)环向固定在所述球体外壳(101)的内壁；
[0018]其中，根据所述控制信号，所述动力源(301)通过所述传动小齿轮(402)和所述传动大齿轮(403)与所述环形齿条(401)啮合进而驱动所述球体外壳(101)进行直线往复式滚动。
[0019]进一步，所述控制器包括控制器壳体以及设置在所述控制器壳体上的信号发射器(201)、显示屏幕(202)、启动控件按钮(203
‑
1)、停止控件按钮(203
‑
2)、球车控制旋钮(204)、摄像控制旋钮(205)和信号接收器(206)；所述启动控件按钮(203
‑
1)、所述停止控件按钮(203
‑
2)、所述球车控制旋钮(204)和所述摄像控制旋钮(205)通过所述信号发射器(201)和所述信号接收器(206)与所述信号收发系统(107)连接；所述启动控件按钮(203
‑
1)、所述停止控件按钮(203
‑
2)、所述球车控制旋钮(204)和所述摄像控制旋钮(205)，用于触发所述控制信号。
[0020]进一步，还包括：距离传感器；所述距离传感器设置在所述载体顶部；所述距离传感器与所述信号收发系统连接；所述距离传感器，用于获取装置的定位信息。
[0021]另一方面，本专利技术实施例还提供了一种全孔壁面信息采集装置的实现方法，应用于本专利技术第一方面实施例的全孔壁面信息采集装置，所述全孔壁面信息采集装置，包括球体外壳(101)、载体(111)、双侧高清摄像机(102)、照明系统(106)、信号收发系统(107)、动力系统(108)和控制器；所述载体(111)设置在所述球体外壳(101)中部；所述双侧高清摄像机(102)设置在所述载体(111)顶部；所述照明系统(106)水平换向设置在所述载体(111)一周；所述动力系统(108)连接所述载体(111)和所述球体外壳(101)；所述方法包括以下步
骤：
[0022]通过控制器触发控制信号；
[0023]通过信号收发系统接收并传递信号数据；所述信号数据包括控制信号和视频数据；
[0024]通过照明系统根据所述控制信号进行照明操作；
[0025]通过双侧高清摄像机根据所述控制信号获取视频数据，传输所述视频数据至信号收发系统；
[0026]通过动力系统根据所述控制信号驱动球本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全孔壁面信息采集装置，其特征在于：包括球体外壳(101)、载体(111)、双侧高清摄像机(102)、照明系统(106)、信号收发系统(107)、动力系统(108)和控制器；所述载体(111)设置在所述球体外壳(101)中部；所述双侧高清摄像机(102)设置在所述载体(111)顶部；所述照明系统(106)水平换向设置在所述载体(111)一周；所述动力系统(108)连接所述载体(111)和所述球体外壳(101)；其中，所述控制器，用于触发控制信号，和，接收视频数据；所述信号收发系统(107)，用于接收并传递信号数据；所述信号数据包括控制信号和视频数据；所述照明系统(106)，用于根据所述控制信号进行照明操作；所述双侧高清摄像机(102)，用于根据所述控制信号获取视频数据，传输所述视频数据至信号收发系统(107)；所述动力系统(108)，用于根据所述控制信号驱动所述球体外壳(101)进行直线往复式滚动。2.根据权利要求1所述的一种全孔壁面信息采集装置，其特征在于：所述双侧高清摄像机(102)、所述照明系统(106)和所述动力系统(108)均与所述信号收发系统(107)连接；所述信号收发系统(107)与所述控制器连接。3.根据权利要求1所述的一种全孔壁面信息采集装置，其特征在于：还包括：陀螺仪(109)和加速度传感器(110)；所述陀螺仪(109)和所述加速度传感器(110)设置在所述载体(111)底部；所述陀螺仪(109)和所述加速度传感器(110)与所述动力系统(108)连接；所述陀螺仪(109)和所述加速度传感器(110)，用于检测装置的重心变化数据；其中，所述动力系统(108)，还用于根据所述重心变化数据驱动所述球体外壳(101)进行平衡调整。4.根据权利要求1所述的一种全孔壁面信息采集装置，其特征在于：所述载体(111)的顶部设置有旋转基座(104)；所述双侧高清摄像机(102)安装在摄像机支架(103)上；所述双侧高清摄像机(102)通过所述摄像机支架(103)枢接在所述旋转基座(104)上。5.根据权利要求1所述的一种全孔壁面信息采集装置，其特征在于：所述动力系统(108)包括动力源(301)、发动机齿轮(302)、连接轴(303)、环形齿条(401)、传动小齿轮(402)和传动大齿轮(403)；所述动力源(301)固定在所述载体(111)内；所述动力源(301)的两端通过所述发动机齿轮(302)同轴连接两根所述连接轴(303)；所述球体外壳(101)设置有两个横向轴承接触点(105)；所述连接轴(303)的端部通过所述横向轴承接触点(105)枢接在球体外壳(101)内腔的两侧；所述环形齿条(401)环向固定在所述球体外壳(101)的内壁；其中，根据所述控制信号，所述动力源(301)通过所述传动小齿轮(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏，李鹏，赵铁拴，和江涛，唐青山，罗忆，彭显国，李鹏鑫，熊小虎，王俊阳，翟志刚，刘永亮，向旭辉，代鑫，康开心，王刚，
申请(专利权)人：四川大渡河双江口水电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：