[发明专利]一种岩体结构面原位信息采集的自动化装置

摘要

本发明公开了一种岩体结构面原位信息采集的自动化装置，包括校准模块、螺旋固定口、钻杆、数据采集模块、主机和图像处理器；校准模块包括内环系统、微型指北针、外环刻度和测斜仪；校准模块与钻机连接，测斜仪悬吊在内环系统下方，微型指北针设置在内环系统上表面，外环刻度位于内环系统外缘；数据采集模块包括本体、夜视仪、微型三维激光扫描仪和光纤传导线；夜视仪和微型三维激光扫描仪设置在本体外，测斜仪、夜视仪和微型三维激光扫描仪通过光纤传导线与主机连接，主机与图像处理器连接；校准模块与数据采集模块之间由钻杆连接。本发明可自动采集结构面参数，节省了大量的人力与时间成本支出。

主权项

1.一种岩体结构面原位信息采集的自动化装置，其特征在于：包括校准模块(I)、螺旋固定口(4)、钻杆(6)、数据采集模块(II)、主机(11)和图像处理器(12)；校准模块(I)包括内环系统(1)、微型指北针(2)、外环刻度(3)和测斜仪(5)；校准模块(I)与钻机连接，测斜仪(5)悬吊在内环系统(1)下方，微型指北针(2)设置在内环系统(1)上表面，外环刻度(3)位于内环系统(1)外缘；数据采集模块(II)包括本体(13)、夜视仪(8)、微型三维激光扫描仪(9)和光纤传导线(10)；夜视仪(8)和微型三维激光扫描仪(9)设置在本体(13)外，测斜仪(5)、夜视仪(8)和微型三维激光扫描仪(9)通过光纤传导线(10)与主机(11)连接，主机(11)与图像处理器(12)连接；校准模块(I)的内环系统(1)与数据采集模块(II)的本体(13)之间由钻杆(6)通过螺旋固定口(4)连接；钻杆(6)中间具有钻杆链接口(7)；具体的采集步骤：首先清理待测量钻孔的孔壁，将校准模块连接到钻机，转动钻机使微型指北针与某一外环刻度对齐，钻杆将校准模块与数据采集模块相连，转动数据采集模块，使微型三维激光扫描仪中心点与扫描视野中心点连线指向正北，通过测斜仪记录校准模块与数据采集模块连线的倾斜度，打开微型三维激光扫描仪与夜视仪，获取钻孔壁上各点距离微型三维激光扫描仪的距离以及钻孔壁的图像，当数据采集完毕后，将钻杆旋转至下一外环刻度与微型指北针对齐，直至将一环周的数据与图像采集完毕，将钻杆下移0.5m，采用上述步骤继续采集，直至采集完指定深度内的数据与图像，当杆长度不足时，在钻杆链接口增加需求长度的钻杆，将采集图像旋转180°，使微型三维激光扫描仪的数据与夜视仪的图像位置对应；通过光纤传导线将上述数据上传到主机中，主机中的图像处理器自动解译出结构面的位置，并提取出结构面处各点距离微型三维激光扫描仪的距离，进而确定各点的三维坐标，根据结构面上的各点坐标，即得到结构面的迹长、密度、宽度与产状信息。