CN106382115A - 一种滚轮递送式钻孔电视系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚轮递送式钻孔电视系统及其检测方法，它包括：钻孔电视主机，电缆，高清探头，滚轮式探头外壳，孔壁清洁刷，柔光照明装置，可拼接式滚轮递送杆，以及红外测距装置。该系统较好的解决了目前钻孔电视检测中常见的4个问题：①钻孔电视探头不能一直保持较平稳、居中的姿态进行影像采集的问题；②钻孔内壁上附着的泥沙和碎石等导致探头卡孔的问题；③通过电缆的递送距离确定探头在钻孔中的深度导致探头定位不准确的问题；④光源直射孔壁导致采集到的孔壁影像不自然、失真的问题。

Description

一种滚轮递送式钻孔电视系统及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种钻孔电视系统及其检测方法，尤其涉及一种适用于工程物探无损检测领域的滚轮递送式钻孔电视系统及其检测方法。

背景技术

近年来，钻孔电视由于其操作简单，检测成本低，检测成果直观等特点，被广泛的应用于工程地质、水利勘测以及岩土勘察等领域，用于检测围岩质量，以指导工程施工。

然而，实际工程中，现场围岩质量以及钻机等因素往往会导致钻孔成孔效果较差，并且目前市面上的钻孔电视仪器在成孔效果较差的钻孔中适应性不强，在钻孔电视检测过程中会遇到很多的问题，例如：①钻孔电视探头在钻孔向下递送检测的过程中，由于钻孔深度较深，电缆的晃动幅度较大，导致钻孔电视探头不能一直保持较平稳、居中的姿态进行影像采集，从而导致采集到的孔壁影像进行合成处理后影像不连续，质量差；②钻孔内壁上往往会附着较多的泥沙和碎石等，在很大的程度上会影响孔壁影像的采集，同时碎石可能导致钻孔电视探头在向下的递送过程中出现卡孔的现象，使采集到的孔壁影像不连续，甚至导致探头卡住无法取出，大大增加了检测成本；③对于目前很多的钻孔电视系统，操作人员都是通过电缆绞车手动的将电缆慢慢往钻孔深部递送，然后通过电缆的递送距离来确定对应的探头在钻孔中的深度，但是电缆在递送的过程中可能出现打结的现象，导致定位不准确；④钻孔电视检测过程中，基本都是依靠钻孔电视自带的照明装置提供光源，但是照明装置往往就是简单的led灯泡，光源直射到孔壁，会产生明显的阴影与光斑，导致采集到的孔壁影像不自然、失真。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种滚轮递送式钻孔电视系统及其检测方法，本发明较好的解决了目前钻孔电视检测中常见的4个问题：①钻孔电视探头不能一直保持较平稳、居中的姿态进行影像采集的问题；②钻孔内壁上附着的泥沙和碎石等导致探头卡孔的问题；③通过电缆的递送距离确定探头在钻孔中的深度导致探头定位不准确的问题；④光源直射孔壁导致采集到的孔壁影像不自然、失真的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种滚轮递送式钻孔电视系统，包括：钻孔电视主机，电缆，高清探头，滚轮式探头外壳，孔壁清洁刷，柔光照明装置，可拼接式滚轮递送杆，以及红外测距装置。

所述钻孔电视主机，包括控制面板，高清显示屏，电缆接头，蓄电池，硬盘，以及通用USB接口。

所述钻孔电视主机，作用是控制滚轮递送式钻孔电视系统的工作，孔壁影像数据的实时显示、存储以及导出。

所述控制面板，位于钻孔电视主机表面，设计有主机电源开关与控制按钮。

所述高清显示屏，位于钻孔电视主机表面，用于实时显示采集到的孔壁影像资料。

所述电缆接头，位于钻孔电视主机侧面，用于连接电缆。

所述蓄电池，为锂电池，位于钻孔电视主机内部，设计为可拆卸式，便于工程现场工作及时更换电池。

所述硬盘，容量为1T，位于钻孔电视主机内部，作用为实时储存采集到的孔壁影像资料。

所述通用USB接口，设计有2个，位于钻孔电视主机侧面，用于导出采集到的孔壁影像资料。

所述电缆，用于连接钻孔电视主机与高清探头，柔光照明装置，以及红外测距装置。

所述电缆，为多芯电缆，能够同时满足滚轮递送式钻孔电视系统工作时所需的供电与数据传输。

所述高清探头，为360°全向可变焦式高清摄像头，用于实时采集孔壁影像资料。

所述滚轮式探头外壳，内部设计有卡槽，用于安装于高清探头。

所述滚轮式探头外壳，作用是方便高清探头在钻孔中保持较平稳、居中的姿态递送，并用于孔壁清洁刷，柔光照明装置，可拼接式滚轮递送杆，以及红外测距装置的安装。

所述滚轮式探头外壳，外侧设计有滚轮装置。

所述滚轮装置，包括滚轮轴承与滚轮。

所述滚轮轴承，数量为2个，相对地设计在滚轮式探头外壳外侧，用于安装滚轮。

所述滚轮，数量为2个，设计为可拆卸式，并有不同的大小型号，以适应不同孔径的钻孔，安装在滚轮轴承上。

所述滚轮，轮胎部分主要由软橡胶制成，外层包裹有柔性海绵，以便在钻孔中更好的与孔壁贴合，保持平稳、居中的姿态向下递送，同时柔性海绵能够吸附细小的泥沙，以免泥沙滚落下去干扰检测。

所述孔壁清洁刷，安装于滚轮式探头外壳的前端，用于清除钻孔内壁上附着的泥沙和碎石等干扰物。

所述孔壁清洁刷，刷毛部分由硬钢丝刷毛、塑料刷毛、以及海绵组成。

所述硬钢丝刷毛，位于孔壁清洁刷的前端，刷毛较疏，用于清洁附着于孔壁上的碎石等较硬较大的干扰物。

所述塑料刷毛，位于孔壁清洁刷的中间，刷毛较密，用于清洁附着于孔壁上的泥沙等较细小的干扰物。

所述海绵，位于孔壁清洁刷的末端，用于清洁与吸附孔壁上的污水，使孔壁更加干净。

所述柔光照明装置，安装于滚轮式探头外壳的末端，用于提供检测时所需的照明。

所述柔光照明装置，包括led灯泡组，以及柔光罩。

所述led灯泡组，设计为可调节式光源，能够调节亮度，位于柔光照明装置中心位置，作为照明主要光源。

所述柔光罩，安装于led灯泡组外，由反光布，柔光布，以及支架组成，作用为柔和led灯泡组的光源，减少检测过程中产生的阴影和光斑。

所述可拼接式滚轮递送杆，包括可拼接式递送杆与递送杆滚轮装置。

所述可拼接式递送杆，长度为2m，两端分别设计为“公”螺口和“母”螺口，可互相拼接。

所述可拼接式递送杆，每根递送杆设计有编号(1,2,3，……),检测时按照编号从小到大安装可拼接式递送杆，1号编号在钻孔最底部，并且每根递送杆每10cm设计有刻度标记，便于检测过程中实时验证探头已递送的深度。

所述递送杆滚轮装置，与滚轮式探头外壳的滚轮装置相同，根据钻孔孔径，选择与滚轮式探头外壳一样型号的滚轮，作用是使可拼接式滚轮递送杆在钻孔中更好的与孔壁贴合，进而使探头能够保持平稳、居中的姿态向下递送。

所述红外测距装置，安装于探头外壳末端，作用是在检测的过程中，实时测量与记录高清探头在钻孔中已递送的深度，并与可拼接式递送杆的刻度互相验证，确定探头的递送深度以便后期孔壁影像的处理。

一种滚轮递送式钻孔电视系统检测方法，它的具体操作步骤如下：

第一步，钻孔前期准备工作，检查钻孔的孔径与深度是否满足检测要求，并提前清洗钻孔；

第二步，连接设备，将钻孔电视系统在工作现场进行连接，并根据钻孔孔径的实际情况，选定合适尺寸的滚轮并安装；

第三步，开始检测工作，在钻孔中不断拼接递送可拼接式滚轮递送杆，由柔光照明装置提供柔和的光源，利用高清探头在钻孔中进行影像数据的采集，同时利用红外测距装置进行钻孔深度验证工作；

第四步，孔壁影像处理，形成二维平面孔壁影像。

本发明的有益效果：

1.本发明提出了一种滚轮递送式钻孔电视系统，该系统较好的解决了目前钻孔电视检测中常见的4个问题：①钻孔电视探头不能一直保持较平稳、居中的姿态进行影像采集的问题；②钻孔内壁上附着的泥沙和碎石等导致探头卡孔的问题；③通过电缆的递送距离确定探头在钻孔中的深度导致探头定位不准确的问题；④光源直射孔壁导致采集到的孔壁影像不自然、失真的问题。

2.本发明提出了一种滚轮式探头外壳，该外壳内部设计有卡槽，用于安装于高清探头，外侧设计有滚轮装置，作用是方便高清探头在钻孔中保持较平稳、居中的姿态递送，并用于孔壁清洁刷，柔光照明装置，可拼接式滚轮递送杆，以及红外测距装置的安装。

3.本发明提出了一种孔壁清洁刷，该清洁刷刷毛由硬钢丝刷毛部分与塑料刷毛部分组成，安装于滚轮式探头外壳的前端，用于清除钻孔内壁上附着的泥沙和碎石等干扰物。

4.本发明提出了一种柔光照明装置，该照明装置包括led灯泡组，以及柔光罩，led灯泡组设计为可调节式光源，能够调节亮度，位于柔光照明装置中心位置，作为照明主要光源，柔光罩安装于led灯泡组上，由反光布，柔光布，以及支架组成，作用为柔和led灯泡组的光源，减少检测过程中产生的阴影和光斑。

5.本发明提出了一种可拼接式滚轮递送杆，该递送杆包括可拼接式递送杆与滚轮装置，不仅能够起到使探头保持平稳、居中的姿态在钻孔中向下递送的作用，而且能够配合红外测距装置，实时确定探头的递送深度。

6.本发明提出了一种滚轮递送式钻孔电视系统检测方法，该方法适用性强，操作简单，大大提高了钻孔电视检测的质量与效率。

附图说明

图1是本发明滚轮递送式钻孔电视系统整体示意图；

图2是本发明滚轮式探头外壳示意图；

图3是本发明孔壁清洁刷示意图；

图4是本发明柔光照明装置示意图；

图5是本发明可拼接式滚轮递送杆示意图；

其中，1.钻孔电视主机，2.电缆，3.高清探头，4.滚轮式探头外壳，5.孔壁清洁刷，6.柔光照明装置，7.可拼接式滚轮递送杆，8.红外测距装置，9.钻孔，10.滚轮装置，11.滚轮轴承，12.滚轮，13.硬钢丝刷毛，14.塑料刷毛,15.海绵，16.led灯泡组，17柔光罩，18.可拼接式递送杆，19.递送杆滚轮装置,20.“公”螺口,21.“母”螺口。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种滚轮递送式钻孔电视系统，包括：钻孔电视主机1，电缆2，高清探头3，滚轮式探头外壳4，孔壁清洁刷5，柔光照明装置6，可拼接式滚轮递送杆7，以及红外测距装置8。

所述钻孔电视主机1，包括控制面板，高清显示屏，电缆接头，蓄电池，硬盘，以及通用USB接口。

所述钻孔电视主机1，作用是控制滚轮递送式钻孔电视系统的工作，孔壁影像数据的实时显示、存储以及导出。

所述控制面板，位于钻孔电视主机表面，设计有主机电源开关与控制按钮。

所述高清显示屏，位于钻孔电视主机表面，用于实时显示采集到的孔壁影像资料。

所述电缆接头，位于钻孔电视主机侧面，用于连接电缆。

所述蓄电池，为锂电池，位于钻孔电视主机内部，设计为可拆卸式，便于工程现场工作及时更换电池。

所述硬盘，容量为1T，位于钻孔电视主机内部，作用为实时储存采集到的孔壁影像资料。

所述通用USB接口，设计有2个，位于钻孔电视主机侧面，用于导出采集到的孔壁影像资料。

所述电缆2，用于连接钻孔电视主机1与高清探头3，柔光照明装置6，以及红外测距装置8。

所述电缆2，为多芯电缆，能够同时满足滚轮递送式钻孔电视系统工作时所需的供电与数据传输。

所述高清探头3，为360°全向可变焦式高清摄像头，用于实时采集孔壁影像资料。

如图2所示，所述滚轮式探头外壳4，内部设计有卡槽，用于安装于高清探头3。

所述滚轮式探头外壳4，作用是方便高清探头3在钻孔9中保持较平稳、居中的姿态递送，并用于孔壁清洁刷5，柔光照明装置6，可拼接式滚轮递送杆7，以及红外测距装置8的安装。

所述滚轮式探头外壳4，外侧设计有滚轮装置10。

所述滚轮装置10，包括滚轮轴承11与滚轮12。

所述滚轮轴承11，数量为2个，相对地设计在滚轮式探头外壳4外侧，用于安装滚轮12。

所述滚轮12，数量为2个，设计为可拆卸式，并有不同的大小型号，以适应不同孔径的钻孔9，安装在滚轮轴承11上。

所述滚轮12，轮胎部分主要由软橡胶制成，外层包裹有柔性海绵，以便在钻孔9中更好的与孔壁贴合，保持平稳、居中的姿态向下递送，同时柔性海绵能够吸附细小的泥沙，以免泥沙滚落下去干扰检测。

如图3所示，所述孔壁清洁刷5，安装于滚轮式探头外壳4的前端，用于清除钻孔9内壁上附着的泥沙和碎石等干扰物。

所述孔壁清洁刷5，刷毛部分由硬钢丝刷毛13、塑料刷毛14、以及海绵15组成。

所述硬钢丝刷毛13，位于孔壁清洁刷5的前端，刷毛较疏，用于清洁附着于孔壁上的碎石等较硬较大的干扰物。

所述塑料刷毛14，位于孔壁清洁刷5的中间，刷毛较密，用于清洁附着于孔壁上的泥沙等较细小的干扰物。

所述海绵15，位于孔壁清洁刷的末端，用于清洁与吸附孔壁上的污水，使孔壁更加干净。

如图4所示，所述柔光照明装置6，安装于滚轮式探头外壳4的末端，用于提供检测时所需的照明。

所述柔光照明装置6，包括led灯泡组16，以及柔光罩17。

所述led灯泡组16，设计为可调节式光源，能够调节亮度，位于柔光照明装置6中心位置，作为照明主要光源。

所述柔光罩17，安装于led灯泡组16外，由反光布，柔光布，以及支架组成，作用为柔和led灯泡组的光源，减少检测过程中产生的阴影和光斑。

如图5所示，所述可拼接式滚轮递送杆7，包括可拼接式递送杆18与递送杆滚轮装置19。

所述可拼接式递送杆18，长度为2m，两端分别设计为“公”螺口20和“母”螺口21，可互相拼接。

所述可拼接式递送杆18，每根递送杆设计有编号(1,2,3，……),检测时按照编号从小到大安装可拼接式递送杆，1号编号在钻孔9最底部，并且每根递送杆每10cm设计有刻度标记，便于检测过程中实时验证探头已递送的深度。

所述递送杆滚轮装置19，与滚轮式探头外壳的滚轮装置10相同，根据钻孔9孔径，选择与滚轮式探头外壳4一样型号的滚轮12，作用是使可拼接式滚轮递送杆7在钻孔9中更好的与孔壁贴合，进而使探头能够保持平稳、居中的姿态向下递送。

所述红外测距装置8，安装于探头外壳末端，作用是在检测的过程中，实时测量与记录高清探头3在钻孔9中已递送的深度，并与可拼接式递送杆18的刻度互相验证，确定探头的递送深度以便后期孔壁影像的处理。

一种滚轮递送式钻孔电视系统检测方法，它的具体操作步骤如下：

第一步，钻孔前期准备工作，检查钻孔9的孔径与深度是否满足检测要求，并提前清洗钻孔；

第二步，连接设备，将钻孔电视系统在工作现场进行连接，并根据钻孔孔径的实际情况，选定合适尺寸的滚轮并安装；

第三步，开始检测工作，在钻孔中不断拼接递送可拼接式滚轮递送杆7，由柔光照明装置6提供柔和的光源，利用高清探头3在钻孔中进行影像数据的采集，同时利用红外测距装置8进行钻孔深度验证工作；

第四步，孔壁影像处理，形成二维平面孔壁影像。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种滚轮递送式钻孔电视系统，它包括：钻孔电视主机(1)，电缆(2)，高清探头(3)，滚轮式探头外壳(4)，孔壁清洁刷(5)，柔光照明装置(6)，可拼接式滚轮递送杆(7)，以及红外测距装置(8)，其特征是，所述滚轮式探头外壳(4)，内部设计有卡槽，用于安装于高清探头，外侧设计有滚轮装置(10)，作用是方便高清探头在钻孔中保持较平稳、居中的姿态递送，并用于孔壁清洁刷(5)，柔光照明装置(6)，可拼接式滚轮递送杆(7)，以及红外测距装置(8)的安装；所述孔壁清洁刷(5)，刷毛部分由硬钢丝刷毛(13)、塑料刷毛(14)、以及海绵(15)组成，安装于滚轮式探头外壳(4)的前端，用于清除钻孔内壁上附着的泥沙和碎石等干扰物；所述柔光照明装置(6)，包括led灯泡组(16)，以及柔光罩(17)，安装于滚轮式探头外壳(4)的末端，用于提供检测时所需的照明；所述可拼接式滚轮递送杆(7)，包括可拼接式递送杆(18)与递送杆滚轮装置(19)。

2.如权利要求1所述的滚轮递送式钻孔电视系统，其特征是，所述滚轮装置(10)，包括滚轮轴承(11)与滚轮(12)，所述滚轮轴承(11)，数量为2个，相对地设计在滚轮式探头外壳外侧，用于安装滚轮(12)，所述滚轮(12)，数量为2个，设计为可拆卸式，并有不同的大小型号，以适应不同孔径的钻孔(9)，安装在滚轮轴承(11)上，所述滚轮(12)的轮胎部分主要由软橡胶制成，外层包裹有柔性海绵，以便在钻孔中更好的与孔壁贴合，保持平稳、居中的姿态向下递送，同时柔性海绵能够吸附细小的泥沙，以免泥沙滚落下去干扰检测。

3.如权利要求1所述的滚轮递送式钻孔电视系统，其特征是，所述硬钢丝刷毛(13)，位于孔壁清洁刷(5)的前端，刷毛较疏，用于清洁附着于孔壁上的碎石等较硬较大的干扰物，所述塑料刷毛(14)，位于孔壁清洁刷(5)的中间，刷毛较密，用于清洁附着于孔壁上的泥沙等较细小的干扰物，所述海绵(15)，位于孔壁清洁刷(5)的末端，用于清洁与吸附孔壁上的污水，使孔壁更加干净。

4.如权利要求1所述的滚轮递送式钻孔电视系统，其特征是，所述led灯泡组(16)，设计为可调节式光源，能够调节亮度，位于柔光照明装置(6)中心位置，作为照明主要光源，所述柔光罩(17)，安装于led灯泡组(16)外，由反光布，柔光布，以及支架组成，作用为柔和led灯泡组(16)的光源，减少检测过程中产生的阴影和光斑。

5.如权利要求1所述的滚轮递送式钻孔电视系统，其特征是，所述可拼接式递送杆(18)，长度为2m，两端分别设计为“公”螺口(20)和“母”螺口(21)，可互相拼接，所述可拼接式递送杆(18)，每根递送杆设计有编号(1,2,3，……),检测时按照编号从小到大安装可拼接式递送杆，1号编号在钻孔最底部，并且每根递送杆每10cm设计有刻度标记，便于检测过程中实时验证探头已递送的深度，所述递送杆滚轮装置(19)，与滚轮式探头外壳的滚轮装置(10)相同，根据钻孔(9)孔径，选择与滚轮式探头外壳一样型号的滚轮，作用是使可拼接式滚轮递送杆(18)在钻孔(9)中更好的与孔壁贴合，进而使探头能够保持平稳、居中的姿态向下递送。

6.一种滚轮递送式钻孔电视系统检测方法，其特征是，它的具体操作步骤如下：

第一步，钻孔前期准备工作，检查钻孔(9)的孔径与深度是否满足检测要求，并提前清洗钻孔(9)；

第二步，连接设备，将钻孔电视系统在工作现场进行连接，并根据钻孔孔径的实际情况，选定合适尺寸的滚轮(12)并安装；

第三步，开始检测工作，在钻孔中不断拼接递送可拼接式递送杆(18)，由柔光照明装置(6)提供柔和的光源，利用高清探头(3)在钻孔中进行影像数据的采集，同时利用红外测距装置(8)进行钻孔深度验证工作；

第四步，孔壁影像处理，形成二维平面孔壁影像。