CN112649429A - 一种工勘钻探现场的岩芯摄录装置及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种工勘钻探现场的岩芯摄录装置及方法，包括：移动终端，云服务平台，与移动终端连接的图像数据采集模块和岩芯数据录入模块；所述图像数据采集模块用于获取工作、环境和岩芯图像数据，并将图像数据传输至移动终端；所述岩芯数据录入模块用于获取岩芯终孔深度、取样和原位测试数据，并将获取的测试数据传输至移动终端；所述移动终端将接受到的图像数据和测试数据汇总后传输至云服务平台；所述云服务平台对图像数据和测试数据处理后生成地质编录表；实现了按照系统提示开启摄录工作，工作简单易行，适应现场复杂环境及人员特点，使得现场摄录工作标准化、规范化，避免人为因素的干预，便于后期数据的处理以及工程审核。

Description

一种工勘钻探现场的岩芯摄录装置及方法

技术领域

本公开属于现代工程地质或岩土工程钻探过程的智能化、信息化领域，具体涉及一种工勘钻探现场的岩芯摄录装置及方法。

背景技术

在工程地质勘察中，钻探是最基本最常用的手段。不同类型的建筑物，不同的勘察阶段，不同的工程地质条件下，凡是布置勘探工作的地段，一般均需采用钻探方法。工勘钻孔一般为全回次取芯、编录。

目前工勘钻探取芯和编录总体停留在人工操作的阶段。随着数码摄录技术的普及，特别是现在手机摄录功能愈发强大，给工勘现场及岩芯摄录提供了一种可能。无论对于钻孔工作质量的控制、岩芯编录的可追溯等都有较大帮助。目前现场摄录工作较普遍，但是缺乏一个规范、科学的方法，往往乱拍一气，没有标准，缺少标注，不便于后期数据的处理。

人工采集，多为远距离的全景照片，图像放大对准确编录帮助不大。分箱岩芯照拍的少，即便有拍，也不规范，缺少标签标注，可追溯性差。现场摄录采集的准确度和质量不能完全保证，且在工作量较大时，极易混乱，采集结果上报后不能及时得到反馈，实时性差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种工勘钻探现场的岩芯摄录装置及方法。

第一方面，本公开提供了一种工勘钻探现场的岩芯摄录装置，包括：移动终端，云服务平台，与移动终端连接的图像数据采集模块和岩芯数据录入模块；

所述图像数据采集模块用于获取工作、环境和岩芯图像数据，并将图像数据传输至移动终端；

所述岩芯数据录入模块用于获取岩芯终孔深度、取样和原位测试数据，并将获取的测试数据传输至移动终端；

所述移动终端将接受到的图像数据和测试数据汇总后传输至云服务平台；所述云服务平台对图像数据和测试数据处理后生成地质编录表。

第二方面，本公开提供了一种工勘钻探现场的岩芯摄录装置，包括,四脚支架云台和摄像机，所述摄像机安装在四脚支架云台上，采用固定长度的四脚支架云台辅助拍摄；

所述四个伸缩杆脚插入岩芯箱的四个角紧外侧处；四个伸缩杆脚包括若干节伸缩杆，伸缩杆脚端点处的一节伸缩杆处设置反光涂层；所述四脚支架云台的四角点反光涂层作为图像后台裁切处理的界限，便于分箱照的裁切、拼接；所述支架云台上设有水平泡，固定四个伸缩杆脚后，调整云台水平，水平液泡居中后进行图像采集。

第三方面，本公开还提供了一种如第一方面所述的工勘钻探现场的岩芯摄录装置的使用方法，包括：

通过图像数据采集模块获取工作、环境和岩芯图像数据，并将图像数据传输至移动终端；

通过岩芯数据录入模块获取岩芯终孔深度、取样数据和原位测试数据，并将获取的数据传输至移动终端；

通过移动终端将接受到的图像数据和测试数据汇总后传输至云服务平台；

通过云服务平台对图像数据和测试数据处理后生成地质编录表。

与现有技术对比，本公开具备以下有益效果：

1、本公开采用移动终端，云服务平台，与移动终端连接的图像数据采集模块和岩芯数据录入模块，所述移动终端将接受到的图像数据和测试数据汇总后传输至云服务平台；所述云服务平台对图像数据和测试数据处理后生成地质编录表，解决了目前人工采集，多为远距离的全景照片，图像放大对准确编录帮助不大，分箱岩芯照拍的少，即便有拍，也不规范，缺少标签标注，可追溯性差的技术问题，实现了按照系统提示开启摄录工作，工作简单易行，适应现场复杂环境及人员特点，使得现场摄录工作标准化、规范化，避免人为因素的干预，便于后期数据的处理以及工程审核。

2、本公开采用包括四脚支架云台和摄像机和岩芯摄录装置，四脚支架云台的四角点反光涂层作为图像后台裁切处理的界限，便于分箱照的裁切、拼接，解决了现场摄录采集的准确度和质量不能完全保证，且在工作量较大时，极易混乱，采集结果上报后不能及时得到反馈，实时性差问题，通过四角拍摄支架云台能够完成分箱岩芯拍摄，同时在岩芯施工过程进行规范性拍摄，能够有效保证拍摄质量和后期处理效果，有利于实现岩土工程钻探过程的智能化和信息化。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为钻探现场岩芯摄录装置总体结构示意图；

图2为辅助拍摄装置和岩芯箱关系的结构示意图；

图3为四脚支架辅助拍摄装置结构示意图；

图中：1、环境照E；2、工作照G；3、岩芯分箱照F；4、岩芯全照(终孔照)Q；5、终孔深度；6、取样数据；7、原位测试数据；8、GPS坐标数据；9、摄像类数据；10、录入类数据；11、移动终端(微信公众号接口)；12、电子标签；13、四脚支架云台(底脚带涂层)；14、智慧勘察云平台；15、图像及数据处理；16、图像归档；17、钻探班报表；18、岩芯汇总照H；19、地质编录表；Y1、岩芯箱；Y2、岩芯；A1、手机云台；A2、可伸缩脚架杆；A3、带反光涂层的方向可调地插；A4、收缩旋转螺栓。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例1

如图1所示，一种工勘钻探现场的岩芯摄录装置，包括：移动终端，与移动终端连接的图像数据采集模块、电子标签模块、定位模块和岩芯数据录入模块；所述图像数据采集模块用于获取工作、环境和岩芯图像数据，并将图像数据传输至移动终端；所述电子标签模块用于将图像采集模块采集的图像数据生成相应电子标签，并将电子标签传输至移动终端；所述岩芯数据录入模块用于获取岩芯终孔深度、取样数据和原位测试数据，并将获取的数据传输至移动终端；所述定位模块用于获取摄录位置的位置信息，并将位置信息传输至移动终端；所述移动终端将接受到的图像、数据和信息汇总后传输至云服务平台；云服务平台对图像、数据和信息处理后生成地质编录表。

进一步的，所述图像数据采集模块包括四脚支架云台和摄像机，所述摄像机安装在四脚支架云台上。

进一步的，所述四脚支架云台包括支架云台和与支架云台连接的四个伸缩杆脚，每个伸缩杆脚长度一致。

进一步的，所述支架云台上设有水平泡，固定四个伸缩杆脚后，调整云台水平，水平液泡居中后进行图像采集。

进一步的，所述四个伸缩杆脚插入岩芯箱的四个角紧外侧处；四个伸缩杆脚包括若干节伸缩杆，伸缩杆脚端点处的一节伸缩杆处设置反光涂层。

进一步的，所述四脚支架云台的四角点反光涂层可作为图像后台裁切处理的界限，便于分箱照的裁切和拼接。具体的。所述四脚支架云台为每个脚伸缩收放，方便携带；每只脚长度一致，四只脚插入岩芯箱四个角紧外侧处，四只脚最后一节(地插前)均设反光涂层。所述四脚支架云台固定四脚后，调整云台水平，水平液泡居中，终端连接系统后点选摄像。所述四脚支架云台的四角点反光涂层可作为图像后台裁切处理的界限，便于分箱照的裁切、拼接。

进一步的，电子标签模块包括时钟生成单元，根据设置生成各类图像的相应拍摄时间电子标签，由当前时钟生成单元生成。所述电子标签主还包括，工程名称(含勘察阶段)、工点名称、孔号、里程桩号(含左右偏距)；单位名称、编录人员、机长姓名(钻机编号)等：起止日期，其中起始时间默认首次拍照(环境照)日期，终止日期默认录入终孔时间日期，可根据实际情况加减调节；岩芯箱次序(含深度区间：如0-5m)：默认第一页为1，依次类推+1，摄影前也可加减调编号。其中岩芯全照(终孔照)Q要有终孔深度。以上要素多为可选择项，一般在根据单位及项目要求提前在云后台设置(一般数据均作为数据库采集)；可选择是否在电子标识显示；电子标识牌背景默认透明，可选择背景颜色，字体，字号，颜色等，是否设置自动补偿；图片文件名。

进一步的，所述图像数据采集模块用于获取工作、环境和岩芯图像数据，所述环境图像数据包括环境照E，一般在入场定位时拍摄，一般附加方向罗盘，或指定前进方向指南针；所述岩芯图像数据包括岩芯分箱照F，一般按每5m一箱对排列岩芯进行数字摄像，岩芯横向宽度为1m，竖向排列宽度一般为0.5-0.6m，默认取宽度0.6m，为便于后期图像处理，采用固定长度的四脚支架云台辅助拍摄，确保图像数据标准化。四脚支架云台为每个脚伸缩收放，方便携带；每只脚长度一致，四只脚插入岩芯箱四个角紧外侧处，四只脚最后一节(地插前)均设反光涂层，固定四脚后，调整云台水平，水平液泡居中，终端连接系统，选择岩芯分箱照拍摄，岩芯箱次序数一般为默认递加，如有特殊情况，可手动调节。所述岩芯全照(终孔照)Q，一般在终孔时完成拍摄，录入实际终孔深度。

进一步的，所述岩芯数据录入模块包括现场录入包括，岩芯终孔深度、取样和原位测试数据。具体的，所述岩芯数据录入模块包括与岩芯测试仪器连接的数据传输单元，数据传输单元可采用蓝牙、wifi或移动数据进行传输数据，通过将岩芯测试仪的取样测试数据，例如岩芯强度数据和岩芯密度数据；终孔深度有岩芯上的位移传感器获取的位移量进行测量获得，原位测试数据为岩芯未打孔前将原位处的岩芯进行测试获得的数据，也是由岩芯测试仪获取。

进一步的，所述定位模块采集摄录位置的GPS信息；

以上采集数据及相应电子标签通过GPRS同步上传至智慧勘察服务器云平台。如果勘探现场无GPRS服务，则存储在当前移动终端，在有GPRS服务或Wifi时开启上传。在PC端可登陆智慧勘察云平台，依据电子标签，对图像数据进行分类、汇总及统计处理；摄录数据跟相应钻探班报表、地质编录表等进行同步；拍摄时GPS坐标可对孔位进行核实，实时监督勘探工作。

所述云后台的设置，包括电子标签类型、传输及共享情况、项目及人员信息等。图像及数据是否上传，是否即时，上传方式，自动或手动，GPRS或wifi等；设置共享人群、权限等。所述云平台图像数据进行分类、汇总及统计处理，主要包括图像数据的按项目、按类型、按单孔分别汇总；单孔分箱照F根据四角(反光界线)裁切、拼接、标注(深度)等，拼接形成岩芯汇总照H，可用于地质编录的初步分段等，汇合云平台辅助编录系统，可以实现生成地质编录表。

实施例2

本公开还提供了一种工勘钻探现场的岩芯摄录装置，

包括,四脚支架云台和摄像机，所述摄像机安装在四脚支架云台上，采用固定长度的四脚支架云台辅助拍摄，确保图像数据标准化。

进一步的，所述四脚支架云台为每个脚伸缩收放，方便携带；每只脚长度一致，四只脚插入岩芯箱四个角紧外侧处，四只脚最后一节(地插前)均设反光涂层。

进一步的，所述四脚支架云台固定四脚后，调整云台水平，水平液泡居中，终端连接系统后点选摄像。

进一步的，所述四脚支架云台的四角点反光涂层可作为图像后台裁切处理的界限，便于分箱照的裁切、拼接。

进一步的，所述摄像机用于获取工作、环境和岩芯图像数据。

具体的，如图2所示，可以看出岩芯箱、岩芯和四脚支架云台的位置关系；如图3所示，四脚支架云台包括手机云台、可伸缩脚架杆、可调地插和收缩旋转螺栓；手机云台位于四脚支架云台的顶部，手机云台与可伸缩脚架杆的一端连接，可伸缩脚架杆连接另一端与带反光涂层的方向可调地插连接，可伸缩脚架杆中部设有收缩旋转螺栓，通过收缩旋转螺栓调节可伸缩脚架杆的长度。

实施例3

本公开还提供了一种如上述实施例所述的工勘钻探现场的岩芯摄录装置的使用方法，包括：

通过图像数据采集模块获取工作、环境和岩芯图像数据，并将图像数据传输至移动终端；

通过电子标签模块将图像采集模块采集的图像数据生成相应电子标签，并将电子标签传输至移动终端；

通过岩芯数据录入模块用于获取岩芯终孔深度、取样数据和原位测试数据，并将获取的数据传输至移动终端；

通过定位模块用于获取摄录位置的位置信息，并将位置信息传输至移动终端；

通过移动终端将接受到的图像、数据和信息汇总后传输至云服务平台；

通过云服务平台对图像、数据和信息处理后生成地质编录表。

具体的，1、现场移动终端通过智慧勘察微信公众号，登录智慧勘察云平台，查找相应勘察项目，钻孔编号。

2、按照系统提示开启摄录工作，分别完成摄像主要包括：工作照G；环境照E；岩芯照，含岩芯分箱照F、岩芯全照(终孔照)Q；现场录入主要包括：终孔深度、取样数据、原位测试数据等。

3、图像采集过程，根据设置生成各类图像数据的相应电子标签：

4、将所采集摄录数据和其电子标签存入本地移动终端，并上传至智慧勘察云服务器。

5、在PC端可登陆智慧勘察云平台，依据电子标签，对图像数据进行分类、汇总及统计处理，拼接形成岩芯汇总照H，用于地质编录的初步分段等；摄录数据跟相应钻探班报表、地质编录表等进行同步；拍摄时GPS坐标可对孔位进行核实，实时监督勘探工作。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开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公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种工勘钻探现场的岩芯摄录装置，其特征在于，包括：移动终端，云服务平台，与移动终端连接的图像数据采集模块和岩芯数据录入模块；

所述图像数据采集模块用于获取工作、环境和岩芯图像数据，并将图像数据传输至移动终端；

所述岩芯数据录入模块用于获取岩芯终孔深度、取样和原位测试数据，并将获取的测试数据传输至移动终端；

所述移动终端将接受到的图像数据和测试数据汇总后传输至云服务平台；

所述云服务平台对图像数据和测试数据处理后生成地质编录表。

2.如权利要求1所述的岩芯摄录装置，其特征在于，还包括与移动终端连接的电子标签模块，所述电子标签模块用于将图像采集模块采集的图像数据生成相应电子标签，并将电子标签传输至移动终端。

3.如权利要求1所述的岩芯摄录装置，其特征在于，还包括与移动终端连接的定位模块，所述定位模块用于获取摄录位置的位置信息，并将位置信息传输至移动终端。

4.如权利要求1所述的岩芯摄录装置，其特征在于，所述图像数据采集模块包括四脚支架云台和摄像机，所述摄像机安装在四脚支架云台上。

5.如权利要求4所述的岩芯摄录装置，其特征在于，所述四脚支架云台包括支架云台和与支架云台连接的四个伸缩杆脚，每个伸缩杆脚长度一致。

6.如权利要求4所述的岩芯摄录装置，其特征在于，所述支架云台上设有水平泡，固定四个伸缩杆脚后，调整云台水平，水平液泡居中后进行图像采集。

7.如权利要求4所述的岩芯摄录装置，其特征在于，所述四个伸缩杆脚插入岩芯箱的四个角紧外侧处；四个伸缩杆脚包括若干节伸缩杆，伸缩杆脚端点处的一节伸缩杆处设置反光涂层。

8.如权利要求7所述的岩芯摄录装置，其特征在于，所述四脚支架云台与摄像机连接，所述摄像机安装在四脚支架云台顶部，采用固定长度的四脚支架云台辅助拍摄。

9.如权利要求8所述的岩芯摄录装置，其特征在于，所述四个伸缩杆脚插入岩芯箱的四个角紧外侧处；四个伸缩杆脚包括若干节伸缩杆，伸缩杆脚端点处的一节伸缩杆处设置反光涂层；所述四脚支架云台的四角点反光涂层作为图像后台裁切处理的界限，便于分箱照的裁切、拼接；所述支架云台上设有水平泡，固定四个伸缩杆脚后，调整云台水平，水平液泡居中后进行图像采集。

10.一种如权利要求1-9任一所述的工勘钻探现场的岩芯摄录装置的使用方法，包括：

通过图像数据采集模块获取工作、环境和岩芯图像数据，并将图像数据传输至移动终端；

通过岩芯数据录入模块获取岩芯终孔深度、取样数据和原位测试数据，并将获取的数据传输至移动终端；

通过移动终端将接受到的图像数据和测试数据汇总后传输至云服务平台；

通过云服务平台对图像数据和测试数据处理后生成地质编录表。

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