CN112901147B - 一种利用水压确定钻孔摄像测试深度的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用水压确定钻孔摄像测试深度的方法及装置，包括绞车和位于所述绞车上的钢缆，所述钢缆的底端设有探头，所述探头内的一侧设有电源，所述电源的一侧且位于所述探头内设有数据存储模块，所述探头内设有摄像头，且所述探头内的顶端设有水压力传感器。有益效果：测试过程中同步采集探头的水压数据，并叠加到钻孔视频图像中；测试完成后再通过识别视频中的水压数据，并转换为深度数据，实现测试深度的准确获取，解决了电缆拉长导致的深度测量不准问题。这种方法省去了以往采用的地面深度测量轮和电缆深度标记，而且不需要电缆进行数据传输，数据全部在探头内部采集，采用钢缆代替电缆，可以实现深孔的数据采集。

Description

一种利用水压确定钻孔摄像测试深度的方法及装置

技术领域

本发明涉及测井、钻孔勘探技术领域，具体来说，涉及一种利用水压确定钻孔摄像测试深度的方法及装置。

背景技术

钻孔摄像是利用光学手段获取钻孔壁岩体结构信息的一种勘探技术，它沿钻孔方向对钻孔壁进行视频录制，再对采集到的视频数据进行图像处理，得到钻孔壁360°全景展开图像。钻孔摄像装置通常由井下探头、电缆、系统控制箱组成。

在测试过程中，由于电缆自重以及牵引探头的重量，出现电缆出线被拉长的问题，拉长后的电缆所牵引的探头在钻孔中所处的深度位置，与电缆长度标记上深度数据会出现较大的偏差，导致钻孔壁图像上深度标尺不准确，严重影响测试结果的有效性。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种利用水压确定钻孔摄像测试深度的方法及装置，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种利用水压确定钻孔摄像测试深度装置，包括绞车和位于所述绞车上的钢缆，所述钢缆的底端设有探头，所述探头内的一侧设有电源，所述电源的一侧且位于所述探头内设有数据存储模块，所述探头内设有摄像头，且所述探头内的顶端设有水压力传感器。

作为优选的，所述探头的底端设有锥面镜，所述锥面镜的底端中部开设有孔洞。

作为优选的，所述探头内且位于所述锥面镜的上方设有方位探测仪，所述方位探测仪获得各个对焦点的方位角。

作为优选的，所述探头上套设有与其相匹配的套筒，所述套筒的外壁环绕设有若干均匀分布的筒体，所述筒体为侧向开口的空腔结构，且所述筒体相互远离所述探头的一侧设有活动杆，所述活动杆远离所述筒体的一侧均设有弧形板，且所述活动杆远离所述弧形板的一侧延伸至所述筒体内设有压缩弹簧，所述压缩弹簧的一侧与所述筒体相连接，所述套筒内设有旋转筒，所述旋转筒的外壁环绕设有分别与所述活动杆相对应连接的拉绳，且所述旋转筒的一侧设有电动滑块，所述套筒内设有与所述电动滑块相匹配的滑轨。

作为优选的，所述活动杆上设有与所述拉绳相匹配的通孔，且所述拉绳贯穿所述筒体延伸至所述套筒内。

作为优选的，所述弧形板为橡胶材质，且所述套筒的底端设有对称设置的斜杆，所述套筒的一侧设有速度传感器。

作为优选的，所述斜杆的底端设有受力片，所述受力片为弧形结构，且所述受力片通过连接轴与所述斜杆相连接。

作为优选的，所述数据存储模块由字符叠加模块和视频存储模块组成。

根据本发明的另一方面，还提供了一种利用水压确定钻孔摄像测试深度的方法，用于利用水压确定钻孔摄像测试深度装置，包括以下步骤；

往钻孔内注入清水，并保持水面在孔口位置；

利用钢缆将带有水压力传感器的成像探头放进钻孔，探头在沿钻孔下放过程中，录制视频；

钻孔测试完成后，将录制的视频导出探头；

处理测试视频，在视频处理过程中，识别压力数据，并根据以下公式，将压力数据转换为深度数据；P=ρgh，h=P/ρg；

识别水压数据，转换成深度数据，用于钻孔图像的生成。

作为优选的，所述P-水压；ρ-密度；g-重力加速度；h-水深。

本发明的有益效果为：

测试过程中同步采集探头的水压数据，并叠加到钻孔视频图像中；测试完成后在通过识别视频中的水压数据，并转换为深度数据，实现测试深度的准确获取，解决了电缆拉长导致的深度测量不准问题。这种方法省去了以往采用的地面深度测量轮和电缆深度标记，而且不需要电缆进行数据传输，数据全部在探头内部采集，采用钢缆代替电缆，可以实现深孔的数据采集。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种利用水压确定钻孔摄像测试深度装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的一种利用水压确定钻孔摄像测试深度装置的俯视图；

图3是根据本发明实施例的一种利用水压确定钻孔摄像测试深度装置中斜杆的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的一种利用水压确定钻孔摄像测试深度方法的步骤流程图。

图中：

1、绞车；2、钢缆；3、探头；4、电源；5、数据存储模块；6、摄像头；7、水压力传感器；8、锥面镜；9、方位探测仪；10、套筒；11、筒体；12、活动杆；13、弧形板；14、压缩弹簧；15、旋转筒；16、拉绳；17、电动滑块；18、滑轨；19、斜杆；20、受力片。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本发明的实施例，提供了一种利用水压确定钻孔摄像测试深度的方法及装置。

实施例一

如图1-4所示，根据本发明实施例的利用水压确定钻孔摄像测试深度的方法及装置，包括绞车1和位于所述绞车1上的钢缆2，所述钢缆2的底端设有探头3，所述探头3内的一侧设有电源4，所述电源4的一侧且位于所述探头3内设有数据存储模块5，所述探头3内设有摄像头6，且所述探头3内的顶端设有水压力传感器7。

实施例二

如图1-4所示，所述探头3的底端设有锥面镜8，所述锥面镜8的底端中部开设有孔洞，所述述探头3内且位于所述锥面镜8的上方设有方位探测仪9。

作为优选的，所述探头3上套设有与其相匹配的套筒10，所述套筒10的外壁环绕设有若干均匀分布的筒体11，所述筒体11为侧向开口的空腔结构，且所述筒体11相互远离所述探头3的一侧设有活动杆12，所述活动杆12远离所述筒体11的一侧均设有弧形板13，且所述活动杆12远离所述弧形板13的一侧延伸至所述筒体11内设有压缩弹簧14，所述压缩弹簧14的一侧与所述筒体11相连接，所述套筒10内设有旋转筒15，所述旋转筒15的外壁环绕设有分别与所述活动杆12相对应连接的拉绳16，且所述旋转筒15的一侧设有电动滑块17，所述套筒10内设有与所述电动滑块17相匹配的滑轨18，所述活动杆12上设有与所述拉绳16相匹配的通孔，且所述拉绳16贯穿所述筒体11延伸至所述套筒10内，所述弧形板13为橡胶材质，且所述套筒10的底端设有对称设置的斜杆19，所述套筒10的一侧设有速度传感器，所述斜杆19的底端设有受力片20，所述受力片20为弧形结构，且所述受力片20通过连接轴与所述斜杆19相连接。

当全景探头上方断线突然坠落时，速度传感器所检测的数据大于预设值时，启动电动滑块17运行带动旋转筒15进行转动，使得拉绳16松弛，压缩弹簧14解除限制推动活动杆12进行延伸，活动杆12在压缩弹簧14的作用下推动弧形板13孔内壁进行抵触，实现对探头3的固定，从而避免全景探头的坠落时损坏，避免经济损失。

实施例三：

如图1-4所示，根据本发明的另一方面，还提供了一种利用水压确定钻孔摄像测试深度的方法，用于利用水压确定钻孔摄像测试深度装置，包括以下步骤：

往钻孔内注入清水，并保持水面在孔口位置；

利用钢缆将带有水压力传感器的成像探头放进钻孔，探头在沿钻孔下放过程中，录制视频；

钻孔测试完成后，将录制的视频导出探头；

处理测试视频，在视频处理过程中，识别压力数据，并根据以下公式，将压力数据转换为深度数据；P=ρgh，h=P/ρg；

识别水压数据，转换成深度数据，用于钻孔图像的生成。

所述P-水压；ρ-密度；g-重力加速度；h-水深。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下结合附图对本发明的上述方案的流程进行详细说明，具体如下：

如图1-4所示，在实际使用过程中，该利用水压确定钻孔摄像测试深度装置，包括以下步骤：

步骤S101：往钻孔内注入清水，并保持水面在孔口位置；

步骤S102：利用钢缆将带有水压力传感器的成像探头放进钻孔，探头在沿钻孔下放过程中，录制视频；

步骤S103：钻孔测试完成后，将录制的视频导出探头；

步骤S104：处理测试视频，在视频处理过程中，识别压力数据，并根据以下公式，将压力数据转换为深度数据；P=ρgh，h=P/ρg；

步骤S105：识别水压数据，转换成深度数据，用于钻孔图像的生成。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，测试过程中同步采集探头的水压数据，并叠加到钻孔视频图像中；测试完成后在通过识别视频中的水压数据，并转换为深度数据，实现测试深度的准确获取，解决了电缆拉长导致的深度测量不准问题。这种方法省去了以往采用的地面深度测量轮和电缆深度标记，而且不需要电缆进行数据传输，数据全部在探头内部采集，采用钢缆代替电缆，可以实现深孔的数据采集。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种利用水压确定钻孔摄像测试深度装置，其特征在于，包括绞车(1)和位于所述绞车(1)上的钢缆(2)，所述钢缆(2)的底端设有探头(3)，所述探头(3)内的一侧设有电源(4)，所述电源(4)的一侧且位于所述探头(3)内设有数据存储模块(5)，所述探头(3)内设有摄像头(6)，且所述探头(3)内的顶端设有水压力传感器(7)；

所述探头(3)的底端设有锥面镜(8)，所述锥面镜(8)的底端中部开设有孔洞，所述探头(3)内且位于所述锥面镜(8)的上方设有方位探测仪(9)，所述方位探测仪(9)获得各个对焦点的方位角；

所述探头(3)上套设有与其相匹配的套筒(10)，所述套筒(10)的外壁环绕设有若干均匀分布的筒体(11)，所述筒体(11)为侧向开口的空腔结构，且所述筒体(11)相互远离所述探头(3)的一侧设有活动杆(12)，所述活动杆(12)远离所述筒体(11)的一侧均设有弧形板(13)，且所述活动杆(12)远离所述弧形板(13)的一侧延伸至所述筒体(11)内设有压缩弹簧(14)，所述压缩弹簧(14)的一侧与所述筒体(11)相连接，所述套筒(10)内设有旋转筒(15)，所述旋转筒(15)的外壁环绕设有分别与所述活动杆(12)相对应连接的拉绳(16)，且所述旋转筒(15)的一侧设有电动滑块(17)，所述套筒(10)内设有与所述电动滑块(17)相匹配的滑轨(18)；

所述活动杆(12)上设有与所述拉绳(16)相匹配的通孔，且所述拉绳(16)贯穿所述筒体(11)延伸至所述套筒(10)内，所述弧形板(13)为橡胶材质，且所述套筒(10)的底端设有对称设置的斜杆(19)，所述套筒(10)的一侧设有速度传感器；

当全景探头上方断线突然坠落时，所述速度传感器所检测的数据大于预设值时，启动所述电动滑块(17)运行并带动所述旋转筒(15)进行转动，使得所述拉绳(16)松弛，所述压缩弹簧(14)解除限制推动活动杆(12)进行延伸，所述活动杆(12)在所述压缩弹簧(14)的作用下推动所述弧形板(13)孔内壁进行抵触，实现对所述探头(3)的固定。

2.根据权利要求1所述的利用水压确定钻孔摄像测试深度装置，其特征在于，所述斜杆(19)的底端设有受力片(20)，所述受力片(20)为弧形结构，且所述受力片(20)通过连接轴与所述斜杆(19)相连接。

3.根据权利要求2所述的利用水压确定钻孔摄像测试深度装置，其特征在于，所述数据存储模块(5)由字符叠加模块和视频存储模块组成。

4.一种利用水压确定钻孔摄像测试深度的方法，其特征在于，用于权利要求3所述的利用水压确定钻孔摄像测试深度装置，包括以下步骤；

往钻孔内注入清水，并保持水面在孔口位置；

利用钢缆将带有水压力传感器的成像探头放进钻孔，探头在沿钻孔下放过程中录制视频，同步采集探头的水压数据并叠加到钻孔视频图像中；

钻孔测试完成后，将录制的视频导出探头；

处理测试视频，在视频处理过程中，识别压力数据，并根据以下公式，将压力数据转换为深度数据；P＝ρgh，h＝P/ρg；

识别水压数据，转换成深度数据，用于钻孔图像的生成。

5.根据权利要求4所述的利用水压确定钻孔摄像测试深度的方法，其特征在于，所述P-水压；ρ-密度；g-重力加速度；h-水深。

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