CN113382148A - 一种可除污式广谱井下摄像装置 - Google Patents

Abstract

一种可除污式光谱井下摄像装置。本发明涉及井下摄像装置技术领域，且公开了外壳壳体，所述外壳壳体的底部固定连接有透镜保护壳，透镜保护壳的圆周外壁设有多个油污排出口，所述外壳壳体圆周内壁的底部固定连接有安装罩，安装罩的圆周内壁固定连接有两个安装板，其中一个安装板的底部固定连接有转动电机，转动电机输出轴的一端固定连接有主动锥齿轮，另一个安装板内卡接有红外光学成像仪。本发明可以清除镜头上沾染的油污，提高测试结果的准确性，保证装置的正常成像，并且能够实时地传输井下全井周的图像，使操作人员能够直观、清晰地在地面上位机上察看井下油管、套管内壁存在的腐蚀、破损、错断、结垢、出水点、出砂点等井下异常情况。

Description

一种可除污式广谱井下摄像装置

技术领域

本发明涉及井下摄像装置技术领域，具体为一种可除污式广谱井下摄像装置。

背景技术

石油生产在目前的能源工作中占据着重要的地位，我国能源需求不断增大，在目前的石油生产中，油田中的油气井生产很多年后，油管和套管会出现腐蚀，破损，错断，结垢等状况非常的常见，严重的影响生产，因此就要对损坏的部分进行修复、分析损坏的原因，修复从哪里修复？分析看不到如何分析？从而提出了需要有一种井下摄像设备。

目前，现有的井下摄像装置，大多存在以下的不足：现有的井下摄像装置在使用过程中，不断的有原油从井下冒上来，就会沾污镜头影响测试结果的准确性，也经常会导致无法成像的问题，在此背景下仍需要对现有的井下摄像仪器进行更进一步改进，提出一种可以在混浊情况下清晰成像和可以自动去除油污的井下摄像器。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可除污式广谱井下摄像装置，主要为解决井下摄像装置在使用过程中，不断的有原油从井下冒上来，就会沾污镜头影响测试结果的准确性，也经常会导致无法成像的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可除污式广谱井下摄像装置，包括外壳壳体，所述外壳壳体的底部固定连接有透镜保护壳，透镜保护壳的圆周外壁设有多个油污排出口，所述外壳壳体圆周内壁的底部固定连接有安装罩，安装罩的圆周内壁固定连接有两个安装板，其中一个安装板的底部固定连接有转动电机，转动电机输出轴的一端固定连接有主动锥齿轮，另一个安装板内卡接有红外光学成像仪，所述安装罩底部的两侧均固定连接有固定块，两个固定块之间通过嵌接轴承转动连接有转动轴，转动轴的一端固定连接有从动锥齿轮，从动锥齿轮与主动锥齿轮相啮合，安装罩圆周内壁的底部密封安装有摄像透镜，所述转动轴的外壁套接有弧形管道，弧形管道一侧设有多个清油剂喷出口，弧形管道与清油剂喷出口的同侧固定连接有刮油刷，刮油刷从摄像透镜的外表面刮过，所述外壳壳体的圆周内壁之间卡接有多个固定隔板，多个固定隔板内安装有多个高压罐，外壳壳体内最底部的高压罐的底部插接有输送管，输送管的一侧设有电磁阀，输送管的另一端与弧形管道连通。

进一步的，所述透镜保护壳的底部固定连接有多个红外补光灯和多个光学补光灯。

在前述方案的基础上，两个所述高压罐之间插接有多个连接管，外壳壳体内最顶部的高压罐的顶部插接有加液管，加液管的顶部设有密封塞。

作为本发明再进一步的方案，所述外壳壳体的圆周内壁固定连接有隔离片，连接管的一端穿过隔离片。

进一步的，其中一个所述高压罐的上表面固定连接有控制模块，控制模块上方的高压罐的上表面固定连接有图像处理模块，图像处理模块上方的高压罐的上表面固定连接有图像存储模块，图像存储模块上方的高压罐的上表面固定连接有信号传输模块。

在前述方案的基础上，所述信号传输模块的一侧设有光纤电缆，信号传输模块、图像存储模块、图像处理模块和控制模块之间设有导线。

作为本发明再进一步的方案，所述外壳壳体内的顶部螺纹连接有密封板，光纤电缆的另一端穿过密封板。

进一步的，所述外壳壳体外表面的底部套接有限位块，外壳壳体的外表面套接有配重块，配重块位于限位块的上方，且限位块位于透镜保护壳的上方。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种可除污式广谱井下摄像装置，具备以下有益效果：

1、本发明通过，通过打开清油剂存储的高压罐，清油剂随着输送管流到弧形管道内，再从清油剂喷出口喷出，再在转动电机的带动下主动锥齿轮进行转动，在主动锥齿轮与从动主齿轮相啮合的作用下带动转动轴转动，再带动弧形管道和刮油刷紧贴摄像透镜做半圆转动，从而清除油污，提高测试结果的准确性，保证装置的正常成像。

2、本发明通过，通过打开光学补光灯进行可见光补光后，且环境能见度较好时，红外光学成像仪在可见光频谱内进行光学成像，在井下测试、打捞等井下作业时，实时地传输井下全井周的图像，使操作人员能够直观、清晰地在地面上位机上察看井下油管、套管内壁存在的腐蚀、破损、错断、结垢、出水点、出砂点等井下异常情况。

3、本发明通过，通过当井下环境恶劣时，装置能够根据图像的清晰程度，自动切换频率范围，打开穿透能力更强的红外补光灯，并采用红外成像，从而不用洗井就能够在各种情况下成像，而且成像清晰实时。

4、本发明通过，通过图像处理模块可以对两种成像效果进行分析，智能的控制在常规成像清晰度下降的情况下自动补光，在依然无法达到效果时开启红外成像，如果依然无法达到效果，控制模块会自动启动转动电机带动刮油刷进行清洁，从而使其达到要求，更加智能的自主完成成像要求。

5、本发明通过，通过配重块的设计加重了装置的重量，从而加快了装置放入油井的速度，提高装置工作的效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种可除污式广谱井下摄像装置实施例1的立体结构示意图；

图2为本发明提出的一种可除污式广谱井下摄像装置实施例1的内部结构示意图；

图3为本发明提出的一种可除污式广谱井下摄像装置实施例1的A处放大结构示意图；

图4为本发明提出的一种可除污式广谱井下摄像装置实施例1的部分仰视结构示意图；

图5为本发明提出的一种可除污式广谱井下摄像装置实施例1的部分内部结构示意图；

图6为本发明提出的一种可除污式广谱井下摄像装置实施例1的部分立体结构示意图；

图7为本发明提出的一种可除污式广谱井下摄像装置实施例1的仰视结构示意图；

图8为本发明提出的一种可除污式广谱井下摄像装置实施例2的部分立体结构示意图。

图中：1、外壳壳体；2、透镜保护壳；201、油污排出口；202、红外补光灯；203、光学补光灯；3、安装罩；301、固定块；302、转动轴；303、从动锥齿轮；304、安装板；4、摄像透镜；5、弧形管道；501、刮油刷；502、清油剂喷出口；6、转动电机；601、主动锥齿轮；7、红外光学成像仪；8、固定隔板；9、高压罐；901、连接管；902、加液管；903、密封塞；10、输送管；11、电磁阀；12、隔离片；13、控制模块；14、图像处理模块；15、图像存储模块；16、信号传输模块；17、密封板；18、光纤电缆；19、导线；20、限位块；21、配重块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参照图1-图7，一种可除污式广谱井下摄像装置，包括外壳壳体1，外壳壳体1的底部一体成型有透镜保护壳2，透镜保护壳2的圆周外壁设有多个油污排出口201，清除的油污从油污排出口201排出，外壳壳体1圆周内壁的底部通过螺栓固定有安装罩3，安装罩3与外壳壳体1之间密封连接，安装罩3的圆周内壁通过螺栓固定有两个安装板304，其中一个安装板304的底部通过螺栓固定有转动电机6，转动电机6输出轴的一端键连接有主动锥齿轮601，另一个安装板304内卡接有红外光学成像仪7，红外光学成像仪7运用了红外成像技术，对普通的光学成像穿透力更强，更能够在浑浊的井下进行成像，安装罩3底部的两侧均通过螺栓固定有固定块301，两个固定块301之间通过嵌接轴承转动连接有转动轴302，转动轴302的一端键连接有从动锥齿轮303，从动锥齿轮303与主动锥齿轮601相啮合，安装罩3圆周内壁的底部密封安装有摄像透镜4，透镜保护壳2围绕在摄像透镜4外部，呈圆环状，厚度为5mm，保护摄像透镜4，使得透镜在井下，遇到井壁突出的固体障碍物时，不会划伤和破损，转动轴302的外壁套接有弧形管道5，弧形管道5一侧设有多个清油剂喷出口502，弧形管道5与清油剂喷出口502的同侧通过螺栓固定有刮油刷501，刮油刷501从摄像透镜4的外表面刮过，外壳壳体1的圆周内壁之间卡接有多个固定隔板8，多个固定隔板8内安装有多个高压罐9，高压罐9保存清油剂，并且提供压力用于清油剂的喷出，外壳壳体1内最底部的高压罐9的底部插接有输送管10，输送管10的一侧设有电磁阀11，输送管10的另一端与弧形管道5连通，打开电磁阀11，打开清油剂存储的高压罐9，清油剂随着输送管10流到弧形管道5内，再从清油剂喷出口502喷出，在转动电机6的带动下主动锥齿轮601进行转动，在主动锥齿轮601与从动锥齿轮303相啮合的作用下带动转动轴302转动，再带动弧形管道5和刮油刷501紧贴摄像透镜4做半圆转动，从而清除油污。

透镜保护壳2的底部通过螺栓固定有多个红外补光灯202和多个光学补光灯203，为红外光学成像仪7在井下光线昏暗的情况下补光，在水体浑浊时采用穿透力更强的红外补光灯202，当水体清晰采用光学补光灯203来确保所成像有最高的清晰度和精确度，两个高压罐9之间插接有多个连接管901，外壳壳体1内最顶部的高压罐9的顶部插接有加液管902，加液管902的顶部设有密封塞903，外壳壳体1的圆周内壁通过螺栓固定有隔离片12，连接管901的一端穿过隔离片12，隔离片12分隔各个模块，当出现意外情况，不会影响其他模块的设备安全，减小损失，同时也加强了本设备的强度。

其中一个高压罐9的上表面通过螺栓固定有控制模块13，控制模块13上方的高压罐9的上表面通过螺栓固定有图像处理模块14，图像处理模块14对红外光学成像仪7所成的像进行处理，对清晰度进行自动识别，调整焦距以及判断采用红外成像还是光学成像模式，图像处理模块14上方的高压罐9的上表面通过螺栓固定有图像存储模块15，图像存储模块15对图像处理模块14处理后的图像进行高质量的本地存储，防止在地下有强干扰源，无法传输数据时也能对图像进行本地的存储，不至于丢失图像，也能存储更加清晰、尺寸更大的图像数据在上井后使用，图像存储模块15上方的高压罐9的上表面通过螺栓固定有信号传输模块16，信号传输模块16的一侧设有光纤电缆18信号传输模块16在图像处理模块14处理后的图像数据进行压缩编码，经由光纤电缆18传输至井上，使操作人员可以实时的监控井下的情况，信号传输模块16、图像存储模块15、图像处理模块14和控制模块13之间设有导线19，外壳壳体1内的顶部螺纹连接有密封板17，光纤电缆18的另一端穿过密封板17。

本实施例工作原理：使用时，装置前段朝下下井开始工作成像，首先打开光学补光灯203，红外光学成像仪7开始进行常规成像，经由图像处理模块14处理后，分析其图像清晰度；

若清晰度满足要求，直接进行图像存储至图像存储模块15，再由信号传输模块16对图像进行压缩编码处理后，送至光纤电缆18上传输至井上供技术人员分析；

若清晰度不满足要求，图像处理模块14将给控制模块13发送信号，控制模块13发出三个命令，首先将成像模式改为红外成像模式；再打开红外补光灯202；最后打开电磁阀11，打开清油剂存储的高压罐9，清油剂随着输送管10流到弧形管道5内，再从清油剂喷出口502喷出，同时控制模块13发出命令，启动转动电机6，在转动电机6的带动下主动锥齿轮601进行转动，在主动锥齿轮601与从动锥齿轮303相啮合的作用下带动转动轴302转动，再带动弧形管道5和刮油刷501紧贴摄像透镜4做半圆转动，从而清除油污，清除的油污从油污排出口201排出，之后进行红外成像，然后进行图像存储至图像存储模块15，再由信号传输模块16对图像进行压缩编码处理后，送至光纤电缆18上传输至井上供技术人员分析。

实施例2

参照图8，一种可除污式广谱井下摄像装置，包括外壳壳体1外表面的底部套接有限位块20，外壳壳体1的外表面套接有配重块21，配重块21的设计加重了装置的重量，从而加快了装置放入油井的速度，配重块21位于限位块20的上方，且限位块20位于透镜保护壳2的上方。

本实施例工作原理：使用时，配重块21的设计加重了装置的重量，从而加快了装置放入油井的速度。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

在该文中的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在该文中的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种可除污式广谱井下摄像装置，包括外壳壳体(1)，其特征在于，所述外壳壳体(1)的底部固定连接有透镜保护壳(2)，透镜保护壳(2)的圆周外壁设有多个油污排出口(201)，所述外壳壳体(1)圆周内壁的底部固定连接有安装罩(3)，安装罩(3)的圆周内壁固定连接有两个安装板(304)，其中一个安装板(304)的底部固定连接有转动电机(6)，转动电机(6)输出轴的一端固定连接有主动锥齿轮(601)，另一个安装板(304)内卡接有红外光学成像仪(7)，所述安装罩(3)底部的两侧均固定连接有固定块(301)，两个固定块(301)之间通过嵌接轴承转动连接有转动轴(302)，转动轴(302)的一端固定连接有从动锥齿轮(303)，从动锥齿轮(303)与主动锥齿轮(601)相啮合，安装罩(3)圆周内壁的底部密封安装有摄像透镜(4)，所述转动轴(302)的外壁套接有弧形管道(5)，弧形管道(5)一侧设有多个清油剂喷出口(502)，弧形管道(5)与清油剂喷出口(502)的同侧固定连接有刮油刷(501)，刮油刷(501)从摄像透镜(4)的外表面刮过，所述外壳壳体(1)的圆周内壁之间卡接有多个固定隔板(8)，多个固定隔板(8)内安装有多个高压罐(9)，外壳壳体(1)内最底部的高压罐(9)的底部插接有输送管(10)，输送管(10)的一侧设有电磁阀(11)，输送管(10)的另一端与弧形管道(5)连通。

2.根据权利要求1所述的一种可除污式广谱井下摄像装置，其特征在于，所述透镜保护壳(2)的底部固定连接有多个红外补光灯(202)和多个光学补光灯(203)。

3.根据权利要求1所述的一种可除污式广谱井下摄像装置，其特征在于，两个所述高压罐(9)之间插接有多个连接管(901)，外壳壳体(1)内最顶部的高压罐(9)的顶部插接有加液管(902)，加液管(902)的顶部设有密封塞(903)。

4.根据权利要求3所述的一种可除污式广谱井下摄像装置，其特征在于，所述外壳壳体(1)的圆周内壁固定连接有隔离片(12)，连接管(901)的一端穿过隔离片(12)。

5.根据权利要求1所述的一种可除污式广谱井下摄像装置，其特征在于，其中一个所述高压罐(9)的上表面固定连接有控制模块(13)，控制模块(13)上方的高压罐(9)的上表面固定连接有图像处理模块(14)，图像处理模块(14)上方的高压罐(9)的上表面固定连接有图像存储模块(15)，图像存储模块(15)上方的高压罐(9)的上表面固定连接有信号传输模块(16)。

6.根据权利要求5所述的一种可除污式广谱井下摄像装置，其特征在于，所述信号传输模块(16)的一侧设有光纤电缆(18)，信号传输模块(16)、图像存储模块(15)、图像处理模块(14)和控制模块(13)之间设有导线(19)。

7.根据权利要求6所述的一种可除污式广谱井下摄像装置，其特征在于，所述外壳壳体(1)内的顶部螺纹连接有密封板(17)，光纤电缆(18)的另一端穿过密封板(17)。

8.根据权利要求1所述的一种可除污式广谱井下摄像装置，其特征在于，所述外壳壳体(1)外表面的底部套接有限位块(20)，外壳壳体(1)的外表面套接有配重块(21)，配重块(21)位于限位块(20)的上方，且限位块(20)位于透镜保护壳(2)的上方。

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