CN114923089A - 一种用于凿岩台车的钻孔摄像装置、方法及凿岩台车 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于凿岩台车的钻孔摄像装置、方法及凿岩台车，包括：摄像单元、伸缩单元和控制单元；所述摄像单元设置在伸缩单元的自由端，伸缩单元与控制单元通信连接，所述伸缩单元包括多级伸缩杆，所述多级伸缩杆包括多个依次套设的套管；本公开可以在凿岩台车驾驶室内实现对掌子面前方短距离的地质状况的钻孔摄像，实现了对前方不良地质状况的超前预报。

Description

一种用于凿岩台车的钻孔摄像装置、方法及凿岩台车

技术领域

本公开涉及工程设备技术领域，特别涉及一种用于凿岩台车的钻孔摄像装置、方法及凿岩台车。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

隧道掌子面前方时有不良地质状况，不良地质如果没有及时发现并做出相应措施，会造成严重后果。超前地质预报是探查掌子面前方不良地质状况的必要手段，而钻孔摄像又是超前地质预报常用手段之一。

发明人发现，目前掌子面钻孔摄像主要为人工操作，有较大的安全隐患；而且存在推进不均匀的问题，导致成像不均，对前方地质判断产生影响；在人工进行掌子面钻孔摄像时，其他工序施展缓慢甚至停滞，大大降低了施工效率。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种用于凿岩台车的钻孔摄像装置、方法及凿岩台车，可以在凿岩台车驾驶室内实现对掌子面前方短距离的地质状况的钻孔摄像，实现了对前方不良地质状况的超前预报。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

本公开第一方面提供了一种用于凿岩台车的钻孔摄像装置。

一种用于凿岩台车的钻孔摄像装置，包括：摄像单元、伸缩单元和控制单元；

所述摄像单元设置在伸缩单元的自由端，伸缩单元与控制单元通信连接，所述伸缩单元包括多级伸缩杆，所述多级伸缩杆包括多个依次套设的套管。

进一步的，所述多级伸缩杆为三级伸缩杆，三级伸缩杆包括第一套管、第二套管和第三套管，第二套管套设在第一套管外侧，第三套管套设在第二套管外侧；

第一套管的第一端外侧设有第一挡块，第一套管的第二端外侧设有第二挡块；

第二套管的第一端外侧设有第三挡块，第二套管的第一端内侧设有第四挡块，第二套管的第二端外侧设有第五挡块；

第三套管的第一端内侧设有第六挡块。

更进一步的，所述第一挡块、第二挡块、第三挡块、第四挡块、第五挡块和第六挡块均为定位橡胶块。

更进一步的，所述摄像单元包括摄像模块和支架，所述摄像模块通过支架固定在第一套管的第一端。

更进一步的，摄像单元的数据线和开关控制线通过第一套管上的穿线孔穿出，所述穿线孔位于第一挡块与第四挡块之间的位置。

更进一步的，所述伸缩单元还包括电动推进模块和固定元件，所述固定元件设置在电动推进模块的上部，用于与凿岩台车吊篮底部杆件连接，所述电动推进模块的动端与最内层套管连接。

更进一步的，所述电动推进模块的底部设有伸缩线缆卷轴，摄像单元的数据线和开关控制线均通过伸缩线缆卷轴与控制单元中的处理器连接。

进一步的，所述控制单元包括处理器、伸缩单元开关控制线、伸缩单元开关、显示模块和摄像单元开关，处理器通过数据线与摄像单元通信连接，且处理器与显示模块通信连接，摄像单元开关控制线与摄像单元开关连接，伸缩单元开关控制器与伸缩单元开关连接。

本公开第二方面提供了一种上述的用于凿岩台车的钻孔摄像装置的工作方法，包括以下过程：

操作凿岩台车吊篮臂，将吊篮臂下的伸缩杆置于钻孔前端；

操作驾驶室控制台伸缩单元开关开启伸长，同时控制摄像单元开关开启；

摄像结束，控制伸缩单元开关开启收缩，摄像单元开关关闭，伸缩杆收缩至初始状态，摄像单元的数据线及开关控制线跟随收缩至自动伸缩线缆卷轴，摄像数据通过数据线传回到处理器处理后呈现在显示模块上；

其中，在伸缩杆伸长时，第一向外移动，当第一挡块抵靠第二套管的第四挡块时，第一套管停止移动；同时，第二套管开始向外移动，当第五挡块抵靠第三套管的第六挡块时，第二套管停止移动，至此伸缩杆装置伸长完毕；

在伸缩杆收缩时，第一套管向内移动，当第一挡块抵靠第四挡块时，第一套管停止移动；同时，第二套管开始向内移动，当第三挡块抵靠第六挡块时，第二挡块停止移动，至此伸缩杆装置收缩完毕。

本公开第三方面提供了一种凿岩台车，包括上述的钻孔摄像单元；或者，利用上述的工作方法。

与现有技术相比，本公开的有益效果是：

1、本公开所述的钻孔摄像单元、方法及凿岩台车，可以在凿岩台车驾驶室内实现对掌子面前方短距离的地质状况的钻孔摄像，实现了对前方不良地质状况的超前预报。

2、本公开所述的钻孔摄像单元、方法及凿岩台车，通过将钻孔摄像与伸缩杆技术的结合，将机器代替人工，提高安全性、预报准确性和施工效率。

附图说明

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

图1为本发明实施例1提供的摄像装置整体结构示意图。

图2为本发明实施例1提供的伸缩单元与摄像单元的正视图。

图3为本发明实施例1提供的伸缩杆小孔示意图。

1、伸缩杆电动推进装置；2、三级伸缩杆；21、第一套管；22、第二套管；23、第三套管；24、伸缩杆小孔；3、定位橡胶块，4、支架；5、摄像头；6、摄像单元数据线；7、摄像单元开关控制线；8、自动伸缩线缆卷轴；9、固定装置；10、凿岩台车吊篮底部杆件；11、伸缩单元开关控制电线；12、控制台伸缩单元开关；13、控制台图像处理器；14、控制台显示器；15、控制台摄像单元开关；16、控制台。

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，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开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公开的示例性实施方式。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。

在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1：

本公开实施例1提供了一种搭载于凿岩台车的自动化钻孔摄像单元，其中包括伸缩单元部分、摄像单元部分和控制单元部分三部分。

如图1与图2所示，伸缩单元部分包括伸缩杆电动推进装置1、三级伸缩杆2(包括第一套管21、第二套管22和第三套管23)、定位橡胶块3、固定装置9；

摄像单元部分包括摄像头支架4、摄像头5、摄像单元数据线6，自动伸缩线缆卷轴8；控制单元部分包括控制台伸缩单元开关12、控制台图像处理器13、控制台显示器14、控制台摄像单元开关15。

摄像头5固定于摄像头支架4上，而摄像头支架连接于伸缩杆21的前端；伸缩杆电动推进装置1通过固定装置9固定于凿岩台车吊篮底部杆件10上，从而摄像单元部分与伸缩杆装置部分组成一个整体。

摄像头5接摄像单元数据线6穿过伸缩杆小孔24经自动伸缩线缆卷轴8连接至驾驶室控制台16；伸缩杆电动推进装置1通过伸缩单元开关控制电线11连接至驾驶室控制台16。至此，伸缩单元部分，摄像单元部分，控制单元部分三个部分组成一个整体：搭载于凿岩台车的自动化钻孔摄像单元。

所述摄像单元数据线6与摄像单元开关控制线7在摄像头至进入驾驶室前两束绑在一块，形成一股，在进入驾驶室后分开。

所述自动伸缩线缆卷轴8具有自动伸缩功能，在伸缩杆伸长时，卷轴内的数据线6及开关控制线7随之伸长，伸缩杆缩回时，卷轴内的数据线6及开关控制线7自动缩回。

所述定位橡胶块3设置于套管21前端外侧(第一挡块)、末端外侧(第二挡块)，套管22前端外侧(第三挡块)、前端里侧(第四挡块)、末端外侧(第五挡块)，套管23前端里侧(第六挡块)。

在伸缩杆伸长时，套管21向外移动，当其末端外侧定位橡胶块抵靠套管22前端里侧定位橡胶块时，套管21停止移动；同时，套管22开始向外移动，当其末端外侧定位橡胶块抵靠套管23前端里侧定位橡胶块时，套管22停止移动，至此伸缩杆装置伸长完毕。

在伸缩杆收缩时，套管21向内移动，当其前端外侧定位橡胶块抵靠套管22前端里侧定位橡胶块时，套管21停止移动；同时，套管22开始向内移动，当其前端外侧定位橡胶块抵靠套管23前端里侧定位橡胶块时，套管22停止移动，至此伸缩杆装置收缩完毕。

经图像处理器13处理呈现在控制台屏幕14上钻孔图像可以直接对施工进行指导。

本实施例所述的摄像安装于吊篮底部，利用单独的数据线进行传输，单独屏幕输出，不干扰凿岩台车本身工作，实现掘进、预报和分析一体化，集成化。

实施例2：

本公开实施例2提供了一种实施例1所述的用于凿岩台车的钻孔摄像装置的工作方法，包括以下过程：

第一步：操作凿岩台车吊篮臂，将其下的伸缩杆置于钻孔前端；

第二步：操作驾驶室控制台伸缩装置伸长开关开启，同时控制摄像装置开关开始。

第三步：摄像结束，控制驾驶室控制台伸缩装置收缩开关开启，驾驶室控制台摄像装置开关关闭，伸缩杆收缩至初始状态，同时摄像数据线及开关线跟随收缩至自动伸缩线缆卷轴，同时摄像数据通过数据线传回到驾驶室经图像处理器处理呈现在控制台屏幕上；

其中，在伸缩杆伸长时，第一向外移动，当第一挡块抵靠第二套管的第四挡块时，第一套管停止移动；同时，第二套管开始向外移动，当第五挡块抵靠第三套管的第六挡块时，第二套管停止移动，至此伸缩杆装置伸长完毕；

在伸缩杆收缩时，第一套管向内移动，当第一挡块抵靠第四挡块时，第一套管停止移动；同时，第二套管开始向内移动，当第三挡块抵靠第六挡块时，第二挡块停止移动，至此伸缩杆装置收缩完毕。

实施例3：

本公开实施例3提供了一种凿岩台车，包括实施例1所述的钻孔摄像单元；或者，利用实施例2所述的工作方法。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于凿岩台车的钻孔摄像装置，其特征在于：

包括：摄像单元、伸缩单元和控制单元；

所述摄像单元设置在伸缩单元的自由端，伸缩单元与控制单元通信连接，所述伸缩单元包括多级伸缩杆，所述多级伸缩杆包括多个依次套设的套管。

2.如权利要求1所述的用于凿岩台车的钻孔摄像装置，其特征在于：

所述多级伸缩杆为三级伸缩杆，三级伸缩杆包括第一套管、第二套管和第三套管，第二套管套设在第一套管外侧，第三套管套设在第二套管外侧；

第一套管的第一端外侧设有第一挡块，第一套管的第二端外侧设有第二挡块；

第二套管的第一端外侧设有第三挡块，第二套管的第一端内侧设有第四挡块，第二套管的第二端外侧设有第五挡块；

第三套管的第一端内侧设有第六挡块。

3.如权利要求2所述的用于凿岩台车的钻孔摄像装置，其特征在于：

所述第一挡块、第二挡块、第三挡块、第四挡块、第五挡块和第六挡块均为定位橡胶块。

4.如权利要求2所述的用于凿岩台车的钻孔摄像装置，其特征在于：

所述摄像单元包括摄像模块和支架，所述摄像模块通过支架固定在第一套管的第一端。

5.如权利要求2所述的用于凿岩台车的钻孔摄像装置，其特征在于：

摄像单元的数据线和开关控制线通过第一套管上的穿线孔穿出，所述穿线孔位于第一挡块与第四挡块之间的位置。

6.如权利要求2所述的用于凿岩台车的钻孔摄像装置，其特征在于：

所述伸缩单元还包括电动推进模块和固定元件，所述固定元件设置在电动推进模块的上部，用于与凿岩台车吊篮底部杆件连接，所述电动推进模块的动端与最内层套管连接。

7.如权利要求6所述的用于凿岩台车的钻孔摄像装置，其特征在于：

所述电动推进模块的底部设有伸缩线缆卷轴，摄像单元的数据线和开关控制线均通过伸缩线缆卷轴与控制单元中的处理器连接。

8.如权利要求1所述的用于凿岩台车的钻孔摄像装置，其特征在于：

所述控制单元包括处理器、伸缩单元开关控制线、伸缩单元开关、显示模块和摄像单元开关，处理器通过数据线与摄像单元通信连接，且处理器与显示模块通信连接，摄像单元开关控制线与摄像单元开关连接，伸缩单元开关控制器与伸缩单元开关连接。

9.一种权利要求1-8任一项所述的用于凿岩台车的钻孔摄像装置的工作方法，其特征在于：

操作凿岩台车吊篮臂，将吊篮臂下的伸缩杆置于钻孔前端；

操作驾驶室控制台伸缩单元开关开启伸长，同时控制摄像单元开关开启；

摄像结束，控制伸缩单元开关开启收缩，摄像单元开关关闭，伸缩杆收缩至初始状态，摄像单元的数据线及开关控制线跟随收缩至自动伸缩线缆卷轴，摄像数据通过数据线传回到处理器处理后呈现在显示模块上；

其中，在伸缩杆伸长时，第一向外移动，当第一挡块抵靠第二套管的第四挡块时，第一套管停止移动；同时，第二套管开始向外移动，当第五挡块抵靠第三套管的第六挡块时，第二套管停止移动，至此伸缩杆装置伸长完毕；

在伸缩杆收缩时，第一套管向内移动，当第一挡块抵靠第四挡块时，第一套管停止移动；同时，第二套管开始向内移动，当第三挡块抵靠第六挡块时，第二挡块停止移动，至此伸缩杆装置收缩完毕。

10.一种凿岩台车，其特征在于：包括权利要求1-8任一项所述的钻孔摄像单元；或者，利用权利要求9所述的工作方法。

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