CN214895268U

CN214895268U - 一种钻探岩芯编录辅助装置及系统

Info

Publication number: CN214895268U
Application number: CN202023139216.6U
Authority: CN
Inventors: 王成军; 周超; 李志峰; 孙玉海; 范蕾; 包兴臣; 姚守峰; 苑永健
Original assignee: Shandong Provincial Communications Planning and Design Institute Group Co Ltd
Current assignee: Shandong Provincial Communications Planning and Design Institute Group Co Ltd
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2021-11-26
Anticipated expiration: 2030-12-22

Abstract

本公开提供了一种钻探岩芯编录辅助装置及系统，包括：辅助编录仪，与辅助编录仪连接的含水率测量传感器、贯入度传感器和图像采集单元；含水率测量传感器将含水率数据传输至辅助编录仪，贯入度传感器将贯入度数据传输至辅助编录仪，图像采集单元将采集的图像数据传输至辅助编录仪，所述辅助编录仪根据图像、贯入度和含水率数据生成三维电子标签；提高对采集数据的判别精度，从而提高数据记录的准确性，实时性，实现了钻探编录过程的数字化、信息化，智能化。

Description

一种钻探岩芯编录辅助装置及系统

技术领域

本公开属于工程勘察钻探过程的信息化、智能化领域，具体涉及一种钻探岩芯编录辅助装置及系统。

背景技术

在现代的水利、公路等建设中，在施工之前，需要对当地的地质状况进行勘察。而钻探至今仍是工程地质勘察运用最多、最直观的手段。现在的钻探过程仍基本停留在人工操作的阶段。

发明人发现在钻探取得岩芯样本后，现场人员需分别对岩芯状况的各项参数进行检测，并做相应的存储或书面记录，整个过程繁琐，耗费大量人工，容易出现纰漏，且缺乏实时性；

尤其是对于岩芯采用时会在一定时间收到地质运动造成岩芯形成一定位移，对于目前岩芯的位置变化无法做出系统有效的检测并录入工作，且现场取岩土样，现场封存，易失水扰动，影响室内试验数据精度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开在岩芯参数的检测环节，将基本的三种显微镜摄像头、贯入度智能传感器、含水率智能传感器检测仪器进行整合，实现一体化操作可大大降低人工操作强度，并辅以无线数据传输技术，即时将数据传入现场辅助编录仪，进行存储记录，再由辅助编录仪通过GPRS网络，传输到云服务器，实现了钻探编录过程的数字化、信息化，智能化。

第一方面，本公开提供了一种钻探岩芯编录辅助装置，包括：辅助编录仪，与辅助编录仪连接的位移传感器、贯入度传感器和图像采集单元；位移传感器将采集的位移数据传输至辅助编录仪，贯入度传感器将采集的贯入度数据传输至辅助编录仪，图像采集单元将采集的图像数据传输至辅助编录仪，所述辅助编录仪根据图像、贯入度和位移数据生成三维电子标签。

第二方面，本公开还提供了一种钻探岩芯编录辅助系统，包括：地质勘探云平台和如第一方面所述的钻探岩芯编录辅助装置；钻探岩芯编录辅助装置通过无线通讯与地质勘探云平台连接，根据地质勘探云平台的数据制作地质编录表。

与现有技术对比，本公开具备以下有益效果：

1、本公开采用与辅助编录仪连接的位移传感器、贯入度传感器和图像采集单元；位移传感器将采集的位移数据传输至辅助编录仪，贯入度传感器将采集的贯入度数据传输至辅助编录仪，图像采集单元将采集的图像数据传输至辅助编录仪，所述辅助编录仪根据图像、贯入度和位移数据生成三维电子标签岩芯，能够形成测定岩芯位移的辅助编录装置，有效解决了目前岩芯的位置变化无法做出系统有效的检测并录入工作问题，且现场取岩土样，现场封存，易失水扰动，影响室内试验数据精度。

2、本公开的辅助编录仪为装有安卓的终端设备，具有GPS定位功能、GPRS 网络通信功能、蓝牙功能，通过微信公众号与智能编录云系统后台连接。该系统可以通过microUSB读取显微镜摄像头采集的样本图像并可以自动保存为图片；可以通过蓝牙与贯入度智能传感器、含水率智能传感器通讯，接收采集的贯入度数据以及含水率数据，解决了现场人员需分别对岩芯状况的各项参数进行检测，并做相应的存储或书面记录，整个过程繁琐，耗费大量人工，容易出现纰漏，且缺乏实时性问题。

3、本公开通过辅助编录仪对有位置和深度三维电子标签的图像、贯入度、含水率等数据与基于物联网和云计算的地质勘探智慧云平台连接，并对现场相应标准摄像系统进行对应钻孔及深度位置同步补充，提高了后台编录的准确性，并对深度学习自动编录提供可能。

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为本公开的辅助编录系统的总体结构图；

图2为本公开的辅助编录装置的结构示意图；

图中，1、图像采集模块；2、含水率采集模块；3、贯入度采集模块；4、地质勘探智慧云平台；5、颜色；6、砂土或颗分密度；7、含水率；8、塑性状态；9、现场标准摄像系统；10、地质编录表；101、显微镜观察窗；102、含水率测量键；103、密度测量键；104、位移传感器；105、含水率测量探头；106、液晶显示屏；107、抓拍键；108、开关键。

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2所示，一种钻探岩芯编录辅助装置，包括：辅助编录仪，与辅助编录仪连接的含水率测量传感器、贯入度传感器、图像采集单元、存储单元和通讯单元；含水率测量传感器将含水率数据传输至辅助编录仪，贯入度传感器将贯入度数据传输至辅助编录仪，图像采集单元将采集的图像数据传输至辅助编录仪，所述辅助编录仪根据图像、贯入度和含水率数据生成三维电子标签。

所述辅助编录仪为装有安卓的终端设备，具有GPS定位功能、GPRS网络通信功能、蓝牙功能。所述辅助编录仪可采用YHB3.7矿井地质编录仪。辅助编录仪根据GPS(位置)、钻孔号、钻孔深度等生成采集的图像、贯入度、含水率等数据的带平面位置和深度的三维电子标签。

所述贯入度传感器为采用硬度测试仪进行测量并通过设备读取硬度测试仪的数据通过蓝牙把数据传输到辅助编录仪上。所述贯入度传感器与硬度测试仪连接，采集硬度测试仪测量的数据。

所述辅助编录仪通过通讯单元把数据传输到云服务器，如果辅助编录仪和云服务器连接异常时只将数据保存到辅助编录仪，等待通信正常时再把数据传输到云服务器。

所述图像采集单元包括显微镜摄像头，通过自光源、定焦距的串口显微镜摄像头获取图像数据并把数据通过micro USB传输到辅助编录仪并通过GPRS把数据传输到云服务器。

所述通讯单元包括但不限于蓝牙、wifi和移动数据，由辅助编录仪通过GPRS 网络，传输到云服务器。在云服务器端对采集数据进行归集、分析，通过大数据的不断更新及持续学习，提高对采集数据的判别精度，从而提高数据记录的准确性，实时性，实现了钻探编录过程的数字化、信息化，智能化。

还包括与辅助编录仪连接的湿度传感器，湿度传感器用于采集湿度并将数据传输到辅助编录仪。现场辅助编录仪采集湿度并通过蓝牙把数据传输到辅助编录仪并通过辅助编录仪的通讯单元把数据传输到云服务器。

所述辅助编录仪为装有安卓系统的终端设备，具有GPS定位功能、GPRS网络通信功能、蓝牙功能，通过微信公众号与智能编录云系统后台连接。该系统可以通过micro USB读取显微镜摄像头采集的样本图像并可以自动保存为图片；可以通过蓝牙与贯入度智能传感器、含水率智能传感器通讯，接收采集的贯入度数据以及含水率数据。系统可以根据获取的GPS信息、自动生成钻孔编号、人工输入深度信息为采集的图片、贯入度、含水率等生成三维电子标签。

还包括与辅助编录仪连接的密度传感器，所述密度传感器可采用GMP1500 型密度传感器。还包括与辅助编录仪连接的位移传感器，所述位移传感器可采用绝对值位移传感器、直线位移传感器或磁致伸缩位移传感器。

所述含水率测量传感器可采用HA2001土壤含水量传感器或TM-100土壤水分传感器。

其中，钻探岩芯编录辅助装置的使用方法，包括：

辅助编录仪app登陆，进入项目管理系统；

打开显微镜摄像头、贯入度智能传感器、含水率智能传感器，贯入度智能传感器、含水率智能传感器通过蓝牙连接辅助编录仪，显微镜摄像头通过USB 连接至辅助编录仪；

显微镜摄像头、贯入度智能传感器、含水率智能传感器给辅助编录仪上传数据，辅助编录仪接收到数据后根据GPS、钻孔号、钻孔深度生成该样本的三维电子标签；

显微镜摄像头将图像数据传输至辅助编录仪，贯入度智能传感器将贯入度数据传输至辅助编录仪，含水率智能传感器将含水率数据传输至辅助编录仪；

辅助编录仪接收到图像、贯入度和含水率数据后根据GPS、钻孔号、钻孔深度生成该样本的三维电子标签；

将三维电子标签以及样本信息存入辅助编录仪并上传至云服务器。

具体的，贯入度智能传感器采用硬度测试仪进行测量并通过设备读取硬度测试仪的数据通过蓝牙把数据传输到辅助编录仪上，辅助编录仪再通过GPRS把数据传输到云服务器，如果辅助编录仪和云服务器连接异常时只将数据保存到辅助编录仪，等待通信正常时再把数据传输到云服务器。

图像采集模块通过自光源、定焦距的串口显微镜摄像头获取图像数据并把数据通过micro USB传输到辅助编录仪并通过GPRS把数据传输到云服务器。现场辅助编录仪采集湿度并通过蓝牙把数据传输到辅助编录仪并辅助编录仪通过 GPRS把数据传输到云服务器。

所述辅助编录仪为装有安卓系统的终端设备，具有GPS定位功能、GPRS网络通信功能、蓝牙功能，通过微信公众号与智能编录云系统后台连接。该系统可以通过micro USB读取显微镜摄像头采集的样本图像并可以自动保存为图片；可以通过蓝牙与贯入度智能传感器、含水率智能传感器通讯，接收采集的贯入度数据以及含水率数据。可以根据获取的GPS信息、自动生成钻孔编号、人工输入深度信息为采集的图片、贯入度、含水率等生成三维电子标签。

实施例2

如图1所示，一种钻探岩芯编录辅助系统，包括：地质勘探云平台和如上述实施例所述的钻探岩芯编录辅助装置。

钻探岩芯编录辅助装置通过无线通讯与地质勘探云平台连接，根据地质勘探云平台的数据制作地质编录表。所述地质勘探云平台还与现场标准摄像系统连接。根据地质勘探云平台的数据制作地质编录表具体为：根据地质勘探云平台的颜色、密度(砂土，颗分)、含水率和塑性状态绘制地质编录表。

钻探岩芯编录辅助装置读取显微镜摄像头采集的样本图像并可以自动保存为图片；可以通过蓝牙与贯入度智能传感器、含水率智能传感器通讯，接收采集的贯入度数据以及含水率数据；钻探岩芯编录辅助装置对有位置和深度三维电子标签的图像、贯入度、含水率等数据与基于物联网和云计算的地质勘探智慧云平台连接，并对现场相应标准摄像系统进行对应钻孔及深度位置同步补充。

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

1.一种钻探岩芯编录辅助装置，其特征在于，包括：辅助编录仪，与辅助编录仪连接的位移传感器、贯入度传感器和图像采集单元；位移传感器将采集的位移数据传输至辅助编录仪，贯入度传感器将采集的贯入度数据传输至辅助编录仪，图像采集单元将采集的图像数据传输至辅助编录仪，所述辅助编录仪根据图像、贯入度和位移数据生成三维电子标签。

2.如权利要求1所述的钻探岩芯编录辅助装置，其特征在于，所述辅助编录仪包括定位单元和通讯单元；所述定位单元为GPS定位，所述通讯单元包括GPRS网络通信和蓝牙。

3.如权利要求2所述的钻探岩芯编录辅助装置，其特征在于，所述辅助编录仪通过通讯单元把数据传输到云服务器。

4.如权利要求1所述的钻探岩芯编录辅助装置，其特征在于，所述贯入度传感器与硬度测试仪连接，采集硬度测试仪测量的数据。

5.如权利要求1所述的钻探岩芯编录辅助装置，其特征在于，所述图像采集单元包括显微镜摄像头，通过显微镜摄像头获取图像数据并把数据传输到辅助编录仪。

6.如权利要求1所述的钻探岩芯编录辅助装置，其特征在于，还包括与辅助编录仪连接的湿度传感器和含水率测量传感器，湿度传感器用于采集湿度并将数据传输到辅助编录仪；含水率测量传感器将采集的含水率数据传输至辅助编录仪。

7.如权利要求1所述的钻探岩芯编录辅助装置，其特征在于，还包括与辅助编录仪连接的密度传感器，所述密度传感器用于采集砂土或颗分的密度。

8.如权利要求1所述的钻探岩芯编录辅助装置，其特征在于，所述位移传感器可采用绝对值位移传感器、直线位移传感器或磁致伸缩位移传感器。

9.一种钻探岩芯编录辅助系统，其特征在于，包括：地质勘探云平台和如权利要求1-8任一所述的钻探岩芯编录辅助装置；钻探岩芯编录辅助装置通过无线通讯与地质勘探云平台连接，根据地质勘探云平台的数据制作地质编录表。

10.如权利要求9所述的钻探岩芯编录辅助系统，其特征在于，根据地质勘探云平台的数据制作地质编录表具体为：根据地质勘探云平台的颜色、砂土或颗分密度、含水率和塑性状态绘制地质编录表。