[發明專利]用于勘探溶洞內部結構的探測方法

有效

• 申請號: 201610361295.4
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN106019398B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 許新國
• 申請（專利權）人: 武漢固德超前高新科技研發有限公司
• 主分類號: G01V8/10
• 分類號: G01V8/10;G01B11/24
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙)42225
• 代理人: 張凱

1.一種用于勘探溶洞內部結構的探測系統的探測方法，提供一種用于勘探溶洞內部結構的探測系統，所述探測系統包括：

激光測距裝置(20)，所述激光測距裝置(20)用于測量激光測距裝置(20)與溶洞內壁之間的距離；

旋轉編碼器(30)，所述旋轉編碼器(30)用于測量所述激光測距裝置(20)的旋轉角度；

方位測量裝置(40)，所述方位測量裝置(40)用于測量探測裝置在地球磁場中的旋轉角度，所述方位測量裝置(40)為十軸芯片；

控制器(50)，所述激光測距裝置(20)、所述旋轉編碼器(30)、所述方位測量裝置(40)分別與所述控制器(50)相連；

上位機(60)，所述上位機(60)與所述控制器(50)通訊連接；

其特征在于，所述探測方法包括以下：

將測試電纜連接探測裝置放入待測溶洞內，測試電纜逐層下放探測裝置，測試電纜的伸入長度計算出探測裝置位于溶洞內的深度H_m；

探測裝置在每一深度H_m下，激光測距裝置(20)360°周向旋轉測量其與溶洞內壁之間的距離L_mn，同時旋轉編碼器(30)測量激光測距裝置(20)的旋轉角度即相對旋轉角度α′_mn，同時方位測量裝置(40)測量激光測距裝置(20)在相對旋轉角度α′_mn下時，探測裝置在地球磁場中的旋轉角度即磁場旋轉角度θ_mn，且探測裝置在同一深度和同一相對旋轉角度α′_mn下，激光測距裝置(20)多次測量其與溶洞內壁之間的距離L_mn；

根據校正公式進行相對旋轉角度α′_mn校正，校正公式如下α_mn＝α′_mn-θ_mn-β±360°，其中α_mn為激光測距裝置(20)在地球磁場中的旋轉角度，β為旋轉編碼器(30)與方位測量裝置(40)之間的固設夾角，且360°＞β≥0°；

校正后的激光測距裝置(20)在地球磁場中的旋轉角度α_mn與激光測距裝置(20)與溶洞內壁之間的距離L_mn進行數據整合，整合后的集合點為(L_mn,α_mn,H_m)，對同一深度H_m和同一旋轉角度α_mn下的若干集合點進行數據篩選，篩選后得到同一深度H_m和同一旋轉角度α_mn下的唯一集合點為其中為數據篩選后，若干激光測距裝置(20)與溶洞內壁之間的距離L_mn的平均值；

根據篩選后的唯一集合點生成溶洞內壁的實際三維坐標集合點將同一深度的所有三維坐標集合點連接生成三維物體模型的斷層，將每一深度的斷層結合生成溶洞內部的三維物體模型圖。

2.如權利要求1所述的用于勘探溶洞內部結構的探測系統的探測方法，其特征在于：其中，數據篩選的步驟如下，

S1，將每一深度所在平面內的集合點(L_mn,α_mn,H_m)按照旋轉角度α_mn大小從小到大排列；

S2，對同一旋轉角度α_mn下的若干激光測距裝置(20)與溶洞內壁之間的距離L_mn求平均值其中為數據篩選前的若干測量激光測距裝置(20)與溶洞內壁之間的距離L_mn的平均值，若該集合點為異常點，則剔除該異常點；

S3，將S2剔除異常點后的同一旋轉角度α_mn下的若干測量光測距裝置與溶洞內測量目標之間的距離L_mn求平均值得到同一平面上同一旋轉角度α_mn上的唯一集合點