[發明專利]一種快速定位含水層的鉆孔電視流速流向測量儀器及方法

在審

• 申請號: 202010899095.0
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN111929466A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 冀瑞君;王蘇健;薛衛峰;張嚴靜;任亞龍;王淼
• 申請（專利權）人: 陜西煤業化工技術研究院有限責任公司
• 主分類號: G01P5/00
• 分類號: G01P5/00;G01P13/02;G01V15/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

1.一種快速定位含水層的鉆孔電視流速流向測量儀器，其特征在于，包括測量探頭(1)、信號傳輸模塊和計算機(4)；

測量探頭(1)內設置有模擬魚眼攝像頭(12)、電解電極(14)和工業相機(23)，以及與工業相機(23)配合使用的變焦工業鏡頭(19)；

電解電極(14)用于電解地下水；

模擬魚眼攝像頭(12)用于采集鉆孔內的圖像信息，并采集電解電極(14)電解地下水產生的氣泡的圖像信息，模擬魚眼攝像頭(12)將圖像信息通過信號傳輸模塊傳輸給計算機(4)；計算機(4)對模擬魚眼攝像頭(12)采集的圖像進行顯示，以進行孔壁的電視成像測井，并顯示氣泡運動軌跡；

工業相機(23)，當電解電極(14)電解地下水產生的氣泡運動軌跡不垂直向上時，工業相機(23)采集鉆孔內的圖像，并將圖像信息通過信號傳輸模塊傳輸給計算機(4)；計算機(4)根據工業相機(23)采集的圖像計算地下水的流速和流向。

2.根據權利要求1所述的快速定位含水層的鉆孔電視流速流向測量儀器，其特征在于，測量探頭(1)內還設置有溫度壓力傳感器(10)；當電解電極(14)電解地下水產生的氣泡運動軌跡不再垂直向上時，溫度壓力傳感器(10)采集鉆孔內的溫度和壓力信息，并將溫度和壓力信息通過信號傳輸模塊傳輸給計算機(4)。

3.根據權利要求1所述的快速定位含水層的鉆孔電視流速流向測量儀器，其特征在于，測量探頭(1)內還設置有三姿傳感器，當電解電極(14)電解地下水產生的氣泡運動軌跡不再垂直向上時，三姿傳感器采集測量探頭(1)的三姿信息，并將三姿信息傳輸給計算機(4)；計算機(4)在獲得測量探頭(1)的三姿信息后對工業相機(23)采集的圖像進行標定，并計算地下水的流速和流向。

4.根據權利要求1所述的快速定位含水層的鉆孔電視流速流向測量儀器，其特征在于，測量探頭(1)包括測量探頭下部(7)和測量探頭上部(9)，以及用于連接測量探頭下部(7)和測量探頭上部(9)的連接管(8)；

測量探頭下部(7)包括下部殼體，下部殼體內設置模擬魚眼攝像頭(12)和位于模擬魚眼攝像頭(12)上方的光源(15)，模擬魚眼攝像頭(12)的鏡頭朝上；下部殼體的頂部設置有第一玻璃片(16)和電解電極(14)，電解電極(14)伸出下部殼體外；

測量探頭上部(9)包括上部殼體，上部殼體底部設置有與第一玻璃片(16)相對的第二玻璃片(18)；上部殼體內設置有工業相機(23)以與工業相機(23)配合使用的變焦工業鏡頭(19)。

5.根據權利要求4所述的快速定位含水層的鉆孔電視流速流向測量儀器，其特征在于，上部殼體內還設置有用于調節變焦工業鏡頭(19)的鏡頭放大倍率的聚焦控制圈(20)、變焦控制圈(21)和光圈控制圈(22)。

6.根據權利要求5所述的快速定位含水層的鉆孔電視流速流向測量儀器，其特征在于，上部殼體內還設置有用于控制調節聚焦控制圈(20)、變焦控制圈(21)和光圈控制圈(22)的三級伺服控制電機(24)。

7.根據權利要求1所述的快速定位含水層的鉆孔電視流速流向測量儀器，其特征在于，信號傳輸模塊包括信號控制轉換盒(3)、485模擬信號轉光電路模塊(25)、485信號轉換控制板(11)、千兆網轉光電路模塊(26)和信號傳輸線纜(2)；

模擬魚眼攝像頭(12)采集的圖像的485電信號通過485信號轉換控制板(11)傳輸給485模擬信號轉光電路模塊(25)，并由485模擬信號轉光電路模塊(25)轉換成光信號；轉換成的光信號通過信號傳輸線纜(2)傳輸給信號轉換控制盒(3)，信號轉換控制盒(3)將光信號轉換成485電信號并傳輸給計算機(4)；

工業相機(23)采集的數字圖像信號通過千兆網轉光電路模塊(26)轉換成光信號，并通過信號傳輸線纜(2)傳輸給信號控制轉換盒(3)，信號控制轉換盒(3)再將光信號轉換成千兆網信號傳輸給計算機(4)。