本發(fā)明涉及地下空間三維信息掃描測(cè)量，具體為一種地下空間三維信息測(cè)量裝置及掃描方法。
背景技術(shù)：
?地下深部鹽穴洞室可以作為石油天然氣的儲(chǔ)備場(chǎng)所，它是通過(guò)水溶開(kāi)采的方式進(jìn)行造腔的，因而地下腔體的形態(tài)是很難控制的。為了獲得理想的地下溶腔形狀，需要在造腔過(guò)程中多次探明腔體的三維信息，以便采取下一步控制措施，優(yōu)化腔體形狀。腔體建成之后，需要獲得腔體的三維空間信息，從而對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)。由于這類(lèi)地下空間人員無(wú)法進(jìn)入，現(xiàn)有技術(shù)手段是通過(guò)將各種掃描測(cè)量設(shè)備通過(guò)底面鉆出的孔道送入地底指定位置，然后通過(guò)掃描測(cè)量設(shè)備對(duì)指定深度的地底位置附近的地形地貌進(jìn)行掃描測(cè)量，如此可以較為準(zhǔn)確地獲取地底指定位置處的三維空間的形狀和尺寸。然而現(xiàn)有的測(cè)量設(shè)備在通過(guò)孔道進(jìn)入底端時(shí)，由于孔道較深無(wú)法保持豎直狀態(tài)，會(huì)呈彎曲狀向下延伸，如此導(dǎo)致掃描測(cè)量設(shè)備在沿著孔道向地底移動(dòng)時(shí)，容易與孔壁發(fā)生刮擦碰撞，使得掃描測(cè)量設(shè)備容易發(fā)生損壞。

背景技術(shù)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種地下空間三維信息測(cè)量裝置及掃描方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種地下空間三維信息測(cè)量裝置，包括：外殼體；所述外殼體的底部固定連接有第一固定箱，所述第一固定箱內(nèi)固定連接有第一電機(jī)，第一電機(jī)的輸出端貫穿第一固定箱的底壁并固定連接有無(wú)線電測(cè)量?jī)x，所述外殼體的頂部固定連接有固定塊，所述固定塊的頂部固定連接有連接頭，所述外殼體側(cè)面上連接有第一防護(hù)組件和第二防護(hù)組件，所述第一防護(hù)組件位于第二防護(hù)組件的正下方；

3、所述第一防護(hù)組件包括呈環(huán)形等角度固定連接在外殼體外周面上的多個(gè)第一轉(zhuǎn)動(dòng)座，多個(gè)所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)座上通過(guò)第一轉(zhuǎn)桿和第一扭力彈簧呈環(huán)形等角度轉(zhuǎn)動(dòng)連接有多個(gè)防護(hù)桿，多個(gè)所述防護(hù)桿環(huán)繞在無(wú)線電測(cè)量?jī)x的周?chē)?/p>

4、所述第二防護(hù)組件用于對(duì)外殼體上側(cè)部分提供緩沖防護(hù)。

5、優(yōu)選的，所述第二防護(hù)組件包括呈環(huán)形等角度連接在外殼體外周面上的多個(gè)第一彈性伸縮桿，多個(gè)所述第一彈性伸縮桿遠(yuǎn)離外殼體的一端上通過(guò)固定座等角度呈環(huán)形固定連接有多個(gè)滾輪，所述第二防護(hù)組件還包括連接在外殼體上的第一收攏機(jī)構(gòu)，所述第一收攏機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)多個(gè)第一彈性伸縮桿朝著遠(yuǎn)離或者靠近外殼體的方向進(jìn)行擺動(dòng)，這樣設(shè)置的好處是，通過(guò)第一彈性伸縮桿配合滾輪，使得當(dāng)外殼體將與孔道套管內(nèi)壁發(fā)生碰撞時(shí)，滾輪先與孔道套管內(nèi)壁碰撞，并且在第一彈性伸縮桿的彈性作用下能夠?qū)ν鈿んw起到可靠的緩沖防護(hù)，如此能夠確保外殼體內(nèi)部零件的安全，同時(shí)通過(guò)第一收攏機(jī)構(gòu)能夠在不需要防護(hù)時(shí)將滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)至靠近外殼體外周面的位置處，如此可以避免滾輪對(duì)外殼體沿著孔道套管向下移動(dòng)造成阻礙，確保掃描測(cè)量工作能夠順利進(jìn)行。

6、優(yōu)選的，所述第一收攏機(jī)構(gòu)包括通過(guò)多個(gè)第二轉(zhuǎn)動(dòng)座、第二轉(zhuǎn)桿和第二扭力彈簧呈環(huán)形等角度轉(zhuǎn)動(dòng)連接在外殼體外周面上的多個(gè)第一鉸接塊，多個(gè)第二轉(zhuǎn)動(dòng)座的側(cè)面上均固定連接有第二電機(jī)，第二電機(jī)的輸出端和第二轉(zhuǎn)桿的端部固定連接，多個(gè)所述第一鉸接塊遠(yuǎn)離外殼體的側(cè)面分別和多個(gè)第一彈性伸縮桿端部固定連接，所述第一收攏機(jī)構(gòu)還包括等角度呈環(huán)形固定連接在外殼體外周面上的多個(gè)行程開(kāi)關(guān)，所述第一收攏機(jī)構(gòu)還包括等角度呈環(huán)形固定連接在多個(gè)防護(hù)桿頂端的觸發(fā)塊，多個(gè)所述觸發(fā)塊可分別觸發(fā)多個(gè)行程開(kāi)關(guān)，這樣設(shè)置的好處是，使得當(dāng)某個(gè)防護(hù)桿與孔道套管內(nèi)壁發(fā)生碰撞時(shí)，該防護(hù)桿會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)觸發(fā)塊觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)，隨后第二電機(jī)啟動(dòng)并通過(guò)第二轉(zhuǎn)桿帶動(dòng)第一彈性伸縮桿和滾輪朝著遠(yuǎn)離外殼體的方向擺動(dòng)以使得滾輪張開(kāi)，從而避免外殼體與即將經(jīng)過(guò)的孔道套管內(nèi)側(cè)壁發(fā)生碰撞，有效地保護(hù)了外殼體及其內(nèi)部零件的安全。

7、優(yōu)選的，所述第二防護(hù)組件還包括連接在外殼體上的輔助防護(hù)組件，所述輔助防護(hù)組件包括多個(gè)分別固定連接在多個(gè)第一鉸接塊側(cè)面上第一橫板，多個(gè)所述第一橫板的底部均固定連接有第一壓力傳感器，所述輔助防護(hù)組件還包括多個(gè)分別固定連接在多個(gè)固定座側(cè)面上第二橫板，多個(gè)所述第二橫板頂部和多個(gè)第一橫板底部之間分別固定連接有多個(gè)第一彈性件，這樣設(shè)置的好處是，可以通過(guò)第一彈性件、第一橫板和第一壓力傳感器來(lái)檢測(cè)滾輪受到的壓力，從而在滾輪受到的壓力大于設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)第二電機(jī)帶動(dòng)滾輪朝著靠近外殼體的方向移動(dòng)一定角度來(lái)減小滾輪和孔道套管內(nèi)壁之間的抵觸壓力，確保外殼體能夠更加順利地沿著孔道套管朝著地底移動(dòng)。

8、優(yōu)選的，所述外殼體的外周面上還設(shè)有夾緊限位組件，所述夾緊限位組件用于將外殼體夾緊限位在孔道套管的內(nèi)側(cè)壁上，這樣設(shè)置的好處是，可以在無(wú)線電測(cè)量?jī)x進(jìn)行掃描測(cè)量工作時(shí)，將外殼體夾緊限位在孔道套管內(nèi)壁上，從而保證整個(gè)測(cè)量裝置的位置穩(wěn)定性以提高掃描測(cè)量的精度，有效地提高了該測(cè)量裝置的可靠性。

9、優(yōu)選的，所述夾緊限位組件包括等角度呈環(huán)形開(kāi)設(shè)在外殼體外側(cè)壁上的多個(gè)容納槽，多個(gè)所述容納槽的頂部貫穿外殼體的頂壁，所述夾緊限位組件還包括通過(guò)多個(gè)第二轉(zhuǎn)動(dòng)座和第三轉(zhuǎn)桿等角度呈環(huán)形轉(zhuǎn)動(dòng)連接在外殼體外周面上的第二鉸接塊，多個(gè)所述第二鉸接塊的底部均固定連接有連接桿，多個(gè)所述連接桿遠(yuǎn)離第二鉸接塊的一端上均固定連接有抵觸塊，所述夾緊限位組件還包括連接在外殼體上的第二收攏機(jī)構(gòu)，所述第二收攏機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)多個(gè)抵觸塊朝著進(jìn)入容納槽或者離開(kāi)容納槽的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣設(shè)置的好處是，在需要進(jìn)行掃描測(cè)量時(shí)，通過(guò)第二收攏機(jī)構(gòu)帶動(dòng)多個(gè)抵觸塊朝著遠(yuǎn)離外殼體的方向擺動(dòng)直至多個(gè)抵觸塊緊抵在孔道套管內(nèi)壁上，如此可以可靠地完成外殼體的夾緊限位。

10、優(yōu)選的，所述外殼體上還連接有輔助夾緊組件，所述輔助夾緊組件用于配合抵觸塊更好地將外殼體夾緊限位在孔道套管的內(nèi)側(cè)壁上，這樣設(shè)置的好處是，能夠增強(qiáng)外殼體和孔道套管內(nèi)壁之間的夾緊限位的牢固性，確保掃描測(cè)量工作能夠更加順利的進(jìn)行。

11、優(yōu)選的，所述輔助夾緊組件包括多對(duì)分別開(kāi)設(shè)在抵觸塊頂部的安裝腔，每對(duì)兩個(gè)所述安裝腔的內(nèi)側(cè)壁之間通過(guò)第四轉(zhuǎn)桿對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有兩個(gè)鉸接板，所述輔助夾緊組件還包括等角度呈環(huán)形固定連接在多個(gè)抵觸塊側(cè)面上的多對(duì)第三電機(jī)，多對(duì)所述第三電機(jī)的輸出端分別和多對(duì)第四轉(zhuǎn)桿的端部固定連接，每對(duì)兩個(gè)所述鉸接板的頂部對(duì)稱(chēng)鉸接有兩組擺板，每組多個(gè)所述擺板通過(guò)第五轉(zhuǎn)桿和第五扭力彈簧從下往上首尾相連的轉(zhuǎn)動(dòng)連接在一起，兩組所述擺板相遠(yuǎn)離的側(cè)面上均對(duì)稱(chēng)固定連接有一對(duì)第二彈性伸縮桿，每對(duì)兩個(gè)所述第二彈性伸縮桿遠(yuǎn)離擺板的一端上均通過(guò)第六轉(zhuǎn)桿和第六扭力彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)連接有兩個(gè)抵觸板，這樣設(shè)置的好處是，通過(guò)每對(duì)兩個(gè)第三電機(jī)帶動(dòng)兩組擺板朝著靠近孔道套管內(nèi)壁的方向移動(dòng)，直至兩組抵觸板能夠緊抵在孔道套管內(nèi)壁上，如此可以有效地增強(qiáng)外殼體和孔道套管內(nèi)壁之間的夾緊限位的牢固性，確保掃描測(cè)量工作能夠更加順利的進(jìn)行。

12、優(yōu)選的，所述固定塊上連接有角度調(diào)節(jié)組件，所述角度調(diào)節(jié)組件包括對(duì)稱(chēng)固定連接在固定塊前后側(cè)面上的兩個(gè)第四電機(jī)，兩個(gè)所述第四電機(jī)的輸出端之間固定連接有轉(zhuǎn)環(huán)，多個(gè)所述第二鉸接塊分別通過(guò)多個(gè)第二轉(zhuǎn)動(dòng)座和第三轉(zhuǎn)桿等角度呈環(huán)形轉(zhuǎn)動(dòng)連接在轉(zhuǎn)環(huán)的外側(cè)面上，所述外殼體內(nèi)部安裝有水平測(cè)量?jī)x，這樣設(shè)置的好處是，在外殼體通過(guò)夾緊限位組件和輔助夾緊組件夾緊限位在孔道套管內(nèi)壁上后，通過(guò)水平測(cè)量?jī)x來(lái)確定無(wú)線電測(cè)量?jī)x是否處于水平位置，如果不處于水平位置，則啟動(dòng)第四電機(jī)帶動(dòng)外殼體和無(wú)線電測(cè)量?jī)x轉(zhuǎn)動(dòng)直至無(wú)線電測(cè)量?jī)x處于水平位置，如此能夠確保該測(cè)量裝置的掃描測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

13、一種用于上述技術(shù)方案的掃描方法，包括如下步驟：

14、s1：將連接頭與升降牽引裝置固定連接在一起；

15、s2：然后啟動(dòng)升降牽引裝置將外殼體和無(wú)線電測(cè)量?jī)x沿著孔道套管朝著地底送去直至無(wú)線電測(cè)量?jī)x抵達(dá)當(dāng)前鉆出的孔道底端時(shí)；

16、s3：當(dāng)無(wú)線電測(cè)量?jī)x抵達(dá)當(dāng)前鉆出的孔道底端時(shí)，啟動(dòng)第二電機(jī)帶動(dòng)無(wú)線電測(cè)量?jī)x進(jìn)行三百六十度轉(zhuǎn)動(dòng)以對(duì)當(dāng)前鉆出的孔道底端的底部空間三維信息進(jìn)行掃描測(cè)量；

17、s4：掃描測(cè)量完成后，確定當(dāng)前孔道底端適合繼續(xù)鉆孔后，通過(guò)升降牽引裝置將無(wú)線電測(cè)量?jī)x從孔道套管中拉出，接著繼續(xù)向下鉆孔，然后重復(fù)步驟s1-s3，如此循環(huán)往復(fù)確保被鉆出的孔道足夠的安全可靠。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

19、本發(fā)明通過(guò)第一防護(hù)組件和第二防護(hù)組件能夠防止無(wú)線電測(cè)量?jī)x和外殼體在沿著孔道套管向地底移動(dòng)時(shí)與孔道套管內(nèi)壁直接發(fā)生碰撞，同時(shí)第一防護(hù)組件包括多個(gè)通過(guò)第一轉(zhuǎn)桿和第一扭力彈簧彈性轉(zhuǎn)動(dòng)連接外殼體上并環(huán)繞在無(wú)線電測(cè)量?jī)x周?chē)姆雷o(hù)桿，如此可以在防護(hù)桿與孔道套管內(nèi)壁發(fā)生碰撞后，能夠有效地減輕外殼體和無(wú)線電測(cè)量?jī)x受到的沖擊力，從而保護(hù)了外殼體內(nèi)部零件和無(wú)線電測(cè)量?jī)x的安全，確保測(cè)量工作能夠順利可靠地進(jìn)行。