一种分析井筒变形破坏程度用巡检装置

技术领域

本发明涉及矿井检测领域，具体涉及一种分析井筒变形破坏程度用巡检装置。

背景技术

随着煤矿开采深度的增加，深井、超深井逐渐成为未来煤矿建井的主要发展方向，在煤炭生产过程中，超深井筒作为提升深部固体矿产资源的唯一途径，是煤矿生产系统中的重要组成部分，由于复杂的地质条件、气流环境和机器振动等因素的影响，可能会导致井筒壁面出现裂纹、变形或者渗水等现象。一旦超深井筒出现故障，煤炭生产将处于瘫痪状态，严重影响煤矿的经济效益和工人的安全。

一方面，现在国内大部分煤矿依然采用人工定期巡检测量的方式对超深井筒的工作状态进行检测，这种方式十分落后，不仅不能实时的检测出超深井筒的健康状况，而且不能对超深井筒出现的异常位置进行准确的定位与测量。另一方面，国内外学者对普通环境下的巡检系统研究已较为成熟，但鲜有人对超深立井井筒巡检系统进行研究。因而急需一种能够分析井筒变形破坏程度的巡检装置，为工业生产提供安全保障。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种分析井筒变形破坏程度用巡检装置。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：一种分析井筒变形破坏程度用巡检装置，其特征在于：所述分析井筒变形破坏程度用巡检装置包括吊装结构和安装在所述吊装结构上的扫描拍摄结构，所述吊装结构包括下开口呈N形的n形板、安装在该n形板背面的安装板、设置在所述安装板上且中心轴线水平设置的卷线筒、设置在所述安装板上且驱动所述卷线筒旋转的电机，所述卷线筒上缠绕设置有钢丝绳，所述n形板包括横板和连接该横板的两个竖板，所述安装板安装在横板背面，所述n形板横板顶面固定安装有蓄电池；所述扫描拍摄结构设置在所述卷线筒正下方，包括与所述钢丝绳相连的锥形箱体、设置在所述锥形箱体上的LED灯、设置在所述锥形箱体下方的惯性扫描仪和360度全景运动相机；所述电机、惯导扫描仪、LED灯和360度全景运动相机分别通过导线与所述蓄电池电性连接。

优选的，所述吊装结构上设置有分别安装在n形板竖板上且水平设置的电动收缩杆、安装在该电动收缩杆端部且位于所述卷线筒下方的弧形杆、一端与所述弧形杆相连另一端穿过所述n形板竖板的L形导向杆，所述电动收缩杆伸出带动所述弧形杆前进后拖住所述扫描拍摄结构，所述电动收缩杆通过导线与所述蓄电池电性连接。

优选的，所述n形板的两竖板底端分别固定有底板，所述底板四角处分别固定安装有万向轮。

优选的，所述n形板上的其中一个竖板板设置有推手。

优选的，所述锥形箱体底面呈等边三角形状，且锥形箱体顶面呈等边六边形状，所述锥形箱体外侧侧壁上均匀的开设有三个安装孔，每个安装孔内均插入有所述LED灯，且每个安装孔两侧的锥形箱体内壁上均固定有固定板，每个LED灯两侧分别通过螺栓与两个固定板可拆卸固定。

优选的，所述锥形箱体顶面边缘处均匀的固定有三个吊环，三个吊环之间设有盖板，所述盖板盖在锥形箱体顶部开口上且通过螺栓与其固定连接，三个吊环上分别通过捆绑方式固定有第一钢丝绳，三个第一钢丝绳另一端均与所述钢丝绳末端固定连接。

优选的，所述锥形箱体底面三角处分别固定有支腿，相邻两个支腿之间均固定连接有连接杆，三个所述连接杆中的两个连接杆处在同一条水平面上，同一条水平面上的两个连接杆顶面固定有第一安装板，所述第一安装板的顶面固定安装有所述惯导扫描仪，所述第一安装板正下端设有固定安装在其中一个支腿侧壁上第二安装板，所述第一安装板和第二安装板底面分别固定安装有所述360度全景运动相机。

优选的，所述LED灯为TG-FG型号的可充电的大功率LED灯。

优选的，所述惯导扫描仪为BLK2go型号的惯导扫描仪。

优选的，所述360度全景运动相机为ONE R型号的具有防水防抖功能的360度全景运动相机。

本发明的优点在于：本发明通过吊装结构和扫描拍摄结构的巧妙结合，可利用吊装结构匀速下放扫描拍摄结构，通过扫描拍摄结构上的惯导扫描仪和360度全景运动相机采集井壁的表面三维坐标数据和影像数据进行井筒变形分析，可以检查井筒变形破坏情况，而且通过LED灯的设置，能够对惯导扫描仪和360度全景运动相机的数据采集过程提供照明，进一步提高了数据采集精度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

图1是本发明一种分析井筒变形破坏程度用巡检装置的结构图；

图2是本发明一种分析井筒变形破坏程度用巡检装置中扫描拍摄结构的立体图；

图3是本发明一种分析井筒变形破坏程度用巡检装置的部分结构示意图；

图4是本发明一种分析井筒变形破坏程度用巡检装置工作示意图。

图中：n形板1、蓄电池2、底板3、万向轮4、推手5、电动伸缩杆6、弧形杆7、L形导向杆8、安装板9、电机10、卷线筒11、钢丝绳12、锥形箱体13、LED灯14、固定板15、吊环16、盖板17、支腿18、连接杆19、第一安装板20、惯导扫描仪21、第二安装板22、360度全景运动相机23、第一钢丝绳24。

具体实施方式

本发明的分析井筒变形破坏程度用巡检装置包括吊装结构和安装在吊装结构上的扫描拍摄结构，吊装结构包括下开口呈N形的n形板1、安装在该n形板背面的安装板9、设置在安装板上且中心轴线水平设置的卷线筒11、设置在安装板上且驱动卷线筒旋转的电机10，卷线筒上缠绕设置有钢丝绳12，n形板包括横板和连接该横板的两个竖板，安装板安装在横板背面，n形板横板顶面固定安装有蓄电池2；扫描拍摄结构设置在卷线筒正下方，包括与钢丝绳相连的锥形箱体13、设置在锥形箱体上的LED灯14、设置在锥形箱体下方的惯性扫描仪21和360度全景运动相机23；电机、惯导扫描仪、LED灯和360度全景运动相机分别通过导线与所述蓄电池电性连接。本发明通过吊装结构和扫描拍摄结构的巧妙结合，可利用吊装结构匀速下放扫描拍摄结构，通过扫描拍摄结构上的惯导扫描仪和360度全景运动相机采集井壁的表面三维坐标数据和影像数据进行井筒变形分析，可以检查井筒变形破坏情况，而且通过LED灯的设置，能够对惯导扫描仪和360度全景运动相机的数据采集过程提供照明，进一步提高了数据采集精度。

上述的吊装结构上设置有分别安装在n形板竖板上且水平设置的电动收缩杆6、安装在该电动收缩杆端部且位于卷线筒下方的弧形杆7、一端与弧形杆相连另一端穿过n形板竖板的L形导向杆8，电动收缩杆伸出带动弧形杆前进后拖住扫描拍摄结构，电动收缩杆通过导线与蓄电池电性连接。上述的n形板的两竖板底端分别固定有底板3，底板四角处分别固定安装有万向轮4，n形板上的其中一个竖板板设置有推手5。

上述的锥形箱体底面呈等边三角形状，且锥形箱体顶面呈等边六边形状，锥形箱体外侧侧壁上均匀的开设有三个安装孔，每个安装孔内均插入有LED灯，且每个安装孔两侧的锥形箱体内壁上均固定有固定板15，每个LED灯两侧分别通过螺栓与两个固定板可拆卸固定。锥形箱体顶面边缘处均匀的固定有三个吊环16，三个吊环之间设有盖板17，盖板盖在锥形箱体顶部开口上且通过螺栓与其固定连接，三个吊环上分别通过捆绑方式固定有第一钢丝绳24，三个第一钢丝绳另一端均与所述钢丝绳末端固定连接。

上述的锥形箱体底面三角处分别固定有支腿18，相邻两个支腿之间均固定连接有连接杆19，三个连接杆中的两个连接杆处在同一条水平面上，同一条水平面上的两个连接杆顶面固定有第一安装板20，第一安装板的顶面固定安装有惯导扫描仪，第一安装板正下端设有固定安装在其中一个支腿侧壁上第二安装板22，第一安装板和第二安装板底面分别固定安装有360度全景运动相机。上述的LED灯为TG-FG型号的可充电的大功率LED灯；惯导扫描仪为BLK2go型号的惯导扫描仪；360度全景运动相机为ONE R型号的具有防水防抖功能的360度全景运动相机。

本发明的工作原理：本发明在使用时如图4所示，首先通过推手5把本装置推动到要检测的井筒处，使得n形板1横跨在井筒井口上，然后分别控制电动伸缩杆6的伸缩端缩回，此时两个弧形杆7分别随着两个电动伸缩杆6的伸缩端同步移动，当电动伸缩杆6的伸缩端缩回到最大程度时，两个弧形杆7不再托着扫描拍摄结构，此时扫描拍摄结构只被钢丝绳12悬吊。此时打开扫描拍摄结构上的LED灯14，并且分别启动惯导扫描仪21和360度全景运动相机23，而且需要利用防雾喷剂对360度全景运动相机23的摄像头及LED灯14表面进行防雾处理（以防360度全景运动相机23的摄像头及LED灯14表面上产生雾气，影响检测效果），随后在启动电机10，使得卷线筒11对其上面的卷绕的钢丝绳12进行匀速放线工作，卷线筒11对钢丝绳12的放线速度一般保持在30m/min，此过程中扫描拍摄结构会顺着井口进入井筒内，并且随着卷线筒11的放线速度匀速的向井底位置移动，放至接近井底位置时停止下放，然后在控制电机10反向转动，使得扫描拍摄结构再以30m/min匀速提升至井口，随着扫描拍摄结构的下降和上升动作，惯导扫描仪21和360度全景运动相机23能够采集井壁的表面三维坐标数据和影像数据。完成数据采集后，再把惯导扫描仪21和360度全景运动相机23采集到的数据传输到笔记本电脑，进行查看，确认能否看清楚井筒情况，确认井筒内情况，然后进行下一步工作实施。通过查看数据对井筒摄像成果进行判读，形成井筒检查文字报告，进行井筒变形分析，进而有效的检查出井筒变形破坏情况。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。