[发明专利]一种振荡试验系统中的岩体裂隙产状识别系统

说明书

技术领域

本发明涉及水文地质领域的振荡试验系统，特别是涉及一种识别岩体裂隙产状的识别系统。

背景技术

岩体的渗透性是许多工程建设和学科领域科学研究都涉及到的重要问题，尤其是非均质各向异性裂隙岩体的渗透性是大坝坝基、边坡、隧洞等工程设计、施工、运行中必须掌握的重要参数。同时，研究工程结构、地基和地下水的相互作用，以及应力场、温度场、渗流场和化学场的耦合作用，也都必须定量确定岩体的渗透性。

为准确通过试验手段确定各向异性裂隙岩体渗透系数张量，其中准确获得钻孔中裂隙发育情况，掌握裂隙的产状、隙宽等几何特征至关重要。目前，对钻孔中裂隙几何特征的确定存在较大误差，且确定困难，从而大大降低了计算出的各向异性裂隙岩体渗透系数张量的可靠性。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，提供一种不仅能够实时采集钻孔中裂隙图像，而且能够确定采集裂隙图像方位并自动计算裂隙产状的岩体裂隙产状识别系统，同时能够与振荡试验系统中的压力和温度传感器集成工作，直接为裂隙岩体中开展振荡试验确定渗透系数张量快速、准确的提供基本的地质信息。

技术方案：为了实现以上目的，本发明提供了一种振荡试验系统中的岩体裂隙产状识别系统，包括：井下钻孔图像识别定向系统、电缆计数绞车系统和PDA数据采集系统；所述井下钻孔图像识别定向系统、电缆计数绞车系统分别与PDA数据采集系统的对应相接；

所述井下钻孔图像识别定向系统在钻孔中发现裂隙并能确定裂隙的方位，并将裂隙的方位数据传送至PDA数据采集系统中；

所述电缆计数绞车系统为计算裂隙产状提供裂隙的位置深度数据，并将裂隙的位置深度数据传送至PDA数据采集系统中；

所述PDA数据采集系统计算出裂隙产状，为裂隙岩体中开展振荡试验确定渗透系数张量快速、准确的提供基本的地质信息。

所述井下钻孔图像识别定向系统包括：带云台的摄像头、电子指南针和数据处理传输模块；所述带云台的摄像头和电子指南针分别与图像识别定向系统数据处理传输模块对应相接；图像识别定向系统数据处理传输模块与PDA数据采集系统对应相接；

所述电缆计数绞车系统包括：数据传输接口、底座、低速电机、支架、光敏三极管、发光二极管、透光孔、电缆、压线盘、光电码盘；

所述电缆计数绞车系统固定于底座上，电缆上端与PDA数据采集系统相连，然后穿过压线盘和光电码盘之间，由低速电机带动电缆往下运动，电缆下端与井下钻孔图像识别定向系统相连；在光电码盘上面有八个透光孔，在光电码盘的左侧的固定支架有发光二极管，在光电码盘的右侧的固定支架上面有光敏三极管，发光二极管和光敏三极管在同一个轴心上面，光敏三极管与数据传输接口相连。

所述PDA数据采集系统包括：主机、PDA采集系统数据输入/出端口；所述主机的数据输入/出端口与PDA采集系统数据输出/入端口相接。

本发明的工作原理如下：本发明所述一种振荡试验系统中的岩体裂隙产状识别系统首先进行井下钻孔，然后将井下钻孔图像识别定向系统深入钻孔中，通过带云台控制的摄像头发现岩体中的裂隙，然后利用电缆计数绞车系统中的光脉冲深度计数器测得裂隙的所在位置深度，再利用几何中三点确定一个面的基本原理，在发现裂隙的位置利用带云台控制的摄像头选择裂隙上的三个不同位置的点，通过电子指南针确定点位，同时通过电缆计数绞车确定点的位置深度，将数据传输给PDA数据采集系统，PDA数据采集系统计算出裂隙产状，为裂隙岩体中开展振荡试验确定渗透系数张量快速、准确的提供基本的地质信息。

有益效果：本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明能够与振荡试验系统中的压力和温度传感器集成工作，准确、快速的识别出岩体裂隙产状，直接为裂隙岩体中开展振荡试验确定渗透系数张量提供可靠的基本地质信息。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明井下钻孔图像识别定向系统确定裂隙产状原理示意图。

图3为本发明中的电缆计数绞车系统部分结构示意图。

图4为本发明中的电缆计数绞车系统部分结构示意图。

图5为电子指南针的工作原理电路图。

图6为摄像头的工作原理电路图。

图7为微型云台步进电机工作原理电路图。

具体实施方式：