[发明专利]一种快速定位含水层的钻孔电视流速流向测量仪器及方法

权利要求书

1.一种快速定位含水层的钻孔电视流速流向测量仪器，其特征在于，包括测量探头(1)、信号传输模块和计算机(4)；

测量探头(1)内设置有模拟鱼眼摄像头(12)、电解电极(14)和工业相机(23)，以及与工业相机(23)配合使用的变焦工业镜头(19)；

电解电极(14)用于电解地下水；

模拟鱼眼摄像头(12)用于采集钻孔内的图像信息，并采集电解电极(14)电解地下水产生的气泡的图像信息，模拟鱼眼摄像头(12)将图像信息通过信号传输模块传输给计算机(4)；计算机(4)对模拟鱼眼摄像头(12)采集的图像进行显示，以进行孔壁的电视成像测井，并显示气泡运动轨迹；

工业相机(23)，当电解电极(14)电解地下水产生的气泡运动轨迹不垂直向上时，工业相机(23)采集钻孔内的图像，并将图像信息通过信号传输模块传输给计算机(4)；计算机(4)根据工业相机(23)采集的图像计算地下水的流速和流向。

2.根据权利要求1所述的快速定位含水层的钻孔电视流速流向测量仪器，其特征在于，测量探头(1)内还设置有温度压力传感器(10)；当电解电极(14)电解地下水产生的气泡运动轨迹不再垂直向上时，温度压力传感器(10)采集钻孔内的温度和压力信息，并将温度和压力信息通过信号传输模块传输给计算机(4)。

3.根据权利要求1所述的快速定位含水层的钻孔电视流速流向测量仪器，其特征在于，测量探头(1)内还设置有三姿传感器，当电解电极(14)电解地下水产生的气泡运动轨迹不再垂直向上时，三姿传感器采集测量探头(1)的三姿信息，并将三姿信息传输给计算机(4)；计算机(4)在获得测量探头(1)的三姿信息后对工业相机(23)采集的图像进行标定，并计算地下水的流速和流向。

4.根据权利要求1所述的快速定位含水层的钻孔电视流速流向测量仪器，其特征在于，测量探头(1)包括测量探头下部(7)和测量探头上部(9)，以及用于连接测量探头下部(7)和测量探头上部(9)的连接管(8)；

测量探头下部(7)包括下部壳体，下部壳体内设置模拟鱼眼摄像头(12)和位于模拟鱼眼摄像头(12)上方的光源(15)，模拟鱼眼摄像头(12)的镜头朝上；下部壳体的顶部设置有第一玻璃片(16)和电解电极(14)，电解电极(14)伸出下部壳体外；

测量探头上部(9)包括上部壳体，上部壳体底部设置有与第一玻璃片(16)相对的第二玻璃片(18)；上部壳体内设置有工业相机(23)以与工业相机(23)配合使用的变焦工业镜头(19)。

5.根据权利要求4所述的快速定位含水层的钻孔电视流速流向测量仪器，其特征在于，上部壳体内还设置有用于调节变焦工业镜头(19)的镜头放大倍率的聚焦控制圈(20)、变焦控制圈(21)和光圈控制圈(22)。

6.根据权利要求5所述的快速定位含水层的钻孔电视流速流向测量仪器，其特征在于，上部壳体内还设置有用于控制调节聚焦控制圈(20)、变焦控制圈(21)和光圈控制圈(22)的三级伺服控制电机(24)。

7.根据权利要求1所述的快速定位含水层的钻孔电视流速流向测量仪器，其特征在于，信号传输模块包括信号控制转换盒(3)、485模拟信号转光电路模块(25)、485信号转换控制板(11)、千兆网转光电路模块(26)和信号传输线缆(2)；

模拟鱼眼摄像头(12)采集的图像的485电信号通过485信号转换控制板(11)传输给485模拟信号转光电路模块(25)，并由485模拟信号转光电路模块(25)转换成光信号；转换成的光信号通过信号传输线缆(2)传输给信号转换控制盒(3)，信号转换控制盒(3)将光信号转换成485电信号并传输给计算机(4)；

工业相机(23)采集的数字图像信号通过千兆网转光电路模块(26)转换成光信号，并通过信号传输线缆(2)传输给信号控制转换盒(3)，信号控制转换盒(3)再将光信号转换成千兆网信号传输给计算机(4)。