[发明专利]一种用于勘探溶洞内部结构的探测装置及其勘探方法

权利要求书

1.一种用于勘探溶洞内部结构的探测装置，包括第一防护罩(2)、第二防护罩(3)、第三防护罩(5)和测试电缆，第一防护罩(2)通过第二防护罩(3)与第三防护罩(5)连接，测试电缆设置于第一防护罩(2)的顶部，其特征在于：所述第一防护罩(2)的内部设置有动力装置(7)和信号转换装置(6)；

所述第二防护罩(3)的内部设置有旋转摄像头(8)、激光头(9)和第一照明装置，可旋转摄像头(8)水平放置，所述激光头(9)位于旋转摄像头(8)的镜头下方，激光头(9)与旋转摄像头(8)固定连接，定义激光头(9)与旋转摄像头(8)之间的距离为L2，3cm≤L2≤20cm，激光头(9)与竖直方向之间的夹角α为40°～70°；可旋转摄像头(8)与第一照明装置固定连接，旋转摄像头(8)与动力装置(7)、信号转换装置(6)电连接；

所述第三防护罩(5)的内部设置水平设置有第二照明装置，第二照明装置的底部纵向设置有用于探测深度的深度摄像头(11)。

2.如权利要求1所述的用于勘探溶洞内部结构的探测装置，其特征在于：所述第一照明装置包括第一电路板(4)和若干第一LED灯，第一电路板(4)竖直设置于第二防护罩(3)的内部，所述若干第一LED灯均位于第一电路板(4)的一侧，若干第一LED灯均与第一电路板(4)电连接；所述旋转摄像头(8)的镜头与若干第一LED灯同侧设置。

3.如权利要求1所述的用于勘探溶洞内部结构的探测装置，其特征在于：所述第二照明装置包括第二电路板(10)和若干第二LED灯，第二电路板(10)水平设置于第三防护罩(5)的内部，若干第二LED灯均位于电路板的下表面，若干第二LED灯均与第二电路板(10)电连接，所述深度摄像头(11)位于第二电路板(10)的底部。

4.如权利要求1所述的用于勘探溶洞内部结构的探测装置，其特征在于：所述L2为6cm。

5.如权利要求1所述的用于勘探溶洞内部结构的探测装置，其特征在于：所述第二防护罩(3)、第三防护罩(5)均采用透明材料制成。

6.如权利要求1所述的用于勘探溶洞内部结构的探测装置，其特征在于：所述α为60°。

7.如权利要求1所述的用于勘探溶洞内部结构的探测装置，其特征在于：所述旋转摄像头(8)的视角为120°～160°。

8.一种基于如权利要求1～7中任一项所述的用于勘探溶洞内部结构的探测装置的勘探方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将探测装置放入待测钻孔内，通过深度摄像头(11)拍摄钻孔底部的图像，根据钻孔底部的图像判断钻孔内是否为溶洞，若是，转入步骤B；若否，停止勘探；

B、将测试电缆放入待探测的溶洞洞口，调整测试电缆进入洞口的长度为h1，10cm≤h1≤30cm，选择溶洞内的任意一个溶洞壁作为待测溶洞壁(12)，通过激光灯在待测溶洞壁(12)上投点，将该投点作为待测点；通过旋转摄像头(8)拍摄待测点所在平面的图像，作为待测图像；

C、确定摄像头中心在图像上的投影点，作为参考点，计算参考点与待测点之间的距离；将参考点与待测点之间的距离定义为L1，将横向摄像头的中心与待测点所在的平面之间的距离定义为L3；

根据公式(L1+L2)/L3＝cotβ，β＝α，可知cotβ＝cotα，L3＝(L1+L2)/cotα；

D、调整测试电缆进入洞口的长度至h2，5cm≤h2-h1≤10cm，h2＜(溶洞深度-探测装置深度)，重复执行步骤B～C，直至确定溶洞内的全景。