[发明专利]钻孔孔壁三维几何形态测量系统及方法

说明书

本发明公开一种钻孔孔壁三维几何形态测量系统及方法，所述系统构造有升降装置、测量装置及上位机；所述升降装置构造为调制所述测量装置的水平高度；所述测量装置构造为在当前所述水平高度获取钻孔孔壁的一孔壁成像点对应的至少两个孔壁投影点；所述上位机配置为创建所述测量装置的第一极坐标系，根据所述测量装置的参数及至少两个所述孔壁投影点解算所述孔壁成像点在所述第一极坐标系的第一空间位置；所述上位机配置有创建钻孔孔壁的第二极坐标，根据所述测量装置与钻孔空间的位置关系建立所述第一极坐标及第二极坐标的坐标转换关系，根据所述第一空间位置及坐标转换关系，获取孔壁成像点在所述第二极坐标中的第二空间位置，根据至少两个连续所述水平高度的所述孔壁成像点的所述第二空间位置获取钻孔孔壁全部或部分的三维几何形态。

技术领域

本发明涉及地质测量技术领域，具体而言，涉及一种钻孔孔壁三维几何形态测量系统及方法。

背景技术

随着经济及国防建设的开展，大型基础设施工程陆续展开，尤其涉及水电开发、交通运输、能源储存、资源开采、核废料贮存以及重要国防工事等领域，这些重大工程绝大多数都以岩体为建设基础，本领域技术人员技术人员不可避免地涉及到对岩体结构、地应力等问题的关注。

岩体结构由结构面和结构体两个基本单元组成，结构面和结构体的形状、规模、性质及其组合方式、连接特性决定有岩体内在特征，通常根据岩体的地质类别、完整性和结构面的类型、级别、组合、发育程度等，将岩体划分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构等。探测岩体结构类型，对判定在工程荷载作用下岩体的稳定性有重要意义，有关结构面的研究一直是国内外岩体力学与工程地质领域所关注的重要方向。

地应力是由于岩石形变而引起的介质内部单位面积上的作用力，是岩体的基本赋存环境之一，主要由自重应力、构造应力等组成。地应力的存在影响着岩体的承载能力、变形、破坏机制等，测量岩体中的地应力对地质构造研究、地震预报和矿山、水利、国防等工程中有关问题的解决具有理论和实际意义，是地质力学研究的重要内容之一。

发明内容

基于此，本发明实施例一方面公开一种钻孔孔壁三维几何形态测量系统。所述系统构造有升降装置、测量装置及上位机；所述升降装置构造为调制所述测量装置的水平高度；所述测量装置构造为在当前所述水平高度获取钻孔孔壁的一孔壁成像点对应的至少两个孔壁投影点；所述上位机配置为创建所述测量装置的第一极坐标系，根据所述测量装置的参数及至少两个所述孔壁投影点解算所述孔壁成像点在所述第一极坐标系的第一空间位置；所述上位机配置有创建钻孔孔壁的第二极坐标，根据所述测量装置与钻孔空间的位置关系建立所述第一极坐标及第二极坐标的坐标转换关系，根据所述第一空间位置及坐标转换关系，获取孔壁成像点在所述第二极坐标中的第二空间位置，根据至少两个连续所述水平高度的所述孔壁成像点的所述第二空间位置获取钻孔孔壁全部或部分的三维几何形态。

本发明实施例再一方面公开一种钻孔孔壁三维几何形态测量方法，所述方法应用所述的钻孔孔壁三维几何形态测量系统，所述方法包括：所述测量装置获取钻孔孔壁在当前所述水平高度的孔壁投影点；所述升降装置调制所述测量装置的水平高度；所述系统构造有升降装置、测量装置及上位机；所述上位机配置为创建所述测量装置的第一极坐标系，根据所述测量装置的参数及至少两个所述孔壁投影点解算所述孔壁成像点在所述第一极坐标系的第一空间位置；所述上位机配置有创建钻孔孔壁的第二极坐标，根据所述测量装置与钻孔空间的位置关系建立所述第一极坐标及第二极坐标的坐标转换关系，根据所述第一空间位置及坐标转换关系，获取孔壁成像点在所述第二极坐标中的第二空间位置，根据至少两个连续所述水平高度的所述孔壁成像点的所述第二空间位置获取钻孔孔壁全部或部分的三维几何形态。针对上述方案，本发明通过以下参照附图对公开的示例性实施例作详细描述，亦使本发明实施例的其它特征及其优点清楚。

附图说明