[发明专利]一种地下空间三维信息的测量装置及其探测方法

摘要

本发明公开了一种地下空间三维信息的测量装置及其探测方法，其包括传感器系统、动力系统、外壳保护系统和传导系统；外壳保护系统包括密封的上部金属外壳和下部金属外壳两个组成部分；动力系统包括马达、信号发射器、磁力计、陀螺仪和电路板；传感器系统包括超声波传感器、温度传感器和视频传感器；传导系统包括金属插针、齿轮和上部连接起吊电缆的上端帽；金属插针设置在金属外壳的顶端。它可以实现高温高压状态下地下洞室三维形状的监测，所得的腔体形状信息对地下结构稳定性评价具有重要意义。本探测方法借助本探测装置完成，其方法操作简便，能在高温高压状态下有效地探测地下溶洞的三维空间信息。

主权项

一种地下空间三维信息的测量装置，其特征在于：其包括传感器系统、动力系统、外壳保护系统和传导系统；所述外壳保护系统包括密封的上部金属外壳（3‑1）和下部金属外壳（3‑9）两个组成部分，上、下两部分外壳中间通过传力轴承（3‑2）连接，所述传力轴承（3‑2）的内部设置导线通道（3‑3）；所述下部外壳的下部中间位置开口布设用于平衡所述测量装置内外的压力差的补偿器（3‑5）；所述上部金属外壳（3‑1）的上部从下至上依次设有设置有动力系统中的马达（2‑1）、信号发射器（2‑2）、磁力计（2‑3）、陀螺仪（2‑4）和电路板（2‑5）；下部外壳（3‑2）的下部设置触地防护端头（3‑8）；所述动力系统具体包括连接传力轴承（3‑2）的马达（2‑1）、用来发射超声波传感器信号的信号发射器（2‑2）、用来实现整个装置的寻北功能的磁力计（2‑3）、用来控制下部外壳转动的陀螺仪（2‑4）和用于控制所述测量装置的工作状态的电路板（2‑5）；所述传感器系统包括设置于下部外壳内的用于发射和接收超声波信号的超声波传感器（1‑1）、用于监测装置所处环境的温度传感器（1‑2）和视频传感器（1‑3）；所述传导系统包括用于实现本测量装置内部与外部连接的金属插针（4‑1）、用于实现金属插针（4‑1）、电路板（2‑5）以及所述传感器连接的导线（4‑2）、齿轮（4‑3）和上部连接起吊电缆的上端帽（4‑4）；所述金属插针（4‑1）设置在上部金属外壳（3‑1）的顶端；所述齿轮（4‑3）设置在马达（2‑1）的出力端，同时连接传力轴承（3‑2），马达（2‑1）工作后带动齿轮（4‑3）和传力轴承（3‑2）转动，实现下部金属外壳（3‑9）的360度转动；所述上端帽（4‑4）下部连接上部金属外壳（3‑1）的上端。