钻孔电视成像仪.doc

武汉龙昊科技发展有限公司

LH系列光学钻孔电视成像仪

使用手册

仪器简介
工作原理
光学钻孔电视成像技术是采用圆锥形导向镜反射环状图像法拍摄，光学探头中的信号源发射的光信号经井壁反射后，被摄像头接受，并形成一个像点，摄像头旋转一周采集到环状的井壁图像。探头在钻孔内连续进行，便可拍摄到一系列的图像环，系统将这一系列的图像环按顺序拼接后，得到钻孔孔壁的连续图像。

主要特性
1. 采集方式：动态采集，图像实时显示
2. 存储方式：图像存贮器件为大容量CF卡，抗振性好
3. 传输方式：数据传输采用USB2.0接口，传输速度快
4. 主控系统：ARM+DSP内核，自成体系，无需外接电脑
5. 摄像单元：宽视角全景彩色摄像头，450Lines，0.1Lux，200万象素，可分辨0.1mm的裂缝
6. 显示单元：8.4英寸高亮度真彩液晶显示
7. 工作电源：内置高能镍氢电池，充满电可工作8小时
8. 电缆：石油测井电缆，标准配置100米，最长可达800米；
9. 主机尺寸：230mm×180mm×70mm；
10. 重量：主机2.6Kg，探头最大5Kg；

适用范围
主要适用于工程地质、水文地质、地质找矿、岩土工程、矿山等部门；适用于垂直孔、水平孔和倾斜孔（俯角、仰角），锚索（杆）孔、地质钻孔和混凝土钻孔等各类钻孔，可形成数字化钻孔岩芯，永久保存，特别适合于无法取得实际岩芯的破碎带地层；
（1） 用于工程水文地质：观测钻孔中地质体的各种特征及细微构造，如地层岩性、岩石结构、断层、裂隙、夹层、岩溶等，编录地质柱状图。
（2） 用于矿产地质：观测矿体矿脉厚度、倾向和倾角，钻孔自身的倾向和倾角；
（3） 用于煤矿等矿山：观测和定量分析煤层等矿体走向、厚度、倾向、倾角，层内夹矸及与顶板岩层的离层裂缝程度等；
（4） 用于混凝土：观察混凝土内空洞、裂隙、离析等缺陷的位置及程度；
（5） 用于管桩：观测桩内的各种异常和缺陷, 定量分析接头质量及破碎、断裂、裂隙的长度、宽度及走向等；
（6） 用于地下管道：观察管道内容物，定量分析管道裂隙及破碎、断裂位置、长度、宽度及走向等；
（7） 用于水井维修：检测井壁的裂隙、错位、井下落物、滤水管孔堵塞及流砂位置等情况。

仪器操作
1. 设备连接
整套设备的连接过程如下；
（1） 安装滑轮：将三角支架平稳安置在被测孔口上方，将带有深度计数器的滑轮安装在三角支架的固定座上。
（2） 连接探头：将线架上电缆线一端的8芯防水插头正确插入探头插座，并用专用扳手将插头紧固帽与探头固定紧密，根据孔口直径大小，选用合适的扶正器，安装在探头底部。
实地探测时，尤其是在探测有水的情况下，必须在探头的黑色密封圈上涂上一层防水硅胶进行密封，否则水会进入探头内毁坏探头。
（3） 连接主机：用9芯连接电缆将主机的“信号”接口与线架连接起来，用4芯连接线将滑轮上的深度计数器接口与主机的“深度”接口连接起来。
2. 设备调试
（1） 电子罗盘校准
正确连接仪器后，打开主机电源，此时探头内部的发光管亮，主机界面上显示：图像采集、图像浏览、格式化三个按钮，以及该仪器当前的电压值和储存空间。旋转按旋钮，选中“图像采集”按下按旋钮。此时主机屏幕上显示提示““电子罗盘工作可选，是否启动电子罗盘？”，选“是”，开始进行电子罗盘校准。
（1） 硬铁补偿
探头内水平安装了一个电子罗盘，用于检测探头在工作开始时的图像方位和探头工作过程中是否旋转。由于电子罗盘易受附近的磁性物质的干扰，通过硬铁补偿可以减小这种影响。启动硬铁补偿后要求在两分钟内将探头准确地水平旋转两周，然后在“停止”上按下光电旋纽，结束硬铁补偿过程。
在硬铁补偿过程中，启动后一定要将探头旋转两周，否则罗盘方位将不准确。

（2） 正北校正
正北校正的作用是将探头内电子罗盘的指北向与实际的地磁北重合，并以此作为电子罗盘的0度方向。正北校正时水平放置一个指南针，使探头外部标记与指南针北向一致。在硬铁补偿结束后，提示“是否进行正北校正？”，光标停在“校正”上，按下按旋钮，正北校正结束。
每次重新开机，如果启用电子罗盘，就必须严格对电子罗盘进行硬铁补偿和正北校正。

（2） 脉冲距离校准
电子罗盘校准后，进入到图像采集界面，该界面上显示当前探头采集到视频图像以及展开图，在视屏图像窗口下方有三个功能按钮：启动采集、采集回放、退出采集。
在“启动采集”上按下按旋钮，进入参数设置界面，界面上显示8个设置参数，其中中心点X、中心点Y、外径设置、内径设置，这几个参数在出厂时已经正确设置，请勿调整。而钻井编号、钻进直径和初始深度则根据实际情况设置。下面主要介绍脉冲距离的设置：脉冲距离为深度计数器相邻光脉冲之间的电缆长度，影响该值的外部要素为滑轮直径和电缆直径。校准方法为：假设一个脉冲距离d0，在电缆线上选取长度为L的一段做两个标记，当第一个标记到达滑轮处时，记下显示的深度值d1，当第二个标记到达滑轮处时，记下显示的深度值d2，则准确的d值为d=L*d0/(d2-d1)。设置时，设置时，实际设定值为输入值/1000。
3. 实施测试
采集参数正确设置后，在“开始”上按下光电旋纽，进入实时测试。在测试前要确定随后的图像是否保存，选“是”则结果实时保存到主机内的CF卡上，若选“否”，则随后的测试内容仅部分保存到内存中。
进入实时测试界面后，光标停在“停止采集”功能键上，实测时匀速下放探头，展开图自动拼接，图像自动向下延伸，图像右侧的数字表示图像当前拼接的深度，左下方显示的深度之表示探头当前所在的深度。探头要匀速下放，下放速度不易过快，每分钟3m左右比较合适。在检测过程中，可根据岩性的反光特性调节主机右侧的调光旋纽，使探头光强比较适中。

软件操作
软件的安装
本软件系统是绿色版本，所以无须安装，操作时只须双击Zktv.exe就进入到分析界面，简便而易于操作。
数据的传输

数据的分析
1、 打开数据
单击图标，出现如图所示的对话框，

选择需要打开的数据文件，单击“打开”，数据打开后，在右侧钻孔信息栏中会显示此钻孔的信息，包括钻孔号、起始深度、起始高程、总页数、当前页，同时在窗口下方的岩芯属性表中显示已经编录的岩芯的描述信息。

2、 分析数据
在工具栏上方主要有四个数据分析图标，分别是“岩心描述”、“距离”、“角度”、“面积”。
1、 测量裂缝宽度
按下图标，在裂缝的一侧单击鼠标左键，沿裂缝方向拖动鼠标到裂缝另一侧再单击左键，此命令完成，将鼠标放到此裂缝线上，两点间的“水平距离”“垂直距离”“水平距离”就会显示出来。
2、 测量裂缝的角度
单击图标，将鼠标左键停在裂缝的最高点，按下鼠标左键，拖动鼠标到裂缝的最低点，按下左键，然后沿着水平方向拖动鼠标再按下左键，此时将鼠标放到这条线上就会显示出其角度值。
3、测量破损的面积
单击图标，沿着破损的外缘单击并拖动鼠标，使之形成一个闭合的多边形，再将鼠标放到此多边形上，就能显示出此多边形的面积。
4、 添加岩心描述
单击图标，在需要进行描述的位置单击鼠标，就可以在工具栏右下方的“描述内容”框中输入所要描述的内容，内容描述完后单击“添加”，描述内容就进入到岩心描述栏中，如若不满意，可进行编辑和删除。
3、 保存数据
数据分析完成后，直接单击图标，数据就保存完成。

打印设置与输出
1. 打印设置
打印设置包括设置以下内容：页眉、页脚、页面与打印机设置、页码设置和打印范围设置等。这里页眉、页脚、页面和页码可根据需要自行设置，这里主要讲打印机设置和打印范围。
打印机设置：在设置前，首先选取合适的打印机，打印机可分为真实存在的物理打印机和软件中安装的虚拟打印机，虚拟打印机为PrimoPDF虚拟打印机，在仪器自带的光盘中，我们为您提供该打印机的安装程序。你只需要将此打印机安装到您的电脑中即可。如下图（1），选取的打印机为PrimoPDF虚拟打印机.打印机设置结束返回后，在图（2）中显示页面信息和打印机信息，显示的页面信息包括纸张大小和页边距，其中页边距可以直接修改；

（1） （2）
自定义页面打印机设置
在本系统中，不仅支持标准页面图像打印输出（如A3、A4等），而且支持自定义页面打印输出。由于一般的激光打印机只能打印小于A4幅面的纸张，因此对于大幅面的图像输出，打印机最好选用PrimoPDF打印机。理论上，PrimoPDF打印机支持的最大幅面可达到宽（25.4~5080mm），高（25.4~5080mm），实际上幅面的大小还受限于PC机的内存大小。
在对页面进行自定义设置时，在图7-2中点击打印机“属性”，在属性页内点击“高级”，在PrimoPDF高级选项页中，在“纸张/输出”项的纸张规格下拉菜单中选自定义页面大小”，点击“编辑自定义页面大小”，在“自定义页面大小尺寸”中输入页面的宽度和高度，在“单位”中选“毫米”，其他保持缺省设置。设置好后一路点确定返回。在页面信息的纸张大小编辑框中显示所设定的页面和尺寸，若显示的尺寸大小与设定的不一致，则重复自定义页面设置过程。

2. 打印输出
（1） 输出纸张
打印时选取物理打印机，根据需要打印的内容设置打印参数，直接打印即可。
（2）输出到PDF文档
打印时若选取PDF虚拟打印机，则在打印过程中会弹出如下图所示的对话框

此时指定一个路径并给它一个文件名，图像就会自动转换成PDF格式的文件并以这个文件名保存在所指定的路径里。

常见故障分析
常见故障包括接插件接头处接触不良或断开，仪器故障和软件故障。下面列出了部分接口的连接方法，检测系统可能出现的故障（检测不到视频信号、图像不拼接、图像扭曲变形、图像未正常保存、开机白屏花屏和供电不足等）及分析软件可能出现的故障（驱动程序安装不正常、打印机参数不一致和机内软件与应用软件不一致等）。
检测系统故障
（1） 检测不到视频信号
主要症状：按“图像采集”功能项时提示检测不到视频信号。
解决方法：首先检查主机与线架、线架与探头之间的连接线是否正常，连接是否可靠，若确定连接线与连接方式均正确，则将探头从连接线上松下来，检查探头上的9芯插头是否松动，若插头松动，则可能是探头内部的连接线出现了故障，此时请立即与我们联系，将探头返回维修。
为防止出现探头内的连接线扭断故障，请在将探头与线架连接头紧固时，单独安排一个人握住与电缆固化在一起的连接头，使其不转动。

（2） 图像不拼接
造成图像不拼接的原因可能主要有两种，一是深度计数器不正常工作，另一种是深度计数器工作正常，但在刚启动图像采集时起始两帧图像完全相同，图像不拼接。
对于第一种情况，主要症状为：探头在沿深度计数滑轮往下放，监视窗口图像正常，但深度值不变。
解决方法：检查计数器的连接线是否与主机正确连接、连接线是否完好无损，若连接线和连接方式均完好正确，则打开深度计数滑轮侧面的防护罩，检查深度计数器是否与滑轮的中心轴紧密固定。若故障仍无法解决，请与我们联系。
对于第二种情况，在孔口内侧壁放置一段钢卷尺，其长度以能在监视窗口内观察到该物体为准，然后重新启动图像采集，图像就可以正常拼接。
（3） 图像扭曲变形
造成图像扭曲变形的主要原因是探头在孔中不居中。解决方法是在探头顶端安装一个与孔径相称的扶正器，在扶正器的作用下使得探头居中。探头不居中还会引起图像上光线不均匀，与探头距离近的光线强，距离远的光线弱。
（4） 图像未正常保存
主要症状：在启动图像采集，系统提示是否保存时，选取了“是”，但采集结束后发现图像并未保存。原因主要为：在利用旋钮转动来选择某一项时，旋钮未旋转到位便下按确认，看着是选中了该项，但实际上在下按确认时，选择光标已不在该项上，造成误选取。
解决方法： 在旋转旋钮进行选取时，操作慢一些，选好后，松开手，使旋钮处于正确位置，然后再下按确认。为彻底解决此问题，在新版仪器内软件中，将是否保存选项调整到了参数设置中，设置项为：图像保存。
（5） 开机白屏、花屏
主要症状：打开仪器电源，显示屏泛白或花屏，不能正常显示。
解决方法：出现此类问题，可能是仪器的显示屏故障或主板故障，请立即返回维修。
（6） 供电不足
仪器内带可充电电池，正常情况下充满电时显示电压在13.5V左右，正常工作电压在11.8V以上。对于大直径的钻孔（150mm以上），要获得较好的效果，需要充足的电压以保证光源充足，因此开始检测时要求电压在12.6V以上，否则请通过充电器外接220V交流工作。对于小直径的钻孔，当机内电源电压不足时可通过电瓶夹外接12V蓄电池工作，或通过充电器外接220V交流工作。

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