四驱斜孔摄像系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于斜孔摄像测量的系统，属于工程探测装置技术领域。
【背景技术】
[0002]在矿山井下或者工程施工领域，由于地形复杂，能见度低，为了确保工程人员的安全作业，不能直接派遣工程人员直接深入地下复杂情况，如果不能探测到真实的地形情况，不利于后期的工程操作以及科学研究。
[0003]另外，现有的视频采集车由车体、设置在车体前端的摄像头组成。存在的主要问题是；斜孔倾斜角度或深度过大时，车体仅通过底部的轮子支撑，爬坡能力不足，下行时容易打滑，采集的数据不准确。
【发明内容】
[0004]本发明旨在提供一种四驱斜孔摄像系统，提高视频采集车的爬坡能力，以满足深度较大、倾斜角度较大的孔内探测，并完善相应的控制系统，确保数据采集的真实性和准确性。
[0005]为此，本发明所采用的技术方案为:一种四驱斜孔摄像系统，包括斜孔摄像车、控制终端、高清摄像头和地面控制盒；所述高清摄像头安装在斜孔摄像车的前端，其特征在于:
[0006]所述斜孔摄像车包括车体(1)、前车轮轴(7)、后车轮轴(8)、井壁支撑装置和置于车体⑴内的驱动电机(9)和步进驱动单元，所述驱动电机(9)设置有前、后输出端，前输出端通过蜗轮蜗杆机构带动前车轮轴(7)转动，后输出端通过蜗轮蜗杆机构带动后车轮轴(8)转动，所述井壁支撑装置包括设置在车体(1)顶壁外的支撑滚轮(3)和支撑杆(4)，以及设置在车体(1)内的弹性支撑组件￠)，所述支撑滚轮(3)安装在支撑杆(4)的顶部并能灵活转动，支撑杆(4)的下端伸入车体(1)内与弹性支撑组件(6)相连，所述井壁支撑装置受外力作用能向下收缩，并能在弹性支撑组件(6)的作用下自动回位；
[0007]所述斜孔摄像车通过步进驱动单元控制运行，所述地面控制盒数据传输端连接高清摄像头数据传输端，所述地面控制盒采集高清摄像头的图像数据，所述地面控制盒控制信号传输端连接斜孔摄像车步进驱动单元控制信号端，所述地面控制盒指令传输端连接控制终端指令发送端。
[0008]优选为，所述井壁支撑装置共两个，且前后间隔设置；两个井壁支撑装置前后间隔设置，为四驱斜孔摄像系统增加了两个支撑点，进一步提高了爬坡能力，并保持前后平衡。
[0009]进一步，所述弹性支撑组件(6)包括弹簧外罩(61)、弹簧底座(64)，以及设置在弹簧外罩￠1)内的支撑杆限位螺母￠2)和圆柱螺旋弹簧(63)，所述弹簧外罩￠1)的顶部通过螺丝固定在车体(1)的顶壁上，圆柱螺旋弹簧￠3)的上端与支撑杆限位螺母￠2)固定相连，圆柱螺旋弹簧￠3)的下端与弹簧底座￠4)固定相连；所述支撑杆(4)中部为矩形横截面段(41)，下部为外螺纹杆(42)，矩形横截面段(41)插在车体(1)顶壁上对应设置的矩形孔中，外螺纹杆(42)穿过弹簧外罩(61)后伸入支撑杆限位螺母(62)的螺孔内与支撑杆限位螺母(62)螺纹相连。弹性支撑组件结构简单、设计巧妙、占用空间小，不增加车体外廓尺寸，能满足孔径较小的斜孔探测。
[0010]所述圆柱螺旋弹簧￠3)上端设置有带螺孔的圆环件(65)，支撑杆限位螺母(62)的下端伸入圆环件￠5)的螺孔内与圆环件￠5)螺纹相连，从而实现了支撑杆限位螺母
(62)与圆柱螺旋弹簧￠3)的固定相连。支撑杆限位螺母的上端通过内螺纹与支撑杆相连，下端通过外螺纹与圆环件相连，再通过元换件与圆柱螺旋弹簧相连，保证零件之间连接的稳固可靠。
[0011]所述支撑杆(4)、支撑滚轮(3)、支撑杆限位螺母￠2)均采用尼龙制成，减轻重量，提尚耐磨性。
[0012]本发明的有益效果是:在斜孔摄像车的车体顶部增加能自动伸缩的井壁支撑装置，作为车体与孔壁的接触点；并采用四驱结构，共同提高斜孔摄像车的爬坡能力。当斜孔摄像车在斜孔内向上爬行时，车体自身的车轮和增设的井壁支撑装置，从车体的两侧下方对车体提供支撑，避免车体因爬坡能力不足而停止不前或向下滑落；当斜孔摄像车在斜孔内下行时，井壁支撑装置可增加摩擦力，防止打滑确保；同时，井壁支撑装置能自动伸缩，以适用不同的斜孔使用需求，通用性好，且采集数据的准确、真实；并改进控制系统，确保系统的正常运行。
【附图说明】
[0013]图1是发明的总体组成框图；
[0014]图2是本发明中斜孔摄像车的爆炸图；
[0015]图3是斜孔摄像车在斜孔内的状态图；
[0016]图4是本发明斜孔摄像车电路不意图；
[0017]图5是本发明地面控制盒电路示意图；
[0018]图6是本发明斜孔摄像车步进驱动电路示意图；
[0019]图7-9是本发明深度信号采集电路示意图；
[0020]图10是本发明斜孔摄像车稳压电路示意图；
[0021]图11是本发明斜孔摄像车数据传输电路示意图；
[0022]图12是本发明斜孔摄像车显不灯电路不意图；
[0023]图13是本发明地面控制盒控制方向电路示意图；
[0024]图14是本发明地面控制盒方向指示灯电路示意图；
[0025]图15是本发明视频显不控制电路不意图；
[0026]图16是本发明视频字符叠加电路示意图；
[0027]图17是本发明地面控制盒数据传输电路示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明:
[0029]如图1所示，一种四驱斜孔摄像系统，主要由斜孔摄像车、控制终端、高清摄像头和地面控制盒几大部分组成。其中，高清摄像头安装在斜孔摄像车的前端。斜孔摄像车内设置有步进驱动单元，通过步进驱动单元控制斜孔摄像车的运行，地面控制盒数据传输端连接高清摄像头数据传输端，地面控制盒采集高清摄像头的图像数据，地面控制盒控制信号传输端连接斜孔摄像车步进驱动单元控制信号端，地面控制盒指令传输端连接控制终端指令发送端。
[0030]如图2所示，斜孔摄像车包括车体1、前车轮轴7、后车轮轴8、井壁支撑装置和置于车体1内的驱动电机9。驱动电机9设置有前、后输出端，前输出端通过一组蜗轮蜗杆机构带动前车轮轴7转动，后输出端通过另外一组蜗轮蜗杆机构带动后车轮轴8转动。每组蜗轮蜗杆机构均由蜗轮10和蜗杆11组成。车体1由底板和外壳组成。
[0031]高清摄像头2安装在车体1的前端，是视频采集车必不可少的组成部分。高清摄像头2通过摄像头支架5安装在车体1的前端，当然也可以采用其它安装结构。
[0032]井壁支撑装置主要由支撑滚轮3、支撑杆4、弹性支撑组件6组成。其中，支撑滚轮3和支撑杆4设置在车体1顶壁外，弹性支撑组件6设置在车体1内。支撑滚轮3安装在支撑杆4的顶部并能灵活转动，支撑杆4的下端伸入车体1内与弹性支撑组件6相连，井壁支撑装置受外力作用能向下收缩，并能在弹性支撑组件6的作用下自动回位。最好是，井壁支撑装置共两个，且前后间隔设置。
[0033]另外，弹性支撑组件6主要由弹簧外罩61、支撑杆限位螺母62、圆柱螺旋弹簧63、弹簧底座64组成。其中，支撑杆限位螺母62和圆柱螺旋弹簧63设置在弹簧外罩61内，弹簧外罩61的顶部通过四颗呈圆周均布的螺丝固定在车体1的顶壁上，但不限于四颗。
[0034]圆柱螺旋弹簧63的上端与支撑杆限位螺母62固定相连，圆柱螺旋弹簧63的下端与弹簧底座64固定相连。可以是，圆柱螺旋弹簧63上端设置有带螺孔的圆环件65，支撑杆限位螺母62的下端伸入圆环件65的螺孔内与圆环件65螺纹相连，从而实现了支撑杆限位螺母62与圆柱螺旋弹簧63的固定相连。也可以是，圆柱螺旋弹簧63的上端套在支撑杆限位螺母62的下端外，两者过盈配合实现固定连接。弹簧底座64作为弹性支撑组件6的支撑座，搁置在车体1内的适当的平台上即可。
[0035]支撑杆4中部为矩形横截面段41，下部为外螺纹杆42，矩形横截面段41插在车体1顶壁上对应设置的矩形孔中，外螺纹杆42穿过弹簧外罩61后伸入支撑杆限位螺母62的螺孔内与支撑杆限位螺母62螺纹相连。矩形横截面段41与车体1顶壁上的矩形孔对应设置，防止支撑杆4相对车体1转动。最好是，支撑杆4、支撑滚轮3、支撑杆限位螺母62均采用尼龙制成。
[0036]斜孔截面有大有小，当井壁空间由大变小时，支撑滚轮3受压力，连同支撑杆4、支撑杆限位螺母62—起向下移动并压缩圆柱螺旋弹簧63 ;当井壁空间由小变大时，圆柱螺旋弹簧63的回复力推动支撑滚轮3、支撑杆4、支撑杆限位螺母62 —起向上移动，当支撑杆限位螺母62的顶端抵在车体1的顶壁上时，无法继续向上移动，从而进行行程限位。井壁支撑装置的上