一种地下大型水平溶腔的探测装置

摘要

一种地下大型水平溶腔的探测装置，属于地下深部特殊空间探测利用范畴。其特征在于该试验装置由驱动螺旋桨、右转螺旋桨、驱动电机、右转电机、电池组、控制器、电子罗盘、3D声纳成像仪、光电转换接口、拖缆、左转电机和左转螺旋桨组成。本发明利用新研制的在水中可自行运移的地下大型水平溶腔探测装置，对废弃水平型盐岩溶腔进行形状与尺寸的全息测量，克服了现有探测装置尺寸大、不能进行水平溶腔测量的缺点与不足，对地下数千米深处以浅的所有充水空间均可进行实时在线探测。

主权项

一种地下大型水平溶腔探测装置，其特征在于是一种根据3D声纳成像、地磁场探测、光纤传导和自适应控制技术设计的、能够边运移边探测、实时调整姿态、在地下深部废弃水平盐岩溶腔溶液中测量盐岩溶腔的几何特征并将测量信息及时反馈地面的自动控制前行的探测装置，该探测装置由驱动螺旋桨(1)、右转螺旋桨(2)、驱动电机(3)、右转电机(4)、电池组(5)、控制器(6)、电子罗盘(7)、3D声纳成像仪(8)、光电转换接口(9)、拖缆(10)、左转电机(11)和左转螺旋桨(12)组成；驱动电机(3)、右转电机(4)、电池组(5)、控制器(6)、电子罗盘(7)、3D声呐成像仪(8)、光电转换接口(9)、左转电机(11)的主体都置于密闭耐压探测装置内部；3D声纳成像仪的探测头置于探测装置的前部；拖缆(10)外挂于探测装置重心铅垂线方向底部；驱动螺旋桨(1)、右转螺旋桨(2)和左转螺旋桨(12)置于探测装置尾部；驱动螺旋桨(1)由驱动电机(3)驱动，右转螺旋桨(2)由右转电机(4)驱动，左转螺旋桨(12)由左转电机(11)驱动，驱动电机(3)、右转电机(4)和左转电机(11)由电池组(5)供电；驱动电机(3)驱动探测装置向前运动，在探测装置前行的过程中，3D声纳成像仪(8)采集地下大型水平溶腔的地理信息，通过光电转换接口(9)和通讯光纤传至地面监控系统(13)，在显示屏上实时显示地下大型水平溶腔的三维形貌，同时电子罗盘(7)实时检测探测装置的航向角，通过光电转换接口(9)和通讯光纤传至地面监控系统(13)，经处理后向控制器(6)发送控制信号，控制右转电机(4)或左转电机(11)，及时调整姿态，使探测装置按照预定轨迹运动；控制器(6)由C8051F020单片机、RS485模块、光耦隔离及功率放大模块、电池组电量监测模块组成，主要完成信号的采集处理，产生电机的驱动信号，并监测电池组(5)的电量；光电转换接口(9)采用NWF201，实现一路RS232或RS485信号转换，通过光纤进行长距离传输，其所述的探测装置可通过直径大于150mm的垂直井筒并下放至2000～3000m深的地下水平型溶腔中，并在充满水的溶腔溶液中边运移边对径向尺寸小于150m溶腔的地貌特征与相关几何参数进行探测。