[0001] 本申请涉及地质勘探技术领域，具体而言，涉及一种探测装置。

[0002] 诸如凿岩台车，凿岩钻机等设备在工作时，需要在待作业区域利用钻杆等零部件对地层进行钻孔作业，以便后续向钻孔中放入炸药进行爆破，或是对钻孔进行地质勘探等工作。但由于钻孔深度可达20m以上，用户难以了解钻孔所在地层的地质构造，钻孔壁面裂缝等信息，容易因对钻孔的构造不熟悉而导致出现爆破效果不佳，勘探进程受阻等问题。

[0003] 相关技术中，一些探测装置通过实时数据传输的方式，在探测装置进入钻孔的过程中传输诸如孔壁裂缝，钻孔所在地层的构造等探测数据。但这些数据往往即取即用，对探测数据的利用往往不够充分，因而在后续工作中仍存在对钻孔内部情况了解不充足导致施工进程受阻的问题。

[0056] 下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

[0057] 另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关本申请相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0058] 需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

[0059] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

[0060] 参考图1至图17，本申请的一些实施例提供的一种探测装置100，包括：探测头101、数据接口102、壳体103、第一端子106、第二端子107、充电接口108。

[0061] 探测头101用于采集探测数据。数据接口102用于传输探测数据。壳体103用于固定数据接口102。

[0062] 探测头101设置于壳体103的前端，在壳体103被外部诸如凿岩钻孔设备200等机器设备驱动而推入钻孔内后，使探测头101能够在钻孔各深度位置处采集探测数据。壳体103的后端形成有用于使探测装置100结合至一个钻杆201的安装接口，也即探测装置100能够通过安装接口连接至凿岩钻孔设备200的钻杆201，从而在钻杆201的驱动下推入钻孔内。

[0063] 考虑到凿岩钻孔设备200的钻杆201端部一般具有用于连接钻头的外螺纹，因此，参考图3，安装接口可被构造为设于壳体103后端的开孔103a，并在开孔103a内设置内螺纹103b，以便将探测装置100整体通过螺纹连接的方式结合至钻杆201一端。

[0064] 也可将安装接口构造为采用卡口连接，铆接，焊接，过盈配合等方式固定到诸如凿岩钻孔设备200等能够驱动探测装置100在钻孔内移动的外部设备上，以通过这些外部设备来驱动探测装置100移动。本发明创造中示意的内螺纹103b应视为对壳体103与外部设备连接方式的举例说明，而不应视作壳体103仅能通过内螺纹103b可拆卸地固定连接至外部设备。

[0065] 对应的，凿岩钻孔设备200应视为对驱动探测装置100在钻孔内移动的外部设备的举例说明，而不应视作探测装置100仅可与凿岩钻孔设备200配合来完成探测工作。

[0066] 数据接口102设置在探测头101和安装接口之间，从而在探测装置100离开钻孔后，使外部能够接收探测数据的终端设备可从数据接口102处调取探测数据。

[0067] 通过以上方案，利用数据接口102连接到外部终端来调取探测数据，相较于现有的仅施工时实时获取图像的方式，探测结束后可根据需要调取图像数据，对拍摄的图像的调取更为方便。能够给用户留足分析钻孔地质构造的时间，因而能够更好地指导后续的勘探、爆破等工作。

[0068] 探测装置100可通过外部电源供电。但优选的，探测装置100包括：电池104和电路板105。电池104用于为探测头101供电。为安装电池104，限定壳体103包含：第一舱壳103c。第一舱壳103c用于容纳电池104，即电池104安装在壳体103内，利用壳体103保护电池104，使探测装置100能够内置电池104。这种探测装置100无需外部电源供电即可使探测头101完成采集探测数据的工作。

[0069] 具体实施方案中，为使数据接口102完成数据传输，探测装置100包括：电路板105。电路板105用于与数据接口102构成电性连接。为安装电路板105，限定壳体103包含：第二舱壳103d。第二舱壳103d用于容纳电路板105，使电路板105随探测装置100同步移动。第一舱壳103c与第二舱壳103d构成可拆卸的固定连接。

[0070] 通过以上方案，探测装置100在钻孔内探测过程中无需从外界拉取电源线为探测头101供电，便于现场施工。且探测结束后第一舱壳103c可与第二舱壳103d分离，以便对第一舱壳103c内的电池104充电或是更换电池104。而数据接口102仍保持与电路板105的电性连接，因而能够独立使用来调取探测数据，或是利用外部电源或其他电池104供电而使数据接口102正常使用。

[0071] 作为使电池104与探测头101实现电性连接的具体方案，探测装置100还包括：第一端子106和第二端子107。其中，第一端子106安装至第一舱壳103c且与电池104构成电性连接。第二端子107安装至第二舱壳103d且与探测头101构成电性连接。第一舱壳103c与第二舱壳103d构成固定连接时第一端子106和第二端子107接触以构成电性连接，也即通过第一端子106使电池104电性连接至第二端子107，进而通过线缆或焊接等方式使电池104电性连接至探测头101。

[0072] 第一舱壳103c与第二舱壳103d之间可通过螺纹连接，卡扣连接，孔眼销轴配合、过盈配合等方式构成可拆卸的固定连接。

[0073] 参考图5与图6，示例了第一舱壳103c与第二舱壳103d构成螺纹连接时，第一端子106和第二端子107的具体可实施的技术方案：第一端子106被构造为若干形成于一PCB板的导电金属环，各金属环同心设置且分别电连接至电池104的电极。对应的，第二端子107被构造为若干形成于另一PCB板的可伸缩金属端子，金属端子相对PCB板伸缩的具体方式可以是在二者之间设置弹簧等。金属端子电连接至探测头101。在第一舱壳103c的一端旋紧至第二舱壳103d的过程中，金属端子与同心设置的导电金属环接触，从而在第一舱壳103c在第二舱壳103d一端固定安装好后，第一端子106与第二端子107保持接触，实现电池104与探测头
101的电性连接。

[0074] 参考图4，可设置为第一舱壳103c固定在探测头101与第二舱壳103d之间，此时第一舱壳103c一端可设置一组第一端子106和第二端子107来完成与探测头101的电性连接。第二舱壳103d可进一步设置另一组第一端子106和第二端子107，并使该组第一端子106和第二端子107中的一个电性连接至探测头101，另一个电性连接至电路板105，以实现探测头
101与数据接口102之间的电性连接。

[0075] 参考图5，也可设置为在第一舱壳103c形成安装接口，也即第一舱壳103c设置在探测装置100远离探测头101的一端，并能够通过安装接口与外部设备结合。

[0076] 探测装置100可包括：充电接口108。其中，充电接口108用于引入电池104充电所需的电能。充电接口108与电池104构成电性连接，也即此时电池104选用可充电电池104，如锂电池104等。充电接口108可设置在第二舱壳103c上，并通过第一端子106与第二端子107的配合实现与电池104的电性连接。

[0077] 参考图5，充电接口也可设置在第一舱壳103c朝向第二舱壳103d的端部以在第一舱壳103c与第二舱壳103d构成固定连接时位于壳体103的内部。即正常使用探测装置100时，能够利用壳体103对充电接口108进行防护。而在探测结束后，可通过分离第一舱壳103c与第二舱壳103d使充电接口108暴露在外，从而利用充电接口108外接一电源来对电池104充电。

[0078] 参考图7，当安装接口被构造为设于壳体103后端的开孔103a时，可使第一舱壳103c容纳电池104的腔室可被构造为与开孔103a连通。此时无需设置充电接口108，而是能够从开孔103a处将电池104取出来更换或充电。且可进一步在第一舱壳103c上设置一固定螺栓103e，在将电池104放入第一舱壳103c容纳电池104的腔室内后，通过旋紧固定螺栓
103e来锁定电池104，将其固定在第一舱壳103c内。

[0079] 壳体103还包括：第三舱壳103f。其中，第三舱壳103f用于容纳探测头101的至少一部分。第二舱壳103d设置在第一舱壳103c和第三舱壳103f之间。也即第三舱壳103f设置在探测装置100的前端，并利用第三舱壳103f来固定安装探测头101。

[0080] 第三舱壳103f可拆卸固定连接至第二舱壳103d，以便能够根据后续施工需要来更换不用类型的探测头101，从而选择探测头101采集的探测数据的类型。

[0081] 例如，参考图8，探测头101可被构造为设置于第三舱壳103f前端的超声雷达101a，毫米波探测仪，热成像仪等，以使探测装置100在钻孔内移动的过程中，对应获取超声成像数据，毫米波成像数据，热成像数据等。

[0082] 参考图9，探测头101可被构造为包含：摄像头101b。其中，摄像头101b用于采集图像数据，此时能够利用摄像头101b采集的图像数据，使用户了解钻孔内凸起，凹槽，孔壁裂缝等信息。

[0083] 第三舱壳103f前端可设置光源101c。光源101c与电池104构成电连接，从而利用电池104向光源101c供电，利用光源101c在钻孔内照明，使摄像头101b获得较为清晰的图像数据。

[0084] 摄像头101b优选采用鱼眼摄像头101b，能够获得较大的视场角，以获得更大的拍摄范围。

[0085] 光源101c可选用若干LED灯，且LED灯设置于摄像头101b外围。此时光源101c更接近钻孔孔壁，以增强对孔壁的照明。

[0086] 参考图10，可在第三舱壳103f前端固定设置透光罩101d，并将摄像头101b设置于透光罩101d与第三舱壳103f合围形成的保护空间内。透光罩101d可选用透明亚克力，玻璃等材料制成，其前端被构造为半球形，以降低对摄像头101b拍摄的干扰，并形成类似“蛋壳”的结构，尤其对于在山体上横向开设的钻孔等进行探测时，孔壁上容易掉落碎石，设置透光罩101d能够防止孔壁处掉落的碎石磕碰摄像头101b。

[0087] 光源101c设置在透光罩101d外围，降低光源101c发出的光线直接在透光罩101d内因反射而聚集导致摄像头101b拍摄的图像过曝的可能性。

[0088] 摄像头101b拍摄图像的部位以及透光罩101d相对于光源101c位于第三舱壳103f的前端，例如可使第三舱壳103f的部分外壁面凸出于光源101c设置，而摄像头101b和透光罩101d设置于该凸出的壁面前端。此时可通过第三舱壳103f的壁面来反射或吸收光源101c向摄像头101b直射的至少一部分光线，进一步降低摄像头101b成像过曝的可能性。

[0089] 第一舱壳103c/第二舱壳103d/第三舱壳103f上可设置调节开关，调节开关电性连接至电池104和探测头101之间，以通过控制调节开关来控制探测头101与电池104之间的电路通断。

[0090] 调节开关可电性连接至光源101c和电池104，以通过调节开关调节电池104与光源101c之间电路的通断和光源101c照明时的亮度。调节开关优选设置在第二舱壳103d上。例如，参考图11，调节开关包含转动设置在第二舱壳103d上的旋钮和位于第二舱壳103d内部的与旋钮相连的可变电阻110。可变电阻110与电路板105电连接，并通过电路板105电连接至电池104和光源101c。如此，通过转动旋钮改变可变电阻110的阻值，即可调节光源101c的亮度。

[0091] 作为一种具体可实施的方案，数据接口102包含：读写器和视频接口102a。

[0092] 读写器和视频接口102a分别通过线缆或焊接与所述电路板105构成电性连接。其中，读写器用于将图像数据读写至一个存储介质，存储介质可以是SD卡，TF卡、焊接至电路板105上的内存颗粒等。当存储介质为焊接至电路板105的内存颗粒时，读写器可被视为组合若干内存颗粒的存储芯片。当存储介质为SD卡，TF卡等时，读写器可被构造为固定设置在第二舱壳103d上的供存储介质插入的内存卡槽接口102b，从而在存储介质存储了探测头101采集的探测数据后，能够将存储介质从读写器取下，此时可将存储介质安装到可读取探测数据的终端设备上，实现探测数据的脱机使用。

[0093] 视频接口102a用于将图像数据传输至一个外部显示设备。视频接口102a可以是HDMI接口，type‑c接口等，利用对应的数据信号线连接至显示设备后，即可调取图像数据。且能够在探测装置100正式探测前，通过视频接口102a外接至显示设备来调试摄像头101b以及光源101c的亮度，确保摄像头101b进入钻孔后能够采集较为清晰的图像数据。

[0094] 参考图11，视频接口102a和内存卡槽接口102b优选固定设置在第二舱壳103d上，以使二者在空间上更接近电路板105从而简化二者与电路板105之间的电路。在第二舱壳103d固定设置视频接口102a和内存卡槽接口102b的部位的外部可设置与壳体103构成可拆卸固定连接的护罩103g。护罩103g环绕于视频接口102a或卡槽的外部，以对二者形成保护。
也可在调节开关外部设置护罩103g。

[0095] 为使探测数据更为实用，可在第二舱壳103d和第三舱壳103f之间设置能够获取探测装置100在钻孔内位置信息的零部件，以将位置信息与获得的探测信息对应，便于后续在调取探测信息时，能够明确孔壁裂缝等在钻孔内的具体位置。

[0096] 参考图12，获取探测装置100位置信息的零部件可以采用固定设置在壳体103内部的与电路板105和存储介质电性连接的UWB芯片111，此时，可在钻孔外设置UWB发射或接收终端，从而在UWB芯片111与钻孔外的终端的配合下，利用UWB通讯定位技术采集探测装置100的位置信息。本方案未对UWB通讯定位技术本身作出技术改进，其结构和技术原理这里不再赘述。

[0097] 作为采集探测装置100位置信息的另一种具体可行的实施方案，探测装置100还包括：测距轮112和光栅编码器113。其中，测距轮112可转动的连接至壳体103，探测装置100在钻孔内移动过程中，测距轮112接触钻孔孔壁并在孔壁处滚动。光栅编码器113包含一个能与测距轮112联动的编码盘113a和一个检测编码盘113a转动的光电传感器113b，从而在测距轮112滚动时带动编码盘113a转动，进而利用光电传感器113b获知编码盘113a转过的角度，后续通过计算获知编码盘113a转动时滚轮相应在孔壁处滚动的距离，即可获知探测装置100在钻孔内的位置信息。

[0098] 光栅编码器113还包括与光电传感器113b电性连接的处理器113c，从而在测距轮112滚动时，利用电池104向光栅编码器113供电，使光电传感器113b采集编码器转过的角度，并向处理器113c发送电信号，处理器113c根据电信号计算即可得出滚轮滚动的距离，以获知位置信息。

[0099] 光栅编码器113采用光栅测距技术测得测距轮112滚动的距离。本申请未构成对光栅测距技术的原理作出的实质性改进，其原理文中不再赘述。但光栅编码器113工作时，外部光环境会干扰测距的准确性，因而将光电传感器113设置于壳体103的内部，以降低外界环境光等对测距结果的干扰。

[0100] 对应的，壳体103还包含：壳间支架114。壳间支架114用于安装测距轮112和光栅编码器113。

[0101] 例如，参考图13与图14，壳间支架114上设有滑槽114a，且壳间支架114的滑槽114a内滑动设置滑块114b。测距轮112转动连接至滑块114b且测距轮112至少部分伸出滑槽114a外，以使测距轮112能够接触钻孔孔壁。编码盘113a转动设置在滑块114b内部，并通过带传动或其他传动方式与测距轮112联动。光电传感器113b固定设置在滑块114b内部，且与电路板105、电池104构成电性连接。处理器113c可设置在滑块114b内部，也可焊接于电路板105上。滑块114b与滑槽114a的槽壁之间设置有若干支撑弹簧114c，以通过支撑弹簧114c向滑块114b提供弹性力，使探测装置100在钻孔内移动过程中，测距轮112与钻孔孔壁保持接触而滚动。此时，即可实现在滚轮滚动过程中获知探测装置100的位置信息。

[0102] 壳间支架114位于安装接口与第三舱壳103f之间，优选壳间支架114设置在第二舱壳103d和第三舱壳103f之间，以使测距轮112相对更接近探测头101，此时测距轮112接触钻孔孔壁所测得的距离与探测头101采集探测数据时在钻孔内所处的深度位置更为接近。

[0103] 壳间支架114设置在第二舱壳103d和第三舱壳103f之间以在第二舱壳103d和第三舱壳103f之间形成一个容纳测距轮112的镂空空间114d。镂空空间114d的设置使得钻孔内的碎石等杂质能够通过，减少杂质在壳间支架114处的堆积，从而降低测距轮112被杂质卡住的可能性，进而使测距轮112移动顺畅。

[0104] 在设置了镂空空间114d的基础上，与在壳间支架114上设置滑块114b来安装测距轮112的方案不同，可采用如下具体可行的实施方案来将滚轮安装至壳间支架114。

[0105] 参考图15与图16，探测装置100还包括：支撑摆臂115和弹性部件。其中，支撑摆臂115两端分别与测距轮112和壳间支架114构成转动连接。弹性部件设置在支撑摆臂115和壳间支架114之间以偏压支撑摆臂115运动至相对舱间支架的预设位置。支撑摆臂115至少部分容纳在镂空空间114d中。弹性部件可被构造为设置于支撑摆臂115和壳间支架114之间的扭簧116。也即滚轮接触钻孔孔壁并摆动的过程中，扭簧116对其施加弹力，使其具有相对壳间支架114摆动至预设位置的趋势。具体来说，滚轮处于预设位置时，其至少部分位于伸出壳间支架114外，以使滚轮接触钻孔孔壁。如此，即可使滚轮保持与钻孔孔壁接触。

[0106] 对应的，此时编码盘113a转动设置在壳间支架114内部，并通过带传动或其他传动方式与测距轮112联动，且编码盘113a的转动中心与支撑摆臂115相对壳间支架114转动的转动中心重合。光电传感器113b固定设置在壳间支架114内部，且与电路板105、电池104构成电性连接。

[0107] 在设置了壳间支架114时，可使壳间支架114的两端通过螺纹连接等可拆卸固定连接的方式分别连接至第二舱壳103d和第三舱壳103f。此时，在壳间支架114的两端分别设置第一端子106或第二端子107，在壳间支架114内部可设置线槽114e，以通过线缆电连接位于支架的两端的第一端子106或第二端子107。而在第二舱壳103d与第三舱壳103f对应连接壳间支架114的一端设置第二端子107或第一端子106，以实现电池104、电路板105、光栅编码器113、探测头101等零部件的电连接。

[0108] 采用以上方案，可根据需要来安装采集位置信息的零部件，或是直接使第二舱壳103d和第三舱壳103f连接来单独采集探测数据。

[0109] 根据本实施例的技术方案，提供的探测装置100能够在探测结束后调用探测数据，实现与相关技术的在线式探测方式不同的离线式钻孔内部信息探测方式。可根据需要获取不同类型的探测数据，以及与探测数据对应的位置信息，能够灵活地适用于多种不同的施工现场。

[0110] 可选的，在第三舱壳103f的外部可固定设置扶正器117，扶正器117由橡胶，硬质塑料等材料制成，探测装置100在钻孔内移动过程中，通过扶正器117可接触钻孔孔壁，以减少探测装置100移动时的晃动，使采集的探测数据更实用，例如使摄像头101b相对平稳地移动，以使拍摄地图像相对清晰。

[0111] 在此基础上，可在探测装置100设置安装接口的一端外部同样固定安装一扶正器117，以使探测装置100能够移动更平稳。

[0112] 以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。