深水溢油事故处置可视化监控系统

文中以深水环境中发生沉船及其他溢油事故的处置为背景,针对水下机器人辅助钻孔抽油一体化装备进行水下溢油事故处置的作业过程,重点对水下摄像、声呐等关键技术进行研究,开发了深水可视化监控系统,引导水下机器人对事故现场进行勘探,完成作业过程的全程监控,实现设备的运行监测。     

基于形态特征的水下小目标识别方法

为应对恐怖组织利用蛙人或水下机器人等小型武器的攻击,需要在一些重要的部位,如港口、码头、海岸洞库和锚泊水域中安装水下智能监控系统,而小目标识别技术是该系统的核心技术之一.本文对蛙人等水下小目标的特征进行了研究,提出基于形态特征的水下小目标识别方法.由实验结果可以得出,此算法具有较高的小目标检测率,有效提高了水下智能监控系统的可靠性.     

无线传感监控下水下航行器运行信息安全控制方法

受到水下电离层与电磁层的影响,传统无线传感监控反馈的水下航行器运行信息,会出现控制干扰量增加、控制执行效果减弱的问题。针对干扰源涌入的安全漏洞,提出无线传感监控下水下航行器运行信息安全控制方法。建立无线传感监控网络的拓扑模型;引入QPD网络干扰源屏蔽策略;修正安全漏洞控制参量,从而实现对无线传感监控下水下航行器运行信息的安全控制。通过实际数据的仿真测试,证明提出设计方法具有提升安全控制能力的效果。     

基于Lab VIEW的分体自升式平台水下对接监测系统研制

为了实现分体平台上下箱体水下高效安全对接,对分体平台水下对接监控关键技术进行分析。运用虚拟仪器技术,采用MEMS三轴加速度传感器设计对接过程监测系统。实验结果表明,该系统具有监测精度高,响应速度快,抗干扰性能强等特点,满足平台对接监控技术要求。     

水下电视远程控制系统的设计

为了满足水下智能监控系统的需要,设计了一种水下电视远程控制系统.利用水下电视系统把水下情形实时转换成视频信号,通过数字光端机和光纤远程传输到中央控制室,由图像采集卡传送至计算机.经过相应的处理软件后,计算机利用串口通讯协议向以AT89S52单片机为核心的控制单元发出控制命令.控制单元解析计算机的命令后,控制相应的水下电视部件完成指定的动作,并通过状态反馈电路把执行结果反馈回中央计算机.该系统已在某大型国际赛事的水下监控系统中成功应用,效果良好.     

荆江护岸工程施工水下抛石形态实时监控系统*

长江中游荆江河段是航道整治工程难度大、水沙条件变化复杂的河段。目前,该河段典型的航道整治措施为软体排加抛石与钢丝网护坡相结合的稳滩固岸结构,而施工中水下抛石形态的监控难度较大,缺少简便、直观、实用的软件与地形测量仪器相结合。本研究基于多波束河床地形扫描技术和三维虚拟仿真技术,开发一种水下抛石着床形态实时监控系统,对抛石前后的水下地形进行对比分析,及时反馈抛石施工区域漏抛少抛超过安全允许范围的情况并预警。研究成果将对水下抛石施工的质量控制具有重要的意义。     

自主式水下航行器——Hugin 3000 AUV

Hugin 3000是一个承载高分辨率传感器的自主式水下航行器。该自主式水下航行器采用人工监控或自主运行模式进行深度3000m的水下作业。高速和长续航力的性能已获得验证并且突破性技术的效率极高。     

水下探测目标识别的BP网络模型的设计与实现

船舶在海洋中航行时,需要雷达系统对航道进行实时监控,此时水下目标的自动识别就显得尤为重要,只有对水下潜在的危险目标进行实时的预测,才能保证航行的安全。因此,本文着重对水下目标的特性识别方法进行了研究,通过BP网络模型建立了能够提取水下目标特征值的算法,同时对输出层和隐含层进行优化,得到了较为理想的水下目标识别模型。仿真结果表明,通过BP网络模型对目标识别算法的优化,目标的识别率都获得了较为明显的提升。     

基于MOOS-IvP的自主式水下航行器的机载软件系统容错设计

为提高自主水下航行器的可靠性,构建基于MOOS-IvP的自主水下航行器机载软件系统容错管理模块.该模块包括客户端状态监控和容错处理.在容错处理中,提出一种时间冗余和双进程冗余相结合的容错处理技术.通过在水池和海洋中对自主水下航行器改进后的软件系统进行测试,并用经典的软件可靠性增长模型定量对比分析了自主水下航行器改进前后软件系统平均无故障运行时间.试验结果表明,增加容错管理模块后的软件系统的可靠性明显提高.     

一种水下等离子体声源充放电控制系统设计

介绍一种水下等离子体声源充放电控制系统的设计方案,能为水下强声源干扰对抗控制提供一种解决途径,设计的充放电控制系统能实现对多个等离子体声源的充放电进行远程操控,并监控工作状态。控制系统设计上选取高精度器件,并采取了一系列防护措施,以适应复杂的工作条件,并满足微秒级高精度时序控制要求。     

从“看不见摸不着”到“看得见摸得着”长江航道整治引入“水下CT”体检效果好

<正>1月26日,随着长江南京以下12.5m深水航道二期口岸直Ⅱ标段软体排铺设完工,武汉长江航道救助打捞局研发的'独门绝技'——'水下铺排实时监控系统'以其可视化、零差错的检测效果赢得了业主点赞。这标志着航道整治水下工程实时监控成为现实,长期困扰我国航道建设乃至水下工程建设质量控制难题成功解决。据介绍,航道整治工程建筑...     

基于反蛙人声纳的小目标检测算法

随着蛙人侵扰活动的日益频繁,在一些重要的部位如港口、码头、海岸洞库和锚泊水域中都安装了水下监控系统,在这些系统中,基于反蛙人声纳的小目标检测既是研究的重点也是难点之一。文章针对小目标检测问题进行了讨论,提出反蛙人声纳图像处理和小目标检测算法。由实践结果可以得出,此算法具有较高的小目标检测率,有效提高了水下监控系统的可靠性。     

水下安全检测与作业型机器人控制系统

[目的]针对船体、大坝、水下钢结构等表面附着物的安全检测,以及附着物清除作业的要求,需要研制一款新型水下安全检测和作业型带缆遥控水下机器人(ROV)。此类ROV需针对不同作业任务更换机械手,实现抓取、切割的功能,从而保证去除结构物上的附着物。[方法]阐述水下安全检测和作业型机器人的整套系统组成及原理。该系统以Arduino单片机为控制面板信号采集工具、以水面监控系统开发工控机为平台,零浮力脐带缆以2对双绞线、1对电源线为信号电力传输线,水下控制系统以ARM嵌入式为主控单元。建立ROV动力学模型,设计ROV艏向控制的广义预测控制器。经过系统调试,进行水池试验和湖上试验。[结果]试验证明,该系统运行正常,整套控制系统的稳定性、可靠性、实时性均达到设计要求,满足水下安全检测及作业要求。[结论]该系统设计方案和控制算法对于其他水下机器人的控制系统研究均有借鉴意义。     

试论水下鱼雷发射装置研究方向

总结水下鱼雷发射装置研究中所面临的技术问题，提出了水下鱼雷发射装置的主要研究方向，并对新型发射动力源研究、发射过程监控研究、控制性能提高研究、系统简化与提高设备安全性研究及快速发射功能研究作展望，以期为鱼雷发射装置的科研人员提供借鉴。     

基于蛙人探测声纳序列图像的水下小目标跟踪算法

针对水下监控系统中的小目标跟踪问题,在分析蛙人探测声纳图像特点的基础上,提出了基于面积约束的全局域最近邻数据关联法,有效解决了水下监控环境下目标小、结构信息缺乏、成像不稳定的难点,通过引入航迹"运动方向"的思想消除了混响区虚假航迹的影响,实验证明该算法具有准确性高、实时性好、鲁棒性强的特点。     

后轨灌注桩监理质量控制及检测方法分析

对集装箱码头装卸桥后轨灌注桩施工准备阶段、成孔过程、钢筋笼制作与安装、灌注水下混凝土等施工监理质量控制及检测方法进行分析,并提出了保证灌注桩施工质量的监控措施。     

基于神经网络的大型水下设备监控管理及辅助决策分析系统

详细地介绍了神经网络在管理工程方面的具体应用，并以大型水下设备为例，介绍了具体的实施方案，对监控管理及辅助决策分析系统作出了比较详细的分析。     

基于以太网通信的水下航行器远程监控系统设计

讨论以太网Socket通信基本原理和航行器监控系统通信协议的确定,介绍便携式水面监控台和水下控制系统的功能及设计方法,完成水池试验联调,试验结果表明,基于TCP/IP的通信协议,水面监控台可以实时地完成对水下航行器的数据监视、远程遥控和半自主控制。     

多功能模态切换的有缆遥控水下机器人控制系统设计与实验

针对一种面向海洋工程水下结构检测与清污、多功能模态切换的新型有缆遥控水下机器人（ remotely operated vehi-cle,ROV）开发了一套水面水下控制系统。通过对机器人本体水下运动受力计算分析,设计出了动力推进系统,并搭建了水下控制器单元。水面控制台设计包含供电系统、操控系统、通信接口及上位机软件,可实现机器人遥控和监控2种模式下的中等范围搜索和定点观测,并可在浮游和爬行模态之间自由切换。水下机器人姿态测试、定航、定深实验表明：该ROV控制系统性能可靠,能够满足复杂多变环境中的工作要求。     

软体排铺设质量实时检测方法的改进

为解决软体排铺设质量常规监测方法的滞后性问题,引进实时扫描声呐,提出技术改进方案。从声呐的安装方式和固定载体入手,进行现场对比试验,确定配重式声呐安装检测方法。工程实例应用表明:该方法满足相邻排体间搭接宽度控制要求,实现水下铺排过程的实时监控。