新型声呐技术在港珠澳大桥人工岛验收中的应用

为了准确高效地完成港珠澳大桥项目东、西人工岛填海工程的填海竣工海域使用验收测量,研究了一种基于CORS与高清侧扫声呐的水下验收测量技术。该技术使用侧扫声呐的固定式安装方法,结合CORS高精度定位测量技术,提高了海上定位与海底地形测量的精度,高效地完成了人工岛填海的水下与陆地测量工作。结合工程实例,阐述了人工岛填海边界确定的方法。通过多波束水深测量数据与侧扫声呐数据的对比验证,并使用控制点校核测量进行了精度分析,证明了该技术的可靠性。与传统海域使用测量方法相比,该技术可以大大提高测量精度,在类似海洋工程中具有应用价值。     

3D声呐在海上风电场水下桩基和海缆检测中的应用

依托某海上风电场水下桩基和海缆检测工程,针对其验收精度高、图像获取难等问题,采用3D声呐技术对水下桩基和海缆进行扫测,获取水下桩基和海缆的三维影像.通过影像输出、软件量取、输出三维点云数据等方法,可一次性获得海缆裸露长度、桩基周围海床冲刷坑深度和桩基周围海床修复所需土石方量等数据,使海上风电场水下桩基和海缆检测的精度和...     

基于侧扫声呐的海底管道可视化系统实现

侧扫声呐系统作为目前路由调查的主要工具之一,在海底管线探测方面表现出独特的优势。文章以实测侧扫声呐海底管道数据为例,从XTF格式侧扫声呐数据结构组成出发,实现了数据解码、海底线检测、地理编码等关键技术,最后借助MATLAB的GUI平台设计开发了一套描述海底管道可视化的完整软件,可以实现原始声呐管道数据可视化展示和基本的处理分析,还可以提取原始文件包含的有效信息并对其进行质量评价,有效的提高了数据的二次开发效率和管理能力。     

侧扫声呐在应急测量中的应用——以“穗富航628”轮落水集装箱搜寻为例

将回声测深原理和高分辨率成像结合在一起的侧扫声呐系统能够清晰探测海底地形地貌和水下物体,给海上应急测量带来极大便利,是沉船和落水集装箱等海上搜寻应急测量工作的首选搜寻利器。该系统能够较好的获取落水集装箱位置、深度、高度等信息,为快速海上打捞作业提供科学依据,最大限度减少港航企业经济损失,为船舶安全航行提供支撑。在“穗富航628”轮落水集装箱货柜搜寻工作中的应用,取得明显效果。     

国产多波束侧扫声呐系统水上测试及性能分析

近年来,国产多波束侧扫声呐取得了快速的发展,本中心于2021年引进了新型国产设备:Shark-S455M型多波束侧扫声呐.为科学评价设备实际性能,积累设备使用经验指导实际生产,通过对海底沉船进行扫测,组织进行了相关验收测试工作.基于笔者从事侧扫声呐应用的工作经验,分析了该型多波束侧扫声呐的分辨能力和扫宽能力.     

侧扫声呐检测软体排搭接宽度精度的影响研究

侧扫声呐技术在浅水内河航道整治工程水下检测中的应用较少,业内缺乏侧扫声呐检测软体排搭接宽度影响因素、准确度及控制措施的研究。本文以长江深水航道整治二期工程为依托,通过不同拖拽方式、船速和波束角,开展对侧扫声呐检测软体排搭接宽度的影响因素研究,确定检测精度和稳定性得到很好的保证的控制措施,对于侧扫声呐检测软体排搭接宽度的检测开展有指导意义。     

实时三维多波束声呐在海底管道勘测中的应用

为了勘测海底石油管道在海床中的赋存状态,保证石油管道安全生产,以三维多波束声呐为测量设备,结合海上勘测实例,主要从海底管道路由勘察及海底管道断点位置定位等方面进行了分析.得出三维多波束声呐在海底勘测中具有便携、快速、实时成像等优点.尤其在海底管道发生泄漏时,显示管道的赋存状态,实时量取管道位置、长度和悬空高度等数据方面...     

一种嵌入式侧扫声呐系统的设计与实现

介绍一种基于嵌入式系统的侧扫声呐系统的设计与实现方法。嵌入式侧扫声呐由收发合置换能器、模拟信号处理单元、数字信号处理单元、通信与显控单元组成。基于嵌入式系统软硬件可裁剪,可移植性高等优点,使该侧扫声呐可灵活搭载在多种水下作业平台上,兼具了水下目标探测、海底地貌成像等功能,同时节约了空间和成本,具有较强的实用性。     

侧扫声纳和浅地层剖面仪在海底管线检测中的应用

介绍了侧扫声纳和浅地层剖面仪的工作原理,并根据海底管线铺设特点,侧扫声纳系统可以高效的探测出海底面以上管道的走向、平面位置、裸露高度等管线信息和海底地形等图像,而浅地层剖面仪可以精确的获取海底管线的裸露高度、埋设深度等管线信息和海底底质情况。通过实例说明了侧扫声纳和浅地层剖面仪在海底管线探测的工作流程,总结出两种探测系统在探测海底目标上的优缺点,说明了多种探测手段的综合应用是海底管线探测技术的发展方向。     

海底管线探测数据处理及自动化研究

本文针对侧扫声呐系统、海洋磁力仪、管线地层剖面仪及浅水高精度多波束系统等海洋测量设备获取的原始海底管线探测数据,探讨其处理及图像解译,并综合取舍绘制管线平面位置图;再以管线平面位置图为依据编写程序自动生成管线埋藏状态统计表、管线埋深信息表及管线埋设状况图;最后使用Caris Hips多波束处理软件对裸露及悬空管线的隐患位置进行分析,提出合理的治理措施。     

中英海底系统成功签订首个海上风电合约

正中英海底系统有限公司成功签订首个海上风电合约,将为中国滨海海上风电场项目安装电缆。中英海底将为大唐公司拥有并运营的江苏省300 MW风电场进行电缆敷设和挖沟作业。该项目中有3根长23 km的220 kV电缆为变电站传输电能。中英海底根据合同,使用DP浅水驳船和冲埋犁来     

基于SFS方法的侧扫声呐图像三维重构

针对侧扫声呐受其测量机理和作业模式影响无法直接获取海底表面地形及水下目标物高度信息的问题,提出改进的明暗恢复形状最小化方法。通过从侧扫声呐原始数据文件出发,解析得到斜距量程、采样精度等重要参数以及二维瀑布图。在瀑布图基础上,提出一种基于小波变换的最小化算法,求解得到对应二维图中每一点的相对高度值,从而实现了海底表面地形的高精度三维重构。通过对比实验证明,与2种经典的最小化法相比,基于小波变换的最小化法性能明显提高。     

海底管线路由探测方法研究

根据海底管线路由的特点,使用GPS、侧扫声呐、浅地层剖面仪、多波束系统、磁力仪探测海底管线的埋设情况,提出管线探测流程,绘制管线剖面图。     

水下铺排检测技术

以长江南京以下12.5 m 深水航道建设工程整治建筑物施工为研究对象,总结分析水下铺排采用传统方法及超短基线法、拉线法、实时声呐跟踪、侧扫声呐工后验收等检测技术在工程中的应用。同时基于现有科技发展,对未来铺排过程及工后检测提出展望。     

海上风电技术特性对比分析

从海上风能开发利用的技术包括所涉及风电场建设(机组排列、安装及运输、运行监控等)、风电机组设计、并网(海上高压系统、海底电缆、岸上接入设施等)等方面,对比分析海上风电与陆上风电的技术差异,结果表明海上风电在基础安装、运营维护等方面较陆上风电要求更高、难度更大。为进一步发展海上风电提供了参考。     

基于AHP的内河航道新型扫测设备选型分析

本文在总结国内外航道水域新型扫测设备性能的基础上,结合内河航道养护需求,采用层次分析法(AHP)进行内河航道新型扫测设备选型分析。分析结果表明,内河航道新型扫测设备的优选顺序依次为侧扫声呐、合成孔径声呐、多波束测深系统、图像声呐、水下机器人、潜水员水下设备,并建议在实际应用中将侧扫声呐与多波束测深系统进行搭配使用,优选结果对内河航道扫测设备的选择具有一定的指导价值。     

剪切波变换下的侧扫声呐图像降噪方法

针对侧扫声呐图像对比度低、噪声强度大特点导致的部分传统滤波方法降噪能力的不足,提出一种基于剪切波变换的侧扫声呐图像降噪方法。首先对侧扫声呐图像进行剪切波变换,在考虑噪声水平的基础上,对剪切系数进行阈值处理,再将修正后的系数进行剪切波逆变换,重构侧扫声呐图像,实现了侧扫声呐图像的降噪。实验结果表明,该方法相比于维纳滤波、小波滤波和非局部均值滤波等常用降噪方法,可以获取更好的图像效果,在侧扫声呐图像降噪中具有综合优势。     

多普勒声呐安装误差补偿方法研究

多普勒声呐利用多普勒频移原理,测量多普勒声呐相对海底的速度,随着测量精度的提高和宽带多普勒声呐的出现,已经应用于多种载体的导航.由于多普勒声呐在换能器安装和在载体上安装时,不可避免出现误差,而安装误差对于测量载体的绝对速度有较大的影响.本文主要研究换能器安装误差、安装角度误差和安装位置的补偿方法,对于提高多普勒声呐的测量精度具有较大的意义.     

深水抛石整平船声呐检测系统及技术应用

声呐是利用水中声波对水下目标进行监测、定位和通信的电子设备,是水声学中最广泛、最重要的一种装置。港珠澳大桥岛隧工程深水碎石基床整平首次采用声呐检测系统进行施工质量检测、验收。结合港珠澳大桥岛隧工程碎石整平技术,较完整地阐述了声呐检测系统的工作原理及技术应用,对后续水下(海上)精确施工探测和高精检测具有很好的借鉴意义。     

重力式码头沉箱接缝检测方法研究与改进

针对重力式码头沉箱安装接缝难以检测的问题,分别采用水下机器人、多波束扫测、三维声呐扫描技术进行检测。检测数据表明:水下机器人对沉箱接缝的检测效果直观、准确度较高;多波束测深系统对沉箱接缝具有一定的识别能力,但对于缝宽较小及距离较远的接缝分辨率较差;三维声呐探测扫测精度高,但扫测范围小且效率低。从测试原理上分析各种方法测试优缺点产生的原因并根据检测需求自主设计了三维声呐测量支架,实现对沉箱接缝任意深度量测,并结合工程实例取得良好的测试效果,为沉箱接缝检测方法的选取提供借鉴。