水下沉排質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)研究
時(shí)間:2022-05-24 10:55:42
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摘要:為了更好地展開航道整治工程,能夠按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軟體排鋪設(shè)進(jìn)行作業(yè)并在施工完成后對(duì)最后的效果進(jìn)行監(jiān)測(cè),水下沉排質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)有著不容忽視的意義和作用。本文通過(guò)對(duì)水下電視檢測(cè)技術(shù)、側(cè)掃聲吶檢測(cè)技術(shù)、沉排圖像塔接寬度識(shí)別3種技術(shù)進(jìn)行淺要分析和探討,通過(guò)對(duì)水下沉排質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,有效推動(dòng)航道整治工程的工作進(jìn)程。
關(guān)鍵詞:航道整治工程;水下沉排;水下電視檢測(cè);沉排圖像塔接寬度識(shí)別;側(cè)掃聲吶檢測(cè)
在經(jīng)濟(jì)全球化的背景之下,在各大市場(chǎng)的共同作用結(jié)果下,我國(guó)對(duì)航道整治工作的開展有了更高的要求和期望。而現(xiàn)階段,我國(guó)的航道整治工程正面臨著各種各樣的問(wèn)題,其中尤以軟體排鋪設(shè)形勢(shì)嚴(yán)肅。軟體排鋪設(shè)對(duì)于航道整治工程有著非常重要的作用,是整個(gè)工作的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。通過(guò)水下沉排質(zhì)量檢測(cè)的各項(xiàng)技術(shù)保證軟體排鋪設(shè)的效果,從而為整個(gè)航道工程建立起良好的基礎(chǔ)。
1航道整治工程中水下沉排質(zhì)量檢測(cè)的相關(guān)技術(shù)
1.1水下電視檢測(cè)技術(shù)。水下電視,顧名思義可以理解為對(duì)水下的一系列活動(dòng)、因素進(jìn)行拍攝并記錄。水下電視的原理是通過(guò)將攝像機(jī)采取有效的措施放到水下,對(duì)要觀察研究的對(duì)象和目標(biāo)進(jìn)行攝像和記錄??梢杂糜诙喾N情境,比方說(shuō)水下偵察、防險(xiǎn)救生、探雷、資源調(diào)查勘探以及導(dǎo)航等種種作用,充分利用水下電視技術(shù)的性質(zhì)和特征,將其利用于水下沉排質(zhì)量檢測(cè)之中,有利于為航道整治工程打下良好的基礎(chǔ)。根據(jù)原理可以大體上將水下電視檢測(cè)技術(shù)分為兩類,分別是可見光水下電視和超聲波水下電視??梢姽馑码娨曉谒鲁僚刨|(zhì)量檢測(cè)中相對(duì)要普遍一些。主要利用水下攝像機(jī)、傳輸電纜、控制器和監(jiān)視器4個(gè)部分組成,其他根據(jù)實(shí)際情況具體設(shè)定。目前可見光電視在水中的可視距離十分有限,30m以外的距離需要利用人工照明[1]。因此,相關(guān)技術(shù)人員正在加速發(fā)展水下激光電視,在水下光的基礎(chǔ)之上,預(yù)期在水下的可視距離能夠達(dá)到120m左右。超聲波電視主要利用“超聲”去“照射”水下物體,超聲波電視通過(guò)反射回波經(jīng)過(guò)攝像機(jī)接受和聲透鏡聚焦等方式將收到的回波變成相對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào),然后在經(jīng)電纜傳輸,在顯示器上顯示出可視圖像。超聲波電視在水下的可視程度相對(duì)于可見光電視來(lái)說(shuō)距離要遠(yuǎn)一些,但因?yàn)榉N種原因尚未在水下沉排質(zhì)量檢測(cè)中被廣泛使用。1.2沉排圖像塔接寬度識(shí)別技術(shù)。沉排圖像塔接寬度識(shí)別技術(shù)是水下沉排質(zhì)量檢測(cè)的關(guān)鍵所在。在利用鋪排塔對(duì)寬度進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候,要尤其重視并充分利用聲吶圖像分割技術(shù)。聲吶圖像從總體上可劃分為3個(gè)區(qū)域,區(qū)域與區(qū)域之間相互融合,相互滲透,相互作用。1)目標(biāo)高亮區(qū),高亮區(qū)主要利用聲波對(duì)目標(biāo)的表面進(jìn)行反射,從而形成反射區(qū)域[2]。2)目標(biāo)陰影區(qū),這一部分可以說(shuō)是對(duì)明亮區(qū)的補(bǔ)充,對(duì)被目標(biāo)物阻擋的部分,對(duì)聲波不易到達(dá)并且形成的區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)充。3)背景區(qū),背景區(qū)是聲吶圖像分割技術(shù)的集中體現(xiàn)所在,利用目標(biāo)背景區(qū)在不損壞圖像原始信息以及邊緣信息的前提下對(duì)高亮區(qū)和陰影區(qū)進(jìn)行提取和加工。例如,聲吶圖像分割技術(shù)中的MRF模型,它的算法流程主要為:讀入原始聲吶圖像、確定初始參數(shù)、平面的MRF分割、層次的MRF分割、形成并輸出分割結(jié)果。利用該流程對(duì)聲吶識(shí)別的原始圖像進(jìn)行初始分割,通過(guò)K-均值聚類算法對(duì)分割后的圖像進(jìn)行初步計(jì)算,并以此得出初始噪聲參數(shù)。然后再以此為基礎(chǔ)對(duì)所有圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行最大似然分割,從而獲得初始MRF參數(shù),并最終建立MRF參數(shù)模型。通過(guò)這些算法模型,利用圖像塔接寬度識(shí)別技術(shù)對(duì)水下沉排質(zhì)量進(jìn)行更高效的監(jiān)測(cè),從而促進(jìn)我國(guó)的航道整治工程進(jìn)程。1.3側(cè)掃聲吶檢測(cè)技術(shù)。側(cè)掃聲吶技術(shù)的主要應(yīng)用主體是回聲,還可以叫做旁側(cè)聲吶或者是海底地貌儀。側(cè)掃聲吶技術(shù)根據(jù)水質(zhì)的不同,有不同的速度,比如在海水中的聲速是1500m/s,在淡水中的聲速是1400m/s。以這樣的速度傳播,在遇到目標(biāo)物的時(shí)候會(huì)形成回波,將聲吶反射回來(lái),這就是側(cè)掃聲吶技術(shù)的工作原理。側(cè)掃聲吶在水下沉排質(zhì)量檢測(cè)中可以分為數(shù)據(jù)顯示、記錄單元、數(shù)據(jù)傳輸、拖曳電纜、水下聲波發(fā)射以及接收換能器幾個(gè)部分。然后通過(guò)拖魚以固定發(fā)射信號(hào)和接受傳感的起始和終端,利用GPS、TPU等方式,保障聲吶在水中的掃描方向、穩(wěn)定性還有水流是否垂直[3]。通過(guò)對(duì)側(cè)掃聲吶技術(shù)的應(yīng)用,能有效還原并展示水底的面貌,并作用于水下沉排質(zhì)量檢測(cè),以提高整個(gè)航道整治工程的質(zhì)量。
2航道整治工程中水下沉排質(zhì)量檢測(cè)的注意事項(xiàng)
2.1水下沉排質(zhì)量檢測(cè)人員的專業(yè)水平。航道整治工程中水下沉排質(zhì)量檢測(cè)需要科學(xué)化、現(xiàn)代化、合理化的技術(shù),對(duì)數(shù)據(jù)和各個(gè)方面的調(diào)查有著極高的要求。對(duì)數(shù)據(jù)的精確性,對(duì)調(diào)查對(duì)象的目的性,對(duì)整個(gè)工程的全面性都有著明確的標(biāo)準(zhǔn),而在實(shí)際操作中各項(xiàng)步驟都要符合這些標(biāo)準(zhǔn)或者超過(guò)這些標(biāo)準(zhǔn)[4]。因此,相關(guān)部門應(yīng)加大對(duì)檢測(cè)人員的重視,對(duì)其專業(yè)水平、從業(yè)經(jīng)驗(yàn)、業(yè)務(wù)水平以及心理素質(zhì)等各個(gè)方面都要有明確的要求和考核,并且對(duì)這些人員進(jìn)行定期培訓(xùn)。只有這樣才能夠確保整個(gè)工作的準(zhǔn)確性,才能夠充分發(fā)揮水下沉排質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的作用,并更好地服務(wù)于航道整治工程。2.2水下沉排質(zhì)量檢測(cè)工作的監(jiān)控管理。航道整治工程中會(huì)有各種各樣的風(fēng)險(xiǎn),整個(gè)水系統(tǒng)每一分每一秒都在發(fā)生著變化,也因此給水下沉排質(zhì)量檢測(cè)帶來(lái)了不可忽視的影響。檢測(cè)人員需要在確定排體塔接等相關(guān)區(qū)域以后,還要選取最正確的最合理的地點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控。根據(jù)實(shí)際情況選取適合的監(jiān)控設(shè)備,根據(jù)質(zhì)量檢測(cè)的規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整設(shè)備,若有需求可以先進(jìn)性試運(yùn)行。通過(guò)這一系列的方法措施,來(lái)保證在水下沉排質(zhì)量檢測(cè)的工作中,能夠正常平穩(wěn)的推動(dòng)工程進(jìn)度。保障監(jiān)控效果,提高水下沉排質(zhì)量檢測(cè)工作的效率,對(duì)航道整治工程有著重要影響和作用。2.3水下沉排質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)掌控。數(shù)據(jù)和信息影響了整個(gè)水下沉排質(zhì)量檢測(cè)工作,包括沉排區(qū)域的水深、流速、可見度等種種要素。在做好監(jiān)控管理的基礎(chǔ)之上,要對(duì)工作進(jìn)程中產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和把控。有利于預(yù)估風(fēng)險(xiǎn),并提前對(duì)風(fēng)險(xiǎn)提出整改方案,各個(gè)參與方將數(shù)據(jù)和信息共享,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,有效地解決問(wèn)題,以確保水下沉排質(zhì)量檢測(cè)的效果。2.4水下沉排質(zhì)量檢測(cè)任務(wù)的要求標(biāo)準(zhǔn)。每一個(gè)行業(yè)都有明確的法律法規(guī)等各項(xiàng)規(guī)章的限制,每一個(gè)工程也都有明確的要求和標(biāo)準(zhǔn)。航道整治工程自然也不例外,在進(jìn)行水下沉排質(zhì)量檢測(cè)的時(shí)候,要保護(hù)好各項(xiàng)資料,比方說(shuō)水下檢測(cè)報(bào)告,比方說(shuō)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的照片或者是視頻等[5]。在滿足各項(xiàng)規(guī)定要求的基礎(chǔ)上,以提升我國(guó)航道整治工程的整體水平素質(zhì)。
3結(jié)語(yǔ)
隨著社會(huì)的進(jìn)步和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,航道整治工程也需要被更高效的實(shí)施和完成。水下沉排質(zhì)量檢測(cè)是航道整治工程的基本,有效地監(jiān)測(cè)工作可以為整個(gè)工程保駕護(hù)航。本文通過(guò)對(duì)水下沉排質(zhì)量檢測(cè)中應(yīng)用到的水下電視檢測(cè)技術(shù)、沉排推向塔接寬度識(shí)別技術(shù)和側(cè)掃聲吶檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行淺要分析,并提出幾點(diǎn)在進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)時(shí)應(yīng)該注意到的事項(xiàng),以此推動(dòng)我國(guó)航道整治工程更好更快地持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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作者:劉保軍 單位:重慶市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院