水下电视系统设备研制及图像处理方法研究现状综述

水下电视系统作为人在水下的眼睛,是进行水下隐蔽工程监视、测量及深水作业必不可少的工具。本文从水下电视系统的图像处理方法和设备的设计研制方面入手,概括了国内外水下电视系统的研究现状,总结了水下电视系统的方法研究和设备研制中存在的关键科学和技术问题,提出了水下电视系统今后的研究方向。     

丰满大坝水下补修技术研究

丰满大坝２２６．００ｍ高程以下防渗层采用水下施工方案，防渗层材料选用水下不分散混凝土，防渗层厚度１．２ｍ。水下浇筑混凝土采用浮式支架施工法。浮式支架用于输送安装和支承模板；模板用于限定浇筑层厚度和实现分仓浇筑；浮式工作平台用于提供施工时的水上作业场地，并对浮式支架起消波作用；坝面清理机用于对坝面清理和打毛；混凝土浇筑采用导管输送混凝土，埋管法浇筑。水下施工过程中采用水下电视观察和摄象及潜水员现场检     

工程物探与无损检测技术

１　ＺＣＤ系列钻孔彩色电视系统及水下电视此系统能直接观察和记录孔壁图像，在地质勘察中具有广泛用途，可满足划分岩性、查明地质构造、检查混凝土浇筑质量、观察地下水状况等多方面需要。水下电视适用于观测水下情况、水底地形，也可用于水库、水电站及堤防隐患检测等。２ＸＳＣ－１型全波列声波测井系统是一种适合工程应用的测井系统。井下声系为整个系统的核心部分。采用多种关键技术，一发双收，源距可调，重复频率可调。采用共线专门平衡技术，有效克服长线传输的干扰。双通道，最小真采样间隔１Ｎｓ，井口红外光盘控制主机工作。配…     

株树桥水库水下渗漏检测

株树桥水库多年来采用多种方法查渗漏都未能解决问题，后应用水下电视，查明水库渗漏主要是面板破损及面板坍塌形成的集中渗漏，用水下电视确定面板破损和渗漏的具体位置并进行渗漏水流速测定，为设计堵漏施工方案提供了依据。水下渗漏检测工作彩和水下彩色电视系统直接观测方式进行，根据实测结果证实水下电视检测水库渗漏是十分有效的方法之一。     

电轴系统及双泵串联技术在“通海浚”号挖泥船中的应用

随着挖泥船在沿海吹填、河道湖泊疏浚施工应用的日益广泛,如何提高设备的效率及效益越发重要,结合"通海浚"号挖泥船的研制,重点介绍了挖泥船水下泵与舱内泵串联连接的可能性及水下泵的安装位置,论证了水下泵驱动方式、电轴系统的设计、水下泵功率计算与选型等。     

HK-963-J2高触变型水下环氧灌浆材料的研制和应用

对HK-963-J2高触变型水下环氧灌浆材料的研制过程、应用原理以及应用实例进行了介绍。HK-963-J2是在传统水下产品HK-963水下增厚型环氧涂料的基础上研制而成的,具有触变性高、可操作时间长、固化时间可调、线性收缩小、密度低、水下粘接性能好、低温条件下固结体力学强度高等特点。该产品巧妙结合了体系的粘度、密度和触变性,实现了在水下"站立"的效果。HK-963-J2可以采用螺杆砂浆泵进行灌注施工,输浆填充性好,在灌浆泵停止灌浆时,浆材即停止流动。该材料可用于对水下裂隙、管道、钢衬脱空区等工程缺陷以可控灌浆的方式进行定点、定量的灌注填充封堵,为水下工程缺陷的防渗加固修复提供了新的解决方法。     

基于无人船声呐遥测系统的水利工程检测应用

针对水利工程运行管理安全监督、检查的业务需求,研究水利工程水下安全检测技术及其应用系统。研制了侧扫、测深声呐组合的无人船自动测量平台及多源多期检测声呐数据处理软件,实现自动化的水利工程水下的隐患、险情检测,险工险段的水下地形、地质变化检测,通过无人船自动测量平台实时回传检测数据至岸基应用软件系统,岸基应用软件系统基于定期、定性的巡检智能航线,实现多源、多期检测数据的合成应用,可迅速判断工程水下的隐患、险情,现场形成分析报告。     

水下电视在西泉眼水库溢洪道水下检查中的应用

使用水下电视系统对哈尔滨市西泉眼水库溢洪道及附属结构进行了检查,查明了表面混凝土受冲蚀磨损和骨料出露情况,为水库溢洪道整体评价和管理提供了可靠的依据。实际应用表明,水下电视是进行库区水下结构损伤检查和安全评价的有效手段。     

海陆空大数据测绘系统的构建与应用

利用多波束测深系统、三维激光扫描系统和无人机航摄系统,结合4S技术和云计算平台构建了海陆空大数据测绘系统,实现了海陆空三位一体化测量和大数据的快速处理、分析和管理。结果表明:海陆空大数据测绘系统在数据采集、处理、分析和管理方面具有传统测绘系统无法比拟的优势,提高了测绘效率,实现了陆地水下地形三维一体化无缝拼接和陆地水下三维一体化漫游,真实地再现了陆地水下的三维虚拟场景,拓宽了应用领域,生成了多样化的地理信息成果;实现了测绘产品的再利用,通过研究分析测区的地形变化情况,可及时掌握陆地水土流失的趋势和河道冲淤变化程度,更好地为测区水土保持、河道管理提供基础性的依据,掌握了系统的数据处理和基于4S技术的河道地形演变分析方法。     

钻孔彩色电视简介

钻孔彩色电视是一种能直接观察钻孔内的地质结构、充分利用钻孔资料、节约钻探工作量、加快工程地质勘探的新型发备。长江流域规划办公室物探队和天津大学无线电系共同协作研制的钻孔彩色电视,为双载频率分离式单管摄象系统,具有体积小,重量轻,操作简便,成本低等优点。本机主要技术指标为:1、摄象机外径(?)90毫米;2、适用条件清水井;3、最大深度200米;4、清晰度水平240线,垂直400线。     

遥控水下机器人系统在水库大坝水下检查中的应用

通过遥控水下机器人系统在水库大坝面板趾板、水库进水口、宋代古陂等工程水下检查中的实际应用,总结遥控水下机器人在清水环境下渗漏点查找、浊水环境水下冲刷检查、流动水环境水下金属锈蚀检查、易缠绕环境条件下水下检查的应用技巧,归纳遥控水下机器人系统的特点、技术优势及适用范围,为解决遥控水下机器人系统应用中出现的线缆易缠绕及难以发现大坝渗漏点等问题积累经验。     

国家基础航空摄影管理信息系统项目通过专家验收

近日，由国家基础地理信息中心研制的《国家基础航空摄影管理信息系统》项目在京通过专家验收。为满足国家基础航空摄影业务管理工作需要，系统汇集了航摄规划、年度计划、技术设计、进程监控、资料验收、航摄辅助信息管理等功能，通过整合已有国家基础地理信息成果数据和各种相关信息，构建了内容丰富的航摄辅助信息数据库，为科学制定航摄规划计划，规范进行航摄技术设计奠定了数据基础。系统创新性地引入数字高程模型（DEM）数据来进行航摄分区设计，很好地适应了国内复杂的地形变化，提高了设计的科学性，为准确、高效地完成航空摄影任务提供了有力的技术支撑与保障。     

混凝土大坝水下裂缝修补技术

混凝土大坝水下裂缝修补是一大难题，结合国家电力公司重点研究项目，研制出水下封堵材料、水下遇水膨胀嵌缝材料、复合型水下裂缝覆盖材料、水下裂缝灌浆等新材料。应用仿真模型试验技术，采用自行研制的水下修补材料对水下裂缝嵌缝封堵工艺、水下裂缝锚贴工艺及水下裂缝灌浆工艺分别进行了详细的试验研究，在此基础上提出了一整套水下裂缝修补的施工方案及其施工工艺。     

水下吸附机器人系统及其应用研究

重力坝长期运行过程中,大坝可能出现渗漏、结构破损等病害.对于大坝上游面水下部分的病害,为提高检测的安全性和效率,降低检测成本,研发了一套具备沿坝面吸附爬行和在水中浮游两种工作模式的水下吸附机器人系统,并开展了应用研究.笔者介绍了水下吸附机器人系统的组成部分和功能特点,并研究了该系统在重力坝水下检测中的应用方案,通过工程应用验证了水下吸附机器人系统可用于重力坝渗漏、结构破损、拦污栅锈蚀和坝前淤积等病害的检测,为类似工程检测提供了参考.     

大直径长引水隧洞水下全覆盖无人检测技术研究

对于输水隧道运行状况的检测,传统方法常采用放空检查的模式,对工程效益及结构安全均存在一定影响。以雅砻江锦屏二级水电站引水隧洞在水检测需求为背景,开展了有缆遥控潜水器(ROV)水下检测技术研究及应用。采用实时三维成像声呐扫描普查和光学摄像局部详查相结合的方法,以及惯性导航系统水下定位技术,克服了复杂工程边界条件限制,完成了大直径、长引水隧洞表观全覆盖、高精度水下综合检测。引水隧洞水下全覆盖检测长度首次超过2 km,实现了工程健康检查安全、高效、准确的目标,相关经验可供类似工程借鉴。     

映秀湾电厂拦河闸底板及铺盖混凝土破坏情况水下检测及补强技术

我国不少已建水工建筑物都存在程度不等的病害。为确保运行安全,必须加强检测和维修工作。对水工建筑物水下破坏情况的探测尤为重要。过去传统上依靠重装潜水员下潜摸测或目测,其检测精度、可工作深度、工作效率及安全操作等都存在不少问题。本文介绍了采用新型常压潜水装具配以低照度,高分辨的水下摄录像系统及其它仪器设备等新技术、新方法对映秀湾电站拦河闸进行水下检测的结果并提出供设计选择的混凝土补强技术方案。检测结果表明,此种新技术、新方法水下操作安全度高,录象图像清晰,检测数据可靠,在不到10天的作业时间内,基本摸清了2000多平方米水下冲磨,淤积的位置和深度及外观。为映秀湾电站拦河闸底板补强工程提供了技术依据。与此同时,文中还提出适合于映站水下补强的新材料——水下不分散混凝土及硅粉砼、硅粉钢纤维砼,介绍了它们的性能并建议作为砼补强材料。     

白鹤梁题刻原址保护工程相关水下技术研究

长江三峡库区的白鹤梁题刻原址水下保护工程采用"无压容器"的概念建造,是迄今世界上唯一的遗址类水下博物馆。基于现代水下工程应用技术的最新进展,论证了该工程水下环境条件下需要应对的关键技术问题;介绍了水下观测照明灯具和水下遥控摄像观察系统等技术设备的实验、设计及配置,讨论了水下设备系统可维护性及水下作业安全问题;提出了未来改进完善水下照明及遥控观察系统的建议与构想。     

天津海河沉管隧道工程水中管段对接的检测研究

管段的水中对接是沉管隧道施工的重要环节,对其进行实时检测显得尤为重要。通过应用水面GPS技术、水下声纳技术、潜水员水下探摸、水下电视摄像及其综合分析,对天津海河沉管隧道工程的管段在沉放对接前、对接后及锁定回填后的施工状况进行了质量检测,及时展示了工程施工现况并做出相应施工效果评价。     

吹吸式挖泥装置研究

1吮吸式挖泥装置的工作原理1994年受长江动力公司的委托，我们与广东省南海市黄歧船厂联合研制了一艘长佳号吹吸式挖泥船，该船的吹吸泥系统具有水下吸沙及泥沙水面输送、水下吹砂及泥沙水下输送、反冲自救等三方面的功能．1．1水下吹沙及泥沙水下输送水下吹沙及泥沙水下输送原理如图1所示．清水经离心清水泵和离心泥浆泵加压后，分别沿清水管及排泥管压送到冲抄喷嘴、吹按喷嘴和射流泵，由向下倾斜的冲沙喷嘴射出的高速射流，将库底淤泥冲起，其中一部分悬浮泥沙在吹沙喷嘴与喷沙喷嘴射出的高速射流作用下，被驱赶到排沙洞和发电洞，排到水…     

饱水软弱夹层相似材料配比试验研究

为研制可用于水下振动台试验的软弱夹层物理模型相似材料,选取新型注浆材料AG-C溶液、不同级配石英砂、膨润土为原料,以正交设计方法为手段,建立4个因素4个水平正交试验配比方案,获得了不同配比相似材料的密度、抗压强度、弹性模量、渗透系数、水稳性指标、质量变化率等物理力学性质指标,并对试验结果进行敏感性分析。然后,基于正交试验结果进行单因素试验,并增加了含水率、饱和度、孔隙水压力指标。试验结果表明:AG-C溶液含量对相似材料性质影响较大,所确定配比的相似材料具有很好的动力学特性,基本能够满足振动台模型试验相关要求;所研制的软岩相似材料可为水下模型试验提供重要材料,也可广泛应用于采矿、水利、地质及岩土等工程领域。