三维成像声纳技术在水下结构探测中的应用

由于受到水利工程水下工作环境的制约,常规的隐患探测方法很难实现对水下工程安全隐患的准确探测,本文在对常用水下探测技术(设备)及其应用发展情况进行探讨的基础上,介绍了三维实时声学成像声纳系统基本功能,并在岩石岭水库和坎门渔港防波堤对该系统的功能和效果进行了探测。结果表明:该系统可以快速、准确地对水库、海塘(堤防)等水利工程水下结构进行安全隐患探测,实时生成连续、清晰的三维图像,且具有较强的适用性,可以为水利工程建设和安全运行管理提供数据参考。     

三维成像声纳技术及其在水利工程中的应用

三维声学成像声纳系统具有实时、清晰、三维成像等特点,能在0能见度(浑水)水域等多类复杂水质环境中正常工作.介绍利用三维声学成像声纳系统对水闸和堤防水下结构进行整体探测,并综合分析上游闸室和堤防试验段(筑堤材料分别为模袋混凝土和抛石)水下结构的实际工况,最终得出测试结果.     

ROV水下探测系统在水利工程中的应用初探

水下检查是水利工程日常管理、应急抢险、大坝安全鉴定等不可或缺的技术手段。针对水利工程中水下检查存在的困难,结合ROV系统技术优势与特点,通过ROV系统在水库大坝、水闸等水利工程中的应用实例,总结了ROV系统在水库(水闸)集中渗漏点查找、水下金属构件锈蚀检查、混凝土面板裂缝检查、消力池冲坑检查、水下构筑物声纳扫描成像等方面的应用方法和技术成果,同时对ROV的关键技术、应用难题与适用范围作了简单探讨。为科学、高效地查明水利工程水下安全隐患提供了新的思路。     

三维声呐系统在水工建筑物水下结构检测中的应用

近年来,有较多的先进光学、声学探测设备投入到水下检测中来,如水下高清摄像机、水下激光成像、水下多波束测深系统、侧扫声呐等,但这些设备都存在一定的使用限制条件,而三维声呐技术,操作便捷,安装方便,可以通过处理软件实时显示水下结构的三维图像。通过三维声呐在水闸等水下结构检测中的应用,表明其具有较高适用性及工作效率,可以对整体结构及淤积情况具有清晰直观的了解。     

三维激光扫描声呐系统在渡槽水下结构检测的应用

渡槽水下基础长期承受各种荷载、高水流作用等,在经历较长运行期后的安全检测问题日益突出。鉴于三维激光扫描声呐系统的技术优势,介绍了系统组成、工作原理、技术参数和应用途径,并将其应用于某渡槽基础水下细部结构检测。检测结果表明,该系统成像速度快、图像清晰、监测效率高,能准确展示探测渡槽水下细部三维结构,可有效规避潜水员探摸安全风险和传统声呐扫描效果差的缺陷。同时,该系统还能够在含沙量大、能见度低的水域环境中工作,具有较好的适用性和推广性。     

侧扫声纳在水利工程监测中的应用

在当今复杂多变的河道中,水利工程的安全成为了河道安全的先决条件,侧扫声纳系统具有携带方便,获取图像高效、清晰等优势,是当今水利工程中水下筑物监测的新型手段.通过论述侧扫声纳系统的特点和实际应用情况,为水利工程监测工作提供参考.     

双频识别声呐在三河船闸工程水下检测中的应用

为了了解三河船闸工程闸室、下游海漫及引航道运行状态,采用DIDSON 300m型双频识别声纳系统对1~5号闸室、下游海漫及引航道进行水下声纳检测成像并进行分析。经成像分析,可以发现闸室及廊道的混凝土部分损坏,伸缩缝内填料流失,部分检测区域有石块沉积。双频识别声纳(DIDSON)能够在浑浊、黑暗的水下获得清晰的影像数据,可有效探测和识别水下目标,能够为水下工程检测、航运安全提供很好的服务。     

“堤坝安全检测水下机器人”被列为国家“863”科研攻关项目

最近，甘肃长城水下高技术有限公司研制出的“堤坝安全检测水下机器人”被列为国家“８６３”项目。该机器人集成了现代模块化机器人技术、水下控制与导航技术、声纳探测技术和水下视频探测技术。它是一个以图像声纳、浅剖声纳和高清晰度摄像头为探测手段，以水下遥控机器人为载体的高科技综合体。该机器人能以动力定位技术悬浮于水中，像直升飞机在空气中运动那样，能在水中任意方向做自由运动，水下工作深度可达１５０m左右。其扫查速度为０．５～１m／s，可程控连续扫描或手动控制扫描。可全天候工作，连续成像，不受天气和环境影响。“…     

多波束测深系统与三维声呐系统在码头水下部分的应用对比

码头水下部分的仪器检测手段主要有多波束测深系统及三维全景成像声纳系统。以Sea Bat T50-P多波束测深、BV5000-1350声呐系统为例,对码头水下部分进行检测分析,探讨各自的适用范围。结果表明:BV5000-1350声呐系统对水下工程结构的检测适用范围更广、精度高、仪器安装方便,无需导航、定位及姿态传感器等辅助设备;Sea Bat T50-P多波束测深系统对码头的结构形式要求较高、精度适中、对大型码头的水下结构普查较为适用。     

多波束测深系统与三维声呐系统在码头水下部分的应用对比

码头水下部分的仪器检测手段主要有多波束测深系统及三维全景成像声纳系统,文章以SeaBat T50-P多波束测深系统、BV5000-1350声呐系统为例,对码头水下部分进行检测对比分析,探讨各自的适用范围。     

二维磁化强度成像技术研究

在研究了二度磁异常体正演公式的基础上,推导出了二维光滑磁化强度成像的基本公式。在构造目标函数时,基于Occam’s反演方法,在目标函数中加入了光滑度项及最小模型项来对模型进行约束,同时为了克服反演结果富集地表附近的现象,通过采用深度加权函数对空间单元赋予不同的权重,得到比较符合实际的结果。反演过程中对物性界限进行约束,控制反演结果的变化范围,改善了反演效果。在求解方程组时,采用了计算速度快、节省内存且收敛快速的共轭梯度算法。对多组理论模型进行光滑磁化强度成像效果进行分析,表明该反演算法不依赖于初始模型设置,成像效果较好。     

二、三维 GIS 集成技术在水利中的应用

针对二维GIS技术的缺陷,将二维与三维GIS技术进行优势结合,可为水利信息化建设提供更好的服务与应用。阐述二维、三维集成技术在水利行业中的应用,从数据组织、功能集成设计、系统界面集成、系统特点4个方面对二维和三维技术的集成过程进行说明,结合集成技术在水利、河道洪水演进、三维空间分析及防洪抢险等方面给出相应的应用实例,如对抗洪地区进行可视化转换及对所获得的数据进行分析等。     

三维地质建模技术在水力发电工程中的应用

三维实体模型是描述水电工程地质问题的最有效方法之一,通过对地质体对象的分类及其三维建模方法的研究,从建模功能、数据表达和数值计算分析等几个方面系统地研究了三维地质建模技术,并最终在岩滩、万家口子和小湾等3个实际的水力发电工程中得到应用.     

基于三维土工网垫的植草护坡技术研究

阐明三维土工网垫植草护坡的水土保持原理,认为三维土工网垫植草可以增加坡面稳定性,阻碍降雨击溅、避免径流冲刷。提出了三维土工网垫植草护坡技术的施工程序和技术要点。     

基于GIS和3D技术的西江航道信息系统

本系统以西江航道的长洲段为研究对象,以基础地形图和各类航道相关的数据要素为平台,以航道相关地理信息的空间数据和属性数据为核心,利用计算机技术、地理信息系统(GIS)技术、数据库技术、三维虚拟仿真技术,建立起一个能快速提供真实准确的地理信息、便于查询统计及决策分析的信息系统;同时能对CAD数据、GIS数据、遥感影像等数据进行快速的读入,将制作的专题图导出。为航道的数据查询、三维模拟显示、专题分析与制作提供强大的解决方案。     

机载激光雷达测量技术在电力行业中的应用

目前中国输电线路总长度居世界第二,"十一五"期间将加大电网建设力度,以解决日益增长的电力需求.面对如此漫长的输电线路,如何有效地建设和管理,是一个正在面对并急需的问题.机载激光雷达测量技术由于具有快速获取高精度激光点云和高分辨率数码影像的优点,无论对新建线路的走向选择设计,还是对已建线路的危险点巡线检查、线路资产管理以及各种专业分析,都带来了传统测绘手段所不具备的应用模式和技术优势.     

基于激光雷达的三维建模技术在昆明数字城市项目中的应用

通过昆明数字城市项目的工程实践,介绍了基于激光雷达的三维真实纹理模型的制作方法和技术,并对其优缺点和应用前景进行了分析和讨论。