云洲ME120全自動(dòng)無(wú)人船平臺(tái)、海卓MS400P小型多波束測(cè)深系統(tǒng)
云洲ME120全自動(dòng)無(wú)人船平臺(tái)
海卓MS400P小型多波束測(cè)深系統(tǒng)
南溝門水庫(kù)樞紐總庫(kù)容2.006億立方米，為Ⅱ等、大（2）型水利工程，主要任務(wù)為向延安能源化工基地及當(dāng)?shù)爻青l(xiāng)生活供水，同時(shí)具有改善地方灌溉條件，利用供水進(jìn)行發(fā)電等作用。對(duì)南溝門水庫(kù)地形進(jìn)行測(cè)繪，獲取水庫(kù)的地形數(shù)據(jù)，有利于了解和確定水庫(kù)的運(yùn)行狀態(tài)，為水庫(kù)的防洪調(diào)度、運(yùn)營(yíng)管理等工作提供實(shí)用的技術(shù)依據(jù)。本次針對(duì)南溝門水庫(kù)的地形測(cè)繪工作，自然資源第二地形測(cè)繪隊(duì)采用了無(wú)人船、無(wú)人機(jī)等先進(jìn)的智能裝備，很好地解決了傳統(tǒng)人工實(shí)測(cè)手段工作量大、危險(xiǎn)性高的痛點(diǎn),并進(jìn)一步擴(kuò)大了測(cè)繪覆蓋范圍。其中，水下地形測(cè)繪采用珠海云洲的ME120全自動(dòng)無(wú)人船，通過(guò)該無(wú)人船平臺(tái)搭載小型多波束測(cè)深系統(tǒng)采集了南溝門水庫(kù)約7平方千米的高精度水下地形數(shù)據(jù)，為水庫(kù)運(yùn)行管理的相關(guān)工作提供了有力的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。本項(xiàng)目作業(yè)區(qū)域位于東經(jīng)35°40′30″北緯109°19′36″附近南門溝水庫(kù)水域，水庫(kù)全長(zhǎng)約16km，占地面積約7平方千米。
調(diào)查人員攜帶珠海云洲ME120全自動(dòng)無(wú)人船平臺(tái)等測(cè)量裝備到達(dá)水庫(kù)碼頭現(xiàn)場(chǎng)后，對(duì)整套測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了快速的組裝。
無(wú)人船及多波束測(cè)深系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)安裝
ME120全自動(dòng)無(wú)人船平臺(tái)主要由左右片體、中間艙和升降鰭四部分組成。現(xiàn)場(chǎng)組裝時(shí)，調(diào)查人員先把左右片體與中間艙通過(guò)彈簧扣快速安裝；然后把多波束換能器安裝到升降鰭底部；接著將升降鰭用螺絲固定安裝到中間艙的月池中；由于碼頭現(xiàn)場(chǎng)沒有吊機(jī)，調(diào)查人員先將無(wú)人船人工釋放下水，再打開無(wú)人船左右片體的電池艙安裝電池。至此，調(diào)查人員已完成整套無(wú)人測(cè)量系統(tǒng)的安裝工作，進(jìn)入系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測(cè)試階段。
基于無(wú)人船的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，整套測(cè)量系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)組裝操作簡(jiǎn)單，僅需1套內(nèi)六角即可完成拆卸或安裝，高效快捷，節(jié)省了大量現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作的時(shí)間。多波束換能器安裝于無(wú)人船升降機(jī)構(gòu)底部，在作業(yè)過(guò)程中，調(diào)查人員可在岸端控制基站遠(yuǎn)程控制升降機(jī)構(gòu)，有利于保障多波束換能器的作業(yè)安全。
無(wú)人船及多波束測(cè)深系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)試
完成調(diào)試后，無(wú)人船開始執(zhí)行水庫(kù)的水下地形測(cè)量任務(wù)。調(diào)查人員根據(jù)測(cè)量任務(wù)要求及現(xiàn)場(chǎng)情況，通過(guò)云洲無(wú)人船控制基站軟件布設(shè)測(cè)線并發(fā)送給無(wú)人船執(zhí)行。無(wú)人船在執(zhí)行測(cè)繪任務(wù)過(guò)程中，調(diào)查人員可在岸基控制基站上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)多波束數(shù)據(jù)采集情況，并通過(guò)船端攝像頭回傳的視頻查看船只周邊環(huán)境情況，可根據(jù)無(wú)人船回傳的實(shí)時(shí)水深及周邊環(huán)境視頻更改無(wú)人船任務(wù)指令。
無(wú)人船自主航行執(zhí)行測(cè)繪任務(wù)
多波束測(cè)深系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)
南溝門水庫(kù)3D瀏覽俯視圖
水庫(kù)地貌圖
水庫(kù)河底斷橋與淹沒梯田
傳統(tǒng)水下地形測(cè)繪數(shù)據(jù)主要采用有人船搭載測(cè)量設(shè)備獲取，水庫(kù)普遍存在覆蓋面積廣、環(huán)境復(fù)雜等問(wèn)題，傳統(tǒng)測(cè)繪方式的效率、安全性及工作范圍無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的測(cè)繪需求。無(wú)人船的出現(xiàn)，為水下地形測(cè)繪作業(yè)提供了全新的技術(shù)手段。無(wú)人船吃水淺、循線精度高，其無(wú)人化、自主化測(cè)繪的方式擴(kuò)大了水域測(cè)繪范圍，提高了水域測(cè)繪作業(yè)效率，同時(shí)還保障了調(diào)查人員的工作安全。當(dāng)前，采用無(wú)人船平臺(tái)搭載測(cè)量設(shè)備開展水下地形地貌測(cè)繪作業(yè)，已成為測(cè)繪行業(yè)的重要發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)測(cè)繪行業(yè)向智能化、數(shù)字化、精準(zhǔn)化的轉(zhuǎn)型升級(jí)起到積極的推動(dòng)作用。
