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海南大廣壩深坑水下地形測量


項目信息

 地點   海南大廣壩

 時間   2021年10月

 設備   CS40P便攜式多波束測量無人船

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應用背景

      大廣壩水電站工程位于海南省西部東方市境內昌化江中游,該工程具有發電、灌溉、供水等綜合效益,電站在系統中承擔調峰、調頻和事故備用的任務。

      如下圖大廣壩航拍圖所示,大廣壩前基巖因水庫多年運行行為及自然地質變化等因素產生下沉、破損現象,目前已陸續出現多個基巖深坑。國家能源局為加強水電站安全監督管理,規范水電站安全監測工作,確保水電站安全監測數據的可靠采集和監測資料的綜合分析,在明確基巖深坑檢測項目的、內容、功能情況下,開展了壩前基巖深坑水下地形的三維測繪工作。

      多波束技術采取廣角度發射和多信道定向接收,以獲得水下高密度條幅式海底地形數據,突破了傳統單波束測深技術的局限,大大提高了水底地形勘測的精度、分辨率和工作效率,實現了測深技術的重要突破。為保證水庫運行安全,現利用多波束手段獲取可靠水下基巖三維地形數據。

      多波束測量系統雖掃測精細,但是體積大,重量大、輔助設備多,安裝復雜。針對大廣壩前基巖深坑地形,本項目采用現場易調試的無人船搭載方案,可以很好地提高測繪效率,獲取全面精細監測數據,同時保證了監測人員安全。

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圖 | 大廣壩航拍圖



作業詳情

      云洲智能團隊配合國家能源局,利用CS40P便攜式多波束測量無人船進行了2個基巖深坑的三維水下地形監測。如下圖所示,由于基巖深坑的總體裸露面積較小,工作人員因地制宜并未進行測線規劃,而采用了人工遙控操作進行這種小面積、高危的測繪場景。

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圖 | 基巖深坑近景

      針對江河湖泊、水庫等水域面積小,水流平緩區域,這次監測適宜地選擇了云洲智能推出的CS40P便攜式多波束測量無人船,CS40P在庫容測量、建筑水下部分掃測和航道測繪等應用中可以滿足小型化、智能化測繪的需求。多波束系統的換能器安裝于無人船底,在碼頭快速完成設備的安裝調試后,無人船即可下水運行,并開始測量作業。CS40P便攜式多波束測量無人船提供了一種兩人即可實施的智能化自動化解決方案,無需租船、快速部署,采集數據成果可靠。

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圖 | 工作實景



測量成果

      此次CS40P便攜式多波束測量無人船測量作業采集的多波束數據質量良好,清晰地呈現了復雜深坑的水下地形地貌,為勘察大廣壩水下地形提供了基礎測量數據。

      如下圖經過后處理的深坑三維高程圖所示,利用CS40P便攜式多波束測量無人船順利完成了深達26米的基巖深坑測繪作業。

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圖 | 深坑三維高程圖



應用結論

      由無人船搭載多波束測量設備進行水下測量作業,其智能化、操作簡易化,數據采集有效化等產品特性,有效克服了大廣壩前基巖深坑地形復雜、水下高程變化迅速等問題。

      CS40P便攜式多波束測量無人船的應用,能有效提高作業效率,降低人員安全風險。針對水下基巖形變明顯區域等高危工作場景,無人船在避免工作人員涉水風險的同時,可根據意愿,人工遙控指令進行關鍵區多次測量,以高重復性監測工作保證水下地形三維變化細節特征的呈現。


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