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水运工程测绘技术向高端深水智能化进军--中国交通报刊发我院杨鲲专家文章

浏览次数: 日期:2017-08-07

 

2017年8月7日,中国交通报在《砥砺奋进的五年.视点》行业专家专栏中刊发我院水运工程测绘技术研究中心杨鲲撰写的文章《水运工程测绘技术向高端深水智能化进军》。这是为迎接十九大,交通运输部政策研究室安排部署,请行业专家以专业角度审视过去五年来的成就、展望并谋划未来的发展,这是部政研室推荐在《中国交通报》发表的第二篇我院专家文章。以下为文章全文:

 

水运工程测绘技术向高端深水智能化进军

 

     五年时间,一晃而过。作为一名交通人,深切感受到国家的进步和发展,也感受到交通发展所带来的巨大变化。这种变化,由于有了自己的参与,会发自内心感到自豪,当然,感受最深的还是最熟知的水运工程测绘技术。

成功保障重大应急抢险工作

    2015年1月4日23时左右,我们接到上级通知,需要随时做好准备,为“亚航QZ8501”失事客机提供搜寻扫测帮助。我院立即启动应急机制,连夜确定了工作小组,成立了包括高精度导航定位、水下精密扫测、水下精密定位、设备维护修理等7名专业技术方向的人员组成应急扫测小组。当晚完成了对10多台套设备的测试工作。

    之后,应急扫测小组随“南海救101”轮赴爪哇海水域,协助印尼方面连续8天搜寻失事客机残骸与黑匣子。按照印尼方面要求,执行对160多平方公里海域的扫测任务。其间,通过声呐图像判断发现水下可疑目标16处,其中通过水下摄像排除10处,资料分析排除5处,一处两节长条形物体为高度疑似的飞机残骸。

    在参与搜救的多方努力下,1月12日,印尼军方将失事飞机黑匣子打捞出水。这是我院第一次作为国家搜救力量参与国际应急处置,极大地提高了知名度。

    韩国“世越号”沉船打捞工程举世瞩目。我们作为上海打捞局的重要技术支持单位,先后56人次历时600天,负责打捞作业期间的施工船舶定位、沉船附近海域扫测、沉船3D姿态探测、地质勘查、波浪监测、潮位监测、作业区海流监测、钢梁和潜水员的水下定位、沉船起浮过程中的姿态监测等工作。

    为保障“世越号”沉船打捞作业顺利实施,我院技术人员首次开发了沉船三维扫描建模系统,创造性地采用多波束测深仪走航测量和水下扫描声纳定点测量相结合的方式,奋战四天三夜,采集到沉船完整的点云数据,展现出了“世越号”沉船在海底的真实形态。

    沉船水域受到周边岛屿夹流合流影响,水流湍急、分层明显,最快达到4节以上,且转流较快,潮汐规律难以掌握,对潜水员作业安全影响极大。在44米深的海底,为了给潜水员作业节省准备时间,我们在实际工作中增加水下声学监测系统,在检测软件中加入了流速流向的实时显示和潜水定位功能,并发送至10多个潜水点,不仅有效保障了潜水员作业安全,也有效提高了潜水作业效率。

    打捞作业过程中,钢梁安装是难度最大、耗时最长的工作,整整花了9个月时间。我们开发的高精度水下无线定位系统,在水下钢梁穿引作业中如同为托底钢梁装上了眼睛,钢梁安装的位置数据可准确显示到指挥屏幕上,以此保障了相关作业开展。

    我们研发的水下高精度定位系统和水下高精度姿态监测系统在最后阶段的起浮过程发挥了威力。在短短3天时间内,从试起浮、正式起浮作业、调整沉船姿态、66根钢绞线的牵引、沉船向上提升至抬浮驳甲板、沉船进入半潜驳,直至到达预定位置,沉没海底1073天的“世越号”沉船终于重见天日。

    此外,我们参加了搜寻70多条沉船的搜寻扫测及定位工作,成功展示了交通人的良好精神面貌和专业技术能力。

在国家重大工程中挥洒汗水

    不论是贯通不久的港珠澳大桥沉管隧道,还是即将开始建设的大连湾跨海交通工程隧道等国家重大工程,水运工程测绘技术人员都积极贡献力量。那些矗立在水中的超级工程,饱含着大家的汗水和智慧。

    南昌红谷隧道,我们充分发挥技术优势,取得了多项技术进步,完成了12节沉管的最终安装浮运。安装对接方面达到了国际水平。我们自行研究并开发了一套“基于网络化的浮运定位监控系统”,创新性地将网络技术、GPS定位技术、惯性导航技术等应用到沉管浮运中。通过构建现场浮运编队的导航定位网络系统,将所有设备的数据信息进行集成和共享,使每条船都可以获取其他船舶的数据信息,然后通过自行设计和编写的浮运船队管理系统软件,将所有位置信息呈现给浮运指挥人员。基于惯性导航系统的沉管过桥导航技术,解决了沉管过桥时GPS受桥体遮挡、卫星失锁导致的沉管位置失真,确保沉管安全顺利通过生米大桥、朝阳大桥和南昌大桥三座大桥;借助互联网技术,实现了浮运编队的远程监控和显示系统,使得不同地点的各方调度协调如临现场,提高协调指挥水平和能力。

    近年来,水运工程测绘技术服务领域逐步拓展,服务航天、军事等领域项目逐渐增多,足迹迈入台湾海峡、荔湾油田、南海岛屿等区域。

为实现海洋强国梦不懈奋斗

    在国家大力推进海洋强国战略和“一带一路”建设中,我们参于了包括巴基斯坦、迪拜、印尼等20多个国家和地区的相关项目。大家克服生活不便、语言交流困难等因素,展现了坚韧的工作作风。

    巴基斯坦的某项目,十几个人连续两个春节都不能回家;迪拜水文观测和生物移植项目,坚守现场,组织、协调办理工作许可,监督施工方案,时间长、工作量大、要求高,光移植海洋生物就达到2万株。

    海外工作路途远、工期长、调动周期长,他们中间,有的错过陪伴妻子等待孩子的降世,有的没能与临终的父母道别……大家牢记“立足水运、服务交通”的使命,成功完成各项任务,在困难中屡立新功,为交通事业发展作出了应有贡献。

    近年来水运工程测绘技术日新月异,突飞猛进。智能化监测平台不断涌现,以无人机、水面无人船、小型水下机器人多种无人测量手段为主要载体,水下联网通信技术迅猛发展,我们将以需求为导向,重点研究成体系技术突破。我们的团队有一个共同的目标:向高端水平进军,向深水进军,向智能化进军。新时期,团队将继续按照建设海洋强国和“21世纪海上丝绸之路”的总体部署和要求,在支撑行业发展的道路上再创佳绩、开创未来。

    

   (作者 杨鲲;单位:交通运输部天津水运工程科学研究院水运工程测绘技术研究中心)

 

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