連云港市潛水檢測施工隊(duì)技術(shù)新聞【海工水下工程咨詢熱線：171-8515-9888 手機(jī):181-1868-6396,150-0511-8899】
水底拖拉法當(dāng)水上交通阻止采用用浮-沉鋪設(shè)法時(shí)（如在穿越河流的工程中），可以采用下圖所示的‘水底拖拉’法。當(dāng)采用這種方法時(shí)，先把塑料管道在岸上連接成連續(xù)長管，加裝上足夠保證管道始終沉在水底的壓重，然后用卷揚(yáng)機(jī)把管道拖過河。通過適當(dāng)設(shè)計(jì)的壓重和固定在管道前端的特殊拖拉頭—‘滑橇’確保管道在拖過河時(shí)能隨著河底的斷面輪廓順暢滑動(dòng)。水中鋪設(shè)通常采用的HDPE實(shí)壁管可以采用對(duì)接熔焊方法連接。對(duì)接熔焊的設(shè)備和工藝都和普通HDPE壓力管用的一樣。但是有些連接處是不可能采用對(duì)接熔焊，例如：需要在水底下和已經(jīng)沉降到位的擴(kuò)散器連接，這些連接處可以采用機(jī)械壓緊方式的連接。例如采用法蘭連接：在HDPE管端先對(duì)接熔焊上一個(gè)‘根形管端’，活套上一個(gè)金屬的或玻璃鋼的法蘭背盤，就可以和有同樣法蘭端頭的其他管道、管件或結(jié)構(gòu)連接。
用上這個(gè)技術(shù)是怎樣讓海底世界呈現(xiàn)三維立體圖像的？董軍宇向記者詳細(xì)解釋了工作原理和流程。我以海水養(yǎng)殖的項(xiàng)目為例，給你解釋一下工作流程。他說，通過技術(shù)探測，能夠?yàn)楹�、鮑魚等高附加值海水養(yǎng)殖提供生存環(huán)境等詳細(xì)信息。先為水下機(jī)器人裝上所研發(fā)的技術(shù)設(shè)備，然后讓水下機(jī)器人下水探測。先通過聲吶技術(shù)遠(yuǎn)距離探測出海參等的生存環(huán)，熟悉海底環(huán)境的大致狀況。隨著距離的不斷靠近，在合適的距離時(shí)機(jī)器人會(huì)打開燈光，設(shè)備的攝像頭會(huì)拍攝到環(huán)境的大體情況，再次形成一個(gè)狀況的分析。隨著再次靠近，到達(dá)一定距離后，設(shè)備的高分辨率系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，通過檢測和分析，能看清毫米級(jí)的海參生存環(huán)境。海底表面的粗糙度情況能清晰地得知，甚至表面石頭的光滑與粗糙程度也能分析出來。董軍宇說，通過分析形成的三維圖像是彩色的，水上養(yǎng)殖人員能很輕松觀測養(yǎng)殖環(huán)境，做出分析。海洋生物學(xué)的研究表明，海底地表的幾何及三維紋理特征與生物的棲息、生長具有直接的關(guān)系。董軍宇表示，拿水下三維表面缺陷檢測而言，就能體現(xiàn)出技術(shù)應(yīng)用市場的廣泛性�？捎糜谒鹿こ讨械臉吨砻鎿p壞狀態(tài)評(píng)估；水下金屬結(jié)構(gòu)物表面的腐蝕的檢測、銹蝕檢測、焊縫的檢測；結(jié)構(gòu)物表面的撞擊痕跡、扭曲、彎曲、凹凸變形等檢測；底棲生物養(yǎng)殖的海底表面粗糙度評(píng)價(jià)等。它很聰明，接到任務(wù)后會(huì)自動(dòng)去工作通過技術(shù)主要輸出三維表面高度及彩色反照率圖，檢測精度達(dá)到毫米級(jí)。從專業(yè)角度來講，該技術(shù)研發(fā)的內(nèi)容主要涉及五個(gè)方面。
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7）潛水員上、下時(shí)，必須采用保險(xiǎn)繩幫助上、下，以防發(fā)生墜落事故�！ �
這五個(gè)方面分別是：1、基于水下結(jié)構(gòu)光和光度立體學(xué)的光學(xué)成像系統(tǒng)及同步控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；2、高精度結(jié)構(gòu)光特征點(diǎn)提取，以及對(duì)結(jié)構(gòu)光特征點(diǎn)進(jìn)行高精度空間幾何重建；3、基于光度立體學(xué)的水下吸收、散射系數(shù)及三維物體表面梯度、反照率最優(yōu)化求解；4、基于水下光度立體理論及結(jié)構(gòu)光獲取的表面特征點(diǎn)，對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行三維表面高精度高度重建；5、水下高精度三維光學(xué)虛擬展示及檢測分析。這一系列內(nèi)容都是設(shè)備自我完成的，給設(shè)備一個(gè)特定任務(wù)，設(shè)備就會(huì)下潛到一定海底位置，進(jìn)行定量分析，自動(dòng)工作，建構(gòu)出三維立體的圖形。該技術(shù)填補(bǔ)了高精度三維立體探測海底世界的空缺，在水下目標(biāo)表面高精度三維實(shí)時(shí)檢測技術(shù)及應(yīng)用上達(dá)到國際領(lǐng)先地位。這就象征著通過該技術(shù)能把海底世界高清晰繪制出三維圖像，了解海底的環(huán)境。記者了解到，該技術(shù)已經(jīng)處在中試階段，而據(jù)董軍宇預(yù)測，技術(shù)的應(yīng)用會(huì)帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。預(yù)計(jì)投放初期市場，規(guī)�？蛇_(dá)到每年150～200套，加上對(duì)外出租設(shè)備收入，產(chǎn)值在4500～6000萬元，預(yù)計(jì)年利潤可達(dá)1500～2000萬。除此之外，系統(tǒng)的研制成功，能帶動(dòng)水下三維成像、水下機(jī)器人視覺等相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，使我國在軍事國防、科學(xué)研究、海洋經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域掌握技術(shù)主動(dòng)權(quán)。
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在沼澤地里鋪設(shè)管道——在沼澤地、濕地、灘涂鋪設(shè)管道是很困難的。因?yàn)椴荒芴峁├喂毯头�(wěn)定的地基，不宜應(yīng)用對(duì)應(yīng)變敏感的傳統(tǒng)管道。利用塑料管道的特性可以在在這種高度不穩(wěn)定的環(huán)境下建成低成本和穩(wěn)定的管道系統(tǒng)。因?yàn)橥寥乐械母咚豢赡墚a(chǎn)生很大的浮力，這種管道的設(shè)計(jì)施工與水中鋪設(shè)管道類似。
為了實(shí)現(xiàn)自己的海洋夢，背后有一段勵(lì)志的科研故事。說起我的夢想，真的想通過我們團(tuán)隊(duì)的努力，實(shí)現(xiàn)大海撈針的夢想。董軍宇說，大海撈針這個(gè)成語他想變成現(xiàn)實(shí)，通過給水下機(jī)器人裝上高精度的眼睛，能撈起海底像繡花針大小的物體。說起這個(gè)夢想，董軍宇說并不是不切實(shí)際。每每想到我們科研團(tuán)隊(duì)在做的項(xiàng)目對(duì)海底世界的開發(fā)和勘探有著作用，我就倍加努力。他說，他們的這項(xiàng)技術(shù)在兩年前開始運(yùn)作研發(fā) ，開辟了技術(shù)的空白，而真正讓這項(xiàng)技術(shù)成熟還要研發(fā)十年左右的時(shí)間。燈光和激光的配合運(yùn)用是這個(gè)技術(shù)的關(guān)鍵，我們反復(fù)做了上千次實(shí)驗(yàn)。經(jīng)常是加班到深夜，忘記了吃飯。而談起他為何能整日面對(duì)枯燥的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，董軍宇表示，這和他的出國留學(xué)經(jīng)歷有關(guān)。大學(xué)時(shí)代的董軍宇在海大數(shù)學(xué)系念書，有著海洋科研夢想的他大學(xué)畢業(yè)后去英國攻讀計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的博士。英國是一個(gè)海洋業(yè)發(fā)達(dá)的國家，在英國的大學(xué)念書時(shí)我發(fā)現(xiàn)海洋技術(shù)對(duì)一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)和軍事發(fā)展都有關(guān)鍵作用所以我決心用自己的專長解決海洋探測技術(shù)的關(guān)鍵核心問題。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢想，董軍宇投入到了枯燥但是有意義的科研生活中。研發(fā)這個(gè)技術(shù)的兩三年時(shí)間，平時(shí)都沒有好好陪家人吃過一頓飯，特別是孩子還在上小學(xué)，覺得有點(diǎn)愧對(duì)他。談起為了科學(xué)犧牲陪伴家人的事情時(shí)，董軍宇有些哽咽。也許在不遠(yuǎn)的將來，通過我們研發(fā)的技術(shù)，能繪制出詳細(xì)的海底世界三維圖也說不定。在董軍宇的科研道路上，他充滿了期待。
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鋪設(shè)方便和經(jīng)濟(jì)水中鋪設(shè)的環(huán)境條件非常惡劣，特別是在海洋中的鋪設(shè)。實(shí)踐證明利用塑料管道特性可使管道鋪設(shè)更加方便經(jīng)濟(jì)，可以在采用傳統(tǒng)管道根本無法施工或者經(jīng)濟(jì)上無法承受的條件和場合進(jìn)行水中鋪設(shè)。例如：因?yàn)榭梢暂^快完成鋪設(shè)容易避開風(fēng)暴，只要很少的水下工程和潛水作業(yè)顯著降低工程費(fèi)用。
針對(duì)人們擔(dān)心的由此或?qū)е潞Ｓ蛭廴镜膯栴}，中海油深圳分公司副總經(jīng)理梁羽稱，由于泄漏的是僅含少量遇空氣就會(huì)揮發(fā)的凝析油的天然氣，不會(huì)產(chǎn)生像原油泄漏導(dǎo)致的海域污染。泄漏的天然氣并不含硫，但燃燒天然氣確實(shí)容易產(chǎn)生二氧化碳增多的問題。梁羽透露，現(xiàn)在，已確定的工程修復(fù)方案的目標(biāo)是盡快消除風(fēng)險(xiǎn)源，等惰性的氮?dú)庵脫Q了管道中的天然氣后，潛水員對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行摸查后的作業(yè)條件就具備了，他們在對(duì)可能導(dǎo)致管道出現(xiàn)漏點(diǎn)的外力因素作出有效判斷后，如果可行的話，將由潛水員首先實(shí)施臨時(shí)性的封堵措施，第二步才會(huì)采取根本性的封堵措施。就此事件或因天然氣管道鋪設(shè)過程導(dǎo)致了隱患的質(zhì)疑，珠海市橫琴新區(qū)管委會(huì)這條海管鋪設(shè)位置是在靠近橫琴的一條叫做磨刀門的水道附近，并非珠江口西側(cè)的又名洪灣水道的馬騮洲水道，馬騮洲水道才是珠江入�？诘闹骱降�，而磨刀門水道位于其南側(cè)，不會(huì)威脅到這一主航道的安全。就此問題，這條海管是在２００３年申報(bào)，２００４年鋪設(shè)的，整個(gè)海管的路由設(shè)計(jì)與申報(bào)、鋪設(shè)、水上水下作業(yè)，最終的坐標(biāo)點(diǎn)的確定，有合法證書，而且整個(gè)行為也是合法合規(guī)的。
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水下沉管怎么沉？先給水管灌滿水，再放下去“沉管將分三次完成，首次下沉的管道長度是739米。我們看到的在河面上管道兩端已經(jīng)被封閉，正在向管內(nèi)灌水，全部注滿后才能向水里沉放�！庇谛⒚窀嬖V記者，僅這段739米的管道，全部注滿水需要2000多噸，將耗時(shí)4個(gè)多小時(shí)。管道下沉正是通過向管內(nèi)注水增加下沉動(dòng)力進(jìn)行的，達(dá)到平穩(wěn)下沉。而從開始注水至管內(nèi)充滿水是最危險(xiǎn)的時(shí)期，一旦注水不均勻或下沉速度不一，很容易引起整根管道傾覆，后果不堪設(shè)想。