云洲ME120全自動(dòng)無人船平臺(tái)、海卓MS400P小型多波束測深系統(tǒng)
云洲ME120全自動(dòng)無人船平臺(tái)
南溝門水庫樞紐總庫容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。對南溝門水庫地形進(jìn)行測繪，獲取水庫的地形數(shù)據(jù)，有利于了解和確定水庫的運(yùn)行狀態(tài)，為水庫的防洪調(diào)度、運(yùn)營管理等工作提供實(shí)用的技術(shù)依據(jù)。本次針對南溝門水庫的地形測繪工作，自然資源第二地形測繪隊(duì)采用了無人船、無人機(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)大了測繪覆蓋范圍。其中，水下地形測繪采用珠海云洲的ME120全自動(dòng)無人船，通過該無人船平臺(tái)搭載小型多波束測深系統(tǒng)采集了南溝門水庫約7平方千米的高精度水下地形數(shù)據(jù)，為水庫運(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″附近南門溝水庫水域，水庫全長約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)無人船平臺(tái)等測量裝備到達(dá)水庫碼頭現(xiàn)場后，對整套測量系統(tǒng)進(jìn)行了快速的組裝。
無人船及多波束測深系統(tǒng)現(xiàn)場安裝
ME120全自動(dòng)無人船平臺(tái)主要由左右片體、中間艙和升降鰭四部分組成。現(xiàn)場組裝時(shí)，調(diào)查人員先把左右片體與中間艙通過彈簧扣快速安裝；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)場沒有吊機(jī)，調(diào)查人員先將無人船人工釋放下水，再打開無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人測量系統(tǒng)的安裝工作，進(jìn)入系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試階段。
基于無人船的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，整套測量系統(tǒng)現(xiàn)場組裝操作簡單，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)場準(zhǔn)備工作的時(shí)間。多波束換能器安裝于無人船升降機(jī)構(gòu)底部，在作業(yè)過程中，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。
無人船及多波束測深系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)試
完成調(diào)試后，無人船開始執(zhí)行水庫的水下地形測量任務(wù)。調(diào)查人員根據(jù)測量任務(wù)要求及現(xiàn)場情況，通過云洲無人船控制基站軟件布設(shè)測線并發(fā)送給無人船執(zhí)行。無人船在執(zhí)行測繪任務(wù)過程中，調(diào)查人員可在岸基控制基站上實(shí)時(shí)監(jiān)測多波束數(shù)據(jù)采集情況，并通過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)無人船回傳的實(shí)時(shí)水深及周邊環(huán)境視頻更改無人船任務(wù)指令。
無人船自主航行執(zhí)行測繪任務(wù)
多波束測深系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)
南溝門水庫3D瀏覽俯視圖
水庫地貌圖
水庫河底斷橋與淹沒梯田
傳統(tǒng)水下地形測繪數(shù)據(jù)主要采用有人船搭載測量設(shè)備獲取，水庫普遍存在覆蓋面積廣、環(huán)境復(fù)雜等問題，傳統(tǒng)測繪方式的效率、安全性及工作范圍無法滿足日益增長的測繪需求。無人船的出現(xiàn)，為水下地形測繪作業(yè)提供了全新的技術(shù)手段。無人船吃水淺、循線精度高，其無人化、自主化測繪的方式擴(kuò)大了水域測繪范圍，提高了水域測繪作業(yè)效率，同時(shí)還保障了調(diào)查人員的工作安全。當(dāng)前，采用無人船平臺(tái)搭載測量設(shè)備開展水下地形地貌測繪作業(yè)，已成為測繪行業(yè)的重要發(fā)展趨勢，對測繪行業(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。
