云洲ME120全自動無人船平臺、海卓MS400P小型多波束測深系統(tǒng)
云洲ME120全自動無人船平臺
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，主要任務為向延安能源化工基地及當?shù)爻青l(xiāng)生活供水，同時具有改善地方灌溉條件，利用供水進行發(fā)電等作用。對南溝門水庫地形進行測繪，獲取水庫的地形數(shù)據(jù)，有利于了解和確定水庫的運行狀態(tài)，為水庫的防洪調(diào)度、運營管理等工作提供實用的技術(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采用了無人船、無人機等先進的智能裝備，很好地解決了傳統(tǒng)人工實測手段工作量大、危險性高的痛點,并進一步擴大了測繪覆蓋范圍。其中，水下地形測繪采用珠海云洲的ME120全自動無人船，通過該無人船平臺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全自動無人船平臺等測量裝備到達水庫碼頭現(xiàn)場后，對整套測量系統(tǒng)進行了快速的組裝。
無人船及多波束測深系統(tǒng)現(xiàn)場安裝
ME120全自動無人船平臺主要由左右片體、中間艙和升降鰭四部分組成。現(xiàn)場組裝時，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，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，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)場準備工作的時間。多波束換能器安裝于無人船升降機構(gòu)底部，在作業(yè)過程中，調(diào)查人員可在岸端控制基站遠程控制升降機構(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。調(diào)查人員根據(jù)測量任務要求及現(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)行測繪任務過程中，調(diào)查人員可在岸基控制基站上實時監(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)無人船回傳的實時水深及周邊環(huán)境視頻更改無人船任務指令。
無人船自主航行執(zhí)行測繪任務
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大了水域測繪范圍，提高了水域測繪作業(yè)效率，同時還保障了調(diào)查人員的工作安全。當前，采用無人船平臺搭載測量設(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、精準化的轉(zhuǎn)型升級起到積極的推動作用。
