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FPSO工作舱水下检测装置耦合运动响应

海洋工程装备与技术 2024年第2期11卷 116-122页

作者：张宝雷孙冰张贺贺陈晓田国治中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司天津300452

在海洋工程和深海探索中,水下机器人被广泛应用。由于FPSO作业海况复杂、恶劣,释放与回收ROV是影响其作业能力的重要因素。需根据作业特点及水下检测装置重量,选取最优的收放方式;搜集目标海域海况资料,分析水下检测装置在作业海域中收... 详细信息

在海洋工程和深海探索中,水下机器人被广泛应用。由于FPSO作业海况复杂、恶劣,释放与回收ROV是影响其作业能力的重要因素。需根据作业特点及水下检测装置重量,选取最优的收放方式;搜集目标海域海况资料,分析水下检测装置在作业海域中收放过程的运动响应情况。本文以陆丰12-3油田FPSO工作舱实施作业为背景,使用AQWA软件建立FPSO与水下检测装置模型,进行水下检测装置、船舶及其系泊系统的水动力响应分析;并将其与试验值对比,计算模拟分析与试验结果较为接近,可靠性较高。最后,根据水下检测装置在最危险工况下的运动幅度,选择合适的吊臂行程。

关键词：水下检测收放技术水动力系泊系统

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某水利枢纽消力池底板及海漫水下检测方法及工程应用

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水利水电工程设计 2024年第2期43卷 45-47页

作者：许吉羊杨光刘畅耿梓涵武汉长江航道救助打捞局湖北武汉430014 中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222

随着水利枢纽的长期运行,大坝坝体、消能设施、隧洞、护岸等表观磨损问题将日趋严重,尤其是对消力池底板、海漫等消能设施而言,淘蚀、冲刷、淤积等问题时常存在,如果定期/不定期进行检测并采取相应的维修、维护措施,一旦问题严重,将会... 详细信息

随着水利枢纽的长期运行,大坝坝体、消能设施、隧洞、护岸等表观磨损问题将日趋严重,尤其是对消力池底板、海漫等消能设施而言,淘蚀、冲刷、淤积等问题时常存在,如果定期/不定期进行检测并采取相应的维修、维护措施,一旦问题严重,将会影响水利工程的安全运行。以某水利枢纽消力池底板及海漫为研究对象,采用“初步探查—重点详查—问题判断—综合描述”的一体化检测思路,对消力池底板及海漫表面的混凝土缺陷及淤积情况展开研究。在具体实施过程中,充分利用声学探测技术“精度低但定位准确”及水下影像探测技术“精度高但定位精度差”的特点,将2种方法相结合并有效应用于消力池底板水下检测。实践证明,该技术思路及技术方法在消力池底板及海漫水下检测中取得很好的应用效果,值得在实践中进行推广。

关键词： ROV搭载水下检测声学探测技术水下影像探测技术

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长距离地涵水下检测与性能评估关键技术研究

江苏水利 2024年第7期 I0002-I0002页

作者：无淮安市水利工程建设管理服务中心水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院

项目结合长距离地下涵洞运行期检测与评估存在的问题,在现状分析的基础上,对现有水下检测设备进行了适应性改造,开展了长距离地下涵洞低能见度环境下高分辨率图像解析技术、水下混凝土结构无损检测技术以及服役性能评估技术研究。项目... 详细信息

项目结合长距离地下涵洞运行期检测与评估存在的问题,在现状分析的基础上,对现有水下检测设备进行了适应性改造,开展了长距离地下涵洞低能见度环境下高分辨率图像解析技术、水下混凝土结构无损检测技术以及服役性能评估技术研究。项目改造了现有水下ROV设备系统,开发了基于涵(隧)洞缺陷检测算法的智能检测系统,发明了水下混凝土回弹检测法;建立了考虑复杂条件水下水工结构三维建模技术与数值模拟方法;形成了长距离地涵等水工建筑物水下检测技术与服役性能评估方法。成果已在淮安市六塘河地下涵洞等水利工程中成果应用,提高了长距离水下检测效率和质量。

关键词：检测与评估智能检测系统水下检测高分辨率图像成果应用解析技术适应性改造服役性能

深水环境大坝水下检测潜水器定位方法研究进展

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中国科学：技术科学 2023年第3期53卷 317-329页

作者：向衍孟颖胡洋苏正洋南京水利科学研究院大坝安全与管理研究所南京210029 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210029 水利部水库大坝安全重点实验室南京210029 杭州华能工程安全科技股份有限公司杭州310000

我国是世界坝工大国,是世界上高坝大库最多、发展最快的国家.欧美多个国家发生过因水下结构隐患诱发的高坝大库溃决事故或险情事件,相关经验及教训表明深水检测与修补加固技术及装备对保障高坝大库长期安全运行具有重要意义.由于高坝结... 详细信息

我国是世界坝工大国,是世界上高坝大库最多、发展最快的国家.欧美多个国家发生过因水下结构隐患诱发的高坝大库溃决事故或险情事件,相关经验及教训表明深水检测与修补加固技术及装备对保障高坝大库长期安全运行具有重要意义.由于高坝结构的复杂性以及水库环境的特殊性,深水环境下的传统水下探测主要由水下无人潜水器搭载光学或声学设备实施.“十三五”期间国家重点研发计划专门立项研发了适应大坝深水环境的载人潜水器,实现了将行业专家带至水下开展现场检查.这两种水下检测技术及装备是实现深水环境下大坝水下结构检测与修补加固作业的有效手段,水下精确定位技术则是无人潜水器与载人潜水器完成深水环境水下各种复杂任务的前提.本文首先对现有的潜水器水下定位技术与方法进行总结,根据工作原理将水下定位方法分为惯性导航、光学、声学及其他手段四大类,并分析了各种定位方法的优缺点.同时结合高坝大库深水环境的复杂性,从安全保障、装备研发、经济效益等方面对不同水下定位技术进行适应性分析,并提出了深水环境大坝检测潜水器水下作业定位精度的发展趋势,即采用声学超短基线装置、浮标、惯性定位与物理标定等组合方式进行水下定位,将各种导航方式进行合理组合、互相补足,以提高定位精度和可靠性.

关键词：水库大坝深水环境水下检测潜水器精确定位

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港珠澳大桥无人船水下综合检测系统研究

桥梁建设 2023年第6期53卷 18-25页

作者：景强肖雪露港珠澳大桥管理局广东珠海519000 广东港珠澳大桥材料腐蚀与工程安全国家野外科学观测研究站广东珠海519000 中国船舶集团有限公司第七二二研究所湖北武汉430200

港珠澳大桥桥长22.36 km,水下服役环境复杂,为提高对大桥水下结构设施服役状态的检测能力,设计无人船水下综合检测系统。研发智能化无人船平台、水下机器人系统、水下地形地层检测设备、船/岸异构无线通信系统、多源数据融合及三维可视... 详细信息

港珠澳大桥桥长22.36 km,水下服役环境复杂,为提高对大桥水下结构设施服役状态的检测能力,设计无人船水下综合检测系统。研发智能化无人船平台、水下机器人系统、水下地形地层检测设备、船/岸异构无线通信系统、多源数据融合及三维可视化系统等关键模块。应用无人船水下综合检测系统在大桥处开展水下检测工程实践,获取水下结构关键部位表观状况、桥墩承台外形特征和周边冲刷情况、人工岛斜坡堤结构及周边冲刷情况、隧道顶部回淤状态等信息。检测结果表明:该系统安全、可靠、高效,实质性提高了跨海集群设施水下维养检测水平,解决了目前跨海集群设施水下检测手段单一,检测数据独立,可追溯性、交互性差等问题。

关键词：港珠澳大桥跨海集群设施水下结构无人船水下检测服役状态检测系统

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ROV在海上风电水下检测的应用

船舶工程 2023年第S1期45卷 151-156,162页

作者：童博刘溟江姚中原赵勇胡皓姚广钊西安热工研究院有限公司西安710054 华能国际电力江苏能源开发有限公司清洁能源分公司南京210015 深之蓝海洋科技股份有限公司天津300457

近年来,我国海上风电快速发展。风电机组和海上升压站的桩基础、海缆等水下资产对海上风电场的安全稳定运行至关重要,一旦出现问题将会导致严重的发电损失,甚至可能影响安全。缆控水下机器人(ROV)在海洋石油工程具有广泛的应用,也逐步... 详细信息

近年来,我国海上风电快速发展。风电机组和海上升压站的桩基础、海缆等水下资产对海上风电场的安全稳定运行至关重要,一旦出现问题将会导致严重的发电损失,甚至可能影响安全。缆控水下机器人(ROV)在海洋石油工程具有广泛的应用,也逐步开始在海上风电的水下检测中应用。文章针对海上风电水下桩基础、海缆等水下资产在生产运维过程中的典型问题、检测需求和ROV目前应用的检测技术和检测设备进行了分析、总结,对目前应用中存在的问题和未来发展进行讨论,为ROV在海上风电场水下检测中的应用提供参考。

关键词：海上风电缆控水下机器人水下检测状态评估

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急流条件下的水下检测系统运动响应分析

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2022年第3期46卷 467-471页

作者：甘进董睿文王彬吴振磊武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 武汉理工大学水下检测技术研究中心武汉430063 武汉长江航道救助打捞局武汉430014

针对水下机器人(remote operated vehicle,ROV)抗流性能弱,且在急流条件下开展水下检测难度大等问题,设计了一套由ROV、抱缆装置、张紧型锚缆系统,以及声呐设备组成的水下检测系统方案,使其适用于急流条件下水下结构物施工质量和健康状... 详细信息

针对水下机器人(remote operated vehicle,ROV)抗流性能弱,且在急流条件下开展水下检测难度大等问题,设计了一套由ROV、抱缆装置、张紧型锚缆系统,以及声呐设备组成的水下检测系统方案,使其适用于急流条件下水下结构物施工质量和健康状态的检测.采用AQWA软件计算得到多种工况下水下检测系统的运动响应,分析相关设计参数对系统的水动力性能的影响规律.结果表明:在来流角度小于20°的急流条件下,所提出的水下检测系统方案可保证ROV及声呐设备工作的稳定性,满足水下检测的相关技术指标及要求.

关键词：水下机器人水下检测 AQWA 运动响应数值计算急流条件P754.4

结合数据增强和改进YOLOv4的水下目标检测算法

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电子测量与仪器学报 2022年第3期36卷 113-121页

作者：史朋飞韩松倪建军杨鑫河海大学物联网工程学院常州213022

针对水下低质量成像、水下目标形态大小各异、以及水下目标重叠或遮挡导致水下目标检测精度低的问题,提出一种结合数据增强和改进YOLOv4(you look only once)的水下目标检测算法,在YOLOv4的主干特征提取网络CSPDarknet53中添加卷积块注... 详细信息

针对水下低质量成像、水下目标形态大小各异、以及水下目标重叠或遮挡导致水下目标检测精度低的问题,提出一种结合数据增强和改进YOLOv4(you look only once)的水下目标检测算法,在YOLOv4的主干特征提取网络CSPDarknet53中添加卷积块注意力机制(convolutional block attention module,CBAM),以提高网络模型特征提取能力;在路径聚合网络(path aggregation network,PANet)中添加同层跳接和跨层跳接结构,以增强网络模型多尺度特征融合能力;通过数据增强方法PredMix(prediction-mix)模拟水下生物重叠、遮挡等显示不完全的情形,以增强网络模型鲁棒性。实验结果表明,结合数据增强和改进YOLOv4的水下目标检测算法在URPC2018(underwater robot picking control 2018)数据集上的检测精度提升到了78.39%,比YOLOv4高出7.03%,充分证明所提算法的有效性。

关键词：深度学习目标检测 YOLOv4 水下检测

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水下检测技术在岩塞爆破工程中的应用研究

西北水电 2022年第3期 45-51页

作者：任远崔翼飞汪小江中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司西安710065 华能澜沧江水电股份有限公司里底水电厂云南维西674606

为了掌握岩塞爆破后形成的进水洞及周边的水下情况,发现威胁进水洞正常营运潜在的风险,需对岩塞爆破后的进水洞进行水下检查。针对深水层进水洞水下检查存在的困难,通过分析水下检测技术原理,比较常用水下检测方法的优劣,提出了多波束... 详细信息

为了掌握岩塞爆破后形成的进水洞及周边的水下情况,发现威胁进水洞正常营运潜在的风险,需对岩塞爆破后的进水洞进行水下检查。针对深水层进水洞水下检查存在的困难,通过分析水下检测技术原理,比较常用水下检测方法的优劣,提出了多波束测深系统扫描联合ROV水下检查的思路,设计了水下联合检测的技术方案,应用于某水库排沙洞工程岩爆后进水洞水下检查,实践验证加工的多波束工作平台和关键技术,对提高水下检查效率和成果精度作用明显,可为类似水下检测项目提供参考。

关键词：岩塞爆破多波束水下机器人水下检测 3D成像