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利用旋转双目立体相机的桩体倾斜度测量方法

海洋测绘 2024年第3期44卷 32-36,52页

作者：王效愚闫利王崇明隋海琛谢洪武汉大学测绘学院湖北武汉430079 天津水运工程科学研究所天津律300456 天津水运工程勘察设计院有限公司天津市水运工程测绘技术重点实验室天津300456

桩体倾斜度监测在沉桩作业中至关重要,现有方法普遍存在安置过程复杂、工作耗时长等典型问题。针对以上问题,以双目立体设备研制为基础,提出了一种基于双目立体视觉的桩体倾斜度测量方法。首先,该方法通过旋转码盘与相机的高精度标定实... 详细信息

桩体倾斜度监测在沉桩作业中至关重要,现有方法普遍存在安置过程复杂、工作耗时长等典型问题。针对以上问题,以双目立体设备研制为基础,提出了一种基于双目立体视觉的桩体倾斜度测量方法。首先,该方法通过旋转码盘与相机的高精度标定实现利用码盘旋转角度读数来高效计算相机在任意旋转角度的位姿信息。其次,在双目影像同步采集以及高频倾斜角度测量条件下,设计了一种新的利用提取桩体边线几何的方法来拟合桩体中心轴线方向向量,从而快速计算柱体的倾斜度。实验结果表明,该方法可准确计算相机相对位姿以及柱体倾斜度,倾斜度测量精度可达到优于0.1°,且单次自动测量效率优于10 s,相较于常用的全站仪测量方法,其效率可提高6倍以上,能够满足连续高效且高精度的桩体倾斜度测量需求。

关键词：视觉测量旋转双目立体相机桩体倾斜度相机位姿拟合中心轴向量

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实时PPP离岸潮位遥测方法与试验

海洋测绘 2024年第2期44卷 18-21页

作者：刘亮交通运输部天津水运工程科学研究所天津300456 天津水运工程勘察设计院有限公司天津市水运工程测绘技术企业重点实验室天津300456

为降低离岸潮位实时遥测成本,提高适用性,提出了基于实时精密单点定位的离岸潮位数据获取与提取方法,利用小型浮标搭载具有实时PPP和远程通讯功能的GNSS接收机进行离岸潮位遥测,原始观测数据经粗差剔除、均值化处理、S-G滤波后,较好地... 详细信息

为降低离岸潮位实时遥测成本,提高适用性,提出了基于实时精密单点定位的离岸潮位数据获取与提取方法,利用小型浮标搭载具有实时PPP和远程通讯功能的GNSS接收机进行离岸潮位遥测,原始观测数据经粗差剔除、均值化处理、S-G滤波后,较好地剔除了风、浪、流等引起浮标姿态变化所带来的测量误差。研发了相应软硬件,并在天津港外海进行了试验,测试结果优于±8cm,整体中误差为±3.7cm,满足海洋观测规范要求。相较基于压力式传感器加声学通信的现行数据采集方式,该方法具有建设成本较低、观测方式简单、后期维护方便、产业化前景好等特点,可进一步在实际项目中推广使用。

关键词：海洋测绘潮位遥测实时精密单点定位实时数据流 S-C滤波

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波浪荷载作用下防波堤地基土动强度试验研究

岩土工程学报 2024年第S1期46卷 186-190页

作者：李治朋李一良张宇亭天津水运工程勘察设计院有限公司天津市水运工程测绘技术重点实验室天津300456 交通运输部天津水运工程科学研究院港口水工建筑技术国家工程研究中心天津300456 河南省地质研究院河南郑州450001

通过模拟波浪荷载,对防波堤地基土做了等压固结不排水动三轴剪切试验,分析得出,循环剪应力比与破坏振次可用幂函数拟合,但拟合参数不是常数,与土类和围压有关;土体在剪切过程中孔隙水压力会不断增加,但始终没有达到初始的围压数值,达到... 详细信息

通过模拟波浪荷载,对防波堤地基土做了等压固结不排水动三轴剪切试验,分析得出,循环剪应力比与破坏振次可用幂函数拟合,但拟合参数不是常数,与土类和围压有关;土体在剪切过程中孔隙水压力会不断增加,但始终没有达到初始的围压数值,达到破坏标准时,约为初始围压的60%~80%;动孔压比与振次比关系可用幂函数很好地拟合,拟合参数不是常数,与土性有关;3种土的动应变发展模式不同,粉质黏土的压应变一直大于拉应变,粉土是压应变与拉应变基本同时发展,砂土则在开始一段时间,轴向应变很小,压应变小于拉应变,中后期,轴向应变迅速增长,压应变逐渐超过了拉应变。

关键词：波浪荷载动三轴试验动强度振次孔隙水压力应变

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入海河流生态净化水对海洋环境影响研究

珠江水运 2024年第13期 69-72页

作者：陆伟朱宇新杜跃天津水运工程勘察设计院有限公司天津市水运工程测绘技术重点实验室交通运输部天津水运工程科学研究院

本研究针对达标尾水入河入海的环境影响进行研究,通过建立近岸滩涂区数学模型作为研究手段,采用水动力模型和污染扩散模型对不同条件下达标尾水排放入海的环境影响进行模拟、预测,研究主要的污染因子CODMn在不同的潮汐时刻的影响扩散情... 详细信息

本研究针对达标尾水入河入海的环境影响进行研究,通过建立近岸滩涂区数学模型作为研究手段,采用水动力模型和污染扩散模型对不同条件下达标尾水排放入海的环境影响进行模拟、预测,研究主要的污染因子CODMn在不同的潮汐时刻的影响扩散情况,并通过对比分析研究达标尾水经湿地生态净化的措施下CODMn的影响情况。计算结果表明,研究水域受柘汪河挡潮闸每天一次开闸放水的影响,下泄的水流主要经滩涂滩槽向东南侧外海流出,在达标尾水经生态净化后,高浓度CODMn的影响面积下降幅度较大,达到20.92%,最远影响距离下降了5.91%,而低浓度的影响面积略有下降,其原因可能是由于近岸滩涂沟槽限制了高浓度污染因子的扩散,而高浓度污染因子抵达外侧海域后,又能在海水的稀释、携带作用下快速扩散开。

关键词：生态净化达标尾水数值研究污染物预测

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双轴扫描声呐在桥墩冲刷监测中的应用

自动化与仪器仪表 2024年第4期 266-270页

作者：张龙隋海琛孙辉崔志伟交通运输部天津水运工程科学研究所天津300456 天津水运工程勘察设计院有限公司天津市水运工程测绘技术重点实验室天津300456

针对潜水探摸费用高、作业时间受限,传统光栅监测不直观及多波束测深监测在实时性连续性上存在缺陷,采用定点静态监测方法,将两台双轴扫描声呐设备固定安装在指定桥墩上,声呐探头以一定的水平角度和垂直角度步进旋转,在水平、垂直旋转... 详细信息

针对潜水探摸费用高、作业时间受限,传统光栅监测不直观及多波束测深监测在实时性连续性上存在缺陷,采用定点静态监测方法,将两台双轴扫描声呐设备固定安装在指定桥墩上,声呐探头以一定的水平角度和垂直角度步进旋转,在水平、垂直旋转指定角度区间形成一幅完整的三维点云图像。采集的数据由串口服务器转为网络数据后通过4G DTU远程传输给数据接收终端进行处理、汇总、分析、成图、显示。通过软硬件集成系统实现大范围、长时间、高频次、高精度的无人值守冲刷监测,避免了探头中途拆装等操作对前后所测数据的一致性产生的可能影响。同时,固定安装的声呐系统克服了其他监测手段数据不直观、不及时等缺陷,可按照指定时间获取面状的全覆盖海底地形数据,对桥墩周边海床基础数据进行实时冲刷监测,监测系统运行稳定,远程采集控制及回传数据正常,数据精度可达0.1 m,数据点密度可达1 m×1 m。数学模型对冲刷坑的冲刷深度和范围与实测值相比,结果吻合。

关键词：桥墩冲刷局部冲刷双轴扫描声呐监测系统杭州湾大桥

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斯里兰卡海域某难船打捞测绘技术的融合应用

地理空间信息 2024年第7期22卷 104-107,132页

作者：历昌隋海琛杨鲲马深交通运输部天津水运工程科学研究所天津300456 天津水运工程勘察设计院有限公司天津300456 天津市水运工程测绘技术重点实验室天津300456

详细介绍了新加坡籍集装箱船“X-PRESS PEARL”难船打捞施工过程中的融合测绘技术,包括难船前期位置与姿态调查,难船周边障碍物调查,海风、波浪与海流的海洋环境监测,水上水下综合导航定位,难船起浮姿态监测,难船自浮姿态监测以及最终... 详细信息

详细介绍了新加坡籍集装箱船“X-PRESS PEARL”难船打捞施工过程中的融合测绘技术,包括难船前期位置与姿态调查,难船周边障碍物调查,海风、波浪与海流的海洋环境监测,水上水下综合导航定位,难船起浮姿态监测,难船自浮姿态监测以及最终的残骸打捞工作。通过融合应用一系列测绘设备以及技术创新,为难船的顺利打捞提供了大力支持,为海洋环境保护提供了有效的保障,为相关国际难船打捞工程提供了可靠的参考依据。

关键词：难船打捞姿态调查障碍物扫测海洋环境要素监测水上水下导航定位姿态监测残骸打捞扫描声呐

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采用ERA5数据构建基于人工神经网络的天津ZWD模型

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地理空间信息 2024年第2期22卷 106-108页

作者：刘杰刘亮交通运输部天津水运工程科学研究所天津300456 天津水运工程勘察设计院有限公司天津市水运工程测绘技术企业重点实验室天津300456

提出一种高精度的ZWD模型(tianjin_zwd,TZ)。TZ基于2016-2018年逐小时气压分层的ERA5,欧洲中尺度气象预报中心第五代再分析产品数据,采用BP神经网络建立。然后,根据2019年的ERA5产品导出的ZWD对TZ模型进行了验证。结果表明:相比GPT3模型... 详细信息

提出一种高精度的ZWD模型(tianjin_zwd,TZ)。TZ基于2016-2018年逐小时气压分层的ERA5,欧洲中尺度气象预报中心第五代再分析产品数据,采用BP神经网络建立。然后,根据2019年的ERA5产品导出的ZWD对TZ模型进行了验证。结果表明:相比GPT3模型,TZ模型可提供更贴近真值的ZWD估值;并且,其RMSE由5.0 cm (GPT3)降至4.5 cm,表明10%的精度提升。上述结果表明TZ模型实现了更优的预测性能,该模型的构建策略可为全国其他地区的ZWD建模提供借鉴。

关键词： GNSS ZWD ERA5 BP神经网络 GPT3模型

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刍议海河下游内河电子航道图系统建设的意义

科技资讯 2024年第3期22卷 121-124页

作者：苗琪房新玉王瑞成解静熊伟天津市港航管理局交通运输部天津水运工程科学研究所天津水运工程勘察设计院有限公司天津市水运工程测绘技术重点实验室天津300456

随着内河水运信息化的发展,构建内河电子航道图系统是当前国内各航道管理部门研究的热点。通过对国内外研究现状介绍,梳理了海河下游内河电子航道图系统构建的框架和主要功能模块,为海河下游内河电子航道图系统建设打下基础;对未来建设... 详细信息

随着内河水运信息化的发展,构建内河电子航道图系统是当前国内各航道管理部门研究的热点。通过对国内外研究现状介绍,梳理了海河下游内河电子航道图系统构建的框架和主要功能模块,为海河下游内河电子航道图系统建设打下基础;对未来建设面临的困难和机遇进行了分析,总结了项目建设的意义,为海河航道信息化打下坚实基础。

关键词：内河水运电子航道图助航导航航道信息化

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桩桶复合结构在海上风电工程的应用与创新

水道港口 2024年第3期45卷 434-440页

作者：刘蜜天津水运工程勘察设计院有限公司天津300456

桩桶复合基础是一种新型的单桩基础与桶体基础相结合的海上风电基础结构,结合项目对其施工工艺与质量控制进行了研究和应用。单桩基础采用稳桩工艺进行施打,桶型基础结构先通过船吊套装在打设完毕的单桩基础上,通过自重下沉和抽负压下... 详细信息

桩桶复合基础是一种新型的单桩基础与桶体基础相结合的海上风电基础结构,结合项目对其施工工艺与质量控制进行了研究和应用。单桩基础采用稳桩工艺进行施打,桶型基础结构先通过船吊套装在打设完毕的单桩基础上,通过自重下沉和抽负压下沉到位,采用水下灌浆工艺将单桩基础与桶型基础连接成整体。施工质量的关键是桶体基础安装的方位角和偏斜度控制、桶型基础与单桩基础之间灌浆部位的淤泥清除、桩桶间隙灌浆区的顶封板设计和安装。该施工技术和质量控制方法在浙江台州1号海上风电项目得到了成功应用,其具有施工成本低、效率高的特点。

关键词：海上风电基础桩桶复合基础施工工艺质量控制