無(wú)人測(cè)量船在水庫(kù)水下地形測(cè)量中的應(yīng)用

程煥信 嚴(yán)文風(fēng) 褚玉強(qiáng) 梁傳崗

山東華岳勘察測(cè)繪有限公司 山東泰安 271000

水下地形測(cè)量工作，對(duì)于優(yōu)化水質(zhì)、清理垃圾、疏通河道等等有著極其關(guān)鍵的作用。近些年來(lái)對(duì)于環(huán)境的不斷美化，使得人們對(duì)于水下地形測(cè)量工作的重視程度越來(lái)越高。尤其是對(duì)于水庫(kù)地形測(cè)量工作開(kāi)展的時(shí)候，水下情況的未知，讓很多人望而卻步。為了可以及時(shí)的解決這個(gè)問(wèn)題，近些年來(lái)我國(guó)最新研發(fā)了智能無(wú)人測(cè)量船，可以對(duì)水庫(kù)的水下地形進(jìn)行測(cè)量，并且得到的結(jié)果更為精準(zhǔn)，從而使整個(gè)行業(yè)有了巨大的推動(dòng)力。我國(guó)對(duì)于水庫(kù)水下地形測(cè)量所使用的無(wú)人船，大體采用的是具有集成化效果的三體船型，這種船吃水深、航行速度快、可操控的距離很長(zhǎng)，受到了許多專(zhuān)業(yè)人士的青睞[1]。

1 無(wú)人測(cè)量船的主要功能

為了減少人員的風(fēng)險(xiǎn)，擴(kuò)大在水上監(jiān)測(cè)的作業(yè)范圍，因此無(wú)人測(cè)量船除了需要有普通的航行設(shè)備之外，還應(yīng)該具有可以智能避障、通信導(dǎo)航等等極其重要的設(shè)備，使其在采集數(shù)據(jù)的時(shí)候可以較為平穩(wěn)，時(shí)間能較長(zhǎng)的持續(xù)。因此，需要對(duì)測(cè)量船上面的各個(gè)功能進(jìn)行有效的結(jié)合起來(lái)，這樣才可以實(shí)現(xiàn)在水上的自動(dòng)化測(cè)繪。一般來(lái)講，無(wú)人船分為兩個(gè)部分：第一個(gè)部分是探測(cè)船部分，這些部分包括船體、推進(jìn)器電源、測(cè)量系統(tǒng)、無(wú)線傳輸?shù)鹊龋坏诙€(gè)則是與之相配的岸基控制系統(tǒng)單元，其中包括基站、通信單元等。首先由測(cè)量船對(duì)于水庫(kù)水下地形進(jìn)行測(cè)量，然后將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳回岸基控制系統(tǒng)單元，并且對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的處理，才能確保整體的完整性和系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候較為平穩(wěn)。

2 無(wú)人測(cè)量船在水庫(kù)水下地形測(cè)量中的應(yīng)用

首先，當(dāng)測(cè)量船在進(jìn)行水下測(cè)量之前，相關(guān)的工作人員需要先對(duì)當(dāng)?shù)厮畮?kù)的具體情況有一個(gè)大概的測(cè)量，這是為了可以根據(jù)實(shí)際情況和測(cè)量船的運(yùn)行效果，來(lái)對(duì)實(shí)地探測(cè)建立一個(gè)數(shù)據(jù)的體系。這樣就可以對(duì)測(cè)量船的航行范圍，以及具體的情況進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。通過(guò)這些測(cè)量得到的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)斷面的基礎(chǔ)間距進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃。對(duì)有較大拐彎的地方，應(yīng)該設(shè)置比較精密的斷面結(jié)構(gòu)，需要將的距離大概控制在50米范圍之內(nèi)。而在運(yùn)行的時(shí)候，就一定要按照之前所制定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)嚴(yán)格的運(yùn)行，確保斷面的實(shí)際參數(shù)和數(shù)量可以與實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中的數(shù)據(jù)相吻合。

其次，當(dāng)測(cè)量船在對(duì)水域進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，很容易會(huì)受到各種外界因素的影響，這會(huì)使得無(wú)法對(duì)水水庫(kù)進(jìn)行系統(tǒng)化的開(kāi)展，以及進(jìn)行深度的處理。因此。如果測(cè)量船的自動(dòng)航線測(cè)量出現(xiàn)無(wú)法準(zhǔn)時(shí)啟動(dòng)的現(xiàn)象，那么就必須由工作人員臨時(shí)采取手動(dòng)遙控的方法，對(duì)一些具體的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。與此同時(shí)，需要對(duì)無(wú)人船和基站的操作人員之間建立一個(gè)數(shù)據(jù)共享的平臺(tái)，這樣可以保證數(shù)據(jù)在來(lái)回傳輸之間能夠十分的平穩(wěn)。而且還能用對(duì)講機(jī)來(lái)對(duì)具體的內(nèi)容進(jìn)行確認(rèn)，并且相互之間有所溝通[2]。

再次，岸邊基站的管理位置應(yīng)該設(shè)計(jì)在比較中心的位置，這樣可以幫助無(wú)人船順利的完成一些對(duì)于水下地形的測(cè)量，完美的達(dá)到預(yù)期效果。并且與此同時(shí)，還需要保證基站與無(wú)人船之間進(jìn)行平穩(wěn)的數(shù)據(jù)交流，使得無(wú)人船的操作者和基站的操作者之間的信息傳遞應(yīng)該及時(shí)以和完整。這樣才可以準(zhǔn)確的判斷無(wú)人船的位置。因此當(dāng)無(wú)人船開(kāi)始測(cè)量水下地形的時(shí)候，相應(yīng)的工作人員必須時(shí)時(shí)刻刻的關(guān)注其所面臨的實(shí)際問(wèn)題，及時(shí)調(diào)整，盡快處理。

最后，對(duì)于水庫(kù)水下地形的斷面測(cè)量數(shù)據(jù)，不能僅僅測(cè)量一次就草草了事。應(yīng)該由測(cè)量船對(duì)其斷面進(jìn)行反復(fù)的巡視，不斷的獲取其水下的真實(shí)數(shù)據(jù)，確保其有效性，最終對(duì)于所有的斷面數(shù)據(jù)進(jìn)行集中采集，并且通過(guò)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行處理。

3 無(wú)人測(cè)量船應(yīng)用優(yōu)化策略

首先，無(wú)人船在對(duì)水下地形進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，最為重要的功能應(yīng)該是智能避障。因?yàn)闇y(cè)量工作的環(huán)境極其惡劣，很容易受到天氣的影響。因此為了保證無(wú)人船的高效率工作，必須使用最高的技術(shù)來(lái)對(duì)其運(yùn)行速度有所保障。測(cè)量船工作的同時(shí)，其操縱者往往會(huì)因?yàn)橐暰€的影響，無(wú)法判斷障礙物具體的位置，所以應(yīng)該用安全隱患探測(cè)原件，來(lái)避免船體與巖石碰撞，降低無(wú)人船的危險(xiǎn)。

其次，要保障岸基系統(tǒng)控制單元和無(wú)人船之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾陀行А＿@就需要在管理時(shí)達(dá)到相當(dāng)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)于水庫(kù)斷面的數(shù)據(jù)，要確保實(shí)時(shí)的傳送到控制中心。如果在傳送過(guò)程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，要及時(shí)的記錄并且修復(fù)，這樣才可以保證整個(gè)技術(shù)的有高效運(yùn)行。

最后，當(dāng)出現(xiàn)要用到手動(dòng)模式的時(shí)候，必須將考察重點(diǎn)轉(zhuǎn)移為視頻傳輸模塊的完整。如果出現(xiàn)了一些不確定的因素，那么就需要對(duì)于攝像頭所記錄的內(nèi)容進(jìn)行共同的分析，用超聲波來(lái)對(duì)于避障進(jìn)行處理，計(jì)算障礙物和船體之間的具體位置，這樣就可以很好的避免其相互碰撞所帶來(lái)的極大損失。

4 結(jié)語(yǔ)

水庫(kù)等水域的地下地形測(cè)量以及維護(hù)并不會(huì)一成不變，它會(huì)隨著許多科技的加入而進(jìn)行不斷的改革。其中智能化的設(shè)備完全可以代替人工，對(duì)于水下地形進(jìn)行測(cè)量。除此以外，還可以清理河道、進(jìn)行維護(hù)等等。因此工作人員們必須不斷的提高自己的技術(shù)，熟練掌握各種儀器的操作方式，這樣最終就可以達(dá)到少數(shù)人完成多項(xiàng)測(cè)量工作，以提升整體的工作效率[3-4]。