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无人船艇推动疏浚测绘智能化发展

疏浚是指疏通、扩宽或挖深河湖、航道等水域,是一种水下土石开挖工程。疏浚的主要目的是为了新建或维护航道及港口,或提高河湖防洪蓄水能力,而实施针对水底的挖掘清理作业。根据疏浚工程相关技术规范,在工程前后需对作业区域进行水下地形详细地调查、勘测,为工程设计、施工、检验提供依据。传统测绘方式采用有人测量船搭载单/多波束测深系统实施水下地形测量,但随着信息化、自动化的发展,智能疏浚成为了新趋势,国家、行业正积极倡导疏浚行业与智能技术相结合,综合提升工程技术水平。

传统水下测量作业方式
施工单位在疏浚工程前后,需对施工水域进行水下地形测量。但传统的测量方式存在以下局限性:

工程浅水区测绘困难。传统测量船吃水深,在浅水区测绘时易出现船舶搁浅、测量仪器损坏等情况。当前,针对浅水区的测绘,主要采取的方式为:安排人员掌握水域全天水面变化,在水位高点时,租用当地小渔船或者快艇实施测绘。该方式受水位高低限制,不能及时开展测绘工作,且采用非专业测量船搭载设备工作,测绘效率及数据易受影响。

疏浚工期紧,测绘作业频。疏浚工作占用部分航道水域,影响水域正常使用,普遍要求压缩疏浚工期,但事实上,疏浚前中后期都需要频繁对水下地形进行测量以确保作业评估准确,这对测绘效率提出了较高的要求,亟需一种新型疏浚测绘方式逐步解决浅区测绘问题,提高总体测绘效率,减少测绘人员水面作业风险,如以无人船搭载相关设备执行测绘任务。


新型疏浚测绘作业方式
无人船是指可以通过遥控或自主模式在水面上航行,能够完成一项或多项任务的小型化、智能化的水面机器人,可用于提高工作效率,降低人力成本,提高作业安全的智能化平台。无人船在水下地形测量方面的应用已较为广泛和成熟,支持搭载多种常见声呐设备执行相关的测绘任务。其具体优势体现为:
为浅区作业提供测量平台。无人船无需考虑人员搭载,船体设计具有吃水浅的特点,同时通过船底与设备共型或远程升降湿端设备的设计,解决传统作业方式在浅水区域的测绘问题,减少浅区的测量盲区,为疏浚工程提供覆盖面更广的水下测量数据。

为作业效率的提升提供技术手段。无人船技术可支持多条船艇协同作业,可容纳不同船型的智能船艇加入编队,且只需一名工作人员即可通过基站实现对多条无人船艇协同作业的监控,船队规模的增大理论上也无需增加基站端操作人员的数量。无人船循线精度高,定位准确,采集的数据可进行拼接处理,作业效率将极大提升,能有效缩短工程工期,减少疏浚工程对航道占用时间。

软件监控多艘无人船协同作业


无人船协同测绘作业现场

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应用案例
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浅区测绘应用案例
早在2015年,中交系统便采用云洲智能的无人船对镇江丹徒江心洲北岸4公里,外延50米的区域进行单波束断面测量。这一测区水深较小,部分水域水深不足2米,水下还有礁石、碎石等,人工测船无法靠近,存在约50米宽的人工测绘盲区。面对该水域的情况,若采用人工下水的方式测量,效率低,劳动强度大,存在一定人员安全风险,因此选用无人船方式来代替。项目采用珠海云洲ME70无人船开展测绘作业,这款无人船吃水仅20cm,非常适合在该水域航行。


测量现场


部分等深线成果

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当前,涉水装备勘测技术已步入智能化阶段,无人艇技术作为涉水领域的重要智能装备技术已在多个行业领域中应用,并获得越来越多的业内人士认可。无人船艇的高效、精准、安全、低成本等产品特性在疏浚工程中应用,无疑将是推动疏浚行业智能化发展的有效助力。


随着信息化、大数据等技术的发展,数字化、网络化、智能化融合应用已成为时代主题。面对新一轮科技和产业的变革,疏浚行业将以全新的姿态,进入以信息产业为主导的时代潮流中,从而提升行业整体水平。


未来,智能疏浚将成为行业发展的必然趋势。


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