水下沉排质量检测技术研究

摘要：为了更好地展开航道整治工程，能够按照标准对软体排铺设进行作业并在施工完成后对最后的效果进行监测，水下沉排质量检测技术有着不容忽视的意义和作用。本文通过对水下电视检测技术、侧扫声呐检测技术、沉排图像塔接宽度识别3种技术进行浅要分析和探讨，通过对水下沉排质量检测技术的应用，有效推动航道整治工程的工作进程。

关键词：航道整治工程；水下沉排；水下电视检测；沉排图像塔接宽度识别；侧扫声呐检测

在经济全球化的背景之下，在各大市场的共同作用结果下，我国对航道整治工作的开展有了更高的要求和期望。而现阶段，我国的航道整治工程正面临着各种各样的问题，其中尤以软体排铺设形势严肃。软体排铺设对于航道整治工程有着非常重要的作用，是整个工作的基础环节。通过水下沉排质量检测的各项技术保证软体排铺设的效果，从而为整个航道工程建立起良好的基础。

1航道整治工程中水下沉排质量检测的相关技术

1.1水下电视检测技术。水下电视，顾名思义可以理解为对水下的一系列活动、因素进行拍摄并记录。水下电视的原理是通过将摄像机采取有效的措施放到水下，对要观察研究的对象和目标进行摄像和记录。可以用于多种情境，比方说水下侦察、防险救生、探雷、资源调查勘探以及导航等种种作用，充分利用水下电视技术的性质和特征，将其利用于水下沉排质量检测之中，有利于为航道整治工程打下良好的基础。根据原理可以大体上将水下电视检测技术分为两类，分别是可见光水下电视和超声波水下电视。可见光水下电视在水下沉排质量检测中相对要普遍一些。主要利用水下摄像机、传输电缆、控制器和监视器4个部分组成，其他根据实际情况具体设定。目前可见光电视在水中的可视距离十分有限，30m以外的距离需要利用人工照明[1]。因此，相关技术人员正在加速发展水下激光电视，在水下光的基础之上，预期在水下的可视距离能够达到120m左右。超声波电视主要利用“超声”去“照射”水下物体，超声波电视通过反射回波经过摄像机接受和声透镜聚焦等方式将收到的回波变成相对应的图像信号，然后在经电缆传输，在显示器上显示出可视图像。超声波电视在水下的可视程度相对于可见光电视来说距离要远一些，但因为种种原因尚未在水下沉排质量检测中被广泛使用。1.2沉排图像塔接宽度识别技术。沉排图像塔接宽度识别技术是水下沉排质量检测的关键所在。在利用铺排塔对宽度进行测量的时候，要尤其重视并充分利用声呐图像分割技术。声呐图像从总体上可划分为3个区域，区域与区域之间相互融合，相互渗透，相互作用。1）目标高亮区，高亮区主要利用声波对目标的表面进行反射，从而形成反射区域[2]。2）目标阴影区，这一部分可以说是对明亮区的补充，对被目标物阻挡的部分，对声波不易到达并且形成的区域进行补充。3）背景区，背景区是声呐图像分割技术的集中体现所在，利用目标背景区在不损坏图像原始信息以及边缘信息的前提下对高亮区和阴影区进行提取和加工。例如，声呐图像分割技术中的MRF模型，它的算法流程主要为：读入原始声呐图像、确定初始参数、平面的MRF分割、层次的MRF分割、形成并输出分割结果。利用该流程对声呐识别的原始图像进行初始分割，通过K-均值聚类算法对分割后的图像进行初步计算，并以此得出初始噪声参数。然后再以此为基础对所有图像数据进行最大似然分割，从而获得初始MRF参数，并最终建立MRF参数模型。通过这些算法模型，利用图像塔接宽度识别技术对水下沉排质量进行更高效的监测，从而促进我国的航道整治工程进程。1.3侧扫声呐检测技术。侧扫声呐技术的主要应用主体是回声，还可以叫做旁侧声呐或者是海底地貌仪。侧扫声呐技术根据水质的不同，有不同的速度，比如在海水中的声速是1500m/s，在淡水中的声速是1400m/s。以这样的速度传播，在遇到目标物的时候会形成回波，将声呐反射回来，这就是侧扫声呐技术的工作原理。侧扫声呐在水下沉排质量检测中可以分为数据显示、记录单元、数据传输、拖曳电缆、水下声波发射以及接收换能器几个部分。然后通过拖鱼以固定发射信号和接受传感的起始和终端，利用GPS、TPU等方式，保障声呐在水中的扫描方向、稳定性还有水流是否垂直[3]。通过对侧扫声呐技术的应用，能有效还原并展示水底的面貌，并作用于水下沉排质量检测，以提高整个航道整治工程的质量。

2航道整治工程中水下沉排质量检测的注意事项

2.1水下沉排质量检测人员的专业水平。航道整治工程中水下沉排质量检测需要科学化、现代化、合理化的技术，对数据和各个方面的调查有着极高的要求。对数据的精确性，对调查对象的目的性，对整个工程的全面性都有着明确的标准，而在实际操作中各项步骤都要符合这些标准或者超过这些标准[4]。因此，相关部门应加大对检测人员的重视，对其专业水平、从业经验、业务水平以及心理素质等各个方面都要有明确的要求和考核，并且对这些人员进行定期培训。只有这样才能够确保整个工作的准确性，才能够充分发挥水下沉排质量检测技术的作用，并更好地服务于航道整治工程。2.2水下沉排质量检测工作的监控管理。航道整治工程中会有各种各样的风险，整个水系统每一分每一秒都在发生着变化，也因此给水下沉排质量检测带来了不可忽视的影响。检测人员需要在确定排体塔接等相关区域以后，还要选取最正确的最合理的地点进行监控。根据实际情况选取适合的监控设备，根据质量检测的规程和标准调整设备，若有需求可以先进性试运行。通过这一系列的方法措施，来保证在水下沉排质量检测的工作中，能够正常平稳的推动工程进度。保障监控效果，提高水下沉排质量检测工作的效率，对航道整治工程有着重要影响和作用。2.3水下沉排质量检测数据的实时掌控。数据和信息影响了整个水下沉排质量检测工作，包括沉排区域的水深、流速、可见度等种种要素。在做好监控管理的基础之上，要对工作进程中产生的各项数据进行分析和把控。有利于预估风险，并提前对风险提出整改方案，各个参与方将数据和信息共享，及时发现问题，有效地解决问题，以确保水下沉排质量检测的效果。2.4水下沉排质量检测任务的要求标准。每一个行业都有明确的法律法规等各项规章的限制，每一个工程也都有明确的要求和标准。航道整治工程自然也不例外，在进行水下沉排质量检测的时候，要保护好各项资料，比方说水下检测报告，比方说检测现场的照片或者是视频等[5]。在满足各项规定要求的基础上，以提升我国航道整治工程的整体水平素质。

3结语

随着社会的进步和市场经济的不断发展，航道整治工程也需要被更高效的实施和完成。水下沉排质量检测是航道整治工程的基本，有效地监测工作可以为整个工程保驾护航。本文通过对水下沉排质量检测中应用到的水下电视检测技术、沉排推向塔接宽度识别技术和侧扫声呐检测技术进行浅要分析，并提出几点在进行质量检测时应该注意到的事项，以此推动我国航道整治工程更好更快地持续发展。

参考文献：

[1]吴怀波.航道整治工程中水下沉排质量检测技术探讨[J].中国水运(下半月),2017(10):137-138.

[2]黄伟.荆江河段水下沉排工程质量检测技术方案[J].中国水运,2015(6):63-65.

[3]董足熙,胡佳俊.声呐技术在航道整治中的应用[J].中国水运,2016,37(3):54-55.

[4]董光辉,宋云涛,阎成栋.长江中下游航道整治工程施工与水位关系探讨[J].中国水运(下半月),2018,v.18(06):118-119.

[5]牛作鹏,李国杰,刘莉.基于BIM的航道工程多源测量数据集成技术[J].水运工程,2018(2):142-145.

作者:刘保军 单位:重庆市交通规划勘察设计院