应用实例|GeoInsight 100型三维参量阵浅底层剖面仪山东某水域作业

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作业时间:2023年11月21日

作业地点山东某水域

作业设备GeoInsight 100型三维参量阵浅底层剖面仪

作业目的:检查海底管线的掩埋情况


01




#设备介绍#

Geo Insight 100型三维参量阵浅底层剖面仪系统基于非线性声学原理,具备常规单波束参量阵浅剖功能(测深和二维地层瀑布图显示)、增益补偿、滤波跟踪、差频剖面数据的功能,此外还具有相控阵多波束覆盖海底地层扫描功能,可形成扇面二维底层,进而拼接三维地层,用于快速扫测海底和发现掩埋目标。

主要技术参数


原频频率
85-115kHz
脉冲长度
0.05-1ms
差频频率
5-20 kHz
差频波束宽度
3x10
差频声源级
优于194dB/μPa@1m@10kHz
发射频次
高达40ping/s
距离分辨率
0.05m
穿透距离
最大40m(取决于底质和环境)
作业距离
最大测深500m
相控扫描
±23度,93个波束
功耗
小于300W

02




# 作业前准备#

 1   设备安装

GeoInsight 100浅剖采用侧舷安装,安装杆总长3.7米,换能器吃水1.5米,换能器安装在右舷中部,安装杆沿船艏尾方向用钢丝绳拉紧,防止振动。

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图1|设备安装

 2   系统连接

将换能器电缆、UPS电源、网线、地线连接甲板单元,完成各设备连接后,准备通电测试。

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图2|  开机测试
通电测试,浅剖功能正常。位置、姿态等辅助信号接入正常。

03




#扫测管线数据分析#

此次选取了两根管线进行检测,直径分别是170mm和320mm。设置两种作业模式:1.单波束模式,设置三条测线垂直于170mm及320mm以5节航速进行测量,获取管线信息;2.多波束模式,设置三条沿320mm管线方向的测线,以5节航速进行测量,获取管线信息。

 1   单波束模式沿切线扫测
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图3| 切线模式扫测170mm&320mm管线
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图4| 切线模式扫测170mm管线局部放大图
 2   单波束模式沿切线扫测

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图5| 切线模式扫测320mm管线
 3   单波束模式沿切线扫测
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图6| 切线模式扫测防护结构
 4   多波束模式沿320mm管线方向循线
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图7| 循线模式扫测320mm管线1
 5   多波束模式沿320mm管线方向循线
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图8| 循线模式扫测320mm管线2
 6   多波束模式沿320mm管线方向循线

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图9| 循线模式扫测320mm管线3

04




# 分析总结#

本次扫测时间较紧张,所以切线模式和循线模式各有三条测线。

其中切线模式下,三次均扫测到320mm管线,170mm管线扫测到一次。经数据分析,可能是由于软件中的发射偏转角度未调整至合适角度,导致其中的两条测线的170mm管线未检查到,如果时间充足,经过几次调整尝试后,完全可以高概率扫测到170mm的管线。

在循线模式下,波束开角为45度,扫测量程约等于0.8倍水深值。但由于船舶航行路线受海流等因素影响,致使航线偏离,管线路径不在扫测范围内,从而在瀑布图中可明显看出管线有时连续可见,有时超出量程无法检测到。如果船舶航行路径控制较好,那么管线扫测效率将更高。


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ouc_li
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