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* W" z! }# c9 Q' K B. w 本次外业大约历时2个多月,中间遇到了多波束噪声、电火花电源箱冒烟、侧扫声纳绞车承重头内部线路中断,连接拖鱼的硫化头烧坏问题。 1 V) ]! W' A0 p* c! _8 h
1、多波束噪声的问题
8 Y& I& ^ P1 E. Y2 y2 a 在外业采集过程中,EM2040D多波束水体图呈现了明显三段,意思就是,多波束的相位检测出现了问题。我们怀疑这是多波束老化造成的,就像Reson7125在使用后期只有振幅检测有效。
- d& H$ Z, a+ b6 _ EM2040D有三个频率,分别是200kHz、300kHz和400kHz。自检程序检测它们的噪声水平如下: 2 e6 L7 w5 |5 l! i* k
Noise Test. C1 j9 R3 y V1 @+ k
Signal Amplitude in dB
+ v5 h: L3 `3 P; ~* M Channel 200kHz 300kHz 380kHz # I3 H9 N4 I h* |5 X" g
0 83.2* 44.7 52.7
& l* P' z/ Y- y) `7 K; R 1 82.4* 44.3 51.7 8 f K9 i) Y+ B! j" u
2 82.6* 43.9 50.7 % ?- m* s( e/ U4 o+ d
3 82.4* 44.1 50.7
. @- d- s$ C2 Z9 m5 p) n; [ 4 81.8* 43.9 49.5 ! E3 N$ s% N- m& K
5 82.3* 44.1 51.1
# t+ q+ M v; B' S 6 82.7* 44.1 52.3 # T j/ {4 h) h1 ?- H
7 82.6* 44.3 52.3
) G9 T( t0 @; B$ K) C 8 82.6* 44.4 52.3 W/ N3 W5 O2 C# G5 k
9 83.6* 44.1 52.1
% G% I+ X6 J3 I { 10 83.5* 44.4 52.2
' j- ?) F" g7 O8 u$ `( w3 }" E; V 11 83.9* 44.4 52.5
4 l) K" K1 }7 A! A1 c5 j/ R 12 83.8* 44.3 51.1 - d$ x- n- C5 x2 p$ H
13 83.8* 44.6 52.1
8 C8 p/ D2 z1 R4 [ 14 84.3* 44.4 52.9 . b! w1 ^* n6 R$ v8 k' j9 ?7 y2 V0 j
15 83.9* 44.3 51.8
$ ?& b7 y4 J. b 16 84.5* 44.3 52.4
/ W' z7 S$ o- i. m- U 17 84.1* 44.2 51.6 2 Z, @% X% V) I& _- Z1 D
18 83.1* 44.1 50.2
' N! v C+ u e; C+ o; t- u 19 82.5* 44.5 49.4 6 J0 Y9 g) J! ?0 z+ W6 h/ b% ~& j
20 81.2* 44.3 49.0
( g7 [: c/ }0 t. c0 A* \5 H 21 80.9* 43.9 47.5
5 R: r0 u. a4 I 22 80.8* 44.1 47.8 . A0 |- M- }* M6 u, m# g$ {) x
23 80.1* 44.3 48.4
1 o0 M& [9 `8 | P 24 79.4 44.3 48.5
! e9 F+ p. Y8 h j0 e 25 80.7* 44.0 47.4 ! ?: \0 @0 F. N$ z3 M' q
26 80.3* 43.8 48.6 3 g3 F/ a1 N0 M9 j# ^
27 78.8 44.2 47.7 ; N$ n+ {: O+ t, S
28 77.0 43.9 46.4
$ w- `( U* x+ F- m 29 75.5 44.2 46.4
* M) F. A# Y* n ]/ p 30 77.8 43.9 46.5 2 ?% P3 [* J5 y' S# P) D0 J
31 79.6 44.1 46.4
5 t; T( Q5 c! W; H$ R% W" ^ 32 81.9* 44.2 49.4
' `$ c8 o) q+ i, G 33 80.5* 44.2 48.5
3 @2 s" F' q0 g( } 34 80.0 44.0 49.3
8 c: g1 b: q e( }, M6 {8 [ 35 73.1 47.3 42.0
$ v7 d6 [) N; } 36 81.7* 43.9 49.0
* h' Q7 R: P' V+ C 37 82.0* 44.0 50.1 / {4 f3 k: x4 j/ d# M% k9 ]
38 81.1* 44.1 50.0 4 c K0 a. o& n k& D ~3 y
39 80.5* 43.8 49.2 # e) D% L) i) _0 F8 h
40 80.6* 44.1 48.6 : S6 ?* E* [5 H" @
41 81.2* 44.2 49.6
: M4 T n% m9 R 42 81.9* 44.2 49.2
/ p4 s- L6 R: F/ Z* g 43 81.3* 44.3 48.9
`: ~7 n3 s) w2 | 44 80.7* 44.1 49.6 + a. J: A% s$ G# x- S' i. g
45 82.9* 44.2 49.9 & D1 ?3 t! H5 y$ g; I
46 83.4* 44.1 49.4
8 l7 [5 _1 X5 N 47 82.5* 44.3 50.3 8 c5 T7 M; N+ [; f, m& ^: x8 _
48 83.6* 44.2 51.0
" B2 w3 H7 R/ M8 f4 G 49 85.1* 44.4 50.6 : N% q7 L, J2 A7 K' K
50 84.2* 44.3 50.2
* M8 v4 T) u8 x3 b# s* _" p 51 82.7* 44.4 49.7
1 u. ?+ f. E7 F5 d" p 52 80.7* 44.1 49.7
' e9 M& s( a& o; ]# @9 r* ^+ l 53 81.8* 44.1 50.6 8 }5 }& {4 V, H9 p- a( h' l5 C
54 82.1* 43.9 49.1 : e- `% z: \, Y/ T3 r& k
55 80.6* 44.3 48.9
1 H; y$ A/ [; P1 L3 Z# a 56 80.8* 43.9 48.1
. @8 a& d2 {; M: `" D' p s" F" g 57 81.9* 44.3 49.3
7 G9 C% |4 [. a+ A 58 81.6* 44.1 47.5
2 G5 V( E& ~/ O8 i( u 59 80.7* 44.3 48.8 ( K8 C1 Q9 B) `3 P
60 81.3* 43.8 48.8 ; l2 Q; b l2 H5 h/ I
61 81.7* 44.6 49.7 1 _ j; o$ Z9 \, y
62 82.5* 44.1 49.4 2 k6 I; F$ N: i8 A" X
63 82.5* 44.5 50.2 ]- N& t5 a5 X" q* E
64 82.6* 44.3 49.9 6 |# N! _1 ]3 d: X9 n0 f3 O4 `
65 82.9* 44.1 50.2 / Z6 ^) b) i4 T: v
66 83.3* 44.2 49.7
) K* ^ W e; w( B 67 82.4* 44.1 49.2
3 P2 O5 w+ R. V. Q4 C" z 68 81.1* 43.9 48.7
$ P! e. x: ]- M" G( U 69 80.7* 43.8 48.6 1 R* {7 W, a7 {9 ]$ P
70 81.6* 44.1 48.4 ) |% s! a3 ?) w$ Q, O1 _' C+ C& ]
71 81.6* 43.8 48.4
2 A7 e7 M; [8 R$ _2 t& j 72 79.5 43.5 47.8 z$ y9 v0 _. v6 k
73 80.0 43.3 47.5
) a {7 Y: k- C' m* _$ e 74 80.3* 43.9 47.6 : J# ?3 a% i J; T* [! `
75 80.3* 43.9 47.2
- Z/ e' b, }' C: D, ~ 76 81.3* 43.8 46.6 ( Z5 \$ x, N1 W7 F. {/ c
77 82.2* 43.8 46.9 ' Z5 I' c# u* o& a5 V0 q1 Q
78 82.0* 43.8 47.4 ) Y7 N3 O) F% N
79 81.4* 43.6 47.3 ( e2 \2 O* l8 {2 [' y. J# V& A
80 80.5* 44.1 47.6 4 V0 l$ i( ^/ I
81 80.3* 43.5 46.6 , s! V. D7 \( B5 j6 A% c. a
82 79.7 44.0 45.8
1 k& Q, ]' x5 o% i/ ^ 83 79.9 44.2 45.9
, r q# _& W0 t7 Q+ i- ~ 84 79.0 44.0 45.9
3 E* ^' y$ q% l! C 85 78.7 43.9 45.8 + N+ T" m/ k& K0 I7 C4 Z
86 77.3 43.8 45.2 # E( C) d9 p% i4 ?1 a: W5 p
87 76.4 43.7 45.9 + _$ j: k! f5 [! [% q
88 76.0 43.8 45.1
8 @. _7 t& E( u0 Z8 g 89 75.1 43.6 45.2
9 L, w! U& r; u O) F$ o; N 90 75.1 43.7 44.1
/ w3 b4 u9 H6 X2 S$ p* ~ 91 75.7 44.1 44.1
; a/ p$ l+ C) \6 |6 T3 |) P 92 76.1 43.8 43.9
1 C9 U& c" U6 r% I/ F' J! W# f 93 76.7 43.8 44.3 9 F: p8 L6 r: k6 `, D3 y! s
94 77.6 43.8 44.9 * i5 Z! F+ C1 y$ @
95 77.7 44.0 44.4
1 G$ a- w5 M$ S' Q0 [- x 96 76.9 43.7 46.0 ! o2 r5 A, ?0 h. H7 s
97 76.9 43.8 44.9
- R/ a9 G9 p( B& \3 L4 I 98 78.0 44.1 45.5 : x* d+ Y; Q) b% i1 J, I5 X
99 78.1 44.4 45.5 # b3 ~# s) b9 {4 Y3 N9 Q
100 77.7 44.2 45.3 % z1 o: t- M6 x
101 78.4 44.3 46.4 / R6 y" Q# E7 J. J2 V" o
102 78.8 44.2 46.7
7 M, L* X' _( W5 G 103 79.3 44.2 49.0 ! Q1 r8 g' G( h R/ b& }
104 80.2* 44.5 49.5
. E: d1 i( {; e, ]" V3 l: o 105 80.9* 44.1 50.9 8 ^+ L0 Z/ C$ w1 s
106 81.6* 44.5 51.5 ! F) C7 x: ]9 f9 @# X: K- T" N
107 82.3* 44.5 52.2
+ O; p, k% m7 U4 j) ~& f9 a 108 82.9* 44.1 51.0 6 w7 Q( V( T1 h
109 82.9* 44.5 50.9 : @8 x; M% R( F7 T: n! @
110 82.3* 44.5 50.3 + I. o: f2 ~$ Q. s; J' B' x0 d) x
111 82.3* 44.6 50.5 5 ]4 a C- \, @# g& |; Q
112 82.2* 44.6 51.1
+ T" y+ a& h; U& N* d7 }) u* ? 113 83.4* 44.6 52.3 0 l: u4 X. H3 w
114 83.8* 44.2 52.2
& V! ?# _- |# W# Z- c 115 84.3* 44.6 53.3 7 B: P5 Y7 b6 x0 M2 W7 T
116 82.6* 44.2 52.0 : `" T' H! V4 i. b: O) P7 Q% y
117 82.2* 44.2 51.3 , W- _& C% x$ D! |
118 82.3* 44.1 50.2
0 }: b9 k5 F! I& c6 i4 E7 N 119 83.1* 44.2 48.9 8 v( j6 ^/ L1 V. Z2 _5 F' l5 k
120 82.0* 44.5 48.8
; {0 C5 k: m- }; V9 ^8 Z 121 81.1* 44.5 47.8 # p3 b7 G- M! q) n* |; k0 k
122 79.7 44.3 46.7 0 O* i, b: w5 f3 i- a
123 79.1 44.0 46.4 + s" e2 j% H* G# w
124 78.6 44.1 46.6
' A- E( q, L5 j! \6 |- U; ? 125 78.0 43.9 46.0
1 P9 k5 i7 M% c) r& E9 @ 126 76.6 44.3 45.3 3 A; }6 f; q7 t/ l
127 75.4 44.2 44.8
6 N/ r8 L: }% h. |9 W- Y Summary:
$ z6 F/ l$ N( b$ R# o% |1 S" U1 j6 B) T Number of Noise errors found 90
, T5 r0 H6 v2 S1 T! y 200kHz 300kHz 380kHz + D9 p) ~' `& `/ [
Average 81.4 44.2 49.3 / X1 {" k/ V2 n
Maximum 85.1 47.3 53.3 Channel 49 35 1157 X2 N _) h- O/ O# K
从噪声水平来看,200kHz噪声很大,远远高于300kHz和400kHz,这说明换能器可能附着了很多海洋生物,后来船舶上坞以后,事实也是如此,换能器地面长满了海虹,现场照片可翻看《船底固定安装的声学设备需要涂防污漆吗》。" `4 Q6 H, k# I
200kHz在如此噪声水平下,波束根本无法形成,而由于水深大于70m,400kHz也不行,只能300kHz可以用,为了保证回波和覆盖的稳定,波形选择Long CW。采集的原始数据噪声较多,人工删除噪点的工作量大,我们安排了3个人来干这个事情。
. v) K' Y$ q+ y. V5 q 换能器底面海生物清理以后,3个频率的噪声水平都比较低,回波稳定,原始数据基本没有噪声。虽然相位检测仍然存在问题,但是大大减轻了,相差1-2cm。因此,对于船底固定安装的多波束而言,换能器必须刷上一度防污漆。
9 j/ [: T$ d% L7 }2 j 2、电火花电源箱冒烟了
! [- Z) {) ]- x# l G# } 外业队员发现GeoSpark电火花的电源箱冒烟了,赶紧关高压,断电。避风期间,我们将电源箱送到万能修陈先生那里,经检测,其中一个件烧糊了,见下图。 0 V" ^5 v" V4 v( w8 n) ^8 m/ P2 ~
换了几个件以后,开机以后电源箱小屏幕显示HV Charger Error,见下图。测试之后,机器仍不能正常工作,接着再换了几个小件以后,才恢复如初。
# E5 B4 M5 @+ ~% K3 C+ b 实际上,电源箱开机以后,正常显示的状态首先是Slow Start Active,然后是StandBy,开高压后,显示的是HV On。
( q: g( H' j' e$ p* s, t7 i 3、侧扫声纳承重头连接缆断了 8 z0 Q6 S7 ]+ W! s) |; T
由于之前使用的国内铠装缆在我们的调查船上只能连接Klein3000,不能连接Klein4000,我们从国外直接进口了Klein专用的铠装缆。它的承重头结构见下图。
$ T/ \. b9 w* f% l, S5 b$ T4 M 承重头里的结构比较复杂,钢缆通过锥形件卡住,越拉越紧,见下图,连接缆是泡在防水胶里。当连接缆断了以后,我们拆开这些件以后,无法复原了,只保留了钢缆连接方式,抛弃了它的防水方法,直接使用防水胶带缠上。 % m- J( q3 Y. p4 r2 y8 L
它的钢缆连接方式也非常不好维护,拆开的时候,我们需要一根根钢缆弄出来,才能敲出锥形头,安装的时候,需要将一根钢缆拨出来,拉直摆好塞进去。青岛晨明公司给我们定做的承重头就是钢缆夹具,用螺丝上紧即可。
* u7 L+ ~3 r0 r5 I 我们硫化承重头与拖鱼连接的部分,硫化了3次,效果不是很理想,可能是硫化的水平不行。其中一次,硫化头似乎烧掉了,我们怀疑里面进水导致短路,结果是连接拖鱼的母头短路。
% C. j" D4 n' S' u0 e1 ^ 4、小结
4 _0 u3 e4 n) R8 E' Q 前段时间,同事小孟说他的同学遇到海洋测绘的问题就搜索本公众号,基本都能解决。这其实是本公众号的初心。欢迎海洋测绘同行多使用。除此之外,博主从中也感受到一点点成就感,哪怕是干自己喜欢的事情,也是需要鼓励的啊。
# d. j$ x2 ]5 B# N “xiaok海洋测绘网”是一个博客性质的网站,博主住在美丽的海滨城市--青岛,常年在沿海和大洋从事着艰苦的海洋调查工作。网站的内容是博主和同事们学习和工作的总结,主要包括三个方面: % h7 G( {8 v) l* y0 v+ S g
1、海洋调查设备的安装、测量和使用; 8 o0 ]2 P2 e0 y* H, ~* M7 ?
2、海洋调查数据的后处理和图件编制;
5 F; b, J9 N3 h t2 C: F3 j1 A; `0 { 3、自编软件的开发和使用 。
- z. b$ }, N- [1 {+ H/ P 坚持更新,积跬步,必有所成。网站的精华内容会在同名公众号更新。如果感兴趣,就扫描下面的二维码关注一下吧。公众号非常欢迎同行投稿。
& |3 q) T8 t: Q6 r# o9 T
! y- a! S" g( A/ f 1、《海洋测绘十年》集十几年一线海洋测绘工作经验,还剩余几十本,购买时间截至到2023年年底;2024年及以后只送不卖,不再赠送本书的电子版和每年的年度文集。 7 ^4 k2 U( w% {
2、 2021年年终总结及文章索引
! ~! ]; O2 @- x 3、 2022年年终总结及文章索引 $ g( M. A/ ] T9 U& y+ j' @
4、一些海洋数据的分享及地磁tiff的提取 3 j+ n8 N0 }3 U/ F
5、坐标转换软件OpenCoord介绍及下载
# _1 j0 R6 P! H* Z" \6 Q+ m' o
( {9 o) T6 w" J% e0 v* T9 }! t! j) Q+ S1 G2 I
4 V* F( U7 L+ s
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