基于轻量化网络的海底垃圾检测算法SLD-Net

设计了一种轻量级的两阶段海洋垃圾检测算法SLD-Net(Seabed Litter Detection Network)。一方面,在预处理阶段构建了一个由颜色转换子模块和图像去噪子模块组成的图像增强模块MDIE,提高了图像质量;另一方面,采用轻量化的MobilenetV2作为目标检测的骨干网络,并引入一种改进的双路FPN结构,对深层特征图进行增强,提高对小目标的检测能力。经图像增强和目标检测网络联合训练后,进一步提升了模型的精度。在J-EDI海洋垃圾数据集上进行实验验证,mAP和速度分别达到了94.5%和65 FPS,且模型参数量仅有5.4 M,表明SLD-Net算法在精度、速度和参数量上达到了很好的效果。

多种物探仪器在海底路由管线检测中的综合运用

某海上风电场的拟建区域约为4600m^(2),为了避免施工活动破坏海底油气管道或者输电线路,需要综合运用多种物探仪器检测拟建区域及周边海床的路由管线。研究过程采用多波束声呐系统测量海水深度,判断拟建区域的地形地貌。再使用磁力仪检测作业区东北侧既有输气管道的路由偏距,发现其远离施工范围。最后联合运用磁力探测和浅地层剖面探测技术,对拟建区域地层结构及地下设施进行检测,未发现管线设施,满足施工条件。

海底管线漏磁检测器数据失效率研究与改进

为解决海底管线漏磁检测器数据失效率高这一难题,运用调查分析、测试测量、现场试验3种方法,结合关联图找出探头保护壳被磨穿、收装球时球体不同轴、漏磁检测器与球筒磁力吸引3个影响最大的因素,提出改用氧化锆保护壳、制作漏磁检测球收装工具的改进措施。现场试验表明,改进措施具有较高的实用价值。

基于三维成像声呐的无人艇水下目标检测

针对无人艇水下目标探测过程中声呐图像受干扰多、单个目标可能分裂为多个亮斑等问题,开展了基于三维成像声呐的无人艇水下目标检测技术研究。首先,考虑水面无人艇水下目标检测跟踪识别的需要,建立了三维点云图像模型;然后,提出了基于随机抽样一致性(RANSAC)平面拟合的海底检测算法,以完成三维点云图中海底平面提取与分离,通过基于欧式聚类的三维点云检测技术和多特征数据关联技术等手段提高了目标的检测概率;最后,在湖上进行了试验,试验结果验证了该算法对水下目标检测识别的有效性。

强潮地区海底管线状态检测方法研究——杭州湾海底管线状态检测

针对强潮地区海底管线危险性大、且无法用常规方法进行检测的现状,提出一种基于海底声学探测技术的强潮地区海底管线状态检测方法,考虑到海底管线状态检测的主要目的是确定管线与海床面之间的空间关系,该方法选择了侧扫声纳系统、浅地层剖面仪和多波束测深系统等海底声学探测技术.在简要介绍了每种技术的工作原理之后,进行了海底管线状态检测流程的设计,并介绍了各类声学数据的采集过程和基于空间参考的声学数据处理方法,最后提出两种检测成果表达方式,即基于图表二维表达方式和基于ESRI公司的ArcEngine组件的三维表达方式.

基于LOG算子的侧扫声呐海底线检测

针对侧扫声呐数据采集的特点,提出了一种基于图像边缘检测技术中LOG算子的海底线检测新方法,用于准确检测海底线从而对侧扫声呐资料进行斜距改正。通过实验数据处理,表明该方法较传统方法具有明显的优势。

海底管道检测最新技术及发展方向

随着海洋油气资源开发的不断深入,海底管道的铺设规模越来越大,但是异常复杂环境容易造成海底油气管道的损伤与失效,进而产生恶劣后果。如何进行在役管道的检测已成为各国的研究热点。介绍了国内外海底管道内检测和外检测概况,分析了我国海底管道内检测和外检测技术现状,总结了国外海底管道内外检测最新技术进展,重点介绍了基于ROV(Remote Operated Vehicle,水下机器人)作业方式的2种最新外检测装置——Oceaneering Magna水下检测装置和Tracerco Discovery海底管道检测装置的组成、检测原理、检测过程及其特点。最后指明了我国海底管道检测的发展方向,即海底管道快速外检测技术和海底管道内检测多类型缺陷智能识别与高精度量化分析技术。

浅地层剖面仪在大亚湾海底管道检测中的应用

浅地层剖面探测是海洋工程勘察的主要手段之一。阐述了浅地层剖面仪的工作原理,通过浅地层剖面仪在广州华德石化海底输油管道检测中的实际应用情况,分析浅地层剖面仪在工程区域内使用的优缺点,以期为今后该区域内工程勘察及管线检测工作起到一点参考作用。

侧扫声呐声波掠射角对海底管道检测的影响

在侧扫声呐系统检测海底管道的过程中,声波掠射角是影响检测效果的重要因素。本文针对影响侧扫声呐声波掠射角的主要因素进行了系统研究,推导出声波掠射角与其影响因素的关系表达式,并给出了考虑管径条件下海底管道悬空高度的计算式;进行了不同声波掠射角下侧扫声呐系统检测海底管道的试验,试验结果表明,当侧扫声呐声波掠射角介于14°~20°时,检测效果最好,声波掠射角过小或过大,均会使检测结果出现较大误差。

海底管道检测中侧扫声纳声波掠射角的优化设计

针对利用侧扫声纳检测海底管道时因其检测声影图像模糊而导致管道悬空高度检测误差过大的问题,提出了侧扫声纳声波掠射角优化设计的思路及方法。阐述了利用侧扫声纳对海底管道进行检测的工作原理,并利用海底管道和海底底质反向散射强度的计算公式探讨了声波在海底的反向散射强度、侧扫声纳声影图像的质量以及声波掠射角的取值这三者之间的关系对海底管道悬空高度h计算精度的影响,从理论上确定声波掠射角最佳取值范围的存在。通过工程实例的现场检测与比对试验,获得了在本试验所处海域环境中利用侧扫声纳检测海底管道时声波掠射角的最佳取值范围,对于类似的海底管道检测工程具有一定的指导意义。

浅海海底管线检测艇操纵性和运动仿真研究

研究了用于维护和检修中国渤海海域输油管道的浅海管道检测艇的操纵性和运动仿真,提出了浅海海底管道检测艇的水动力学方程。为了更好地了解在配置上与一般潜器不同的浅海海底管线检测艇的动力学性能,通过水动力系数分析,研究了浅海海底管线检测艇的操纵性。最后根据运动方程建立了仿真系统,并通过仿真试验结果验证了仿真试验平台的可行性和可靠性。

海底管线检测系统的集成及实验研究

通过对虚拟仪器与全新的开放性、模块化仪器总线规范—— PXI技术和特点的分析 ,提出了基于 PXI的海底管线检测的虚拟仪器系统集成方案 ,设计了硬件与软件方案 ,利用 Lab Windows/CVI对该系统进行了编程。

SeaSPY磁力仪在南海海底光缆检测中的应用

利用SeaSPY型高分辨率磁力探测系统在南海东部海域进行海底光缆调查,在荔湾3-1气田平台场址和管线路由光缆跨越点调查中,成功地找到了数条与预定管线路由跨越的海底光缆;在流花11-1E-1井场工程物探光缆调查中,也获得了井场附近海底光缆的准确可靠位置。如何有效控制磁力拖鱼离海底被调查目标的高度成为调查的关键,对此本文进行了深入的讨论,另外对SeaSPY磁力调查过程中的其它外部影响因素也进行了分析。通过对不同海区、不同目的、不同类型的海底光缆调查实践进行经验总结,掌握了在南海400 m水深范围内查找海底光缆的方法和技术特点,为以后在类似区域的光缆调查提供了参考和借鉴。

基于PXI总线的海底管线检测系统

浅海海底管线检测系统的研究是国家八六三计划海洋领域 820专题的子课题之一,是研究和解决高精度海底管线电缆检测与精确定位技术的高难度技术。本文通过对虚拟仪器与全新的开放性、模块化仪器总线规范—PXI技术和特点的分析,提出了基于PXI的海底管线检测的虚拟仪器系统集成方案,并对其硬件方案与软件方案进行了设计,同时利用 LabWindows/CVI对该系统进行了编程。

基于PXI总线的海底管线检测系统

浅海海底管线检测系统的研究是“国家 863计划”海洋领域 82 0专题的子课题之一 ,是研究和解决高精度海底管线电缆检测与精确定位技术的高难度技术。通过对虚拟仪器与全新的开放性、模块化仪器总线规范———PXI技术和特点的分析 ,提出了基于PXI的海底管线检测的虚拟仪器系统集成方案 ,并对其硬件方案与软件方案进行了设计 。

SES-2000浅地层剖面仪在福建LNG海底管道检测中的应用

利用声学浅地层剖面仪对海底管道在海底的赋存状态检测是确保海底输油气管道安全运行的重要措施之一。介绍了新型参量阵浅地层剖面仪SES-2000的基本原理及其特点,通过对福建湄洲湾LNG海底管道检测实际应用,有效识别出了埋藏、裸露和悬空等3类海底管道赋存状态,尤其对沙包回填治理后的管道埋深能有效探测识别。检测结果表明,该设备具有高分辨率和强穿透的特点,稳定性好,能获取高品质的管道检测数据,应用效果良好。获取的基础数据为海底管道日常维护提供了科学依据和技术支持。

海底管道超声检测数据采集模块的设计

应用超声检测技术于海底管道探伤,具有快速、可靠、经济等优点;由于超声中心频率比较高,探头数目也较多,对超声数据采集系统提出了比较高的要求,正是针对这一问题,提出了一种基于LFECP33+FPGA+DSP平台的数据采集方案,其中LFECP33是内含8个sysDSP的高性能FPGA,这套系统不仅具有采样频率高和多个通道实时处理高速大容量数据的能力,同时由于整套器件的功耗比较低,非常适用于管道检测中高压高温的环境特点,对超声技术应用于海底管道检测提供了很好的数据采集方案。

海底管线检测与维修装置智能综合操纵和动力定位系统

浅海海底管线电缆检测与维修装置 (简称 PCDR装置 )系国内第一艘用于浅海海底管线电缆检测与维修的特种作业装置 ,智能综合操纵和动力定位 (简称 IODP)系统是其中的核心操控设备。本文主要介绍 IODP系统的技术性能指标、系统组成和计算机选型方案、分层递阶智能控制结构、工作方式、综合显示与集中操纵设计思想 ,并给出对线控位功能仿真试验结果。IODP系统已完成该装置在长江的水面和潜浮控制航行试验 ,结果表明 :系统运行可靠、人机界面形象直观 ,操纵灵活。

参量阵浅地层剖面技术在海底管道检测中的应用

简要介绍了参量阵浅地层剖面技术——SES 2000型浅剖仪的原理及其在海底管道路由检测中的应用。对掩埋管道赋存的空间状态进行了综合分析研究,并对悬空管道沙包回填后的状态进行了有效辨识,为下一步的管道维护提供了科学依据。

上覆硬质保护层海底管道检测技术探讨

海底管道在油气工业中发挥着重要作用,为保障其安全运营必须定期进行检测掌握其在海底的状态。有的海底管道在铺设时为其安全考虑,在海底管道上方覆盖了抛石等硬质保护层,这样就导致在海底管道定期检测时一些检测仪器难以探测到硬质保护层下海底管道的位置和埋深,而浅地层剖面仪和磁力仪仍然可以不同程度地实现这种情况下的海底管道检测。文中对浅地层剖面仪和磁力仪的原理进行了介绍并对其在上覆抛石等硬质保护层海底管道检测中的应用进行了分析探讨。分析结果表明浅地层剖面仪和磁力仪组成的综合检测系统对上覆硬质保护层的海底管道探测有一定效果,可查明海硬质保护层下海底管道的位置和埋深,为海底管道的安全管理和维护提供数据支持,也可为其他类似海底管道检测提供参考。