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用上這個(gè)技術(shù)是怎樣讓海底世界呈現(xiàn)三維立體圖像的？董軍宇向記者詳細(xì)解釋了工作原理和流程。我以海水養(yǎng)殖的項(xiàng)目為例，給你解釋一下工作流程。他說(shuō)，通過(guò)技術(shù)探測(cè)，能夠?yàn)楹�、鮑魚(yú)等高附加值海水養(yǎng)殖提供生存環(huán)境等詳細(xì)信息。先為水下機(jī)器人裝上所研發(fā)的技術(shù)設(shè)備，然后讓水下機(jī)器人下水探測(cè)。先通過(guò)聲吶技術(shù)遠(yuǎn)距離探測(cè)出海參等的生存環(huán)，熟悉海底環(huán)境的大致?tīng)顩r。隨著距離的不斷靠近，在合適的距離時(shí)機(jī)器人會(huì)打開(kāi)燈光，設(shè)備的攝像頭會(huì)拍攝到環(huán)境的大體情況，再次形成一個(gè)狀況的分析。隨著再次靠近，到達(dá)一定距離后，設(shè)備的高分辨率系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，通過(guò)檢測(cè)和分析，能看清毫米級(jí)的海參生存環(huán)境。海底表面的粗糙度情況能清晰地得知，甚至表面石頭的光滑與粗糙程度也能分析出來(lái)。董軍宇說(shuō)，通過(guò)分析形成的三維圖像是彩色的，水上養(yǎng)殖人員能很輕松觀測(cè)養(yǎng)殖環(huán)境，做出分析。海洋生物學(xué)的研究表明，海底地表的幾何及三維紋理特征與生物的棲息、生長(zhǎng)具有直接的關(guān)系。董軍宇表示，拿水下三維表面缺陷檢測(cè)而言，就能體現(xiàn)出技術(shù)應(yīng)用市場(chǎng)的廣泛性�？捎糜谒鹿こ讨械臉吨砻鎿p壞狀態(tài)評(píng)估；水下金屬結(jié)構(gòu)物表面的腐蝕的檢測(cè)、銹蝕檢測(cè)、焊縫的檢測(cè)；結(jié)構(gòu)物表面的撞擊痕跡、扭曲、彎曲、凹凸變形等檢測(cè)；底棲生物養(yǎng)殖的海底表面粗糙度評(píng)價(jià)等。它很聰明，接到任務(wù)后會(huì)自動(dòng)去工作通過(guò)技術(shù)主要輸出三維表面高度及彩色反照率圖，檢測(cè)精度達(dá)到毫米級(jí)。從專(zhuān)業(yè)角度來(lái)講，該技術(shù)研發(fā)的內(nèi)容主要涉及五個(gè)方面。
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單根鋼管沉管長(zhǎng)度達(dá)1060米、口徑達(dá)2.2米、重量達(dá)1500噸左右、下沉深度深達(dá)16米，還要準(zhǔn)確無(wú)誤地放至水下，其難度可想而知。可是正因?yàn)殡y度大，也成為整個(gè)駱馬湖水源地輸水管線施工成敗的關(guān)鍵，因此，沉管施工至關(guān)重要�！ �
這五個(gè)方面分別是：1、基于水下結(jié)構(gòu)光和光度立體學(xué)的光學(xué)成像系統(tǒng)及同步控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；2、高精度結(jié)構(gòu)光特征點(diǎn)提取，以及對(duì)結(jié)構(gòu)光特征點(diǎn)進(jìn)行高精度空間幾何重建；3、基于光度立體學(xué)的水下吸收、散射系數(shù)及三維物體表面梯度、反照率最優(yōu)化求解；4、基于水下光度立體理論及結(jié)構(gòu)光獲取的表面特征點(diǎn)，對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行三維表面高精度高度重建；5、水下高精度三維光學(xué)虛擬展示及檢測(cè)分析。這一系列內(nèi)容都是設(shè)備自我完成的，給設(shè)備一個(gè)特定任務(wù)，設(shè)備就會(huì)下潛到一定海底位置，進(jìn)行定量分析，自動(dòng)工作，建構(gòu)出三維立體的圖形。該技術(shù)填補(bǔ)了高精度三維立體探測(cè)海底世界的空缺，在水下目標(biāo)表面高精度三維實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用上達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先地位。這就象征著通過(guò)該技術(shù)能把海底世界高清晰繪制出三維圖像，了解海底的環(huán)境。記者了解到，該技術(shù)已經(jīng)處在中試階段，而據(jù)董軍宇預(yù)測(cè)，技術(shù)的應(yīng)用會(huì)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。預(yù)計(jì)投放初期市場(chǎng)，規(guī)�？蛇_(dá)到每年150～200套，加上對(duì)外出租設(shè)備收入，產(chǎn)值在4500～6000萬(wàn)元，預(yù)計(jì)年利潤(rùn)可達(dá)1500～2000萬(wàn)。除此之外，系統(tǒng)的研制成功，能帶動(dòng)水下三維成像、水下機(jī)器人視覺(jué)等相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，使我國(guó)在軍事國(guó)防、科學(xué)研究、海洋經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域掌握技術(shù)主動(dòng)權(quán)。
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預(yù)留或開(kāi)槽→領(lǐng)料→放樣測(cè)量→下料→熱熔器選擇、加熱→熱熔→連接→固定→水壓試驗(yàn)→隱蔽→管道沖洗→器具連接→管道消毒→通水試驗(yàn)→竣工驗(yàn)收②明敷設(shè) 預(yù)留孔洞→清理孔洞→套管制作→支吊架制作安裝→放樣測(cè)量→下料→熱熔→連接、安裝、套管安裝→卡箍固定→水壓試驗(yàn)→堵洞→管道沖洗→管道消毒→通水試驗(yàn)→竣工驗(yàn)收6255管道安裝（一）管材要求：①管材和管件應(yīng)采用同牌號(hào)的原材料，管材規(guī)格用dee表示，其公稱(chēng)外徑壁厚及其偏差見(jiàn)下表：④與金屬管道連接及用水器連接的塑料管件必須帶有耐腐蝕金屬螺紋嵌件。（二）放樣、測(cè)量：①按圖紙坐標(biāo)及標(biāo)高要求結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況在具體位置上劃出標(biāo)記，測(cè)量出各段管道長(zhǎng)度，配合管件，量出實(shí)際所需管段長(zhǎng)度，進(jìn)行斷管。②斷管應(yīng)利用專(zhuān)用剪刀或管道切割機(jī)（嚴(yán)禁用沙輪切割機(jī)）。切口兩端應(yīng)平整于管子軸線，如采用切割機(jī)斷管后應(yīng)將管端口內(nèi)外毛刺清除干凈。（三）熱熔：①根據(jù)所安裝管道大小，選擇熱熔器頭，同時(shí)選擇在安全位置將電源接通，待達(dá)到熱熔溫度后，將下好料的管材用鉛筆劃出熔插深度標(biāo)記，完后將承口內(nèi)插外的油污、水分擦試干凈，同時(shí)將管材、管件插入熱熔器內(nèi)，按規(guī)定時(shí)間加熱插入到標(biāo)記位置，迅速取出進(jìn)行連接。③熔熱三通彎頭時(shí)應(yīng)注意管線走向，最好先做模擬予向校正走向后劃出標(biāo)記，再進(jìn)行熔接，以免造成返工。④管材、管件加熱時(shí)應(yīng)相線對(duì)方向，無(wú)旋轉(zhuǎn)順直套入熱熔器上，達(dá)到時(shí)間或插入到標(biāo)記位置后，同時(shí)撥出進(jìn)行連接。（四）暗敷設(shè)于墻內(nèi)管道安裝：①管材、管件加熱完畢應(yīng)立即取出，找平、找正方向，無(wú)旋轉(zhuǎn)順直對(duì)插入到熱熔部位，保持足夠的冷卻時(shí)間再進(jìn)行下一輪工序。②暗裝管道固定：當(dāng)各衛(wèi)生間支管安裝后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行管子固定，特別對(duì)預(yù)留潔具接口應(yīng)垂直與墻面固定時(shí)接口明露，待水壓試驗(yàn)合格后再用水泥沙漿摸平于墻面。（五）明敷設(shè)管道安裝：
為了實(shí)現(xiàn)自己的海洋夢(mèng)，背后有一段勵(lì)志的科研故事。說(shuō)起我的夢(mèng)想，真的想通過(guò)我們團(tuán)隊(duì)的努力，實(shí)現(xiàn)大海撈針的夢(mèng)想。董軍宇說(shuō)，大海撈針這個(gè)成語(yǔ)他想變成現(xiàn)實(shí)，通過(guò)給水下機(jī)器人裝上高精度的眼睛，能撈起海底像繡花針大小的物體。說(shuō)起這個(gè)夢(mèng)想，董軍宇說(shuō)并不是不切實(shí)際。每每想到我們科研團(tuán)隊(duì)在做的項(xiàng)目對(duì)海底世界的開(kāi)發(fā)和勘探有著作用，我就倍加努力。他說(shuō)，他們的這項(xiàng)技術(shù)在兩年前開(kāi)始運(yùn)作研發(fā) ，開(kāi)辟了技術(shù)的空白，而真正讓這項(xiàng)技術(shù)成熟還要研發(fā)十年左右的時(shí)間。燈光和激光的配合運(yùn)用是這個(gè)技術(shù)的關(guān)鍵，我們反復(fù)做了上千次實(shí)驗(yàn)。經(jīng)常是加班到深夜，忘記了吃飯。而談起他為何能整日面對(duì)枯燥的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，董軍宇表示，這和他的出國(guó)留學(xué)經(jīng)歷有關(guān)。大學(xué)時(shí)代的董軍宇在海大數(shù)學(xué)系念書(shū)，有著海洋科研夢(mèng)想的他大學(xué)畢業(yè)后去英國(guó)攻讀計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的博士。英國(guó)是一個(gè)海洋業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，在英國(guó)的大學(xué)念書(shū)時(shí)我發(fā)現(xiàn)海洋技術(shù)對(duì)一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)和軍事發(fā)展都有關(guān)鍵作用所以我決心用自己的專(zhuān)長(zhǎng)解決海洋探測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵核心問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢(mèng)想，董軍宇投入到了枯燥但是有意義的科研生活中。研發(fā)這個(gè)技術(shù)的兩三年時(shí)間，平時(shí)都沒(méi)有好好陪家人吃過(guò)一頓飯，特別是孩子還在上小學(xué)，覺(jué)得有點(diǎn)愧對(duì)他。談起為了科學(xué)犧牲陪伴家人的事情時(shí)，董軍宇有些哽咽。也許在不遠(yuǎn)的將來(lái)，通過(guò)我們研發(fā)的技術(shù)，能繪制出詳細(xì)的海底世界三維圖也說(shuō)不定。在董軍宇的科研道路上，他充滿(mǎn)了期待。
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鋼管組對(duì)及要求：1）dn800（鋼）管道采用在地面上進(jìn)行組對(duì)，焊接好后，再用12t吊車(chē)進(jìn)行下管，節(jié)與節(jié)間在溝槽內(nèi)進(jìn)行組對(duì)焊接。在焊接口處需挖的焊接坑，坑壁加設(shè)擋土板。2）鋼管用葫蘆組對(duì)，按規(guī)范要求對(duì)鋼管的間隙及管面進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)使整個(gè)周邊管面高低一致，且錯(cuò)邊量不大于。3、鋼管焊接及要求：1）鋼管采用對(duì)接焊，dn800采用雙面焊，dn800以下采用單面焊，v型坡口應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)總說(shuō)明要求。2）管節(jié)施焊前，應(yīng)先修口、清根，用鋼絲刷將坡口兩側(cè)-范圍內(nèi)的鐵銹，熔渣，油污水質(zhì)等清除干凈，并保持干燥，防止焊縫內(nèi)產(chǎn)生氣體和夾帶雜質(zhì)。3）鋼管對(duì)口檢查合格后，進(jìn)行點(diǎn)焊，點(diǎn)焊時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）點(diǎn)焊焊條（按設(shè)計(jì)要求采用gbe4303，牌號(hào)j422，在使用前進(jìn)行烘干，使用時(shí)放在保溫筒內(nèi)，不得受潮）性能與點(diǎn)焊焊縫的質(zhì)量要求，均應(yīng)與接口焊接相同。（2）點(diǎn)焊時(shí)，應(yīng)對(duì)稱(chēng)施焊，其厚度于第一層焊接厚度一致，點(diǎn)焊位置不得在縱縫位置。（3）dn800的鋼管，點(diǎn)焊長(zhǎng)度為－，環(huán)向點(diǎn)焊間距不大于。4）該管線屬于野外施工，為保證焊接質(zhì)量和施工進(jìn)度，采取在每個(gè)焊接點(diǎn)搭設(shè)一個(gè)2的活動(dòng)遮雨、太陽(yáng)棚，用dn40架管搭設(shè)，油毛氈覆蓋，共需搭設(shè)個(gè)。需用材料：dn40架管，；油毛氈2。4、焊口質(zhì)量檢查：1）外觀質(zhì)量檢查：外觀上焊縫表面應(yīng)光潔，寬窄均勻整齊，焊道于母材應(yīng)平緩過(guò)渡，根部應(yīng)焊透，焊縫和熱影響區(qū)不得有氣孔、夾渣、裂紋、焊瘤和弧坑等缺陷。2）內(nèi)部質(zhì)量檢查：對(duì)焊縫內(nèi)不缺陷的檢查，應(yīng)用油滲法進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，超聲波探傷。5、防腐處理：焊口焊接檢測(cè)合格后，應(yīng)及時(shí)作好外防腐處理，采用環(huán)氧煤瀝青加強(qiáng)防腐，嚴(yán)格按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。
針對(duì)人們擔(dān)心的由此或?qū)е潞Ｓ蛭廴镜膯?wèn)題，中海油深圳分公司副總經(jīng)理梁羽稱(chēng)，由于泄漏的是僅含少量遇空氣就會(huì)揮發(fā)的凝析油的天然氣，不會(huì)產(chǎn)生像原油泄漏導(dǎo)致的海域污染。泄漏的天然氣并不含硫，但燃燒天然氣確實(shí)容易產(chǎn)生二氧化碳增多的問(wèn)題。梁羽透露，現(xiàn)在，已確定的工程修復(fù)方案的目標(biāo)是盡快消除風(fēng)險(xiǎn)源，等惰性的氮?dú)庵脫Q了管道中的天然氣后，潛水員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行摸查后的作業(yè)條件就具備了，他們?cè)趯?duì)可能導(dǎo)致管道出現(xiàn)漏點(diǎn)的外力因素作出有效判斷后，如果可行的話，將由潛水員首先實(shí)施臨時(shí)性的封堵措施，第二步才會(huì)采取根本性的封堵措施。就此事件或因天然氣管道鋪設(shè)過(guò)程導(dǎo)致了隱患的質(zhì)疑，珠海市橫琴新區(qū)管委會(huì)這條海管鋪設(shè)位置是在靠近橫琴的一條叫做磨刀門(mén)的水道附近，并非珠江口西側(cè)的又名洪灣水道的馬騮洲水道，馬騮洲水道才是珠江入�？诘闹骱降溃サ堕T(mén)水道位于其南側(cè)，不會(huì)威脅到這一主航道的安全。就此問(wèn)題，這條海管是在２００３年申報(bào)，２００４年鋪設(shè)的，整個(gè)海管的路由設(shè)計(jì)與申報(bào)、鋪設(shè)、水上水下作業(yè)，最終的坐標(biāo)點(diǎn)的確定，有合法證書(shū)，而且整個(gè)行為也是合法合規(guī)的。
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我國(guó)實(shí)際應(yīng)用在水中鋪設(shè)輸水的塑料管道還剛起步，目前只有不多的應(yīng)用實(shí)例。例如：臨海市偉星新型建材有限公司于2003年9月率先在舟山市岱山縣長(zhǎng)涂鎮(zhèn)的跨海輸水工程中試用了水中鋪設(shè)的HDPE管道。該管道從大長(zhǎng)涂島至小長(zhǎng)涂島，跨海2100米，水深20米，直徑DN250mm，壓力等級(jí)PN10，材質(zhì)為PE80。工程運(yùn)行至今已有兩年時(shí)間，運(yùn)行狀態(tài)良好，充分顯示了塑料管道的優(yōu)越性。長(zhǎng)涂鎮(zhèn)過(guò)去跨海輸水曾經(jīng)采用防腐鋼管，施工難，抗腐差，一般一年左右即會(huì)腐蝕穿孔，七年來(lái)更換了十根管。此外，偉星公司先后在舟山地區(qū)、三門(mén)縣等眾多海島區(qū)域承接跨海工程十余個(gè)。又如：浙江楓葉集團(tuán)2001年7月完成了諸暨至店口給水管道的水下過(guò)江工程。穿越的浦陽(yáng)江寬300米，水深3-6米。工程全線采用DN630、SDR26聚乙烯管道。管道在河岸上焊接，試壓合格后安裝鋼筋混凝土壓重塊，整體下水后沉入江底預(yù)先開(kāi)挖的溝槽內(nèi)再回填。此外江蘇星河集團(tuán)等企業(yè)也先后完成過(guò)水中鋪設(shè)輸水管道的工程。