面朝大海,春暖花开

作者:xiaokcehui2023-10-5 2:41分类: others 标签: 海洋测绘

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、多波束噪声的问题

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。

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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:

Noise Test.

Signal Amplitude in dB
Channel          200kHz       300kHz       380kHz
0              83.2*        44.7         52.7
1              82.4*        44.3         51.7
2              82.6*        43.9         50.7
3              82.4*        44.1         50.7
4              81.8*        43.9         49.5
5              82.3*        44.1         51.1
6              82.7*        44.1         52.3
7              82.6*        44.3         52.3
8              82.6*        44.4         52.3
9              83.6*        44.1         52.1
10              83.5*        44.4         52.2
11              83.9*        44.4         52.5
12              83.8*        44.3         51.1
13              83.8*        44.6         52.1
14              84.3*        44.4         52.9
15              83.9*        44.3         51.8
16              84.5*        44.3         52.4
17              84.1*        44.2         51.6
18              83.1*        44.1         50.2
19              82.5*        44.5         49.4
20              81.2*        44.3         49.0
21              80.9*        43.9         47.5
22              80.8*        44.1         47.8
23              80.1*        44.3         48.4
24              79.4         44.3         48.5
25              80.7*        44.0         47.4
26              80.3*        43.8         48.6
27              78.8         44.2         47.7
28              77.0         43.9         46.4
29              75.5         44.2         46.4
30              77.8         43.9         46.5
31              79.6         44.1         46.4
32              81.9*        44.2         49.4
33              80.5*        44.2         48.5
34              80.0         44.0         49.3
35              73.1         47.3         42.0
36              81.7*        43.9         49.0
37              82.0*        44.0         50.1
38              81.1*        44.1         50.0
39              80.5*        43.8         49.2
40              80.6*        44.1         48.6
41              81.2*        44.2         49.6
42              81.9*        44.2         49.2
43              81.3*        44.3         48.9
44              80.7*        44.1         49.6
45              82.9*        44.2         49.9
46              83.4*        44.1         49.4
47              82.5*        44.3         50.3
48              83.6*        44.2         51.0
49              85.1*        44.4         50.6
50              84.2*        44.3         50.2
51              82.7*        44.4         49.7
52              80.7*        44.1         49.7
53              81.8*        44.1         50.6
54              82.1*        43.9         49.1
55              80.6*        44.3         48.9
56              80.8*        43.9         48.1
57              81.9*        44.3         49.3
58              81.6*        44.1         47.5
59              80.7*        44.3         48.8
60              81.3*        43.8         48.8
61              81.7*        44.6         49.7
62              82.5*        44.1         49.4
63              82.5*        44.5         50.2
64              82.6*        44.3         49.9
65              82.9*        44.1         50.2
66              83.3*        44.2         49.7
67              82.4*        44.1         49.2
68              81.1*        43.9         48.7
69              80.7*        43.8         48.6
70              81.6*        44.1         48.4
71              81.6*        43.8         48.4
72              79.5         43.5         47.8
73              80.0         43.3         47.5
74              80.3*        43.9         47.6
75              80.3*        43.9         47.2
76              81.3*        43.8         46.6
77              82.2*        43.8         46.9
78              82.0*        43.8         47.4
79              81.4*        43.6         47.3
80              80.5*        44.1         47.6
81              80.3*        43.5         46.6
82              79.7         44.0         45.8
83              79.9         44.2         45.9
84              79.0         44.0         45.9
85              78.7         43.9         45.8
86              77.3         43.8         45.2
87              76.4         43.7         45.9
88              76.0         43.8         45.1
89              75.1         43.6         45.2
90              75.1         43.7         44.1
91              75.7         44.1         44.1
92              76.1         43.8         43.9
93              76.7         43.8         44.3
94              77.6         43.8         44.9
95              77.7         44.0         44.4
96              76.9         43.7         46.0
97              76.9         43.8         44.9
98              78.0         44.1         45.5
99              78.1         44.4         45.5
100              77.7         44.2         45.3
101              78.4         44.3         46.4
102              78.8         44.2         46.7
103              79.3         44.2         49.0
104              80.2*        44.5         49.5
105              80.9*        44.1         50.9
106              81.6*        44.5         51.5
107              82.3*        44.5         52.2
108              82.9*        44.1         51.0
109              82.9*        44.5         50.9
110              82.3*        44.5         50.3
111              82.3*        44.6         50.5
112              82.2*        44.6         51.1
113              83.4*        44.6         52.3
114              83.8*        44.2         52.2
115              84.3*        44.6 53.3
116              82.6*        44.2         52.0
117              82.2*        44.2         51.3
118              82.3*        44.1         50.2
119              83.1*        44.2         48.9
120              82.0*        44.5         48.8
121              81.1*        44.5         47.8
122              79.7         44.3         46.7
123              79.1         44.0         46.4
124              78.6         44.1         46.6
125              78.0         43.9         46.0
126              76.6         44.3         45.3
127              75.4         44.2         44.8

Summary:
Number of Noise errors found 90
200kHz       300kHz       380kHz
Average         81.4         44.2         49.3
Maximum         85.1         47.3         53.3
Channel           49           35          115
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》。

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。

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。

2、电火花电源箱冒烟了

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。

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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。

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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。

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3、侧扫声纳承重头连接缆断了

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Kelin专用的铠装缆。它的承重头结构见下图。

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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。

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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。

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。

4、小结

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。


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