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江蘇海工公司負責現(xiàn)場施工的工程師告訴記者，當?shù)谝欢?39米的鋼管注滿水后，將先被下沉到水下5米處。第一次下沉也是最難的，管道在逐步下沉過程中需進行充水，需要沉浮箱的位置變換配合，輔助卷揚機起重系統(tǒng)需同步下放。第一次沉放達到預定深度，大約需要5個多小時。

用上這個技術是怎樣讓海底世界呈現(xiàn)三維立體圖像的？董軍宇向記者詳細解釋了工作原理和流程。我以海水養(yǎng)殖的項目為例，給你解釋一下工作流程。他說，通過技術探測，能夠為海參、鮑魚等高附加值海水養(yǎng)殖提供生存環(huán)境等詳細信息。先為水下機器人裝上所研發(fā)的技術設備，然后讓水下機器人下水探測。先通過聲吶技術遠距離探測出海參等的生存環(huán)，熟悉海底環(huán)境的大致狀況。隨著距離的不斷靠近，在合適的距離時機器人會打開燈光，設備的攝像頭會拍攝到環(huán)境的大體情況，再次形成一個狀況的分析。隨著再次靠近，到達一定距離后，設備的高分辨率系統(tǒng)會自動啟動，通過檢測和分析，能看清毫米級的海參生存環(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。董軍宇說，通過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養(yǎng)殖環(huán)境，做出分析。海洋生物學的研究表明，海底地表的幾何及三維紋理特征與生物的棲息、生長具有直接的關系。董軍宇表示，拿水下三維表面缺陷檢測而言，就能體現(xiàn)出技術應用市場的廣泛性。可用于水下工程中的樁柱表面損壞狀態(tài)評估；水下金屬結構物表面的腐蝕的檢測、銹蝕檢測、焊縫的檢測；結構物表面的撞擊痕跡、扭曲、彎曲、凹凸變形等檢測；底棲生物養(yǎng)殖的海底表面粗糙度評價等。它很聰明，接到任務后會自動去工作通過技術主要輸出三維表面高度及彩色反照率圖，檢測精度達到毫米級。從專業(yè)角度來講，該技術研發(fā)的內容主要涉及五個方面。

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管溝放線與開挖：（1） 以先深后淺的原則，進行管線的放線測量與開挖。2） 根據(jù)提供的施工現(xiàn)場平面基準點原始資料，以及設計圖紙的座標數(shù)據(jù)，使用鋼盤尺、經(jīng)緯儀，測出管線的實際位置，在地面上打上木樁（中心樁），再在木樁上釘上中心釘，作為放線的基準，并作出標記。其中心樁位置與實際管線的直線位置，有參照距離尺寸（建成立參照點）。（3） 在管系轉彎及分支處，也分別在地面上打上中心樁，釘上中心釘，并測出與相鄰土建構筑物縱橫軸線的直線距離，繪圖作出記錄。（4） 管溝開挖的斷面形式及邊坡，根據(jù)地下水位的情況按土質而宜，溝底的寬度，在管兩側，有適量的操作與調整控制的距離。（5） 管道應鋪設在自然的原土上，根據(jù)土質的情況，應先在溝底留有100mm 厚度土層，作為最終下管前由人工清理溝底及找坡度的余量。（6） 溝底的坡度，采用在溝壁的一側，相隔一定的長度距離，在溝壁釘上水平樁，用水平儀自設置的控制水準點上引出標高，以確定該樁標高，進行溝底坡度的控制開挖，如圖示，并作出標號編號及記錄。（7） 開挖的棄土堆放。處于管溝一側，距溝邊應大于0.8M，且高度不超過1.5M ，并應統(tǒng)籌兼顧，考慮相鄰管溝的開挖及運管、下管等施工操作上的便利而宜。（8） 當管溝的直線性、溝底的寬度及坡度符合要求時，進行工作坑的放線與開挖。（9） 工作坑的放線應從節(jié)點開始（鑄鐵管的彎頭、三通等），根據(jù)實際管件的長度及管材的長度依次放線，其前后操作的間距距離的寬度如圖所示，其深一般應不小于0.3M。10） 視地下水位的情況，在管溝的坡度最底點，挖集水坑，以排除管溝內的積水。（11） 管溝底應鋪100~300 mm 的砂墊層，由設計或水廠確定，再實施。（12） 當現(xiàn)場適合機械方法挖土時，在溝底應留出不少于200mm 的土層厚度，最終鋪管前，由人工清理挖至設計標高�！　�

這五個方面分別是：1、基于水下結構光和光度立體學的光學成像系統(tǒng)及同步控制系統(tǒng)設計；2、高精度結構光特征點提取，以及對結構光特征點進行高精度空間幾何重建；3、基于光度立體學的水下吸收、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構光獲取的表面特征點，對水下目標進行三維表面高精度高度重建；5、水下高精度三維光學虛擬展示及檢測分析。這一系列內容都是設備自我完成的，給設備一個特定任務，設備就會下潛到一定海底位置，進行定量分析，自動工作，建構出三維立體的圖形。該技術填補了高精度三維立體探測海底世界的空缺，在水下目標表面高精度三維實時檢測技術及應用上達到國際領先地位。這就象征著通過該技術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，該技術已經(jīng)處在中試階段，而據(jù)董軍宇預測，技術的應用會帶來巨大經(jīng)濟效益和社會效益。預計投放初期市場，規(guī)�？蛇_到每年150～200套，加上對外出租設備收入，產(chǎn)值在4500～6000萬元，預計年利潤可達1500～2000萬。除此之外，系統(tǒng)的研制成功，能帶動水下三維成像、水下機器人視覺等相關行業(yè)領域的發(fā)展，使我國在軍事國防、科學研究、海洋經(jīng)濟等領域掌握技術主動權。

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海底管道的鋪設方法及其優(yōu)劣

為了實現(xiàn)自己的海洋夢，背后有一段勵志的科研故事。說起我的夢想，真的想通過我們團隊的努力，實現(xiàn)大海撈針的夢想。董軍宇說，大海撈針這個成語他想變成現(xiàn)實，通過給水下機器人裝上高精度的眼睛，能撈起海底像繡花針大小的物體。說起這個夢想，董軍宇說并不是不切實際。每每想到我們科研團隊在做的項目對海底世界的開發(fā)和勘探有著作用，我就倍加努力。他說，他們的這項技術在兩年前開始運作研發(fā) ，開辟了技術的空白，而真正讓這項技術成熟還要研發(fā)十年左右的時間。燈光和激光的配合運用是這個技術的關鍵，我們反復做了上千次實驗。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枯燥的科學實驗，董軍宇表示，這和他的出國留學經(jīng)歷有關。大學時代的董軍宇在海大數(shù)學系念書，有著海洋科研夢想的他大學畢業(yè)后去英國攻讀計算機相關專業(yè)的博士。英國是一個海洋業(yè)發(fā)達的國家，在英國的大學念書時我發(fā)現(xiàn)海洋技術對一個國家的經(jīng)濟和軍事發(fā)展都有關鍵作用所以我決心用自己的專長解決海洋探測技術的關鍵核心問題。為了實現(xiàn)這個夢想，董軍宇投入到了枯燥但是有意義的科研生活中。研發(fā)這個技術的兩三年時間，平時都沒有好好陪家人吃過一頓飯，特別是孩子還在上小學，覺得有點愧對他。談起為了科學犧牲陪伴家人的事情時，董軍宇有些哽咽。也許在不遠的將來，通過我們研發(fā)的技術，能繪制出詳細的海底世界三維圖也說不定。在董軍宇的科研道路上，他充滿了期待。

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取水管道是和排放管道類似的另一種水中管道。也是從岸邊伸向江河湖海的管道，但是不是用于排水而是用于取水。管道通常也鋪設在水底，取水口離岸邊有幾十到幾百米距離，在水面下幾米到幾十米處。取水管道的用途是從水域抽取淡水或海水。國際經(jīng)驗也證明取水管道很適合采用塑料管道。

針對人們擔心的由此或導致海域污染的問題，中海油深圳分公司副總經(jīng)理梁羽稱，由于泄漏的是僅含少量遇空氣就會揮發(fā)的凝析油的天然氣，不會產(chǎn)生像原油泄漏導致的海域污染。泄漏的天然氣并不含硫，但燃燒天然氣確實容易產(chǎn)生二氧化碳增多的問題。梁羽透露，現(xiàn)在，已確定的工程修復方案的目標是盡快消除風險源，等惰性的氮氣置換了管道中的天然氣后，潛水員對現(xiàn)場進行摸查后的作業(yè)條件就具備了，他們在對可能導致管道出現(xiàn)漏點的外力因素作出有效判斷后，如果可行的話，將由潛水員首先實施臨時性的封堵措施，第二步才會采取根本性的封堵措施。就此事件或因天然氣管道鋪設過程導致了隱患的質疑，珠海市橫琴新區(qū)管委會這條海管鋪設位置是在靠近橫琴的一條叫做磨刀門的水道附近，并非珠江口西側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水道位于其南側，不會威脅到這一主航道的安全。就此問題，這條海管是在２００３年申報，２００４年鋪設的，整個海管的路由設計與申報、鋪設、水上水下作業(yè)，最終的坐標點的確定，有合法證書，而且整個行為也是合法合規(guī)的。

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在水底開挖溝槽和回填覆蓋有一些特殊的技術問題要注意。