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因?yàn)樵谒袖佋O(shè)塑料管道的技術(shù)已經(jīng)成熟，有些地區(qū)發(fā)現(xiàn)把原來計(jì)劃沿岸繞行鋪設(shè)的陸上埋設(shè)管道改為穿越水域的水中管道可以節(jié)約投資和加快施工。我國(guó)很多城市有江河穿越或有湖泊相間，在掌握了水中鋪設(shè)塑料管道的技術(shù)就可以明顯的完善管網(wǎng)的布置。

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，通過技術(shù)探測(cè)，能夠?yàn)楹�、鮑魚等高附加值海水養(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)境的大致狀況。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。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(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)。從專業(yè)角度來講，該技術(shù)研發(fā)的內(nèi)容主要涉及五個(gè)方面。

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在海底鋪設(shè)輸送石油和天然氣管道的工程，這其中又包括海上定位、鋪設(shè)管道及開溝等項(xiàng)作業(yè)�！　�

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4500～6000萬元，預(yù)計(jì)年利潤(rùn)可達(dá)1500～2000萬。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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國(guó)際上水下鋪設(shè)管道領(lǐng)域也是各種管道激烈競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)。塑料管道能夠在很多工程的競(jìng)標(biāo)中勝出就是因?yàn)橛型怀龅母?jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在水下鋪設(shè)的排放管道領(lǐng)域，已經(jīng)有許多實(shí)例證明，采用柔韌性海洋排放管道的成本僅是傳統(tǒng)鋼或混凝土制造排放管道造價(jià)的一半。例如被稱為歐洲歷史上至今最大的排海工程-法國(guó)Montpellier排海工程，在2001年招標(biāo)時(shí)有超過20家企業(yè)參加競(jìng)標(biāo)，這些競(jìng)標(biāo)單位采用的管道有鋼管、混凝土管、玻璃鋼管和聚乙烯管四種。2002年9月用戶決定采用聚乙烯管道，認(rèn)為是最佳的競(jìng)標(biāo)方案。理由是：該方案最可靠和最安全、鋪設(shè)時(shí)間最短可以減小對(duì)該地生活的干擾、管道完全不會(huì)腐蝕確保了長(zhǎng)期使用壽命和維護(hù)運(yùn)行成本低。到2004年1月工程在規(guī)定時(shí)間和規(guī)定預(yù)算內(nèi)竣工，客戶非常滿意。

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。說起我的夢(mèng)想，真的想通過我們團(tuán)隊(duì)的努力，實(shí)現(xiàn)大海撈針的夢(mèng)想。董軍宇說，大海撈針這個(gè)成語他想變成現(xiàn)實(shí)，通過給水下機(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。說起這個(gè)夢(mèng)想，董軍宇說并不是不切實(shí)際。每每想到我們科研團(tuán)隊(duì)在做的項(xiàng)目對(duì)海底世界的開發(fā)和勘探有著作用，我就倍加努力。他說，他們的這項(xiàng)技術(shù)在兩年前開始運(yùn)作研發(fā) ，開辟了技術(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，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長(zhǎng)解決海洋探測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵核心問題。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)都沒有好好陪家人吃過一頓飯，特別是孩子還在上小學(xué)，覺得有點(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，通過我們研發(fā)的技術(shù)，能繪制出詳細(xì)的海底世界三維圖也說不定。在董軍宇的科研道路上，他充滿了期待。

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前面已經(jīng)介紹很多水中鋪設(shè)的塑料管道利用‘柔韌性水中管道原理'直接鋪在海底上只用較輕的壓載，這樣最經(jīng)濟(jì)。但是在有些場(chǎng)合需要把水中鋪設(shè)的塑料管道埋在水底開挖的溝槽中，然后回填覆蓋，有的還需要增加壓塊重量或者加上混凝土保護(hù)蓋板。例如在波浪很大的海域；在有猛烈波浪和浮冰沖擊的靠近海岸處；在繁忙的航行或捕魚作業(yè)區(qū)等。

針對(duì)人們擔(dān)心的由此或?qū)е潞Ｓ蛭廴镜膯栴}，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(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�，而磨刀門水道位于其南側(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，而且整個(gè)行為也是合法合規(guī)的。

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漂浮-下沉法最通常使用的是HDPE實(shí)壁管的漂浮-下沉法。眾所周知，高密度聚乙烯HDPE的比重小于1，在管道充滿水后仍然有浮力。所以水中鋪設(shè)塑料管道必須加上壓重才能使其能夠穩(wěn)定地座在要求的水底位置上。（通常采用的壓重方法是在管道上隔一定間距固定上混凝土壓重塊。）通過大量實(shí)踐證明：通常在的離岸近的海洋條件下，壓重一般不需要超過管道排水量的65%，大多數(shù)情況下相當(dāng)排水量25到50%的壓重就足夠了。所以管道在充滿空氣時(shí)即使已經(jīng)加上壓重塊也可以浮在水面上。因此充滿空氣的塑料管道可以帶著壓重塊先利用水面上漂送到鋪設(shè)位置，然后通過灌水沉到水底位置。這樣就可以盡量避免水底作業(yè)。該方法的施工過程是（后文有解釋）：