作者：贾超

南方首台SDE-28测深仪在福建沿海某工地实测验收情况简介

　　经历了近两年的自主研发，南方SDE-28数字化测深仪终于面世了。7月初首台SDE-28测深仪由南方厦门分公司率先推出并交付用户验收，该用户是一家承担福建某建港工程施工项目的疏浚工程公司，购置测深仪主要用于疏浚工程中的水深测量和检测施工进度与施工质量。

　　南方SDE-28测深仪是针对水深测量领域而研发的新一代集数字化、智能化为一体的测深仪，它不仅适合江河、湖泊、水库、海洋等各种区域的水深测量，同时也适合疏浚施工过程中的水深测量。既可采用自身配套的水深测量软件与定位设备组成系统化测量，也可单机与其它品牌的水深测量软件配套使用。它的智能化功能与GPS定位技术相结合，可组成自动化水深测量系统，为疏浚工程提供自动化、数字化水深测量技术手段。通过施工检测，收集、汇编、整理原始水深测量数据，供用户计算施工方量、分析施工效率、测算施工进度、编排施工计划和指导施工布局，促进疏浚工程综合管理、降低施工成本、提高施工效益和经济效益。
　　仪器交货后按培训要求和用户的安排，我们在其施工现场工程船上为他们的施工技术人员作讲解和操作培训，随后双方对仪器进行现场验收。验收采取现场实地水深测图方式，通过在现场的水深测量过程来检验测深仪性能的稳定性和系统软件功能的可靠性，同时还为用户作现场测量技术指导和讲解仪器、软件操作要点及水深测量要素。经过边讲解边操作进行实地水深测量，使对方技术人员很快掌握了操作要点，对所测结果双方也都非常满意。可以说：此次现场测量既检验了测深仪和软件性能，又使用户熟练掌握了操作技术及系统化测量的参数设置和软件设置，操作培训和仪器验收效果都达到了目的。
　　为用户实地培训和进行水深测量的系统配套是：
　　南方9300信标机　1台　（用户在用的）
　　南方SDE-28测深仪　1台　（用户新购的）
　　南方新版自由行测量导航软件　1套（购SDE-28测深仪附送的）
　　现场测量用船　（用户提供的现场交通船）

　　上图是与用户在其疏浚施工现场进行实地水深测量的一段水深记录图。（图上吃水线出现不规则的大片拖尾是施工时的浑水干扰，高低起伏的记录曲线是挖泥船所挖的水深断面，水底地貌呈不规则沟沟坎坎状，而垂直线是自动采集数据的定标线，每条定标线上的数字分别是点号、日期、时间、水深和x、 y坐标值。）
　　现场测量记录界面图注释：

　　验收仪器所测施工区地理条件、水文特征和水质情况：该施工区地处当地的一座跨海大桥上游约1.5km，南北两端都紧连着其它施工段，南北长550m，东西宽约350m，西侧自然水深-2m~-3m，东侧与进出港航道相邻且来往船舶较多，水深在-6m左右，呈西边浅东边深状，未开挖前的自然水深变化较缓。潮汐特征属台湾海峡地区不规则半日潮，潮差5米，大6米，涨潮或退潮时水流较急，海水含盐份极高，测量时天气晴朗，气温约35℃。工程性质为港口疏浚，当施工区内大面积挖至-13m后，该区水深变为两边浅中间深，从现场测量记录结果来看，抓斗船施工特点很明显，开挖的界面沟沟坎坎、深浅不一、水质较浑，是一个非常典型的海上疏浚工程测量区域，具有疏浚工程施工环境、水底地貌、水质特点多样化的特征，特别是一边施工一边测量，现场水质较差，泥浆随流飘游，是一个水质浑浊、杂乱的作业环境，这对我们的新测深仪性能来说绝对是一次考验。
　　值得一提的是：在进行现场水深测量时，用户有两条抓斗式挖泥船正在施工，从图上吃水线上可看到施工时的浑水对水深测量干扰较大，吃水线下出现成片的干扰回波，严重的干扰回波有3米之宽。但测深仪的水深回波界面仍然清晰，打标线清晰、均匀，数字水深值也未受浑水影响和干扰（可从每一条定标线上查验、核对采样水深值），可见其性能相当稳定，增益和浅水干扰抑制功能基本都能达到理想状态。如下图所示和注释：

　　从现场水深测量过程和测量成果数据来看，该测深仪的功能、性能指标对测量区域的水质环境适应性强，能满足用户各种水域的水深测量和疏浚工程施工测量的要求。在加载南方“水上测量导航软件”及连接南方“9300信标机”进行系统化运行和自动化测量的工作中，也表现得相当出色。在以测图比例1：2000、数据采集间隔5米、自动打标、记录，集测深仪、导航测量软件、GPS定位和数据同步采集时，其一体化工作性能非常适合水深测量，整体结构也很符合海上作业环境的要求。我们做过现场测试；让系统连续测量记录而不更换测线，即使连续记录超过1500个点的水深测量数据也不会发生软件出错或死机的现象。从测量导航、数据采集、图形显示、屏幕切换到连续变换测线，整个系统运行流畅、工作稳定。连续记录的水深测量数据量一次就达20多兆（MB），这说明设备硬件的可靠性，该测深仪完全体现出其操作简单、工作稳定、性能可靠、携带方便的特点。　　
　　当我们为用户做现场培训和指导水深测量的工作完成后，首先体会到的是该仪器性能不错！它毕竟是经历了南方公司近两年时间的研发，经过了无数次的测试和修改，于今年的7月初问世。正如研发部文老师说过那样：“咱们的南方SDE-28测深仪是千呼万唤始出来。”这足以说明它经历不凡，历经磨练当然也不少，南方人也为此付出了许多艰辛和汗水。
　　凡是从事过水深测量的人都明白测深仪的工作原理，特别是对机械式测深仪来说，不但会用而且很熟练，但对数字式或数字化的测深仪就不仅仅是要求会用，而且必须用好。如果用于手工测量那是很简单的事，若是要用于系统化自动测量那就不是那么简单了。因为水深回波记录与水深数据输出是两回事，水中杂质干扰再大，其回波记录仍然会清晰可见，只是记录界面凌乱一些而已，不影响水深值的人工读取；而数字水深值却会因此而受到一定的干扰，造成连续不断的假水深数据，特别是疏浚施工区测量，严重的会直接影响测量成果的准确性和增加内业的工作量。
　　SDE-28测深仪的抑制脉宽就是为合理消除浅水中气泡或浑水干扰而设的一项功能，在使用测深仪的过程中如参数设置得不好、换能器吃水深度太浅都会影响其性能的正常发挥，若在施工区内配合疏浚施工测量时由于水质浑浊，如果参数设置不理想就不能准确地抑制浑水的干扰，就会导致假水深过多。所以对数字化测深仪的使用关键的是要根据实地水质状况合理设置发射功率、发射脉宽、抑制脉宽和增益这四项关键的参数，只要这四项参数设置合理就能达到整洁的记录界面和稳定的数字水深数据。如果测量水域水深比较浅（有2至3m水深的浅水区），测深仪的抑制脉宽设置不能大于1.5毫秒，否则浅水区的水深将会全部被抑制掉。另外还有换能器的吃水也是要值得注意的，安装换能器时不能图省事，换能器固定太浅受船舷水流气泡干扰很大，造成假水深过多，船速越快干扰越大，其结果是所测数据面目全非而被误认为是仪器不好。
　　其实任何品牌的测深仪，包括进口的都同样会受这些因素影响，因为大家所应用的技术及超声波原理都是一样的，关键是性能和操作（包括使用和设置），但设置的参数值并非是通用的，它们的参数值的单位和百分比不一定相同，各家有各家的标准，不能一概而论。用户应在每次测量前调试一两次，做些观察和比较，并做好测试板比对和测深仪校准工作，以确保测深仪的测深精度。现场调试是一项很关键的测前准备工作，既要细心还要熟练。在通过不断地使用和积累后就一定会达到得心应手的操作水平和充分发挥出仪器的佳性能及工作状态。