Nghiên cứu một số phương pháp kiểm nghiệm thiết bị khảo sát thủy đạc

60 6 0
  • Loading ...
1/60 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 25/11/2016, 13:27

Nghiên cứu một số phương pháp kiểm nghiệm thiết bị khảo sát thủy đạcNghiên cứu một số phương pháp kiểm nghiệm thiết bị khảo sát thủy đạcNghiên cứu một số phương pháp kiểm nghiệm thiết bị khảo sát thủy đạcNghiên cứu một số phương pháp kiểm nghiệm thiết bị khảo sát thủy đạcNghiên cứu một số phương pháp kiểm nghiệm thiết bị khảo sát thủy đạcNghiên cứu một số phương pháp kiểm nghiệm thiết bị khảo sát thủy đạcNghiên cứu một số phương pháp kiểm nghiệm thiết bị khảo sát thủy đạc TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA CÔNG TRÌNH THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP KIỂM NGHIỆM THIẾT BỊ KHẢO SÁT THỦY ĐẠC Chủ nhiệm đề tài: ĐỖ HỒNG QUÂN Thành viên tham gia: LÊ SỸ XINH Hải Phòng, tháng 4/2016 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu, kết cấu công trình nghiên cứu Kết đạt đề tài CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung công tác khảo sát địa hình đáy biển 1.2 Phân loại đồ địa hình đáy biển 13 1.3 Bản đồ giao thông hàng hải 14 1.4 Quá trình phát triển kỹ thuật đo đạc khảo sát đồ địa hình đáy biển 15 Trong phương pháp phương pháp khảo sát địa hình máy đo sâu hồi âm đa chùm tia phương pháp đại phổ biến ưu việt nhất, có suất cao nhất, cho kết hiển thị đầy đủ xác nhất, phương pháp tiêu chuẩn chung tổ chức khảo sát thủy đạc quốc tế 33 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP KIỂM NGHIỆM THIẾT BỊ KHẢO SÁT THỦY ĐẠC 34 2.1 Kiểm nghiệm máy định vị 34 2.1.1 Kiểm nghiệm điểm chuẩn thực sau: 34 2.1.2 Kiểm nghiệm sau lắp máy lên tàu đo thực sau 36 2.2 Kiểm nghiệm máy la bàn 37 2.2.1 Kiểm nghiệm la bàn vệ tinh 37 2.2.2 Kiểm nghiệm la bàn lắp đặt tàu đo: 39 2.2.3 Kiểm nghiệm máy cảm biến sóng 39 2.2.4 Kiểm nghiệm máy đo tốc độ âm 42 2.2.5 Kiểm nghiệm máy đo sâu hồi âm đơn tia có máy đo tốc độ âm 44 2.2.6 Kiểm nghiệm máy đo sâu hồi âm đơn tia máy đo tốc độ âm 47 2.2.7 Kiểm nghiệm máy đo sâu hồi âm đa tia 47 2.3 Kiểm nghiệm hiệu chỉnh hệ thống đo sâu máy đo hồi âm đơn tia 49 2.3.1 Hệ thống đo sâu máy đo hồi âm đơn tia 49 2.3.2 Kiểm nghiệm độ lún đầu biến âm chuyển động tàu 50 2.3.3 Xác định độ trễ định vị 51 2.4 Kiểm nghiệm hiệu chỉnh hệ thống đo sâu máy đo hồi âm đa tia 52 2.4.1 Yêu cầu việc kiểm nghiệm hiệu chỉnh hệ thống đo sâu máy đo hồi âm đa tia 52 2.4.2 Kiểm nghiệm độ lún đầu biến âm 52 2.4.3 Kiểm nghiệm toàn hệ thống 53 KẾT LUẬN 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Bản đồ biển công cụ quan trọng để thực Công ước Luật biển 1982 Bản đồ biển sử dụng nhằm mục đích: xác định đường sở dùng để tính chiều rộng lãnh hải; xác định ranh giới vùng biển nội thủy, xác định lãnh hải, xác định vùng đặc quyền kinh tế thềm lục địa; xác định vị trí đảo nhân tạo, công trình biển, tuyến cáp dây dẫn ngầm, thể tuyến đường cách bố trí phân chia luồng giao thông lãnh hải; khu vực an toàn, khu bảo tồn biển; sử dụng cho hoạt động biển (khai thác, bảo vệ tài nguyên, giao thông hàng hải; nghiên cứu khoa học biển; bảo vệ môi trường biển); sở đàm phán phân định đường ranh giới biển, giải tranh chấp biển Có thể nói không điều khoản Công ước Luật biển 1982 liên quan trực tiếp gián tiếp đến đồ biển Các đồ biển (hải đồ) phận quan trọng làm tảng cho việc xác lập đường biên giới đất liền biển Chúng sử dụng làm sở đàm phán cho việc xây dựng chiến lượng đàm phán phân định; mô hình thu nhỏ tổng quan địa lý, địa hình trợ giúp cho nghiên cứu điều tra, dẫn sử dụng; hồ sơ pháp lý đường biên giới biển tuân thủ theo quy định Công ước Luật biển 1982 Chính vậy, Công ước Luật biển 1982 quy định quốc gia ven biển có nghĩa vụ thể đường sở dùng để tính chiều dài lãnh hải vạch theo Điều 7,9 10 ranh giới hình thành từ điều đường hoạch định ranh giới vạch theo Điều 12, 15, 74, 76 83 Điều 84, Công ước Luật biển 1982 quy định: hải đồ có tỷ lệ thích hợp để xác định vị trí Nếu không, thay kê tọa độ địa lý điểm, có ghi rõ hệ thống trắc địa sử dụng Quốc gia ven biển công bố theo thủ tục hải đồ hay kê tọa độ địa lý gửi đến Tổng thư ký Liên hợp quốc để lưu chiểu, hải đồ kê toạ độ vị trí ranh giới thềm lục địa, gửi đến Tổng thư ký Cơ quan Quyền lực quốc tế Đáy đại dương để lưu chiểu Như quốc gia ven biển phải có nghĩa vụ xây dựng thường xuyên cập nhật đồ biển mình, công nhận đồ quốc gia, công bố theo thủ tục gửi đến Tổng thư ký Liên hợp quốc để lưu chiểu Đây nghĩa vụ quốc tế quan trọng nhằm mục đích bảo vệ quyền lợi quốc gia ven biển quốc gia khác, sở pháp lý giải thích hoạt động quốc gia ven biển quốc gia khác thực thi Công ước Luật biển 1982 sở để quản lý biển, giải tranh chấp biển Bản đồ biển tài liệu thiếu cho hoạt động bảo vệ chủ quyền, an ninh biển, lĩnh vực quản lý, khai thác tiềm tài nguyên biển hoạt động nghiên cứu khoa học khác biển Tất loại đồ biển xây dựng chung, địa hình đáy biển - mà địa hình bao phủ lớp nước, mà gọi đồ độ sâu đáy biển Bản đồ độ sâu đáy biển khảo sát thể cách xác, chi tiết ý nghĩa phục vụ cho hoạt động nghiên cứu, khảo sát, thể thông tin nghiên cứu khoa học khác có tính đắc dụng hiệu Thông thường đồ biển với mức độ chi tiết đầy đủ khác phải thể yếu tố: Đường bờ (trên đồ biển) biểu thị đặc điểm đặc trưng (lồi lõm, khúc khuỷu, thẳng, cong, gồ ghề…); Thủy hệ phần ven biển, Địa hình phần ven biển; Vùng dân cư; Hệ thống đường xá; Lớp phủ thực vật chất đất; Địa hình đáy biển; Chướng ngại vật hàng hải; Chất đáy; Trang thiết bị an toàn hàng hải; Vật định; Luồng, lạch, kênh, đường hành trình biển; Ranh giới; Các yếu tố khác ghi Theo quy định quốc tế, đồ biển phải đáp ứng yêu cầu: - Nội dung đồ biển phải đáp ứng mục đích chuyên môn loại hải đồ, phải phản ánh tính điển hình chân thực địa lý; - Biểu thị tính chất đường bờ biển, với phần hợp lý lục địa; - Ở mức độ (tài liệu đo đạc khảo sát phải mới); - Rõ ràng dễ đọc; - Thống với đồ hành tài liệu hướng dẫn hàng hải; - Đáp ứng yêu cầu quy phạm hướng dẫn Ở Việt Nam, đồ biển xuất năm 90 kỷ 20 trở trước biên tập công nghệ cũ số liệu chủ yếu (hầu hết) lấy theo tài liệu đồ nước xuất từ trước 1975 Công nghệ cũ công nghệ chuyển tải thông tin từ tài liệu đồ nước chụp lại, cắt dán, phân sai theo hệ thống lưới kinh vĩ tuyến (trên tỷ lệ đồ thành lập), vẽ tay chụp in Các đồ biển tài liệu đưa vào gồm nhiều loại, nhiều quốc gia, hệ thống toạ độ, hệ quy chiếu không thống sai khác với hệ toạ độ hệ quy chiếu quốc gia (hệ HN-72) Trong trình biên tập, xử lý qua hiệu chỉnh toạ độ cách tính toán đồ giải Độ xác đạt hạn chế, không đạt đồng mảnh khối tỷ lệ không đồng khối tỷ lệ khác Trên biển Đông, theo đánh giá Tổ chức Thủy đạc quốc tế (IHO) việc khảo sát đo đạc lập đồ biển nhiều hạn chế Hiện nước ta thiết lập số đồ biển tỷ lệ 1/2.500.000 (toàn biển Đông), tỷ lệ 1/1.000.000 (phần biển Việt Nam), tỷ lệ 1/500000, tỷ lệ 1/400000 (khu vực Nam biển Đông, ven bờ biển TQ Việt Nam), tỷ lệ 1/300 000 (ven biển nước ta), tỷ lệ 1/250 000 khu vực biển Căm pu chia – Thái Lan, tỷ lệ 1/200 000, 1/100000 ven biển, khu vực Trường Sa mảnh đồ biển tỷ lệ 1/25000 đảo, cửa sông vụng vịnh hải cảng Về độ sâu thể đồ biển thời gian phần lớn (và chủ yếu) độ sâu đồ biển nước Nguồn gốc số liệu đo đạc, tính toán mặt chuẩn lý lịch Trong mảnh đồ độ sâu trích từ nhiều nguồn tài liệu khác độ xác độ sâu thực tế không đồng Tuy có đặc điểm trình sử dụng chục năm qua qua đối chiếu so sánh với kết khảo sát năm gần độ sâu đồ biển sai lệch lớn Các đồ biển sản xuất thời kỳ đáp ứng cho công tác biển; làm tài liệu tham khảo sử dụng cho nhiều ngành nghiên cứu biển sử dụng Hệ thống đồ biển sử dụng cho công tác dẫn tàu biển cho lực lượng hoạt động biển Bản đồ biển xuất từ năm 1992 trở lại hầu hết áp dụng công nghệ biên tập có sử dụng máy tính điện tử để tính toán chuyển đổi hệ thống toạ độ Các số liệu toạ độ mặt độ sâu biên tập sở số liệu đo đạc thực địa hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu phân sai (DGPS) máy đo sâu hồi âm đơn tia độ xác cao Hệ thống toạ độ mặt đo quy chuẩn với hệ thống toạ độ quốc gia (HN-72) hệ quy chiếu Krasopsky Mặt chuẩn để tính xác định độ sâu tính toán cho khu vực thông qua số liệu quan trắc thuỷ triều cho khu vực Công nghệ biên tập cũ thay công nghệ số hoá biên tập chương trình biên tập chuyên dụng (Micro Station Caris) Hiện đồ biển Hải quân nhân dân Việt Nam biên tập chủ yếu chương trình Micro Station Từ năm 2002, đồ biển biên tập thống thành lập hệ toạ độ VN-2000, hệ quy chiếu WGS-84 Hệ thống đồ biển lập sở số liệu đo đạc bao phủ toàn vùng ven biển tỷ lệ 1/100 000; số cảng, vụng vịnh, cửa sông, đảo tỷ lệ 1/25000, toàn khu vực quần đảo Trường Sa, DK1 tỷ lệ 1/200 000 Một số cụm bãi đá thuộc quần đảo Trường Sa bãi ngầm DK1 tỷ lệ 1/50 000 Các đồ thành lập sở số hoá đồ giấy trước đây, việc chuyển đổi toạ độ tính toán triển đổi xác công nghệ số độ sâu kiểm tra đối chiếu, bổ sung, chỉnh lý từ số liệu khảo sát Có thể đánh giá đồ biển biên tập xuất từ 1992 đến có độ tin cậy cao, khắc phục không đồng độ xác mảnh, khối tỷ lệ khối tỷ lệ Các đồ tiếp tục chỉnh lý hoàn thiện số liệu khảo sát cập nhật thường xuyên hệ thống số Hiện tại, đồ biển chuyển hướng thành dạng đồ - đồ biển điện tử - Được biên tập phần mềm CARIS theo chuẩn Tổ chức Thuỷ đạc quốc tế (IHO) Việc đo đạc thu nhận số liệu thực địa áp dụng nhiều tiến từ công nghệ Trong lĩnh vực đo độ sâu thay hoàn toàn hệ máy đo sâu đơn tia ghi số đọc ghi băng giấy hệ thống máy đo sâu đơn tia ghi độ sâu đĩa từ băng giấy có liên kết tích hợp hiệu chỉnh ảnh hưởng yếu tố đến độ sâu đo toạ độ điểm đo sâu Công nghệ cho phép loại bỏ sai sót nhầm lẫn ghép toạ độ - độ sâu, đẩy nhanh tốc độ xử lý, tính toán nâng cao nhiều độ xác Hiện sử dụng hệ thống đo sâu hồi âm đa chùm tia để khảo sát thu nhận độ sâu, bảo đảm việc thu nhận nhanh, khắp, phủ kín đáy biển cao Trong lĩnh vực xác định toạ độ, việc ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh phát triển nhanh cho độ xác ngày cao Các thiết bị định vị cải tiến nâng cao tốc độ xử lý độ xác… Công nghệ xử lý toạ độ theo thời gian thực (Real Time) với khoảng cách xa từ vệ tinh chủ yếu Việc ứng dụng công nghệ xử lý tiên tiến sử dụng thiết bị đo đạc cho phép nâng cao suất tốc độ độ xác công tác đo đạc đồ biển, làm cho đồ có tính thời chất lượng Để thực nhu cầu kể trên, phải theo kịp công nghệ tiên tiến giới đo đạc khảo sát biển, đặc biệt công nghệ đo sâu máy đo sâu đa chùm tia Trường Đại học Hàng hải trung tâm đào tạo nguồn nhân lực công nghệ lớn cho ngành hàng hải nước nhà Đứng trước nhu cầu phát triển kinh tế biển, xây dựng bảo vệ chủ quyền biển đảo đất nước, Nhà trường nói chung Khoa Công trình thủy nói riêng đưa nhiều công nghệ vào công tác giảng dạy ứng dụng vào thực tế khoa học sản xuất, có máy khảo sát thủy đạc đại, nhiên trình nghiên cứu sử dụng lại trông chờ vào trình tự nghiên cứu tập thể giáo viên kỹ thuật viên Khoa, kết hợp với trình đó, làm đề tài nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu số phương pháp kiểm nghiệm thiết bị khảo sát thủy đạc” nhằm mục đích nghiên cứu phương án sử dụng, kết nối thiết bị để khai thác vận hành tốt máy đo sâu kiểm nghiệm độ xác vào công tác giảng dạy lao động sản xuất Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Nghiên cứu đề xuất số phương pháp kiểm nghiệm thiết bị khảo sát thủy đạc trình sử dụng áp dụng vào quy trình hướng dẫn sử dụng cho máy đo sâu hồi âm thiết bị đồng kèm giáo viên sinh viên khoa Công trình thủy sử dụng Mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Các máy móc thiết bị, quy trình công tác khảo sát địa hình bề mặt đáy sông, biển máy đo sâu hồi âm máy định vị đo biển Phương pháp nghiên cứu, kết cấu công trình nghiên cứu Sưu tầm tài liệu, biên dịch, nghiên cứu máy, nghiên cứu nguyên lý hoạt động, vận hành, kết nối, thực hành đo khảo sát thực địa, nghiên cứu phương pháp kiểm nghiệm thiết bị thủy đạc để loại trừ sai số tăng độ xác khảo sát Kết đạt đề tài - Ý nghĩa khoa học: Làm chủ trang thiết bị đại, lập quy trình chuẩn để giảng dạy, phổ biến nhân rộng kỹ thuật cho giáo viên sinh viên Khoa Công trình thủy - Ý nghĩa thực tiễn: Đưa máy móc trang thiết bị đại vào khai thác vận hành, nâng cao hiệu suất lao động, ứng dụng vào nhiều mục đích thiết thực CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung công tác khảo sát địa hình đáy biển Bản đồ biển loại đồ thể thông tin đối tượng đáy biển, lòng nước, mặt biển yếu tố liên quan khác phần đất liền ven biển; lập thành hệ thống hay riêng lẻ với tỷ lệ thích hợp (từ 1/10.000 trở xuống) phục vụ cho hoạt động biển, đất liền ven biển hoạt động liên quan đến biển khác Bản đồ biển tài liệu thiếu cho hoạt động bảo vệ chủ quyền, an ninh biển, lĩnh vực quản lý, khai thác tiềm tài nguyên biển hoạt động nghiên cứu khoa học khác biển Tất loại đồ biển xây dựng chung, địa hình đáy biển - mà địa hình bao phủ lớp nước, mà gọi đồ độ sâu đáy biển Bản đồ độ sâu đáy biển khảo sát thể cách xác, chi tiết ý nghĩa phục vụ cho hoạt động nghiên cứu, khảo sát, thể thông tin nghiên cứu khoa học khác có tính đắc dụng hiệu Thông thường đồ biển với mức độ chi tiết đầy đủ khác phải thể yếu tố: Đường bờ (trên đồ biển) biểu thị đặc điểm đặc trưng (lồi lõm, khúc khuỷu, thẳng, cong, gồ ghề…); Thủy hệ phần ven biển, Địa hình phần ven biển; Vùng dân cư; Hệ thống đường xá; Lớp phủ thực vật chất đất; Địa hình đáy biển; Chướng ngại vật hàng hải; Chất đáy; Trang thiết bị an toàn hàng hải; Vật định; Luồng, lạch, kênh, đường hành trình biển; Ranh giới; Các yếu tố khác ghi Theo quy định quốc tế, đồ biển phải đáp ứng yêu cầu: - Nội dung đồ biển phải đáp ứng mục đích chuyên môn loại hải đồ, phải phản ánh tính điển hình chân thực địa lý; - Biểu thị tính chất đường bờ biển, với phần hợp lý lục địa; - Ở mức độ (tài liệu đo đạc khảo sát phải mới); - Rõ ràng dễ đọc; - Thống với đồ hành tài liệu hướng dẫn hàng hải; - Đáp ứng yêu cầu quy phạm hướng dẫn Ở Việt Nam, đồ biển xuất năm 90 kỷ 20 trở trước biên tập công nghệ cũ số liệu chủ yếu (hầu hết) lấy theo tài liệu đồ nước xuất từ trước 1975 Công nghệ cũ công nghệ chuyển tải thông tin từ tài liệu đồ nước chụp lại, cắt dán, phân sai theo hệ thống lưới kinh vĩ tuyến (trên tỷ lệ đồ thành lập), vẽ tay chụp in Các đồ biển tài liệu đưa vào gồm nhiều loại, nhiều quốc gia, hệ thống toạ độ, hệ quy chiếu không thống sai khác với hệ toạ độ hệ quy chiếu quốc gia (hệ HN-72) Trong trình biên tập, xử lý qua hiệu chỉnh toạ độ Tính tốc độ âm lần đo theo công thức : V= 1449,2 35)+0,01625xD + 4,67xT-0,0569xT2+0,00029xT3+(1,39-0,012xT)(S- Trong đó: V vận tốc truyền âm T nhiệt độ nước S độ mặn, trường hợp không D độ ngập máy đo tốc độ âm Lập bảng so sánh tốc độ âm đo Độ lệch tính theo công thức: ∆V = Vđo - Vtính Độ xác tính công thức m   V n Trong n số lần đo Lập báo cáo kết kiểm nghiệm theo mẫu Máy đạt chất lượng độ xác thu không vượt độ xác máy đo tốc độ âm Loại máy Ngày kiểm nghiệm Tên máy Nơi kiểm nghiệm Số máy Điều kiện thời tiết Độ xác tt Thời S gian Độ ngập Nhiệt độ máy (Toc) (Dm) Độ mặn Tốc độ âm (m/s) Độ lệch (S %o) tính Dv (m/s) ghi 43 Công thức tính: V= 0,012xT)(S-35)+0,01625xD 1449,2 + 4,67xT-0,0569xT2+0,00029xT3+(1,39- Tổng số lần đo (n): Độ lệch trung bình Dv=  Dv  m  Dv n  Kết luận: Chỉ tiêu Đạ Không đạt t Độ xác đo tốc độ âm Máy đạt yêu cầu Người nghiệm kiểm Người nghiệm kiểm Ngày thực hiện: Người kiểm tra Duyệt 2.2.5 Kiểm nghiệm máy đo sâu hồi âm đơn tia có máy đo tốc độ âm Công tác chuẩn bị: a) Máy đo tốc độ âm kiểm nghiệm đạt chất lượng kỹ thuật; b) Đĩa kiểm nghiệm cố định chắn vào dây cáp thép không co giãn Trên dây cáp có dấu khoảng cách theo mét tính từ mặt đĩa Sai số vạch dấu không 0,5 cm; c) Xác định cài đặt độ ngập đầu biến âm vào máy đo; d) Vạch dấu hạ đĩa phải đánh dấu tàu đo với độ xác 5mm so với mặt đầu biến âm Vạch dấu phải thuận tiện cho việc hạ đĩa kiểm nghiệm xuống theo nấc đo tính từ mặt đĩa tới mặt đầu biến âm; đ) Ghi số lệch độ sâu máy sẵn có (nếu có) sổ Quy trình kiểm nghiệm thực sau: 44 a) Dùng máy đo tốc độ âm đo tốc độ âm qua cột nước nơi kiểm nghiệm Giãn cách độ sâu lấy số liệu 0,5m; b) Thả đĩa kiểm nghiệm xuống độ sâu nhỏ máy đo được, nhập số liệu tốc độ âm đo cho cột nước từ đầu biến âm tới đĩa kiểm nghiệm vào máy đo sâu Ghi số liệu đo máy đo sâu sổ; c) Tính độ lệch độ sâu đo máy đo sâu (Dds) với độ ngập thực đĩa kiểm nghiệm (Ddia) Dùng độ lệch để cải lại số lệch độ sâu ban đầu Sau bước này, độ lệch độ sâu (Dds) (Ddia) phải Với máy mục riêng để nhập số lệch độ sâu vào độ lệch cộng thêm vào mục độ ngập đầu biến âm; d) Hạ tiếp đĩa kiểm nghiệm xuống nấc 2m đồng thời thay đổi tốc độ âm đo cho cột nước từ đầu biến âm tới đĩa kiểm nghiệm máy đo sâu Ghi số liệu đo sâu (Dds) độ ngập (Dng) sổ Tính độ lệch độ sâu (Dds) (Dng) ∆i = Ddsi - Dngi , Ddsi - số liệu đo sâu mực đo kiểm nghiệm i, Dngi - độ ngập đĩa kiểm nghiệm mực đo kiểm nghiệm i Bước phải thực độ sâu tối đa thực phải đo lặp lại số lần đo (n) chưa vượt 10; đ) Tính sai số đo sâu máy theo công thức: m   n ; e) Lập báo cáo kết kiểm nghiệm theo mẫu Máy đạt chất lượng đưa vào sử dụng sai số thu nằm giới hạn độ xác máy Loại máy Ngày nghiệm kiểm Tên máy Nơi kiểm nghiệm Số máy Điều kiện thời tiết Độ xác đo sâu Máy đo tốc độ âm loại Chỉ số lệch độ sâu Số máy Độ ngập đầu biến âm 1- Kiểm nghiệm số lệch độ sâu Khoảng cách nhỏ từ đĩa tới đầu biến âm Đo máy đo sâu 45 Tốc độ âm Chênh Chỉ số lệch độ sâu cải 2- Kiểm nghiệm máy đo sâu Độ sâu đĩa Thời S gian Tốc độ âm tt Độ sâu máy Độ lệch đo Tổng số lần đo (n): Độ lệch trung bình  d  md   d n  Kết luận: Chỉ tiêu Đạt Không đạt Độ xác đo sâu Máy đạt yêu cầu, đưa vào sản xuất Người kiểm nghiệm Ngày thực hiện: Người kiểm nghiệm Người kiểm tra Duyệt 46 2.2.6 Kiểm nghiệm máy đo sâu hồi âm đơn tia máy đo tốc độ âm Công tác chuẩn bị: a) Đĩa kiểm nghiệm cố định chắn vào dây cáp thép không co giãn Trên dây cáp có dấu khoảng cách theo mét tính từ mặt bảng Sai số vạch dấu không 0,5 cm; b) Xác định cài đặt độ ngập đầu biến âm vào máy đo; c) Vạch dấu hạ bảng phải đánh dấu tàu đo với độ xác 5mm so với mặt đầu biến âm Vạch dấu phải thuận tiện cho việc hạ đĩa kiểm nghiệm xuống theo nấc đo tính từ mặt bảng tới mặt đầu biến âm; d) Ghi số lệch độ sâu máy sẵn có (nếu có) sổ Quy trình thực kiểm nghiệm: a) Cài đặt tốc độ âm cho máy đo sâu giá trị thích hợp mà ta biết khu vực kiểm nghiệm Xác định hiệu chỉnh số lệch độ sâu ban đầu máy; b) Hạ đĩa xuống theo nấc m với độ xác 0,5 cm, thay đổi tốc độ âm số đo độ sâu tới mặt đĩa trùng với độ sâu thực đĩa Ghi tốc độ âm độ sâu sổ Bước phải thực độ sâu tối đa thực phải điều chỉnh nấc hạ đĩa để đảm bảo số lần đo (n) nhỏ 10 lần; c) Kéo đĩa lên độ sâu hạ đĩa với độ xác 0,5 cm, cài đặt tốc độ âm ghi cho độ sâu Đọc ghi số liệu độ sâu máy đo sổ; d) Tính độ lệch độ sâu lúc hạ đĩa lúc kéo đĩa lên vạch kiểm nghiệm theo công thức ∆i = Dix - Dil Trong Dix - độ sâu đo mực độ sâu kiểm nghiệm i hạ đĩa xuống Dil - độ sâu đo mực độ sâu kiểm nghiệm i kéo đĩa lên; đ) Sai số đo sâu máy tính theo công thức m   2n , n số mực độ sâu tiến hành kiểm nghiệm; e) Trường hợp sai số đo sâu thu đảm bảo tính kỹ thuật máy kết luận máy đảm bảo chất lượng, đưa vào sản xuất Nếu sai số thu vượt sai số nêu tính kỹ thuật máy phải thực bước kiểm nghiệm nêu từ điểm b đến điểm đ khoản thêm lần Trường hợp lần kiểm nghiệm sau cho kết sai số đo sâu thu đảm bảo tính kỹ thuật máy kết luận máy đảm bảo chất lượng, đưa vào sản xuất Nếu có lần không đảm bảo kết luận máy không đủ chất lượng đưa vào sản xuất 2.2.7 Kiểm nghiệm máy đo sâu hồi âm đa tia Việc kiểm nghiệm thực cho tia vệt Quy trình kiểm nghiệm thực sau: 47 a) Sử dụng máy đo tốc độ âm đo tốc độ âm nơi kiểm nghiệm, nhập số liệu đo vào máy đo sâu; b) Thả đĩa kiểm nghiệm xuống độ sâu nhỏ máy đo Độ sâu bảng kiểm tra xác định với độ xác 0.5cm; c) Đo độ sâu bảng kiểm tra máy đo sâu (50 Fix với giãn cách giây / fix); d) Tính độ lệch độ sâu hệ thống máy (index) hiệu độ sâu đĩa kiểm nghiệm thước (D1) với độ sâu trung bình bảng (đo máy đo sâu, sau loại số liệu sai thô) (D2); đ) Nhập số hiệu chỉnh (index) tính theo công thức I = D1 - D2 vào máy đo sâu Sau bước D1 phải D2; e) Hạ bảng kiểm tra xuống nấc m với độ xác 0,5cm hết khả cho phép điều kiện khu đo (độ sâu, dòng chảy, sóng), độ sâu, dùng máy đo sâu đo 25 fix với giãn cách giây; Tính độ sâu trung bình đo sau loại số liệu độ sâu sai thô Lập báo cáo kết kiểm nghiệm theo mẫu sau: Loại máy Ngày nghiệm kiểm Tên máy Nơi kiểm nghiệm Số máy Điều kiện thời tiết Độ xác đo sâu Máy đo tốc độ âm loại Chỉ số lệch độ sâu Số máy Độ ngập đầu biến âm 1- Kiểm nghiệm số lệch độ sâu Khoảng cách nhỏ từ đĩa tới đầu biến âm Đo máy đo sâu Tốc độ âm Chênh Chỉ số lệch độ sâu cải 2- Kiểm nghiệm máy đo sâu Thời S gian tt Độ sâu đĩa Tốc độ âm Độ sâu máy Độ lệch đo 48 Tổng số lần đo (n): Độ lệch trung bình  d md    d n  Kết luận: Chỉ tiêu Đạt Không đạt Độ xác đo sâu Máy đạt yêu cầu, đưa vào sản xuất Người kiểm nghiệm Ngày thực hiện: Người kiểm nghiệm Người kiểm tra Duyệt a) Tính độ lệch độ sâu ∆i = Ddsi - Dngi , Ddsi - số liệu đo sâu mực đo kiểm nghiệm i, Dngi - độ ngập đĩa kiểm nghiệm mực đo kiểm nghiệm đó; b) Tính sai số đo sâu máy theo công thức: m   n ; c) Kết luận: máy đạt chất lượng đưa vào sử dụng sai số thu nằm giới hạn độ xác máy 2.3 Kiểm nghiệm hiệu chỉnh hệ thống đo sâu máy đo hồi âm đơn tia 2.3.1 Hệ thống đo sâu máy đo hồi âm đơn tia Hệ thống đo sâu máy đo hồi âm đơn tia hoàn chỉnh gồm máy sau kết nối lại: a) Máy định vị; b) Máy la bàn; c) Máy đo sâu hồi âm đơn tia; d) Máy cảm biến sóng; 49 đ) Máy tính cài phần mềm khảo sát Sau lắp đặt, đo đạc độ lệch tâm, cài đặt tham số cần thiết phải tiến hành kiểm nghiệm toàn hệ thống để xác định số hiệu chỉnh cho toàn hệ thống cho việc xử lý số liệu 2.3.2 Kiểm nghiệm độ lún đầu biến âm chuyển động tàu Để xác định độ lún đầu biến âm tàu chuyển động phải sử dụng phương pháp đo thủy chuẩn hình học từ trạm máy đặt bờ đến mia thủy chuẩn đặt vị trí đầu biến âm tàu Nếu kiểm nghiệm mực thủy triều thay đổi mạnh cần thêm mia để đo tới mực nước thủy triều Vùng kiểm nghiệm phải đảm bảo: a) Thuận lợi cho việc đo thủy chuẩn tới mia tàu; b) Khi tàu đạt tốc độ ổn định cần thiết an toàn chạy theo hướng tiến vào bờ; c) Trong khu đo chướng ngại ảnh hưởng tới chuyển động tàu Quy trình đo thực sau: a) Đưa tàu vùng kiểm nghiệm, thả tĩnh Đo tới mia tàu mia đo mực nước thủy triều; b) Chạy tàu theo hướng từ bờ với vận tốc (số vòng quay máy) ổn định, chạy tới vùng kiểm nghiệm đọc số đo mia tàu, ghi vào cột Chạy xuôi Sau quay tàu lại, chạy theo hướng vào bờ với vận tốc trước đó, chạy tới vùng kiểm nghiệm đọc số đo mia tàu, ghi vào cột Chạy ngược; c) Đo tới mia đo mực nước thủy triều Các lần đo thực cho tốc độ Knt, Knt, Knt, Knt, Knt, Knt Knt (Hải lý/giờ) Số liệu đo ghi theo mẫu: Bảng 1: Mẫu bảng kiểm nghiệm độ lún đầu biến âm Tốc độ tàu Số đọc chạy ngược Đứng yên 0.70 Knt 0.73 Knt chạy xuôi Thủy triều Lún Số hiệu chỉnh 1.12 0.00 0.73 1.19 -0.10 0.10 0.65 0.63 1.33 -0.15 0.15 Knt 0.62 0.58 1.43 -0.21 0.21 Knt 0.58 0.58 1.50 -0.26 0.26 Knt 0.43 0.41 1.60 -0.20 0.20 Độ lún = H0 - (Hix - Hin)/2 + TT0 - TTi 50 Trong đó: H0 - Số đọc kiểm lún tàu đứng yên Hix - Số đọc kiểm lún tàu chạy xuôi với vận tốc i Hin - Số đọc kiểm lún tàu chạy ngược với vận tốc i TT0 - Số đọc mực nước thủy triều tàu đứng yên TTi - Số đọc mực nước thủy triều tàu chạy với vận tốc i Số hiệu chỉnh thu đưa vào phần mềm khảo sát để tự động hiệu chỉnh số liệu đo theo tốc độ tàu phần mềm có chức Nếu phần mềm chức hiệu chỉnh độ lún theo tốc độ bảng số hiệu chỉnh sử dụng cho việc xử lý số liệu sau 2.3.3 Xác định độ trễ định vị Chọn khu vực có địa hình tương đối nhẵn, dốc khoảng 10-20 độ, độ sâu 100 m, thiết kế đường kiểm nghiệm chạy vuông góc với đường bình độ, hướng chạy theo hướng lên dốc Mặt nghiêng cần đủ dài (500-1000m) để có mẫu tốt cần đều, nhẵn (không dốc ngang, không gập gềnh); Chạy đo lần theo đường thiết kế với tốc độ tàu khác Tốc độ tàu lần chạy chênh km/h (hình 1) Chạy chậm Chạy nhanh Chạy Chạy chậm nhanh Hình 2.1 Đồ hình chạy tàu xác định độ trễ định vị theo mặt dốc Độ trễ định vị tính công thức  t  x v2  v1 v2 tốc độ tàu chạy nhanh; v1 tốc độ tàu chạy chậm;  x độ lệch vị trí mặt hai mặt cắt âm gần thiên đế Nếu mặt địa hình nơi kiểm nghiệm phẳng chạy địa vật dễ nhận biết (một đụn cát chẳng hạn) với đồ hình chạy tàu mô tả hình 51 Chạy chậm Chạy nhanh Địa vật đo Địa vật đo chạy nhanh ∆x chạy chậm Địa vật thực Hình 2.2 Đồ hình chạy tàu xác định độ trễ định vị theo mặt dốc 2.4 Kiểm nghiệm hiệu chỉnh hệ thống đo sâu máy đo hồi âm đa tia 2.4.1 Yêu cầu việc kiểm nghiệm hiệu chỉnh hệ thống đo sâu máy đo hồi âm đa tia Thực sau lắp đặt hệ thống hoàn chỉnh hoàn tất việc đo đạc xác định độ lệch thiết bị: cảm biến máy cảm biến sóng, máy la bàn, đầu biến âm máy đo sâu hồi âm đa tia, xác định bảng độ lún đầu biến âm chuyển động tàu Các tham số cần thiết (hệ tọa độ, độ cao, tham số tính chuyển, hạn sai định vị, đo sâu, đo hướng tàu, đo góc nghiêng ngang, nghiêng dọc, đo độ cao sóng) phải cài đặt hoàn chỉnh cho hệ thống Phải đo số liệu mặt cắt tốc độ âm khu vực đo kiểm tra đưa vào hệ thống Việc kiểm nghiệm, hiệu chỉnh thực thời tiết tốt, sóng 1m để đảm bảo việc đo sâu chất lượng bị sóng lắc Máy định vị dùng hệ thống phải có độ xác mặt tốt ±3m Trên tàu đo phải có máy tính có cài đặt phần mềm xử lý số liệu kiểm nghiệm, số liệu khảo sát Phần mềm có tính tính số hiệu chỉnh cho độ trễ định vị, độ lệch nghiêng dọc, độ lệch hướng la bàn, độ lệch nghiêng ngang hệ thống qua số liệu đo kiểm nghiệm Phải đo kiểm nghiệm cặp đường Lập báo cáo kết kiểm nghiệm 2.4.2 Kiểm nghiệm độ lún đầu biến âm Kiểm nghiệm độ lún đầu biến âm chuyển động tàu thực hệ thống đo sâu đơn tia 52 2.4.3 Kiểm nghiệm toàn hệ thống Việc kiểm nghiệm toàn hệ thống thực cách “đo chỉnh” để tìm sai lệch sau: độ trễ định vị (đối với hệ thống thiết bị đồng số liệu); độ lệch nghiêng dọc; độ lệch phương vị độ lệch nghiêng ngang Xác định độ trễ định vị: thực hệ thống đo sâu hồi âm đơn tia Xác định độ lệch nghiêng dọc: a) Chọn khu vực có địa hình tương đối nhẵn, dốc (càng dốc tốt), độ sâu 100 m, thiết kế đường kiểm nghiệm chạy vuông góc với đường bình độ Chiều dài đường chạy phải từ 500 đến 1000 m; b) Chạy đo lần theo đường thiết kế với tốc độ tàu Hướng chạy lần chạy ngược mô tả hình 3; Hình 2.3 Đồ hình chạy tàu xác định độ lệch nghiêng dọc c) Sau cải độ trễ định vị, độ lệch nghiêng dọc xác định x   , Trong đó: δθp độ lệch nghiêng dọc cần tìm, ∆x  2.z  theo công thức  p  tg 1  độ rời mặt cắt theo lần đo điểm có độ sâu z Xác định độ lệch phương vị: a) Độ lệch phương vị ảnh hưởng tích hợp độ lệch: hướng la bàn, hướng đầu biến âm máy đo sâu so với trục tàu; b) Để xác định độ lệch lại này, phải chọn khu vực có địa vật rõ nét (ví dụ đụn cát chẳng hạn) Việc đo kiểm phải thực đường đo theo hướng ngược hai vệt đo có độ chồng phủ tia rìa từ 10 đến 20% vệt quét phần chồng phủ trùm gọn địa vật đó; 53 c) Để tránh nhiễu độ trễ định vị lệch nghiêng dọc tới việc xác định độ lệch phương vị, phải cải độ trễ trước thực tính toán độ lệch phương vị này; x   theo mô tả  L  d) Độ lệch phương vị tính công thức   tg 1  hình ∆x độ rời địa vật đo kiểm theo số liệu đo đường đo kiểm nghiệm ∆L cách khoảng đường đo kiểm Hình 2.4 Đồ hình chạy tàu xác định độ lệch phương vị nghiệm Xác định độ lệch nghiêng ngang: δα a) Độ lệch nghiêng ngang gây độ lệch nghiêng ngang độ máy lệch cảm biến sóng độ lệch đầu biến âm theo trục nghiêng ngang tàu phương đo Để đo vịđược cần độ lệch phải chọn vùng có đáy biển phẳng, đo đường theo chiều tìm ngược Tốc độ lần chạy không đổi; b) Để tránh nhiễu, hệ thống phải cải độ trễ, nghiêng dọc phương vị xác định được; c) Độ lệch nghiêng ngang xác định cách đo khoảng dịch theo phương đứng số liệu đo sâu tia rìa đường đo tính  z   theo mô tả hình  2.y  công thức  R  tg 1  54 δθR độ lệch nghiêng ngang cần xác định z độ sâu; ∆z độ lệch độ Hình 2.5 Xác định độ lệch nghiêng ngang sâu tia rìa ∆y khoảng cách từ tâm đường chạy tới điểm đo ∆z 55 KẾT LUẬN Kết luận Hiện công tác khảo sát đo đạc đồ địa hình đáy biển đứng trước nhiệm vụ to lớn xây dựng bảo vệ vùng biển Tổ quốc, việc áp dụng công nghệ khảo sát tiên tiến đại nhu cầu cấp thiết giảng dạy, học tập đưa vào thực tế sản xuất Việt Nam nói chung Trường Đại học Hàng hải nói riêng, đội ngũ giảng viên kỹ thuật viên thuộc Khoa Công trình thủy, trường Đại học Hàng hải nghiên cứu, bước làm chủ trang thiết bị đại máy đo sâu máy định vị, la bàn số phục vụ giảng dạy sản xuất cố gắng lớn, khẳng định khả tiếp cận công nghệ tiên tiến, giảng viên, kỹ thuật viên sinh viên có hướng dẫn sử dụng máy chi tiết, hoàn chỉnh để sử dụng Kiến nghị Trong trình lắp đặt, kết nối vận hành máy đo sâu hệ thống trang thiết bị kèm, tượng máy hoạt động chưa ổn định số trường hợp có tượng thiết bị định vị, la bàn số máy đo sâu đa tia chưa đồng thời gian, điều trang thiết bị chưa đồng hợp lý, chưa tối ưu khâu cài đặt hệ thống, hỗ trợ từ chuyên gia cao cấp từ hãng sản xuất trung tâm khảo sát đại giải triệt để vấn đề, máy cài đặt hoàn chỉnh để hoạt động ổn định lâu dài, mang lại hiệu cao 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hướng dẫn sử dụng máy đo sâu đa chùm tia ESM3, hãng ODOM Hydrographic (USA) [2] Hướng dẫn sử dụng phần mềm HYPACK, USA [3] Quy định kỹ thuật thành lập đồ địa hình đáy biển, Thông tư Số: 34 /2011/TT-BTNMT, Bộ Tài nguyên Môi trường [4] Quy định đo đạc, thành lập đồ địa hình đáy biển máy đo sâu hồi âm đa tia, Thông tư số: 24 /2010/TT-BTNMT, Bộ Tài nguyên môi trường 57
- Xem thêm -

Xem thêm: Nghiên cứu một số phương pháp kiểm nghiệm thiết bị khảo sát thủy đạc, Nghiên cứu một số phương pháp kiểm nghiệm thiết bị khảo sát thủy đạc, Nghiên cứu một số phương pháp kiểm nghiệm thiết bị khảo sát thủy đạc

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Từ khóa liên quan

Nạp tiền Tải lên
Đăng ký
Đăng nhập