EM1002型多波束系统换能器的安装
多波束换能器安装方式改造
Ｋｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ： ｍｕ ｌ ｔ ｉ － ｂ ｅ ａ ｍ ｓ ｏ ｕ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ； ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ； ｗｅ ｄ ｇ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｔ ｉ ｎ ｇ
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多波束安全使用操作规定
多波束系统安全使用操作规定
1 、多波束系统的各种仪器必须用原有运输箱进行运输，搬运时避免磕碰。
2 、仪器必须由经过培训的技术人员使用。
3 、仪器的安装要牢固可靠，并尽可能固定于船体上。
4、在所有电缆连接完毕，并确认各种电压正常后，才能对各种仪器通电。
5、多波束测深仪使用前，需要确认各种参数是否正常或符合工作环境，如：测深的
量程、发射功率、接收增益大小与类型、数据采样率、水深滤波器的设置等等。
断电前，必须关闭发射功率。
6、DGPS接收机为采集计算机和运动传感器提供GGA 及VTG格式的NEMA定位
数据。
7、电罗经为采集计算机和运动传感器提供HEADING数据，使用直流24VDC供电
电罗经稳定至少需要3小时时间后才能开始工作。
8、声速仪使用时需要经常检查内部电压，电压太低时进入休眠状态保证数据不丢失，
此时无法采集新数据，需要更换电池。
采集数据时注意不要让声速仪碰到海底。
9、涌浪补偿器使用时应安装在船的重心、船的纵轴线上、换能器上方并尽量靠近水
线，并尽可能远离船舶主机和电器干扰源。
其方向箭头应指向船头。
量取涌浪补偿器与换能器相对坐标X、Y、Z时，量取点应为涌浪补偿器的机壳中心到换能器指定点的距离。
量取两次，取均值。
10、用采集计算机采集数据时，注意查看各个传感器数据是否正常的状态栏。
多波束系统操作流程
R2Sonic 20XX 多波束操作流程一、参照如下配置清单：1多波束水下地形测量系统SONIC 2024，包括收/发射换能器、15米数据电缆、声呐接口单元（SIM ）2 Octans-IV 光纤罗经和姿态传感器3 AML Minos X 声速剖面仪4 Micro 表面声速探头，包括15米数据电缆5 GPS 信标接收机 Hemisphere R330 6QINSy 实时数据采集处理和显示软件 7Caris Hips & Sips 数据后处理软件二、连接示意图如下：1OCTANS 罗经和运动传感器接线盒网线GGA声速剖面仪GPSQinsy1PPS+ ZDA数据采集计算机表面声速探头2024 换能器三、操作流程1．前期准备了解测区概况，包括测区的水文、潮汐和地质情况，测区中央子午线、投影及坐标转换参数等内容。
2. 设备安装如上图所示，将多波束和表面声速探头安装到导流罩上，并通过安装杆固定到船上，要保证船在航行的过程中，多波束安装杆不能抖动，否则无法保证数据的准确性。
3. 系统接线安装GPS及光纤罗经Octans，按照连接示意图，完成多波束及辅助设备的连接。
4. 系统供电PC开机，GPS、Octans和SIM(多波束声纳接口单元)通电。
5. 声速剖面测量测量船开到测区，停船。
参照说明书《MinosX用户使用手册》，测量声速剖面。
6. 运行R2Sonic.exe多波束控制软件，参照说明书《Sonic 2024 使用指南》。
如果SIM盒上没有外接表面声速探头，则在Settings->Ocean settings…，勾选Sound velocity，输入探头所在深度的声速值，SVP的指示灯显示为黄色。
如果SIM盒上没有外接姿态数据（TSS1格式，100hz），且Settings->Sensor settings…，Motion的Interface选择Off，那么，MRU显示为灰色。
一定要保证GPS、PPS的指示灯为绿色，时间显示为格林威治时间，否则，表明时间没有同步，不能进行下一步操作。
《多波束测深系统测量技术要求》编制说明09-12-24
《多波束测深系统测量技术要求》送审稿编制说明一、编制理由随着科学技术的发展，测深技术发生了质的飞跃，从单波束线的测深发展到多波束面的测深。
无论是测深精度还是工作效率都得到了一定的提高。
因此多波束测深系统已广泛应用于全覆盖水深测量作业，在港口航道测量中发挥着重要作用。
目前用于沿海港口、航道水深测量的规范是《海道测量规范》（GB 12327-1998），它主要是针对单波束水深测量的，而利用多波束测深系统进行全覆盖水深测量以及对其测量数据的处理、检验等作业技术要求规范中并没有提到。
这两种手段测量水深其技术要求是有些区别的，所以不能完全参照单波束水深测量的技术要求，原因主要表现在以下几个方面：1、计划线的步设不一样：单波束水深测量垂直于等深线的总方向，而多波束水深测量是平行于等深线的总方向；2、测量模式不一样：单波束是线测量，而多波束是全覆盖测量；3、记录模式不一样：单波束测深仪有模拟记录和数字记录两种，而多波束只有数字记录一种；4、仪器设备安装、校准不一样：多波束水深测量涉及的设备多，其系统安装、校准要求高；6、质量控制要求不一样：对外业数据采集质量要求高。
为了规范多波束测深系统的测量作业，提高测量成果的质量，有必要制定多波束测深系统外业测量和后处理的技术要求。
二、编制经过2003年开始，交通部海事局组织上海海事局编写《多波束测深系统测量技术规定》。
2004年，《多波束测深系统测量技术规定》列入交通部行业标准制定计划。
编写组听取了海事测绘系统内专家以及行业内相关单位的征求意见，修改了《多波束扫测系统测量技术规定》，并将其更名为《多波束测深系统测量技术规定》。
2008年根据交通运输部海事局要求，再次修改《多波束测深系统测量技术规定》，同时根据其内容更名为《多波束测深系统测量技术要求》，于2009年5月上报交通运输部海事局。
三、主要技术说明《多波束测深系统测量技术要求》对采用多波束测深系统进行水深测量的范围、引用标准、术语、系统配置要求、总则、测量实施、数据处理、资料检验和上交资料等具体要求作出了明确的规定。
注册测绘师海洋测绘考试要点
注册测绘师海洋测绘考试要点海洋测绘考试基本要求1.根据工程要求按海洋测绘进行项目分类，依据项目分类，选择测量方法，制定测量方案。
2.依据海道测量定位、测深原理和使用仪器的实际情况，分析水深定位方法的可行性及其对水深测量成果的影响。
3.根据测区已有深度基准面资料情况，确定深度基准面联测和传递方案;依据潮汐理论和测区潮汐变化情况，分析潮波传播规律；分析各相关因素对数据采集质量的影响，分析数据处理和数据检查方法对成果质量及判断的影响。
4.根据实际情况，提出提供成果的形式和要求；按照制图原理，结合海图实际确定制图原则。
第 1 章海洋定位及水深测量1.1 海洋测绘的作用与任务1.1.1 海洋测绘的作用1.1.2 海洋测绘的任务海洋测绘是海洋测量和海图绘制的总称，是对整个海洋空间，包括海面水体和海底进行全方位、多要素的综合测量，获取包括大气（气温、风、雨、云、雾等）、水文（海水温度、盐度、密度、潮汐、波浪、海流等）以及海底地形、地貌、底质、重力、磁力、海底扩张等各种信息和数据并绘制成不同目的和用途的专题图件，为经济、军事和科学服务。
其任务是对海洋及其邻近陆地和江河湖泊进行测量和调查，获取海洋基础地理信息，编制各种海图和航海资料，为航海、国防建设、海洋开发和海洋研究服务。
根据海洋测量工作的目的不同，可把海洋测量任务划分为科学性任务和实用性任务两大类：( l ）科学性任务。
包括：①为研究地球形状提供更多的数据资料；②为研究海底地质的构造运动提供必要的资料；③为海洋环境研究工作提供测绘保障。
( 2 ）实用性任务。
包括：①海洋自然资源的勘探和离岸工程；②航运、救援与航道；③近岸工程；④渔业捕捞；⑤其他海底工程。
海洋测绘与陆地测绘的有关理论和方法关系密切。
陆地上的许多测绘学理论和方法，如测量数据处理理论、大地测量技术、地图制图方法，都可运用到海洋测绘中，但海洋测绘又有许多不同于陆地测绘的特点。
1.2 平面定位1.2.1 海上定位方法．卫星定位是目前海上定位的主要手段。
多波束外业测量及内业处理概述
校准（The Patch Test）
• 多波束校准包括:
GPS 延时（Latency） 横摇偏差（Roll） (about the Y axis) 纵摇偏差（Pitch） (about the X axis) 艏摇偏差（Yaw） (about the Z axis)
• 要进行多波束校准，首先要在特定的海底 地形上采集数据 • 安装一次就要校准一次。当更换设备或改 变传感器位置都要做校准
TVG 曲线
Gain
Time
Gain
Time
增益设置只是整体向上或下移动增益曲线而不改变曲 线形态
TVG 增益
Spread Loss
可用值等范围为 0～60，缺省的初始值为30。
Absorb 可用值等范围为 0～120 dB/km ，缺省的值对海水为70 dB/km ，对淡水为20 dB/km
增益按照下列公式随时间（深度）变化：
5dB/km
30dB/km
20dB/km
70dB/km
70dB/km
110dB/km
Seawater Absorption db/km Freq.
200 210 220 230 240 250 260
10°C
55 57 59 61 63 65 67
15°C
67 69 71 74 76 78 80
20°C
三、多波束数据三维成图工程应用实例
1）、原始测量数据形成的三维俯视图
该区域航线长约95m，扫趟宽度约53m。设计通航水深16.8m
三、CARIS三维成图工程应用实例
2）、某港港池柱状碍航物三维图
Reson SeaBat 8101-ER 多波束测深仪
Reson SeaBat 8101-ER 技术指标
南京宁禄测深仪、计程仪换能器安装工艺
南京宁禄科技有限公司 [质量管理]－[内部标准] 测深仪、计程仪换能器安装工艺1 范围本规范给出了计程仪、测深仪及其附件的安装施工前准备、人员、工艺要求、工艺过程和检验要求，可作为船厂施工以及工程师安装的参考资料。
本规范适用于各类常规船舶导航设备的安装，但不包括有特殊要求的船舶。
2 规范性引用文件JHW/G-SS-51《船舶电缆敷设工艺以及紧固工艺》JHW/G-SS-29《船舶电气设备安装工艺》JHW/G-SS-27《船舶电气设备和电缆接地工艺》3 施工前准备3.1 技术资料施工前，首先仔细阅读电气设备系统图、测深仪计程仪布置图、接线图以及安装工艺要求进行设备安装的实船定位和标出安装位置及设备名称、代号。
4 工艺要求4.1 测深仪、计程仪换能器设备安装完毕，外观应完好无损。
4.2 测深仪、计程仪换能器安装位置应符合布置图要求。
4.3 导航设备的电缆敷设应符合JHW/G-SS-51《船舶电缆敷设工艺以及紧固工艺》的规定。
4.4 导航设备的安装应符合JHW/G-SS-29《船舶电气设备安装工艺》的规定。
水声设备安装后应达到水密要求。
4.5 导航设备的接地应符合JHW/G-SS-27《船舶电气设备和电缆接地工艺》的规定。
5 工艺过程5.1 换能器的安装换能器是测深仪、计程仪的重要部件，换能器安装得适当与否及安装质量的好坏，直接关系到测深仪、计程仪能否正常工作以及工作的质量，因此换能器的安装必须严格要求。
撰写：批准： 文件编号：NLT-QMS-IS-011 运用部门： 保存部门：质量办 日期：2014年05月28日5.2安装位置的确定在同时有测深仪、计程仪换能器安装时，要先确定计程仪换能器的安装位置，然后根据计程仪换能器的位置确定测深仪换能器的安装位置。
对于DS99型计程仪，在图中A、B方向建议不要安装测深仪传感器，同时两个传感器之间的中心距离要求大于1.5m。
换能器参数测深仪换能器NGM100-200的参数：频率为200KHz，束射角为6度；计程仪换能器DS994的参数：频率为1MHz，前后方向波束角为37度。
多波束系统操作流程
多波束系统操作流程
R2Sonic 20XX 多波束操作流程 一、参照如下配置清单：
二、连接示意图如下：
1 表面声速探头 2024 换能器 三、操作流程 1．前期准备 了解测区概况，包括测区的水文、潮汐和地质情况，测区中央子午线、投影及坐标转换参数等内容。 2. 设备安装
需要修改配置参数，双击Database的文件名，在Database Setup Program修改相应的参数，如中央子午线、投影参数、相互位置关系等。 完成参数设置后，关闭Database Setup Program窗口，点击Open IO Tester，测试各个端口和串口，1pps适配器指示灯红灯闪烁。 确认数据输入正常后，关闭IO Tester窗口。点击Online，进行多波束系统数据采集界面。按照说明书，完成相应的操作。 8. 系统回收 完成测量作业后，退出程序，关闭电源，拆卸设备。 9. 多波束数据后处理 QINSy外业采集的XTF数据应用于CARIS进行后处理，具体操作参照说明书《HIPS81操作手册》及录像文件。
如果SIM盒上没有外接表面声速探头，则在Settings->Ocean settings…，勾选Sound velocity，输入探头所在深度的声速值，SVP的指示灯显示 为黄色。 如果SIM盒上没有外接姿态数据（TSS1格式，100hz），且Settings->Sensor settings…，Motion的Interface选择Off，那么，MRU显示为灰色。 一定要保证GPS、PPS的指示灯为绿色，时间显示为格林威治时间，否则，表明时间没有同步，不能进行下一步操作。 调整Power，Gain等参数，保证水深条带数据的质量。Sonic control 2000软件在测量的过程中一直开着，并观察数据质量。 7. 多波束系统数据采集 运行QINSy多波束系统数据采集软件，按照说明书《QINSy8.1软件快速操作说明》进行工程创建，窗口设置等。 如已有工程，在Active Template中选择配置文件，如下图所示。
给水管道换能器安装工艺流程
给水管道换能器安装工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!给水管道换能器的安装工艺流程详解在现代水利工程和城市供水系统中，给水管道换能器起着至关重要的作用。
换能器安装注意事项
换能器安装事项1换能器预检换能器安装前首先应对换能器进行质量预检，对其绝缘电阻加以测试，注意其阻值不能小于200兆欧，新装换能器的绝缘电阻应大于200兆欧，如果绝缘电阻下降应马上检查原因并排出，确保装船质量。
2安装位置2.1前部安装注意选择换能器的安装位置，一般换能器都安装在船的回转中心或其附近，大致在船的吃水线从前端算起的三分之一到二分之一的范围内，并离龙骨40—100厘米左右的位置，一般是船的重心水平处。
2.2避开干扰检查换能器的安装是否受到噪声的干扰。
注意换能器是否避开了机舱和推进器，换能器周围不应有突出物，且要远离排水口和吸水口，2.3多台安装附近不得设有与测深仪频率接近或成倍数频率关系且同时工作的其他超声波装置，若同时装有多个换能器，其换能器应同时在前后左右安装，且间距要尽量拉大，相距在1.5m以上。
3安装工艺3.1导流罩焊接焊接导流罩前，务必取出内部橡胶密封部件，以防焊接时高温烧坏！！！测深仪导流罩为对称式，安装时无需考虑方向。
计程仪法兰有方向，焊接时缺口方向朝船首。
导流罩的焊接根据船底构造可有以下两种安装方式可供选择：l齐平安装：如果船底面水平或有较小的倾斜（倾斜度小于5度），导流罩焊接时可采取水平安装。
l穿透式安装：如果船底面倾斜度较高（倾斜度在20度以内），导流罩焊接可采取穿透方式安装，（即：一边与船底齐平，另外一边穿出船底板）。
导流罩焊接完毕保证水密后，船底与导流罩底面有台阶处需加焊附板并做成流线型。
焊接正式开始前要保证导流罩底面水平（横向、纵向可用水平尺测量），确认无误后才可进行焊接。
换能器导流罩焊接完毕，需对周边焊缝及突出物进行打磨，保证导流罩周边平滑。
导流罩的安装宗旨就是保证换能器装入后尽量垂直于水平面，保证换能器周面尽量光滑平整。
3.2换能器安装导流罩焊接完毕打磨光滑后，需待其完全冷却后才可以安装换能器。
换能器的安装参照操作手册中的图纸步骤进行，各密封部件不能遗漏。
多波束原理安装及操作
生物的 – 海洋生物;一般 <10kHz
普通波动原理 为什么多波束
不正确的水深测量
第一回波量程
不规则海底
深度量程
普通波动原理单波束
测深仪的局限性
窄波束
该窄波束叫做未经稳定的波
束
来自有限面积的回波
普通波动原理单波束
测深仪的局限性
纵摇角度
未经稳定的波束受船舶
运动影响
实际照射的区域
希望照射的区域
d1
S1
d2
d
S2
Sound sources
Line of equidistant locations
普通波动原理
相长干涉位置 2
A
S1
S2
d
A = d x sin
相长干涉 : A/ = 0; 1; 2; 3
or d/ x sin = 0; 1; 2; 3; 4;
相消干涉 : d/ x sin = 0 5; 1 5; 2 5; 3 5;
SeaBat 8111
240kHz
SeaBat 8101
<1dB/km
2 dB/km
5dB/km
30dB/km
20dB/km
70dB/km
455kHz
SeaBat 8125
70dB/km
110dB/km
散射
水中的声波遇到下列物体后发生散射:
水面 水底和陆地
有机颗粒
海洋生物
气泡
温度变化
加强背板
波束形成 – 换能器阵
导电涂层
连接导线
波束形成 – 水听器阵
阵基元
1
2
超声波清洗机上的换能器的安装方法
超声波清洗机上的换能器的安装方法本文主要对的超声波清洗机上的换能器的安装方法与相关的细节步骤作如下介绍，主要分为如下七步:1、准备根据生产任务单要求，认真检查确认，把所需胶接的超声波清洗机换能器（配好对的）、缸体、网垫、胶水等准备好。
2、喷沙把所需胶接的超声波清洗机换能器、缸体进行喷沙处理，喷沙胶接面应尽量毛，喷沙应用30目的金刚沙，沙子必须保持干燥并经常筛选（每次放入沙箱时都要筛选），喷沙时压缩空气的压力应≥6KG，并经过气源处理器除湿后的高压空气。
3、清洗把喷好沙的缸体和超声波清洗机换能器进行清洗，换能器先用甲醇进行清洗，把表面的沙子等灰尘除掉，再用丙酮进行漂洗；缸体先用水冲、再用酸洗后冲洗干净，凉干后再用甲醇和丙酮各进行一次漂洗，网垫用30目厚度≤0.15的不锈钢网同样清洗干净(有条件时电解处理)备用。
4、烘干、预热把清洗好的超声波换能器和缸体及网垫放入烘箱进行烘干，烘干为60℃－80℃烘干2小时后冷却到40℃左右时进行胶接。
在所有胶接准备工作做好后，配好胶水(常温)充分调和后快速进行胶接。
5、胶接a) 把处理好的缸体放在胶接平板上放好，并用丙酮在胶接处用棉布再擦试一遍。
b) 把处理好的超声波换能器胶接面用丙酮再用棉布再擦试一遍。
c) 配好胶水充分调和后预热1－2分钟。
（每次配置的胶水不能太多，以一次胶接20－30头为准）胶水配置为5G/头、比例为1：0.4（胶粘剂比固化剂、应尽量精确）。
d) 把缸体和超声波换能器冷却到40℃左右时进行胶接，胶接时分别在缸体和超声波换能器上均匀涂上胶水，中间放上网布，然后用力压紧，胶接速度要快，每次配置胶水后胶接时间不要超过10分钟上（要求准备工作做的充分）。
、e) 胶完后进行加压处理（需做工装、用弹簧软压）。
6、固化把胶好的缸体放入无尘烘箱进行固化，固化温度一次加温为40－50℃固化30分钟后，二次加温到60-70℃固化30分钟后再三次加温到80℃固化2小时后自然固化24小时后检测连线。
多波束换能器开角大小
多波束换能器开角大小多波束换能器是一种利用多个发射和接收元件来实现声能聚焦和形成多个聚焦点的技术。
而开角大小则是多波束换能器的一个重要参数，它决定了多波束换能器在传输和接收声能时的聚焦范围。
本文将深入探讨多波束换能器开角大小对声能聚焦效果的影响，并对其应用进行全面评估。
1. 多波束换能器的原理和应用多波束换能器是一种将电能转化为声能，并通过多个发射和接收元件实现声能的聚焦和成像的装置。
它通常由发射器、接收器和电子调节器组成，通过电子调控实现多个声束的发射和接收。
多波束换能器的应用非常广泛，包括医学超声成像、海洋声学探测、工业无损检测等。
它的高分辨率、成像质量好等特点使得它在这些领域有着重要的应用价值。
2. 开角大小对声能聚焦的影响多波束换能器的开角大小是指发射和接收元件所形成的声束角度范围。
开角越小，声束越集中，聚焦效果越好；开角越大，声束越发散，聚焦效果越差。
在选择多波束换能器时，需要根据特定的应用需求来确定合适的开角大小。
较小的开角可以提高声能的聚焦能力，使得成像分辨率更高，但聚焦范围会受限；较大的开角可以扩大聚焦范围，但会降低聚焦能力和成像分辨率。
3. 多波束换能器开角大小的选择原则在选择多波束换能器的开角大小时，需要考虑以下几个因素：3.1 应用需求：根据具体的应用场景和要求，确定所需的聚焦范围和成像分辨率等参数。
对于医学超声成像，需要在提高分辨率的保持足够的聚焦范围。
3.2 装置设计：多波束换能器的开角大小与其设计有关。
开角较小的换能器通常更容易实现高分辨率成像，但也可能增加装置的复杂性和成本。
3.3 材料特性：不同材料的声频衰减特性不同，对声能的传播和聚焦能力有所影响。
在选择开角大小时，需要考虑所用材料的特性，以保证声能的最佳传输和聚焦效果。
4. 多波束换能器开角大小的优化为了获得最佳的声能聚焦效果，可以通过优化多波束换能器的开角大小来实现。
以下是一些优化开角大小的方法：4.1 模拟和仿真：通过数值模拟和仿真方法，可以评估不同开角大小对声能聚焦效果的影响，并确定最佳的开角大小。
多波束安装步骤
一、系统配置1、多波束声纳传感器2、电源线、网线（用于多波束与电脑之间数据传输）、电缆线（连接GPS与RPH至电脑）、USB转串口线2根3、RPH传感器4、GPS及天线5、高配置电脑（100M以上网卡、双核或四核以上、WinXP系统、处理器2.8GHz以上）6、导航船与安装支架7、直流电源24V (I max=2A)二、具体要求1、连接电源线与网线到多波束装置，用24V直流电源，将网线插到多波束网口里，另一端连至笔记本；2、将USB转换器插到电脑上获取串口号；3、将USB转换器与RPH传感器和GPS连在一起；4、连接RPH电源与GPS电源；5、第一次运行软件时需配置笔记本的系统配置；5.1、安装USB转串口驱动5.2、禁用杀毒软件及无线网络5.3、禁用省电模式5.4、配置本地IP：192.168.1.188，子网掩码：255.255.255.05.5、配置网络适配器速度为“自动侦测”（设备管理器--网络适配器--属性--高级--连接速度和双工模式--自动侦测）5.6、使用“msconfig”程序时禁启后台所有任务（Microsoft System Configuration，系统配置实用程序，“开始”--“运行”--键入“msconfig”--选择要禁用的程序）5.7、安装好多波束测量软件6、安装要求6.1、GPS、RPH、多波束装置竖直方向在一条杆上，三者的三维坐标方向一致，GPS坐标（Xg，Yg，Zg），换能器坐标（Xt，Yt，Zt），船坐标（X,Y,Z），O为船重心坐标原点；6.2、Xt=Xg为GPS所在杆与船重心的X向垂直距离；Yt=Yg=0为GPS所在杆与船重心的Y向垂直距离；Zt>0为换能器入水深；Zg<0为GPS到换能器Z向垂直距离；Zc<0表示船重心在水面以上；7、校准7.1、对RPH的角误差进行校准用Patch Test获取或预设一估值；7.2、对GPS位置进行校准GPS天线位置相对于换能器位置的偏离值；GPS延时是GPS记录的延时；。
多波束与侧扫声呐在水下探测中的应用李英超1朱俊尧2
多波束与侧扫声呐在水下探测中的应用李英超1 朱俊尧2发布时间：2023-06-18T03:45:26.497Z 来源：《科技新时代》2023年7期作者：李英超1 朱俊尧2 [导读] 近年来，我国很多水下探测人员为了提高探测结果的准确性，逐渐在工作中应用多波束与侧扫声呐。
基于此，本文主要概述了多波束测深系统和侧扫声呐系统，而且分析了多波束与侧扫声呐在水下探测中的应用案例，希望可以为有需要的人提供参考意见。
1.身份证号码：37108219811221xxxx；2.身份证号码：37028119880823xxxx摘要：近年来，我国很多水下探测人员为了提高探测结果的准确性，逐渐在工作中应用多波束与侧扫声呐。
基于此，本文主要概述了多波束测深系统和侧扫声呐系统，而且分析了多波束与侧扫声呐在水下探测中的应用案例，希望可以为有需要的人提供参考意见。
关键词：多波束；侧扫声呐；水下探测对于水资源开发利用而言，水下障碍物探测是重要的基础，其可以运用先进的探测技术，准确测量水下地形及障碍物，如此一来，除了可以保证水域船舶安全通行，也能科学指导水下救援工作的进行。
在现阶段的水下探测中，经常采用的探测方法有两种，一种是多波束，另一种是侧扫声呐。
从根本上来看，这些障碍物探测手段都是条带式扫海系统，其可以扫测整个水底地形。
然而在扫测过程中，不管是多波束还是侧扫声呐，都有着不同的工作原理以及方法，此文将某个水库救援-测试项目作为例子，科学分析多波束和侧扫声呐的应用要点和应用效果。
一、多波束测深系统和侧扫声呐系统的概述（一）多波束测深系统当前，在水下测深中普遍应用多波束探测系统。
就设备结构单元来讲，通常其包含多个单元，比如：测深设备以及定位设备等等。
其中，该系统的数据分辨率容易受到很多因素影响，最为主要的是探测设备多波束换能器。
对于系统而言，差分GNSS接收机属于定位装置，在障碍物定位测量过程中其起到控制测量的重要作用。
在多波束测深过程中，利用罗经运动传感器可以迅速测量航向数据，而且对船实时姿态准确测量。
南京宁禄测深仪、计程仪换能器安装工艺
南京宁禄科技有限公司 [质量管理]－[内部标准] 测深仪、计程仪换能器安装工艺1 范围本规范给出了计程仪、测深仪及其附件的安装施工前准备、人员、工艺要求、工艺过程和检验要求，可作为船厂施工以及工程师安装的参考资料。
本规范适用于各类常规船舶导航设备的安装，但不包括有特殊要求的船舶。
2 规范性引用文件JHW/G-SS-51《船舶电缆敷设工艺以及紧固工艺》JHW/G-SS-29《船舶电气设备安装工艺》JHW/G-SS-27《船舶电气设备和电缆接地工艺》3 施工前准备3.1 技术资料施工前，首先仔细阅读电气设备系统图、测深仪计程仪布置图、接线图以及安装工艺要求进行设备安装的实船定位和标出安装位置及设备名称、代号。
4 工艺要求4.1 测深仪、计程仪换能器设备安装完毕，外观应完好无损。
4.2 测深仪、计程仪换能器安装位置应符合布置图要求。
4.3 导航设备的电缆敷设应符合JHW/G-SS-51《船舶电缆敷设工艺以及紧固工艺》的规定。
4.4 导航设备的安装应符合JHW/G-SS-29《船舶电气设备安装工艺》的规定。
水声设备安装后应达到水密要求。
4.5 导航设备的接地应符合JHW/G-SS-27《船舶电气设备和电缆接地工艺》的规定。
5 工艺过程5.1 换能器的安装换能器是测深仪、计程仪的重要部件，换能器安装得适当与否及安装质量的好坏，直接关系到测深仪、计程仪能否正常工作以及工作的质量，因此换能器的安装必须严格要求。
撰写：批准： 文件编号：NLT-QMS-IS-011 运用部门： 保存部门：质量办 日期：2014年05月28日5.2安装位置的确定在同时有测深仪、计程仪换能器安装时，要先确定计程仪换能器的安装位置，然后根据计程仪换能器的位置确定测深仪换能器的安装位置。
对于DS99型计程仪，在图中A、B方向建议不要安装测深仪传感器，同时两个传感器之间的中心距离要求大于1.5m。
换能器参数测深仪换能器NGM100-200的参数：频率为200KHz，束射角为6度；计程仪换能器DS994的参数：频率为1MHz，前后方向波束角为37度。
超声波清洗-换能器组装工艺
换能器装配胶接工艺流程换能器装配胶接工艺流程一、换能器装配1、零件的验收、检测1.1结构件的验收、检测（由外协供应部门负责、车间协助）：a) 对所购发射块的材质必需为LY－12西北铝材，压块的材质必需为45＃A3以上材质。
b) 发射块的检验：外观（全检）：外观光亮、色泽均匀无划伤、磕碰伤等缺陷，特别是装配面。
尺寸（抽检10%，抽检合格率为100%，低于100%则需全检）：尺寸正确，公差、表面粗糙度应符合加工图纸要求，装配面应研磨。
c) 压块的检验：外观（全检）：外观光亮、色泽均匀无划伤、磕碰伤等缺陷，特别是装配面，镀层漂亮、均匀，内孔无锈蚀（应镀到）。
尺寸（抽检10%，抽检合格率为100%，低于100%则需全检）：尺寸正确，公差、表面粗糙度应符合加工图纸要求，装配面应研磨。
d) 对所达不到要求的坚决剔除，不能凑合使用。
1.2导电片的检验：a) 导电片材质为δ0.2－0.3mm雪青磷铜皮b) 外观：表面光亮、平整、色泽均匀无划伤、氧化和铜绿，冲切口无毛刺。
1.3其它外购件的验收、检测：a) 螺钉：规格符合图纸要求、硬度必需达到12.9级标准，表面为发篮或电镀处理。
b) 套管：规格符合图纸要求、表面光表无毛刺，必需为全新的聚四氟乙烯材料。
1.4压电陶瓷晶片的验收、检测a) 外观：无开裂、缺角、破损，表面镀层漂亮、均匀，正负极标志明显清楚。
b) 电容量：单片电容量为2100pf－2200pfc) 绝缘：用共立3721数字兆欧表测量，电压2500V时应≥2000MΩ以上(湿度≤60%)。
2、零件的处理在组装前，所有零件都要进行严格清洗，干燥后才能进行组装。
a) 发射块、压块的处理：经验收、检测过的发射块、压块，先用120＃汽油进行清洗除去表面、内孔的油污和加工屑，再经二道汽油漂洗，然后用丙酮清洗、漂洗各一遍后放入无尘烘箱烘干待用。
b) 导电片的处理：经验收过的导电片，先去除冲切口毛刺（不可用沙皮沙，应用刀片括），再在电极上进行搪锡，搪锡一定要吃透、以免连线造成虚焊；最后进行清洗、烘干，方法同上。
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于船 的龙骨 都会 产 生 扰 动 流 和流 噪 声 ， 们 可在 它 某 个频 率范 围 内分解 出一定 幅度 的流 噪声 。 因而 换 能器 阵不 要安 装 在 这 些 物体 的附 近 ， 不要 靠 更
近 它们 的背 后 。上 面 的 各种 情 况 要 综 合分 析 ， 以 求 得 到一个 最佳 方案 。通 常换 能器 阵安装 位置应
位 置 ， 影响 其 工 作性 能 好 坏 的关键 。如果 安 装 是
在气 泡密 集 区换 能 器将 无 法 正 常 工作 ， 泡 多 少 气 完 全取决 于船 体结 构 和位置 。 海水 近 表面含 有 无 数 由碎 浪 引起 的气 泡 ， 在
大 浪 区上 层 气 泡最 密 集 。气 泡 吸 收 和拆 射 声 波 ，
经 验 ， 个 宽 的平 底 船 ， 向 的上 升 角 小 于 １ 。 一 横 ３ 时 ， 有可 能在换 能器 表 面附着 气泡 。３ 就 ＿ Ｊ 因此换 能器 阵要 安装在 尽 可能深 的地方 和船 体 的 前 面部 分 。对 于 多 数船 舶 而 言 ， 进 时 的螺 推
在换 能 器 阵安装 位 置 附近 ， 体 的 钢板 厚 度 船 必须有 ３ｍ ０ ｍ。先 将 支 撑 托 架 焊 在 船 底 的 钢 板
上， 然后 用螺 栓将换 能 器阵体 固定 到托 架上 ， 最后 用 导流罩 将 换能 器阵罩 起来 。使用 导 流罩 的 目的 在 于减 小噪 声 ， 防止 其 它 物 体 意外 地 拖 挂 在换 能 器 阵体 上 。ｊ ＿
旋 桨是 主要 的噪声 源 。尽管 Ｅ ０ ２工 作在 高端 Ｍ１０
也 确保 了测 点船 体 坐 标 的 归 位计 算 精 度 ， 而多 因 波束 测 深具有 全 覆盖 、 高精 度 、 高密 度和 高效 率 的 特 点 … 。 因此 多 波 束 测 深 系 统 正 日益 受 到 海 道
测 量人员 的青 睐 ， 在 实 际 生 产 和 军事 应 用 测 量 并 中发 挥着 越来 越重 要 的作用 。
的声 纳 频 率 ， 这 个 噪 声 的 存 在 势 必 减 小 但 Ｅ ０ ２的最大作 用 距 离 。 因此换 能 器 阵应 安装 Ｍ１ ０ 在 远离 螺旋 桨 的地方 ， 也就 是说 在船 的前端 ， 于 位 从 螺旋 桨 中心直线 延 伸线 的边上 最佳 。对 于距离
３ 换能 器安装位置的确定
在 船体 前面 部分 ， 船 头 开 始 最 大距 离 等 于船 体 从
长 度 的三分 之一 处 ， 考 图 ２ 参 。
船 头 椎 进 器 位 胃
也 随 即增 加 。图 １ 示船 在海 水 中运动 所产生 紊 表
流层 的原 理 。
图 ２ 换 能器 阵 推 荐 安 装 位 置
如 果船 体有 球 鼻 子 ， 以把 换 能 器 阵 焊 接在 可 它上面， 但必 须充 分考 虑流 场 的变化 ， 通常 安装在
面 以 Ｅ ０２型 多 波束 系统 换 能 器 的 安 装 为 例 ， Ｍ１０ 具体 介绍 多波 束换 能器 固定 安装 在船 底 时位 置 的
选择 以及 换 能器 的测试 。
２ 多波束 系统换能器的安装要求
Ｅ Ｏ ２型换能 器 阵 是 一个 含有 １ ８个 换 能 ＭＩ ０ ２
多波束 测 深 的精 度 由许 多 方 面 的 因 素决 定 ， 除 了应具 有符 合 ＩＯ 精 度 指 标 要 求 的 多 波 束 系 Ｈ 统及 其外 围设 备 外 ， 测 量 过程 中还 必 须 进 行 严 在
时， 换能 器阵 可用标 准 水平 方式 安装 ， 时换 能器 这
初次 安装 后 要 进行 严 格 的校 正 ， 以后 最 好 每 年进行 一 次 ， 执 行 重 大 项 目前 应 进行 必 要 的参 在 数 校 正 。参数 校正 的 目的是 通过 分 析测量 数 据发 现 来 自换 能器 的 横 向 、 向 和 艏 向偏 差 以及 定 位 纵 系统 的时 间延迟 ， 侧 波束 角偏 差 和声 速 剖 面 的 外 误差 ， 以确保 测 量 数 据 的精 度 ｊ 。理 想 的 校 正 区 域是 在 同一个 测 量 海 区既 有 平 坦 的 区域 ， 又有 不 超过 ２ 。 ０ 的斜 坡 ， 斜 坡 测 量 时 在 垂 直 于 航 迹 线 沿 方 向上几 乎没 有 水 深 的 变化 ， 外 最好 有 比较 明 另
不 同于单 波束 测 深 系 统 ， 波 束 测 深 系 统 可 多
在测 量 断面 内形 成 十几 个 至 上 百 个 测 深点 ， 百 几 个 甚 至上 千个 回向散 射 强 度 数 据 ， 而 保 证 了较 从 宽 的扫 幅和较 高 的测点 密度 ； 另一 方 面 ， 采用 较 窄 的波束 、 进 的检测 技术 和精 密 的声线 改正 方法 ， 先
格 的各项 内部 影 响因素 的校 正和 各项外 部 影 响因
器基元 的阵 ， 们 安 装 在一 个 半 圆柱 面 体 上 。这 它 个 阵体 通 过基板 和 托架再 安 装在 船体 底部 。换 能 器 阵安 装方 法取 决 于船 体 的龙 骨 ， 果 船 的 龙 骨 如 高 出换 能器 支撑 架 ， 则支架 可 与龙 骨装 在一 起 ； 如
与 海水摩擦 将 产 生紊 流层 ， 厚 薄 完 全取 决 于船 其 速 和船体 表 面 的光 滑度 。船体 表 面 凹凸物都将 引 起海 流 的扰 动从 而增 加 紊 流 层 的厚 度 ， 流层 内 紊 流 分成层 流 和 扰动 流 。层 流 是 有 序 、 平行 地 随海
流 而流动 的流 ， 而扰 动 流 是杂 乱 无 序 充 满旋 涡 的 流 。随着 海 流从 层 流变 为扰 动流则 紊流 层 的厚 度
器 的正 确 安装 和测 试对 确保 测量 精度 起着 至关 重
要 的作 用 。多 波束 系统 换能 器 的安装 分船 体 的便 携 式安 装 和船底 固定安装 。船体 的便 携式 安装 分 舷 侧安 装 、 船艏 安装 、 船底 安 装 ， 有安 装容 易 、 具 操
作 简便 等优 点 ， 也存 在 易受 振动 和噪 音 的影响 、 但 易 被其 它船 撞击 或 触 底 、 容 易 维 持 多 波 束 校 正 不 结果 等 缺点 。船底 固定安 装 能克服 这些 缺点 。下
【 关键词 】 多 波束 系统 ； 换能器安装 ； 换能器校正 【 关键词 】 Ｐ０ ２
ｏ ｎ Ｔｒ ｎ ｄ ｃ ｒ Ｉ ｔ ｌａ ｉ ｎ ｆ ｒ ＥＭ １ ０ ａ ｓ ｕ ｅ ｎｓａｌ ｔｏ ｏ ２ ０ Ｍ ｕｌｉ— ｂ ａ ｏ ｎｄ ｎｇ Ｓ ｓｅ ｔ — ｅ ｍ Ｓ ｕ ｉ ｙ ｔｍ
图 １ 船 舶 水 下 紊 流 层
球 形 的前 端 是可取 的 ， 具体位 置 见 图 ３ 。
第 １ 董庆 亮、 期 方兆 宝、 潘 乐、 王韶 玉、 宝强 、 刘 陆高锋 ： Ｍ１０ Ｅ ０ ２型 多波束 系统换能 器的安装
５ ３
如 图 ３所 示 ， 当船舶 以 正 常速 度 状 态 下 行 驶
底 部 。在安 装 时 ， 能 器 阵 表 面必 须 伸 出龙 骨 以 换
此外 ， 海水中的气泡在船体上叠加并混合 到
紊 流层 中。在船 体 前 端 的 紊 流层 是 薄 的 ， 随着 但 移 动 到船 体 后 面 ， 流 层 的厚 度 也 随之 而 增 加 。 紊 如果船 体底 部边 沿 是 陡 峭 的 ， 流层 中 内的一 部 紊
正 确 、 理地 选 择 换 能器 阵地 在 船体 底 部 的 合
短 的小 型船 舶 ， 能器 阵可 安装 在龙 骨的旁边 。 换 当船头 有推 进 器工 作 时 ， 进 器 螺 旋 桨产 生 推
的噪声 和气 泡将 会 使 回声声 纳 失 效 ， 因此换 能 器 阵安装 位置 也要远 离船 头 的推进 器 。 伸出船 体 的物 体 如锌 阳极 、 纳换 能器 ， 至 声 甚
董庆亮① 方兆 宝 潘 乐 王韶 玉 刘 宝强 陆高锋
【 摘 要 】 多波束测深系统具有全覆盖 、 高精度 、 分辨率和高效率等 特点 。多波 束系统 的精度取决 于 高
多方面因素 ， 中换 能器 阵的安装位置 、 其 安装 方法都直 接影 响着多 波束测 深精度 。本文 以 Ｅ ０ ２型多波 束 Ｍ１０ 系统换 能器阵的安装和校正为例 ， 阐明 了多波束系统换 能器 的安 装要求 、 安装位 置的选择 以及安装后 的校正 。
第２ ８卷 第 １期
２０ ０ ８年 ０ ３月
测绘 科 学与 工程
Ｇｅ ｍａｉ ｃｅ ｃ ｎ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｏ ｔ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｃ
Ｖｏ ２ ， ｏ １ １ ８ Ｎ ． ．
Ｍａ ． ０ ｒ ２ ０８
Ｅ ２型 多 波束 系统 换 能 器 的安 装 Ｍ１０ ０
下， 使声 波不 会 被 船 体 （ 骨 ） 挡 ， 一 点 非 常 龙 阻 这 重 要 。换 能 器 阵 电缆 通 过 一 根 钢 管 引 到 船 体 内 部， 这根 钢管 的 高度必须 到水 线 以上 ， 最上 端应 在
有 一个 水密 电缆压 板 。
分 气泡 就会 沿着 船体 边缘逃 脱进 入海表 面 。依照
Ｄ ｎ ｉｇ ａ ｇ Ｆ ｎ ｈ ｏ ａ Ｐ ｎＬ Ｗａ ｇＳ ａｙ ＬｕＢ ｏｉｎ Ｌ ａｆ ｇ ｏｇＱ ｎｌ ｎ ａｇＺ ａ ｂｏ ａ ｅ ｉ ｎ ｈ ｏｕ ｉ ａｑａ ｇ ｕＧ ｏｅ ｎ
Ａｂ ｔａ ｔ Ａ ｍｕ ｔ — ｂ ａ ｓ ｕ ｄ ｎ ｙ ｔ ｍ ｓ ｃ ａａ ｔ ｒ ｅ ｔ ｕ ｌｃ ｖ ｒｇ ｓｒ ｃ ｌ ｉ ｅ ｍ ｏ ｎ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ｉ ｈ ｒｃｅ ｉ ｄ ｗｉ ｆ ｌ ｏ ｅ ａ ｅ，ｈ ｇ ｃ ｕ ａ ｙ ｅ ｏ ｕ ｉｎ ａ ｄ ｚ ｈ ｉｈ ａ ｃ ｒ ｃ ，ｒ ｓ ｌ ｔ ｎ ｏ ｅ ｃｅ ｃ ．Ｉｓｈ ｇ ｃ ｕ ａ ｙ ｉ ｄ ｒ ｃｌ ｅｅ ｍｉ ｅ ｙ ｓ ｃ ｃ ｏｓａ ｈ ｏ ｉ ｏ ｎ ｔｏ ｆｔｅ ｔａ ｓ ｕ ｅ ｎ ｔｌ ｉ ｆ ｉｎ ｙ ｔ ｉｈ ａ ｃ ｒ ｃ ｉ ｔ ｄ ｔｒ ｎ ｄ ｂ ｕ ｈ ｆ ｔｒ ｓ ｔｅ ｐ ｓｔ ｎ ａ ｄ ｍｅｈ ｄ ｏ ｎ ｄ ｃ ｒ ｓａ— ｓ ｅ ｙ ａ ｉ ｈ ｒ ｉ ｌｔ ｎ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ， ｈ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ， ｏ ｉ ｏ ｅｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｐ ｒｍｅ ｅ ａ ｉ ｒｔ ｎ ｆ ｒ ｎ ｔ ｌ ｇ ｍｕ ｔ —ｂ ａ ｓ ｕ ｄ ａ ｉ ．Ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｔ ｅ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｓ ｐ ｓｔ ｎ ｓ ｌｃｉ ｎ ａａ ｔｒｃ ｂ ａ ｉ ｏ ｓａ ｉ ｌ ｏ ｉ ｏ ｌ ｏ ｉ ｌ ｎ ｉ ｅ ｍ ｏ ｎ － ｉ ｇ ｓ ｓｅ ｔ ｎ ｄ ｃ ｒａ ｅ ｄ ｓ ｒ ｅ ｎ ｙ ｔｍ ｒ ｓ ｕ ｅ ｒ ｅ ｃ ｉ ｄ，ｗｉ ａ ｂ ｔ ＥＭ１ ０ ｌ —Ｂ ａ Ｓ ｕ ｄ ｎ ｙ ｔｍ ｒ ｎ ｄ ｃ ｒ ａ ｎ ｅ ａ ｌ ． ｈ ０ ２ Ｍｕ ｔ ｉ ｅ ｍ ｏ ｎ ｉ ｇ Ｓ ｓｅ ｔ ｓ ｕ ｅ ｓ ａ ｘ ｍｐ ｅ ａ