1、渾水?dāng)z像檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用一、前言渾水?dāng)z像檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)，始于上世紀(jì)八十年代初。之前早期，渾水中建筑設(shè)施的運(yùn)行安全檢測(cè)，大多由潛水員在水下憑借手感的觸覺探摸，輔以相應(yīng)的檢驗(yàn)工具，作結(jié)構(gòu)部位狀態(tài)測(cè)定，以提供設(shè)施運(yùn)行現(xiàn)狀分析的依據(jù)。進(jìn)入七十年代，在大力開發(fā)海洋資源進(jìn)程中，為應(yīng)對(duì)現(xiàn)代化設(shè)施運(yùn)行規(guī)范要求，相繼引進(jìn)了一批先進(jìn)的，高效能的，性能各異的系列水下檢測(cè)設(shè)備，如水下攝像監(jiān)視機(jī)，水下超聲測(cè)厚儀，水下攝影器材，水下無(wú)損探傷儀，水下磁粉探傷儀，水下電位測(cè)量?jī)x等新的檢測(cè)技術(shù)設(shè)備，投入設(shè)施運(yùn)行安全的各項(xiàng)檢測(cè)工作。在有序開展水下檢測(cè)認(rèn)定工作中，卓有成效的水下攝像檢測(cè)設(shè)備，引起了業(yè)內(nèi)人士應(yīng)用渾水設(shè)施運(yùn)行安全檢測(cè)的注意

2、，并逐步走上了移植其檢測(cè)技術(shù)的軌跡，實(shí)施渾水?dāng)z像檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。二、水下攝影檢測(cè)技術(shù)設(shè)備水下攝像檢測(cè)設(shè)備，主要由水下攝像監(jiān)視機(jī)系統(tǒng)組成，即有攝像頭（光圈為自動(dòng)聚焦）、照明燈、控制箱、監(jiān)視器、電纜等，是一種手持式的水下攝像檢測(cè)設(shè)備，供潛水員在水下用于對(duì)人、物、景的攝像及建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。水下攝像監(jiān)視機(jī)設(shè)備，一般工作深度（我國(guó)潛水規(guī)則限定的空氣潛水深度）中作業(yè)使用。水下攝像設(shè)備的圖像色澤有黑白及彩色二種，可視情選用。但無(wú)論擇用何種色澤的攝像設(shè)備，要求作業(yè)工況的水域水質(zhì)，必須具有良好的能見度，才能確保攝檢工作的效率，達(dá)到水下攝像檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的目的。水下攝像不同于陸上攝像。在水的介質(zhì)中，工作環(huán)境與條件，

3、有一定的特殊及制約性，就水下作業(yè)而言，要求操作人員，具有一定的潛水技能。在水下攝像檢測(cè)時(shí)，潛水員在明確檢測(cè)項(xiàng)目的技術(shù)要求后，入水到達(dá)工作方位，潛水員須穩(wěn)定自身的體態(tài)位置，進(jìn)行相關(guān)工作的處理。準(zhǔn)備妥當(dāng)后，掌握并控制好攝像頭，展開攝檢工作，隨著對(duì)攝檢結(jié)構(gòu)部位的緩慢移動(dòng)，結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀圖像持續(xù)在監(jiān)視器上清晰顯現(xiàn)，經(jīng)水面監(jiān)控人員的嚴(yán)密監(jiān)視與調(diào)控，及時(shí)將圖像實(shí)況攝錄下來(lái)。在攝像技術(shù)檢測(cè)工作中，相關(guān)人員通過(guò)監(jiān)視器上圖像，可在第一時(shí)間直觀的看到水下受檢結(jié)構(gòu)狀態(tài)，了解到設(shè)施運(yùn)行的第一手資料，便于采取相應(yīng)的維護(hù)措施。在一些重大的工程項(xiàng)目中，攝檢過(guò)程的每個(gè)工作環(huán)節(jié)，包括潛水作業(yè)人員與監(jiān)控人員的原聲對(duì)話，都可予以完整收錄

4、歸入檔案。 在水下攝像檢測(cè)行程中，監(jiān)視器上遇有成形圖像模糊，不穩(wěn)定，檢測(cè)部位的結(jié)構(gòu)形態(tài)可視率低等現(xiàn)象，析其原因，除了擇用的設(shè)備性能差異或調(diào)控不當(dāng)外，操作人員的潛水技術(shù)與作業(yè)技能等因素，都可能會(huì)產(chǎn)生影響水下攝檢圖像的效果。可見，水下攝像檢測(cè)是項(xiàng)涉及多學(xué)科專業(yè)知識(shí)的特種技術(shù)。三、渾水?dāng)z像檢測(cè)設(shè)備工作原理在作業(yè)水域處于渾濁不清，可視度極差的工況下，采用水下攝像設(shè)備，其系統(tǒng)的功能特性，難以互動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)，猶如在渾水中進(jìn)行燈光照明，毫無(wú)效用。實(shí)踐表明，要在渾水中達(dá)到攝像檢測(cè)目的，首要解決的是：保障水下攝檢區(qū)域，具有良好可視度，才能循序漸進(jìn)的開展攝檢工作。相關(guān)技術(shù)人員，抓住移植應(yīng)用切入的關(guān)鍵，先行探索，

5、重點(diǎn)環(huán)繞在設(shè)備系統(tǒng)的攝像頭外部，設(shè)計(jì)制作一個(gè)便攜式的清水箱體與攝像系統(tǒng)協(xié)調(diào)合成渾水?dāng)z像的檢測(cè)裝置。匹配的清水箱體為棱形狀，箱體頂部予設(shè)攝像頭定位孔，箱體一側(cè)的端部，固定照明光源，箱體內(nèi)腔灌裝清澈的純水，形成清水環(huán)境區(qū)。箱體材質(zhì)選用透明度較好，具有一定強(qiáng)度的有機(jī)玻璃制成。當(dāng)清水箱體置于受檢結(jié)構(gòu)部位時(shí)，作用在該處周邊的渾濁流水，被箱體阻截分隔，而箱體與結(jié)構(gòu)相接觸的層面，則完全定格在腔體清水區(qū)的環(huán)境下。因此，箱體裝置亦被稱為隔水罩。多年來(lái)，渾水?dāng)z像檢測(cè)的隔水裝置，由采用整塊透明度很好的優(yōu)質(zhì)有機(jī)玻璃制成，這種隔水裝置的形狀及模式與前類似，由于是整塊材質(zhì)合成，箱體無(wú)內(nèi)腔，不需要灌裝純水。但無(wú)論哪種形式的

6、隔水裝置，與攝像系統(tǒng)連接的各接口處，周邊應(yīng)要維系極好的水密性，防止渾水滲透到箱體，干擾攝檢區(qū)的可視與照明度。在攝檢工作進(jìn)行中，要隨時(shí)注意箱體攝像面的光潔度檢查，一旦攝像面上有雪花似的痕印，要及時(shí)維護(hù)或更換，避免由此影響攝檢圖像質(zhì)量，給結(jié)構(gòu)狀態(tài)的判析處理工作造成難度。四、渾水?dāng)z像檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用渾水?dāng)z像檢測(cè)應(yīng)用技術(shù)，盡管還處于開發(fā)時(shí)的初始狀態(tài)，但一段時(shí)期來(lái)，解決了渾濁水域中，運(yùn)行設(shè)施的攝像與檢測(cè)，為其介質(zhì)中的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀檢測(cè)提供了一種直觀可視的依據(jù)，體現(xiàn)了較好的實(shí)用性。渾水中的攝像檢測(cè)，在作業(yè)使用上，不能沿用工況水質(zhì)能見度好的條件下的操作方法。在水質(zhì)可視度好的環(huán)境下，潛水員通常對(duì)水下受檢結(jié)構(gòu)部位，進(jìn)行除

7、污清理，確定攝檢運(yùn)行路線，然后將攝像頭控制并穩(wěn)定在攝距與視角最佳方位，在燈光照度下勻速移動(dòng)攝像頭，在水面監(jiān)控人員的調(diào)控下，循序完成結(jié)構(gòu)攝檢工作。在渾水中，操作方法完全不同，攝像頭連接定位在清水箱體上，攝像檢測(cè)通過(guò)運(yùn)作隔水裝置過(guò)程來(lái)完成。組合成的箱體攝像面，在攝檢時(shí)，必須緊貼在結(jié)構(gòu)部位，使受檢結(jié)構(gòu)部位，始終處于箱體清水環(huán)境可攝狀態(tài)下。燈光照度透過(guò)清水，將結(jié)構(gòu)部位的形態(tài)成像在箱體攝像面，經(jīng)攝像頭系統(tǒng)互動(dòng)工作，結(jié)構(gòu)圖像顯現(xiàn)在監(jiān)視器上，水面監(jiān)控人員經(jīng)調(diào)控，完成攝檢圖像的收錄工作。在水下攝像檢測(cè)工作中，無(wú)論是在清水環(huán)境下，還是在渾濁水域，潛水員的整個(gè)攝檢工作過(guò)程，始終與水面監(jiān)控人員，保持著良好的聯(lián)系及動(dòng)

8、態(tài)的溝通。當(dāng)隔水裝置在結(jié)構(gòu)檢測(cè)移動(dòng)時(shí)，清水箱體攝像面仍應(yīng)依貼在受檢部位，維持界面的良好接觸，直到完成項(xiàng)目的技術(shù)要求。如隔水裝置移動(dòng)運(yùn)作不慎，箱體攝像面產(chǎn)生縫隙，渾濁水流由此滲入，將干擾圖像成形，影響攝檢工作的質(zhì)量與效果，甚至完全失效。因此，在使用渾水?dāng)z像檢測(cè)設(shè)備裝置時(shí)，須切切掌握操作與處理上的技術(shù)要點(diǎn)。渾水?dāng)z像檢測(cè)技術(shù)自問(wèn)世以來(lái)，已在各領(lǐng)域水下建筑設(shè)施的安全檢測(cè)，工程質(zhì)量測(cè)評(píng)中被廣泛應(yīng)用，如在港口碼頭樁基，路橋橋墩，河道水閘，過(guò)江管道，海底電纜，船塢，船舶的海底門、推進(jìn)器、舵及大壩壩堤，導(dǎo)墻，檢修門，攔污柵，泄水底孔等水工建筑物的檢測(cè)。從測(cè)定的結(jié)構(gòu)圖像上，清晰的展現(xiàn)了受檢部位形態(tài)與設(shè)施的運(yùn)行現(xiàn)

9、狀，有效揭示了潛在缺陷的癥狀。取得的實(shí)效為各界人士所認(rèn)可，已日趨成為水下工程中不可缺少的檢測(cè)手段。五、結(jié)語(yǔ)我國(guó)地域遼闊，河流、湖泊眾多，在這些水域資源中設(shè)置的建筑設(shè)施，無(wú)論是金屬結(jié)構(gòu)或非金屬結(jié)構(gòu)，對(duì)這些結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行檢測(cè)與防護(hù)，都有著特別重大的意義。對(duì)于那些長(zhǎng)期運(yùn)行在渾濁水域中的一部分建筑設(shè)施，水下情況動(dòng)態(tài)不明，如何通過(guò)檢查，直觀到隱蔽結(jié)構(gòu)的運(yùn)行現(xiàn)狀，才能采取有效的處理措施，保證結(jié)構(gòu)運(yùn)行的安全。這就要求不斷推進(jìn)渾水?dāng)z像檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)。值得一提的是，近些年來(lái)，在新建的工程項(xiàng)目中，對(duì)水下設(shè)施的工程質(zhì)量，安全檢測(cè)也列入管理范疇，如聞名的洋山深水港碼頭，對(duì)鋼樁水下設(shè)置的防腐陽(yáng)極塊，進(jìn)行定位與焊縫質(zhì)量檢測(cè)認(rèn)定。又如松下港萬(wàn)噸級(jí)元洪碼頭（二期），對(duì)砼樁樁基水下狀態(tài)的測(cè)評(píng)等。由于水下建筑結(jié)構(gòu)的形式、形狀、所處的位置各不相同，現(xiàn)有單一型式的箱體隔水裝置，