Bathy2010P浅地层剖面仪在海洋工程中的应用.docx

1、衰3KD值调节短则衰2.4模糊推理及模糊决策IE,l扁ZsMBZBBSSsMMsSMSSzSBzzzS推理规则采用“IFAANDBTHENC”的形式。如“IFIEl=ZANDIEcl=STHEN=K"”。KK,、均写成16条模糊条件语句，由max-min模糊推理合成规则即可得到输出矶为了能较全面地反映出推理信息，采用加权平均法进行模糊判决。3仿真结果与分析为了验证参数模糊自整定PJD速度调节器的正确性和有效性，在Matlab/simulink环境卜进行，仿真实验。在相同的工况下,分别采用普通PID速度调节器和参数模糊自整定PID速度调节器进行实验，实验中在t=1.000s时，外加强转

2、矩干扰c图4是普通PID速度调节器对转矩干扰的速度响应曲线，图5是模糊自适应PID速度调节器对转矩干扰的速度响应曲线。由图4和图5所图4普通PID速度调节器图5参敷模糊自整定PID速度转速响应曲城调节3S转速响应曲线示:模糊自适应PID速度调节器转矩响应明显比普通PID速度调节器快。因此在直接转矩控制系统中模糊自适应PID速度调节器明显要优于普通P1D速度调节器。4结论本文提出了-种基于模糊自适应PID速度调节器的直接转矩控制系统方案，仿真与分析的结果表明，该设计提高r直接转矩控制系统转矩响应速度，缩短了因转矩突变时的系统响应时间，改善r直接转矩控制系统的运行性能。口参考文献(H魏欣.陈大跃，

3、赵春宇.基于模糊空间矢域调制的直接转矩控制方案J.系统仿宾学报，2007,19(6):1281-1283.2 李夙.异步电动机直接转矩控制M.北京：机械I：业出版社，1999：1-132.3 BujaGS,KazmierkowskiMP.DirectTorqueControlofPWMinverter-fedACmofors-AsurveyJ.IEEETransIndElectron(S0278-0046),2004,51(4):744-757.(4J朱鹏程，康勇，陈坚.异步电机直接转矩控制系统研究Jj.电力电子技术.2003,37(2)：444.5BachaF,DhifaouiR,Buyse

4、H.Real-timeimplementationofdirecttorquecontrolofaninductionmachinebyfuzzylogiccontroller!C/ProcofICEMS2001,2001,2：1244-1249.6jAriasA,RomeralJL,AldabasE,etal.Fuzzylogicdirecttorquecontrol(C/ProcIEEEISIE,2000,1：253-258.7 诸静.模糊控制原理与应用(第二版)fM,北京:机械工业出版社.2005.8 胡俊达.基于遗传算法的模糊门话应控制在DTC的应用JJ.电工技术学报,2004,19(

5、6):78-84.作者简介:何君胃(1983.)，女，硕士，研究方向：先进控制理论及其在工业中的应用；申群太，男，中南大学博士生导师，研究方向：复杂工业过程的控制与决策。收稿日期：2008-12-28(8460)文章编号：1671-IO41(2009)03-0051-03Bathy2010P浅地层剖面仪在海洋工程中的应用臧卓I,马云龙九刘勇二李晓竹'(1.辽宁工程技术大学电气工程系，辽宁葫芦岛125105;2.辽宁超懿集阜新市热电有限公司，辽宁阜新123000;3.北京泰富坤科技有限公司，北京1001901;4.辽宁工程技术大学电气工程系，辽宁阜新123000)摘要：本文介绍了美国Sy

6、Qwest公司生产的Bathy2010P浅地层剖面仪的工作原理及在海洋地层探测中的应用。Bathy2010P系统采用线性调频技术(Chirp),高值噪比，高分常率,发射声豚冲的集性好，撮铃与旁得到很好压制。并应用SyQwest公司的水底探测跟踪算法，可靠的水底故字化技术，确保在陡坡地形和高哝声环境中实现卓越水底跟踪。关键词：线性调频技术(Chirp)；浅地层割面仪；换能器；地层数据中图分类号：U463.5文献标识码：BApplicationofBathy2010PsubbottomprofilertooceanengineeringZANGZhuo*,MAYun-long2,LIUYong&#

7、39;,LIXiao-Zhu(】.ElectricalEngineeringDepartmentofLiaoningTechnicalUniversity,LiaoningHuludao125105,China；2.LiaoningChaoYiJiThermalPowerPlantofFuxinCo.,Ltdt,LiaoningFuxin123000,China;3.BeijingTimeFrequencyTechnologyCo.Ltd,Beying100190,China；4.ElectricalEngineeringDepartmentofLiaoningTechnicalUnivers

8、ity,LiaoningFuxin123000,China)Abstract：ThearticleintroducestheprincipleandtheapplicationofBathy20I0PsubbottomprofilerdesignedbySyQwestinUnitedStates.Bathy2010PsystemhasFMchirpoperationcapable,highresolution,wonderfulperformance,noiseandsidelobewererestrained.Andalso.TheBathy2010Psystemprovideshighpe

9、rformancebathymetricandsub-bottomsurveycapabilityfromshallowinlandwaterwaystofulloceandepth.Thesystemconfigurationisextremelyflexibleandcanbeeasilymodifiedtoaccommodatethespecificneedsofindividualconditions.Keywords:FMchirpoperationcapable；subbottomprofiler；transducer；subbottomdata0引言随着我国经济的持续高速发展，扩

10、大陆域面积，开发海洋资源，增加海岸线的基础设施,如码头、桥梁、核电站等,这些建设工程均要求进行浅海域地质调查工作。浅地层剖面探测是海洋工程野外勘察的主要手段之一。它在揭示地质结构和构造、研究第四纪地层层序、圈定工程地质单元、识别海底灾害地质等方面,均有着其它调查方法和手段无法比拟的优越性。因此在浅海工程中应用越来越广泛。Bathy2010P系统应用SyQwest公司的水底探测跟踪算法，可霍的水底数字化技术，确保在陡坡地形和高噪声环境中实现卓越水底跟踪。几十年设备研制经验结合先进的DSP处理技术及各种波长调频波形技术，使Bathy2010P系统测髭深度在得到扩展的同时,也保持了很高的地层分辨率，

11、从较浅的内陆湖泊河流到深海都是其工作范围。1浅地层剖面仪浅地层剖面仪的换能器按一定时间间隔垂直向下发射声脉冲，声脉冲穿过海水触及海底以后，部分声能反射返回换能器;另一部分声能继续向地层深层传播，同时回波陆续返回，声波传播的声能逐渐损失，直到声波能量损失耗尽为止。测量地层厚度，实际是测址声波穿透地层传播的时间，如ZT表示地层上下两个界面之间的时间差，即声波往返两次穿过该地层上下两个界面的时间，V表示该地层的声速，这样就可按下式算出该地层厚度：w=l/2VJT式中,w为地层厚度（m）；V为地层声速（m/s）；/lT为声波往返两次穿过地层的时间（s）。地层声速随着不同的沉积物存在不同的声速,声波的海

12、底反射能饿大小由反射系数（R）决定，如图1反射系数R为：入射脉冲振幅PWz-Pi%反射脉冲振幅-p2v2+p,v,图I声波穿透地层反射P2V2.P1V1分别表示一、二层介质的密度和声速。由上式可知要得到声强反射，介质必须有大的密度和大的声速差，如相邻两层有一定的密度和声速差，其两层的相邻界面就会有较强的声强，在剖面仪终端显示器上会反映灰度较强的剖面的界面线。在工作过程中，浅地层剖面仪主机和定位的GPS固定在改装后的测显船上，利用GPS定位使航向按照预定的测线方向。测虽船按一定的速度行驶，发射基阵和接收墓阵安置在水面下，根据工区实际地质情况。主机设定发射声脉冲的频率范围和功率等参数，重复的向下发

13、射一脉冲,接收基阵接收到回波并转换成电信号，主机对其进行初步的增益和滤波处理后，就可以实时的将探测到的水下地质情况利用纸质输出或数字输出。2Bathy2010P系统Bathy2010P系统采用了连续线性调频技术（Chirp）A有高信噪比，高分辨率，发射声脉冲的重复性好,振铃与旁瓣得到很好压制等优点，是进行海底地层勘测的一种很好的声学系统。2.1Bathy2010P系统组成Bathy2010P系统由两部分构成：数据采集部分：Bathy2010P声纳处理系统；Bathy2010P系统服务器;LPT线性功率放大器;Bathy2010PLCD显示器；Bathy2010P架装键盘/鼠标;热敏打印设备。换

14、能器部分:一个或多个换能器组成的阵列，例如TR-1093.5kHz水声换能器。2.2Bathy2010P系统工作原理Bathy2010P系统工作原理，如图2O1）Bathy.2010PServerUnit上所装的Bathy2010P数据采集软件向COM1端口发出脉冲信号；2）脉冲信号首先通过“J5-SonarControl”到达Bathy2010PSonarUnit,在声纳单元中经过调制处理后通过“J2-LPTControT端口输出到LPF-2功放系统上的“J3-LPTControl”；3）最后在LPT-2kw功放上进行信号放大处理，通过LPT-2上的J5发到换能器上，在换能器完成电信号到声波

15、信号的转换，最终向水体发射声波脉冲信号；4）返回的声波脉冲信号由换能器接收，然后转换为模拟电子脉冲信号，按原来路径返I可到Bathy2010PSonarUnit；5）在Bathy2010PSonarUnit上完成模拟信号到数字信号的转换，最后通过Bathy2010PSonarUnit上的“J5-SonarCon-trol"发送到Bathy2010PServer上的COM2口；6）Bathy2010PServer.h的数据采集软件接收Com2口传图2Bathy2010P系统工作原理2.3 Bathy2010P系统指标作业水深1010000m；调频带宽2.5kHz6.5kHz；分辨率最高

16、8cm；地层穿透最大200m；航行速度18节;换能器波束宽-3dB31。，-6dB45。；功率放大器2kW。2.4 Bathy2010P系统软件Bathy2010P系统软件操作界面，如图3。图3Bathy2010P系统软件操作界面Bathy2010P系统软件操作界面左侧为状态区，右侧为数据区。数据区中不同的颜色代表不同的信号强度，黑色意味着层与层之间的声阻抗有-个强的变化（如较坚硬的珊瑚、砂石、石油管线等），白色则表示声阻抗有一个较小的变化（如较柔软的淤泥、细沙等）。2.5影响浅地层剖面仪的环境因素影响浅地层剖面仪的环境因素：地质条件、气水界面、噪声、船只摆动、海况等。3侧扫和浅剖的综合分析由

17、于仪器本身功能的局限，同时为了对各项检测成果进行相互检核,在进行数据处理时需要时要将侧扫、浅剖数据进行综合分析，从而最终确定管线的海底状态°利用侧扫声纳进行扫测时获得海底、水体的目标和地形等图像.通过图像判读确定目标的性质、大小、范围和地形的变化c而利用浅地层剖面仪可以确定油管的状态和各种状态的程度。综合利用两种仪器进行测依，可有效的增强不同观测数据的互补性并提高工程质量。侧扫、浅剖测线布设合理，施测过程科学，定位准确，各类图像清晰。费考文献|李-保.张k芬.浅地层剖而仪在海洋工程中的应用J.I程地球物理学报,2007,4(1)：4-9.2 王化仁，田春和浅地层剖面仪在管线铺设路由调

18、查中的应用J.水道港口,2007,28(2):133-135.3 周兴华，晏小俊.史永忠.侧扫声纳和浅地层剖面仪在杭州湾文章编号：1671-1041(2009)03-0053-02海底管线检测中的应用IJ】.海洋测绘,2007.27(4)=64-67.4YuHongjun.StudyonthedisintegrationofintegratedmarineintheChinashelfregionJ.ScienliaG«ologi2caSinica,1995(Sup)：267273.5J陈国洋.贾学天，陈哲.工程物探方法在浅海域地质调查中的应用J1.江苏地质,2004,28(3):1

19、45-148.6 徐文君，於文辉，卞爱地震资料多次波处理J.T程地球物理学报,2005,2(6)：417421.7 王润田.海底声学探测勺底质识别技术的新进展J.声学技术,2002,21(1)：96-98.8序杰枣，王绍智，兰志光.浅地层制面记录地质解释的若干问题J.海洋测绘,1996.(2):17-24.【9刘金俊，齐国钧.极浅海水区浅地层剖面浅层失真及校正J海洋地质与第四纪地质,1996,16(1):111-116.作者简介：踱卓(1980)，男，硕士研究生，研究方向：智能电器研究与应用；马云龙，男，学士，助理工程师；刘勇，男，硕士，项目工程师；李晓竹，男，教授。收箱日期：2008-12-

20、10(8623)数据融合方法在物理实验数据处理中的应用范仕强，裴丽丽(唐山工业职业技术学院，唐山063020)-+0-11a(l)JI.0土11J皿)摘要：介绍基于算术平均值与分批估计的敷据融合方法及其在物理实验故据处理中的应用，用*合值代替算术平均值，从而更有效利用测结果，降低误菱。关键词：算术平均值；分批估计；故据融合；败合值中图分类号：TP3I!文献标识码:BApplicationoffusionmethodinprocessingphysicsexperimentaldataFANShi-qiang,PEILi-U(TangshanIndustrialVocation-TechnicaCollege,Tangshan063020,China)Abstract:Amethodbasedonthearithmeticalaverageandestimateinbatchisintroducedandappliedinprocessingphysicsexperimentaldata.Arithmeticalaveragei