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Uma solução hidrográfica rápida e revolucionária usada em levantamentos de canais

Uma solução hidrográfica rápida e revolucionária usada em levantamentos de canais

Uma solução hidrográfica rápida e revolucionária usada em levantamentos de canais
RESUMO
No mundo, existem muitos locais inacessíveis, perigosos ou inconvenientes que exigem levantamentos, como lagoas de rejeitos, canais estreitos, lagoas de águas ultrarasas e lagos de barreira, entre outros. No entanto, como realizar levantamentos de forma mais segura e rápida é sempre uma questão para o mundo moderno. USV, abreviação de Veículo de Superfície Não Tripulado, é uma plataforma revolucionária que pode transportar todos os tipos de sensores para levantamentos hidrográficos. Neste artigo, duas aplicações específicas do USV são compartilhadas e discutidas.
1. ANTECEDENTES E LEVANTAMENTO HIDROGRÁFICO MARINHO TRADICIONAL
A água é um elemento básico, mas extraordinário para todas as criaturas da Terra. Para os humanos, ela alimenta e sustenta a civilização. Em todas as grandes civilizações antigas e históricas, você encontrará pelo menos um rio importante que abastece a terra e dá suporte à sociedade. Atualmente, mais de 95% das residências humanas (cidades, vilas e aldeias) são estabelecidas por rios, riachos e poços. Com a revolução industrial emergindo do século I ao século IV, a interação entre humanos e água se intensifica; mais pontes estão cruzando o rio; mais portos e ancoradouros estão em construção para fins econômicos e sociais.

Enquanto isso, novas tecnologias de levantamento hidrográfico utilizadas na engenharia civil, como ecobatímetro multifeixe, sonar de varredura lateral, perfilador de subfundo e até mesmo LiDAR para fins topográficos e hidrográficos, contribuem muito para o trabalho de autoridades públicas e setores privados em todo o mundo.

No entanto, muitos departamentos administrativos e autoridades de água e trânsito estão enfrentando grandes desafios ao projetar ou implementar o design da cidade, pois a urbanização e a renovação urbana estão acontecendo em alta velocidade.

Antigamente, quando os topógrafos iam avaliar a profundidade da água, a primeira coisa que tinham que fazer era encontrar e alugar barcos ou navios localmente, o que era sempre caro. Em seguida, o pesado ecobatímetro e outros acessórios eram colocados no barco, encontrando uma posição adequada para montar o transdutor, o que exigiria menos interferência das ondas da água e das hélices do motor. Além disso, os topógrafos tinham que se preocupar com a profundidade real, pois a água poderia ser muito rasa para o barco flutuar. Em caso de encalhe, alguns topógrafos podiam tentar alugar uma jangada de bambu ou uma pequena sampana (barco pequeno e leve), que podem funcionar perfeitamente em águas rasas, mas carecem de instalações para proteger a vida da equipe e são fáceis de virar pelas ondas criadas pelo grande navio ou torrentes. Em algumas ocasiões, os topógrafos precisavam avaliar os lagos de barreira após o terremoto, a água poluída ou até mesmo monitorar o nível da água das lagoas de rejeitos.

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Soluções mais flexíveis são necessárias ao realizar o levantamento topográfico de lagos em ilhas onde não é possível transportar facilmente um barco. Requisitos semelhantes também são exigidos pelas tarefas de levantamento topográfico em riachos, que podem conter bancos de areia rasos e represas do curso superior ao curso inferior. Portanto, nessas frases, os topógrafos enfrentam os desafios de segurança, precisão e eficiência.

Aqui neste artigo, alguns projetos da China são fornecidos como exemplos de soluções para referência.

2. LEVANTAMENTO DE CANAIS DE TRÁFEGO PESADO
2.1 Histórico do projeto
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O Delta do Rio das Pérolas, interligado à rede hídrica e à riqueza de seus produtos, tornou-se um dos mais importantes motores econômicos e áreas industriais da China desde 1979. Mais de 30% de produtos "made in China" são produzidos ou montados lá e exportados para todo o mundo. A rede hídrica e centenas de portos desempenham um papel muito importante na exportação de mercadorias e na importação de matérias-primas. Havia um plano para construir mais dutos para eletricidade, gás e água municipal em alguns canais. Antes de instalar os dutos, o construtor deve inspecionar os canais para obter a situação mais recente do leito d'água. Um dos principais canais que os dutos atravessarão é chamado de "Canal Portão Modao". Com 89,5 km de extensão, mais de 30 portos e milhares de fábricas, um volume de carga de 45 milhões e 70.000 embarcações, este canal de nível de embarcações de 3.000 toneladas transporta mais de 800 embarcações diariamente. Dessa forma, seria muito difícil para a segurança dos agrimensores, pois eles teriam que atravessar o rio de barco ou navio para fazer o levantamento transversal e não há semáforo no canal para controlar o tráfego pesado.

Objetivos da tarefa:
- Concluir um levantamento hidrográfico com precisão de 20 cm
-5 canais por onde passarão os gasodutos
Desafios:
- O levantamento transversal é fácil de diminuir a velocidade do tráfego pesado e até mesmo causar acidentes
-Impossível fazer o levantamento da área rasa
- Alto custo para pesquisa periódica de canais
Sistema USV 2.2, uma solução ideal para o projeto
2.2.1 USV iBoat BM1

O Veículo de Superfície Não Tripulado, também conhecido como USV, é uma solução ideal para os topógrafos concluírem o trabalho no prazo, sem ameaças à sua segurança.

Este USV, denominado iBoat BM1, pode operar por mais de 12 horas ininterruptas. Com a função de piloto automático, que proporciona um levantamento preciso, o intervalo entre cada faixa de levantamento pode ser implementado com precisão (com um deslocamento de 10 cm). Além disso, o barco pode ser facilmente reativado automaticamente quando o sinal for perdido ou a bateria for insuficiente para o trabalho seguinte, de acordo com os vários pontos de referência predefinidos. A transmissão de dados da câmera em tempo real pode ajudar os agrimensores que estão na margem a monitorar o barco continuamente.

Este sistema avançado e autônomo consiste no corpo da embarcação, no módulo de ecosondagem de alta precisão e no módulo de posicionamento. Inclui, claro, o sistema de comunicação de dados e o sistema de controle.

2.2.2 Planejamento do Projeto

Em primeiro lugar, projetamos as faixas de levantamento com base em imagens de satélite online do Google no software piloto do USV. O intervalo e o comprimento de cada faixa transversal podem ser facilmente implementados. O Veículo de Superfície Não Tripulado, também conhecido como USV, é uma solução ideal para que os agrimensores concluam o trabalho no prazo, sem comprometer sua segurança.

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2.2.3 Piloto automático e controle manual

Quando o USV começa a operar, ele navega automaticamente ou manualmente, e os usuários podem alternar o modo de operação em tempo real. Nesta tarefa de levantamento, o USV desviou-se facilmente para evitar navios pesados assim que o controlador enviou o comando de interceptação para o modo manual. A flexibilidade e o desempenho rápido garantem a segurança e a eficiência do barco leve, oferecendo um trabalho de menor risco do que o levantamento humano.

2.2.4 Transmissão de dados de levantamento em tempo real

Os dados serão transmitidos do barco para o software do laptop, onde o usuário pode monitorar facilmente a posição, o rumo, a profundidade e controlar a configuração dos parâmetros do sistema de sondagem na área segura da margem.

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2.2.5 Resultado da Pesquisa
Os dados serão transmitidos do barco para o software do laptop, onde o usuário pode monitorar facilmente a posição, o rumo, a profundidade e controlar a configuração dos parâmetros do sistema de sondagem na área segura da margem.
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2.2.6 Implantação e embarque de barcos
Os dados serão transmitidos do barco para o software do laptop, onde o usuário pode monitorar facilmente a posição, o rumo, a profundidade e controlar a configuração dos parâmetros do sistema de sondagem na área segura da margem.
3. RIO LONGO ONDE O TEMPO E AS ÁGUAS RASAS IMPORTAVAM
Mesmo sem profundidade suficiente para transportar grandes navios, o Rio Hun, conhecido como "Rio Mãe", continua sendo importante para a cidade de Shenyang, capital da província de Liaoning, devido à sua vital fonte de água municipal, circundando a cidade como um cinturão e tornando-a verde com parques artificiais à beira-mar. Anual e mensalmente, a Autoridade de Recursos Hídricos da cidade de Shenyang precisa monitorar as condições hidrográficas sazonais para fins de segurança civil, manutenção da orla e estudos de desenvolvimento sustentável. No entanto, isso não pode ser implementado por meio de levantamentos hidrográficos tradicionais, pois existem várias barragens e muitos bancos de areia escondidos da nascente do rio (um grande reservatório) até a área a jusante — a cidade de Shenyang —, o que pode causar muitos problemas para a organização, o transporte e a segurança dos barcos. Portanto, a USV tornou-se a solução ideal para o levantamento.
Requisito da tarefa:
Para finalizar um levantamento hidrográfico com intervalo de seção de 20 m
O comprimento total da parte de levantamento do rio é de 80 km, portanto a faixa de levantamento pode ter até 1.000 km
Para terminar o projeto o mais rápido possível dentro de um mês
Com a ajuda do USV iBoat BM1, o trabalho foi concluído em 14 dias, o que representa uma melhoria drástica em comparação ao método tradicional.
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4. CONCLUSÃO
O Veículo de Superfície Não Tripulado é uma plataforma inteligente que pode ajudar as pessoas a concluir projetos com segurança e rapidez, amplamente utilizada em rios, canais movimentados, águas rasas, lagos e reservatórios devido ao seu design de carroceria leve e resistente e aos seus sistemas autônomos.
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