水下软体机器人柔性驱动方式及其仿生运动机理研究进展

 随着水下作业要求的增加以及软体机器人技术的发展,水下软体机器人的研究成为水下机器人的一个前沿方向。用人工肌肉实现驱动控制并能实现仿生运动的水下软体机器人成为相关领域的研究热点。本文介绍现有水下软体机器人中7类人工肌肉驱动方式,再根据水下软体机器人推进形式,按5种仿生运动形式介绍了现有的水下软体机器人,最后展望了水下软体机器人未来在水下勘探的应用前景。     

淡水湖泊遥感水深测量

水深是个重要的水文要素,水深测量对于水利、航运、近海工程等具有重要作用。利用遥感手段测量水深,可以发挥遥感"快速、大范围、准同步、高分辨率获取水下地形信息"的特长,对于江湖海岸地形演变分析、水利工程土方计算、航道开挖、监测与疏浚、滩涂围垦与开发领域,水深遥感也发挥着重要作用。遥感技术由于能够快速、宏观的获得研究区域的数据,已成为湖泊环境动态变化监测的重要技术手段。     

水下金刚石绳锯机监测系统设计

为掌握金刚石绳锯机在水下切削作业时的工作状态,并能及时对作业参数进行调整,设计了一种水下金刚石绳锯机监测系统。分析了绳锯机切削作业时的切削参数,选取切削速度、进给速度、张紧力、串珠绳位置和液压系统进行监测。硬件采用基于ARM7TDMI-S核心的处理器LPC2214,配合监测传感器、存储器、RS232通讯和LCD显示器组成硬件系统。分析了监测系统软件设计思路,对数据显示和数据处理进行模块化设计。经过测试,显示器可以实时显示绳锯机的主要作业参数。该设计实现了水下金刚石绳锯机作业参数的可靠监测,对提高绳锯机的水下切削效率有重要意义。     

浅谈核磁共振录井技术

在物理学、化学、生物学以及医学领域,核磁共振已成为一种非常有用的工具.在石油天然气勘探开发中,核磁共振分析获得岩石重要参数,为油田储量计算和产能评价等提供依据.钻井现场,它特殊的测量分析手段帮助地质家快速现场决策.     

基于海洋动物载体的传感器监测技术现状及发展方向

海洋水下监测技术是建立海洋环境立体实时监测系统的重要组成部分,是各国海洋科学和海洋军事领域的研究热点。本文综述了海洋动物作为海洋传感器载体在海洋监测中的应用,以及海洋生物标签技术与海洋监测传感器技术的发展过程,对基于海洋动物的水下移动监测平台及其未来在海洋环境、海洋资源和海洋军事领域的潜在应用价值进行了展望,指出构建我国海洋动物传感器技术体系的关键问题在于新型传感器的研制及其在海洋动物中的应用研究。     

水资源污染源与控制途径研究

以水资源污染问题为主的水资源问题是制约我国当前经济与社会发展的重要因素,水资源的污染问题也成为了与水资源短缺等危机共同被广泛关注的社会问题之一。对水资源污染源做出认识与分析,对治理水资源污染以及水资源保护工作都具有重要的指导意义。本文对人为水资源污染源进行了分析,并对当前水资源中的主要污染物类型做出分析,同时对水资源污染控制途径进行了研究。     

“第9届中国国际地球电磁学讨论会”征文

电磁探测技术作为地球物理学及应用技术的重要勘探手段,已在地球动力学、地球深部探测、火山地震电磁学、地震监测与预报、石油勘探、水资源勘探、矿产普查、煤田勘探、海洋资源勘探、城市建设规划和地质灾害防治等领域广泛应用,     

大数据技术在油气地质勘探中的应用分析

大数据技术已逐渐渗透进社会生产生活的各行各业中。石油地质行业虽然是传统行业,但涉及学科和领域众多,在长期的勘探实践中积累的各方面数据和信息量非常庞大。随着油气勘探理论和技术水平的提高,油气勘探工作正逐渐向大数据化迈进。目前我国石油消耗量已位居全球前列,但我国自身石油资源量却因快速消耗而逐渐减少,勘探难度不断提高加大。如何精准快速地在众多数据中快速高效地提取有用信息,成为提高勘探成功率的关键。将大数据技术和油气勘探过程相结合,必将为油气勘探行业的快速发展提供重要支撑。该文针对油气勘探工作的特点,对目前大数据技术在该行业中的应用现状进行分析,并对其存在问题和相应的对策进行初步探讨。     

基于参数自整定PID的水下滑翔机航向控制方法

水下滑翔机航向控制的精度对海洋目标观探测具有重要意义。现有的水下滑翔机航向控制技术以比例积分微分（proportional-integral-derivative,PID）为主。为保证水下滑翔机按照预期轨迹运动,PID控制器参数需要反复设定和调整,很难达到快速准确的控制效果。针对该问题,提出了一种基于径向基函数（radial basis function,RBF）神经网络的参数自整定PID航向控制方法。首先建立水下滑翔机水平面内运动模型,然后构建了RBF神经网络结构,并通过梯度下降法给出了神经网络参数以及PID参数的迭代公式。仿真结果表明,该方法相较于常规PID控制方法能在较短的时间内收敛,控制系统精度较高,同时控制器参数能够快速自整定。为今后的水下滑翔机航向控制器提供了设计参考。     

低渗透油气资源研究专利态势分析

在未来几十年,油气仍将是人类的主力能源。随着世界和我国油气工业的发展,那些规模大、储量大、资源丰度高、易勘探、好开采的中、高渗透油气资源在整个剩余油气资源总量中所占的比重越来越小,以前不被重视的低渗透油气资源逐渐成为油气勘探开发的重点,低渗透油气资源研究的重要性日益凸显。专利能够很好地反映某个领域科学和技术的发展情况,是开展相关领域技术发展态势分析的重要工具。选用德温特创新专利索引（DII）为主要数据源,以汤森数据分析师（TDA）为主要分析工具,对1968年以来的低渗透油气资源勘探开发国际专利进行了分析,探讨了该领域技术的未来发展趋势。从1971年开始出现低渗透油气资源研发专利,此后专利数量逐渐增加,特别是近20年以来快速增加,反映了国际低渗透油气资源研发呈现快速发展的趋势;专利技术领域主要集中在低渗透油气层的识别和改造技术、钻采工艺技术等方面,反映这些领域是技术研发的热点和重点;美国、加拿大、俄罗斯等国家是国际低渗透油气资源研发专利的主要拥有国,反映了低渗透油气资源大国同时也是技术大国;专利技术主要为大油气田公司所拥有,反映企业是低渗透油气资源研发的主体;近年来我国在低渗透油气资源研发方面有较快发展,但与技术领先国家仍有一定差距。     

水下爆破震动有害效应对周边影响的防治

为了消除水下爆破震动对周边建筑物的有害效应,通过对大连大窑湾港集装箱码头水下爆破震动实施全方位连续跟踪监测,并对现场采集的数据和震速、震频、位移图的调查分析,提出了消除水下爆破震动对周边影响的措施.实践表明:通过确定安全判据、优化爆破参数、绘制曲线图及合理选择回归系数等措施,可以消除水下爆破震动有害效应.该结果对我国迅速发展的漫长海岸线上的水工工程具有重要的应用价值和实践意义.     

自主潜航器海洋环境监测发展及运用

 自主潜航器（AUV）能对水下环境进行动态监测,是一种新型海洋环境监测平台。AUV用于海洋环境监测的有效载荷主要是为满足水下探测、测量和通信而配置的水声、电子和光学等设备。按功能任务划分,AUV的海洋环境监测载荷通常包括海洋探测设备、测量设备和通信设备等。介绍了国内外AUV装备研发情况及其海洋环境监测设备,梳理了AUV海洋环境监测运用现状,探讨了AUV海洋环境监测运用发展的方向。     

基于深度学习的水下生物目标检测方法综述

水下生物目标识别对水产养殖、濒危生物保护、生态环境监测具有重要意义。综合分析了当前各种深度学习方法在水下生物目标检测中的应用情况。首先介绍了常用的水下生物目标检测数据集；然后，按照两阶段和单阶段对当前常用目标检测方法进行分类、分析和总结，详细阐述了各类检测方法的实际应用状况，并重点对上述各类检测方法优化策略的优势与不足进行了分析和总结；最后，对基于深度学习的水下生物目标检测提出今后的研究重点，为该领域的研究人员提供了资料性的参考依据。     

水文要素在桥墩基础防护监测方案中的应用

必要和充分的水文要素监测,对于桥墩基础水下施工的进度及质量控制具有非常重要的意义。以广东九江大桥为例,通过先进的水文监测手段,对桥墩附近水下地形开展地貌及地质状况的监测,同时结合水位、流速变化等水文要素的综合分析研究,为桥墩基础冲刷防护监测的确定和调整提供技术依据。     

天祝县水资源开发利用现状及存在问题分析研究

通过收集整理相关文献资料,在前人的基础上,以2011年为现状年,对天祝县水资源数量和开发利用情况进行分析统计计算,为保障本县未来社会经济快速发展对水资源的需求,缓解水资源供求矛盾,维护河流健康,具有重要的借鉴和参考价值。     

海洋声图像——用于研究和监测

海洋声学是一个重要的研究领域，它为海底及其水下形态和过程的勘探提供了必不可少的工具。本书收录了来自22个国家的120名海洋专家提供的400幅声图像，展现了一个应用于海洋声图像的全面概要。本书综合了地球物理学的多个研究领域，包括海滨工业及经济活动、全国监视以及海洋和大陆架的保护等。本书在展示由图像揭示的复杂关联的同时，还配有简明的文字解释，将复杂的结果浓缩为精华的信息，以便让不同领域的专家都能够清晰地理解。这本地图集跨学科地阐释了水下声学及其详细描绘水下世界的卓越能力。     

我国水资源安全研究进展

水资源是人类赖以生存和发展的自然资源,是生态环境的控制性因素之一,同时又是一种重要的战略性经济资源,正日益制约着我国经济快速、健康、持续性发展.我国水资源短缺,水旱灾害频繁,水体污染严重.因此,水资源安全形势极为严峻,已对我国粮食安全、生态安全、经济安全、社会安全等产生严重影响.主要从水资源安全的内涵、水资源安全的度量、水资源安全评价和水资源安全对策等方面,综述了国内水资源安全研究进展,在此基础上探讨了水资源安全研究中存在的不足,并对今后的研究进行了展望.     

水下测试树国内外研究现状与国产化思考

水下测试树是深水测试过程中风险控制的关键性设备,在特殊海况时具有快速断开测试管柱、封堵井下管柱内高压油气以达到保护测试仪器和人员安全以及避免海洋环境污染的作用。通过大量文献资料收集和现场调研,分析了水下测试树的国内外研究现状,详细介绍了国外水下测试树的功能、结构特点、应用情况及国内水下测试树的发展与应用情况。对比分析表明：国外水下测试树现有产品功能强大、性能可靠、适用于不同海洋工况,且不同公司的产品在结构和功能上各具特点。同时,针对国内水下测试树的应用现状,提出了水下测试树国产化的研究思路以及研究开发过程中可能出现的问题,对促进我国海洋石油水下装备自主研发与制造具有重要意义。     

我国水资源领域科技创新取得阶段性成果

随着经济社会的快速发展,我国水资源短缺的问题进一步凸显,这严重制约了国民经济的持续健康增长。为此国家颁布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》,从顶层设计的战略高度强化了对水资源领域的研究,围绕"水资源优化配置与综合开发技术"、"关键节水技术"、"海水淡化技术"和"海洋资源开发利用技术"四个优先主题,部署了一批前瞻性的科技项目。自规划实施七年来,我国水资源领域的科技工作,总体进展顺利,各优先主题落实情况良好,取得了一批阶段性成果,针对经济社会发展和环境变化对水资源领域提出的新需求、新挑战,经过进一步科学统筹与优化部署,加强了水资源领域的创新与发展能力。     

中国海洋深水油气工程技术与装备创新需求预见及风险分析

 着眼于中国南海油气工程技术与装备创新发展问题,通过专家咨询调研,梳理了深水油气工程技术与装备发展现状,并将其分成深水油气勘探技术与装备、深水油气田高效开发工程模式、深水钻完井关键技术与装备、深水油气生产与输送关键技术与装备4个领域,构建了相应的4级层次评价模型,运用德尔菲法和权值因子判断法对深水油气工程技术与装备进行了量化分析和重要性排序,并对相应的关键装备系统进行了风险分析。研究结果表明,在深水油气工程中比较重要的技术与装备内容包括：深水油气勘探技术、油气田开发先进井型技术、浮式钻井平台/钻井船总体结构设计制造技术、深水钻井隔水管安装与作业控制技术、水下井口系统设计制造技术及其安全高效安装技术、深水钻完井安全高效作业技术、浮式生产平台总体结构设计制造技术、水下采油树系统设计制造技术及其安全控制技术以及电液复合式控制系统设计制造技术等;深水油气工程装备组成复杂,海洋环境和作业工况恶劣,导致泥浆循环、深水钻井隔水管、水下井口与采油树、油气处理、水下管汇及水下生产控制等系统出现失效的风险较高,可通过优化设计控制降低装备失效概率。