給海底做_B超_！三峽上海院這項(xiàng)技術(shù)破解海上風(fēng)電_孤石難題_
5月14日，第五屆中央企業(yè)熠星創(chuàng)新創(chuàng)意大賽武漢站現(xiàn)場(chǎng)復(fù)選火熱進(jìn)行。三峽上海院自主研發(fā)的"F73-XMAC-1型73mm偶極子聲波遠(yuǎn)探測(cè)裝備"項(xiàng)目登臺(tái)路演，憑借"跨界應(yīng)用+國產(chǎn)化突破+高效適配"的核心創(chuàng)新價(jià)值，展示國內(nèi)首次將偶極子聲波技術(shù)從石油領(lǐng)域跨界應(yīng)用于海上風(fēng)電孤石探測(cè)的技術(shù)突破。
我國東南沿海海上風(fēng)電資源豐富，是國家"雙碳"戰(zhàn)略的重要戰(zhàn)場(chǎng)。然而，這片藍(lán)色沃土下卻隱藏著不少"隱形陷阱"——花崗巖球狀風(fēng)化形成的孤石、灰?guī)r區(qū)發(fā)育的溶洞等復(fù)雜地質(zhì)體廣泛分布。
這些直徑僅半米到數(shù)米的地質(zhì)"暗礁"，一旦在風(fēng)機(jī)鋼管樁施工中被"撞上"，極易導(dǎo)致樁體變形、施工癟樁等事故，不僅會(huì)造成數(shù)百萬元的設(shè)備損失，更可能引發(fā)工期延誤數(shù)月的連鎖反應(yīng)。傳統(tǒng)勘察技術(shù)如同"盲人摸象"，只能探測(cè)鉆孔周圍幾十厘米的范圍，存在嚴(yán)重的"一孔之見"局限性，難以全面掌握鉆孔旁側(cè)的地質(zhì)情況，成為制約海上風(fēng)電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心痛點(diǎn)。
面對(duì)這一行業(yè)難題，上海院科研團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，首次將原本用于石油勘探的偶極子聲波技術(shù)跨界應(yīng)用于海上風(fēng)電勘察領(lǐng)域，打造出這款專為淺地層復(fù)雜探測(cè)難題量身定制的"地質(zhì)B超"裝備。
F73-XMAC-1型偶極子聲波遠(yuǎn)探測(cè)系統(tǒng)由井下儀器、地面采集、電動(dòng)絞車三大硬件單元，以及自主開發(fā)的"大地聆音"數(shù)據(jù)解譯軟件構(gòu)成。其工作原理就像給海底做"超聲波檢查"：通過偶極子聲源向地層發(fā)射低頻聲波，聲波遇到孤石、溶洞等不同介質(zhì)的分界面時(shí)會(huì)發(fā)生反射，再由高靈敏度傳感器接收反射回波，最后通過先進(jìn)的算法處理，就能精準(zhǔn)繪制出鉆孔旁側(cè)30米范圍內(nèi)的地下地質(zhì)"畫像"。
與普通聲波測(cè)井相比，偶極子聲波技術(shù)有兩大"獨(dú)門絕技"：一是看得遠(yuǎn)，低頻聲波衰減慢，能將探測(cè)范圍從幾十厘米拓展到30米：二是辨得準(zhǔn)，偶極聲源具有方向性，就像給聲波"戴上了瞄準(zhǔn)鏡"，能夠精確判斷地質(zhì)體的方位和大小。
這款裝備不僅實(shí)現(xiàn)了技術(shù)原理的創(chuàng)新突破，更在國產(chǎn)化和性能指標(biāo)上交出了亮眼答卷：
核心部件100%國產(chǎn)化，徹底擺脫了對(duì)國外同類設(shè)備的依賴，成本較進(jìn)口產(chǎn)品降低50%以上；
探測(cè)精度行業(yè)領(lǐng)先，可精準(zhǔn)識(shí)別鉆孔旁側(cè)30米范圍內(nèi)、直徑≥0.5米的孤石和溶洞；
數(shù)據(jù)處理速度驚人，"大地聆音"軟件采用SRME濾波等優(yōu)化算法，單孔數(shù)據(jù)處理時(shí)間≤10秒，現(xiàn)場(chǎng)即可輸出結(jié)果；
識(shí)別準(zhǔn)確率高，有效過濾海浪、施工等環(huán)境干擾，大幅提升復(fù)雜海域的探測(cè)可靠性；
適配性強(qiáng)，采用小型化硬件集成設(shè)計(jì)，完美適配海上風(fēng)電勘察的"短、頻、快"作業(yè)需求。
截至目前，該項(xiàng)目已獲得發(fā)明專利1項(xiàng)，實(shí)用新型專利3項(xiàng)及軟件著作權(quán)1項(xiàng)，受理發(fā)明專利6項(xiàng)，形成了完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系。
好技術(shù)要用實(shí)戰(zhàn)說話。F73-XMAC-1型系統(tǒng)已在福建興化灣、平潭A區(qū)等多個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目中完成示范應(yīng)用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，累計(jì)減少30%的鉆孔數(shù)量，單項(xiàng)目節(jié)約勘察成本超20%，有效規(guī)避了施工癟樁等事故風(fēng)險(xiǎn)，大幅降低了工期延誤的可能性。
除了核心的海上風(fēng)電勘察場(chǎng)景，F(xiàn)73-XMAC-1型偶極子聲波遠(yuǎn)探測(cè)技術(shù)還可延伸應(yīng)用至水利水電、隧道交通、橋梁工程等多個(gè)領(lǐng)域，為各類工程的設(shè)計(jì)和施工提供精準(zhǔn)的地質(zhì)數(shù)據(jù)支撐。產(chǎn)業(yè)化推廣后，將形成從裝備制造到技術(shù)服務(wù)的完整產(chǎn)業(yè)鏈，為我國工程地質(zhì)勘察行業(yè)的技術(shù)升級(jí)注入新動(dòng)能。
下一步，上海院將繼續(xù)深耕地質(zhì)探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，為我國能源綠色低碳轉(zhuǎn)型和基礎(chǔ)設(shè)施安全建設(shè)貢獻(xiàn)更多智慧和力量。