楊娟　蔣銳

【摘 要】在長(zhǎng)江三峽之中，白鶴梁題刻原址水下保護(hù)工程借助“無(wú)壓型容器”的原理加以構(gòu)建，即現(xiàn)如今世界上唯一的水下遺址類(lèi)博物館。本文就白鶴梁題刻原址水下保護(hù)工程予以了調(diào)研，目的在于為今后改良并健全水下照明與遙控監(jiān)測(cè)體系予以參照。

【關(guān)鍵詞】保護(hù)工程；白鶴梁題刻原址；水下

中圖分類(lèi)號(hào)： K854.3；TV52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）12-0214-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.12.100

0 前言

對(duì)白鶴梁題刻原址有關(guān)的水下維護(hù)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，其牽涉到了水下監(jiān)測(cè)照明設(shè)施、水下遙控監(jiān)測(cè)體系等構(gòu)建與運(yùn)用，加上潛水期間的安全性。雖然保護(hù)體之中的水下監(jiān)測(cè)拍攝體系、水下照明設(shè)備原本的裝配能夠在構(gòu)建時(shí)施行，然而，在三峽庫(kù)區(qū)之中蓄水結(jié)束后，全部水下設(shè)施體系有關(guān)的操作，均要經(jīng)由潛水者在保護(hù)體之中封閉的水下空間以施行，據(jù)此引起的水下安全性與技能需要調(diào)研及注重。

1 水下監(jiān)測(cè)照明體系

1.1 水下照明有關(guān)燈具的設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)規(guī)定：憑借潛水者在水下用電有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行初期LED型水下燈具在施行作業(yè)期間的電壓即24V式直流電。所有燈具總體的構(gòu)造要可以橫穿600mm的潛水艙孔洞；燈具借助水下封閉抗壓構(gòu)造，作業(yè)壓力即0.5MPa，實(shí)驗(yàn)壓力即0.8MPa；總體重量<20kg。

（2）981W式燈具：首代水下照明LED型燈具，即981W式，光源即美國(guó)Lumileds所出品的Luxeon1W白光型LED[1]。健全產(chǎn)品之中LED的功率即1W，發(fā)光成效即30lm/W。燈具經(jīng)由9大燈頭組成，單個(gè)燈頭之中裝配8個(gè)1W的LED，燈具囊括72個(gè)LED，功率即72W。依據(jù)30lm/W的光效加以測(cè)算，LED型燈具光通總量即2160lm。LED型燈具借助24V式直流電。燈頭之中8個(gè)LED依據(jù)4個(gè)1組，構(gòu)成兩大串聯(lián)組，經(jīng)由一大雙路型恒流源以驅(qū)使。燈體原料即鋁合金。

（3）1203W式泛光燈：現(xiàn)如今，3W白光型LED已經(jīng)健全。第二代水下LED型燈具，即1203W式泛光燈，即單一的燈頭。所有燈之中囊括了20個(gè)3W的白光LED型燈珠，色溫即6000-6500K，單一珠的光效>80lm/W，光通總量即120-160lm。第二代LED型燈具相應(yīng)的功率即60W，光通總量>3000lm。為了提升調(diào)光作用，對(duì)于第二代LED型燈具予以了改良。燈具之中加進(jìn)了單片機(jī)型控制器與PWM調(diào)節(jié)式恒流驅(qū)動(dòng)器等，具備調(diào)光及電源線通信技能，變成二線制可調(diào)節(jié)LED型燈具。

1.2 水下照明體系相應(yīng)的光源配備

白鶴梁題刻相應(yīng)的水下照明體系燈具分配順保護(hù)體長(zhǎng)軸朝向分為4行，行間與燈間間距即1.6m，燈具平均分散即旗狀。在題刻匯集的中部，予以加密分配。燈具總量即108盞，自電纜橋架予以懸吊及穩(wěn)固。燈具與題刻表層的間距即2.3-2.7m。

水下LED型照明體系依據(jù)其在題刻凸顯期間的功能，囊括了背景光源與成效光源。成效光源運(yùn)用光束匯集、朝向性大的二線制可調(diào)節(jié)LED型水下聚光燈，憑借較大的光亮、較少的光束在水下題刻表層產(chǎn)生側(cè)逆光。借助光影比照，凸顯出題刻內(nèi)容，提升顯現(xiàn)成效。LED型水下聚光燈相應(yīng)的功率即54W，燈具總量即20盞，依據(jù)關(guān)鍵題刻的總量與部位予以調(diào)節(jié)。在水下的2.5m，1.6m×1.6m面積之中，54W的LED型水下聚光燈相應(yīng)的照度即535Lx，最高照度即1298Lx。背景光源借助光照平均的LED型水下泛光燈，給白鶴梁題刻予以相應(yīng)面積的照度，且借助調(diào)節(jié)把環(huán)境光及成效光間的光比把控適宜，凸顯出成效光的優(yōu)勢(shì)[2]。1203式LED型泛光燈即背景光源，其總量、裝配部位、功率等均保持一致。在水下的2.5m，1.6m×1.6m面積之中，60W的LED型水下泛光燈相應(yīng)的照度即428Lx，最高照度即745Lx。

2 水下遙控監(jiān)測(cè)相應(yīng)的解決計(jì)劃

水下遙控監(jiān)測(cè)體系即白鶴梁題刻維護(hù)的關(guān)鍵水下設(shè)施，經(jīng)由28組水下攝像儀、主控制儀、實(shí)地控制柜、計(jì)算機(jī)瀏覽端口與視頻總體電纜等構(gòu)成，水下攝像儀即體系之中的核心設(shè)施。

白鶴梁題刻相應(yīng)的水下電視攝像監(jiān)測(cè)體系，借助頂端監(jiān)測(cè)及部分監(jiān)測(cè)加以融匯的設(shè)計(jì)計(jì)劃。頂端監(jiān)測(cè)體系經(jīng)由18組水下攝像儀依據(jù)矩形排放并裝配到白鶴梁景物上部，包裹保護(hù)體之中大多題刻，并與堤岸陳列處之中的把控、操控顯現(xiàn)體系加以聯(lián)結(jié)，能夠在大型屏幕顯現(xiàn)裝配之中加以投放，為游人鑒賞。部分監(jiān)測(cè)體系經(jīng)由10組水下攝像儀裝配到關(guān)鍵題刻的上部，各自包裹某一關(guān)鍵題刻，與鑒賞走廊之中的計(jì)算機(jī)遙控處組成面對(duì)面的單獨(dú)監(jiān)測(cè)體系，給鑒賞走廊之中的游人予以除了監(jiān)測(cè)窗以外的鑒賞渠道。

水下攝像儀即不銹鋼外觀與半球狀球罩構(gòu)造。選取能夠變焦且伴隨移動(dòng)云臺(tái)的CCD型穩(wěn)固圖片傳感儀，具備18倍的光學(xué)變焦、變倍、變大等作用。裝配的云臺(tái)可以引領(lǐng)攝像頭朝橫向與縱向加以移動(dòng)[3]。傳動(dòng)構(gòu)造、把控與攝像原件都裝配到透明且半球式球面罩之中，構(gòu)造適宜，具備抗壓、抗水等特性。借助RS-485型通信端口，能夠遠(yuǎn)端把控?cái)z像儀與云臺(tái)。

運(yùn)用到聯(lián)結(jié)水下攝像儀的水下視頻與電源電纜，借助下游側(cè)之中的穿艙件聯(lián)結(jié)至設(shè)施的管道之中。電纜穿艙件具備穿艙封閉及分線等作用。分線設(shè)定即1進(jìn)5出，單一輸出口聯(lián)結(jié)單一水下攝像儀。體系總體囊括了6套電纜穿艙件，最大能夠聯(lián)結(jié)30組水下攝像儀。

3 水下操作有關(guān)的安全問(wèn)題

白鶴梁題刻原址水下保護(hù)工程處在長(zhǎng)江的底部，在鑒賞走廊之中的上游側(cè)配備了設(shè)施艙及潛水艙，二者彼此聯(lián)結(jié)，組成“8”形艙構(gòu)造。潛水者要借助潛水艙才可以進(jìn)至保護(hù)體之中。所以，白鶴梁題刻有關(guān)的水下操作具備兩類(lèi)特點(diǎn)：保護(hù)體之中的操作環(huán)境即“密閉或是在制約空間之中加以潛水”；潛水艙的構(gòu)造與潛水鐘一致，能夠被當(dāng)作潛水鐘水下操作的方法。不一致即保護(hù)體之中潛水操作需要64m的長(zhǎng)度，高過(guò)普遍潛水鐘操作期間的臍帶長(zhǎng)度。所以，潛水操作具備其獨(dú)特性，要一同顧慮這兩類(lèi)狀況之中潛水操作的安全規(guī)定。

在水下項(xiàng)目技術(shù)之中，普遍的空氣潛水即借助最優(yōu)的潛水技術(shù)。運(yùn)用到白鶴梁題刻相應(yīng)的水下操作的潛水方法：管供輕裝型空氣潛水、自攜型水下呼吸器式空氣潛水，借助管供輕裝型空氣潛水的技術(shù)，能夠兼具題刻遺產(chǎn)維護(hù)與潛水操作的安全。管供輕裝型空氣潛水即經(jīng)由水面予以氧氣，自行攜帶緊急氣瓶依需供氣的潛水操作[4]。依據(jù)我國(guó)潛水安全規(guī)范，空氣潛水最高下沉深度即60m。在潛水下沉>24m，或是水下降壓耗時(shí)>20min，或是在水下無(wú)法安全降壓后，潛水實(shí)地要予以水面降壓艙與運(yùn)用到降壓的氧氣。運(yùn)用管供輕裝型空氣潛水，潛水者>5位。在施行操作期間，1位潛水者通過(guò)潛水艙進(jìn)至題刻保護(hù)體之中施行水下操作，1位潛水者留存到潛水艙之中以當(dāng)作維護(hù)、候命潛水者，能夠時(shí)時(shí)給操作潛水者予以輔助。

4 結(jié)束語(yǔ)

白鶴梁題刻水下博物館是全世界唯一的水下遺址類(lèi)博物館，其水下LED型照明體系、LED型水下燈具、CCD型水下遙控?cái)z像體系等，都即自己設(shè)計(jì)并運(yùn)作平穩(wěn)。近年來(lái)，我們對(duì)水下照明系統(tǒng)，水下攝像系統(tǒng)等設(shè)施設(shè)備進(jìn)行了更新?lián)Q代，光芯照明和不銹鋼射燈的使用大大的提升了白鶴梁題刻的展示和觀賞效果。白鶴梁題刻水下原址保護(hù)工程有關(guān)水下操作的踐行，給未來(lái)同類(lèi)水下文化遺產(chǎn)保護(hù)的展示與利用予以了經(jīng)驗(yàn)，還給水下照明及攝像技術(shù)的運(yùn)用開(kāi)拓了新興的范疇。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]卞為東.長(zhǎng)江下游鰻魚(yú)沙護(hù)灘堤工程水下軟基分層沉降監(jiān)測(cè)[J].水運(yùn)工程，2016，（11）：1-7.

[3]王祥，宋子龍.ROV水下探測(cè)系統(tǒng)在水利工程中的應(yīng)用初探[J].人民長(zhǎng)江，2016，（02）：101-105.

[4]邢江，曹華梁.一種水下激光照明圖像的預(yù)處理方法[J].科技廣場(chǎng)，2017，（07）：18-21.