海底檢測技術在過去的數年有了長足的進步,但海底作業效率和成本一直是行業關注的重點之一,再加上海底基礎設施數量的猛增,對海底資產普查的方法需要不斷創新,解決方案既要改善成本效率,還要保證數據質量,并且能夠引領未來的技術平臺。
為此,我們開發了C19型快速ROV--海底快搜獵頭鯊,其檢測效率可以達到傳統ROV的2倍,也兼顧AUV的很多優點,還毋需拿上拿下來回充電+后處理,不容易丟,是當前中淺海最理想的的海底快搜模式,一個航次,省下的船費就很令人心動。

就海洋作業而言,降本增效是必要的前置條件,為此我們開發了這款兼顧ROV和AUV優點的復合產品。C19型快速ROV幾乎可以搭載大部分的聲學設備,各種聲吶傳感器,還可以搭載高清攝像頭、靜態照相機,包括管纜搜索器,監控數據實時傳送、在線處理,發現疑點可以立即停船,被動拖航和主動搜索立即轉換,是水下比較理想的海洋儀器平臺,它在水聲儀器和海底檢測之間搭起一個很好的橋梁,提高了海底檢測、搜索的效率。
C19型快速ROV可對海底的狀況進行實時收集、處理和視像化,并為搜索、測量、物探和地質工作提供快速服務,尤其適合海上油氣、風電等的海底管纜維護檢測,甚至是海底軍事搜索。能夠長時間的進行高效水下作業,臍帶控制水下ROV有效運行。流線型的動力外形有效降低了水流阻力,被動拖曳和主動搜索兩種模式即時轉換,被動拖曳時在5節水流下也具備良好的水下深度、姿態、航向控制能力。

海底管道是海上油氣田的重要組成部分,由于長期在海洋復雜環境下工作,易受漁業活動、地質災害等各種復雜因素影響,出現懸空、平面位移、管體損傷等情況,因此準確探明海底管道的狀態和位置,可用來預防和排除海底管道的安全隱患。
傳統的水下管道檢測方法是使用DP2支持船和工作級ROV,通過拖曳式側掃聲吶或淺剖,用ROV定點檢查的工作模式。由于ROV框架式的方外形阻力很大,水下速度只能在1.5節以下,并且在強海流條件下容易受到干擾,調查活動完后造成的船舶和人員耗費巨大。深海采用自主水下航行器AUV近底檢測已經很成熟,但價值不菲且容易丟失,功能也不如ROV可靠。另外,一般較小的自主水下航行器不適宜安裝大型傳感器,如管道跟蹤器對導航精度有很高的要求,仍然離不開母船支持,并且需要來回充電和讀取數據,進行后處理,發現問題再回到疑點處采用ROV復查。
采用快速ROV可以以5節的速度進行拖航檢查,并且能適應6節航速度進行聲學數據傳輸,可以適應最高6級的惡劣海況,作業窗口期大為延長。

二、作業方法
采用側掃、淺剖和傳統ROV攝像,ROV在清水區搭載高分辨率攝像機和超高解析度靜態照相機,在渾水區采用三維成像聲吶。配備UHD超高解析度靜態照相機、4K高分辨率攝像機和水下三維前視聲吶,能提供更好的管道勘察的數據,形成更快速得數字圖像,見下圖所示。

快速ROV巡檢效果圖
作業流程通常是先使用側掃聲吶和淺地層剖面儀采用大量程低分辨率對路由區進行“普掃”,發現疑似點再采用小量程高分辨率進行“精掃”,然后降低高度進行探測,甚至從兩側沿著海底慢慢抵近觀察,獲得靜態清晰資料,通過對比管道位置變化,判斷管道可能存在的問題和具體位置。如果管道沒有裸露,具備一定埋深,可以配裝TSS440貼底爬行進行檢測。采用TSS440同樣可以探明其它埋入泥沙的金屬或者導電物體。
C19型快速ROV幾乎可以搭載所有形式的調查傳感器,以較快速度進行測量,更具備優勢的是在線實時顯示功能,發現問題可隨時切換成局部多角度精細檢查,完成后也可隨時切換成路徑普掃。搭載TSS440的C19型快速ROV見下圖所示。

搭載TSS440的正視圖

搭載TSS440的側視圖

搭載TSS440的C19型快速ROV的腹部特寫
三、主要技術特點
C19型快速ROV是專門為中淺海、渾濁、激流水域設計的一種快速巡檢海底管纜的水下機器人,為了提升水下檢查速度,C19型快速ROV在設計上做了以下技術改正:
⑴快速ROV兼顧普通ROV和AUV兩者特點,AUV的外形,ROV的操控,效率大為提高。
⑵具備快檢和細查兩項功能,一個航次既可查清問題,節約工期和出海費用。
⑶減少海水阻力,C19型快速ROV將外形設計成飛機一樣流暢的水動力布局,推進器進水通道布局合理。管道聲學測量工作設計時速5節,可以適應最高6級惡劣海況,為普通ROV或者AUV檢查速度的2~3倍。
⑷采用碳纖維外殼,輕而堅固,便于上下船吊放作業。
⑸實時在線檢查提供海底檢查數據,遙測數據通過光纖同步傳輸至水面監控站。發現問題可以及時停車投入定點詳細檢查,細查結束又可馬上恢復快檢。
⑹光纖傳輸,信息和數據的傳遞和交換帶寬大,采集的資料質量高。
⑺為了有效控制水下高度的穩定,采用核潛艇的上圍殼設計,布置可調水平翼和方向舵,隨時根據海底測距聲吶數值調整水平翼和方向舵角度,像飛機一樣在海中流暢穿行。主動搜索和被動拖曳時方向舵可以360°適應轉向。
⑻前段設彈性防撞導流罩,減少阻力,防止不小心撞壞。
⑼底面下開設不同部位的孔槽,方便安置不同功能傳感器。同時安裝多個傳感器,一個航次解決很多問題。
⑽配備10個大推力螺旋槳。其中 4個水平矢量布置,負責前后、左右等水平方向任一角度平動,還可左右轉彎;另外4個垂直布局,負責上下升降移動,還可調整本體爬升俯仰姿態,水中定點詳細探查時具備穩定懸停能力。后置兩個加強前行推力。
⑾復雜的多推進器設計,在軟件的輔助下,可有效克服海流對拖體造成的偏航影響。
⑿設計成飛機起落架外形的海底爬行履帶,可以在背部4個垂直推進器的作用下形成抓地力,依靠履帶附著海床上抵近觀察,形成穩定清晰的錄像畫面。一些受破壞的海域可能存在強水流。本機還可以在4個水平矢量推進器和尾端2個加強推進器的綜合作用下,抵御強水流。
⒀重心和浮心布局合理,適應水下高速穩定航行。
⒁采用控制軟件,可以原地轉彎和左右移動,并可精準控制離地高度,能修正航向對準測線,大量節省了轉彎和對準測線時間,測量精度高。
⒂三維圖像模型還可以使用戶更好地了解管道及其附屬結構與海床的關系,給施工修復帶來極大方便。
⒃可以搭載更多的傳感器。包括以往的傳感器(MBES,SSS,HD攝像機,管道跟蹤器)和新傳感器(UHD靜態攝像機,激光標尺,三維激光成像儀,超高清攝像機)等。
⒄動力充足,可滿足復雜的探測設備和較大的作業供電。
抵近觀察,拍攝三面同步高清影像效果(圖片來自于網絡)
四、設備組成結構
1
產品配置
⑴水深耐壓等級:500米;
⑵推進器數量10個,水平4個,垂直4個,后尾加強2個;
⑶海底爬行履帶2條;
⑷拖纜長度:標配1000米(可根據要求加長至2000米);
⑸搭載能力:(空氣中凈重)60Kg;
⑹總功率:220/380V 20KW;
⑺體積尺寸(mm):2580×960×730(長×寬×高)(高度不含天線);
⑻前進推進力:100kgf;
⑼垂直推進力:60kgf
⑽空氣中重量:約350KG;
⑾配備前視主攝像頭:4路200萬實時無延遲高清低照度星光級彩色攝像頭;
海底檢測技術在過去的數年有了長足的進步,但海底作業效率和成本一直是行業關注的重點之一,再加上海底基礎設施數量的猛增,對海底資產普查的方法需要不斷創新,解決方案既要改善成本效率,還要保證數據質量,并且能夠引領未來的技術平臺。
為此,我們開發了C19型快速ROV--海底快搜獵頭鯊,其檢測效率可以達到傳統ROV的2倍,也兼顧AUV的很多優點,還毋需拿上拿下來回充電+后處理,不容易丟,是當前中淺海最理想的的海底快搜模式,一個航次,省下的船費就很令人心動。

就海洋作業而言,降本增效是必要的前置條件,為此我們開發了這款兼顧ROV和AUV優點的復合產品。C19型快速ROV幾乎可以搭載大部分的聲學設備,各種聲吶傳感器,還可以搭載高清攝像頭、靜態照相機,包括管纜搜索器,監控數據實時傳送、在線處理,發現疑點可以立即停船,被動拖航和主動搜索立即轉換,是水下比較理想的海洋儀器平臺,它在水聲儀器和海底檢測之間搭起一個很好的橋梁,提高了海底檢測、搜索的效率。
C19型快速ROV可對海底的狀況進行實時收集、處理和視像化,并為搜索、測量、物探和地質工作提供快速服務,尤其適合海上油氣、風電等的海底管纜維護檢測,甚至是海底軍事搜索。能夠長時間的進行高效水下作業,臍帶控制水下ROV有效運行。流線型的動力外形有效降低了水流阻力,被動拖曳和主動搜索兩種模式即時轉換,被動拖曳時在5節水流下也具備良好的水下深度、姿態、航向控制能力。

海底管道是海上油氣田的重要組成部分,由于長期在海洋復雜環境下工作,易受漁業活動、地質災害等各種復雜因素影響,出現懸空、平面位移、管體損傷等情況,因此準確探明海底管道的狀態和位置,可用來預防和排除海底管道的安全隱患。
傳統的水下管道檢測方法是使用DP2支持船和工作級ROV,通過拖曳式側掃聲吶或淺剖,用ROV定點檢查的工作模式。由于ROV框架式的方外形阻力很大,水下速度只能在1.5節以下,并且在強海流條件下容易受到干擾,調查活動完后造成的船舶和人員耗費巨大。深海采用自主水下航行器AUV近底檢測已經很成熟,但價值不菲且容易丟失,功能也不如ROV可靠。另外,一般較小的自主水下航行器不適宜安裝大型傳感器,如管道跟蹤器對導航精度有很高的要求,仍然離不開母船支持,并且需要來回充電和讀取數據,進行后處理,發現問題再回到疑點處采用ROV復查。
采用快速ROV可以以5節的速度進行拖航檢查,并且能適應6節航速度進行聲學數據傳輸,可以適應最高6級的惡劣海況,作業窗口期大為延長。

二、作業方法
采用側掃、淺剖和傳統ROV攝像,ROV在清水區搭載高分辨率攝像機和超高解析度靜態照相機,在渾水區采用三維成像聲吶。配備UHD超高解析度靜態照相機、4K高分辨率攝像機和水下三維前視聲吶,能提供更好的管道勘察的數據,形成更快速得數字圖像,見下圖所示。

快速ROV巡檢效果圖
作業流程通常是先使用側掃聲吶和淺地層剖面儀采用大量程低分辨率對路由區進行“普掃”,發現疑似點再采用小量程高分辨率進行“精掃”,然后降低高度進行探測,甚至從兩側沿著海底慢慢抵近觀察,獲得靜態清晰資料,通過對比管道位置變化,判斷管道可能存在的問題和具體位置。如果管道沒有裸露,具備一定埋深,可以配裝TSS440貼底爬行進行檢測。采用TSS440同樣可以探明其它埋入泥沙的金屬或者導電物體。
C19型快速ROV幾乎可以搭載所有形式的調查傳感器,以較快速度進行測量,更具備優勢的是在線實時顯示功能,發現問題可隨時切換成局部多角度精細檢查,完成后也可隨時切換成路徑普掃。搭載TSS440的C19型快速ROV見下圖所示。

搭載TSS440的正視圖

搭載TSS440的側視圖

搭載TSS440的C19型快速ROV的腹部特寫
三、主要技術特點
C19型快速ROV是專門為中淺海、渾濁、激流水域設計的一種快速巡檢海底管纜的水下機器人,為了提升水下檢查速度,C19型快速ROV在設計上做了以下技術改正:
⑴快速ROV兼顧普通ROV和AUV兩者特點,AUV的外形,ROV的操控,效率大為提高。
⑵具備快檢和細查兩項功能,一個航次既可查清問題,節約工期和出海費用。
⑶減少海水阻力,C19型快速ROV將外形設計成飛機一樣流暢的水動力布局,推進器進水通道布局合理。管道聲學測量工作設計時速5節,可以適應最高6級惡劣海況,為普通ROV或者AUV檢查速度的2~3倍。
⑷采用碳纖維外殼,輕而堅固,便于上下船吊放作業。
⑸實時在線檢查提供海底檢查數據,遙測數據通過光纖同步傳輸至水面監控站。發現問題可以及時停車投入定點詳細檢查,細查結束又可馬上恢復快檢。
⑹光纖傳輸,信息和數據的傳遞和交換帶寬大,采集的資料質量高。
⑺為了有效控制水下高度的穩定,采用核潛艇的上圍殼設計,布置可調水平翼和方向舵,隨時根據海底測距聲吶數值調整水平翼和方向舵角度,像飛機一樣在海中流暢穿行。主動搜索和被動拖曳時方向舵可以360°適應轉向。
⑻前段設彈性防撞導流罩,減少阻力,防止不小心撞壞。
⑼底面下開設不同部位的孔槽,方便安置不同功能傳感器。同時安裝多個傳感器,一個航次解決很多問題。
⑽配備10個大推力螺旋槳。其中 4個水平矢量布置,負責前后、左右等水平方向任一角度平動,還可左右轉彎;另外4個垂直布局,負責上下升降移動,還可調整本體爬升俯仰姿態,水中定點詳細探查時具備穩定懸停能力。后置兩個加強前行推力。
⑾復雜的多推進器設計,在軟件的輔助下,可有效克服海流對拖體造成的偏航影響。
⑿設計成飛機起落架外形的海底爬行履帶,可以在背部4個垂直推進器的作用下形成抓地力,依靠履帶附著海床上抵近觀察,形成穩定清晰的錄像畫面。一些受破壞的海域可能存在強水流。本機還可以在4個水平矢量推進器和尾端2個加強推進器的綜合作用下,抵御強水流。
⒀重心和浮心布局合理,適應水下高速穩定航行。
⒁采用控制軟件,可以原地轉彎和左右移動,并可精準控制離地高度,能修正航向對準測線,大量節省了轉彎和對準測線時間,測量精度高。
⒂三維圖像模型還可以使用戶更好地了解管道及其附屬結構與海床的關系,給施工修復帶來極大方便。
⒃可以搭載更多的傳感器。包括以往的傳感器(MBES,SSS,HD攝像機,管道跟蹤器)和新傳感器(UHD靜態攝像機,激光標尺,三維激光成像儀,超高清攝像機)等。
⒄動力充足,可滿足復雜的探測設備和較大的作業供電。
抵近觀察,拍攝三面同步高清影像效果(圖片來自于網絡)
四、設備組成結構
1
產品配置
⑴水深耐壓等級:500米;
⑵推進器數量10個,水平4個,垂直4個,后尾加強2個;
⑶海底爬行履帶2條;
⑷拖纜長度:標配1000米(可根據要求加長至2000米);
⑸搭載能力:(空氣中凈重)60Kg;
⑹總功率:220/380V 20KW;
⑺體積尺寸(mm):2580×960×730(長×寬×高)(高度不含天線);
⑻前進推進力:100kgf;
⑼垂直推進力:60kgf
⑽空氣中重量:約350KG;
⑾配備前視主攝像頭:4路200萬實時無延遲高清低照度星光級彩色攝像頭;