大壩遠(yuǎn)程監(jiān)控

過去，水電大壩檢查操作起來十分困難且代價高昂。必須切斷水流或大幅降低流速后，潛水員才能進(jìn)入施工場所。水下環(huán)境黑暗，污物成堆，潛水員常常處于非常危險的境地?，F(xiàn)在，許多公司采用遙控水下機(jī)器人(ROV)對大壩進(jìn)行水下檢查。

加拿大多倫多安大略電力公司目前就利用ROV檢查其旗下幾座水電站的大壩及毗鄰建筑物。檢查所用的水下機(jī)器人為美國飛希斯(JW Fishers)公司生產(chǎn)的海獅ROV。該公司發(fā)言人M·奧斯塔諾斯基稱：在北安大略省斯墨基瀑布(Smokey Falls)電站，工作人員用海獅ROV來檢查尾水渠混凝土墩，尾水管連接段，檢測渠首混凝土，檢查泄水道護(hù)坦沖蝕情況。在亞當(dāng)貝克(Adam Beck)電站，渠首混凝土墩及渠首閘門的檢測也采用ROV。ROV非常適合這方面的工作，并已很快取得了成效。ROV的一個優(yōu)點是檢查時不必關(guān)閉水電機(jī)組，可以保證水電站運行效率。另外，ROV在下游攔污柵的水底檢查也非常安全。

加拿大北魁北克的桑特瑞西普肖(Centrale Shipshaw)電站也利用飛希斯公司生產(chǎn)的海獺ROV進(jìn)行大壩檢查。海獺ROV在檢查進(jìn)水口攔污柵方面表現(xiàn)良好。ROV通過小船潛入水下，下潛深度達(dá)88.4 m，可成功應(yīng)對進(jìn)水口附近危險水流。雖然大部分進(jìn)水口沒有污物，但有些進(jìn)水口仍會被堵塞，堵塞物包括木材、鼓狀物和其他材料。ROV檢查錄影帶連同書面報告會提交給管理人員。

委內(nèi)瑞拉加拉加斯海洋服務(wù)公司特里姆(Trime C.A.)公司用海獅ROV進(jìn)行壩面滲漏檢查。據(jù)公司發(fā)言人B·布魯赫稱，ROV在長305 m、深50 m的壩面進(jìn)行檢查并成功地以最短時間幫助潛水員捕捉到滲漏點，降低了工作的總成本。在華盛頓艾斯哈勃(Ice Harbor )壩，美國陸軍工程師兵團(tuán)一直利用海獅ROV來完成各種檢測項目以及監(jiān)測受建筑物影響的魚類種群。

1 DTG2ROV

Deep Trekker公司(DTG)也是一家利用ROV檢查水電站及大壩的公司。該公司最近為其ROV生產(chǎn)線引進(jìn)了一項新技術(shù)。在美國新奧爾良最近召開的國際水下干預(yù)大會上，公司展示了帶有激光照明標(biāo)定系統(tǒng)的微型水下機(jī)器人。其新型照明系統(tǒng)包括靜態(tài)照明和跟蹤照明，整個照明系統(tǒng)總通量為1 300流明。

董事長S·麥克唐納稱，公司提供的DTG2水下機(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊、易于攜帶、方便使用，且價廉物美。該機(jī)器適應(yīng)艱難環(huán)境且堅固耐用的特點非常適合惡劣環(huán)境作業(yè)。另外，其鑄鋁材質(zhì)非常經(jīng)久耐用。

該款水下機(jī)器人因其便于攜帶和使用方便而受到商業(yè)海洋專業(yè)人士的歡迎。DTG2帶有完全自供的板載電池，無需任何外部電源、機(jī)頂盒或其他裝置。DTG2ROV適合任何工作場所及船舶。

2 劍齒虎ROV

海眼劍齒虎是市場上出現(xiàn)的另一款ROV。這款水下機(jī)器人融合了雙鷹薩諾夫(薩博自治水下機(jī)器人)和薩博海眼兩種技術(shù)，從而形成一個擁有深潛、懸浮、長距離航行及六自由度控制系統(tǒng)的混合型水下機(jī)器人(AUV/ROV)。其機(jī)型分單體和雙體兩種，在執(zhí)行水底檢查和檢測、維護(hù)及維修(IRM)任務(wù)時均能顯示出體重輕、功能強(qiáng)的優(yōu)勢。該水下機(jī)器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適合海底設(shè)施的自主檢測、維修，隧道檢查及海上監(jiān)測。

這種AUV(自治式水下機(jī)器人)和ROV(遙控水下機(jī)器人)混合式深潛器具備六自由度運動平臺、360度靈敏操作、傳感器/輔助設(shè)備接口及超長航程等優(yōu)點。海底對接節(jié)點不僅可為機(jī)器人的遠(yuǎn)程電池充電，還可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

海眼劍齒虎有自治型、遙控型和手動型3種作業(yè)模式?？砂闯绦蜃灾魍瓿蓹z測、維護(hù)及修理任務(wù)。操作員可通過低帶寬通訊設(shè)備對機(jī)器人水下作業(yè)進(jìn)行干預(yù)和監(jiān)控。

3 雄峰ROV

建筑物對水生生境產(chǎn)生何種影響是水利工程需要考慮的一項重要內(nèi)容。拜爾索尼克斯(BioSonics,Inc)公司和海洋科學(xué)集團(tuán)(Oceanscience Group)最近推出了一款便攜式遙控生境繪圖考察船——1 800MX型Z形船。該船由海洋科學(xué)集團(tuán)的水文測量船和拜爾索尼克斯公司的MX測深儀結(jié)合而成。研究人員無需使用載人船只即可對水生植被及底棲生物進(jìn)行定量測量。

岸上數(shù)據(jù)采集計算機(jī)通過導(dǎo)航軟件實時顯示Z形船位置，并由船載GPS輔助引導(dǎo)船只按指定測線行進(jìn)。

拜爾索尼克斯公司同時期開發(fā)的視覺采集軟件6憑借完整的高清晰水柱回聲圖可為操作員提供即時水深數(shù)據(jù)和植被數(shù)據(jù)。遙感平臺通過以太網(wǎng)無線連接對所有測深裝置實施實時控制使數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量得到保證。據(jù)拜爾索尼克斯公司發(fā)言人E·曼迪介紹，這些遙感平臺可為用戶提供以前難以收集或收集成本很高的海底生境數(shù)據(jù)。針對難以進(jìn)入的淺水區(qū)測量， Z形船可在幾分鐘內(nèi)安裝好MX測深儀并經(jīng)由載人船只運載后順利投入使用。因此，MX測深儀是幫助用戶最大限度地提高儀器使用價值的又一款工具。

曼迪就MX測深儀遙感平臺控制的概念聯(lián)系了海洋科學(xué)集團(tuán)。對拜爾索尼克斯公司來說，整合這兩種技術(shù)比較簡單。公司原以為必須為Z形船重新裝配聲納系統(tǒng)，但事實證明現(xiàn)有聲納系統(tǒng)可以與儀器艙相適應(yīng)，而無需作任何改變。

MX測深儀整合完成后，兩家公司計劃對該系統(tǒng)及其他遙測儀器進(jìn)行現(xiàn)場驗證。

4 緊湊便攜式ROV

威迪歐雷(VideoRay)公司生產(chǎn)的遙控水下機(jī)器人已成為水電站最受歡迎的檢測設(shè)備。這種結(jié)構(gòu)緊湊、便于攜帶的水下機(jī)器人可捕捉高分辨率彩色視頻信號來滿足用戶文檔需要，并方便單人進(jìn)行ROV的部署和試航操作。

該公司專門為水電工程師和服務(wù)商配置了PRO4 HY 300BASE(專業(yè)基礎(chǔ)版)型水電站專用遙控水下機(jī)器人，以快速高效地執(zhí)行各種水下基礎(chǔ)設(shè)施檢查任務(wù)。據(jù)該公司稱，VideoRay產(chǎn)品最大直徑不超過25.4 cm，因此可輕松進(jìn)入狹小空間或進(jìn)水口作業(yè)。該公司另一款PRO4 HY 300R型水下機(jī)器人則是在專業(yè)基礎(chǔ)版的基礎(chǔ)上，將標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航計算機(jī)置換成堅固耐用的筆記本電腦并添加一個工業(yè)用手動控制器。

5 操作員培訓(xùn)需求

隨著ROV應(yīng)用需求的增長，需要對ROV操作員進(jìn)行培訓(xùn)。蘇格蘭威廉堡和澳大利亞塔斯馬尼亞均成立了水下培訓(xùn)中心。這兩個培訓(xùn)基地與ROV生產(chǎn)商密切合作，開設(shè)了ROV培訓(xùn)課程，旨在讓學(xué)員學(xué)習(xí)ROV知識時有身臨其境的體驗。

學(xué)員在空氣潛水和深度飽和潛水職業(yè)(商業(yè))潛水員的陪同下，在開放式水環(huán)境中駕駛檢查類ROV。他們在ROV方面獲得的第一手知識和技能有利于今后職業(yè)能力水平的提高。

除此之外，培訓(xùn)基地的理論基礎(chǔ)課程涵蓋了各種類型的ROV系統(tǒng)，為學(xué)員提供了保養(yǎng)和維修各類ROV的知識及經(jīng)驗。