海底檢測技術(shù)在過去的數(shù)年有了長足的進(jìn)步，但海底作業(yè)效率和成本一直是行業(yè)關(guān)注的重點之一，再加上海底基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量的猛增，對海底資產(chǎn)普查的方法需要不斷創(chuàng)新，解決方案既要改善成本效率，還要保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，并且能夠引領(lǐng)未來的技術(shù)平臺。
為此，我們開發(fā)了C19型快速ROV--海底快搜獵頭鯊，其檢測效率可以達(dá)到傳統(tǒng)ROV的2倍，也兼顧AUV的很多優(yōu)點，還毋需拿上拿下來回充電＋后處理，不容易丟，是當(dāng)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(yè)而言，降本增效是必要的前置條件，為此我們開發(fā)了這款兼顧ROV和AUV優(yōu)點的復(fù)合產(chǎn)品。C19型快速ROV幾乎可以搭載大部分的聲學(xué)設(shè)備，各種聲吶傳感器，還可以搭載高清攝像頭、靜態(tài)照相機(jī)，包括管纜搜索器，監(jiān)控數(shù)據(jù)實時傳送、在線處理，發(fā)現(xiàn)疑點可以立即停船，被動拖航和主動搜索立即轉(zhuǎn)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(jìn)行實時收集、處理和視像化，并為搜索、測量、物探和地質(zhì)工作提供快速服務(wù)，尤其適合海上油氣、風(fēng)電等的海底管纜維護(hù)檢測，甚至是海底軍事搜索。能夠長時間的進(jìn)行高效水下作業(yè)，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(zhuǎn)換，被動拖曳時在5節(jié)水流下也具備良好的水下深度、姿態(tài)、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(fù)雜環(huán)境下工作，易受漁業(yè)活動、地質(zhì)災(zāi)害等各種復(fù)雜因素影響，出現(xiàn)懸空、平面位移、管體損傷等情況，因此準(zhǔn)確探明海底管道的狀態(tài)和位置，可用來預(yù)防和排除海底管道的安全隱患。
傳統(tǒng)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(cè)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(jié)以下，并且在強(qiáng)海流條件下容易受到干擾，調(diào)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(jīng)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(dǎo)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(shù)據(jù)，進(jìn)行后處理，發(fā)現(xiàn)問題再回到疑點處采用ROV復(fù)查。
采用快速ROV可以以5節(jié)的速度進(jìn)行拖航檢查，并且能適應(yīng)6節(jié)航速度進(jìn)行聲學(xué)數(shù)據(jù)傳輸，可以適應(yīng)最高6級的惡劣海況，作業(yè)窗口期大為延長。
二、作業(yè)方法
采用側(cè)掃、淺剖和傳統(tǒng)ROV攝像，ROV在清水區(qū)搭載高分辨率攝像機(jī)和超高解析度靜態(tài)照相機(jī)，在渾水區(qū)采用三維成像聲吶。配備UHD超高解析度靜態(tài)照相機(jī)、4K高分辨率攝像機(jī)和水下三維前視聲吶，能提供更好的管道勘察的數(shù)據(jù)，形成更快速得數(shù)字圖像，見下圖所示。
快速ROV巡檢效果圖
作業(yè)流程通常是先使用側(cè)掃聲吶和淺地層剖面儀采用大量程低分辨率對路由區(qū)進(jìn)行“普掃”，發(fā)現(xiàn)疑似點再采用小量程高分辨率進(jìn)行“精掃”，然后降低高度進(jìn)行探測，甚至從兩側(cè)沿著海底慢慢抵近觀察，獲得靜態(tài)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(jìn)行檢測。采用TSS440同樣可以探明其它埋入泥沙的金屬或者導(dǎo)電物體。
C19型快速ROV幾乎可以搭載所有形式的調(diào)查傳感器，以較快速度進(jìn)行測量，更具備優(yōu)勢的是在線實時顯示功能，發(fā)現(xiàn)問題可隨時切換成局部多角度精細(xì)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(cè)視圖
搭載TSS440的C19型快速ROV的腹部特寫
三、主要技術(shù)特點
C19型快速ROV是專門為中淺海、渾濁、激流水域設(shè)計的一種快速巡檢海底管纜的水下機(jī)器人，為了提升水下檢查速度，C19型快速ROV在設(shè)計上做了以下技術(shù)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(xì)查兩項功能，一個航次既可查清問題，節(jié)約工期和出海費用。
⑶減少海水阻力，C19型快速ROV將外形設(shè)計成飛機(jī)一樣流暢的水動力布局，推進(jìn)器進(jìn)水通道布局合理。管道聲學(xué)測量工作設(shè)計時速5節(jié)，可以適應(yīng)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(yè)。
⑸實時在線檢查提供海底檢查數(shù)據(jù)，遙測數(shù)據(jù)通過光纖同步傳輸至水面監(jiān)控站。發(fā)現(xiàn)問題可以及時停車投入定點詳細(xì)檢查，細(xì)查結(jié)束又可馬上恢復(fù)快檢。
⑹光纖傳輸，信息和數(shù)據(jù)的傳遞和交換帶寬大，采集的資料質(zhì)量高。
⑺為了有效控制水下高度的穩(wěn)定，采用核潛艇的上圍殼設(shè)計，布置可調(diào)水平翼和方向舵，隨時根據(jù)海底測距聲吶數(shù)值調(diào)整水平翼和方向舵角度，像飛機(jī)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(yīng)轉(zhuǎn)向。
⑻前段設(shè)彈性防撞導(dǎo)流罩，減少阻力，防止不小心撞壞。
⑼底面下開設(shè)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(fù)責(zé)前后、左右等水平方向任一角度平動，還可左右轉(zhuǎn)彎；另外4個垂直布局，負(fù)責(zé)上下升降移動，還可調(diào)整本體爬升俯仰姿態(tài)，水中定點詳細(xì)探查時具備穩(wěn)定懸停能力。后置兩個加強(qiáng)前行推力。
⑾復(fù)雜的多推進(jìn)器設(shè)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(shè)計成飛機(jī)起落架外形的海底爬行履帶，可以在背部4個垂直推進(jìn)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(wěn)定清晰的錄像畫面。一些受破壞的海域可能存在強(qiáng)水流。本機(jī)還可以在4個水平矢量推進(jìn)器和尾端2個加強(qiáng)推進(jìn)器的綜合作用下，抵御強(qiáng)水流。
⒀重心和浮心布局合理，適應(yīng)水下高速穩(wěn)定航行。
⒁采用控制軟件，可以原地轉(zhuǎn)彎和左右移動，并可精準(zhǔn)控制離地高度，能修正航向?qū)?zhǔn)測線，大量節(jié)省了轉(zhuǎn)彎和對準(zhǔn)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(jié)構(gòu)與海床的關(guān)系，給施工修復(fù)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(jī)，管道跟蹤器）和新傳感器（UHD靜態(tài)攝像機(jī)，激光標(biāo)尺，三維激光成像儀，超高清攝像機(jī)）等。
⒄動力充足，可滿足復(fù)雜的探測設(shè)備和較大的作業(yè)供電。
抵近觀察，拍攝三面同步高清影像效果（圖片來自于網(wǎng)絡(luò)）
四、設(shè)備組成結(jié)構(gòu)
1
產(chǎn)品配置
⑴水深耐壓等級：500米；
⑵推進(jìn)器數(shù)量10個，水平4個，垂直4個，后尾加強(qiáng)2個；
⑶海底爬行履帶2條；
⑷拖纜長度：標(biāo)配1000米(可根據(jù)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(jìn)推進(jìn)力：100kgf；
⑼垂直推進(jìn)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(shù)在過去的數(shù)年有了長足的進(jìn)步，但海底作業(yè)效率和成本一直是行業(yè)關(guān)注的重點之一，再加上海底基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量的猛增，對海底資產(chǎn)普查的方法需要不斷創(chuàng)新，解決方案既要改善成本效率，還要保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，并且能夠引領(lǐng)未來的技術(shù)平臺。
為此，我們開發(fā)了C19型快速ROV--海底快搜獵頭鯊，其檢測效率可以達(dá)到傳統(tǒng)ROV的2倍，也兼顧AUV的很多優(yōu)點，還毋需拿上拿下來回充電＋后處理，不容易丟，是當(dāng)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(yè)而言，降本增效是必要的前置條件，為此我們開發(fā)了這款兼顧ROV和AUV優(yōu)點的復(fù)合產(chǎn)品。C19型快速ROV幾乎可以搭載大部分的聲學(xué)設(shè)備，各種聲吶傳感器，還可以搭載高清攝像頭、靜態(tài)照相機(jī)，包括管纜搜索器，監(jiān)控數(shù)據(jù)實時傳送、在線處理，發(fā)現(xiàn)疑點可以立即停船，被動拖航和主動搜索立即轉(zhuǎn)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(jìn)行實時收集、處理和視像化，并為搜索、測量、物探和地質(zhì)工作提供快速服務(wù)，尤其適合海上油氣、風(fēng)電等的海底管纜維護(hù)檢測，甚至是海底軍事搜索。能夠長時間的進(jìn)行高效水下作業(yè)，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(zhuǎn)換，被動拖曳時在5節(jié)水流下也具備良好的水下深度、姿態(tài)、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(fù)雜環(huán)境下工作，易受漁業(yè)活動、地質(zhì)災(zāi)害等各種復(fù)雜因素影響，出現(xiàn)懸空、平面位移、管體損傷等情況，因此準(zhǔn)確探明海底管道的狀態(tài)和位置，可用來預(yù)防和排除海底管道的安全隱患。
傳統(tǒng)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(cè)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(jié)以下，并且在強(qiáng)海流條件下容易受到干擾，調(diào)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(jīng)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(dǎo)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(shù)據(jù)，進(jìn)行后處理，發(fā)現(xiàn)問題再回到疑點處采用ROV復(fù)查。
采用快速ROV可以以5節(jié)的速度進(jìn)行拖航檢查，并且能適應(yīng)6節(jié)航速度進(jìn)行聲學(xué)數(shù)據(jù)傳輸，可以適應(yīng)最高6級的惡劣海況，作業(yè)窗口期大為延長。
二、作業(yè)方法
采用側(cè)掃、淺剖和傳統(tǒng)ROV攝像，ROV在清水區(qū)搭載高分辨率攝像機(jī)和超高解析度靜態(tài)照相機(jī)，在渾水區(qū)采用三維成像聲吶。配備UHD超高解析度靜態(tài)照相機(jī)、4K高分辨率攝像機(jī)和水下三維前視聲吶，能提供更好的管道勘察的數(shù)據(jù)，形成更快速得數(shù)字圖像，見下圖所示。
快速ROV巡檢效果圖
作業(yè)流程通常是先使用側(cè)掃聲吶和淺地層剖面儀采用大量程低分辨率對路由區(qū)進(jìn)行“普掃”，發(fā)現(xiàn)疑似點再采用小量程高分辨率進(jìn)行“精掃”，然后降低高度進(jìn)行探測，甚至從兩側(cè)沿著海底慢慢抵近觀察，獲得靜態(tài)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(jìn)行檢測。采用TSS440同樣可以探明其它埋入泥沙的金屬或者導(dǎo)電物體。
C19型快速ROV幾乎可以搭載所有形式的調(diào)查傳感器，以較快速度進(jìn)行測量，更具備優(yōu)勢的是在線實時顯示功能，發(fā)現(xiàn)問題可隨時切換成局部多角度精細(xì)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(cè)視圖
搭載TSS440的C19型快速ROV的腹部特寫
三、主要技術(shù)特點
C19型快速ROV是專門為中淺海、渾濁、激流水域設(shè)計的一種快速巡檢海底管纜的水下機(jī)器人，為了提升水下檢查速度，C19型快速ROV在設(shè)計上做了以下技術(shù)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(xì)查兩項功能，一個航次既可查清問題，節(jié)約工期和出海費用。
⑶減少海水阻力，C19型快速ROV將外形設(shè)計成飛機(jī)一樣流暢的水動力布局，推進(jìn)器進(jìn)水通道布局合理。管道聲學(xué)測量工作設(shè)計時速5節(jié)，可以適應(yīng)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(yè)。
⑸實時在線檢查提供海底檢查數(shù)據(jù)，遙測數(shù)據(jù)通過光纖同步傳輸至水面監(jiān)控站。發(fā)現(xiàn)問題可以及時停車投入定點詳細(xì)檢查，細(xì)查結(jié)束又可馬上恢復(fù)快檢。
⑹光纖傳輸，信息和數(shù)據(jù)的傳遞和交換帶寬大，采集的資料質(zhì)量高。
⑺為了有效控制水下高度的穩(wěn)定，采用核潛艇的上圍殼設(shè)計，布置可調(diào)水平翼和方向舵，隨時根據(jù)海底測距聲吶數(shù)值調(diào)整水平翼和方向舵角度，像飛機(jī)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(yīng)轉(zhuǎn)向。
⑻前段設(shè)彈性防撞導(dǎo)流罩，減少阻力，防止不小心撞壞。
⑼底面下開設(shè)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(fù)責(zé)前后、左右等水平方向任一角度平動，還可左右轉(zhuǎn)彎；另外4個垂直布局，負(fù)責(zé)上下升降移動，還可調(diào)整本體爬升俯仰姿態(tài)，水中定點詳細(xì)探查時具備穩(wěn)定懸停能力。后置兩個加強(qiáng)前行推力。
⑾復(fù)雜的多推進(jìn)器設(shè)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(shè)計成飛機(jī)起落架外形的海底爬行履帶，可以在背部4個垂直推進(jìn)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(wěn)定清晰的錄像畫面。一些受破壞的海域可能存在強(qiáng)水流。本機(jī)還可以在4個水平矢量推進(jìn)器和尾端2個加強(qiáng)推進(jìn)器的綜合作用下，抵御強(qiáng)水流。
⒀重心和浮心布局合理，適應(yīng)水下高速穩(wěn)定航行。
⒁采用控制軟件，可以原地轉(zhuǎn)彎和左右移動，并可精準(zhǔn)控制離地高度，能修正航向?qū)?zhǔn)測線，大量節(jié)省了轉(zhuǎn)彎和對準(zhǔn)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(jié)構(gòu)與海床的關(guān)系，給施工修復(fù)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(jī)，管道跟蹤器）和新傳感器（UHD靜態(tài)攝像機(jī)，激光標(biāo)尺，三維激光成像儀，超高清攝像機(jī)）等。
⒄動力充足，可滿足復(fù)雜的探測設(shè)備和較大的作業(yè)供電。
抵近觀察，拍攝三面同步高清影像效果（圖片來自于網(wǎng)絡(luò)）
四、設(shè)備組成結(jié)構(gòu)
1
產(chǎn)品配置
⑴水深耐壓等級：500米；
⑵推進(jìn)器數(shù)量10個，水平4個，垂直4個，后尾加強(qiáng)2個；
⑶海底爬行履帶2條；
⑷拖纜長度：標(biāo)配1000米(可根據(jù)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(jìn)推進(jìn)力：100kgf；
⑼垂直推進(jìn)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；
