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(jià)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(chǎng)所。水下環(huán)境黑暗，污物成堆，潛水員常常處于非常危險(xiǎn)的境地?，F(xiàn)在，許多公司采用遙控水下機(jī)器人(ROV)對(duì)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(guó)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(cè)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(cè)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(gè)優(yōu)點(diǎn)是檢查時(shí)不必關(guān)閉水電機(jī)組，可以保證水電站運(yùn)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(duì)進(jìn)水口附近危險(xiǎn)水流。雖然大部分進(jìn)水口沒有污物，但有些進(jìn)水口仍會(huì)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(bào)告會(huì)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(zhǎng)305 m、深50 m的壩面進(jìn)行檢查并成功地以最短時(shí)間幫助潛水員捕捉到滲漏點(diǎn)，降低了工作的總成本。在華盛頓艾斯哈勃(Ice Harbor )壩，美國(guó)陸軍工程師兵團(tuán)一直利用海獅ROV來完成各種檢測(cè)項(xiàng)目以及監(jiān)測(cè)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(xiàng)新技術(shù)。在美國(guó)新奧爾良最近召開的國(guó)際水下干預(yù)大會(huì)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(gè)照明系統(tǒng)總通量為1 300流明。

董事長(zhǎng)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(jià)廉物美。該機(jī)器適應(yīng)艱難環(huán)境且堅(jiān)固耐用的特點(diǎn)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(chǎng)所及船舶。

2 劍齒虎ROV

海眼劍齒虎是市場(chǎng)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(gè)擁有深潛、懸浮、長(zhǎng)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(cè)、維護(hù)及維修(IRM)任務(wù)時(shí)均能顯示出體重輕、功能強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。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(cè)、維修，隧道檢查及海上監(jiān)測(cè)。

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(yùn)動(dòng)平臺(tái)、360度靈敏操作、傳感器/輔助設(shè)備接口及超長(zhǎng)航程等優(yōu)點(diǎn)。海底對(duì)接節(jié)點(diǎn)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(dòng)型3種作業(yè)模式?？砂闯绦蜃灾魍瓿蓹z測(cè)、維護(hù)及修理任務(wù)。操作員可通過低帶寬通訊設(shè)備對(duì)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(duì)水生生境產(chǎn)生何種影響是水利工程需要考慮的一項(xiàng)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(cè)量船和拜爾索尼克斯公司的MX測(cè)深儀結(jié)合而成。研究人員無需使用載人船只即可對(duì)水生植被及底棲生物進(jìn)行定量測(cè)量。

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

拜爾索尼克斯公司同時(shí)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(shí)水深數(shù)據(jù)和植被數(shù)據(jù)。遙感平臺(tái)通過以太網(wǎng)無線連接對(duì)所有測(cè)深裝置實(shí)施實(shí)時(shí)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(tái)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(duì)難以進(jìn)入的淺水區(qū)測(cè)量， Z形船可在幾分鐘內(nèi)安裝好MX測(cè)深儀并經(jīng)由載人船只運(yùn)載后順利投入使用。因此，MX測(cè)深儀是幫助用戶最大限度地提高儀器使用價(jià)值的又一款工具。

曼迪就MX測(cè)深儀遙感平臺(tái)控制的概念聯(lián)系了海洋科學(xué)集團(tuán)。對(duì)拜爾索尼克斯公司來說，整合這兩種技術(shù)比較簡(jiǎn)單。公司原以為必須為Z形船重新裝配聲納系統(tǒng)，但事實(shí)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(cè)深儀整合完成后，兩家公司計(jì)劃對(duì)該系統(tǒng)及其他遙測(cè)儀器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)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(cè)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(hào)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(jì)算機(jī)置換成堅(jiān)固耐用的筆記本電腦并添加一個(gè)工業(yè)用手動(dòng)控制器。

5 操作員培訓(xùn)需求

隨著ROV應(yīng)用需求的增長(zhǎng)，需要對(duì)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(gè)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(shí)時(shí)有身臨其境的體驗(yàn)。

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?cè)赗OV方面獲得的第一手知識(shí)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(shí)及經(jīng)驗(yàn)。