ROV系统在引水隧洞变形破坏检测中的应用研究

由于穿越高地应力区、工程地质环境恶劣的深埋长引水隧洞工程不断涌现,放空检测的长耗时会引起巨大经济成本的浪费,因此研究在水状态的水下检测工作的新方法、新技术势在必行。本文引入ROV系统对某引水隧洞进行声呐全覆盖扫描,结合水下机器人系统中的视频对重点关注部位及声呐探测异常区域进行观测,检测引水隧洞表观混凝土破损形态特征,并通过放空后的三维激光检测成果进行了验证。通过工程实践,该系统有效提供了引水隧洞在水状态水下机器人检测的不同变形破坏形态特征资料,为该系统在水下检测中的推广应用提供参考。

深海作业型ROV系统概述及展望

深海作业型有缆遥控潜水器(Remotely Operated Vehicle,ROV)是运载各种电子装置、机械设备快速精确地到达各种深海环境的装备,在开发作业、科学考察和高效勘探中发挥着重要和不可替代的作用。本文详细介绍了作业型ROV的国内外发展现状、系统组成和应用,并对ROV通信技术、电力传输技术、探测和识别技术、标准化和模块化设计、可靠性设计和工作模式创新进行展望,指出ROV在未来进行自主、远程操作和海底常驻是完全必要和可行的。

4000m深海科考重型ROV成套系统设计及应用

以深海生态无人科学考察4000m以上的作业水深、150马力@50Hz作业功率、具备多样性科考工具搭载能力及远程操控等功能为设计目标,文章给出了一种科考级重型ROV成套系统的设计方案。其采用了ROV本体轻量化高功率密度、5级海况下自排缆双冗余驱动收放、便捷分布式紧凑型水面远距离供电控制及组合式作业工具等设计技术,可实现ROV本体4000 m飞行、安全布放回收及无人深海科考作业等功能,且部分部件可推广应用于6000m平台。最后,基于油压补偿推进器、灯控箱、工具阀箱及水下电子舱等关键自制零部件,研制了ROV成套系统工程产品;并通过单体部件级、子系统级及整机系统级测试,以及首次海试和9天8个潜次的深海生态科考任务,取得了大量科考样本和数据,有效检验了该ROV系统的作业能力及可靠性。

Quantum系统ROV与HD系统ROV对比

ROV系统多种多样,不同型号的ROV有其各自的结构特点和作业优势,适用在不同的水下作业环境中。文章主要从操作界面、通信传输方式以及水下接口界面及维保空间三个方面简单介绍Quantum系列ROV和HD系列ROV,通过对比来阐述两种ROV各自的的优缺点,以及讨论未来深水作业环境对ROV系统模式的需求和展望。

复杂系统可靠性分配计算方法及其在ROV推进系统中的应用

针对ROV推进系统可靠性分配过程出现的可靠性模型复杂,且缺乏历史故障数据而导致无法直接利用现有常规分配方法开展工作的问题,基于评分分配法和比例组合思想提出一种新的可靠性分配计算方法,解决了评分分配法无法用于复杂串并联系统及表决系统的难题。以含有复杂串并联系统及表决系统的推进系统可靠性模型计算为例,进行推进系统的可靠性分配工作,计算得到推进系统各组成设备的可靠度分配值,实现了所提出的可靠性分配计算方法的应用。

一种基于通用变频器的工作级ROV动力系统研究

由于水下特殊环境,工作级ROV应用陆地通用电动控制技术受限,导致其主流仍以液压驱动为主。而陆地先进的动力控制技术主要以电力驱动为主,通过与当前2种动力拓扑,进行对比分析,得出基于通用变频器驱动的工作级ROV动力系统的特点,同时针对该动力系统的控制实时性问题分析,提出改进方法,并论证改进方法的可行性,总结了当前工作级ROV动力系统的工程实现特点和未来发展趋势。

观察级ROV结构设计及研究

针对淡水或浅海的水下探测及水下养殖,主要设计了一款框架式浅水观察级ROV系统,该ROV系统主要由机器人本体、地面操控台和缆线组成。介绍了由耐压舱体、观测和照明模块、传感器监测系统、动力推进系统、控制系统和通信系统六个部分组成的机器人本体。重点对耐压舱体及框架的设计进行了详细的分析,利用SolidWorks软件完成对ROV的整体建模;通过理论计算和Ansys软件分析相互印证的方法,完成了ROV关键部位的强度校核和仿真分析,通过两种方法的结合分析,证明了选择的材料和设计的结构均满足强度及可靠性的要求。

浅议ROV在水利水电设施检测中的应用

详细阐述了ROV系统的组成与功能,并结合水库坝体检测、水下金属构件锈蚀、淤积检查、消力池冲坑及水下结构检查等,探讨了ROV系统的应用与推广情况。

水下结构物修复用先进机械手软硬件关键技术综述

机器人进行水下结构物维修时,不仅处于非结构化环境,而且存在浮游碰撞危险,作业区域可达性差,水下环境识别困难等特殊问题,所以,进一步提升机器人智能化水平非常重要。英国GRL公司用于焊缝检验的先进海底机械手ARM系统采用先进的人机接口以及工厂用机器人的某些技术,实现了机械手的控制。以ARM的开发经验为基础,目前GRL公司正在研制更为先进的机器人控制系统Polecat,该系统将用于ROV导航员的训练平台Rovsim以及一系列欧盟和商业项目之中,其适用场合不仅包括海洋工程,也包括核电和其他环境。

无人船多波束与水下机器人(ROV)在港口码头工程水下检测中的综合应用

无人船多波束测深系统具有工作效率高、作业成本低、受水下地形限制影响小、测量精度高等特点,通过无人船自主航行和多波束系统每次发射和接收几百个高程或水深数据值形成水下地形三维点云图,全面反应水下地形地貌的整体状况以及结构物的冲淤情况等状况;水下机器人(ROV)检测系统具有安全高效等特点,能够在水下进行长时间、大水深和较远距离的对水下结构物进行检测、巡查。本文综合应用无人船多波束测深系统和水下机器人(ROV)检测系统对安庆某码头工程水下结构物外观、和港池水下地形地貌、冲淤状况进行全面检测,为港口码头运营管理部门提供养护依据。

水下机器人在OBN海底布放中的应用

目前,OBN海底布放通常采用人工抛放和水下机器人精确布放相结合的方式,在水深小于100 m、流速较小、水下地形平坦区域采用人工抛放;在水深大于100 m、流速较大、水下地形较复杂区域采用ROV精确布放。因为ROV单次下水可携带的OBN数量有限,这严重制约了ROV精确布放OBN的效率,此文结合实际工程案例介绍了一种专门设计的ROV友好式OBN释放系统及ROV布放操作方式,基于ROV友好式设计理念,按设计的操作方式可安全、快捷地从释放系统中取出OBN,实现在水下连续不间断地布放,避免频繁回收释放ROV造成时效延误,从而大幅提高ROV精确布放OBN的效率。