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作者:xiaokcehui2023-5-24 3:36分类:

我们单位最近购买了一台观察级水下机器人(ROV),型号为Seatronics Valor,工作最大水深300m。Valor ROV是一个计算机控制的电动ROV系统,使用Greensea Systems公司的OPENSEA控制系统。该系统需要一个三相电源380V输入(最低为373V),变压为640VDC为ROV的所有功能包括推进器、控制器和传感器等供电。所有的通信(控制数据、传感器数据或视频)都是通过光纤进行传输。Valor主要应用于潜水员监测、水下结构物检查、港口安检、海洋测绘/科学调查、水产养殖、大坝隧道检查。

1、Valor ROV的主要配件包括:

1)6 x SPE-75 直流无刷推进器(推进器为矢量布置安装形式:4 x水平、2 x 垂直);

2)4 x 前置LED照明灯(左右舷各2个,垂直排列布置);

3)1 x 通信电子舱 ;

4)1 x 动力电子舱 ;

5)1 x 惯导姿态电子舱 ;

6)1 x GPS天线 ;

7)1 x 光学摄像机云台及抱箍 ;

8)1 x 脐带缆ROV

ROV前面板

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ROV后面板

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ROV左舷面板

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ROV右舷面板

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ROV上面板

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ROV下面板

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2、ROV技术参数

ROV的尺寸:1)高度: 548mm ;2)宽度: 590mm; 3)长度: 860mm。

ROV的空重(基础配置):90Kg。

ROV推力:1)前进推力: 71kgf(710N) ;2)横向推力: 71kgf(710N);3)垂直推力: 43kgf(430N)。

负载: (海水中) 21Kg。

3、ROV系统结构

ROV系统主要包含采集电脑、超短基线、甲板单元PU、连接缆、ROV本体和搭载设备。系统结构见下图。

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(1)采集电脑。采集电脑装有导航、视频采集、前视声纳、三维激光扫描和三维声纳软件,用它们记录这些设备所产生的数据。

采集电脑和显示。

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采集电脑后面板装有视频采集卡和COM口扩展卡,采集卡可用来接入摄像机和二维声纳的图像,COM口扩展卡用来接入COM口信号,比如船舶GPS信号、USBL信号等。

无标题8.jpg

(2)超短基线设备是Sonardyne公司Micro Ranger Transceiver,主要包括主换能器、信标、甲板单元和控制计算机。主换能器安装在船底或船侧,信标安装在ROV本体上。

甲板单元和控制计算机。

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主换能器和信标。

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甲板单元接收船舶GPS输入和ROV甲板单元1PPS信号,输出USBL信号即ROV本体的位置。

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(3)甲板单元。甲板单元主要包括PU单元、两个显示器、键盘和鼠标和手柄。

无标题12.jpg

甲板单元前面板主要接口有自带GPS天线接口、1PPS输出接口、摄像机输出口、鼠标和键盘接口、线缆接口、COM口(从上到下为GPS位置、USBL信号、USBL信号(至SprintNav姿态仪)、GPS时间、三维声纳控制接口)。除了接口以外,前面板还有空气开关、绝缘显示屏和旋钮开关。

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开机顺序为:1)合上空气开关;2)旋钮顺时针打到ON;3)空气开关自动跳开;4)绝缘检测,屏幕显示4.0M欧,绿灯亮,表示检测正常;5)ROV控制系统(GSS)的电源模块(PSU)三个按钮(Power、Deck check和Full Power)为灰白色,外框为红色;6)合上空气开关ON,PSU按钮变为白色,外框变为绿色;7)点击POWER白色按钮,POWER和Deck check按钮变绿色;8)检测ROV各系统是否正常,比如倾斜模块(Tilt)的灰白色按钮和红色外框变成白色按钮和绿色外框;9)甲板测试正常以后,下水作业,点击Full Power按钮。

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甲板单元的后面板,主要接入380V船电。

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(4)连接缆。轻便缆和绞车。

轻便缆150m。

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绞车缆长1000m。

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(5)ROV本体。ROV本体加小托架(基本配置)见下图。

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(6)搭载设备。搭载设备主要包括:机械臂、三维声纳和三维激光扫描仪。

小托架+机械臂+前视声纳。

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小托架+前视声纳+三维声纳。

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大托架+三维激光扫描仪。

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小结

最近几年很多海洋单位陆陆续续买了一些ROV,但是真正用起来的单位不是很多,主要原因能用到ROV的科研项目不是很多或者受限于经费,另外还有一个原因,ROV操作手培养跟不上。即使有些远洋科考项目用到了ROV,也多半用来观察海洋现象或者水下海洋设备状态,这改变不了绝大部分ROV主要用于海上油气作业的大环境。随着经济形势的好转、海洋采矿的兴起和远洋科考的复苏,使用ROV的项目也会逐渐多起来。



参考文献

水下机器人ROV和AUV


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