工業(yè)級水下機器人將于今年投入商業(yè)運營
時間：2020-01-10 09:43
來源：
作者:songxinyuan
不知不覺，蛇形機器人已經(jīng)發(fā)展到了第三代。2019年將在挪威國油Asgard油田，對第三代無纜型機器人進(jìn)行水下站點對接，充電測試。第三代機型有哪些不同之處和發(fā)展路徑？
第三代Eelume將能夠進(jìn)行無纜操作。它配備內(nèi)置電池和車載處理器，使?jié)撍髂軌蛟诟鱾€結(jié)構(gòu)之間自主轉(zhuǎn)換。接近海底平臺時，Eelume將在靠近結(jié)構(gòu)時與無線寬帶雙向通信進(jìn)行連接。在這個階段，操作員可以接管控制。
Eelume射型機器人概念的優(yōu)勢
Eelume將駐留在靠近海底平臺或水下生產(chǎn)設(shè)施等環(huán)境中。運營商有時接到臨時IMR通知，特別是在緊急情況下，操作位于海底平臺和設(shè)備附近的Eelume機器人便可以完成，以往等待ROV到達(dá)現(xiàn)場的時間將不復(fù)存在。
海底平臺基座將被配置為通過無線接口向潛水器提供動力和通信。開發(fā)者的長期計劃是讓Eelume一次保持長達(dá)6個月的原位待命時間，需要靈活設(shè)計。
樣機模塊中兩種不同的潛水器配置
網(wǎng)絡(luò)通信和電力可以通過連接到運營商的海底網(wǎng)絡(luò)來提供。另外，還有可能利用浮標(biāo)作為通信網(wǎng)關(guān)和電源，理想方式的是通過可再生方法產(chǎn)生能量。
最近，第三代機型正在緊鑼密鼓地測試中，計劃于2020年投入商業(yè)運營。
機器人使用U形工作模式檢查水下結(jié)構(gòu)，尾部的旋轉(zhuǎn)攝像頭為頭部的移動提供視野
蛇形機器人的作用和價值
在以往的水下資產(chǎn)完整性檢查和評估、施工作業(yè)中，水下機器人扮演著核心角色，但水面支持船和人員卻占去了工程費用的大部分，甚至80%以上的成本用來支付船舶租賃費用。因此，大力發(fā)展能夠擺脫水面支持的自主或半自主工作級水下機器人技術(shù)，采用更加科學(xué)、高效、可靠、低成本的手段進(jìn)行常態(tài)化的水下資產(chǎn)完整性管理和評估，能夠極大地降低運營成本和安全風(fēng)險、增加水下作業(yè)窗口期、降低碳排放、減少用工量；省去了購置大型甲板布放回收裝置，將進(jìn)一步降低桶油生產(chǎn)成本；同時，能夠為未來海洋能源生產(chǎn)的水下化趨勢、基于人工智能的資源勘探和儲量評估與監(jiān)測、探索油氣開采的電力來源多樣化、海洋可再生能源開發(fā)水下資產(chǎn)檢查等前沿領(lǐng)域提供契機、做好技術(shù)人才儲備和工程經(jīng)驗積累；助力能源生產(chǎn)的智能化步伐。
放眼全球，工作級水下機器人研制技術(shù)被少數(shù)公司壟斷，國內(nèi)甚至才剛剛起步，缺乏工程應(yīng)用與理論技術(shù)結(jié)合的經(jīng)驗。憑借技術(shù)和資源優(yōu)勢，國外同行如挪威國油、殼牌、Oceaneering、塞班、BP、FMC等巨頭近幾年已經(jīng)在水下常駐型機器人研制和應(yīng)用方面取得了重大進(jìn)展，即將投入商業(yè)運營，自主或半自主常駐型水下機器人將改變未來的水下生產(chǎn)模式。除了上述的運營優(yōu)勢以外，它不同于傳統(tǒng)的工作級水下機器人（ROV），也不同于只具備巡檢功能的無人潛航器（AUV），相比前者還具備很多技術(shù)優(yōu)勢，如水下長期駐留、水下自動充電、自動數(shù)據(jù)傳輸、水下資產(chǎn)自主化檢查、岸基（平臺）超低延時干預(yù)、超大半徑活動范圍、更高的航行速度、智能化的人機交互和任務(wù)執(zhí)行能力、多機協(xié)同作業(yè)能力等等。
自主或半自主常駐型水下機器人通常需要在水下持續(xù)駐留幾個月到兩年不等，存在很多技術(shù)難題。嘗試總結(jié)了一下，主要包括（這里面有些貌似已經(jīng)克服了，但仍有很大的改進(jìn)空間，大家可以補充）：
基于無人系統(tǒng)的水下資產(chǎn)完整性評估技術(shù)、體系和運營管理；
基于增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實、數(shù)字孿生的水下資產(chǎn)完整性檢查技術(shù)；
結(jié)合水下常駐型系統(tǒng)的突發(fā)事件應(yīng)急處理；
結(jié)合無人巡檢的水下資產(chǎn)運行狀態(tài)及完整性數(shù)據(jù)庫、云平臺、數(shù)據(jù)分析和危機預(yù)報技術(shù)；
長期海水浸泡和超高水壓環(huán)境中關(guān)鍵零部件的可靠性，如容器、管路、傳動系統(tǒng)的耐壓、密封、絕緣、腐蝕、防海生物附著等；
大功率密度電動（液壓）水下作業(yè)工具及機械臂技術(shù)及優(yōu)化設(shè)計；
基于人工智能的機器人水下作業(yè)任務(wù)模塊設(shè)計、集成和優(yōu)化技術(shù)；
能夠抵抗水下通信延時的人工干預(yù)技術(shù)；
由于我國在水下高技術(shù)裝備領(lǐng)域的發(fā)展起步較晚，因此上述技術(shù)難點成為制約國內(nèi)水下人工智能領(lǐng)域創(chuàng)新、研制、應(yīng)用、推廣的瓶頸，亟需化解。海洋石油天然氣工業(yè)作為水下機器人最大的應(yīng)用領(lǐng)域，在帶頭突破現(xiàn)狀上有其它行業(yè)所無法比擬的資源和技術(shù)優(yōu)勢，同時也是逐步走向深海無法回避的內(nèi)容，是挑戰(zhàn)，也是機遇。
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