工業(yè)級(jí)水下機(jī)器人將于今年投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)
時(shí)間：2020-01-10 09:43
來源：
作者:songxinyuan
不知不覺，蛇形機(jī)器人已經(jīng)發(fā)展到了第三代。2019年將在挪威國(guó)油Asgard油田，對(duì)第三代無纜型機(jī)器人進(jìn)行水下站點(diǎn)對(duì)接，充電測(cè)試。第三代機(jī)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€(gè)結(jié)構(gòu)之間自主轉(zhuǎn)換。接近海底平臺(tái)時(shí)，Eelume將在靠近結(jié)構(gòu)時(shí)與無線寬帶雙向通信進(jìn)行連接。在這個(gè)階段，操作員可以接管控制。
Eelume射型機(jī)器人概念的優(yōu)勢(shì)
Eelume將駐留在靠近海底平臺(tái)或水下生產(chǎn)設(shè)施等環(huán)境中。運(yùn)營(yíng)商有時(shí)接到臨時(shí)IMR通知，特別是在緊急情況下，操作位于海底平臺(tái)和設(shè)備附近的Eelume機(jī)器人便可以完成，以往等待ROV到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間將不復(fù)存在。
海底平臺(tái)基座將被配置為通過無線接口向潛水器提供動(dòng)力和通信。開發(fā)者的長(zhǎng)期計(jì)劃是讓Eelume一次保持長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月的原位待命時(shí)間，需要靈活設(shè)計(jì)。
樣機(jī)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(yùn)營(yíng)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(jī)型正在緊鑼密鼓地測(cè)試中，計(jì)劃于2020年投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。
機(jī)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(dòng)提供視野
蛇形機(jī)器人的作用和價(jià)值
在以往的水下資產(chǎn)完整性檢查和評(píng)估、施工作業(yè)中，水下機(jī)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(fèi)用的大部分，甚至80%以上的成本用來支付船舶租賃費(fèi)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(jí)水下機(jī)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(píng)估，能夠極大地降低運(yùn)營(yíng)成本和安全風(fēng)險(xiǎn)、增加水下作業(yè)窗口期、降低碳排放、減少用工量；省去了購(gòu)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(shí)，能夠?yàn)槲磥砗Ｑ竽茉瓷a(chǎn)的水下化趨勢(shì)、基于人工智能的資源勘探和儲(chǔ)量評(píng)估與監(jiān)測(cè)、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(jī)、做好技術(shù)人才儲(chǔ)備和工程經(jīng)驗(yàn)積累；助力能源生產(chǎn)的智能化步伐。
放眼全球，工作級(jí)水下機(jī)器人研制技術(shù)被少數(shù)公司壟斷，國(guó)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(yàn)。憑借技術(shù)和資源優(yōu)勢(shì)，國(guó)外同行如挪威國(guó)油、殼牌、Oceaneering、塞班、BP、FMC等巨頭近幾年已經(jīng)在水下常駐型機(jī)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(yùn)營(yíng)，自主或半自主常駐型水下機(jī)器人將改變未來的水下生產(chǎn)模式。除了上述的運(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì)以外，它不同于傳統(tǒng)的工作級(jí)水下機(jī)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(shì)，如水下長(zhǎng)期駐留、水下自動(dòng)充電、自動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸、水下資產(chǎn)自主化檢查、岸基（平臺(tái)）超低延時(shí)干預(yù)、超大半徑活動(dòng)范圍、更高的航行速度、智能化的人機(jī)交互和任務(wù)執(zhí)行能力、多機(jī)協(xié)同作業(yè)能力等等。
自主或半自主常駐型水下機(jī)器人通常需要在水下持續(xù)駐留幾個(gè)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(bǔ)充）：
基于無人系統(tǒng)的水下資產(chǎn)完整性評(píng)估技術(shù)、體系和運(yùn)營(yíng)管理；
基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、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(yùn)行狀態(tài)及完整性數(shù)據(jù)庫(kù)、云平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析和危機(jī)預(yù)報(bào)技術(shù)；
長(zhǎng)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(dòng)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(dòng)（液壓）水下作業(yè)工具及機(jī)械臂技術(shù)及優(yōu)化設(shè)計(jì)；
基于人工智能的機(jī)器人水下作業(yè)任務(wù)模塊設(shè)計(jì)、集成和優(yōu)化技術(shù)；
水下長(zhǎng)距離大容量通信技術(shù)；
在微光、渾濁水體中的視覺檢測(cè)技術(shù)；
能夠抵抗水下通信延時(shí)的人工干預(yù)技術(shù)；
商用工作級(jí)水下機(jī)器人研發(fā)、制造和管理等。
由于我國(guó)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(diǎn)成為制約國(guó)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(jī)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(shì)，同時(shí)也是逐步走向深海無法回避的內(nèi)容，是挑戰(zhàn)，也是機(jī)遇。
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