北美水利考察报告.doc

PAGE PAGE 19 美国水下机器人引进及加拿大水资源管理考察报告 为提高我省水工建筑物水下结构安全隐患探测的能力，经申请，水利部“948”项目管理办公室批复同意我厅引进美国生产的小型水下机器人系统仪器设备。为掌握该系统的控测使用方法，我厅组团于2009年2月5日至14日进行了为期10天的考察。考察团先后访问了加拿大的尼亚加拉半岛保护局和美国的VideoRay公司，考察内容主要涉及水下机器人开发与应用、洪水监测预报、湖岸管理、水资源保护、生态环境保护、流域规划和利用等。 1 美国VideoRay公司考察情况 1.1 VideoRay公司简介 VideoRay公司位于宾夕法尼亚州费城市Pheonixville镇，成立于1999年。公司最初的产品是面向游艇的一种水下玩具，后来随着经济的多元化，产品发展也呈多样化和多功能化。产品设计的基本概念是建造一个水下遥控车，可发送到人们不便到达或有危险的水下区域，且便携、可靠、廉价、易操作。随着其用途的扩大，配置了定位系统、基本推力器、多波束声纳以及其它专业测量和测试装置。但这些装置大多是由专业公司生产的。目前，VideoRay公司的产品已广泛应用于水上（下）旅游、海岸警备、刑事侦查、水产养殖、油井钻探、港区作业、航道调查、航运以及核电厂高温作业和水电检测等领域。主要客户是政府有关部门、油田等大企业及水上（下）游乐的富有阶层。 2007年公司生产的产品销售额约700万美元。已销中国100多台（套）。一般是通过经销商与VideoRay公司联系商务和售后事宜。 耐人寻味的是，公司设有一间简单的陈列室，其物品却是几架简易的小飞机和一台古老的汽车，意在表示公司产品与此有缘（关）。这在一定程度上折射出了公司的创新文化和理念。 办公和厂房外观 厂房车间一隅 演示区 1.2 水下机器人简介 VideoRay公司生产的小型遥控水下机器人（ROV）系统由水下潜器、脐带缆、水面控制台三部分组成。水下潜器是水下摄像头、传感器、水下作业工具等的运动载体，脐带缆将水面的动力和控制命令下传给潜器，将潜器获得的视频、声纳以及其他传感器数据上传给控制台，水面控制台则可对潜器的运动、灯光、云台、焦距、搭载的传感器进行控制或调节并显示相应的观测数据或水下图像。该水下机器人通过控制台上的多个旋钮即可控制机器人前进、后退、转弯、上升、下沉，灯光强弱和摄像头焦距，云台俯仰等。可携带定位声纳、图像扫描声纳、多参数水质检测传感器(YSI)、辐射传感器、机械手、金属测厚计等，并可实时进行水下视频检测和观测。已广泛用于丢失物品的水下搜寻，水下锚、推进器、船底探查，犯罪物证有哪些信誉好的足球投注网站和涉水事故调查，海洋石油钻井平台等水下结构的检修，海上救助打捞，近海有哪些信誉好的足球投注网站，水下考古和水下沉船考察，水利水电行业的船闸、坝体、桥墩、排沙口、拦污栅、病险水库等水下检查，协助水下基础或结构的安装和日常检查检修、水下工程质量监控、海洋生物科学研究等。 基本仪器装置 遥控水下机器人（ROV）系统是集机、光、电为一体的水下摄像系统。在清水或无水情况下，能够在水下和地下环境中即时获取结构表面清晰图像，检查结构表面是否有裂缝、塌陷、破损等缺陷，可望用于水利水电行业的船闸、水库大坝坝体、桥墩、拦污栅、水闸闸墩、闸底板、消力池、护坡、护坦等水利工程结构的水下检查及水下工程质量监控。但在工程检测中的实际应用较少，缺乏经验，特别是浑水或表面淤积条件下的使用受到很大限制，对工程结构内部缺陷的检测更是无能为力。 在实际应用中，还要增加部分专业装置，才能在水利工程水下结构安全隐患探测中发挥更大的作用。 （1）二维多波束成像声纳 便携式高分辨二维多波束图像声纳，用于港口巡查、潜水员探测跟踪、机器人导航、水下有哪些信誉好的足球投注网站等。该声纳是世界上最小的二维多波束成像声纳，所成声图像清晰逼真。但实际应用中将受到探测距离和分辨能力的限制。 （2）小型遥控单功能机械手 小型遥控机械手用于打捞ROV有哪些信誉好的足球投注网站到的水下小目标，在脐带缆的帮助下可在水中可提起40公斤的重物，机械手夹钳的开合通过水面进行操作控制，机器人的摄像头可聚焦在机械手上以便于操作。但实际应用中的可提物重量及具体条件下的可操作性，有待实践检验或摸索。 （3）激光尺度仪 用于测量或估计水下目标的尺寸、距离，由两束3A级、平行的、固定间距的激光束完成。但水下复杂形体的尺寸和距离测量或估计，有待实践检验或摸索。 2 加拿大尼亚加拉半岛保护局考察情况 2.1 加拿大水资源管理 加拿大位于北美洲北部，国土面积998.467万平方公里，其中陆地面积909.3507万平方公里，淡水覆盖面积89.1163万平方公里。人口3309.12万（2007年），分布极不平衡, 2 / 5 的人