在連云港蔚藍的黃海之濱，目前國內規模最大的海上光伏項目——中核田灣200萬千瓦灘涂光伏示范項目建設正酣。近日，由中核集團主導研發的2臺水下樁基自主檢測機器人系統，在完成嚴苛的淡水測試后，正式進駐項目海域開啟海上試驗，標志著這片占地2.8萬畝的“藍色能源田”專屬“水下醫療隊”正式上崗。
據悉，該項目在海下共植入超過六萬根預應力混凝土管樁作為基礎“骨骼”。為確保這一巨型工程的“健康”，此次投入海試的機器人系統將對深藏水下的樁基進行全面、精準、高效的智能化“體檢”，為海上光伏的安全穩定運行提供硬核技術保障。
水下樁基自主檢測機器人系統
讓機器人獲得持久的“生命力”
點蝕、縫隙腐蝕、微生物誘導腐蝕……對于深入海床數十米的光伏樁基而言，腐蝕如同無形的“慢性病”，悄無聲息地侵蝕著能源“骨骼”。延長樁基壽命、保障供電可靠性，必須依靠更智能的解決方案。項目團隊決定研制一種能夠在復雜海洋環境中完全自主工作的水下機器人。“水下機器人需要攜帶‘高清眼睛’（攝像頭）和‘聲波聽診器’（聲吶），能主動接近樁基，對表面進行細致掃描。”水下樁基自主檢測機器人系統技術負責人說，“不僅如此，它還需具備智能‘大腦’，能分析圖像，自動識別腐蝕、裂紋、生物附著等‘病癥’，準確率不低于95％。”
構想是美好的，但實現路徑上面臨著重重關卡。最大的挑戰之一，在于如何讓機器人獲得持久的“生命力”。傳統水下機器人依賴電纜供電或頻繁打撈換電，前者嚴重束縛活動范圍，后者則效率低下，影響設備壽命。團隊創新使用磁耦合諧振式無線電能傳輸技術，實現了對水下機器人的自主、便捷電力輸送，從而使其不間斷工作。據了解，新研制出的海下無線供電系統，單臺充電功率可達10千瓦，水下傳輸效率超90％，提升了樁基檢查及缺陷識別的作業效率。
與此同時，另一項關鍵技術也取得突破——高精度水下定位與自主導航。項目團隊進行了大量優化測試，在模擬測試中，讓機器人完成靜態懸停、復雜“S”型航跡、近樁繞行等高難度動作，不斷優化定位算法。最終，機器人的定位精度實現了從“百米偏移三米”到“千米偏差小于兩米”的飛躍，為自主巡航和精細檢測打下了堅實基礎。
一場為期數月的“封閉訓練”
任何精妙的設計，都需要實戰的檢驗。在江蘇公司常熟漁光互補項目的靜水測試場，水下機器人開展了一場為期數月的“封閉訓練”。這場“訓練”覆蓋八大核心科目，包括定位精度、自動對接回收、無線充電、雙機協同調度、全流程實戰演練等。挑戰接踵而至，回收對接時，水流擾動導致機器人左右擺動；因無線充電樁內部線圈固定件松動，充電效率驟降；雙機器人協同作業時，搶奪同一個充電樁。對此，項目團隊為回收對接流程劃分了“遠、中、近、入籠”四階段，并逐步優化每一步的控制參數；為無線充電樁的所有關鍵螺絲涂上防松膠；為雙機設計了智能調度系統，讓低電量或高優先級任務機器人獲得“優先就診權”。在一次次的調試與優化中，系統愈發穩健。測試數據顯示，機器人單次對接回收成功率穩定在90％以上，無線充電保護功能有效率達到100％，雙機協同能無沖突地完成長時間任務。
當最后一臺水下機器人在常熟測試池完成閉環測試，這支“水下醫療隊”已取得“行醫資格”，奔赴真正的“戰場”——連云港田灣海域。目前，田灣項目207示范子陣的樁基與棧橋施工已全部完成，專門用于安裝無線充電樁和回收籠的水下牛腿結構也已制作完畢。真實潮汐、風浪、渾濁海水將驗證“水下醫療隊”對光伏樁基常態化、自動化巡檢的完整能力。
這不僅僅是一次技術應用，更是為未來大規模海上光伏電站、海上風電場的水下基礎設施智能運維，開辟了一條全新的路徑。
轉自：國資委網站
【版權及免責聲明】凡本網所屬版權作品，轉載時須獲得授權并注明來源“中國產業經濟信息網”，違者本網將保留追究其相關法律責任的權力。凡轉載文章及企業宣傳資訊，僅代表作者個人觀點，不代表本網觀點和立場。版權事宜請聯系：010-65363056。
延伸閱讀
