دنیای مهندسی سازه های دریایی
دنیای مهندسی سازه های دریایی

دنیای مهندسی سازه های دریایی

Offshore Structures

AUV (تصور بردار خودکار زیر آبی) /Autonomous Underwater Vehicles

این فیلم معرفی AUV (تصور بردار خودکارزیر آبی) می باشد.

This is video introducing the AUV


AUV    (تصور بردار زیر دریا) چیست؟

 ROV (چشم دریا) نسل بعدی این وسایل تصور بردار خودکار زیرآبی (آی یو وی) نام دارد. این وسائل گام بعدی تکنولوژی آر او وی بشمار می آیند این روبات ها هنوز وارد بازار مصرف نشده اند. به احتمال قوی تکنولوژی آر او وی ها در آینده به گونه ای خواهد بود که کمتر به کنترل از روی آب نیاز خواهند داشت.

امروزه وسایل تصویر بردارخودکار زیرآبی پیشرفته ای ساخته شده اند که بدون استفاده از کابل، امکان هدایت شان در اعماق دریا وجود دارد.  این گونه وسایل را AUV می نامند که جهت جستجو در اعماق اقیانوس و انجام مطالعات اقیانوس شناسی و نیز مصارف » نظامی، کاربردهای فراوانی دارند. در عین حال که اغلب تکنولوژی طراحی و ساخت AUV با قابلیت ها و توانایی های متنوع، بسیار گران قیمت و پرهزینه است اما در سال های اخیر تلاش هایی نیز برای ساخت AUV  با صرف هزینهٴ پایین صورت پذیرفته است.

AUV یک سیستم مستقل است که سفرها زیر آب بدون نیاز به کابل ها قطر و توسط اپراتور کنترل و پیگیری از طریق سطح دریا  کنترل از راه دور با استفاده از سیستم پهپاد این وسایل نقلیه در زیر آب بدون سرنشین است و توسط یک گروه بزرگتر هدایت و کنترل می شود، پیکربندی این سیستم  الگو گرفته از ROV است . در کاربردهای نظامی و جستجو گسترده نقش مهم دارد.

همانطور که ارشاره شد AUV بدون کابل بوده و مجهز به تکنولوژی های پیشرفتهٴ کنترل و هدایت از راه دور می باشند و ضمنًا می تواند به صورت خودکار مسیر مطلوب را یافته و نیازی به منبع انرژی خارج از AUV ندارد. تاکنون در مجموعه بیش از 70 گونه مختلف از AUV توسط 12 کشور ساخته شده است. در آیند فیلم و اطلاعات بیشتر در مورد AUV این وبلاگ ارایه خواهد شد.

AUV (تصور بردار زیردریا) اخیراً از این وسیله برای پیدا کردن هواپیمای مالزیای که در دریای چین جنوبی سقوط کرد ، به طور گسترده استفاده شد. ROV و AUV به صورت ترکیبی هم وجود دارد. در ماه های بعدی درباره آنها در هم وبلاگ سازه های دریا مطلب نوشته می شود.

What is an Autonomous Underwater Vehicles (AUVs)?

AUV stands for autonomous underwater vehicle and is commonly known as unmanned underwater vehicle. AUVs can be used for underwater survey missions such as detecting and mapping submerged wrecks, rocks, and obstructions that can be a hazard to navigation for commercial and recreational vessels.

As the oil and gas industry moves to a more subsea environment,

ROVs will become an even more important tool in drilling, development and repair offshore. In fact, some ROVs are being built to work on specific subsea developments, with manipulators and tools

designed for work on equipment in a precise field. In this case, as the

subsea architecture is being designed, the ROV that will handle the

subsea work is taken into account, as well, ensuring that all tasks at hand can be managed by the ROV.

An autonomous underwater vehicle (AUV) is a robot which travels underwater without requiring input from an operator. AUVs constitute part of a larger group of undersea systems known as unmanned underwater vehicles, a classification that includes non-autonomous remotely operated underwater vehicles (ROVs) – controlled and powered from the surface by an operator/pilot via an umbilical or using remote control. In military applications AUVs are more often referred to simply as unmanned undersea vehicles (UUVs).

آر او وی ها (ROV) یا چشم دریا /Remotely Operated Vehicle ROV

این فیلم معرفی دستگاه ROV (چشم دریا) می باشد.

This is introduces The Remotely Operated Underwater Vehicle or Remotely Operated Vehicle (ROV

 

وسیله نقلیه قابل کنترل از راه دور زیر دریایی  ، آر او وی ها (ROV) یا چشم دریا چیست؟

در مورد اسم این وسیله باید گفت بهترین اسم چشم دریا است چون که تجهیزات دیگری با کاربردهای گوناگون ولی پیشرفته تر بنام های  AUV و UUV وجود دارد  ROV مخفف   Remotely Operated underwater Vehicleیا Remotely Operated Vehicle و AUV  مخفف Autonomous Underwater Vehicle  و UUV  مخفف Unmanned Underwater Vehicles

Nereid Under Ice مخفف Nereid UIاست.


برخی از عزیزان این آنها را به عنوان ربات های زیر آبی یاد کنند ولی تجهیزات گسترده به صورت ربات ها در زیر دریا به کار می رود با کارایی های متفاوت مانند این عکس


منابع و صنایع دریایی نفش و تأثیر مهمی در زندگی انسان‌ها دارند. به همین دلیل مطالعه و بررسی بسیاری از مسائل مهندسی، زیست‌شناسی، تجاری و نظامی مرتبط با دریا، همواره مورد توجه محققان بوده‌است. با توسعه و گسترش صنایع دریایی و علوم مرتبط با دریا، امروزه برای انجام بسیاری از کاربردهای کشف و استخراج منابع زیرآبی، بازرسی و جمع‌آوری اطلاعات زیست محیطی و تحقیقاتی و نیز نصب، تعمیر و نگهداری سازه‌های ساحلی و دریایی، به ‌کارگیری تکنولوژیِ خاص و جدیدی برای پاسخ‌گویی به نیازهای روزافزون پیش آمده، ضروری می‌نماید. استفاده از وسائل و ابزارآلات مهندسی که قابلیت به کارگیری در اعماق آب را دارند و کاربری‌های متنوع در فضا و بستر دریا را ممکن می‌سازند، چنان در سال‌های اخیر توسعه و گسترش یافته که توانایی بشر را در بررسی، تحقیق و کار در اعماق دریا، به شدت متحول نموده‌است.

استفاده از تجهیزاتی که بتوان آن‌ها را بدون حضور مستقیم نیروی انسانی و از راه دور هدایت و کنترل نمود، کاربردهایی فراوانی یافته‌اند و در بسیاری از موارد به جزء جدا نشدنیِ کاربردهای تجاری و صنعتی بدل گشته‌اند، به گونه‌ای که انجام بسیاری از پروژه‌های مهندسی و تحقیقاتی بدون آن‌ها امکان‌پذیر نیست. این تجهیزات شامل ربات‌ها و بازوهای مکانیکی هستند که قابلیت انجام عملیات از پیش برنامه‌ریزی شده و نیز اجرای فرامین لحظه‌ای کاربر را به نحوی مناسب و دقیق، دارند. در صنایع زیردریایی بنا به دلایلی که گفته شد، استفاده از تکنولوژی رباتیک در سال‌های اخیر توسعه و گسترش فراوانی یافته و در بسیاری از شاخه‌های علوم و مهندسیِ دریا نقش مهم و اساسی پیدا نموده‌اند. بهبود و افزایش کارایی این تکنولوژی نیازمند افزایش مطالعات مهندسی بر روی تمامی انواع و اجزای سیستم‌ها و ربات‌های زیرآبی، جهت انجام عملیات پیچیده‌تر و فرامین متنوع‌تر است. به این منظور حجم عظیمی از مطالعات و تحقیقات مهندسی در سراسر جهان و در رشته‌ها و تخصص‌های متفاوت بر این موضوع متمرکز شده‌اند

ROV (چشم دریا)

وسائط نقلیه کنترل از راه دور، آراووی ها یا چشم دریا، روبات هائی هستند که در زیر آب توسط یک کنترل کننده هدایت می شوند. این آر او وی ها بوسیله یک رشته کابل با سطح آب در ارتباط می باشند. این کابل شامل یک رشته برای برقراری ارتباط، یک رشته برای ارسال انرژی و یک رشته برای انتقال اطلاعات می باشد. تمام آر او وی ها برای دید در زیر آب دارای ابزار بصری مانند دوربین می باشند. علاوه برآن بسته به نوع کاربردشان دارای ابزارهای دیگری نیز هستند. صنعت نفت و گاز فراساحل همراه با پیشرفت فنآوری و افزایش کارآئی آر او وی ها روز به روز در تمام جهان برای عملیات حفاری و انجام امور خدمات مربوط به اکتشاف در آب های عمیق و اجرای پروژه ها بیشتر به استفاده از آر او وی ها روی آورده است.

در اندازه ها و ابعاد متفاوت و با گسترهٴ متنوعی از تکنولوژی ها و امکانات در سال های اخیر طراحی، ساخت، آزمایش و به کارگیری شده و حتی در برخی موارد به تولید صنعتی رسیده اند. انواع این  ROV (چشم دریا) از نمونه های کوچک و ساده ای که صرفاً مجهز به دروبین فیلم برداری کوچکی هستند تا گونه های پیشرفته و بسیار پیچیده ای که در اعماق دریاها به انجام عملیات های متنوع و متعددی به کار گرفته می شوند

اجزای ROV (چشم دریا) عبارت اند از سیستم:

هدایتی جهت کنترل ربات، سیستم رانش، سیستم به آب انداختن، منابع تامین قدرت و کابل ارتباطی که توان لازم جهت عملکرد پروانه ها و نیز دستورات و سیگنال های کنترلی را به ربات و داده های تولید شده توسط حسگرها را به اپراتور در سطح دریا منتقل می کنند.

در اغلب موارد این کابل شامل غلاف مقاومی است که آن را در برابر بارهای وارده و نیز برخوردهای احتمالی با اجسام واقع در زیر آب و پارگی و خرابی ناشی از آن، محافظت می کندROV (چشم دریا)، می توانند دارای تجهیزات متفاوتی باشند که از دوربین تلویزیونی کوچک، که جهت مشاهدات ساده به کار می روند تا مجموعه های پیچیده ای از ابزارآلات مانند بازوهای مکانیکی ماهر متنوع و قدرت مند، دوربین های تلویزیونی و ویدئویی و دیگر ابزار و وسایل پیشرفته را در بر می گیرد



تاریخچه آر او وی

غواصان تا عمق مشخصی می توانند در آب فرو روند. رفتن غواصان به آب های عمیق خطرناک و غیر منطقی است. آر او وی ها در صنعت نفت و گاز بصورت ابزاری بی رقیب برای غلبه بر محدودیت های رفتن غواصان به آب های عمیق درآمده اند. اولین روباط های غواصی در اواسط سال های 1960 بصورت وسائط نقلیه سرنشین دار، یا اچ او وی ها، بکار گرفته شدند. گرچه اچ او وی ها تا حدی موفق بودند اما بزرگترین محدودیتشان وجود انسان در آن ها بود. آن ها بعلت وجود انسان قادر به رفتن در آب های عمیق بودند.

گرچه اولین آر او وی کابلی در سال 1953 توسط یک فرانسوی به نام دیمتری ربیکف ساخته شد، اما فن آوری آن توسط ارتش امریکا برای بازیابی اشیاء مفقود شده در دریا کامل شد. نیروی دریائی امریکا در سال 1966 با استفاده از آر او وی یک بمب اتمی را که در اثر سقوط هواپیما در آب های ساحلی اسپانیا مفقود شده بود پیدا نمود و در سال 1973 برای نجات جان دریانوردان یک زیردریائی که در آب های ایرلند غرق شده بود از این وسیله بهره گرفت.


What is remotely operated underwater vehicle or Remotely Operated Vehicle ROV

A remotely operated underwater vehicle, commonly referred to as an ROV, is a tethered underwater vehicle. They are common in deep water industries such as offshore hydrocarbon extraction. While the traditional abbreviation "ROV" stands for remotely operated vehicle, one must distinguish it from remote control vehicles operating on land or in the air. ROVs are unoccupied, highly maneuverable, and operated by a crew aboard a vessel. They are linked to the ship by either a neutrally buoyant tether or, often when working in rough conditions or in deeper water, a load-carrying umbilical cable is used along with a tether management system (TMS). The TMS is either a garage-like device which contains the ROV during lowering through the splash zone or, on larger work-class ROVs, a separate assembly which sits on top of the ROV. The purpose of the TMS is to lengthen and shorten the tether so the effect of cable drag where there are underwater currents is minimized


The umbilical cable is an armored cable that contains a group of electrical conductors and fiber optics that carry electrical power, video, and data signals between the operator and the TMS. Where used, the TMS then relays the signals and power for the ROV down the tether cable. Once at the ROV, the electrical power is distributed between the components of the ROV. However, in high-power applications, most of the electrical power drives a high-power

Electrical motor which drives a hydraulic pump. The hydraulic pump is then used for propulsion and to power equipment such as torque tools and manipulator arms where electrical motors would be too difficult to implement subsea. Most ROVs are equipped with at least a video camera and lights. Additional equipment is commonly added to expand the vehicle’s capabilities. These may include sonars, magnetometers, a still camera, a manipulator or cutting arm, water samplers, and instruments that measure water clarity, water temperature, water density, sound velocity, light penetration, and temperature

 History OF THE ROV

Human divers can only submerge to certain depths and the skill and danger involved makes deepwater diving unrealistic developed to overcome the limitations of human subsea divers ROVs have become an indispensable tool to the offshore oil and gas industry

The first iteration of the robotic diving concept was the Human

Occupied Vehicle, or HOV, which was developed in the mid1960s.

While somewhat successful, HOVs were limited by human frailties and unable to achieve the water depths needed

While Dimitri Rebikoff is credited with building the first tethered ROV in 1953, the US military expanded on the technology to retrieve equipment lost at sea. In 1966, the US Navy recovered an atomic

bomb lost in a plane crash offshore Spain using an ROV, and in 1973,

An ROV was used to save sailors in a sunken submersible offshore

Ireland

The commercial world quickly began manufacturing preliminary

versions of ROVs for the offshore oil and gas industry. Although these

products were not as successful initially, the technology has come a

long way, and now ROVs are regularly used offshore for petroleum

developments and drilling, military and science efforts,

as well as underwater cable endeavors


 

Types Of ROVs


ROVs can vary in size from that of a bread box to a large van. The

functions ROVs perform can range from simply carrying a camera to

observe subsea environments to housing multiple agile arms to

perform numerous functions subsea.

Used primarily for observation and inspection operations, Small

Electric Vehicles are the tiniest version of ROVs. These robots simply

carry a single camera and are deployed in waters no greater than 984

feet (300 meters) deep

High Capability Electric ROVs are larger versions of their Small

Electric Vehicle cousins


These ROVs are able to dive to depths up to

20,000 feet (6,096 meters), but they are still only equipped with video cameras and are unable to perform many other tasks because their electricity supply limits them. Primarily used by the science and military industries, High Capability Electric ROVs are unable to perform  any heavy tasks typically required by the oil and gas industry

The next iteration of ROV, the Work Class Vehicle is powered electrically and hydraulically, enabling some more serious work subsea. Although payload and lift capabilities are restricted, the Work

Class Vehicle ROV does generally include a seven function manipulator and a five function grabber.

Most of this class of ROV is deployed in the drilling and construction support sector, as well as

pipeline inspection

The most advanced version of ROV is the Heavy Work Class Vehicle

ROV. This kind of ROV is capable of working in waters measuring up

to 10,000 feet (3,000 meters) deep. Aptly named, the Heavy Work

Class Vehicle boasts horsepower ranging from 100 to 250 and has lift

capabilities up to 11,025 pounds. Additionally, these ROVs house

multiple manipulators and grabbers capable of performing subsea tieins and Deepwater installations.