江蘇正淼海洋工程技術有限公司是一家從事工程潛水作業服務類企業。公司具有獨立法人資格，注冊資金1000萬元，是中國潛水打撈行業協會會員單位之一，也是業內獲得協會頒發的潛水作業機構資質單位之一，公司管理人員都已獲得潛水協會頒發資格證書，水下施工人員全部取得國家潛水員考核委員會頒發的潛水員證書、CCS水下無損檢測人員資格證書、CCS水下焊工資格證書等。公司主要服務和技術研究的工程潛水業務有：公路橋梁水中墩樁基礎、碼頭、船舶、電廠、水庫大壩的水工基礎結構檢測與加固；新建橋梁的水中墩及樁基礎施工中異常情況下的水下處理；碼頭鋼管樁防腐工程中的犧牲陽極和陰極保護線路安裝等。
沉管安裝，水下管道安裝，沉管施工，水下管道鋪設，沉管工程，水下管道直埋敷設，沉管，過河管道水下安裝，取排水管道水下安裝施工:對海洋，湖泊，內河，水庫等水域水下建造各種鋼筋混凝土構筑物，使用新型水下材料。底拖法沉管施工，組對拼裝管段的軸線宜與發送時的管段軸線一致。管（段）底拖牽引前，應對基槽斷面尺寸、軸線及槽底高程進行測量復核；發送裝置、牽引道等設置應施工要求；牽引鋼絲繩位于管溝內，并與管道軸線一致；所有牽引裝置、應安裝正確、安全。管道（段）底拖牽引設備應根據牽引力大小、管材力學性能等要求確定，且牽引功率不應低牽引力的1.2倍。
水下石油管道是海上油氣田生產設施的重要組成部分,必須定期或適時對其進行檢測以保障其安全運營.針對水下石油管道巡查及檢測的目的,采用STM32主控芯片,串口攝像頭,舵機和通信模塊,搭載版本的μC/OS-Ⅲ實時操作系統,設計了一種型仿生式水下機器人.該機器人應用在淺水層區域,通過WiFi遠程控制并實現水下畫面上傳至上位機,上位機處理圖片使泄漏點特征清晰.通過系統調試和記錄分析表明,該水下機器人可以遠程無線控制和無線圖像傳輸,能夠實現水下巡查任務,并且具有控制系統簡單化,功能靈活化,性價比高等優點.利用水下機器人可以對水下石油氣管道完好性進行巡查,防止出現泄漏事故,杜絕安全隱患.功能多樣的水下機器人將成為機器人研究領域的熱點之一.目前水下安全檢測有纜機器人(Remotely Operated Vehicle,ROV)因其小巧,輕便,安全,高效的特性,常被應用于水下結構物安全檢測,水產養殖及水下救援等領域,尤其在海洋資源探測,海洋生物觀測,輸油管道安全檢測方面擁有極大的使用價值.本文結合江蘇省高技術船舶協同創新中心2016年科研項目,設計并研制了一款新型的模塊化,封閉式,觀測型水下檢測機器人"METI-II"樣機,并對其運動控制方法進行研究.主要研究內容如下:首先,介紹了項目研究背景及意義,并根據國內外水下機器人的發展現狀及項目技術參數要求,提出了一套以ARM單片機為控制面板信號采集工具,工控機為平臺開發的水面監控系統和以光纖,電纜為介質的零浮力臍帶纜及以ARM嵌入式為主從控制單元的水下控制系統設計方案;完成了對控制臺,電源柜,水下機器人本體等各個模塊的選型及研發設計,參與了ROV系統的結構設計.其次,設計了水下安全檢測機器人控制系統的硬件電路.硬件電路包括水面控制臺面板采集電路,電源模塊電路,主從控制板電路,控制電路,推進器驅動與控制電路及其他外圍傳感器電路等.然后,開展了水下安全檢測機器人控制系統的軟件設計.軟件設計主要包括控制面板信號采集控制器軟件設計,水面控制臺人機交互監控軟件設計及水下控制系統中的主從控制器軟件設計等.再次,研究了水下安全檢測機器人姿態運動預測控制算法.針對自主研制的水下安全檢測機器人ROV采用最小二乘法建立了ROV艏向及垂向動力學模型;設計了ROV定航及定深廣義預測控制器,并采用增量式PID控制算法對廣義預測控制器初始時刻波形不穩定,超調大的問題進行改進;仿真結果表明了本文設計的廣義預測控制器的有效性 對水下安全檢測機器人樣機進行調試及水下試驗.水下試驗主要包括學校水池試驗和千島湖試驗;其中,在學校水池試驗中,驗證了自主研制的水下檢測機器人樣機可以穩定的完成直航,升潛,轉艏,翻滾等基本功能,且視頻圖像采集清晰,可以實時錄制及抓拍;在千島湖湖試試驗中,再次驗證機器人的穩定性,可靠性,機器人在湖中完成定深,定航,定翻滾等運動,并成功下潛至湖底完成水下安全檢測任務.
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