چگونه دوربین‌های زیرآبی بازرسی چاه‌های عمیق را متحول می‌کنند

ظهور بازرسی غیرتهاجمی چاه‌ها با استفاده از فناوری دوربین زیرآبی

روش‌های قدیمی بررسی چاه‌ها معمولاً به معنای حفاری سوراخ‌ها یا فرستادن افراد به داخل فضاهای تنگ و خطرناک است. این کار هر بار که انجام می‌شود، بازرسان را در معرض خطر واقعی قرار می‌دهد. اکنون دوربین‌های مدرن زیرآبی وجود دارند که تمام این خطرات را حذف می‌کنند. این دوربین‌ها در بسته‌های کوچکی آمده‌اند اما می‌توانند به صورت دایره‌ای همه چیز را مشاهده کنند و گاهی حتی تا عمق بیش از ۹۰۰ متر نیز دید مناسبی دارند. طبق گزارش اخیر سال ۲۰۲۳ درباره ایمنی زیرساخت‌ها، شرکت‌ها با استفاده از این دوربین‌ها تقریباً نیمی از هزینه‌های نیروی کار خود را نسبت به روش‌های سنتی صرفه‌جویی می‌کنند. علاوه بر این، این دوربین‌ها مشکلات لوله‌ها و سازه‌ها را حدود یک‌سوم بیشتر از چشم انسان تشخیص می‌دهند. کابل‌های متصل به این دستگاه‌ها به راحتی حول زاویه‌ها و موانع خم می‌شوند که آن‌ها را به ابزارهای عالی برای بازرسی درون سیستم‌های آب شهری قدیمی یا محل‌های پیچیده حفاری ژئوترمال تبدیل می‌کند که دیگر هیچ چیز در آن‌ها مستقیم نیست.

پایش ویدئویی بلادرنگ برای ارزیابی فوری شرایط زیرسطحی

دیگر نیازی به انتظار برای تصاویر محو سونار یا نتایج آزمایشگاهی کند از نمونه‌های فیزیکی نیست. دوربین‌های مدرن زیرآبی اکنون ویدئوهای با وضوح 1080p را از طریق کابل‌های فیبر نوری مستقیماً به اپراتورها ارسال می‌کنند و به تیم‌های محل کار اجازه می‌دهند تا تقریباً بلافاصله مشکلاتی مانند لکه‌های خوردگی، تجمع رسوبات یا حتی ترک‌های بسیار ریز در غلاف لوله‌ها را شناسایی کنند. در یک مورد اخیر در یک نیروگاه ژئوترمال: تصویربرداری حرارتی ترک بسیار ریزی را در غلاف چاهی به عمق 2800 فوت تشخیص داد که روش‌های سنتی بازرسی هرگز متوجه آن نمی‌شدند، همان‌طور که گزارش‌های صنعتی مؤسسه پونمون در سال گذشته اشاره کردند. و در مورد پلتفرم‌های حفاری فراساحلی، هر دقیقه اهمیت دارد. تأخیر یک روزه در اینجا می‌تواند منجر به از دست دادن تقریباً 740,000 دلار به دلیل توقف تولید شود، که دلیل این است که سیستم‌های نظارت لحظه‌ای اکنون برای مدیران عملیات که سعی دارند عملیات را بدون وقفه ادامه دهند، ضروری شده‌اند.

مطالعه موردی: تشخیص نقص‌های ساختاری در چاه‌های نفت و گاز با تصویربرداری با وضوح بالا

یک شرکت میانی سال گذشته از دوربین‌های زیرآبی 4K برای بازرسی 14 چاه تخلیه آب شور در سراسر حوضه پرمیان استفاده کرد. این دوربین‌ها دارای سنسورهایی با رده‌بندی 0.2 لوکس برای شرایط کم‌نور هستند و یافته‌های آن‌ها شگفت‌انگیز بود. حدود یک چهارم لوله‌های چاه نشانه‌هایی از خوردگی گودی (پیتینگ) نشان می‌دادند، در حالی که روش‌های معمول بازرسی قبلاً این موارد را صرفاً به عنوان سایش جزئی برچسب‌زنی کرده بودند. تشخیص به موقع این مشکل باعث صرفه‌جویی حدود 2.1 میلیون دلاری برای شرکت شد که در غیر این صورت برای رفع مشکلات بزرگتر در آینده هزینه می‌شد. بازبینی اخیر از زیرساخت‌های فراساحلی در سال 2023 نشان می‌دهد که داشتن ضبط‌های ویدئویی با کیفیت بالا، رعایت مقررات API 14B را برای شرکت‌ها آسان‌تر می‌کند. علاوه بر این، این تصاویر دقیق به برنامه‌ریزی بهتر برای زمان‌بندی تعمیرات و نگهداری واقعی کمک می‌کنند و دیگر نیازی به حدس و گمان نیست.

طراحی ضدآب و مقاوم برای محیط‌های فراساحلی شدید

پوسته مقاوم در برابر فشار برای عملکرد قابل اعتماد در اعماق زیاد

دوربین‌های زیرآبی امروزی به محفظه‌های خاص مقاوم در برابر فشار تکیه دارند که از آلیاژهای تیتانیوم یا مواد پلیمری محکم ساخته شده‌اند، تا بتوانند در عمق‌هایی بیش از ۱۰٬۰۰۰ فوت زیر سطح دریا به کار خود ادامه دهند. واحدهای محفظه‌ای در طول فرآیند تولید تحت آزمون‌های شدید فشار آب قرار می‌گیرند و به‌طور خاص برای تحمل حدود ۴٬۵۰۰ پوند بر اینچ مربع طراحی شده‌اند. این سطح از استحکام عملیاً اجازه می‌دهد تا این دوربین‌ها در بخش‌های بسیار عمیق اقیانوس، مانند نزدیکی کف شیار ماریانا، فعالیت کنند. طبق تحقیقات منتشر شده سال گذشته توسط مهندسان گروه ABB، یافته‌ای جالب دربارهٔ طراحی درزگیرهای این محفظه‌ها کشف شد. آن‌ها متوجه شدند که استفاده از واشرهای حلقوی شیب‌دار به جای واشرهای تخت معمولی، باعث کاهش نشتی تقریباً ۹۰ درصدی می‌شود. این موضوع اهمیت زیادی در عملیات‌های انجام‌شده در آب‌های عمیق دارد، جایی که تکنسین‌ها به تجهیزات قابل اعتمادی نیاز دارند تا مواری مثل شیرهای ایمنی چاه‌های عظیم نفت یا اتصالات بین خطوط لوله‌های زیردریایی را بدون نگرانی از خرابی‌های ناگهانی بررسی کنند.

مواد مقاوم در برابر خوردگی که دوام بلندمدت در کاربردهای آب شور را تضمین می‌کنند

بر اساس تحقیق انجام‌شده توسط NACE International در سال 2022، قرار گرفتن فلزات در معرض آب شور می‌تواند فرآیند خوردگی را تا هشت برابر نسبت به آب شیرین تسریع کند. به همین دلیل، تولیدکنندگان برتر به سراغ موادی مانند فولاد زنگ‌نزن دوپلاکس با مقادیر PREN بالای 40 یا برنز نیکل-آلومینیوم برای پوسته دوربین‌های زیرآبی خود می‌روند. این مواد خاص در برابر مشکلات خوردگی نقطه‌ای و خوردگی در شکاف‌ها مقاومت خوبی دارند، حتی در مکان‌هایی با میزان شوری بسیار بالا مانند خلیج فارس که معمولاً شوری آب از 45 گرم در لیتر فراتر می‌رود. آزمایش‌های انجام‌شده در محل مزارع بادی دریایی نیز یافته جالبی را آشکار کرده‌اند: دوربین‌های مجهز به دریچه‌های لنز تیتانیومی در طول 18 ماه کار مداوم، حدود 98 درصد شفافیت نوری خود را حفظ کردند. این موضوع در تضاد آشکاری با پوسته‌های آلومینیومی معمولی است که معمولاً در شرایط سخت مشابه، ظرف شش ماه اول علائم فرسودگی را نشان می‌دهند.

آزمون دوام و عملکرد در شرایط صنعتی سخت

دوربین‌های صنعتی زیرآبی متحمل بیش از 15 پروتکل اعتبارسنجی می‌شوند، از جمله آزمون ضربه MIL-STD-810 و شبیه‌سازی قرارگیری 1000 ساعته در معرض مه نمک. مطالعه موردی سال 2023 از بازرسی‌های دکل نفتی در دریای شمال نشان داد که دوربین‌هایی که آزمون ضربه 50G را تحمل کردند، توقف‌های تعمیر و نگهداری ناپلان‌ریزی شده را به میزان 73٪ کاهش دادند. طراحی‌های مقاوم همچنین شامل موارد زیر هستند:

• نصب‌کننده‌های کاهش‌دهنده ارتعاش برای تثبیت تصویربرداری در حین استقرار وسایل زیرآبی کنترل از راه دور (ROV)
• سیستم‌های مدیریت حرارتی که از مه‌زدگی لنز در دامنه دمایی 0 تا 150 درجه سانتی‌گراد جلوگیری می‌کنند
• پنجره‌های یاقوت مقاوم در برابر سایش که وضوح فرمت بالا (HD) را پس از بیش از 500 بار تماس با لوله‌کشی حفظ می‌کنند

چنین ویژگی‌هایی امکان انجام بازرسی‌های قابل اعتماد را در محیط‌هایی از جمله غلطک‌های معدنی پر از رسوب تا مخازن مایعات شکست هیدرولیکی با خاصیت شیمیایی تهاجمی فراهم می‌کنند.

استقرار دوربین‌های زیرآبی متصل به کابل و مبتنی بر وسیله زیرآبی کنترل از راه دور (ROV) برای دسترسی به مکان‌های عمیق

سیستم‌های دوربین زیرآبی که از طریق کابل متصل می‌شوند، به کارگران اجازه می‌دهند چاه‌هایی را بررسی کنند که عمق آن‌ها بیش از سه هزار متر در زیر سطح دریا قرار دارد. این کابل‌ها توانایی تأمین برق و انتقال داده را بدون وقفه حتی در این اعماق شدید فراهم می‌کنند. هنگامی که عمق بسیار زیاد باشد یا جریان قوی عمل کند، شرکت‌ها وسایل نقلیه کنترل از راه دور (ROV) را به پایین ارسال می‌کنند. این ماشین‌ها دارای پیشران‌های ویژه‌ای هستند که می‌توانند آن‌ها را در جهات مختلف حرکت دهند و حسگرهایی دارند که به آن‌ها کمک می‌کنند موانع را دور بزنند. این وسایل می‌توانند به مکان‌هایی بروند که هیچ غواص انسانی تمایلی به ورود به آنجا ندارد. آزمایش‌های میدانی در سواحل نشان داده‌اند که این سیستم‌ها زمان بازرسی را در مقایسه با روش‌های قدیمی دستی تقریباً به نصف کاهش می‌دهند. علاوه بر این، طراحی ماژولار آن‌ها به اپراتورها امکان می‌دهد تا در صورت نیاز قطعات را تعویض کنند. برخی از واحدها مجهز به تجهیزات سونار هستند، در حالی که برخی دیگر دارای اسکنرهای لیزری داخلی هستند که به مهندسان تصویری کامل از هرگونه نقصی که در حین بازرسی پیدا شود، ارائه می‌دهند.

کنترل‌های پیشرفته برای جلوگیری از خرابی و تضمین انتقال پایدار

دوربین‌های زیرآبی امروزی به سیستم‌های جبران فشار حلقه بسته متکی هستند که به طور مداوم فشار داخلی را با شرایط خارج از پوسته تطبیق می‌دهند، تا حدود ۴۵۰ بار. سخت‌افزار انتقال داده با چندین لایه از تصحیح خطایی تجهیز شده که تأخیر را حتی در شرایط تداخل الکترومغناطیسی مشکل‌ساز موجود در عملیات چاه‌های نفت، زیر ۵ میلی‌ثانیه نگه می‌دارد. آزمایش‌های واقعی در پروژه‌های ژئوترمال نشان می‌دهد که این سیستم‌ها در عمقی نزدیک به ۲۵۰۰ متر و با استفاده از ترکیبی از کابل‌های فیبر نوری و مسی، حدود ۹۸٫۷ درصد از تمامیت سیگنال را حفظ می‌کنند. سازندگان همچنین مسیرهای کنترلی ذخیره و الگوریتم‌های هوشمند جغرافیایی (geofencing) را درون سیستم تعبیه کرده‌اند تا خطر گیر کردن در حین عرضه به حداقل برسد. و اگر شرایط بد به نظر برسد، تشخیص‌های داخلی فعال شده و فرآیند بازیابی خودکار را آغاز می‌کنند، به محض اینکه هر یک از پارامترهای اصلی عملیاتی از حدود ایمنی خود خارج شوند.

تصویربرداری با وضوح بالا و ادغام داده‌ها برای تحلیل دقیق

سیستم‌های مدرن دوربین زیرآبی با ارائه تصاویر با وضوح بالا، شفافیت بی‌سابقه‌ای فراهم می‌کنند و قادرند نقص‌هایی به اندازه ۱ میلی‌متر در لوله‌های چاه و تشکیلات زمین‌شناسی را ثبت کنند. با وضوحی بالاتر از ۴K، اپراتورها الگوهای خوردگی، ترک‌ها و تجمع رسوبات را با دقت تشخیصی ۹۴٪ شناسایی می‌کنند که در مقایسه با روش‌های سنتی (گزارش بازرسی میدانی ۲۰۲۳) برتری چشمگیری دارد.

خروجی ویدئویی HD دقت تشخیصی در ارزیابی چاه‌ها را افزایش می‌دهد

اپتیک پیشرفته و سیستم‌های نورپردازی تطبیقی، چالش‌های دید کم در چاه‌های عمیق را برطرف می‌کنند و فیلم‌برداری بدون اعوجاج را حتی در آب‌های کدر فراهم می‌آورند. مهندسان از قابلیت زوم برای بازرسی اتصالات جوشی و رزوه‌های لوله‌های چاه با دقت میکرونی استفاده می‌کنند و این امر منجر به کاهش ۳۳٪‌ای تشخیص‌های مثبت کاذب در ارزیابی‌های ساختاری می‌شود.

پایش لحظه‌ای امکان تصمیم‌گیری سریع در محل را فراهم می‌کند

پروتکل‌های انتقال با تأخیر کم، جریان‌های زنده را در عرض 200 میلی‌ثانیه به تیم‌های سطحی منتقل می‌کنند و امکان تنظیمات فوری در حین گردش کار بازرسی را فراهم می‌آورند. یک پروژه اخیر دریایی از این قابلیت برای شناسایی یک شیر نشتی در عمق 1200 متر استفاده کرد و از وقوع یک حادثه محیط‌زیستی بالقوه جلوگیری نمود.

یکپارچه‌سازی با پلتفرم‌های تحلیلی برای نگهداری پیش‌بینانه

الگوریتم‌های یادگیری ماشین، تصاویر تاریخی را تحلیل می‌کنند تا سایش تجهیزات را پیش‌بینی کرده و خطر خرابی را 6 تا 8 ماه پیش از وقوع پیش‌بینی نمایند. این یکپارچه‌سازی همراه با سیستم‌های مدیریت دارایی مبتنی بر ابر، زمان توقف برنامه‌ریزی‌نشده را در پروژه‌های زیرساخت آب به میزان 57٪ کاهش می‌دهد.

بازرسی چاه‌های آب شهری با استفاده از سیستم‌های دوربین زیرآبی فشرده

امروزه شهرها و شهرک‌های بیشتری برای بررسی چاه‌های قدیمی آب و خطوط فاضلاب که دهه‌ها عمر کرده‌اند، به دوربین‌های کوچک زیرآبی روی می‌آورند. این وسایل کوچک می‌توانند چیزهایی مانند لکه‌های زنگ‌زدگی، تجمع گرد و غبار و ترک‌های دیواره را تا عمق نیم کیلومتر در زیرزمین مشاهده کنند؛ بدین معنا که دیگر نیازی به فرستادن افراد به شرایط خطرناک برای بازرسی دستی نیست. برخی مطالعات اخیر از اداره‌های آب شهری در سال ۲۰۲۴ نشان می‌دهد محل‌هایی که از سیستم‌های بازرسی تصویری زنده استفاده می‌کنند، مشکلات را حدود ۴۰ درصد سریع‌تر از سایر موارد تشخیص می‌دهند. این دوربین‌ها می‌توانند به‌طور کامل چرخش کنند و به بالا و پایین حرکت داشته باشند، بنابراین مهندسان دید کاملی از دیواره داخلی لوله‌های آب خواهند داشت. علاوه بر این، این دوربین‌ها به اندازه کافی محکم ساخته شده‌اند تا بتوانند شرایط شیمیایی بسیار سخت موجود در آب‌های زیرزمینی را تحمل کنند — چیزی که روش‌های قدیمی‌تر بازرسی در آن دچار مشکل زیادی بودند.

پروژه‌های انرژی فراساحلی که از محفظه‌های ضدآب دوربین زیردریایی استفاده می‌کنند

دوربین‌های ضدآب زیردریایی که تحمل فشار تا ۱۰,۰۰۰ PSI دارند، اکنون به‌طور معمول در پلتفرم‌های نفتی و مزارع بادی دریایی استفاده می‌شوند تا عملکرد تجهیزات زیر آب را در طول زمان بررسی کنند. این سیستم‌ها به اپراتورها اجازه می‌دهند بدون فرستادن غواصان، محیط اطراف را معاینه کنند و همه چیز را از خطوط لوله تا لنگرهای کشتی و سیستم‌های مهم حفاظت کاتدی در شرایط آب شور بازدید نمایند. دوربین‌های جدیدتر که روی وسایل نقلیه کنترل‌شده از راه دور نصب می‌شوند، دارای سنسورهایی هستند که حتی در شرایط تقریباً بدون نور نیز عملکرد بسیار خوبی دارند. طبق گزارش ایمنی انرژی دریایی سال گذشته، این دوربین‌های پیشرفته توانسته‌اند نشت ریز حباب‌های گازی در خطوط لوله گاز را در اعماقی نزدیک به ۲ کیلومتر تشخیص دهند و در حدود ۹۷ درصد از ۱۰۰ مورد به درستی عمل کنند. بسیاری از تأسیسات اکنون از سیستم‌های دو لنزه استفاده می‌کنند که این امکان را فراهم می‌کند تا علاوه بر مشاهده وضعیت کلی سازه، تصاویر نزدیک از جوش‌ها نیز ثبت شود.

آزمون‌های غیرمخرب در معدن و مهندسی ژئوتکنیک

صنعت معدن‌کاری شروع به استفاده از آن دوربین‌های زیبای 8K زیرآبی کرده است تا بتوانند نگاه خوبی به شفت‌های معادن سیل‌زده داشته باشند و در عین حال عملیات را به‌خوبی ادامه دهند. این سیستم‌های پیشرفته در واقع اندازه‌گیری لیزری را با چیزی به نام تحلیل طیفی ترکیب می‌کنند که به تشخیص محل مواد معدنی ارزشمند در مقابل ترک‌های معمولی سنگ کمک می‌کند. بر اساس برخی آزمایش‌های اخیر، شرکت‌ها هزینه‌های بررسی‌های ژئوتکنیکی خود را حدود ۳۲ درصد نسبت به روش حفاری و نمونه‌برداری کاهش داده‌اند، همان‌طور که در مجله فناوری معدن سه‌ماهه سال گذشته گزارش شده است. همچنین کارهای جالبی در این زمینه با نسخه‌های تصویربرداری حرارتی انجام شده که می‌توانند مشکلات احتمالی در فونداسیون سدها را خیلی قبل از اینکه کسی بتواند ترکی را با چشم غیرمسلح متوجه شود، شناسایی کنند.

عملیات از راه دور و سیستم‌های کنترل هوشمند برای چاه‌های غیرقابل دسترس

استقرار دوربین‌های زیرآبی متصل به کابل و مبتنی بر وسیله زیرآبی کنترل از راه دور (ROV) برای دسترسی به مکان‌های عمیق

سیستم‌های دوربین زیرآبی که از طریق کابل متصل می‌شوند، به کارگران اجازه می‌دهند چاه‌هایی را بررسی کنند که عمق آن‌ها بیش از سه هزار متر در زیر سطح دریا قرار دارد. این کابل‌ها توانایی تأمین برق و انتقال داده را بدون وقفه حتی در این اعماق شدید فراهم می‌کنند. هنگامی که عمق بسیار زیاد باشد یا جریان قوی عمل کند، شرکت‌ها وسایل نقلیه کنترل از راه دور (ROV) را به پایین ارسال می‌کنند. این ماشین‌ها دارای پیشران‌های ویژه‌ای هستند که می‌توانند آن‌ها را در جهات مختلف حرکت دهند و حسگرهایی دارند که به آن‌ها کمک می‌کنند موانع را دور بزنند. این وسایل می‌توانند به مکان‌هایی بروند که هیچ غواص انسانی تمایلی به ورود به آنجا ندارد. آزمایش‌های میدانی در سواحل نشان داده‌اند که این سیستم‌ها زمان بازرسی را در مقایسه با روش‌های قدیمی دستی تقریباً به نصف کاهش می‌دهند. علاوه بر این، طراحی ماژولار آن‌ها به اپراتورها امکان می‌دهد تا در صورت نیاز قطعات را تعویض کنند. برخی از واحدها مجهز به تجهیزات سونار هستند، در حالی که برخی دیگر دارای اسکنرهای لیزری داخلی هستند که به مهندسان تصویری کامل از هرگونه نقصی که در حین بازرسی پیدا شود، ارائه می‌دهند.

کنترل‌های پیشرفته برای جلوگیری از خرابی و تضمین انتقال پایدار

دوربین‌های زیرآبی امروزی به سیستم‌های جبران فشار حلقه بسته متکی هستند که به طور مداوم فشار داخلی را با شرایط خارج از پوسته تطبیق می‌دهند، تا حدود ۴۵۰ بار. سخت‌افزار انتقال داده با چندین لایه از تصحیح خطایی تجهیز شده که تأخیر را حتی در شرایط تداخل الکترومغناطیسی مشکل‌ساز موجود در عملیات چاه‌های نفت، زیر ۵ میلی‌ثانیه نگه می‌دارد. آزمایش‌های واقعی در پروژه‌های ژئوترمال نشان می‌دهد که این سیستم‌ها در عمقی نزدیک به ۲۵۰۰ متر و با استفاده از ترکیبی از کابل‌های فیبر نوری و مسی، حدود ۹۸٫۷ درصد از تمامیت سیگنال را حفظ می‌کنند. سازندگان همچنین مسیرهای کنترلی ذخیره و الگوریتم‌های هوشمند جغرافیایی (geofencing) را درون سیستم تعبیه کرده‌اند تا خطر گیر کردن در حین عرضه به حداقل برسد. و اگر شرایط بد به نظر برسد، تشخیص‌های داخلی فعال شده و فرآیند بازیابی خودکار را آغاز می‌کنند، به محض اینکه هر یک از پارامترهای اصلی عملیاتی از حدود ایمنی خود خارج شوند.

تصویربرداری با وضوح بالا و ادغام داده‌ها برای تحلیل دقیق

سیستم‌های مدرن دوربین زیرآبی با ارائه تصاویر با وضوح بالا، شفافیت بی‌سابقه‌ای فراهم می‌کنند و قادرند نقص‌هایی به اندازه ۱ میلی‌متر در لوله‌های چاه و تشکیلات زمین‌شناسی را ثبت کنند. با وضوحی بالاتر از ۴K، اپراتورها الگوهای خوردگی، ترک‌ها و تجمع رسوبات را با دقت تشخیصی ۹۴٪ شناسایی می‌کنند که در مقایسه با روش‌های سنتی (گزارش بازرسی میدانی ۲۰۲۳) برتری چشمگیری دارد.

خروجی ویدئویی HD دقت تشخیصی در ارزیابی چاه‌ها را افزایش می‌دهد

اپتیک پیشرفته و سیستم‌های نورپردازی تطبیقی، چالش‌های دید کم در چاه‌های عمیق را برطرف می‌کنند و فیلم‌برداری بدون اعوجاج را حتی در آب‌های کدر فراهم می‌آورند. مهندسان از قابلیت زوم برای بازرسی اتصالات جوشی و رزوه‌های لوله‌های چاه با دقت میکرونی استفاده می‌کنند و این امر منجر به کاهش ۳۳٪‌ای تشخیص‌های مثبت کاذب در ارزیابی‌های ساختاری می‌شود.

پایش لحظه‌ای امکان تصمیم‌گیری سریع در محل را فراهم می‌کند

پروتکل‌های انتقال با تأخیر کم، جریان‌های زنده را در عرض 200 میلی‌ثانیه به تیم‌های سطحی منتقل می‌کنند و امکان تنظیمات فوری در حین گردش کار بازرسی را فراهم می‌آورند. یک پروژه اخیر دریایی از این قابلیت برای شناسایی یک شیر نشتی در عمق 1200 متر استفاده کرد و از وقوع یک حادثه محیط‌زیستی بالقوه جلوگیری نمود.

یکپارچه‌سازی با پلتفرم‌های تحلیلی برای نگهداری پیش‌بینانه

الگوریتم‌های یادگیری ماشین، تصاویر تاریخی را تحلیل می‌کنند تا سایش تجهیزات را پیش‌بینی کرده و خطر خرابی را 6 تا 8 ماه پیش از وقوع پیش‌بینی نمایند. این یکپارچه‌سازی همراه با سیستم‌های مدیریت دارایی مبتنی بر ابر، زمان توقف برنامه‌ریزی‌نشده را در پروژه‌های زیرساخت آب به میزان 57٪ کاهش می‌دهد.

بازرسی چاه‌های آب شهری با استفاده از سیستم‌های دوربین زیرآبی فشرده

امروزه شهرها و شهرک‌های بیشتری برای بررسی چاه‌های قدیمی آب و خطوط فاضلاب که دهه‌ها عمر کرده‌اند، به دوربین‌های کوچک زیرآبی روی می‌آورند. این وسایل کوچک می‌توانند چیزهایی مانند لکه‌های زنگ‌زدگی، تجمع گرد و غبار و ترک‌های دیواره را تا عمق نیم کیلومتر در زیرزمین مشاهده کنند؛ بدین معنا که دیگر نیازی به فرستادن افراد به شرایط خطرناک برای بازرسی دستی نیست. برخی مطالعات اخیر از اداره‌های آب شهری در سال ۲۰۲۴ نشان می‌دهد محل‌هایی که از سیستم‌های بازرسی تصویری زنده استفاده می‌کنند، مشکلات را حدود ۴۰ درصد سریع‌تر از سایر موارد تشخیص می‌دهند. این دوربین‌ها می‌توانند به‌طور کامل چرخش کنند و به بالا و پایین حرکت داشته باشند، بنابراین مهندسان دید کاملی از دیواره داخلی لوله‌های آب خواهند داشت. علاوه بر این، این دوربین‌ها به اندازه کافی محکم ساخته شده‌اند تا بتوانند شرایط شیمیایی بسیار سخت موجود در آب‌های زیرزمینی را تحمل کنند — چیزی که روش‌های قدیمی‌تر بازرسی در آن دچار مشکل زیادی بودند.

پروژه‌های انرژی فراساحلی که از محفظه‌های ضدآب دوربین زیردریایی استفاده می‌کنند

دوربین‌های ضدآب زیردریایی که تحمل فشار تا ۱۰,۰۰۰ PSI دارند، اکنون به‌طور معمول در پلتفرم‌های نفتی و مزارع بادی دریایی استفاده می‌شوند تا عملکرد تجهیزات زیر آب را در طول زمان بررسی کنند. این سیستم‌ها به اپراتورها اجازه می‌دهند بدون فرستادن غواصان، محیط اطراف را معاینه کنند و همه چیز را از خطوط لوله تا لنگرهای کشتی و سیستم‌های مهم حفاظت کاتدی در شرایط آب شور بازدید نمایند. دوربین‌های جدیدتر که روی وسایل نقلیه کنترل‌شده از راه دور نصب می‌شوند، دارای سنسورهایی هستند که حتی در شرایط تقریباً بدون نور نیز عملکرد بسیار خوبی دارند. طبق گزارش ایمنی انرژی دریایی سال گذشته، این دوربین‌های پیشرفته توانسته‌اند نشت ریز حباب‌های گازی در خطوط لوله گاز را در اعماقی نزدیک به ۲ کیلومتر تشخیص دهند و در حدود ۹۷ درصد از ۱۰۰ مورد به درستی عمل کنند. بسیاری از تأسیسات اکنون از سیستم‌های دو لنزه استفاده می‌کنند که این امکان را فراهم می‌کند تا علاوه بر مشاهده وضعیت کلی سازه، تصاویر نزدیک از جوش‌ها نیز ثبت شود.

آزمون‌های غیرمخرب در معدن و مهندسی ژئوتکنیک

صنعت معدن‌کاری شروع به استفاده از آن دوربین‌های زیبای 8K زیرآبی کرده است تا بتوانند نگاه خوبی به شفت‌های معادن سیل‌زده داشته باشند و در عین حال عملیات را به‌خوبی ادامه دهند. این سیستم‌های پیشرفته در واقع اندازه‌گیری لیزری را با چیزی به نام تحلیل طیفی ترکیب می‌کنند که به تشخیص محل مواد معدنی ارزشمند در مقابل ترک‌های معمولی سنگ کمک می‌کند. بر اساس برخی آزمایش‌های اخیر، شرکت‌ها هزینه‌های بررسی‌های ژئوتکنیکی خود را حدود ۳۲ درصد نسبت به روش حفاری و نمونه‌برداری کاهش داده‌اند، همان‌طور که در مجله فناوری معدن سه‌ماهه سال گذشته گزارش شده است. همچنین کارهای جالبی در این زمینه با نسخه‌های تصویربرداری حرارتی انجام شده که می‌توانند مشکلات احتمالی در فونداسیون سدها را خیلی قبل از اینکه کسی بتواند ترکی را با چشم غیرمسلح متوجه شود، شناسایی کنند.

عملیات از راه دور و سیستم‌های کنترل هوشمند برای چاه‌های غیرقابل دسترس

استقرار دوربین‌های زیرآبی متصل به کابل و مبتنی بر وسیله زیرآبی کنترل از راه دور (ROV) برای دسترسی به مکان‌های عمیق

سیستم‌های دوربین زیرآبی که از طریق کابل متصل می‌شوند، به کارگران اجازه می‌دهند چاه‌هایی را بررسی کنند که عمق آن‌ها بیش از سه هزار متر در زیر سطح دریا قرار دارد. این کابل‌ها توانایی تأمین برق و انتقال داده را بدون وقفه حتی در این اعماق شدید فراهم می‌کنند. هنگامی که عمق بسیار زیاد باشد یا جریان قوی عمل کند، شرکت‌ها وسایل نقلیه کنترل از راه دور (ROV) را به پایین ارسال می‌کنند. این ماشین‌ها دارای پیشران‌های ویژه‌ای هستند که می‌توانند آن‌ها را در جهات مختلف حرکت دهند و حسگرهایی دارند که به آن‌ها کمک می‌کنند موانع را دور بزنند. این وسایل می‌توانند به مکان‌هایی بروند که هیچ غواص انسانی تمایلی به ورود به آنجا ندارد. آزمایش‌های میدانی در سواحل نشان داده‌اند که این سیستم‌ها زمان بازرسی را در مقایسه با روش‌های قدیمی دستی تقریباً به نصف کاهش می‌دهند. علاوه بر این، طراحی ماژولار آن‌ها به اپراتورها امکان می‌دهد تا در صورت نیاز قطعات را تعویض کنند. برخی از واحدها مجهز به تجهیزات سونار هستند، در حالی که برخی دیگر دارای اسکنرهای لیزری داخلی هستند که به مهندسان تصویری کامل از هرگونه نقصی که در حین بازرسی پیدا شود، ارائه می‌دهند.

کنترل‌های پیشرفته برای جلوگیری از خرابی و تضمین انتقال پایدار

دوربین‌های زیرآبی امروزی به سیستم‌های جبران فشار حلقه بسته متکی هستند که به طور مداوم فشار داخلی را با شرایط خارج از پوسته تطبیق می‌دهند، تا حدود ۴۵۰ بار. سخت‌افزار انتقال داده با چندین لایه از تصحیح خطایی تجهیز شده که تأخیر را حتی در شرایط تداخل الکترومغناطیسی مشکل‌ساز موجود در عملیات چاه‌های نفت، زیر ۵ میلی‌ثانیه نگه می‌دارد. آزمایش‌های واقعی در پروژه‌های ژئوترمال نشان می‌دهد که این سیستم‌ها در عمقی نزدیک به ۲۵۰۰ متر و با استفاده از ترکیبی از کابل‌های فیبر نوری و مسی، حدود ۹۸٫۷ درصد از تمامیت سیگنال را حفظ می‌کنند. سازندگان همچنین مسیرهای کنترلی ذخیره و الگوریتم‌های هوشمند جغرافیایی (geofencing) را درون سیستم تعبیه کرده‌اند تا خطر گیر کردن در حین عرضه به حداقل برسد. و اگر شرایط بد به نظر برسد، تشخیص‌های داخلی فعال شده و فرآیند بازیابی خودکار را آغاز می‌کنند، به محض اینکه هر یک از پارامترهای اصلی عملیاتی از حدود ایمنی خود خارج شوند.