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Institute of Hong Kong Underwater Archaeology Research

中國香港水下考古文化研究會

往事回憶︰一位香港工程師談談水下機械人對水下考古的重要性

地球面積約有70%是海洋,目前已知最深處是馬里亞納海溝(Mariana Trench)。即使有水肺系統供人類進行下潛活動,但是深海作業仍然要依靠機器人。

 

現今水下機械人分類有好多種︰HOV﹑UUV﹑ROV﹑AUV等等。隨著科技的進步,水下機械人的應用相當廣泛,救援﹑軍事﹑地質勘探﹑工程﹑科研以及水下考古等等。

水下機械人的出現,其中一些重要原因,就是減少潛水員在深水作業的風險以及到達一些惡劣海況的環境中作業。由於有著堅固外殼,可以能夠承受深海的巨大壓力,因此水下機械人是一個非常有效的作業工具⸰

 

    從二十世紀七十年代左右,世界許多國家研製了多種不同結構和性能的水下機械人,至今已有幾百種水下機械人出現,部份是作為商品出售,少部份屬於國家防研專用,不作商品買賣⸰

 

    位處祖國南方的香港,雖為彈丸之地,但是都有企業家參與製造水下機械人,在香港設置生產基地,從事生產和研發。本人有幸於上世紀九十年代末,加入一間公司,參與研發和製造水下機械人,讓我有機會接觸到水下機械人這個行業。

在此,我想談談分享一下當年參與設計與製造ROV的工作經驗。

 

    這家水下機械人公司,有著良好的歷史,他曾經是最早製造出北極水下潛水器之一的公司,進行深海探測,以及曾經為多個國家成功尋找古船等成功案例⸰

ROV系統,一般是包括水面控制台﹑水面控制系統﹑連接電纜和ROV潛水器。

公司曾與香港城市大學,進行一些技術交流,期望能夠開發一些新技術應用到水下潛水器。

當年我們設計製造的水下機械人,設計標準為300米內的深度。電力方面,基於因為海洋使用,必須屬於安全電壓,不會對任何海洋生物有影響。因此,只能使用安全直流電壓48伏,這個電壓亦屬於水下作業機械人的工作瓶頸,而同時亦有相當大的限制。

 

    船上連接水下機械人之間有一條隨行電纜,其作用主要是︰輸送電力至水下作業機械人; 發送工作指令; 上傳視頻信息; 聲納信息等。

ROV Scout, 最大深潛為150米

ROV Commando, 最大深潛為300米

當年這部出廠的水下機械人,其配置為前頭大光燈; 電子指南針;全彩視像鏡頭。配件包括150米或300米的電纜;平衡浮筒; AC DC電源及控制台等等。非標準配件有電子機械手臂;聲納裝置;超強力大光燈等⸰

 

水下機械人在組裝完成之前,還有一個重要步驟,就是加入氦氣。以防不幸有事故發生,不會構成內部燃燒或爆炸⸰

 

    在製作水下機械人過程中,有一個比較重要的測試,就是結構密封性能。要在工廠內模擬水下300米的壓力。因此,當時公司做了一個非常大的密封鐵筒,將整套潛水機械人放入箱裏,在密封下加300米水壓測試。這個測試要非常小心,萬一不慎,會將整個測試台造成爆裂,相當危險⸰

匆匆數十年過去,我仍然對機械十分著迷,有幸獲邀成為“中國香港水下考古研究會”的水下機械人顧問。我希望能夠把自己對ROV的研發和操作經驗運用於水下考古當中,推動香港水下考古的發展。

香港水域長年都較為混濁,能見度較低,偶有機會遇上能見度較高的日子;加上香港屬於海洋性亞熱帶季風氣候,夏天常有熱帶氣旋侵襲。因此全年能夠進行潛水作業的時間較短。ROV系統適用於水下考古,對於考古調查,特別是前期的勘探工作,有巨大幫助。另一方面ROV受環境影響較低,能夠在不派人下水的情況對遺跡進行拍攝﹑測量等等,減低潛水員受傷的風險。

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