水下机器人为海底电缆盖上“沙被”

发布时间：2026-07-18 04:38:09 来源：安智兰德资讯网 作者：焦点

来源：科技日报
记者：张蕴
通讯员：付铭举

近日，沙被在渤海风电场海域，水下风浪交织之下，机器大连交通大学轨道交通智能感知与控制技术科研创新团队的海底水下机器人正沿着海床精准作业。它们时而调整航向，电缆时而定点探测，盖上目标明确——寻找裸露的沙被海底电缆，并将其重新埋入泥沙之下，水下为这些海洋工程的机器“血管”盖上厚实的“沙被”。这一场景并非科幻电影，海底而是电缆我国海洋工程装备国产化进程中的真实写照。

攻克技术壁垒，盖上实现自主可控

过去，沙被海底电缆的水下敷设与检修长期依赖传统手段，存在效率低、机器风险高、依赖进口等痛点。大连交通大学科研团队历经多年攻关，融合电磁探测、声呐感知及水下机器人控制等前沿技术，成功攻克海缆智能探测与后埋设关键技术。

该团队研发的海缆智能探测系统拥有完全自主知识产权，不仅填补了国内在复杂海况下协同作业的技术空白，更打破了国外技术垄断。目前，该成果已成功应用于海南文昌国际光缆、浙江南麂岛海缆、广东海上风电等多个国家重点工程，为我国海洋基础设施安全提供了坚实的技术支撑。

双“眼”互补，精准锁定海底“血管”

渤海海域作为我国海上风电、跨海通信和海洋牧场的核心区域，其水下环境复杂多变。大连交通大学团队成员孟庆鑫指出：“海缆承担着电力输送和信息传输重任，但受海流冲刷、地质演变及渔业活动影响，极易出现裸露、悬空甚至断裂，安全隐患日益凸显。”

针对海底能见度低、干扰强、地形复杂等挑战，团队创新构建了海缆智能探测系统，通过多源信息融合实现精准定位：

• 声呐系统（广角扫描）：负责在浑浊水域大范围扫描，获取海底地形及周边环境信息，初步锁定海缆大致位置。
• 电磁传感器（精准锁定）：负责捕获海缆特征信号，精确识别目标走向。

“这就好比给机器人装上了两只互补的眼睛。”团队负责人陈少华介绍，通过声呐与电磁传感器的结合，即便在海缆被泥沙掩埋的情况下，系统也能将定位误差控制在5%以内。

此外，针对海底复杂的工频干扰，团队于2022年自研了相位抵消技术和小波去噪算法，搭建起DSP+ARM协同处理平台。这一算法层面的突破，有效过滤噪声、提取微弱信号，使机器人的决策反应速度提升了40%。目前，该设备已具备在300米水深环境下24小时不间断作业的能力，且在复杂海流中表现稳如磐石。

实战检验，多项工程创行业纪录

随着海上风电与跨海通信网络的飞速发展，海缆安全已成为海洋经济的“生命线”。团队围绕海缆智能探测与后埋设关键技术，形成了覆盖探测定位、路径追踪、施工引导及后埋设作业的整体解决方案，并在多个国家级项目中经受住了实战检验：

• 海南文昌国际光缆（2021年）：成功解决复杂礁石区登陆段后埋设难题，助力国际通信基础设施建设。
• 浙江南麂岛海缆（2021年）：在东海急流中完成探测与后埋设作业，充分验证了设备在极端海况下的稳定性。
• 广东海上风电（2023年）：参与主缆埋设工程建设，创下11.6米/分钟的行业领先埋设效率，为大型海上风电工程提供有力保障。

展望未来：向深海进军，走向全球

“海洋工程装备智能化是不可逆转的趋势。”陈少华表示，团队将持续深化技术融合，提升设备在复杂海况下的作业能力。

技术升级方向：
1. 无源探测技术：进一步拓展深海作业边界。
2. 超深度探测系统：重点攻关大埋深海缆精准探测，解决当前行业普遍存在的“3米以上埋深定位精度不足”难题。
3. 智能化可视作业系统：研发实时三维动画显示系统，动态感知海缆位置、走向及埋设状态，实现水下施工的可视化管理，提升施工效率与安全水平。

国际化战略：
团队正积极推动核心技术“走出国门”，面向东南亚、中东、欧洲等海洋工程市场深化国际合作，加速中国自主研发的海缆智能探测方案融入全球海洋工程体系，持续提升国产海洋装备的国际竞争力。

正如陈少华所言：“海上工程现场是技术成熟度最直接的检验平台。”经过多个重大工程项目的反复验证，团队研发的海缆智能探测与后埋设系统已具备在复杂海况下连续稳定作业的能力，标志着我国在海洋工程装备领域迈出了坚实的一步。

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