2021 年 11 月,北海。TotalEnergies(道达尔能源)旗下一艘 FPSO 的压载水舱里,一台 9 公斤重的黄色机器人贴着舱壁加强筋穿行——舱是满水的,没有排空,没有任何人员进舱。操作员在舱外通过 LUMA 光通信链路实时遥控,1080p 高清画面无延迟回传。这是 Hydromea EXRAY 无缆水下机器人在真实海上设施的首次整舱目视检验,由苏格兰 Net Zero Technology Centre(NZTC)资助。
此后三年,这次示范沿着清晰的路径走向常态化:2022 年 9 月 Hydromea 与苏格兰检验服务商 Air Control Entech(ACE)签署商业化合作,2023 年 6 月获 DNV 船级认可,2024 年 3 月 EXRAY 在伦敦 Oceanology International 正式上市——压载舱无缆巡检从「一次性试验」变成海上资产完整性管理的常规选项。普思海洋已将 EXRAY 系统引入中国市场。
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 时间 | 2021 年 11 月(首次实船检验);2022 年 9 月商业化合作;2023 年 6 月 DNV 认可;2024 年 3 月商用发布 |
| 地点或海域 | 北海,TotalEnergies 某 FPSO 压载水舱 |
| 用户 | TotalEnergies(资产方);Hydromea(设备方);Net Zero Technology Centre(资助方);ACE(检验服务方) |
| 装备配置 | EXRAY 无线水下机器人 + LUMA 光通信链路;实时 1080p 视频回传;满水压载舱、无排空、无人员进舱 |
| 成果 | 全球首次 FPSO 满水压载舱无缆机器人整舱目视检验;后续获 DNV 目视远程检验认可,进入常态化检验服务序列 |

EXRAY 机器人在水下作业(图源:Hydromea 官方)
FPSO 的压载水舱是钢制密闭空间,海水腐蚀、涂层失效、结构裂纹都发生在这里,船级检验绕不开它。传统做法是人员进舱目视加测厚,但进舱前船东要先付一串隐性成本:海水排空、干燥、通风,搭脚手架与照明,申请受限空间作业许可,气体检测,舱外常驻应急救援队。一艘 FPSO 几十个压载舱轮检一遍动辄数周,期间舱室不可用,生产排程处处掣肘。
更沉重的是安全账:受限空间历来是海上事故高发场景,Hydromea 援引的行业统计显示,单一年度就有 23 人死于受限空间相关事故。TotalEnergies 与 NZTC 支持 EXRAY 开发的初衷很直白——让舱保持满水,让机器人进去,让人留在舱外。
让舱保持满水,检验工具就必须是一台能在复杂钢结构里自由穿行的小型水下机器人,而且不能拖缆——缆绳在加强筋与框架之间必然缠绕。EXRAY 的答案是扁平机身加无线通信:机器人本体 600×378×134 mm、空气中 9 公斤,6 自由度机动、8 台轮缘驱动无毂推进器,可在舱内精准悬停贴壁;通信交给 LUMA 蓝光光通信,最高 10 Mbit/s 的链路承载控制指令与高清视频流——黑暗密闭的压载舱恰是光通信的理想工况(理想照度 1 lux 以下)。
影像之外,EXRAY 可挂 Cygnus 超声测厚仪等 NDT 载荷,直接在满水舱内量取钢板剩余壁厚;4K 相机输出无畸变 FHD 视频与 4K 照片,照明最高 4,800 lm;NAVIA 任务平台提供实时导航地图,任务结束后 NAVIA+ 一键生成带地理标记 POI 的检验报告。数据质量对齐船级要求,这是它能进入常态化检验序列的前提。

EXRAY 缆控母机(上)与 FLYOUT 无缆伴飞机器人(下)(图源:Hydromea 官方)
首检的工况刻意保持了「真实」:压载舱维持运营状态满水,不做任何排空或改造。EXRAY 入舱后,操作员在舱外通过无线光链路遥控机器人完成对整个压载水舱的目视检查,全程实时 1080p 画面、无明显延迟,机器人的无线导航与光通信能力在真实密闭舱室得到验证。Hydromea 联合创始人 Alexander Bahr 表示,真实海上环境为团队提供了大量数据点,直接支撑了次年 Beta 系统的验证试验。
这次任务由 NZTC(前身为英国油气技术中心 OGTC)出资,是其推动北海淹没资产「便携、经济、多机器人检验」路线图的组成部分。TotalEnergies UK 全程参与了 EXRAY 的开发支持——资产方从第一天起就坐在研发桌旁,这也是该技术后来能迅速转入运营的原因之一。
第一步是服务化。2022 年 9 月,Hydromea 与 ACE 签署服务合作协议:ACE 是苏格兰持证远程检验技术公司,拥有现成的海上检验团队与服务合同,双方约定由 ACE 面向北海与拉美市场的 FPSO 压载舱检验商业化运营 EXRAY。对 TotalEnergies 这类资产方,无缆巡检从此可以「买服务」,而不必「养团队」。
第二步是合规化:2023 年 6 月,ACE 取得 DNV 对 EXRAY 目视远程检验技术(Visual RIT)的船级认可,机器人采集的目视与 NDT 数据正式具备船级检验效力。第三步是产品化:2024 年 3 月,EXRAY 在伦敦 Oceanology International 正式商用发布,形成「母机 + FLYOUT 无缆伴飞 + 双席位控制站」标准配置,配套 NAVIA+ 报告体系。
走完这三步,压载舱巡检的作业形态被彻底改写:两名操作员、两套登机箱级设备随船出海,舱不排空、人不下舱,单舱检验以天计而非以周计。Hydromea 官方给出的量级对比是:相对人工进舱,部署成本降低约 10 倍、出结果速度提升约 5 倍、人员安全风险归零。
常态化运营的价值不只在省钱。NAVIA+ 把每次检验的影像、POI 与测厚数据归档为带位置标记的数字资产,同一舱室多期数据可逐年对比腐蚀速率,压载舱管理从「到期检验」转向「按状态检验」。EXRAY 电池可堆叠热插拔(单块 97.92 Wh、1 小时充至 80%),单次作业 4–6 小时,足够覆盖单舱完整检验。
市场层面,Hydromea 估算压载舱检验细分市场约 30 亿瑞郎。随着 DNV 认可打开合规通道,ACE 等服务商已把无缆检验写进常规服务目录;Hydromea 还与挪威 Unplugged 合作开发常驻式水下机器人系统,让检验从「定期上门」进一步走向「随叫随到」。
这个案例最值得国内借鉴的,是 TotalEnergies 的参与方式:资产方不是等产品成熟再采购,而是从研发期就投入场景与数据,换来技术成熟后的先发优势。无缆巡检的竞争壁垒从来不在某一台机器人,而在「机器人 + 通信 + 船级合规 + 数据体系」的完整链条。
普思海洋已向国内船东、FPSO 运营商与检验机构引入 EXRAY 完整方案。对于年检验量大的单位,我们建议直接对标 TotalEnergies 路径:先以一两个非关键舱室做平行验证,再纳入年度检验计划——设备、培训与数据体系可以一步到位。
资料来源:WIPO IP Advantage 案例档案、Hydromea 官网、Offshore Energy、JPT(SPE)、Ocean Business 新闻档案。图片来源:Hydromea 官方,版权归原作者所有。
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