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Subsea Pan & Tilt Selection Guide - Imenco / Sidus, ROV & AUV Solutions
水下云台选型指南：Pan & Tilt 对比、摄像机照明联动与 ROV/AUV 方案水下摄像机解决了“看得见”，云台（Pan & Tilt）解决的是“看哪里”——ROV 贴着导管架悬停，机身不能随意转动，主摄像要抬头看焊缝、低头读仪表、转头盯机械手，全靠一台可靠的云台；机械扫描声呐要 360° 扫测桩基，调查橇要让传感器舱对准流向，也都离不开水下旋转定位装置。云台选小了带不动载荷，背隙大了激光测量全废，耐压差一档下水就进水——它是水下视觉系统里最容易被低估、却最影响作业效率的一环。
普思海洋（Wedynamic Marine）基于 Imenco（挪威） 全系水下云台/旋转台产品，并横向对比 Sidus Solutions（美国） 等主流品牌，推出本选型指南：从“三条技术路线 → 全型号参数总表 → 场景对号 → 与摄像机/照明/激光的联动设计 → ROV/AUV 应用方案 → 采购配置”一步步帮您把观察系统立起来。需要一对一定制方案，可直接邮件 sales@wedynamics.com.cn。
| 技术路线 | 代表产品 | 适合谁 | 一句话建议 |
|---|---|---|---|
| 独立双轴云台（Pan & Tilt） | Imenco OE10-104 / Sidus SS250 系列 | ROV 主摄像、传感器吊舱、机械扫描声呐 | 扭矩与精度最高，灵活搭载任意相机/灯/声呐 |
| 单轴旋转台（Rotator） | Imenco OE10-107 | 调查橇、工具包、360° 扫描声呐 | 只转一个轴时更紧凑、更省电，腾出 ROV 液压阀口 |
| 一体式云台相机（PATZ） | Imenco Lizard Shark HD IP / OE14-522 | 空间受限的观察级 ROV、狭窄结构内部检查 | 相机+云台+灯三合一，一根网线搞定，免外置云台 |
| 固定安装 + 倾角监测 | OceanTools OceanTILT 双轴倾角计 | AUV、着陆器等无云台平台 | 不动结构最可靠，用倾角数据事后校正姿态 |
① 输出扭矩与载荷——按“水中重量 × 重心偏心距 × 9.8 × 安全系数（1.5–2，有海流取大）”估算所需扭矩：单机相机 5–15 Nm 够用，相机+灯组 20–40 Nm，重载声呐/传感器吊舱需要 80 Nm 级（Sidus SS250 达 88 Nm/轴）。
② 定位精度与背隙——只是“看”的话 ±2° 足够；要做激光标尺测量、摄影测量或声呐扫测，背隙必须 <0.1°（Imenco 谐波传动 ±0.08°，Sidus SS250 <0.05°），否则图像里的尺寸换算全是误差。
③ 耐压深度与补偿方式——主流档位 3,000 m / 6,000 m；内部油压补偿器（Imenco 正压补偿、Sidus 膜片补偿）免维护，外部补偿可加深但多一套管路。
④ 供电与通讯——24 VDC 是全电动云台的主流（不占 ROV 液压阀口）；控制优先 RS485/RS232 数字链路 + GUI 软件（可设软限位、GoTo 角度、读回油位/温度/进水告警），模拟电压控制留给老系统。
⑤ 材质与维护——316L 不锈钢耐蚀通用、硬阳极氧化铝最轻、6Al-4V 钛合金用于 6,000 m 级减重；谐波传动 + 模块化电机组件（Sidus）现场只用手工具即可保养。
⑥ 安装与支架——注意载荷是“垂直轴向”还是“轴向”标称（OE10-104 垂直轴 30 kg@100 mm、轴向仅 4 kg@75 mm），支架形式（O.T.T 双轴支架/单轴支架/直角支架）直接决定能挂多重。
| 型号 | 类型 | 输出扭矩 | 精度/背隙 | 耐压 | 供电/控制 | 重量(空气/水中) | 特点 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Imenco（挪威）——谐波传动全电动云台｜Imenco 产品中心 | |||||||
| OE10-104 | 中型双轴云台 | 37 Nm @24VDC（剪切销 45 Nm） | ±2° / ±0.08° | 6,000 m | 16–24 VDC，RS232/RS485 + GUI | 10.0 / 8.5 kg | 正压补偿+油位可视，进水/过温/过流/失速全告警 |
| OE10-107 | 中型单轴旋转台 | 37 Nm @24VDC（保持 26 Nm） | ±2° / ±0.08° | 6,000 m | 16–24 VDC，RS232/RS485 + GUI | 5.4 / 4.4 kg | 0.5 s 换向响应，不占 ROV 液压阀口 |
| OE10-102 | 经典多用途云台 | 高扭矩（谐波传动） | 9-bit 串行反馈 | 6,000 m | 12–24 VDC（110 VAC 可选），数字/模拟 | 载荷 25 kg（空气） | Kongsberg OE 经典款，全球存量巨大，耐冲击振动 |
| Lizard Shark HD IP | 一体云台相机（带灯） | —（内置云台） | 俯仰 270° / 水平 350° | 3,000–6,000 m | IP 以太网 | Ø90 mm 机身 | 10× 光变 + 内置 1,000 lm 灯｜查看 |
| Sidus Solutions（美国）——模块化重载云台（本站未上架，可邮件咨询） | |||||||
| SS109 / SS110 / SS120 | 轻中型双轴云台 | 13.6–14 Nm | 可改反馈电路/限位 | 30 / 3,000 / 6,000 m | 120 VAC / 24 VAC / 24 VDC，模拟+RS485/232/422 | 4.2–8.7 kg（空气） | 模块化设计，现场手工具维护 |
| SS250 / SS251 / SS252 mkIII | 重载双轴云台 | 88 Nm/轴（65 ft-lbs） | <0.05°（3 弧分） | 3,000 m（内补偿）/ 6,000 m（外补偿） | 20–30 VDC，模拟/RS485/RS232，Subconn | 10.4 / 20.0 / 13.5 kg（铝/钢/钛） | 载荷 68 kg；曾在 8.6 kn 海流中精确定位 50 lb 声呐 |
注：参数以各厂商官方 datasheet 为准；Sidus 产品本站暂未上架，需要资料与报价请邮件 sales@wedynamics.com.cn。
| 应用场景 | 首选推荐 | 备选 | 选型理由 |
|---|---|---|---|
| 观察级 ROV 主摄像云台 | Imenco OE10-104 + Orcaᴹ 主摄相机 | Lizard Shark 一体云台相机 | 37 Nm 带相机+灯组余量充足，同品牌 RS485 协议一套 GUI 管到底 |
| 狭窄空间检查（法兰/管汇/密封面） | Lizard Shark HD IP | OE14-522 HD IP PATZ | Ø90 mm 机身钻进老相机进不去的位置，270° 俯仰 + 350° 水平，免外置云台 |
| 工作级 ROV 重载传感器吊舱 | Sidus SS250/SS251/SS252 | Imenco OE10-104（载荷 ≤30 kg 时） | 88 Nm/轴 + 68 kg 载荷 + 0.05° 背隙，声呐吊舱/激光扫描仪都压得住 |
| 机械扫描声呐 360° 扫测 | Imenco OE10-107 旋转台 | Sidus SS250（重载声呐头） | 0.5 s 换向 + 软限位，扫测剖面不停顿；单轴更省电 |
| 调查橇/海底工具包定向 | Imenco OE10-107 | OE10-104（双轴需求时） | 轴向 30 kg 载荷，把传感器舱对准流向/目标，腾出液压阀口给工具 |
| 海底固定观测站（长期） | OE10-104 + 定时巡航扫描 | SubC Rayfin 固定安装 | RS485 远程 GoTo 巡扫，进水/油位告警回传，免维护窗口期最大化 |
| AUV / 无人平台 | 固定安装为主（见第九节） | 紧凑旋转台定制方案 | 每克每瓦都敏感的平台优先免云台；确需转动选最轻的单轴方案 |
| 水产养殖网箱/泳池监控 | Lizard Shark HD IP | Sidus SS109（30 m 浅水档） | 参考迪拜 Deep Dive Dubai 60 m 泳池 13 台 OE14-522 云台相机实战 |
| 深度档位 | 推荐型号 | 材质/补偿建议 |
|---|---|---|
| ≤ 100 m（浅水/养殖/泳池） | Sidus SS109/SS110/SS120（30 m 档）、Lizard Shark（浅水版） | 铝合金壳体最经济；注意淡水/海水防腐差异 |
| ≤ 3,000 m（大陆坡主流） | Sidus SS250 系列（内补偿）、Imenco OE10-104/107 | 铝/不锈钢均可；内部补偿免维护 |
| 6,000 m（深海主流） | Imenco OE10-104/107（316L + 正压补偿）、Sidus SS250 系列（外补偿） | 不锈钢或钛合金；外补偿多一套管路，下单前确认维护能力 |
| > 6,000 m（全海深） | 定制方案（参考奋斗者号 10,909 m 全套 Imenco 相机体系） | 钛合金 + 专用压力补偿，需厂商联合设计，请提前 3–6 个月沟通 |
| 搭配路线 | 推荐组合 | 优势 | 注意 |
|---|---|---|---|
| 同品牌原生（推荐） | OE10-104/107 + Imenco Orcaᴹ / Blueᴹ / Goblinᴹ | RS485 同一链路、同一 GUI 控制云台+相机变焦/对焦，布线与软件最省 | 相机选型见 《水下摄像机选型指南》 |
| 跨品牌通用 | Sidus SS250 + OceanTools C6 / DeepSea Optim 4K | 云台只负责转动（RS232/485 或模拟），相机走自己的视频链路，品牌不受限 | 两套控制软件并存，操控台要规划好通道 |
| 一体免云台 | Lizard Shark HD IP / OE14-522 PATZ | 相机+云台+灯一体，一根网线；Ø90 mm 进狭窄空间 | 变焦倍率与载荷固定，不能外挂大灯/声呐 |
| 云台载双传感器 | OE10-104 / SS250 + 相机 + 激光/灯组合支架 | 激光标尺随相机同步指向，测量效率高 | 核算总扭矩与重心偏心，必要时重新配平 |
| 设计要点 | 建议 | 理由 |
|---|---|---|
| 灯光随动 or 固定？ | 主灯随云台动（窄光束检测灯），泛光环境灯固定 45° 双灯 | 随动灯保证变焦看哪亮哪；固定泛光抑制后向散射、稳住整体照度 |
| 云台载灯扭矩核算 | 把“相机+灯”水中总重与重心偏心一起算：如 C6 相机+L5 灯水中约 6 kg、偏心 0.1 m、2 kn 流 → 需求约 12 Nm，OE10-104（37 Nm）余量 3 倍 | 灯往往比相机重，漏算灯重是云台选型最常见失误 |
| 激光标尺安装 | 平行双点激光（SubC MantaRay / Angel Shark III）固定在相机两侧刚性支架，标定后不再相对运动 | 激光与相机若发生相对位移，尺寸换算基准即失效 |
| 灯光控制通道 | 云台 RS485 与灯光调光（Aquorea Mk3 RS485/TTL、OceanTools L5 RS232/485/模拟/Triac）分链路规划 | 避免协议冲突；智能相机（MillieOne AI）可联动元数据自动调光 |
方案 A｜观察级 ROV 巡检套（水电/风电/码头/船体）
Lizard Shark HD IP 一体云台相机（主摄像）+ 固定广角导航相机（Goblinᴹ 或 OceanTools C5）+ SeaLED/L5 泛光灯 ×2 —— 主摄像 270°+350° 全向观察不用频繁调机身，Ø90 mm 一体化设计不挤占小型 ROV 载荷，一根网线完成视频+云台控制。
方案 B｜工作级 ROV 检测套（油气平台/导管架/海管）
OE10-104 云台 ×2（主摄像 Orcaᴹ 30× 变焦 + 机械手监控相机）+ OE10-107 旋转台（扫描声呐）+ SeaLED 301 ×4 + Angel Shark III 激光标尺 —— 24 VDC 全电动体系不占液压阀口，37 Nm 扭矩带“相机+灯”组合余量 3 倍，进水/油位/失速告警全回传，6,000 m 覆盖全部大陆坡作业。
方案 C｜重载调查橇/传感器吊舱（管线路由调查/桩基扫测）
Sidus SS252 mkIII（钛壳 6,000 m）驮载多波束/扫描声呐吊舱 + 固定相机阵（SubC Rayfin Benthic）—— 88 Nm/轴、68 kg 载荷、<0.05° 背隙，8.6 kn 海流实证；声呐选型见 《多波束声呐选型指南》。
| 平台 | 姿态策略 | 推荐配置 | 说明 |
|---|---|---|---|
| AUV（测绘型） | 固定安装 + 姿态数据后处理 | 固定相机/声呐 + 惯导姿态（惯导选型指南）+ OceanTILT 倾角计 冗余 | 云台增加重量、功耗与故障点；测绘数据靠 INS 姿态即可精确校正 |
| AUV（检查型/悬停型） | 紧凑单轴旋转台 | OE10-107（5.4 kg/4.4 kg 水中）定制集成 | 悬停检查需要相机俯仰时，单轴方案代价最小 |
| 着陆器/海底观测站 | 低功耗云台定时巡扫 | OE10-104 + GoTo 预设位巡航 + SubC Rayfin 机载记录 | 无人值守数月，靠进水/油位/温度告警远程掌握健康度 |
| USV/水面无人船搭载吊放单元 | 随吊放体配置 | 同 ROV 方案 A/B | 吊放观察单元与 ROV 选型逻辑一致 |
经验法则：给 AUV 装云台是最后的选项。先尝试多相机固定布局（前视/下视/侧视）+ 高分辨率静态拍照覆盖视角需求；确需指向性观察（如悬停检测、对接入库监控）时，优先一体云台相机（Lizard Shark 类）而非“云台+相机”两件套，可省一个耐压舱、一根穿舱缆和一个故障点。
| 配置 | 清单 | 适用 | 预算思路 |
|---|---|---|---|
| 入门观察套 | Lizard Shark HD IP ×1 + 泛光灯 ×2 + 甲板控制单元 | 养殖/水库/码头/教学 | 一体免云台，万元级起步 |
| 标准 ROV 套 | OE10-104 ×1 + Orcaᴹ 主摄 + C5 导航相机 + SeaLED ×2 + 激光标尺 + GUI 软件 | 工作级 ROV 检测 | 一套协议管到底，培训成本最低 |
| 重载调查套 | Sidus SS252 ×1 + OE10-107 ×1 + 声呐吊舱支架 + Subconn 缆接件 | 调查船/工程勘察单位 | 按 6,000 m 外补偿配置，预留传感器升级载荷 |
第 1 步｜定路线：独立双轴云台 / 单轴旋转台 / 一体云台相机 / 固定安装——按第一节四条路线对号。
第 2 步｜算扭矩：列出挂载清单（相机+灯+激光+支架）的水中重量与重心偏心距，×9.8×安全系数（1.5–2）得需求扭矩。
第 3 步｜定精度：只观察→±2° 即可；要测量/扫测→背隙 <0.1°（谐波/应变波齿轮）。
第 4 步｜核接口：深度档位、供电（24 VDC 优先）、控制链路（RS485 数字优先）、接插件（Burton/Subconn）与现有系统对表。
第 5 步｜发需求复核：把“平台+载荷清单+深度+控制接口”发到 sales@wedynamics.com.cn，销售工程师 1 个工作日内给出书面选型建议与成套报价。
Q1：云台和旋转台怎么区分选用？
需要俯仰+水平两个轴选云台（OE10-104）；只需绕单轴 360° 旋转（扫描声呐、工具定向）选旋转台（OE10-107）——更轻、更便宜、更省电，故障点还少一半。
Q2：37 Nm 到底能带多重？
扭矩≠直接载重：OE10-104 标称垂直轴向载荷 30 kg@100 mm 偏心。经验算法：水中重量（kg）× 重心偏心距（m）× 9.8 = 需求扭矩（Nm），再乘 1.5–2 倍安全系数（有海流取大）。
Q3：为什么强调谐波传动？
普通蜗轮蜗杆背隙常达 1–3°，相机长焦端画面会“晃”、激光测量基准漂移；谐波/应变波齿轮背隙 <0.1°，且传动效率高、体积小，是测量级云台的标配。
Q4：电动云台会不会比液压的力气小？
相机/灯光/声呐这类“传感器级”载荷（≤70 kg），电动云台扭矩完全覆盖且控制精度更高；电动方案把 ROV 液压阀口让给机械手等真正需要大功率的工具，是现代工作级 ROV 的主流做法。
Q5：Sidus 的产品你们能供吗？
可以。Sidus 产品暂未上架本站，我们与原厂渠道保持合作，SS 系列云台、相机与整套巡检系统均可报价，请邮件联系销售工程师。
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