2026年4月6日

开发海底传感技术以支持碳中和

海上风电

目前,世界各地都在努力利用可再生能源实现碳中和。其中,海上风电尤其受到广泛关注。在欧洲、中国以及日本,海上风电的部署都在快速推进,日本也正在建立相应的监管框架以支持其实际应用。

海上风力涡轮机产生的电力通过铺设在海床下的海底输电电缆进行传输。通常情况下,这些电缆埋设在几米深的地下。然而,如果由于洋流或海底地形变化导致电缆上升到海面并暴露出来,则渔船底拖网作业或大型船舶锚泊作业造成的损坏或断裂风险就会增加。一次故障就可能造成巨大的维修成本,并对日常生活构成严重威胁。为了确保电缆长期稳定运行,定期维护和检查(包括测量埋设深度)至关重要。

MB150 和 MB150S 通用磁力计

MB150 和 MB150S 通用磁力计

在此背景下,岛津制作所产业机械事业部地球科学部正在研发磁力计,用于精确测量海底输电电缆的埋设深度和位置。这些磁力计设计用于安装在水下机器人上,无需部署船舶或人员,从而减轻了维护和检查工作的负担。

地球科学系的徐慎之介教授负责磁力计的研发工作,他解释说:“我们的磁力计体积小巧、能耗低,这是其关键优势。然而,主要挑战在于噪声——水下机器人的运动、螺旋桨的旋转,甚至地球自身的磁场都会产生不必要的数据。通过将实验数据与机器学习相结合,我们成功消除了这些噪声,并建立了一个能够高精度测量电缆埋设深度的系统。”

与爱丁堡大学联合开展研究,以提高仪表灵敏度

为了进一步提高测量仪的灵敏度,我们于2026年2月与英国爱丁堡大学启动了一项联合研究项目。该项目致力于开发一种算法,通过显著消除和降低水下机器人及其组件产生的磁噪声,来测量海底电缆的埋设深度和位置。

爱丁堡大学(英国苏格兰)

爱丁堡大学(英国苏格兰)

爱丁堡大学不仅在人工智能和机器学习领域拥有世界一流的成就,而且在海洋机器人领域也拥有丰富的专业知识。通过将岛津公司的磁力计技术与大学自身的技术能力相结合,他们计划在2028财年之前将该系统投入实际应用。

负责与爱丁堡大学共同规划和推进该项目的产业机械事业部业务企划部柏尾恭二先生热情洋溢地表示:“海洋技术的主要市场在海外。通过与爱丁堡大学的合作,我们不仅希望推进技术研发,还希望在欧洲市场站稳脚跟。”

地球科学系的挑战:“为地球而科学”

前排从左至右:柏尾恭二(业务企划部)、濑尾慎之介、西村直树(地球科学部)

前排从左至右:柏尾恭二(业务企划部)、濑尾慎之介、西村直树(地球科学部)

地球科学部成立于2024年4月,致力于地球科学研究,目前由14名成员组成。除了磁力计外,该部门还提供一系列海洋相关产品,包括可实现水下高速通信的MC500水下光无线通信设备,以及用于检测海洋结构腐蚀的CF100 UEP测量仪器。

地球科学部总经理西村直树表示:“近年来,海上风电和稀土元素等海洋资源的开发取得了显著进展。然而,目前许多现场工作仍然依赖人工操作——例如,海洋结构的检查仍然需要潜水员潜入水中,测量设备也只是从作业船上放下。未来,地球科学部将继续拓展全球海洋业务,力求在海洋开发领域实现数字化转型。”

 

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