Использование средств подводного телевидения в реальных условиях имеет свою специфику, определяемую, в основном, свойствами воды как оптической среды. По мере прохождения света через толщу воды интенсивность его постепенно падает, что обусловлено поглощением и рассеянием светового потока. Свет поглощается и рассеивается не только самой водой, но и растворенными в ней веществами и взвешенными частицам (планктон, неорганические вещества). Как поглощение, так и рассеяние света зависит от длины световых волн. Световые волны меньшей длины будут больше рассеиваться, чем поглощаться. Волны большей длины будут рассеиваться меньше, но зато их поглощение будет настолько значительным, что этот эффект явится основным фактором, определяющим общее, громадное по своему значению, ослабление светового потока в воде. Из этих соображений ультрафиолетовые лучи еще можно использовать в подводном телевидении. Что же касается инфракрасных лучей, то их использование из-за очень большого поглощения в воде едва ли возможно.

Поскольку дальность видения и качество изображения в значительной степени зависят от условий освещения, выбору наиболее подходящих источников света в подводном телевидении уделяется большое внимание. На начальной стадии использования подводного телевидения еще не было ясно, в каких условиях лучше использовать мощные и в каких менее мощные лампы. Казалось бы, для компенсации ослабления светового потока, обусловленного поглощением света в толще воды, целесообразно использовать мощные источники освещения. На самом деле это не совсем так. Опыт эксплуатации телевизионных систем показывает, что на практике приходится опытным путем подбирать лампы по мощности, спектральному излучению, а также отыскивать наиболее правильное их расположение относительно наблюдаемого объекта и передающей камеры. В результате опытов было установлено, что мощные источники подсветки (приблизительно 1 кВт) пригодны для использования только в очень прозрачной воде. Там, где вода не очень прозрачная, лучше применять несколько ламп небольшой мощности (например, по 150 Вт), так как мощные лампы в малопрозрачной воде вызывают большое рассеяние света, что снижает яркостный контраст подводных объектов и ухудшает условия их наблюдения.

Эксперименты и опыт эксплуатации средств подводного телевидения показали, что лучше иметь источники света с направленным излучением, что достигается использованием рефлекторных отражателей. Это позволяет несколько снизить эффект рассеяния света в воде и улучшить качество изображения. Неотъемлемой частью передающей телевизионной камеры является оптическая система, которая состоит из наружного защитного стекла и одного или нескольких сменных объективов, имеющих различные углы зрения.

Основное требование к оптической системе состоит в том, что она должна обеспечивать достаточно большой сектор обзора, но не вносить больших дополнительных потерь света и не снижать контраста подводных объектов. Наружное стекло, через которое световой поток попадает в объектив камеры, защищает от проникновения воды внутрь корпуса, где расположены блоки и узлы передающей части аппаратуры. Это стекло может быть плоским или иметь форму усеченной сферы. Необходимо иметь в виду, что стекло обладает иным коэффициентом преломления по отношению к воде, чем по отношению к воздуху. Поэтому конструирование фокусирующей системы производится с учетом особенностей преломления света при переходе из воды в стекло. При плоской форме защитного стекла угол зрения в воде становится меньше. Когда защитное стекло имеет форму усеченной сферы, а объектив находится в ее фокусе, угол зрения не уменьшается. По механической прочности защитное стекло рассчитывается (с некоторым запасом) на давление воды, соответствующей рабочей глубине погружения камеры.

Объективы с меньшим углом зрения применяются только тогда, когда нужно рассматривать небольшой объект, отдельные его элементы или конструкции в крупном плане. Чтобы можно было наблюдать в большем секторе, в некоторых типах подводных телевизионных установок предусматривается дистанционное управление положением камеры как по азимуту, так и по углу места.

Из материалов XIV Всероссийской научно-технической конференции "Современное телевидение"

В Москве норвежская компания StatoilHydro в рамках выставки нефтяной и газовой промышленности несколько лет назад представляла глубоководный экскаватор.

Норвежский континентальный шельф принадлежит к числу многообещающих нефтегазоносных провинций, но одновременно и одной из наиболее сложных. Подводный добычной комплекс, установленный на газовом месторождении Ормен Лангераспо расположен на глубине 1000 метров под волнами Норвежского моря. Климатические условия - очень суровые, температура воды - ниже нуля, а рельеф дна - сложный.

Месторождение расположено в 120 километрах от берега, и для его разработки применена концепция «со дна моря - на берег». Газ доставляется по подводному трубопроводу на береговой завод по подготовке газа в районе Нихамна в центральной части Норвегии.

Трубопровод взбирается под углом 30-35 градусов вверх по склону, образовавшемуся в результате оползня Стурегга и расположенному в 20 км от месторождения и в 100 км от Нихамна. Работа инженеров усложнялась еще и тем, что изрезанное дно моря покрыто выступами из твердой глины и камней, достигающими высоты 40-60 метров.

Чтобы обеспечить надежную укладку труб на морском дне, тщательно проработали оптимальную трассу в условиях этого сложного ландшафта. Дистанционно управляемые подводные аппараты составили детальную карту морского дна, к тому же на поверхности дна была установлена сеть акустических передатчиков. Это позволило уложить огромное количество камней на дно моря на глубине сотен метров с точностью до нескольких сантиметров, чтобы обеспечить надежную опору для труб и избежать провисания трубопровода в районе очень сильных морских течений.

Однако природа подготовила новые испытания. Температура воды у дна моря держится на уровне минус 1,2 градуса Цельсия, и это заставило разработать крупную антифризную систему. Два специальных трубопровода доставляют жидкость на гликолевой основе к устью скважины, где она соединяется со скважинной продукцией, состоящей из смеси газа, конденсата и воды. Такое техническое решение позволяет предотвратить образование гидратов в трубопроводе при транспортировке скважинной продукции со дна моря на берег.

Единственный способ, который мог обеспечить доставку газа с Ормен Ланге европейским потребителям, - это отважиться на использование совершенно новых технологий. Таких, например, как применение концепции швейцарской машины для вырубки леса в качестве глубоководного экскаватора.

Глубоководный экскаватор Nexans Spider должен ползать по крутому склону на дне Норвежского моря на четырех гусеницах. Каждая из его гусениц и рабочие органы дистанционно управляется с суши, и его задача - вырыть траншеи на дне моря, избавиться от глинистых выступов и подготовить трассу для трубопровода. Этот экскаватор был специально спроектирован для проекта Ормен Ланге так, что он способен работать на крутых склонах и большой глубине моря.

В ковш экскаватора вмонтированы насадки, закачивающие в грунт воду под большим давлением. Таким образом, машина способна разрушать глину, а затем перемещать и сбрасывать ее. Компания Nexans разработала трехмерную виртуальную модель морского дна и самих экскаваторов, что позволило операторам на суше с большой точностью управлять этими машинами, которым пришлось работать на большой глубине в мутной воде с почти нулевой видимостью.

Три робота похожей конструкции, также дистанционно управляемые с суши, укладывали в траншеи трубопроводы для подачи антифриза и шлангокабели.