ระบบการวัดพิกัด (Positioning) ใต้ทะเล

Underwater positioning and navigation systems

  • ก็ขอแปลตรงตัวก็แล้วกันว่า ระบบการวัดพิกัดใต้ทะเล งานที่เราเรียกกันว่างาน Offshore ได้แก่งานสำรวจหา oil & gas หรือสำรวจเพื่อการก่อสร้างเช่นการวางท่อแก็ส การวางสายไฟฟ้า การวางสาย Fiber optic การติดตั้งแท่นขุดเจาะน้ำมัน หรืองานสำรวจทรัพยากรทางทะเล เป็นต้น งานเหล่านี้ถ้าต้องใช้เครื่องจักรใต้น้ำเช่น ROV (Remote Operated Vihicle) (สำหรับน้ำลึกเกินขึดของนักประดาน้ำจะดำได้) ไปปฎิบัติการใต้น้ำ จะหาตำแหน่งของ ROV ได้อย่างไร ติดตั้ง GPS ไม่ได้แน่นอนเพราะอยู่ใต้น้ำ
  • ในบางกรณีที่ต้องใช้นักประดาน้ำก็สามารถติดตั้งเครื่องมือเหล่านี้ที่หลังนักประดาน้ำได้เช่นเดียวกัน

อุปกรณ์

  • จะประกอบไปด้วยอุปกรณ์อยู่สองอย่างคือ Transmitter (Transducer) เป็นตัวส่งคลื่นเสียง ติดตั้งอยู่ที่เรือ ส่วนอีกส่วนเรียกว่า Receiver (Transponder) เป็นตัวรับคลื่นเสียงและสะท้อนกลับไปที่ Transducer และจะมีโปรแกรมสำหรับประมวลผลเพื่อหาพิกัดและความลึก
  • ระบบการวัดพิกัดใต้ทะเลจะมีอยู่สามแบบขึ้นอยู่กับอุปกรณ์และความลึกได้แก่
    1. Ultra Short Baseline(USBL) หรือเรียกอีกอย่างว่า Super Short Baseline (SSBL)
    2. Short Baseline (SBL)
    3. Long Baseline (LBL)

Ultra Short Baseline (USBL)

  • เป็นระบบที่เล็กและใช้อุปกรณ์น้อย การติดตั้งอุปกรณ์ที่ด้านข้างหรือใต้ท้องของเรือจะเรียกว่า array of transducer คือจะมี transducer มากกว่า 3 ตัวเรียงเป็นแนวเส้นตรงห่างกันตัวละประมาณ 10 cm. ที่ต้องมีหลายตัวเพราะจะเป็นตัววัดมุม (angle) ไปยัง transponder ที่อยู่ใต้น้ำ
ภาพจาก http://www.km.kongsberg.com
  • การประยุกต์ใช้งาน รูปด้านล่างจะติดตั้ง transpoder ที่ ROV
ภาพจาก http://www.sonardyne.co.uk

Short Baseline (SBL)

  • การติดตั้งอุปกรณ์ transducer มากกว่า 3 ตัวที่ใต้ท้องเรือ แต่ละตัวจะติดตั้งห่างกันประมาณ 10-50 เมตร เมื่อคลี่นเสียงถูกส่งไปจาก transducer จากตัวเรือคลื่นเสียงจะสะท้อนจาก transponder ที่อยู่ใต้น้ำจะได้ระยะทาง (Range) ซึ่งสามารถนำไปคำนวณหาพิกัดของ transponder เป้าหมายได้
ภาพจาก http://www.km.kongsberg.com
  • การประยุกต์ใช้งาน รูปด้านล่างจะติดตั้ง transponder ที่ ROV
ภาพจาก wikipedia

 Long Baseline (LBL)

  • เป็นระบบที่ใช้อุปกรณ์มากที่สุดและให้ความละเอียดดีที่สุด การติดตั้งอุปกรณ์จะติดตั้ง transponder มากกว่า 3 ตัวบนพื้นท้องทะเล
ภาพจาก http://www.sonardyne.co.uk

Topside Unit

  • การคำนวณหาพิกัดใต้ทะเลจะใช้โปรแกรมบนเครื่องคอมพิวเตอร์เฉพาะแล้วแต่ผู้ผลิด หรืออาจจะเป็น Topside Unit ดังรูปด้านล่าง
ภาพแสดง Topside Unit และ Transducer ยี่ห้อ Applied Acoustic

การประยุกต์ใช้งานในองค์กรของผม

  • สืบเนื่องจากบริษัทฯที่ผมทำงานอยู่ประมูลได้งานวางสายเคเบิลเป็นสายไฟฟ้าขนาด 115 Kv จากอ.ขนอมไปเกาะสมุย ระยะทางในการวางสายประมาณ 54 กม. เจ้าของงานคือกฟภ. งานก่อสร้างจะเริ่มในปีหน้า(2555) ช่วงนี้เป็นช่วงสั่งผลิตสายไฟฟ้าที่นอรเวย์ ประสบการณ์ตอนนี้ก็นับว่าเป็นงานที่ 3 แล้ว รูปด้านล่างเป็นเครื่องจักรในการวางสายไฟฟ้าใต้ทะเล(Cable Laying Barge) ผลิตและปรับปรุงขึ้นเอง
เครื่องจักรสำหรับวางสายไฟฟ้าใต้ทะเล
  • ส่วนตัวที่ขุดเป็นร่องในการวางสายเรียกว่า Jet Sled ซึ่งอุปกรณ์ตัวนี้ที่จะติดตั้ง USBL เพื่อหาพิกัดใต้น้ำ
Jet Sled ที่ติดตั้งอุปกรณ์ USBL
  • สนนราคาของ USBL ประมาณสองล้านบาท ราคาขนาดนี้ไม่ต้องพูดถึงว่าระบบ SBL หรือ LBL ราคาคงปริ๊ดครับ

5 thoughts on “ระบบการวัดพิกัด (Positioning) ใต้ทะเล”

  1. ขอบคุณมากครับ ไม่เคยมีประสบการณ์ความรู้ด้านนี้เลย

    1. สวัสดีครับจักร ผมเองไม่ได้เขียนมาหลายเดือนแล้วครับ เพิ่งจะ update ตอนนี้บริษัทฯจะลงทุนเรื่องอุปกรณ์จำพวกนี้หลายอย่าง รวมทั้ง Echo sounder แบบ multibeam รวมๆราคาทั้งหมดประมาณ 15 ล้านบาท น่าเสียดายบ้านเราไม่มีคนวิจัยและผลิตอุปกรณ์พวกนี้เลยทำให้ราคา import เข้ามาราคาสูงปริ๊ด

      1. ไม่ใช่ไม่มีนะครับ บริษัทผมทำ R&D ครับ งานต่างชาติล้วนๆ เลย แต่ที่ไม่ทำในไทยเพราะ Demand ในไทยมันไม่พอที่จะทำให้ราคามันต่ำได้น่ะครับ ขนาดบริษัทคุณ Import เข้ามาในขณะที่ฝรั่งผลิตออกมาเป็น Mass ขายไปทั่วโลกยังราคาถึง 15 ล้านบาท แล้วถ้าคนไทยทั้งประเทศมีความต้องการใช้งานแค่สัก 20 ชุดแล้ว บริษัทผมออกแบบสร้างขึ้นมา เฉลี่ยแล้วราคาต่อชุดคงปาเข้าไปหลายร้อนล้านบาท นี่ล่ะครับเหตุที่คุณหาของคนไทยไม่ได้ แต่ในขณะเดียวกัน ต่างชาติเองกลับให้ผมไป R&D สร้าง Prototype ให้เขาครับ

        1. สุดยอดครับที่ทำให้ผมได้เปิดหูเปิดตา ผมขอถามกลับใช้เป็นอ.จักรนันท์ที่ผมเคยถามเรื่อง Lazarus ใน LinuxTle หรือปล่าวครับ (โพสต์ใน LinuxTle) ตั้งแต่วันนั้นผมก็หันมาศึกษา Lazarus อย่างจริงจัง ทำให้ได้รู้จัก Opensource ขึ้นมา ผมอยากให้เล่าเรื่องการสร้าง prototype หน่อยครับว่าเป็น Hardware ลักษณะไหน โค๊ดด้วยภาษาอะไรบ้างครับ

  2. ใช่ครับ ผมเอง

    คำถามที่ว่า Hardware ลักษณะไหน? ตอบยังไงดี บริษัทผมรับงาน Prototype design ครับ ลองไปอ่าน Comment นี้ของผมเผื่อจะเข้าใจได้เลย http://www.blognone.com/news/26399#comment-334187

    ทำตั้งแต่งาน Control ไปถึง MIS โดย Hardware นั้นขึ้นกับโจทย์ของผู้ว่าจ้างครับ บางงานต้อง Design chipset กันเลย

    ส่วน Code มีทุกระดับทุกภาษาครับ ยกเว้นระดับ High level ซึ่งมีน้อยมาก (แค่ Library/API) เพราะลูกค้านำไปต่อยอดเป็น Application ในส่วน Human machine interface เองครับ

    ไม่รู้จะเริ่มเล่าจากตรงไหนดี?

Leave a Reply

Your email address will not be published.