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