浅谈水下录像机在商业潜水中的应用、发展和现状

作者：烟台市泓普泰克电子有限公司 杜丰

在商业潜水中，涉及多种水下视频设备，主要以水下录像机、水下监控系统、水下照相机等形式存在。水下录像机是指潜水员携带水下摄像机，以有线的方式将视频传输到陆地，通过录像机主机观看并记录视频的整套设备。水下监控系统指水下固定安装单台或多台摄像机，通过岸上的硬盘录像机监视和记录水下视频的集成系统。水下视频设备还包括水下照相机、水下摄像机等其它类型，这种类型自带屏幕，潜水员在水下可自主拍摄。本文着重对水下录像机在商业潜水中的应用、发展和现状进行介绍。水下监控系统多用于对作业环境的监控及养殖、科研领域的视频记录，水下照相机、摄像机产品多用于休闲潜水，以及ROV作为视频设备的载体，本文不做过多介绍。

一、水下录像机在商业潜水中的应用领域

1、水下检测

桥梁、码头、船舶、水库大坝、海上风电、海上平台及海底管道、涵洞等都需要定期进行视频检测和记录，以便了解这些设施、设备的运转情况，并以视频形式进行存档，以确保这些设施、设备能够及时保养维护，安全运转，并形成历史档案。这种应用通常为陆地技术人员在录像机主机观看画面，通过潜水员对讲机指挥潜水员，潜水员手持前端水下摄像机及照明灯对水下具体目标进行拍摄。

2、施工作业现场记录

商业潜水作业相对于陆地上的施工作业，有高风险、高成本的特点。因此，对水下作业过程进行详细的视频记录非常重要。这种应用形式通常为潜水员在潜水头盔或面罩上佩戴水下摄像机和照明灯，陆地技术人员及安全人员通过录像机主机观看画面，并通过水下对讲机对潜水员指挥进行施工作业。

3、水下视频搜索

水下视频搜索涉及应急救援领域，包括水下搜索溺水人员，落水车辆等，这种应用多为拖曳式、垂放式应用。大面积搜索时，可以将水下摄像机和照明灯与声呐探头搭载在鱼拖上，通过船只拖曳鱼拖对水下进行侧扫和视频搜索。垂放式的应用多见于小范围搜索，比如通过声呐已经确定被打捞物具体位置，可将水下摄像头和照明灯从水面垂放到具体位置进行视频确认。

4、其它领域

水下录像在刑事侦查中的证据收集领域、水下考古领域、水下测绘领域、海洋牧场领域，以及在水下机器人领域、水下物体智能识别领域都大量应用，在各个都发挥着重要作用。

二、水下录像机在商业潜水中应用的必要性

1、对检测数据提供视频依据

在水下检测中，潜水员需要对大量数据进行测量和记录，但由于潜水员作业环境受各种条件限制，而且潜水员对数据测量过程的理解和测量方法都会有不同的认知，单纯依靠潜水员提供的数据可能会出现偏差。通过水下录像机，技术人员可在陆地对潜水员的测量过程进行指导和监督，视频记录可对测量数据提供可视化的辅证。

2、为作业方案的定制和安全评估提供可靠依据。

通过潜水员携带的水下摄像机上传的视频，现场技术人员及安全管理人员可实时监控水下作业情况，有效掌握作业环境及条件，针对实际情况制定合理的作业方案。如作业环境及条件发生变化不适合继续作业时，可及时终止潜水员作业。

3、施工经验的积累及案例存档

商业潜水作业成本高，风险大，而且作业种类多，通过视频的方式将作业过程、作业方案进行记录，可有效积累和分享作业经验。将实施过的项目作为案例存档，有助于企业的可持续性发展。

4、可追溯性

项目实施工程中，出现技术问题、安全事故或意外情况后，通过现场的视频记录可对事件进行追溯，对事故或意外的调查提供帮助，并及时总结经验，避免再次出现类似情况。

三、水下录像机的发展历程

1、第一代水下录像机使用录像磁带作为存储介质，主机由一台家用录像机、一台显像管监视器、一组控制单元组成。水下摄像头使用480TV线模拟摄像机。水下照明灯使用卤素灯泡，由控制单元内的调压器控制亮度，电压调节范围为0~130V。这种水下录像机文件检索非常麻烦，并且不宜长期保存。灯光使用130v的电压超出了安全范围，随着时代发展很快被淘汰。

2、第二代水下录像机使用光盘作为存储介质，主机由一台家用光盘刻录机、一台液晶显示器、一组控制单元组成。水下摄像头使用600或700TV线模拟摄像机。水下照明灯仍然使用卤素灯泡，由调压器控制亮度。这种光盘刻录的形式也不便于长期保存，并且刻录过程中容易出现错误，造成文件丢失。

3、第三代水下录像机发展为数字格式，录像主机由硬盘录像机或计算机代替，将水下摄像机上传的700TV线模拟视频进行数字压缩，存储在硬盘上。水下照明灯过渡为LED灯，使用低压供电。这一代产品多采用机械硬盘存储，设备工作要依托硬盘录像机的嵌入式操作系统或者计算机windows操作系统。采用计算机作为录像的设备，由于计算机有内存卡、显卡、视频编码卡等多块板卡插接在主板上，在户外工作时，可靠性差，性能不稳定。机械硬盘高速运转，磁头与盘片因震动经常造成硬盘损坏，从而丢失重要数据。但是因为这是第一代数字化产品，有相当多的优点，比如文件便于检索、复制、存储，所以保有量很大，目前仍然在大量使用。

四、水下录像机发展现状

经过几代技术的更替，目前，第四代高清录像机已经具有以下特点和功能：

1、采用高清摄像头，分辨率达到1920*1080，最低照度为0.001Lux，具有高感光度芯片，在低照度是有效降低噪点。视频无延迟，无卡顿。

2、水下照明灯采用大功率LED芯片，低压供电，安全节能。可实现0~50W无级调光。

3、屏幕采用15.6寸工业级屏幕，高清高亮雾面屏，液晶分辨率达到1920*1080，亮度达到1000cdm²，是普通液晶屏亮度的4倍，在阳光直射下无需遮挡，没有反光。

4、录像介质为固态硬盘、SD卡或U盘，便于文件复制、读取、存档。增强了可靠性和通用性。

5、支持两路录像，两路调光，一台录像机可以配备两套线缆，同时录像、拍照。

6、具有深度和温度叠加显示功能，陆地人员随时掌握潜水员所处位置的深度和水温。

7、一体化的设计，一键录像，一键停止，一键拍照，整机更美观，轻便。特定机型有录像暂停功能。

8、水下音、视频可通过WiFi热点、2.4G或互联网多种方式实现无线传输。公司管理层和现场项目管理人员足不出户就能同步观看水下视频，听到潜水监督和潜水员对话过程。

9、内置潜水员通讯器，音频可同步录制，功能更人性化，随着民族自主品牌的发展，一些品牌已经具有自己的专利技术，产品已处于国际领先水平。

随着时代的发展，技术的进步，相信越来越多的先进技术会融入到我们商业潜水装备领域，民族自主品牌也会蓬勃发展，为祖国的建设贡献力量。