Углублённый анализ: вызовы и тенденции в дноуглубительной отрасли.

Источник: DSC Dregde

Дноуглубительные работы, как и все секторы морской индустрии, переживают стремительную эволюцию, ускоренную ростом спроса и разнообразными проблемами. Проекты по обустройству водных путей, инфраструктуры и подводных коммуникаций с каждым годом становятся все сложнее, поэтому дноуглубительные компании должны удовлетворять потребности отрасли, обеспечивая при этом соблюдение всех соответствующих стандартов безопасности.

Проблема(ы)

Препятствия, с которыми сталкивается дноуглубительная отрасль, не являются ни кратковременными, ни простыми. Они варьируются от повреждений подводных коммуникаций и защиты инфраструктуры до нехватки рабочей силы, предотвращения травм, координации регулирования и безопасности судоходства. В целом, общим знаменателем является осведомленность — о решениях, правилах и, что наиболее важно, об окружающей нас подводной среде.

Одной из самых больших проблем при дноуглубительных работах является невозможность видеть рабочую зону под земснарядом. Как отмечают эксперты компании DSC Dredge, операторы традиционно полагаются на опыт, реакцию техники и косвенные индикаторы для определения направления своей работы. Даже лучшие специалисты часто работают без четкого представления о том, что происходит под водой, или без простого способа отслеживать показатели за пределами прямой видимости.

Проекты также становятся все более опасными, поскольку размеры судов класса «пост-панамакс» увеличились, что требует от портов и гаваней углубления каналов. «Поддержание все большей глубины каналов требует от земснарядов копать все глубже и глубже, удаляя верхний слой грунта, который изначально считался защитным материалом для подземных трубопроводов, линий электропередачи и волоконно-оптических кабелей», — сказал Лу Нэш, генеральный директор Measutronics. «В результате режущие головки земснарядов, грейферные краны и ковши экскаваторов по необходимости работают в непосредственной близости от подводных опасностей, невидимых (а в некоторых случаях и неизвестных) оператору машины».

Инциденты могут быть смертельными, а те, что происходят в воде, обходятся дороже. «Нельзя забывать о местоположении режущего инструмента станка относительно подводных опасностей или инфраструктуры», — подчеркнул он.

Помимо более опасных проектов, от операторов также требуется одновременно улучшать ключевые показатели. «Проекты становятся все сложнее, но при этом возрастает давление на повышение эффективности работы, получение точных результатов, сокращение расхода топлива и минимизацию воздействия на окружающую среду», — пояснила Наташа Вербум, менеджер по продажам систем геодезических работ в Европе и Африке компании Teledyne Marine. «Речь идет уже не просто о завершении проекта; речь идет о его выполнении более разумным и контролируемым способом».

«Операторы находятся под давлением, стремясь минимизировать чрезмерное дноуглубление, снизить расход топлива и соответствовать строгим нормативным требованиям, одновременно поддерживая производственные цели», — добавили эксперты из HYPACK. «В то же время многие проекты связаны со сложными условиями и требуют интеграции данных из множества систем».

Несмотря на наличие технологий, позволяющих повысить ситуационную осведомленность во время дноуглубительных работ и выполнять их быстрее и эффективнее, не ставя под угрозу безопасность, Нэш считает, что отрасль все еще отстает. «Известно, что строительная отрасль исторически отставала в освоении технологий по сравнению с другими отраслями», — сказал он. «Я заметил, что морские подрядчики и компании, занимающиеся дноуглубительными работами, отстают от строительной отрасли на несколько лет».

Технология

Несмотря на огромные отраслевые проблемы и ощущение отставания, существует множество доступных технологий, от датчиков и гидролокаторов до программного обеспечения.

Системы навигации для земснарядов PDS компании Teledyne сочетают в себе программное обеспечение с датчиками позиционирования и движения для отслеживания земснаряда и отдельных его компонентов в режиме реального времени, пояснил Вербум. «PDS отображает эти движения относительно модели морского дна, проектной модели, заданных границ или любых объектов, которых необходимо избегать. Это дает оператору полный обзор того, что происходит под водой».

Компания также предлагает ряд гидролокаторов, включая многолучевые эхолоты Teledyne RESON SeaBat и гидролокаторы Teledyne BlueView, которые идеально подходят для безопасной работы вблизи трубопроводов или других подводных объектов. SeaBat предоставляет операторам земснарядов информацию о глубине морского дна на всех этапах проекта, а BlueView добавляет еще один уровень видимости под водой, работая как акустическая камера, которая менее подвержена влиянию мутной воды, чем стандартная камера.

В дополнение к своей системе наведения для дноуглубительных работ PDS компания Teledyne предлагает широкий ассортимент гидролокаторов. Фото: Teledyne

Компания Cerulean Sonar использует аналогичные продукты для получения изображений и батиметрии, включая Omnican 3D, который сочетает в себе боковой обзор и многолучевой сбор данных. «Пользователям предоставляется возможность быстрого сбора плотных данных (3D-облако точек), а также наложения изображений для оценки в реальном времени и возможность постобработки — все это в рамках нашего фирменного программного обеспечения SonarView», — пояснил генеральный директор Дамиан Хеннесси.

По словам экспертов из DSC Dredge, система DSC Vision сочетает в себе гидролокационную технологию и позиционирование, предоставляя операторам визуальное представление о рабочей зоне во время дноуглубительных работ и возможность корректировать свои действия в режиме реального времени. Что касается обучения, новые операторы могут быстрее осваивать материал, имея визуальное представление о рабочей зоне, вместо того чтобы полагаться исключительно на метод проб и ошибок.

В то время как DSC Vision отслеживает происходящее под водой, Dredge Rx фокусируется на самом земснаряде. Последняя представляет собой систему удаленного мониторинга, которая предоставляет операторам, руководству и группам поддержки доступ к данным о работе земснаряда в режиме реального времени, включая данные о добыче, местоположении и системных аварийных сигналах. Такой уровень доступа позволяет командам оставаться на связи с операциями независимо от того, находятся ли они на борту или удаленно. Это также позволяет команде технической поддержки DSC подключаться удаленно для оказания помощи в устранении неполадок, что помогает сократить необходимость поездок и ускорить решение проблем. Можно просматривать исторические данные о добыче, часы работы оборудования, аварийные сигналы и активность системы, что дает командам лучшее представление о производительности и использовании.

Вид из кабины оператора. Источник: DSC Dredge.

Прямая трансляция с земснаряда DSC Vision. Источник: DSC Dredge.

Компания HYPACK предлагает DREDGEPACK — программное решение, разработанное для поддержки различных типов земснарядов, включая фрезерно-всасывающие, крановые (гребенчатые), бункерные и экскаваторные земснаряды, пояснили в команде HYPACK. Оно обеспечивает позиционирование в реальном времени, навигацию при дноуглубительных работах и мониторинг производства. Кроме того, HYPACK LINK — это пакет программного обеспечения для интеллектуального управления дноуглубительными работами, призванный устранить разрыв между полевыми операциями и стратегическим управлением, сочетая оперативное управление в режиме, близком к реальному времени, с расширенной аналитикой и отчетностью.

Системы навигации и позиционирования Measutronics на основе технологии Trimble Marine Construction (TMC) не зависят от производителя оборудования, возраста и области применения, и могут использоваться с любыми типами машин и методами, применяемыми в дноуглубительной отрасли. Когда известны геопространственные координаты подводной и заглубленной инфраструктуры или опасностей, морские системы позиционирования могут предоставлять навигацию в режиме реального времени специалистам по обслуживанию машин, позволяя им работать с землеройным оборудованием с большей безопасностью.

Как пояснил Нэш, система StackLite, получающая данные от систем навигации на базе TMC, повышает осведомленность оператора благодаря визуальным и звуковым сигналам тревоги. Благодаря заданным пользователем ограничениям, тем же индикаторам, что и у светофора (зеленый — движение, красный — остановка), и возможности TMC отслеживать любое количество заданных смещений или точек интереса, StackLite также может отслеживать и предоставлять тревожную информацию о опорах, якорях и якорных линиях. Кроме того, система удаленной панели управления ConnectedDredge была разработана с целью предоставления руководителям проектов и другим удаленным заинтересованным сторонам той же ценности позиционирования и навигации в режиме реального времени, что позволяет более оперативно реагировать на неэффективность дноуглубительных работ.

Типичный дисплей дистанционного управления земснаряда с возможностью подключения к сети. Источник: Measutronics.

Типичное применение сигнализации StackLite — морской экскаватор. Источник: Measutronics.

Тенденции соответствуют требованиям

Решения в области дноуглубительных работ сходятся на пересечении потребностей клиентов и меняющихся отраслевых тенденций. «Основная задача, — пояснил Хеннесси, — это повышение эффективности каждой операции, что означает сокращение времени, увеличение объема данных и более быструю их интерпретацию для оперативного принятия важных решений».

«Также существует высокий спрос на гибкость и масштабируемость, поскольку проекты сильно различаются по размеру и сложности», — заявила команда HYPACK. «Заказчики ожидают программного обеспечения, которое может адаптироваться к различным типам дноуглубительных работ и легко интегрироваться с различными датчиками и системами сторонних производителей».

Клиенты также стремятся сократить количество персонала, необходимого на борту, и переходят к автономным операциям — тенденции, хорошо знакомые подводной отрасли. «Также наблюдается активное стремление к улучшению связи между земснарядом, операторами и управленческими командами, чтобы можно было отслеживать операции и потенциальные проблемы в режиме реального времени», — пояснил Уильям Ветта, старший вице-президент по разработке продукции и главный технический директор DSC Dredge.

Кроме того, компании, занимающиеся дноуглубительными работами, отмечают растущий спрос на альтернативные источники энергии, такие как природный газ, СПГ, а также системы, работающие от электросети, и технологии позиционирования, устойчивые к угрозам глобальным навигационным спутниковым системам, включающим помехи и подмену сигналов.

Хотя новые технологии приветствуются и крайне важны для удовлетворения меняющихся тенденций в дноуглубительных работах и потребностей клиентов, продолжается стремление к более эффективным и безопасным решениям, соответствующим нормативным требованиям. Однако потребность в большем объеме данных с большей скоростью, в сочетании с увеличением глубины и глубины раскопок, создает беспрецедентную нагрузку на отрасль, которая, по мнению некоторых, фактически работает вслепую.

«На воде нет ничего проще, — подчеркнул Нэш, — и "достаточно хорошо" никогда не бывает достаточно».