Беспилотные машины могут вскоре поселиться в подвале

Резидентный автомобиль Modus Seabed Intervention для оффшорной док-станции (Фото: Osbit)

Saab Seaeye's Sabertooth гибридный ROV / AUV (Фото: Saab)

Saipem's Hydrone, на выставке в MCE Deepwater Development (Фото: Элейн Маслин)

Док-станция донатора Стингера, выставленная в Долине Подводного моря в Норвегии (Фото: Элейн Маслин)

Концепция Свободы Oceaneering's, демонстрирующаяся в Долине Поднебесной в Норвегии (Фото: Элейн Маслин)

Previous Next

Роботизированные системы приближаются к возможности «жить» на подводных стыковочных станциях, поскольку постоянно устанавливаются подводные резидентные транспортные средства.

В течение 40 лет, когда нефтяная и газовая промышленность работает в подводном плавании, в технологиях, которые она использует, наблюдается постепенная эволюция. Автомобили с дистанционным управлением (ROV), созданные для выполнения подводных задач вместо дайверов, превратились из довольно сырых машин в современные высокопроизводительные и сложные транспортные средства, многие из которых теперь имеют электрическую энергию.

Автономные подводные аппараты (AUV), которые работают без троса (пуповины), теперь дополняют операции ROV, предоставляя альтернативу для исследовательских операций, включая трубопровод. Но теперь есть еще один новый участник подводного подводного рынка: резидентные автомобили, от резидентов ROV до гибридных автомобилей.

Зачем?
Одним из основных факторов является снижение затрат. Судовые суда ROV стоят много. Извлеките необходимость в судне, и значительная часть стоимости операций будет удалена, рассказ Statoil Tom Glancy, Советник по составлению карт трубопроводов и географической информации, рассказал в прошлом году о мероприятии Международной ассоциации производителей нефти и газа в Ставангере.

Наличие жилого подводного транспортного средства в «гаражах» или док-станциях также может сократить время ожидания на погодных условиях, затраты на эксплуатацию в суровых условиях и проблемы охраны здоровья, безопасности и окружающей среды. Это также может означать способность собирать больше данных и ускорять время отклика. Другой водитель - это движение нефтяных компаний в все более глубокие воды.

Что было сделано?
Это не новая концепция. Французская подводная робототехническая фирма Cybernetix, в настоящее время входящая в состав TechnipFMC, разработала концепцию Swimmer - шаттл для доставки рабочего класса ROV на подводную станцию ​​подводного плавания, а затем концепцию ALIVE (автономное транспортное средство освещения) (вмешательство - AUV или I- AUV) в конце 1990-х годов в начале 2000-х годов.

Subsea 7 уже давно разрабатывает концепцию резидентов автономного инспектора (AIV), а в последние годы тестирует автомобиль на шельфе, в том числе способность к стыковке. BG Group, теперь входящая в Shell, разработала FlatFish AUV с помощью немецкого исследовательского института DFKI и бразильских исследовательских организаций. Это средство для осмотра и осмотра, которое было нацелено на то, чтобы его можно было запустить с плавучей производственной платформы или состыкованного подводного плавания. (читать больше в ноябре / декабре 2016 года). В марте Saipem и Shell согласились работать вместе, чтобы коммерциализировать FlatFish.

В настоящее время растет интерес к другим оператотам. С 2016 года норвежский нефтегазовый оператор Statoil инвестирует средства в программы для судовых пассажирских автомобилей, первоначально используя существующие электрические ROV. Оператор серьезно относится к такой идее, что в нее придумана (и торговая марка) новая фраза, подводное вмешательство (UID).

Saab Seaeye
Автомобилем, уже работающим на рынке, является Sabertooth Saab Seaeye. Sabertooth, продемонстрировавший способность к стыковке в 2013 году, представляет собой гибридный зависающий ROV / AUV. Sabertooth может работать как AUV, ROV и гибрид, обладает адаптируемостью к полезной нагрузке, которая вскоре может также включать электрический манипулятор рабочего класса, и может работать на глубине 3000 м (с целью на 4500 м). Он может работать через тонкую волоконно-оптическую привязку в режиме реального времени для связи / управления в диапазонах хода до 12 км и может работать намного дальше в режиме AUV без волоконного кабеля.

По словам Питера Эркерса (Peter Erkers), директора по продажам подводных систем, для автономных операций Sabertooth оснащен сенсорным реактивным управлением и улучшенными возможностями навигации, во время конференции подводной долины в Осло в марте. Эти возможности, в том числе автономная стыковка, получили Sabertooth на проекте итальянской нефтяной фирмы Eni «Чистый море», подводную систему мониторинга, охватывающую обнаружение разливов нефти, предварительно спланированные съемки вдоль проточных линий и трубопроводов и проверку подводных производственных систем (SPS).

Sabertooth также используется в проекте резидентной системы для оффшорных ветропарков, разработанной британским вмешательством Modus Seabed Intervention, с инженерной фирмой Osbit и морской катапультой возобновляемых источников энергии. В этом году Modus проведет пробную док-станцию ​​AUV с Sabertooth, для подзарядки и связи, в закрытом цистерне, прежде чем отправиться в оффшорную ветровую ферму, принадлежащую Innogy, Gwynt y Mor.

В режиме AUV Sabertooth уже провел многолучевое отслеживание трубопровода эхосигнала, отслеживание трубопровода магнитометра / градиометра и отбор проб донных отложений. Также был разработан электрический инструмент крутящего момента и датчик Orion для обнаружения скрытого трубопровода или отслеживания кабелей.

Saab Seaeye также имеет планы автономных бесконтактных измерений катодной защиты, используя технологию полевого градиентного датчика. Он также работает над проверкой автономной структуры и проведением проверок цепей подъема / обмундирования / швартовки, а также испытания во всех этих областях, запланированных на этот год.

Кроме того, Saab Seaeye работает над функциональной идентификацией для навигации, улучшенным хранением станций, дистанционным управлением с беспилотного наземного судна (ASV), а также для демонстрации и коммерциализации 3D-навигации на местности и распознавания 3D-объектов. Для этого будет добавлено трехмерное картирование и возможность 3D-зрения, чтобы улучшить возможности отслеживания / навигации, оценку положения, стереовидение и способность вычислять расстояния до объектов, говорит Эркерс.

Для долгосрочного резидентного потенциала Saab Seaeye планирует добавить функции перезарядки и загрузки данных / загрузки, а затем провести долгосрочное тестирование и программу повышения надежности.

Saab Seaeye также разрабатывает собственный электрический манипулятор, эквивалентный по размеру и мощности промышленному стандарту ROV-манипулятора рабочего класса, например Schilling T4. Прототипные совместные испытания были проведены в конце прошлого года, и он должен быть выпущен на рынок в четвертом квартале 2018 года. Saab также рассматривает другие электрические инструменты.

«Sabertooth - это не ROV рабочего класса, - говорит Эркерс. «Это AUV, который обладает возможностями других AUV, которых нет. Разработать этот тип системы непросто. В 2015 году Saab Seaeye продемонстрировал, что у него есть все необходимое, чтобы иметь автономное поведение - автодоставка, хранение станций, трехмерная навигационная система. Eni Cleansea на 10 лет опережает Statoil ».

свобода
Одной из последних концепций, появившихся на рынке, является Свобода Oceaneering. Oceaneering говорит, что автомобиль длиной 3,3 м сможет выполнять инспекцию, расширенную съемку и работу по световому вмешательству под модульным дизайном.

Это будет означать, что он может быть настроен для миссии, для которой это необходимо.

«Свобода будет автономной или с управлением в режиме реального времени», - говорит Арве Иверсен, менеджер по операциям ROV, Oceaneering, в Долине Подводных. «Это будет свободное плавание или привязанное, дальнобойное и, возможно, живое в течение длительных периодов времени».

Свобода будет иметь общую центральную секцию, компоненты системы жилья, которые будут поддерживать четыре различные конфигурации транспортных средств: инспекция и легкое вмешательство; буксировка, дальний осмотр и дальний осмотр. Различные конфигурации создаются путем выключения носовых и кормовых секций транспортных средств. Автомобиль также будет иметь доступ к набору инструментов для вмешательства, сохраненному подводному плаву.

В качестве резидентного автомобиля Freedom будет работать из одной или нескольких док-станций, которые обеспечивают питание для подзарядки, оснастки и загрузки и загрузки данных. Это будет в рамке, сидящей на подводной базе (всасывающий якорь), которая содержит корзину для запуска и восстановления и стыковки. Корзина будет использоваться для восстановления автомобиля для любого обслуживания и т. Д.

В док-станции также будут размещены компоненты системы, такие как навигационные средства, аккумуляторные батареи и инфраструктура управления, а также маяк для самообслуживания для автомобиля, говорит Иверсен. Иверсен говорит, что автомобиль сможет отправиться на 50-километровую экскурсию, непривязанную. Oceaneering нацеливается на испытания прототипов на шельфе Q2 в следующем году.

«Мы рассматриваем решения, которые, если у вас нет достаточной мощности, если вы связываетесь с существующими полями, у нас нет сети питания или сети связи, так как вам нужно найти другие решения», - добавляет он. «Мы смотрим на использование коммуникационных буев, волновых буев для зарядки мощности. Для новых полей важно сначала разработать эти технологии (технологии). Вам нужно пропустить зарядные батареи в док-станции.

Hydrone
Saipem также имеет концепцию резидентного автомобиля, которая является частью парка транспортных средств, обозначенных платформой Hydrone. Платформа SonSub Hydrone была разработана для обеспечения жизнедеятельности полевых подводных служб и включает в себя Hydrone R, резидентное транспортное средство, Hydrone W (RR-класс рабочего класса) и Hydrone S (усовершенствованный блок обследования и инспекции). Они будут использовать подводные док-станции, называемые ByBase (для постоянного развертывания) и HyBuoy (энергетический и коммуникационный буй для временного / постоянного развертывания), а также из судна, когда это необходимо. Согласно заявлению Стефано Меджио в MCE Deepwater Development в Милане, Hydrone R может работать как ROV, бескислородный ROV и AUV и способен работать на глубине до 3000 м. Он мог бы перемещаться между различными подводными гаражами, в которых также размещались различные инструменты, а также подзарядки и были бы открыты для интеграции сторонних компонентов. Джованни Массари, менеджер проекта Saipem, рассказал на прошлогодней конференции по подводным технологиям в Берген. Блок Hydrone R будет контролироваться с плавучего производственного судна или с берега. Он также будет иметь «меню» автоматизированных миссий, которые могут быть удалены удаленными операторами на суше и осуществляться автономно Hydrone-R.

Hydrone-S - это «продвинутый резидентный AUV», - говорит Меджио, со сменным оснасткой, действующим на глубине до 3000 м, с выдержкой 8-12 часов и 50-километровой экскурсионной способностью.

Saipem уже тестирует удаленные операционные возможности с помощью своего инновационного ROV, развернутого с корабля-конвейера Castorone с контролем с берега в Абердине через спутник. Meggio говорит, что концепция FlatFIsh поделятся технологиями, разработанными Saipem для платформы Hydrone.

гибкость
Надежда Statoil заключается в том, что, хотя могут быть разные решения для транспортных средств, они будут «подключаться» к одной розетке, подобно тому, как мы подключаем разные устройства к тем же гнездам в наших домах. С этой целью компания Statoil разработала дорожную карту, чтобы увидеть обновленную навигационную док-станцию ​​транспортного средства на подводной производственной системе в 2020-23 годах, готовую пилотировать UID, который может плавать автономно между станциями и выполнять задачи съемки и IMR.

Фактически, норвежская компания Stinger разрабатывает док-станцию ​​UID, способную поддерживать любой резидентный автомобиль. Bjarte Langeland, генеральный директор компании Singer, говорит, что компания разрабатывает две системы: док-станцию ​​UID и ее «маленькую сестру», разъем для штепсельной розетки, который может поддерживать множество возможностей питания и связи, но с меньшим размером.

Док-станция UID длиной 9 м будет модульной и может быть автономной станцией или модифицировать внутри производственного шаблона, говорит Лангеланд. Он будет включать в себя транспортное средство «посадочная плита» и инструментальную индукционную пластину для различных взаимозаменяемых инструментов и датчиков для использования в транспортных средствах-резидентах. Statoil планирует ряд тестовых установок с этой системой на шельфе на месторождении Осгард и в прибрежных местах в рамках квалификационной работы. Они имели бы «Lego-like» индуктивные источники питания и точки беспроводного соединения для подключения к автомобилям, что также означает, что операционные помещения на суше будут видеть, какие инструменты установлены и насколько они заряжены, и т. Д. Док-станция также имеют батареи, двунаправленное интеллектуальное зарядное устройство.

Это коммерческий?
Глэнси говорит, что концепция UID может быть более привлекательной, если это может быть совместная услуга, например, работающая на совместном предприятии или сдаваемая в аренду другим операторам, а также для гражданских, наблюдательных, охранных или других картографических приложений. Дальше в будущем беспилотные надводные суда могли бы помочь беспилотным подводным операциям.

Глэнси говорит, что есть все еще различные проблемы, включая готовность подводной инфраструктуры для автомобилей-резидентов, регулирование, касающееся беспилотных транспортных средств, а также скептицизм и сопротивление изменениям. Но, с рядом дорожных карт, от поставщиков до операторов и поставщиков услуг, резидентные подводные транспортные средства - это всего лишь вопрос времени.


(Как было опубликовано в май 2018 г. Репортером морских технологий )