Eine gleitende Skala der Residenz

Das Konzept der Freiheit von Oceaneering, der Eindruck eines Künstlers. (Bild: Oceaneering)

Ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge (ROV) befinden sich bereits hier. IKM Subsea betreibt seit Anfang letzten Jahres sein Merlin UCV R-ROV (residentes ROV) aus einem Käfig, der unter dem norwegischen Betreiber Equinor's Snorre B-Produktionsanlage vor Norwegen liegt. Es wird über die Snorre B-Einrichtung mit Strom versorgt und ist für die Kommunikation und Steuerung verbunden und wird jeweils für drei Monate bereitgestellt, bevor es zur Wartung abgerufen wird. Durch das Betreiben des ROV vom Käfig aus auf dem Meeresboden sind Start- und Erholungsvorgänge nicht mehr vom Wetter abhängig und das ROV kann bei Bedarf schneller vor Ort sein. Außerdem kann es entweder von ROV-Betreibern in der Anlage oder von einem Onshore-Kontrollraum in der Nähe von Stavanger über Glasfaserkabel bedient werden.

Im April wird das E-ROV von Oceaneering (E für bevollmächtigt) einen anderen Weg gehen und Schiffe in Equinors Inspektions-, Wartungs- und Reparaturflotte (IMR) abarbeiten. Nach einem von Oceaneering im vergangenen Jahr unter Verwendung seines e-Novus-ROV vorgestellten Konzept wird das batteriebetriebene E-ROV mit den IMR-Schiffen auf den Markt kommen, wo es benötigt wird, zusammen mit einem 600 Meter langen Haltesystem und Glasfaser optisches Kabel zu einer Oberflächenkommunikations-Gateway-Boje. Dies ermöglicht die Kommunikation und Steuerung über 4G LTE von einem Onshore-Kontrollraum aus, sodass das IMR-Schiff frei für andere Arbeiten ist.

Noch nicht kommerzialisiert ist eine Idee, die diese Konzepte noch weiterbringen würde - ROV-Einsatz von unbemannten Oberflächenfahrzeugen (USV). Total und TechnipFMC haben diese Idee für leichte Unterwasser-IMR-Aktivitäten in Zusammenarbeit mit der französischen ECA-Gruppe untersucht. Die ECA-Gruppe sagt, dass ein erfolgreicher Nachweis der Fähigkeit zur Durchführung einer Inspektionsaufgabe unter Verwendung des von einem USV Inspector eingesetzten Hytec H300V-Beobachtungsklasse-ROV unter Verwendung einer drahtlosen Kommunikationsverbindung (Oberflächenkommunikationsgateway) Anfang dieses Jahres demonstriert wurde. Während des Betriebs führte ein Onshore-Betreiber wiederholte Aufgaben an einem simulierten Unterwasserinhalt unter Verwendung des ROV aus, der vom Inspector 90 USV bereitgestellt wurde.

Saab Seaeyes Sabretooth wurde mit einem Blue Logic-Anschluss und bewährten induktiven Daten und Ladevorgängen ausgestattet (Foto: Saab Seaeye)

Die Schnur durchschneiden
Alle diese Systeme verlassen sich bisher auf Strom- und Kommunikations- / Steuerungssysteme oder - bei batteriebetriebenem Fahrzeug - auf Kommunikations- / Steuerungssysteme. Für diejenigen, die das Seil ablegen wollen, sind autonome Unterwasserfahrzeuge (AUVs) das Leitlicht.

Laut Saab Seaeye wurde bereits in diesem Jahr eine Weltneuheit erreicht, als er zeigte, dass Unterwasser-Elektrofahrzeuge an abgelegenen Tiefsee-Residenten-Dockingstationen andocken können, um Daten zu übertragen, Anweisungen zu erteilen und das Aufladen der Batterie zu ermöglichen.

Sein Sabertooth mit einer Gesamtlänge von 3.000 Metern kann bereits für vorprogrammierte oder vom Menschen kontrollierte Missionen, einschließlich IMR, Forschungsaufgaben und Umgebungsüberwachung, remote arbeiten. Das Hybrid-AUV / ROV-Gerät, das jetzt mit einem induktiven Ladegerät und einem Datenübertragungsgerät von Blue Logic mit einer Kapazität von 2 Kilowatt / 80 Megabits pro Sekunde ausgestattet ist, konnte Daten in einer Testphase in Saab Seaeyes Testtankeinrichtungen andocken, laden und herunterladen. Dies bedeutet, dass Daten jetzt an jeder Dockingstation - einschließlich eines von Equinor vorgeschlagenen Standarddesigns - mit entsprechender Blue-Logic-Verbindung sowie dem Wechseln von Werkzeugen angedockt, aufgeladen oder heruntergeladen werden können, sagt Jan Siesjö, Chefingenieur bei Saab Seaeye .

„Wir hatten die Dockingstation und das autonome Docking auf Basis von Transpondern und die Verwendung von BlueComm schon eine ganze Weile, aber die Übertragung von Strom und Daten ist noch nicht erfolgt. Dies ist das letzte fehlende Stück für ein komplettes System, das diese residenten Jobs erledigen kann “, sagt Siesjö.

Unabhängig davon arbeitet Saab Seaeye mit dem Ozean-Energietechnologieunternehmen Ocean Power Technologies (OPT) zusammen, mit dem es gemeinsam vereinbart wird, gemeinsam Lösungen für AUV- und ROV-Lade- und -Kommunikationssysteme zu entwickeln und zu vermarkten, wobei der PB3 PowerBuoy von OPT als Stromversorgung und Oberflächendaten verwendet wird Tor. Ein Schlüsselelement für Siesjö ist die Oberflächenkommunikation. "Es gibt 4G über dem größten Teil der Nordsee", sagt er. „Damit können Sie plötzlich eine Dockingstation mit einer Kommunikationsboje haben oder einen USV, der ein AUV mit Kommunikation unterstützt. Alle Stücke sind da. "

Saab Seaeyes Sabretooth in seinem Testpanzer (Foto: Saab Seaeye)

Andocken demonstrieren
Modus Seabed Intervention wird in diesem Sommer seinen zweiten, tiefwassergeprüften Sabertooth-Hybrid-AUV (HAUV) erhalten. Im Jahr 2017 führte das Unternehmen Demonstrationen und Erprobungen durch, und der bestehende HAUV war 2018 für den kommerziellen Betrieb bereit. In einem der 2017 durchgeführten Versuchsprojekte wurde der HAUV von einem Kai an einem See in der Nähe von Saabs Werk in Schweden gestartet, um ein „Mähen“ durchzuführen Die vorprogrammierte Erhebung des Rasierstils sammelt Daten von Multibeam-Echolot (MBES), Side-Scan-Sonar (SSS) und Sub-Bottom-Profiler (SBP) über etwa 15 Kilometer, ohne dass ein Hilfsschiff von außen unterstützt werden muss - nur das Global Positioning des Fahrzeugs System (DGPS), Trägheitsnavigationssystem (INS) und Doppler Velocity Log (DVL). "Nachdem sie die Umfrage wiederholt hatte, sah sie kaum eine Verschiebung", sagt Nigel Ward, der kaufmännische Leiter der Firma. Das Fahrzeug wurde auch mehrmals erfolgreich getestet, wobei es autonom in seiner Unterwasser-Garage angedockt wurde.

Zu Beginn eines Projekts im Rahmen eines von Innovate UK finanzierten Projekts zur Inspektion von Windparkbewohnern aus dem ORE Catapult-Werk in Blyth, England, wurde Anfang 2018 eine indirekte Leistungskopplung und Datenübertragung unter Verwendung eines induktiven Verbinders von Blue Logic durchgeführt. In der Endphase dieses Demonstratorprojekts, Ende dieses Jahres, wird Modus zwischen seinen kommerziellen Verpflichtungen ein HAUV-Konzept in einem Offshore-Windpark in Großbritannien testen.

H-AUV des Modus Seabed Intervention im Wasser (Foto: Modus Seabed Intervention)

Im vergangenen Jahr setzte Modus einen HAUV vor der Küste Nordwest-Australiens ein, um über 200 Kilometer Pipeline-Integritätsuntersuchung durchzuführen und Bilder und Punktwolkendaten sowohl der Pipeline als auch des Meereslebens mit einem Cathx-Laser und einer HD-Kamera zu erzeugen, die sich neben einem Multibeam-Echolot verteilten. "Die Umfragezeit war die Hälfte der Zeit, die ein herkömmliches ROV zur Durchführung der Umfrage benötigt hätte, und es hätte schneller sein können", sagt Modus CCO Nigel Ward. „Eine solche Vermessung ist ohne eine Leine möglich, wurde jedoch bei dieser Gelegenheit mit einer Leine durchgeführt, um Echtzeitdaten zu sammeln.“ Modus hat auch das FIG-System von Force Technology getestet, das berührungslose kathodische Schutzuntersuchungen bei 4 Knoten durchführen kann und parallel zur GVI-Umfrage.

Modus Seabed Intervention hat den Docking- und Resident-Vehicle-Betrieb vor Großbritannien untersucht. (Foto: Modus Meeresbodenintervention)

Bei einer Pipeline-Inspektion wurden mit dem H-AUV von Modus Seabed Intervention auffällige Bilder von Haien über der Pipeline aufgenommen. (Foto: Modus Meeresbodenintervention)

Das autonome Inspektionsfahrzeug (AIV) von Subsea 7 mit einer Gesamtlänge von 3.000 Metern kann wie der Sabertooth (für Nahbesichtigungen) schweben. Es handelt sich um ein Inspektionsfahrzeug mit 24-Stunden-Ausdauer, sagt Alan Gray von der Firma Subsea 7 i-Tech 7. Das 1,7 Meter lange, 1,3 Meter breite und 0,8 Meter hohe Fahrzeug (750 Kilogramm in Luft). Mit Lithium-Ionen-Batterien könne man eine 40 Kilometer lange Rundreise machen, sagte er Anfang des Jahres der Subsea Expo in Aberdeen und führte im letzten Jahr 36 Inspektionen in einem einzigen Zeitraum von 18 Stunden durch. Er hat vier Offshore-Versuche durchgeführt, darunter das Docking, und er hat TRL5 (Technologie-Bereitschaftsgrad) erreicht, sagte er. Das AIV, das über Akustik-, Funk- oder 4G-Netzwerke kommunizieren kann, könnte während des gleichzeitigen Betriebs von einer Garage aus genutzt werden, um das IMR-Schiff für andere Arbeiten freizugeben, sagt Gray. Aber es wurde auch im Hinblick auf Autonomie gebaut. Es verwendet eine mit Sonar kombinierte Karte zum Navigieren und verfügt über ein fortschrittliches Planungssystem mit einer intuitiven Karte, auf die Sie mit Mausklicks klicken können, um Missionen zu planen, sagt Gray. Die Kommunikation über das Wasser könnte den Menschen für komplexe Aufgaben in die Schleife bringen, obwohl hier noch einiges zu tun ist, sagt er.

Als nächstes ins Wasser geht es mit Oceaneering's Freedom. Oceaneering sagt, dass das 3,3 Meter lange, völlig neue Designfahrzeug in der Lage sein wird, Inspektion, fortgeschrittene Vermessung und leichte Interventionsarbeit unabhängig (50 Kilometer ohne Seilzug oder 250 Meter mit Seilzug) oder ferngesteuert mit einem Modularer Aufbau, dh es kann für die gewünschte Mission konfiguriert werden. Dies umfasst einen gemeinsamen Mittelabschnitt mit austauschbaren Enden. Freedom hat einen Außenkörper aus Kohlefaser, der Kraft gibt und seinen Auftrieb einschließt, anstelle der traditionellen Skelettstruktur von ROVs.

In den USA wird ein Prototyp gebaut, der auf der Offshore Technology Conference in Houston ausgestellt werden kann, sagt Arve Iversen, ROV Operations Manager Special Projects bei Oceaneering. Danach wird es nach Norwegen verschifft, um in Trondheimfjord getestet zu werden. Inzwischen wurde in Norwegen ein Testfahrzeug gebaut, mit dem das Steuerungssystem und die Autonomie-Software, die mit Hilfe der Norwegischen Universität für Wissenschaft und Technologie (NTNU) entwickelt wurde, getestet werden können.

„In diesem Jahr konzentrieren wir uns auf Kontrolle, Hindernisvermeidung, Objekterkennung und ähnliches. Das Andocken wird kommen und wir können an die Dockingstation andocken, die Equinor entwickelt hat, und wir werden sie in Docking-Tests in Trondheim einsetzen “, sagt Iversen. Die Dockingstation von Equinor ist eine standardisierte Lösung, die auch induktive Verbinder verwendet. Sie möchte, dass alle Unterwasserfahrzeuge, in die sie eingesetzt werden möchten, angedockt werden können. „Wir glauben, dass eine standardisierte Dockingstation der Weg ist“, sagt Iversen. "Der Business Case ist schwierig, wenn jeder seine eigenen haben wird." Iversen sagt, mit nur 17 Docking-Stationen könnte das gesamte norwegische Festlandsockel aufgrund seiner Reichweite von Freedom abgedeckt werden.

Weitere Hybrid-AUV-Projekte sind in der Pipeline, darunter FlatFish, ein autonomer Wohnwagen, den Shell im letzten Jahr von Saipem lizenziert hat und voraussichtlich für den kommerziellen Einsatz bis 2020 qualifiziert sein wird. Saipem verfügt auch über seine Hydrone-Fahrzeugfamilie. In Trondheim wird Eelume, ein Technologie-Spin-out-Unternehmen, den neuesten Schlangenroboter EELY500 mit einem Durchmesser von 20 Zentimeter Durchmesser testen, der über acht Schubdüsen für Antrieb und Stabilität verfügt. Es wurde bereits auf 370 Metern Höhe in einem Fjord in der Nähe von Trondheim getestet. Der nächste Schritt ist der Einsatz von einer von Equinor entworfenen Dockingstation auf dem Åsgard-Feld des Bedieners, zunächst an einem Halteband, wo er seine Batterien aufladen und Werkzeuge aufnehmen kann.

Kawasaki Heavy Industries hat eine britische Tochtergesellschaft, Kawasaki Subsea (UK) mit Sitz in Aberdeen, gegründet, die sich auf die Entwicklung von AUVs für die Inspektion von Öl- und Gaspipelines und spätere Wartungsarbeiten konzentriert. Ein Prototyp seines Fahrzeugs namens SPICE (U-Boot-Pipeline-Inspektion mit großen Augen) wurde 2017 im nun geschlossenen Unterwasserzentrum in Fort William getestet und soll 2020 kommerziell lanciert werden. Die Steuerungssoftware wurde in Zusammenarbeit mit dem britischen Heriot entwickelt -Watt Universität. Zu den Tests zählten das automatisierte Andocken des AUV an eine Prototyp-Ladestation, das kontaktlose Laden und die optische Kommunikation mit hoher Kapazität.