Fjernstyrt uten en tråd

Ideen om å fjernstyre en ROV på jobb i dypet fra land er ingen ny tanke. Tross alt, hva er egentlig den store forskjellen på å fjernstyre fra en container ombord på en rigg vs.å gjøre det samme fra land? Flere har prøvd dette tidligere, og allerede i 2004 hadde Oceaneering en demo sammen med Statoil hvor en arbeids-ROV ombord på Scarabeo-5 ble fjernstyrt via nettverket fra Statoil sine lokaler på Forus.Testen viste den gang at dette var fullt mulig, men forbundet med en del utfordringer som måtte løses. Med begrenset båndbredde tilgjengelig offshore, slukte man fort alt som var tilgjengelig. Mye forsinkelse på dataene gjorde det også krevende for pilotene å fly ROV’en. Ofte er mobile offshore enheter koblet opp mot Internett via satellitt hvor båndbredden har vært svært kostbar og tidvis ustabil.

Rett tid
De senere årene med høy aktivitet, har fokus i bransjen vært å levere rett kvalitet til rett tid. Dette kombinert med nevnte utfordringer la en demper på prioriteringen til å utvikle dette konseptet videre. Nå, med nedgangstider i bransjen og kostnadsfokus i høysetet, er dette bildet totalt forandret. Alle må levere smartere, lurere og nye løsninger mer kostnadseffektivt. Med bakgrunn i dette ble det børstet støv av gamle planer og nye unge krefter ble satt på saken!

IT-utvikling
Den teknologiske utviklingen på dette området har vært rivende de senere årene. Bredbåndkapasiteten har økt betydelig, både for oppkobling via satellitt og via 4G LTE mobile nettverk som nå begynner å få betydelig dekning offshore både i Nordsjøen og i Mexicogulfen. På den andre siden har også behovet for båndbredde økt betydelig med introduksjonen av HD-video i ROV-bransjen.

Remote Piloting (RPACT)
I oktober 2015 utførte vi en test i Mexicogulfen der vi fjernstyrte vår nye arbeids-ROV Nexus-1 ombord på «MSV Olympic Intervention IV» via satellitt fra Houston kontoret. Testen var svært vellykket og viste at utfordringen med forsinkelsen på dataene over satellitt var overkommelig.Forbedringsområder ble identifisert, og det ble satt inn resurser for å optimalisere bruken av tilgjengelig kapasitet på dataforbindelsen, for å gjøre manøvrering lettere for ROV-piloten.Et bredt team med spisskompetanse fra vårt ROV miljø og Oceaneering Space Systems ble satt sammen. Den nye teknologipakken som ble utviklet fikk navnet «Remote Piloting and Automated Control Technology» (RPACT) og omfatter komponenter innen ROV kontrollsystemet, manipulator kontrollsystem og video overføring.

Dataforbindelse
For ikke å avgrense bruksområdene til RPACT var det viktig at systemet må kunne fungere over alle mulige bredbåndsoppkoblinger tilgjengelig i felten. Det være seg satellitt, 4G LTE mobilnett eller fiber/mikrobølge tilkoblinger. Mens 4G LTE og fiber har normalt lite forsinkelse (latens), skiller satellitt seg ut med en betydelig høyere forsinkelse på dataene enn de andre løsningene. Typisk rundt ett sekund. For å sikre mot datatyveri og «hacking» overføres dataene i en kryptert VPN-tunnel gjennom internett inn til kontrollsentralen. Det er HD-video bilder som står for mesteparten av datamengden. Her benyttes det siste av komprimeringsteknikker for å redusere dataene. Enhver komprimering vil forringe billedkvaliteten noe, så dette må tilpasses tilgjengelig båndbredde.

Automatisert kontroll
Selv med en god forbindelse med lite latens vil det alltid bli noe forsinkelse på videobildet fra ROV’en. Dette skyldes nødvendig «pakking» av dataene for å kunne overføre via nettverk. Vi kjenner alle dette fra nyhetene på TV hvor studio spør en journalist i felten et spørsmål, og det er et par «pinlige» sekunder med stillhet før svaret kommer. Selv om forsinkelsen på dataene håndteres greit av kontrollsystemene, kan dette bli en utfordring for ROV-piloten om det blir for mye.Ved å introdusere avansert automatisert kontroll får ROV-piloten en mer stabil farkost som blir lettere å fly med forsinkelse på bildet. ROV’en flyr på autopilot og ROV-piloten sender justeringer til autopiloten. Avansert «Station Keeping» er en del av dette. Vi har også introdusert økt grad av automatisering i bruken av ROV’ens manipulator. Piloten kan styre manipulatoren ved å instruere systemet hvor kloen/verktøyet skal bevege seg i et kartesisk XYZ koordinatsystem. Videre utvikler vi 3D HD-video visuell objekt gjenkjenning, noe som vil muliggjøre automatisering av mange manipulator operasjoner!
 

MISSION SUPPORT CENTER: Fra Oceaneering sitt supportsenter ved hovedkontoret på Forus i Stavanger. 

Mission Support Senter
Høsten 2015 ble det etablert et «Mission Support Center» i vårt hovedkontor på Forus i Stavanger. Senteret er tilrettelagt for fjernstyring av ROV, tooling- og allsidig onshore live support av subsea-operasjoner offshore i et godt arbeidsmiljø. I januar 2016 var vi klar til testing av utstyr, programvare og kommunikasjon. Arbeids ROV Magnum-219 ble fjernstyrt i havnebassenget i Tananger og både børste-tool og hotstab-operasjoner ble utført uten problemer. Alt data og video ble overført via Telenors4G LTE offentlige mobilnett. Siste halvdel av mai ble det gjennomført en offshore test av RPACT under installasjon av anoder på beina til en jack-up rigg på norsk sokkel, hvor vi fikk satt konseptet skikkelig på prøve. Parallelt med dette er vi allerede i dialog med flere av våre kunder som ønsker å ta konseptet i bruk under sine subsea-operasjoner for å redusere kostnader. På drill-support riggprosjekter har vi typisk et fast kjerne-crew på 1 skift a 2 mann. Disse utfører ROV vedlikehold og enkle ROV-operasjoner. Så snart det planlegges tyngre ROV oppgaver bemannes det opp med fire ekstra. Her ser vi muligheten for at to av disse kan utføre sin funksjon like godt fra supportsenteret. I tillegg kan annet personell tilknyttet disse operasjonene bruke supportsenteret i stedet for å reise offshore. Her ligger det betydelig besparingspotensial som kundene kan dra nytte av.

Veien videre
Mange fartøy vil i overskuelig fremtid trenger egne ROV’er og mannskap til disse. ROV må sjøsettes, tooling byttes og vedlikehold gjøres. Uansett, Mission Support Senteret er et viktig steg, og en nødvendig brikke i utviklingen, særlig når vi tenker på fremtiden og utviklingen mot resident ROVer som «langtidsparkeres» subsea og vil bli 100% fjernstyrt fra land. Når den tid kommer er vi godt forberedt!