Subsea test av trådløs optisk datakommunikasjon

Er denne teknologien «The Missing Link» innenfor subsea trådløs kommunikasjon? Statoil har testet BlueComm sin optiske løsning. Dette er en av de mest spennende teknologiene som virkelig kan revolusjonere måten man tilrettelegger å jobbe på subsea. 
  • Forfatter Jan Henry Hansen
  • Forfatter selskap Statoil
  • Fotograf Statoil

Droner har blitt allemannseie og viser bilder trådløst via mobiltelefonen/iPad. Tesla-eierne kan få bilen til å kjøre ut fra garasjen, og parkere ved inngangsdøren, trådløst fra en app. Via «mobilnettet» kan vi se film og nyheter på bussen på vei til og fra jobb, samt ha full oversikt over alarm og tilstand i hus og hytte (tilstandsovervåking). I dag kan vi kjøpe det meste av utstyret i huset med internettilkobling. Til og med kjøleskap, kaffetrakter og vaskemaskin vil ha trådløst nett. Trådløs teknologi er i dag allemannseie som alle har god kjennskap til på land. Alt dette via en trådløs Ethernet basert Router. Denne trådløse teknologiutviklingen har forenklet og drastisk redusert kostnader for oss på land. Mon tro når vi får trådløst internett offshore, på havbunnen?

Testing av subsea trådløs dataoverføring via Bluecom LED teknologi
Trådløst Subsea kommunikasjonsnett med stor båndbredde er ikke lenger ny og uprøvd teknologi. Sonardyne BlueComm Modem (Subsea trådløs Router) ble i samarbeid med Statoil, Innova og Sonardyne satt sammen med integrert batteripakke og HD-kamera, og deretter testet på Rem Ocean i mai 2016. Dette fikk vi til som et samarbeidsprosjekt mellom leverandørene og Statoils prosjektteam på jobb for Gullfaks. Vi har nå selv sett trådløs HD videooverføring med 80 meters rekkevidde under BlueComm-systemets beste driftsforhold (om natten). Vi verifiserte at BlueCommsystemets dataoverføring ikke ble forringet av dårlig siktforhold (som vi selv laget) under testen. Det var uventet og positivt at kommunikasjonen var like bra i dårlig sikt som under optimale siktforhold. Følgelig er et subsea trådløst internett, tilsvarende det vi har hjemme og på jobben, en realitet! Testen ble utført på ca. 170-180 meters vanndyp på Gullfaks. Leverandør melder at det oppnås best funksjonalitet ved 300 meters vanndyp, og som skal gi over 100 meters rekkevidde pr lyspunkt.
 



Radiobølge (RF) og akustisk
Vi har tidligere, på lignende måte som denne, testet andre subsea trådløse overføringsmetoder som radiobølger (RF) og akustiske løsninger. RF fungerer bra, men har mye større begrensninger i forhold til rekkevidde enn optiske løsninger. RF fungerer godt på kortere avstander og i applikasjoner hvor kanskje en AUV/Resident ROV kan dokke seg på og ligge helt inntil selve sender/ mottaker-antennen. For video hadde RF-overføring en typisk rekkevidde på 3.5 meter med lavkvalitets video. En typisk RF-løsning vil også normalt forbruke mer strøm. Strømforbruk og antennestørrelse øker med større rekkevidde. En akustisk løsning har mye lavere båndbredde enn RF, men god rekkevidde. Alle teknologiene er veldig gode, men noen er bedre på høy båndbredde og rekkevidde.

Hva er BlueComm?
BlueComm-modemet er et trådløst optisk kommunikasjonssystem som har Ethernetbasert dataprotokoll, og hvor det benyttes optisk «LED lys» som datatransmisjon. Data sendes og mottas samtidig (bidireksjonal) og innehar en svært høy båndbredde. Rekkevidden pr dato er opp til 200 meter med høy dataoverføring (Gigabyte). Det kreves svært lite strøm for å sende/motta data (LED). Siden systemet er Ethernet-basert kan man tilrettelegge for Wifi-extendere lik slike vi benytter hjemme, bare i en subseavariant med BlueComm. Datakommunikasjonen foregår i lyset. Ulikt optiske laser-løsninger så kommuniserer BlueComm-overføringen i hele lys-sfæren og er derfor ikke så følsom for direkte hindringer i lysbanen. Så lenge sender og mottaker ser lyset, så innehar man kommunikasjon, selv med indirekte belysning.
I løpet av de siste årene har produsenten videreutviklet BlueComm-teknologien til å bli et tilsynelatende meget anvendelig system. Det ble gjennomført en grundig systemtest i NASA´s testbasseng i løpet av vinteren Her testet man en fullskala fjernstyrt WROV operasjon i fullskala via Subsea trådløs datalink. Flere sensorer og applikasjoner kommuniserte via BlueComm-modemet, og en operatør på land styrer trådløs WROV og opererer ventiler fjernoperert. Testen var veldig vellykket og det var etter denne at vi planla en Offshore test hos oss. Utvidet testing foregår hos leverandørene.

Hvordan og hvor kan Statoil bruke dette utstyret?
Anvendelsesområder for Statoil og andre operatørselskaper er veldig mange, men kan typisk være blant disse, ikke begrenset til:

• Operasjon av mobile feltstasjonære trådløse farkoster (kontrollert fra land). Stort potensiale her (muliggjør fartøyuavhengig feltoperasjon styrt fra land).

 • Permanent realtime instrumentering/ tilstandsovervåking av nye og eksisterende havbunnsinstallasjoner (trykk, temperatur, flow, vibrasjon, lekkasje, CP, video etc., som kan optimalisere produksjon).

• Temporært/stasjonært trådløst utstyr for å monitorere/tilstandsovervåke ønskede applikasjoner som nevnt over.

• Trådløst portabelt kamera for undervannsoperasjoner.

• Trådløs kontroll/monitorering under installasjon av komplekst havbunnsutstyr/brønnrammer (tidsbesparende når man benytter store dyre leggefartøy/kranfartøy hvor man kan ha realtime trådløs overføring under hele installasjonskampanje).

• Medisinsk instrumentering av dykkere ifm. 220 meter verifikasjonsprogrammet (kommunikasjon/tale/ video/data/lys). Kan også ha integrert Helmsman-display i dykkeutstyr og overføre live data og info fra overflate. NB: I kombinasjon via Hybride modem vil man kunne tilrettelegge for en miks mellom Optisk/Akustisk, Optisk/RF for igjen å øke fleksibiliteten. BlueComm-teknologien kan være nøkkelen til fullstendig trådløse funksjonelle subsealøsninger som kan brukes på tvers av flere lisenser/subsea anlegg direkte via Control system eller aller helst direkte på fiber.