​Kongsberg Maritime Expande la Visibilidad de Sistemas Submarinos

 

Aspectos destacados del caso de estudio

 

  • Kongsberg Maritime integró dispositivos y sensores submarinos en una única plataforma de monitoreo que mejora la visibilidad operativa.
  • NI CompactRIO habilitó soporte para diversos protocolos de comunicación e instrumentación sin rediseñar la arquitectura del sistema.
  • La plataforma modular permite la expansión futura manteniendo la fiabilidad requerida para despliegues submarinos de difícil acceso.
​​Plataforma petrolífera de aguas profundas

​“El Kongsberg Maritime K-SEM ha sido un tremendo éxito para nosotros y ahora es la base de todas nuestras entregas del Sistema de Gestión de Riser donde se requiere instrumentación del conjunto de preventores (BOP). La combinación del hardware de NI CompactRIO y los servicios de Viewpoint Systems ha formado, sin duda alguna, parte de este éxito.”

​—​Lasse Eilertsen, Ingeniero Principal, Kongsberg Maritime

El desafío

Kongsberg Maritime necesitaba un centro de comunicaciones submarinas fiable que pudiera agregar datos de los sistemas de preventores de blowouts, el equipo de riser y dispositivos de terceros. El sistema tenía que operar en un entorno marino hostil, soportar múltiples protocolos de comunicación y tipos de sensores, y proporcionar una arquitectura escalable capaz de adaptarse a los cambiantes requisitos del cliente mientras se minimizaba el costoso mantenimiento submarino.

La solución

Kongsberg Maritime seleccionó CompactRIO como el núcleo de su Módulo Electrónico Submarino (K-SEM). Trabajando con Viewpoint Systems, el equipo desarrolló una aplicación NI LabVIEW Real-Time que recopila datos de sensores y dispositivos inteligentes, admite múltiples protocolos incluyendo Modbus, CAN y OPC UA, y entrega datos de monitoreo a sistemas de superficie a través de una arquitectura flexible y expandible.

​​Kongsberg Maritime es líder en tecnologías que apoyan operaciones seguras y eficientes de petróleo y gas submarino. Como parte de su estrategia de gestión de riser (RMS), la compañía identificó una creciente necesidad de proporcionar a los operadores una mayor visibilidad sobre la condición y el comportamiento del equipo submarino crítico.

 

​La compañía concibió un módulo electrónico submarino (K-SEM) capaz de servir como centro de comunicaciones centralizado para monitorear activos clave, incluidos los preventores de reventones (BOP), los componentes del paquete inferior del tubo ascendente marino (LMRP), las unidades de referencia de movimiento (MRU), los sistemas de energía y los dispositivos inteligentes de terceros.

 

​Las operaciones marinas existentes dependen cada vez más de los datos de sensores distribuidos y activos digitales. Sin embargo, integrar estos sistemas puede ser un desafío porque diferentes proveedores utilizan diferentes protocolos, métodos de comunicación y tecnologías de instrumentación. Kongsberg Maritime necesitaba una plataforma capaz de unificar estas diversas tecnologías en una única arquitectura de monitoreo.

 

​Igualmente importante, el sistema necesitaba ser muy fiable. Las operaciones de mantenimiento y servicio en equipos submarinos son costosas y consumen mucho tiempo. Cualquier solución desplegada bajo el agua debe operar de manera confiable durante períodos prolongados mientras continúa apoyando los requisitos operativos en evolución.

 

 

​Construyendo un centro de comunicaciones submarinas flexible

​Kongsberg Maritime definió la arquitectura general del sistema, los requisitos y los objetivos funcionales para la plataforma K-SEM. Después de evaluar las opciones de controladores, la empresa seleccionó NI CompactRIO como la base del sistema de comunicaciones y adquisición de datos.

 

​El K-SEM resultante combina CompactRIO con fuentes de alimentación personalizadas, enrutamiento Ethernet, comunicaciones DSL, interfaces seriales y conectividad analógica. CompactRIO sirve como motor de agregación de datos y comunicaciones que conecta múltiples dispositivos submarinos y entrega información operativa a los sistemas de monitoreo en la plataforma.

 

 

 

​La flexibilidad de la plataforma CompactRIO permite el soporte para una amplia gama de tecnologías de comunicación, incluyendo Modbus, CAN, OPC UA y protocolos personalizados implementados utilizando tecnología FPGA. El sistema también puede integrar señales analógicas de galgas extensométricas, LVDT, transmisores de presión, transmisores de temperatura y otra instrumentación industrial.

 

​Debido a que la arquitectura modular de CompactRIO admite módulos intercambiables de la Serie C, la configuración se puede adaptar para satisfacer las cambiantes necesidades de los clientes y los proyectos sin rediseñar la plataforma central.

 

 

​Colaborando a Través de Continentes

​Para acelerar el desarrollo, Kongsberg Maritime se asoció con Viewpoint Systems, un Socio NI de integración de sistemas con amplia experiencia en el desarrollo de aplicaciones utilizando la tecnología NI CompactRIO y LabVIEW Real-Time.

 

​Trabajando desde Estados Unidos y Noruega, los equipos colaboraron estrechamente durante el desarrollo, las pruebas y el despliegue. Las actividades de desarrollo incluyeron revisiones de requisitos, implementación de software, sesiones de depuración remota y pruebas de aceptación formales antes de cada lanzamiento.

 

 

​El proceso de desarrollo siguió ciclos de implementación incremental que permitieron añadir nueva funcionalidad de manera controlada mientras se minimizaba el riesgo del proyecto. Este enfoque permitió que la plataforma K-SEM creciera constantemente en capacidad manteniendo la confianza en el rendimiento y la fiabilidad del sistema.

 

​Las herramientas de colaboración remota apoyaron actividades eficientes de depuración y validación. Los ingenieros verificaron las comunicaciones Modbus, validaron las salidas OPC UA y realizaron pruebas de aceptación exhaustivas antes del despliegue en campo.

 

 

​Proporcionando mayor visibilidad operativa

​Después de que el sistema CompactRIO y el resto de los elementos K-SEM fueran validados, Kongsberg tenía una solución potente que sirve como un centro de datos submarino centralizado para conectar dispositivos inteligentes, instrumentación y sensores con sistemas de monitoreo en cubierta.

 

​Los dispositivos comúnmente conectados a la plataforma incluyen MRU, sistemas de energía, sensores LVDT, cámaras, equipos Kongsberg distribuidos y dispositivos de terceros que se comunican a través de interfaces seriales, Ethernet, DSL y Modbus.

 

​La capacidad de agregar, normalizar y transmitir información de sistemas dispares da a los operadores una mayor visibilidad sobre el comportamiento de los activos submarinos críticos. Esta mayor conciencia apoya decisiones operativas más informadas y mejora la comprensión del rendimiento del riser y del preventor de blowouts. Esta visibilidad permite a los operadores de la plataforma realizar mantenimiento predictivo basado en condiciones para extender la vida útil de un pozo. Hacer incluso 10 eventos de mantenimiento a menudo es menos costoso que perforar un nuevo pozo.

 

 

 

​La ventaja NI

​La combinación de NI CompactRIO y LabVIEW proporcionó a Kongsberg Maritime una base probada para desarrollar una plataforma de comunicaciones submarinas robusta. La arquitectura modular del sistema soporta la expansión futura manteniendo la fiabilidad requerida para el despliegue en entornos marinos de difícil acceso.

 

​Al aprovechar las capacidades de comunicación de CompactRIO, las opciones de E/S flexibles y el soporte para protocolos estándar de la industria, Kongsberg Maritime creó con éxito una plataforma de monitoreo escalable que mejora la visibilidad de las operaciones submarinas críticas y proporciona una base para futuras innovaciones.

 

 

 

Un partner de NI es una entidad comercial independiente de NI, no tiene agencia ni relación de empresa conjunta con NI, ni forma parte de ninguna asociación comercial con NI.