​Kongsberg Maritime、海底システムの可視性を向上

 

ユーザ事例のハイライト

 

  • Kongsberg Maritimeは、海底デバイスとセンサを単一の監視プラットフォームに統合し、運用の可視性を向上させました。
  • NI CompactRIOにより、システムアーキテクチャを再設計することなく、多様な通信プロトコルと計測器をサポートできるようになりました。
  • モジュール式プラットフォームは、到達困難な海底下への展開に必要な信頼性を維持しながら、将来の拡張を可能にします。
​​深海石油掘削装置

​「Kongsberg Maritime K-SEMは当社にとって大きな成功を収めており、BOPスタック計測器が必要なすべてのライザー管理システム納入の基盤となっています。NI CompactRIOハードウェアとViewpoint Systemsサービスの組み合わせは、この成功に間違いなく貢献しています」

​―Lasse Eilertsen、コングスベルグマリタイム社、プリンシパルエンジニア

課題

Kongsberg Maritimeは、ブローアウト防止システム、ライザー装置、および他社製デバイスからのデータを集約できる信頼性の高い海底通信ハブを必要としていました。システムは、過酷な海洋環境で動作し、複数の通信プロトコルとセンサタイプをサポートし、コストのかかる海底メンテナンスを最小限に抑えながら、顧客要件の変化に適応できるスケーラブルなアーキテクチャを提供する必要がありました。

ソリューション

Kongsberg Maritimeは、Subsea Electronic Module (K-SEM) のコアとしてCompactRIOを選択しました。Viewpoint Systemsと協力して、チームはセンサとインテリジェントデバイスからデータを収集し、Modbus、CAN、OPC UAなどの複数のプロトコルをサポートし、柔軟で拡張可能なアーキテクチャを介して監視データをトップサイドシステムに渡すNI LabVIEW Real-Timeアプリケーションを開発しました。

​​Kongsberg Maritimeは、安全で効率的な海底石油およびガスの操業をサポートする技術のリーダーです。ライザー管理システム (RMS) 戦略の一環として、同社は重要な海底下機器の状態と動作の可視性をオペレータに提供する必要性が高まっていることを認識しました。

 

​同社は、吹き出し防止装置 (BOP)、下部海洋ライザーパッケージ (LMRP) コンポーネント、モーションリファレンスユニット (MRU)、電力システム、およびインテリジェント他社製デバイスなどの主要資産を監視する集中型通信ハブとして機能する海底電子モジュール (K-SEM) を構想していました。

 

​既存のオフショア業務は、分散センサとデジタル資産からのデータにますます依存しています。しかし、ベンダーによって使用するプロトコル、通信方法、および計測技術が異なるため、これらのシステムを統合することは困難です。Kongsberg Maritimeは、これらの多様な技術を単一の監視アーキテクチャに統合できるプラットフォームを必要としていました。

 

​同様に重要なのは、システムに高い信頼性が必要であるということです。海底下機器のメンテナンスと保守は、コストと時間がかかります。水中にデプロイされたソリューションは、進化する運用要件をサポートし続けながら、長期間にわたって信頼性のある運用を行う必要があります。

 

 

​柔軟な海底通信ハブの構築

​Kongsberg Maritimeは、K-SEMプラットフォームの全体的なシステムアーキテクチャ、要件、および機能目標を定義しました。コントローラオプションを評価した後、同社は通信およびデータ収集システムの基盤としてNI CompactRIOを選択しました。

 

​結果として得られるK-SEMは、CompactRIOをカスタム電源、イーサネット経路設定、DSL通信、シリアルインタフェース、およびアナログ接続と組み合わせています。CompactRIOは、複数の海底デバイスを接続し、トップサイド監視システムに動作情報を提供するデータ集約および通信エンジンとして機能します。

 

 

 

​CompactRIOプラットフォームの柔軟性により、Modbus、CAN、OPC UA、FPGA技術を使用して実装されたカスタムプロトコルなど、幅広い通信技術をサポートできます。このシステムは、歪みゲージ、LVDT、圧力トランスミッタ、温度トランスミッタ、およびその他の工業計測器からのアナログ信号を統合することもできます。

 

​CompactRIOモジュール式アーキテクチャは交換可能なCシリーズモジュールをサポートしているため、コアプラットフォームを再設計することなく、顧客やプロジェクトの要件の変化に合わせて構成を調整できます。

 

 

​大陸間で協力する

​Kongsberg Maritimeは、開発を迅速化するために、NI CompactRIOおよびLabVIEW Real-Timeテクノロジーを使用したアプリケーション開発に豊富な経験を持つシステム統合NIパートナーであるViewpoint Systemsと提携しました。

 

​米国とノルウェーのチームは、開発、テスト、およびデプロイを通じて緊密に協力しました。開発作業には、要件のレビュー、ソフトウェアの実装、リモートデバッグセッション、および各リリース前の正式な受け入れテストが含まれます。

 

 

​開発プロセスでは、段階的な実装サイクルにより、プロジェクトのリスクを最小限に抑えながら新しい機能を制御された方法で追加できました。このアプローチにより、K-SEMプラットフォームはシステム性能と信頼性に自信を持ちながら、機能を着実に拡張することができました。

 

​リモートコラボレーションツールは、効率的なデバッグおよび検証アクティビティをサポートしました。エンジニアは、Modbus通信を検証し、OPC UA出力を検証し、現場への導入前に包括的な受け入れテストを実施しました。

 

 

​運用の可視性を向上

​CompactRIOシステムとその他のK-SEM要素の検証後、Kongsberg社は、インテリジェントデバイス、計測器、およびセンサをトップサイド監視システムに接続する集中型海底データハブとして機能する強力なソリューションを手に入れました。

 

​プラットフォームに一般的に接続されているデバイスには、MRU、電源システム、LVDTセンサ、カメラ、分散型Kongsberg機器、およびシリアル、イーサネット、DSL、Modbusインタフェースを介して通信する他社製デバイスがあります。

 

​異なるシステムからの情報を集約、正規化、および転送することで、オペレータは重要な海底下資産の挙動をより詳細に把握できます。この認識の向上により、より多くの情報に基づいた運用上の決定をサポートし、ライザーおよびブローアウト防止装置の性能の理解が向上します。 この可視性により、リグオペレータは状態に基づいた予測的メンテナンスを行い、井戸の寿命を延ばすことができます。10回のメンテナンスイベントでも、新しい井戸を掘削するよりもコストが低いことがよくあります。

 

 

 

​NIが選ばれる理由

​NI CompactRIOとLabVIEWを組み合わせることで、Kongsberg Maritimeは堅牢な海底通信プラットフォームを開発するための実証済みの基盤を確立しました。システムのモジュール式アーキテクチャは、アクセスが困難なオフショア環境での導入に必要な信頼性を維持しながら、将来の拡張をサポートします。

 

​CompactRIOの通信機能、柔軟なI/Oオプション、業界標準プロトコルのサポートを活用することで、Kongsberg Maritimeは重要な海底下業務の可視性を高め、将来のイノベーションの基盤を提供するスケーラブルな監視プラットフォームの構築に成功しました。

 

 

 

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