Kongsberg Maritime需要一个可靠的海底通信枢纽,以汇总来自防喷器系统、隔水管设备和第三方设备的数据。该系统必须在恶劣的海上环境中运行,支持多种通信协议和传感器类型,并提供可扩展的架构,以适应不断变化的客户需求,同时最大限度地减少昂贵的海底维护。
Kongsberg Maritime选择CompactRIO作为其海底电子模块(K-SEM)的核心。团队与Viewpoint Systems合作开发了NI LabVIEW Real-Time应用程序,用于从传感器和智能设备收集数据,同时支持Modbus、CAN和OPC UA等多种协议,并通过灵活可扩展的架构向水面系统提供监控数据。
Kongsberg Maritime是在支持安全高效海底石油和天然气运营的技术领域处于领先地位的企业。作为其隔水管管理系统(RMS)战略的一部分,该公司意识到,操作人员能够更清晰地了解关键水下设备的状态和运行情况十分重要。
因此,该公司设想将海底电子模块(K-SEM)作为集中通信枢纽,用于监控关键设备,包括防喷器(BOP)、深海隔水管组件(LMRP)、运动参考单元(MRU)、电力系统和智能第三方设备。
现有的海上作业日益依赖于来自分布式传感器和数字设备的数据。但由于不同的供应商使用不同的协议、通信方法和仪器技术,集成这些系统可能具有挑战性。Kongsberg Maritime 需要一个能够将这些不同技术集成到单个监控架构中的平台。
同样重要的是,系统需要高度可靠。海底设备的维护和服务操作成本高且耗时长。任何在水下部署的解决方案都必须长时间可靠运行,同时持续支持不断变化的运行要求。
Kongsberg Maritime定义了K-SEM平台的整体系统架构、要求和功能目标。在评估控制器选项后,该公司选择NI CompactRIO作为通信和数据采集系统的基础。
最终得到的K-SEM将CompactRIO与自定义电源、以太网路由、DSL通信、串行接口和模拟信号连接结合在一起。CompactRIO用作数据聚合和通信引擎,连接多个海底设备并向水面监控系统提供操作信息。
CompactRIO平台的灵活性支持多种通信技术,包括Modbus、CAN、OPC UA以及通过FPGA技术实现的自定义协议。该系统还可集成来自应变计、LVDT、压力变送器、温度变送器和其他工业仪器的模拟信号。
CompactRIO模块化架构支持可互换的C系列模块,因此无需重新设计核心平台即可调整配置以满足不断变化的客户和项目需求。
为了加快开发速度,Kongsberg Maritime与Viewpoint Systems建立了合作伙伴关系。Viewpoint Systems是NI的系统集成合作伙伴,在使用NI CompactRIO和LabVIEW Real-Time技术开发应用程序方面具有丰富的经验。
这些团队分别位于美国和挪威,在整个开发、测试和部署过程中进行了密切合作。开发活动包括需求审查、软件实施、远程调试会话以及每个版本之前的正式验收测试。
开发过程遵循渐进式实施周期,从而以受控方式添加新功能,同时将项目风险降至最低。该方法使K-SEM平台的功能稳步增强,同时保持对系统性能和可靠性的信心。
远程协作工具支持高效的调试和验证活动。工程师在部署至现场前验证Modbus通信、验证OPC UA输出并执行全面的验收测试。
验证CompactRIO系统和其余K-SEM元件后,Kongsberg将强大的解决方案作为集中式海底数据枢纽,从而连接智能设备、仪器和传感器与水面监控系统。
通常连接至该平台的设备包括MRU、电力系统、LVDT传感器、摄像头、分布式Kongsberg设备以及通过串行、以太网、DSL和Modbus接口进行通信的第三方设备。
聚合、归一化和传输来自不同系统的信息,使运营人员能够更全面地了解关键海底资产的运行状况。这种更高的可视性有助于作出更明智的运营决策,并加深对隔水管和防喷器性能的了解。 这种可视性使钻机操作员能够进行基于状态的预测性维护,以延长油井的使用寿命。即使进行10次维护,其成本通常也低于钻一口新井。
NI CompactRIO和LabVIEW的结合为Kongsberg Maritime开发强大的海底通信平台提供了经过验证的基础。该系统的模块化架构支持未来扩展,同时确保在难以进入的海上环境中可靠部署。
通过利用CompactRIO通信功能、灵活的I/O选项以及对行业标准协议的支持,Kongsberg Maritime成功创建了可扩展的监控平台,增强了对关键海底操作的可见性,并为未来的创新奠定了基础。
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