​Kongsberg Maritime 提升海底系統能見度

 

使用者解決方案焦點

 

  • Kongsberg Maritime 將海底裝置與感測器整合為單一監控平台,以提升作業能見度。
  • NI CompactRIO 不需重新設計系統架構,即可支援多種通訊協定與儀器。
  • 模組化平台可供未來擴充,同時保有難以到達的海底部署所需的可靠性。
​​深海鑽油平台

​「對我們而言,Kongsberg Maritime K-SEM 是一大成功,現在對於需要 BOP 堆疊儀器的所有立管管理系統交付項目而言,它已成為基礎。NI CompactRIO 硬體與 Viewpoint Systems 服務的結合,絕對是這項成功的重要一環。」

​—​Lasse Eilertsen,Kongsberg Maritime 首席工程師

挑戰

Kongsberg Maritime 需要可靠的海底通訊集線器,以便聚合來自防噴器系統、立管設備與第三方裝置的資料。此系統必須在嚴苛的離岸環境中運作、支援多種通訊協定與感測器類型,並且提供可擴充的架構,能夠適應不斷變化的客戶需求,同時盡可能降低海底維護成本。

解決方案

Kongsberg Maritime 選用 CompactRIO 做為其海底電子模組 (K-SEM) 的核心。團隊與 Viewpoint Systems 合作,開發了一款 NI LabVIEW Real-Time 應用程式,可從感測器與智慧型裝置收集資料、支援多種協定,包括 Modbus、CAN 與 OPC UA,並透過靈活且可擴充的架構,將監控資料傳送至海面系統。

​​Kongsberg Maritime 是支援安全高效率地進行海底油氣作業的技術領導廠商。該公司在推動立管管理系統 (RMS) 策略時發現,越來越需要讓操作人員更清楚地掌握重要海底設備的狀態與行為。

 

​該公司設想了一款海底電子模組 (K-SEM),可做為集中化通訊集線器,以監控主要資產,包括防噴器 (BOP)、低位海下立管截油系統 (LMRP) 元件、運動參考單元 (MRU)、電力系統,以及智慧型第三方裝置。

 

​現有的離岸作業越來越仰賴來自分散式感測器與數位資產的資料。然而,由於不同廠商使用不同的協定、通訊方法與儀器技術,因此整合這些系統可能相當困難。Kongsberg Maritime 需要能將這些多元技術整合為單一監控架構的平台。

 

​同樣重要的是,系統必須非常可靠。海底設備的維護與維修作業既昂貴又耗時。水下部署的解決方案必須長時間穩定運作,同時還要能持續支援不斷變化的作業需求。

 

 

​建立靈活的海底通訊集線器

​Kongsberg Maritime 針對 K-SEM 平台定義了整體系統架構、需求與功能目標。評估了控制器選項之後,該公司選擇了 NI CompactRIO 做為通訊與資料擷取系統的基礎。

 

​此 K-SEM 結合了 CompactRIO 與客制化電源供應器、乙太網路路由、DSL 通訊、序列介面與類比連線功能。CompactRIO 可做為資料聚合與通訊引擎,可連接多個海底裝置,並且將操作資訊傳送至海面監控系統。

 

 

 

​CompactRIO 平台的靈活性支援多種通訊技術,包括 Modbus、CAN、OPC UA,以及使用 FPGA 技術執行的客製化協定。此系統也可整合來自應變規、LVDT、壓力變送器、溫度變送器與其他工業級儀器的類比訊號。

 

​由於 CompactRIO 模組化架構支援可互換的 C 系列模組,因此不需重新設計核心平台,即可根據不斷變化的客戶與專案需求進行調整。

 

 

​跨洲合作

​為加速開發,Kongsberg Maritime 與 Viewpoint Systems 合作,這是一家系統整合 NI 合作夥伴,擁有使用 NI CompactRIO 與 LabVIEW Real-Time 技術開發應用的豐富經驗。

 

​來自美國與挪威的這些團隊在開發、測試與部署期間密切合作。開發活動包含需求檢視、軟體實作、遠端除錯工作階段,以及每次發佈之前的正式驗收測試。

 

 

​開發流程採用漸進式實作週期,因此能夠以受控的方式新增新功能,同時盡可能降低專案風險。這種方式讓 K-SEM 平台能夠穩定擴充功能,同時還能對系統效能與穩定性保持信心。

 

​遠端協作工具支援有效率的除錯與驗證活動。工程師在部署至現場之前,已驗證 Modbus 通訊、驗證 OPC UA 輸出,並執行完整的驗收測試。

 

 

​提供更高的作業能見度

​驗證過 CompactRIO 系統與其他 K-SEM 元件之後,Kongsberg 有了功能強大的解決方案,可做為集中化的海底資料集線器,以便將智慧型裝置、儀控設備及感測器與海面監控系統連接。

 

​常連接至平台的裝置包括 MRU、電力系統、LVDT 感測器、相機、分散式 Kongsberg 設備,以及透過序列、乙太網路、DSL 與 Modbus 介面進行通訊的第三方裝置。

 

​能彙整、標準化與傳輸不同系統的資訊,讓操作人員更能清楚掌握重要海底資產的行為。透過這種更全面的掌控,有助於做出更明智的作業決策,以及提升對立管與防噴器效能的理解。 這樣的能見度讓鑽井平台操作人員能夠執行依狀況進行的預測性維護作業,以延長油井的使用壽命。即便進行 10 次維護作業,成本通常會比鑽鑿新井更低。

 

 

 

​NI 優勢

​NI CompactRIO 與 LabVIEW 的結合為 Kongsberg Maritime 開發可靠的海底通訊平台提供了經實證的基礎。此系統的模組化架構支援未來的擴充,同時保有難以到達的離岸環境部署所需的可靠性。

 

​透過運用 CompactRIO 的通訊功能、靈活的 I/O 選項,以及對業界標準協定的支援,Kongsberg Maritime 成功打造出可擴充的監控平台,以提升重要海底作業的能見度,並為未來創新奠定基礎。

 

 

 

NI 合作夥伴是獨立於 NI 的事業體,與 NI 之間並無任何代理或合資關係,也不具任何商業合作關係。