Development of a Field Gradient Sensor (FiGS®) for autonomous subsea vehicles

FORCE Technology Norway (FTN) introduserer en revolusjonerende måte å inspisere subsea strukturer og rørledninger ved å kombinere deres innovative feltgradientsensor (FiGS®) med Autonome Undervannsfarkoster (AUVer) gjennom prosjektet «Development of a Field Gradient Sensor for AUVs». For å møte de tekniske krav som kreves må eksisterende sensorteknologi modifiseres, til en mindre og lettere versjon samt kunne håndtere krav til høyere inspeksjonshastighet og autonom drift. Frem til nå har subsea CP-inspeksjoner med FiGS® blitt utført med fjernstyrte undervannsfarkoster (ROVer), men utviklingen på dette feltet går mot automatisering ved bruk av autonome undervannsfartøy (AUVer). AUVer vil gjøre det mulig å inspisere lengre rørledninger (eksport/transport) på vesentlig kortere tid med raskere AUVer, og man vil unngå store skip som kreves for bruk av ROVer. I tillegg til «resident» AUVer, vil den autonome tilnærmingen også være viktig for bruk i arktiske regioner, hvor is vil utgjøre et problem for undervannsfarkoster med tilhørende kabel opp til skip. Inspeksjoner med AUVer forventes å redusere varigheten av en rørledningsinspeksjon med omtrent 80%, noe som resulterer i betydelige besparelser for Olje og Gass operatørene, i tillegg til reduserte klima utslipp fra skipene. Denne innovative måten å gjennomføre CP-inspeksjoner gir nye teknologiske utfordringer for FiGS® sensoren og krever designendring i forhold til eksisterende versjon. I henhold til prosjektplan har FTN gjennomført re-design av FIGS®-sensoren for bruk med AUV. Videreutviklingen har i hovedsak vært knyttet til mekanisk design i forhold å tilpasse teknologien i en fysisk mindre sensor og endret elektronikk tilpasset datahåndtering ved høyere hastighet samt lengre inspeksjonsperioder. FTN har redesignet sensoren for å tilfredsstille AUV kravene og jobbet tett med flere AUV leverandører. I perioden 2018-2019 er det gjennomført flere offshore tester og demonstrasjoner med ulike AUV plattformer. Disse har bekreftet at FiGS® redesign tilfredsstiller de krav som var forutsatt. I løpet av prosjektperioden er FiGS® testet i kombinasjon med følgende AUV plattformer: - Hugin, test utført i samarbeid med Oceaneering og Shell Global - Sabertooth, testing komplett i samarbeid med Modus - Hugin, første test utført i samarbeid med Kongsberg - Freedom, første test planlegges Q4 i samarbeid med Oceaneering - Flatfish, utviklingsprosjekt startet i samarbeid med Saipem og Shell Brasil Sistnevnte utviklingsprosjekt med Saipem inneholder utvikling av «resident» AUV med FiGS®. AUV og FiGS® skal da ha en dockingstasjon på havbunnen slik at den kan lade seg mellom inspeksjonsaktivitetene. Dette innebærer nye utfordringer knyttet til FiGS® sensorens funksjonalitet og mekaniske egenskaper og omfattes ikke av inneværende DEMO 2000 prosjekt. Utførte tester og demonstrasjoner har også avdekket andre utfordringer som må håndteres i videreutviklingen av FiGS® for AUV: 1. Mekaniske innfestingen mot AUV kan gi utfordringer ved "launch & recovery" (senke og heve AUV til og fra vann). Design for mekaniske innfestingen kan vanskelig generaliseres og må trolig tilpasses de enkelte AUVer. 2. Ved avlesing og prosessering av data er det identifisert at FiGS-sensoren kan motta signaler fra AUV eller annet utstyr tilknyttet AUV. Dette kan igjen gi utfordringer ved prosessering av dataene. Løsningen vil være optimalisert plassering av sensor for å redusere/fjerne støy. Dersom dette ikke er mulig må signaler fra AUV identifiseres før inspeksjon slik at de filtreres bort av software og dataprosesseringen kun håndterer signalene fra sensorer. Selv om videreutvikling av FiGS® for bruk med AUV er identifisert anser FORCE Technology inneværende DEMO 2000 prosjekt som fullført og formål oppnådd i henhold til prosjektsøknad.

FTN har redesignet FiGS sensoren for å tilfredsstille AUV kravene og jobbet tett med flere AUV leverandører. I perioden 2018-2019 er det gjennomført flere offshore tester og demonstrasjoner med ulike AUV plattformer. Disse har bekreftet at FiGS® redesign tilfredsstiller de krav som var forutsatt.