Аквароботы исследуют подводный мир

Технологии ГРР, обследования нефтегазовой инфраструктуры, затонувших сокровищ и морских обитателей

 

Вэйвглайдеры, автонавты, диптреккеры. Эти названия звучат так, будто взяты из научной фантастики. Однако это реальные роботы, которые сегодня уже работают в океане – на поверхности, в глубинах и на дне. Эту группу аппаратов называют «морские автономные системы». Они перевернули представления компании ВР об окружающей среде при проведении подводных операций.

bp sea robots 1464262928275

Рисунок BP Magazine

Надо сказать, что мы знаем о поверхности Луны больше, чем об океанах нашей планеты, но это скоро может измениться – благодаря морским автономным системам (MAS). Снабженные сенсорами и камерами, эти аквароботы сегодня могут поставлять информацию из океанской среды быстрее, безопаснее и дешевле, чем раньше.

Группа MAS включает как надводные автономные аппараты (ASV), так и подводные автономные аппараты (AUV; в российской специальной литературе есть сходное понятие АНПА – автоматический необитаемый подводный аппарат. – Прим.Oilgascom).

Эти устройства помогают ВР исследовать отдаленные морские участки. Они могут передавать сверхбольшие массивы данных почти в режиме реального времени, так что ученые могут вести точные наблюдения за океанской средой, оценивать риски и эффективно управлять критическими ситуациями.

Препрограммированный и питающийся от батарей аппарат группы MAS может быть быстро запущен с моря, с берега или с воздуха и затем автономно работать в океане на протяжении месяцев. Вы можете связаться с ним по спутниковой связи, чтобы дать навигационную команду или снять информацию. По завершении задачи аппарат можно подобрать с корабля.

Такие системы появились еще в 50-х годах, но только в последние годы, с развитием информационных технологий и снижением стоимости, эти аппараты стали способны выполнять подводные разведывательные функции.

ВР в настоящее время тестирует MAS для возможного внедрения. В партнерстве с производителем аппаратов Oceaneering компания ведет масштабные испытания подводных аппаратов типа AUV на исследовании подводных трубопроводов и инфраструктуры в Мексиканском заливе.

Большая картина

Эксперт ВР по воздействию на окружающую среду Питер Коллинсон говорит: «MAS открывают новые возможности по оценке воздействия на окружающую среду, позволяя понять, является ли изменение естественным или имеет техногенные причины. Получая больше данных, мы можем получать более четкое видение происходящего».

ВР имеет многолетний опыт использования подводных роботизированных аппаратов, но их автономность сравнительно нова, говорит Джо Литтл, старший консультант-технолог в подразделении ВР по информационным инновациям. «Мы используем большой спектр удаленно управляемых устройств (ROV), а также водолазов, но их работа должна поддерживаться силами очень больших команд и кораблей», — объясняет он.

В отличие от ROV, которые связаны тросами с кораблем и управляются с корабля, автономные подводные аппараты (AUV) могут быть быстро запущены и сразу приступить к работе. Они также весьма эффективны в случае опасности, когда лучшая информированность и более короткое время реагирования могут помочь минимизировать ущерб среде.

«Совершенствование роботов дает нам совершенно новый класс аппаратов, которые значительно меньше по размерам и более маневренны, — добавляет Литтл. — Они также более дешевы (в сравнении с ROV), а значит мы можем задействовать больше аппаратов, значительно умножить объем получаемой информации и на ее основе принимать более взвешенные решения».

Лучшее понимание среды и низкая стоимость таких аппаратов позволяют чаще проводить детальные инспекции подводной инфраструктуры, обеспечивая более раннее предупреждение о любом потенциальном осложнении.

В некоторых ситуациях MAS снимают необходимость погружения дайверов и позволяют исследовать недоступные и суровые районы.

Видимость под водой

Аппараты группы MAS предоставляют не просто большее количество данных, но и лучшее качество. Мутные картинки с глубины сейчас сменились кристально ясной передачей и четким изображением. К примеру, такой аппарат сфотографировал отдельные болты затонувшего военного корабля на глубине свыше километра – это очень полезно для исследований, когда требуются изображения высокого разрешения, к примеру, чувствительных биологических видов и археологических артефактов.

Видимость получается лучше и благодаря доступу точно к исследуемому месту. «Мы можем сейчас многократно изучать один и тот же квадратный метр дна на трехкилометровой глубине, получая отрисовку объектов в 3D и фиксируя изменения во времени», — говорит Коллинсон.

Это радикальное усовершенствование по сравнению с такими традиционными подводными исследовательскими техниками, как сбор образцов; оно подразумевает многократную импульсную фотосъемку изучаемого района.

«Раньше мы могли иметь только 100 изображений с 1 тысячи квадратных километров океанского дна, — говорит Коллинсон. -Это как крохотные уколы булавки на такой громадной площади. С помощью MAS мы перевернем это соотношение на прямо противоположное – мы будем знать всё о площади, при такой малой степени неопределенности, как несколько булавочных уколов».

Быстрое реагирование

В 2010 году надводный аппарат Wave Glider использовался при устранении последствий аварии на платформе Deepwater Horizon – для наблюдения за разлитой нефтью на поверхности моря. Пять лет спустя ВР объединила усилия с Шотландской Ассоциацией морских наук (SAMS) для испытания возможностей быстрого реагирования подводных аппаратов в Северном море.

В условиях смоделированной аварии на нефтяном месторождении к западу от Шетландских островов подводный автономный аппарат Seaglider был запущен для поиска следов углеводородов в воде. Аппарат погружался на 500 метров и время от времени всплывал на поверхность, предавая данные через спутник в режиме, близком к реальному времени, для принятия решений командой на берегу.

«Это вывело на новый уровень нашу обычную систему управления реагированием. Одним кликом мы смогли увидеть скопление углеводородов, узнать температуру, глубину и направление утечки», — говорит Коллинсон.

Объединение знаний

Если испытания аппаратов в Мексиканском заливе будут успешными, ВР задействует целый флот автономных подводных аппаратов (AUV) для постоянного мониторинга придонных трубопроводов в этом регионе, а, возможно, и расширит географию испытаний.

На суше ВР регулярно проводит тесты и показы в Морском исследовательском Центре инноваций (MRIC) Национального океанографического центра в Саутгемптоне в Великобритании.

«Благодаря членству в MRIC, — говорит Коллинсон, — у нас есть доступ к технологиям и знаниям в области автономных систем, накопленным за последние 20 лет. Это великолепная площадка для сотрудничества с производителями и разработчиками, для получения знаний из других отраслей, не нефтегазовых, которые могут быть применимы».

 

Перевод статьиHow a new robot fleet is monitoring the underwater worldвыполнен Oilgascom с разрешения BP Magazine.

Рисунок BP Magazine

bp sea robots SSt

Рисунок BP Magazine

Рисунок BP Magazine

Рисунок BP Magazine

Рисунок BP Magazine

Рисунок BP Magazine

Рисунок BP Magazine

Оставить комментарий

Ваш email адрес не публикуется. Обязательные для заполнения поля помечены *

очиститьОтправить