无人驾驶车辆可能很快占用海底住宅

Modus海底干预公司用于海上风力发电站的驻车（照片：Osbit）

Saab Seaeye的Sabertooth混合型ROV / AUV（照片：萨博）

Saipem的Hydrone平台在MCE深水开发展上展出（图片来源：Elaine Maslin）

Stinger的无人机停靠站在挪威Subsea Valley展出（图片来源：Elaine Maslin）

在挪威Subsea Valley展出的Oceaneering's Freedom概念（图片来源：Elaine Maslin）

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机器人系统正朝着能够在海底停靠站“生活”的方向靠拢，如永久安装的海底驻车。

石油和天然气工业已经在海底工作了40年，其使用的技术逐渐发展。遥控作业车（ROVs）是为了执行水下任务而不是潜水员而设计的，它已经从相当原始的机器发展到今天的高性能和复杂的车辆，现在许多车辆都是电动的。

自主式水下航行器（AUVs）在没有系绳（脐带）的情况下运行，现在正在补充ROV作业，为包括管道在内的测量作业提供替代方案。但现在又有了一个新的海底水下市场进入者：常驻车辆，从常驻ROV到混合动力车辆。

为什么？
其中一个主要推动因素是降低成本。 ROV支持船的成本很高。挪威国家石油公司的管道测绘和地理信息顾问Tom Glancy去年在斯塔万格的一个国际石油和天然气生产商协会的活动中告诉记者，除去该船的需求和相当一部分的运营成本已被消除。

在“车库”或坞站中拥有车辆生活海底，还可以减少等待天气时间，恶劣条件下的运营成本以及健康，安全和环境问题。这也意味着收集更多数据并缩短响应时间的能力。另一个驱动因素是石油企业进入更深的水域。

已经完成了什么？
这不是一个新概念。法国海底机器人技术公司Cyber​​netix现在是TechnipFMC的一部分，开发了Swimmer概念 - 一种将工作级ROV提供给海底对接站的航天飞机 - 然后是ALIVE（自主光干涉车）概念（干预-AUV或I- AUV）在20世纪90年代后期初期。

Subsea 7长期以来一直在开发自主检测车（AIV）的常驻概念，近年来一直在海上测试车辆，包括对接能力。 BG集团现在是壳牌的一部分，在德国研究机构DFKI和巴西研究机构的帮助下开发了FlatFish AUV。这是一个检查和调查工具，旨在能够从浮动生产平台或停靠的海底发射。 （详情请参阅2016年11月/ 12月港铁）。 3月，Saipem和壳牌同意共同合作将FlatFish商业化。

现在有越来越多的其他经营者的兴趣。自2016年以来，挪威石油和天然气运营商挪威国家石油公司一直在投资试用海底驻地车辆，最初使用现有的电动ROV。运营商正在认真思考这个想法，以便创造出一个新词组，即水下干预无人机（UID）。

Saab Seaeye
Saab Seaeye的Sabertooth已经在市场上运作。在2013年展示对接能力的Sabertooth是一款混合悬停式ROV / AUV。 Sabertooth可以用作AUV，ROV和混合动力车，具有有效载荷适应性 - 可能很快还会包括工作级电动操纵器，并且可以在3000米水深（目标为4500米）下工作。它可以通过光纤系统实时通信/控制在最远12km的偏移范围内运行，并且可以在没有光纤电缆的情况下在AUV模式下进一步运行。

3月份在奥斯陆举行的Subsea Valley会议期间，水下系统销售总监Peter Erkers说，对于自主操作，Sabertooth配备了传感器反应控制和增强的导航功能。包括自动对接在内的这些能力得到了Sabertooth在意大利石油公司Eni的Clean Sea项目，一个海底监测系统，涵盖了溢油检测，沿线和管道的预先计划调查以及海底生产系统（SPS）的检测。

Sabertooth还被用于海上风电场驻地系统项目，该项目由英国Modus海底干预公司和工程公司Osbit以及海上可再生能源弹射器开发。今年，Modus将在离岸前往Innogy拥有的风力发电场Gwynt y Mor进行海上试验之前，试用一台带Sabertooth的AUV底座，用于充电和通信，在室内油箱中使用。

在AUV模式下，Sabertooth已经完成了多波束回波管道追踪，磁力仪/梯度仪管道追踪和底部沉积采样。用于检测埋地管道或电缆跟踪的电力转矩工具和Orion a传感器也已经开发。

Saab Seaeye还计划采用场梯度传感器技术进行自动非接触式阴极保护测量。它还正在进行自主结构检查和立管/脐带/系泊链检查业务，今年计划在所有这些领域进行试验。

此外，Saab Seaeye正致力于基于特征的导航识别，增强的驻留，无人水面舰船（ASV）的远程控制以及演示和商业化3D地形导航和3D物体识别。 Erkers说，为此将增加三维测绘和三维视觉功能，以增强跟踪/导航能力，位置估计，立体视觉以及计算物体距离的能力。

Saab Seaeye计划增加充值和数据上传/下载功能，然后进行长期测试和可靠性增强计划，以实现长期驻留功能。

Saab Seaeye还在开发自己的电动操纵器，其尺寸和功率与行业标准工作级ROV操纵器（如Schilling T4）相当。原型联合测试是在去年年底进行的，它将于2018年第四季度推向市场。萨博还在研究其他电动工具。

“Sabertooth不是工作级的ROV，”Erkers说。 “这是一个具有其他AUV不具备的能力的AUV。开发这种类型的系统并不容易。 2015年，Saab Seaeye展示了它拥有自动行为所需的一切 - 自动对接，定位，3D地形导航。 Eni Cleansea比挪威国家石油公司领先10年。“

自由
市场上出现的最新概念之一是Oceaneering的自由。 Oceaneering表示，这款3.3米长的车辆将能够在模块化设计下进行检查，高级调查和轻型干预工作。

这意味着它可以配置为需要的任务。

“自由将是自主的或者是实时控制操作，”Subsea Valley期间Oceaneering的ROV运营经理Arve Iversen说。 “这将是自由游泳或束缚，远距离和长时间居住的可能。”

自由将有一个共同的中心部分，住房系统组件将支持四种不同的车辆配置：检查和光线干预;拖曳，远程调查和远程检查。通过切换车辆的前后部分来创建不同的配置。该车辆还将获得一套干预工具，存储在海底。

作为常驻车辆，Freedom将通过一个或多个坞站进行操作，这些坞站为充电，加工和数据上传和下载提供动力。这将在一个框架中，坐在一个海底基地（吸力锚），其中包含发射和恢复和对接篮。该篮子将用于恢复车辆的任何维护等。

Iversen说，坞站还将容纳系统组件，如导航设备，电池组和控制基础设施，以及用于车辆归位的归位信标。艾弗森说，这辆车将能够进行50公里的短途旅行，不受限制。 Oceaneering的目标是明年第二季度的海上原型试验。

“我们正在寻找解决方案，如果您没有足够的电力连接到现有领域，我们就没有任何电力或通信网络，因为您需要寻找其他解决方案，”他补充道。 “我们正在寻找使用通信浮标，波浪浮标来充电。对于新领域，从一开始就设计这些（技术）是很重要的。你需要在坞站里给电池充电。“

水分子
Saipem也有一个常驻车概念，它是一个车队的一部分，标记为Hydrone平台。 SonSub Hydrone平台旨在实现现场海底服务，包括驻地车辆Hydrone R，工作级别半驻地ROV和Hydrone S（高级调查和检查单位）。他们将使用称为ByBase（用于永久性部署）的海底坞站和HyBuoy（用于临时/永久性部署的电力和通信浮标）以及需要时从船只出发。根据米兰MCE深水开发公司Stefano Meggio的介绍，Hydrone R被描述为能够作为ROV，无绳ROV和AUV工作，并能够工作到3000米的水深。 Saipem项目经理Giovanni Massari告诉去年的水下技术大会，它将能够在不同的海底车库之间移动，这些车库还将容纳各种工具滑架以及充电设施，并可供第三方组件集成使用。卑尔根。 Hydrone R装置将由浮式生产船或岸上控制。它还有一个自动化任务的“菜单”，可由陆上操作员远程选择并由Hydrone-R自主执行。

Meggio说，Hydrone-S是一种“先进的居民AUV”，具有可互换的工具防滑装置，可在3000米水深下操作，具有8-12小时的耐力和50公里的游览能力。

Saipem已经通过其创新型ROV测试了远程操作能力，并通过卫星在阿伯丁的陆上控制部署了Castorone铺管船。 Meggio表示，FlatFIsh概念将分享Saipem为Hydrone平台开发的技术。

灵活性
挪威国家石油公司的希望是，虽然可能有不同的车辆解决方案，但他们将“插入”到同一个插座，就像我们将不同的设备插入我们家中的相同插座中一样。为此，挪威国家石油公司制定了一个路线图，以在2020 - 23年期间在海底生产系统上看到经过实地验证的车辆不可知的对接站，随时准备试用可在车站之间自主游动并进行调查和IMR任务的UID。

事实上，挪威Stinger公司正在开发一款能够支持任何常驻车辆的UID对接站。 Singer首​​席执行官Bjarte Langeland表示，该公司正在设计两个系统：一个UID扩展坞和它的“小妹妹”插座，它可以支持多种电源和通信需求，但占用空间更小。

朗格兰说，这个9米长的UID扩展坞将是模块化的，可以是一个独立的工作站，也可以是一个生产模板的改造。它将包括车辆“着陆盘”和工具感应板，用于驻地车辆使用的各种可互换工具和传感器。作为认证工作的一部分，挪威国家石油公司正在计划在Åsgard油田和沿海地区海上进行一系列试验。这些将具有用于车辆插入的“Lego-like”感应电源和无线通信连接点，这也意味着陆上操作室将看到现场的工具是什么，以及它们的充电程度等。坞站将也有电池，双向智能充电器。

它是商业吗？
格兰西说，如果UID概念可以是共享服务，例如，在合资企业运营或租赁给其他运营商以及民用，监控，安全或其他地图应用，则UID概念可能更具吸引力。未来，无人水面舰艇可以协助无人驾驶的海底作战。

格兰西说，然而，仍然存在各种挑战，包括海上基础设施对驻地车辆的准备情况，与无人驾驶车辆有关的管制以及怀疑和抵制变化。但是，随着一系列路线图的出现，从供应商到运营商和服务提供商，居民海底车辆只是时间问题。


（如发布于2018年5月版的海洋技术报告 ）