해저 굴착 작업에 이용되는 LabVIEW, CompactRIO

Author(s):
Halvor Snellingen - Nexans

Industry:
Oil and Gas

Products:
CompactRIO, LabVIEW, Reconfigurable I/O

The Challenge:
북해 노르웨이 해안의 Ormen Lange 가스전에서 천연 가스를 추출하기 위한 파이프라인을 해저에 설치한다.

The Solution:
NI LabVIEW 및 CompactRIO를 사용하여 파이프라인 설치를 위해 해저에서 굴착 작업을 수행하는 Nexans Spider 원격 조작 차량(ROV)의 유압 시스템 제어

Ormen Lange 가스전은 노르웨이 대륙붕에서 발견된 두 번째로 큰 천연 가스전으로 연간 200억 입방 미터의 가스를 생산할 수 있는 규모입니다. 영하의 온도, 사나운 바다 바람 그리고 거센 해류 등 현장의 열악한 조건 때문에 프로젝트 완수에 필요한 장비의 요구조건도 까다롭습니다. 이러한 환경 때문에 Ormen Lange 가스전은 기존의 해상 플랫폼을 사용할 수 없습니다. 대신, 해저의 가스 분출구를 파이프로 직접 해안 처리 설비까지 연결시켜야 합니다.

해저 굴착 작업에 이용되는 Nexans Spider
혹독한 환경과 더불어 해저의 지형적 구조도 매우 울퉁불퉁했습니다. 지지되지 않은 파이프 부분이 손상되지 않도록 바위투성이의 지형에 파이프라인을 통과시켜야 합니다. 이 문제를 해결하기 위해 해수면 깊은 곳에 급경사와 바위로 이루어진 지형을 평평하게 골라 파이프 매설을 위한 준비 작업을 수행하도록 설계된 원격 제어 해저 굴착기인 Spider를 개발했습니다.

Spider는 새로 개발된 3D 소프트웨어로 제어하며 머신의 모든 작동 부분에 센서를 사용했고 해저에는 음향 송신기 네트워크를 배치했습니다. NI LabVIEW 사람 기계 인터페이스(HMI)는 해저의 3D 모델을 실시간으로 업데이트하여 지형의 변화를 보여줍니다. 다중 음향 탐지기를 장착한 원격 제어 심해 굴착기도 매일 세부적 검사 작업을 수행합니다. Spider는 최대 1,000m 깊이에서 10 ~ 20cm의 정밀도로 작업을 수행할 수 있습니다.

LabVIEW를 사용하여 오퍼레이터는 선박 통제실에서 Spider를 제어합니다.
해저에서 이루어지는 굴착 작업은 LabVIEW 프런트패널의 3D ActiveX 컨트롤에 표시됩니다.
3D 디스플레이에는 해저 모델과 머신 위치가 실시간 이미지로 나타나며 일반 조이스틱으로 Spider와 그래버를 제어합니다. LabVIEW는 joystick VI을 통해 조이스틱의 명령을 판독하고 최대 1,000m까지 광섬유 링크를 통해 제어 신호를 Spider로 전송합니다.

IP62(방수방진정도 62 : 미세입자방지)의 밀봉 용기에 들어 있는 세 개의 분산형 산업 제어 및 수집용 NI CompactRIO 시스템은 장기간에 걸쳐 해양 환경에 노출되고 극한의 온도 범위, 염분 농도가 높은 바다 공기 그리고 높은 습도의 영향을 받습니다. 이 시스템은 강도 높은 보상 및 전력 제어 작업을 수행하고 메인 LabVIEW 어플리케이션과 통신합니다. 이러한 알고리즘은 CompactRIO에서 실시간으로 실행됩니다.

LabVIEW 플랫폼을 이용하여 Nexans는 극심한 환경에서도 HMI와 임베디드 제어를 위한 프로그램을 일관된 방식으로 구현함으로써 관리하기 쉬운 시스템을 개발할 수 있었습니다.

CompactRIO 제어 및 수집 시스템에 대해 자세히 알아보려면 ni.com/info를 방문하여 nsi7128을 입력하십시오.

Nexans는 LabVIEW 및 CompactRIO를 사용하여 해저에서 작동하도록 설계된 원격 조정 차량인 Spider의 유압 시스템을 제어합니다.

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