居住之路
在过去的12个月中，长期以来在海底居民海底中看到的构想终于使其成为主流。现在，这个想法已经出现在大型行业活动的首席技术官的谈话中，而不仅仅是小型海底活动的焦点。但是未来的道路会坎bump吗？
现在，新的海底居民无人机技术正在得到验证，演示和首批合同的签订，但实际的商业前景还很遥远。
这个想法很有吸引力；在海底拥有永久性的海底机器人，从而减少了对海上人员和昂贵船只的需求以及所涉及的排放。根据Oceaneering，远程操作的水下航行器（ROV）船每年的CO2排放量约为25,500公吨。如果将它的一辆E-ROV投下临时任务，将减少到3600吨。使用永久部署的车辆（例如Freedom车辆）会将其削减到500公吨。当高管们在他们的业务中寻找通过数字化，自动化和远程操作进行现代化并提高效率的机会时，这也可能是不可避免的。对于Equinor，这是海底工厂的推动者。对于其他人来说，现在是ROV进入21世纪的时候了。例如，TechnipFMC的首席技术官贾斯汀·朗兹（Justin Rounce）告诉欧洲海洋石油公司，ROV技术几十年来没有改变。他说，现在是在这个领域开始使用计算机视觉等技术的时候了。
已采取步骤。 ROV系统的远程控制已经完成。 Subsea 7公司i-tech 7在挪威和英国设有控制中心，包括Fugro，Oceaneering和IKM Subsea在内的其他公司也有。
厂商在为饥饿的市场开发新的车辆系统方面也取得了长足的进步。去年，海底电动机器人公司Saab Seaeye展示了其Sabertooth自主水下航行器（AUV）在Equinor的海底扩展坞（SDS）上进行感应充电和通信-挪威运营商希望此举将有助于鼓励采用这项技术，使供应商集中精力在车辆开发方面，如果每个人都同意使用相同的对接设计（Equinor一直在与Subsea Wireless Group（即SWiG和Deepstar）就无线和机械标准进行合作）。
标准化可能会提供提供Uber AUV（按需水下机器人）服务的可能性。海底干预，潜水和管道维修首席顾问PålAtle Solheimsnes告诉欧洲近海：“采用UiD（水下干预无人机）的计划是，这应该是Uber服务。我们想与服务整个区域的其他许可（1、2、3）共享。我们只需要首先测试它们并安装扩展坞，然后我们将提供该服务。那是大计划的一部分。”雪佛龙公司的约翰·布莱恩（John Brian）在同一事件中发表了类似的评论。 “ UiD Uber呢？在整个流域，公司投资于常驻机器人，每个人都可以使用他们的应用程序，看看有哪些可用？”
那么做了什么呢？拥有用于永久性海底服务的机器人有很多工作要做。美国海底服务和技术公司Oceaneering一直在致力于Freedom车辆的开发，该版本的比例版本已在挪威用于密集型软件开发，然后还演示了使用声学，视觉标记和机器视觉在SDS上进行对接，和感应连接器的磁场将其引入对接板。预计今年将在英国管道检查项目上进行全尺寸车辆的海上试验，然后将其投入商业运营。与此同时，Saipem一直在努力开发其HyDrone系列车辆，根据今年的一项商业合同，其中一款将被部署在Equinor的Njord领域。另一家公司Subsea 7拥有其自主检查工具（AIV），该工具以“完全自主模式”对海底树进行了结构化检查，并自行导航。
Equinor刺激了大部分（但不是全部）这项活动，该公司为建造SDS付费，并在Trondheim附近的测试地点安装了一个SDS，一个应在Åsgard现场进行，以测试另一种概念的网络版本– Eelume由一家位于特隆赫姆的公司建造–第三批在部署之前由Saipem用于测试。据了解，该公司正在考虑在Snorre扩建项目中安装7架，以安装常驻无人机。 Equinor副总裁Rune Aase去年在挪威一家专业的海底技术公司Stinger AS举办的一次无人机示范活动上，正在考虑将UiD应用于其他领域，包括Johan Sverdrup，Johan Castberg和Bay du Nord。 “那么所有的棕地都应该由一些无人机来支持，我们需要研究如何做到这一点。”
图片：Eelume）
为此，需要建立基础设施（例如电力网络，为车辆充电），并且水下设备必须对车辆友好。展望未来，在一个世界上，不同的供应商车辆可以停靠在不同的扩展坞中，如何管理它们如何连接到不同的数据和控制网络？来自Equinor的Jan Christian Torvestad一直在考虑这一问题。
“如果我的手机订阅了挪威语，即使服务不在那儿，我仍然可以前往美国使用它-我们已经达成协议。有了标准化的扩展坞，我就能获得电源，进行通信，然后再由服务提供商确保如果将Equinor扩展坞上的无人机对接连接到正确的控制室，”他说。 “如果去壳牌停靠站，它还会得到相同的控制室吗？需要考虑后台的服务IT和体系结构。这是难题的一部分。它可能相当于一张SIM卡，证明了谁可以连接，然后动态地将数据流到了需要去的地方。云，控制室，操作员等。”
然后如何确定带宽的优先级并确保数据安全？这在商业上如何运作；他建议，甚至可能会有车辆在不同的停靠站停靠和充电的费用。回答这些问题，“然后您就可以拥有Uber AUV和高利用率，因为您可以从一个任务切换到另一个任务，也可以在公司之间进行转换，” Torvestad说。 “试想一下，如果我们有足够数量的运营商之一（使用无人机）在NCS上，我们将获得足够的支持，并通过机械，电气和IT手段管理标准化。”假设每个人都乐于使用相同的标准化扩展坞。
一个“开放标准”海底扩展坞（图片：Blue Logic）
即使那样，商业模式也能运作吗？这个概念的成功可能会导致海底作业的方式发生重大变化。 “我们正处于行业真正重大变革的边缘，”总部位于英国的ROV服务公司ROVOP的首席执行官Stephen Gray在阿伯丁举行的Subsea UK水下机器人大会上说。格雷表示，这一变化将反映出其他行业的变化，例如电信（想想手机，以及当苹果突然出现时诺基亚所发生的变化）。
这留下了进一步的问题。 i-Tech 7部门战略与技术开发经理Jim Jamieson在“水下机器人”活动中发表评论说，随着自动化程度的提高，这些人将承担这些车辆造成的任何损害的风险，而在什么时候需要或不需要时，这些人将承担责任。环？ Oceaneering欧洲新兴技术总监SteffanLindsø在同一事件中表示：“落后的不是技术发展，而是利用它的商业发展。努力正在寻找商业价值。”有些字段的密度可能不足以使驻留系统有意义。但是，当您查看某个区域中的场图时，会发现密度很高，但是这些场是由许多不同的运营商运营的，他说。他说：“如果与所有人共享，这将非常有意义。”他说，对于检查密集的海上风电场基础设施，这也很有意义。但是，“需要改变做事方式和成本驱动因素。”
也可以采用其他方法。尽管Rounce渴望促进海底车辆的发展，但他的公司也一直在将机器人技术（或更具体地说是机电一体化）嵌入海底基础设施中。 2018年8月，TechnipFMC通过在2017年收购FMC Technologies接管了机械手和ROV制造商Schilling Robotics，在巴西四槽水交替气体歧管中安装了紧凑型机器人歧管。后来安装了机械臂。 Rounce说，它可以操作30个阀门（否则每个阀门都需要一个执行器），并且可以执行30,000个循环。机械臂操作了四到五个月没有问题，然后被收回以测量长期部署在当时海底环境中的影响。原定于2019年晚些时候重新安装。第二个歧管也正在安装中。 Rounce说：“我认为我们只是在这些领域抓住了机会的表面。”
这将开启关于常驻机器人技术主题的另一种观点。哪一个概念（即使是居民系统，车辆甚至停靠站）也能胜出，还有待观察。尽管Equinor提升了其愿景，但其他运营商却没有这么大声疾呼。风险在于它们提出了不同的要求，并且没有任何一辆车辆能够满足单个操作员的要求。这将限制市场。 Lindsø说：“十年之内，如果有谁是对的，那将很有趣。”确实。
（照片：Transmark Subsea）
建立联系
挪威的Transmark Subsea去年购买了总部位于卑尔根的WiSub，该公司开发了具有扁平传感器样式的Torden 3kW无针电源和通信连接器，用于居民车辆或UiD扩展坞。它的开发（包括一些间隙公差）是在Equinor和常驻车辆制造商的联合行业项目下启动的。 3kW可以满足居民车辆的需求，包括使用DCFO电源系统（组合DC电源，Equinor一直在研究的光纤通信电缆系统）。
该公司还拥有250瓦的Fonn系统和1,000瓦的Maelstrom。去年，在被收购之前，WiSub和Transmark将产品交付给Equinor作为其扩展坞。该公司希望赢得合同，为计划中的Snorre扩建项目建造七个扩展坞。
（照片：SMD）
开箱即用的思考
所有的电气系统都开始使公司摆脱传统的ROV严格的传统形式。有了更灵活的模块化线束，就可以用标准化的构件来构建车辆。
萨博（Saab Seaeye）一直在朝着这个方向制造噪音，它使用的是为Sabertooth开发的用于新型电动汽车的智能设备。
希望进入常驻车辆领域的另一家公司是SMD。去年，它推出了Quantum EV ROV。虽然Quantum EV ROV成为头条新闻，但SMD推出的是一套技术套件，而不是单个ROV，它基于适用于任何形状的车辆的开放式电动框架，并且可以适用于多种系留或无系留操作。
SMD远程与自主技术总监Mark Collins表示，这项设计已经进行了四年的工作，该设计将于2020年作为产品推出，但还将用作其他外形尺寸系统（如AUV）的线束由于其模块化。
柯林斯说，关键是使用内部设计的25kW直流电推进系统实现全电动，以使其比液压动力系统更加环保，同时也更加节能。这包括一个新的推进器，该推进器基于一个只有两个运动部件的封闭式电磁齿轮箱，以及一个新的HV DC传动系统。这意味着可以使用直径较小的脐带，并且可以使用长达6000米的脐带，为680伏环形主DC系统供电，从而允许即插即用系统。
它被设计为可与电池进行系留或不系留，作为常驻系统，也可从有人值班或无人值班的船只上部署。并且，该设计旨在允许轻松构建诸如人工智能开发之类的未来技术。
柯林斯说，与液压系统相比，电动汽车的推力将增加20％，运动部件将减少50％。它还紧凑了20％，重量减轻了20％，因此可以在较小的船只上操作。已经开发了一种使用液压工具的液压动力装置，直到开发出全电动工具为止，都使用了新的直流推进器电动机和新的液压控制装置。当电动工具出现时，它们将能够通过移除液压装置而被释放到车上，而无需增加打滑，从而将它们存储在车辆中。
柯林斯说：“该技术是海底机器工业化的构建基块系列，”这些都是可伸缩的，可以组合在一起形成不同的机器。我们使用该技术在首次启动时创建了Work Class ROV，但这是因为它很熟悉。我们可以轻松地制造出水下干预无人机或其他类型的车辆。”
图片：Teledyne）
海底增压
Teledyne已开发出一种基于燃料电池的“海底增压器”，可为海底居民车辆或其他任何需要在海底供电的车辆提供远程电源。该公司多年来一直在制造燃料电池，尽管它可以为众多的海底车辆制造许多不同类型的产品，但该公司认为拥有许多车辆可以使用的燃料电池也很整齐，Thomas Valdez博士，Teledyne化学工程经理在阿伯丁举行的水下技术学会会议上说。 Valdez说：“大多数客户不想要地面系统，他们想要放下车辆并拥有可以充电的系统。” Valdez说，这些技术-驻车技术-仍处于新生阶段，因此Teledyne着眼于其他应用，例如海底系统可能需要额外的动力-那里需要注入或增强动力的棕地电力或脐带缆失败的问题。
瓦尔迪兹（Valdez）是一名电化学专家，过去25年在太空中工作，研究火星漫游者上的放射性同位素热电发电机（RTG）等电力系统。但是，尽管RTG在太空中运作良好，但它们需要使用p。因此，在海底，Teledyne公司专注于质子交换膜（PEM）燃料电池-其他人还开发了这项技术，可用于大型无人水下航行器。
在PEM燃料电池中，氢气和氧气送入聚合物膜电解质和铂基电极，以副产品热和水发电。 Valdez说：“这项技术自1950年代就已经存在，但是价格昂贵，因此并没有普及。” “它开始在大型系统上发生，例如火车，但不是私人交通工具。”这项技术的一种变型是喷射器驱动反应堆（EDR）燃料电池。它没有活动部件，而是在发电过程中使用了燃料电池压力的变化，以允许反应物循环和水副产物水去除。能够提供8千瓦时输出功率的海底版本封闭在带有排水系统的压力容器中，该系统是海底使用的唯一新组件，因为它需要在5 psig的压力下工作。该装置最后一次在斯塔万格（Teledyne希望在此进行试验的地方）重1.2吨，并装有Teledyne湿配合连接器和Teledyne Benthos声学调制解调器。瓦尔迪兹说，这些装置可提供超过1兆瓦时的电力，在一个20英尺ISO集装箱的大小内，可以热插拔，每次需要加油30次才能重建。与其在海底加油，不如将它们换出来。该测试单元已经在-20至70摄氏度下进行了振动测试，完全失效模式和效果分析，并在1,500 psi下于1,000 m进行了模拟测试。 Teledyne的下一步将是缩小到1000米，甚至可能达到2000米。
