BE1007227A5 - Werkwijze en inrichting voor communicatie onder water. - Google Patents

Abstract

De uitvinding betreft op de eerste plaats een werkwijze voor het communiceren met een zich onder water bevindende inrichting. Indien het onder water communiceren via kabels onmogelijk is, wordt er gecommuniceerd met accoustische signalen, hetgeen vaak onbetrouwbaar of niet toepasbaar is. Uit EP-O 485 071 is een lichtcommuncatiesysteem bekend dat onder water bruikbaar is. Daarbij worden de zender en de ontvanger op zeer korte afstand van elkaar opgesteld. Slechts op die zeer korte afstand is het mogelijk signalen door het water heen over te brengen. De uitvinding heeft ten doel een werkwijze en een communicatie-inrichting te verschaffen voor het betrouwbaar, eventueel in moeilijke omstandigheden, bijvoorbeeld op grote diepte en/of in troebel water, over afstand communiceren. Deze werkwijze en communicatie-inrichting zijn gekenmerkt doordat tenminste één signaal wordt overgebracht tussen tenminste één zender met flitslamp en tenminste één ontvanger in de vorm van een als code herkenbare reeks van lichtflitsen, waarbij genoemde zender en/of genoemde ontvanger onder water zijn/is aangebracht.

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR COMMUNICATIE ONDER WATER 
De uitvinding betreft op de eerste plaats een werkwijze voor het communiceren met een zich onder water bevindende inrichting. Indien het onder water communiceren via kabels onmogelijk is, wordt er gecommuniceerd met accoustische signalen, hetgeen vaak onbetrouwbaar of niet toepasbaar is. 



   Uit EP-0 485 071 is een lichtcommunicatiesysteem bekend dat onder water bruikbaar is. Daarbij worden de zender en de ontvanger op zeer korte afstand van elkaar opgesteld. Slechts op die zeer korte afstand is het mogelijk signalen door het water heen over te brengen. 



   De uitvinding heeft ten doel een werkwijze en een communicatie-inrichting te verschaffen voor het betrouwbaar, eventueel in moeilijke omstandigheden, bijvoorbeeld op grote diepte en/of in troebel water, over afstand communiceren. Deze werkwijze en communicatie-inrichting zijn respectievelijk aangeduid in conclusie 1 en 2. 



   De uitvinding verschaft tevens een besturingsinrichting zoals aangeduid in conclusie 4. 



   De uitvinding en voorkeursuitvoeringsvormen zullen worden beschreven in de hierna volgende beschrijving aan de hand van een tekening, waarin voorstellen :
Figuren 1 en 5 perspectivische aanzichten van toepassingen van de uitvinding ;
Figuur 2 een schematisch aanzicht van een besturingsinrichting voor de toepassing van figuur   1 ;  
Figuur 3 verder gedetailleerd getekende details van de besturingsinrichting van figuur   2 ;   en
Figuur 4 een variant van figuur 2. 



   De uitvinding wordt uiteengezet aan de hand van het in figuur 1 getoonde voorbeeld, waarbij de gegevens omtrent de conditie van een leiding 1 onder water worden overgebracht naar een aan boord van een op water drijvend vaartuig 2 geplaatste computer 22. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Voor het transporteren van olie of gas wordt er een leiding 1 onder water gelegd, bijvoorbeeld op een diepte van 100-400 m. Nadat een leidingstuk gelegd is, worden de condities van die leiding 1 opgenomen, doordat een meetpig 4 er doorheen wordt gedreven door het pompen van een fluidum in pijlrichting 5. Ondertussen worden er middels optische opnemers 6 gegevens omtrent de conditie van de leiding 1 opgenomen, gecodeerd in een codeerder 69 en opgeslagen in een in de meetpig 4 opgenomen computer 68. Wanneer deze meetpig 4 zich buiten de leiding 1 bevindt, zendt deze de opgenomen informatie uit.

   Daartoe wordt de informatie die als binaire electrische informatie uit de computer 68 komt, middels een omvormer 8 met aanstuurelectronica omgezet in een pulspositie modulatie gecodeerd signaal,   hierna"PMCS"genoemd   die een electronische schakelaar 9 bestuurt voor het uitzenden van een reeks van lichtflitsen door een flitslamp 10. De omvormer 8 is voorzien van de nodige electronica omvattende een beveiliging tegen te frequent gebruik van de flitslamp 10 per tijdseenheid. Een accu 11 is de stroombron voor het opnemen en uitzenden van de informatie.

   De meetpig 4 heeft twee tegenover elkaar opgestelde schakelaars 9, die bijvoorbeeld middels een arm 19 die tegen de wand van de leiding 1 steunt, in de uitstand worden gehouden en die beide in de zendschakelstand komen, wanneer de meetpig 4 de leiding 1 heeft verlaten, opdat de uitzending van informatie wordt geïnitieerd. Het lichtsignaal van de flitslamp 10 van een lichtzender 72 wordt opgenomen door een lichtontvanger 13, die bijvoorbeeld een fotodiode 73 omvat en die   zich   bevindt aan boord van een op afstand bestuurd voertuig, hierna RCV 14 genoemd, dat via een kabel 25 met een vaartuig 2 is verbonden. De RCV 14 bevindt zich betrekkelijk dicht bij de meetpig 4 en is voorzien van de nodige aandrijfschroeven 15, een lichtzender 16,   TV-camera's   17 en een bestuurbare grijperarm 18. 



  Bij voorkeur heeft de RCV 14 een ontvanger 13 en een lichtzender 16 aan zijn voorzijde en zijn achterzijde. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   Het PMCS van de lichtontvanger 13 wordt via een versterker 20 en kabel 25 gevoerd naar de op het vaartuig 2 aanwezige, op een beeldscherm 23 aangesloten computer 22, waarin een decoder het PMCS omzet in een electrisch binair signaal. 



   Teneinde te vermijden dat zeewater tot in de leiding 1 stroomt, wordt deze afgesloten middels een sluis 24, omvattende twee afwisselend hydraulisch te openen sluisschuiven 26. Deze sluisschuiven 26 worden bijvoorbeeld bestuurd onder toepassing van de werkwijze voor het communiceren volgens de uitvinding. De desbetreffende inrichting volgens de uitvinding omvat de aan boord van de RCV 14 geplaatste lichtzender 16 die een PMCS als een reeks lichtflitsen uitzendt, die ontvangen worden door een optodiode 55 van een lichtontvanger 27, versterkt worden door een versterker 28 en gedecodeerd worden door een decoder 29.

   De aldus verkregen stuursignalen 30 schakelen selectief relais 31 van hydraulische kleppen 32 voor het bedienen van hydraulische cilinders 33 en voor het aandrijven van de motoren 93 van sluisschuiven 26 en een electrische schakelaar 34 voor de stroomvoorziening van de relais 31. Bij de sluis 24 ligt een stevige houder 35 (figuur 3), waarin een lage, bijvoorbeeld atmosferische druk, heerst en die goed is afgedicht tegen de hoge plaatselijke waterdrukken op diepten van bijvoorbeeld 100-400 m. Daarin bevinden zich de decoder 29 met interface 47 voor kleppen 32, de schakelaar 34 voor de stroomvoorziening en   accu's   46. De kleppen 32 met relais 31, een hydropomp 36 en het olievat 37 bevinden zich in een houder 38, waarin de plaatselijke druk heerst. Electrische aansluitingen 50 en 51 zijn waterdicht en zijn bestand tegen hoge drukverschillen. 



   Figuur 3 toont dat de hydropomp 36, zijn motor 39, de electrische aansluitkast 40 daarvan, de kleppen 32 met hun relais 31 en de slangaansluitingen 41 zich in het olievat 37 met vast volume bevinden, welke olievat 37 via een aansluiting 43 in verbinding staat met een elastische 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 houder 44 die zieh binnen een open scherm 45 bevindt. 



   Figuur 3 toont ook het tegen hoge waterdrukken afgedichte huis 56 van ontvanger 27, bestaande uit een stevige cilinder 52, waarin achter een dikke, van afdichtingen 54 voorziene, doorzichtige plaat 53 een optodiode 55 is opgesteld, die aangesloten is op de versterker 28. 



  De signaalaansluiting 58 is met afdichting 59 afgedicht aangebracht in een met afdichtingen 60 uitgevoerd deksel 
 EMI4.1 
 61. 



   Figuur 3 toont ook hoe de lichtzenders 16 en 4 opgebouwd zijn uit een stevig cilindrisch huis 62 met een doorzichtige plaat 63 die met afdichtingen 64 is afgedicht, waarbij een xenonlamp 10 in een reflectiescherm 66 is opgesteld. Binnen in dit huis 62 bevinden zich verder de omvormer 8 en de versterker 9. De zender 16 is via kabel 25 aangesloten op de aan boord van vaartuig 2 aanwezige bedieningsinrichting 3, omvattende een toetsenbord 65 en een omvormer 67 die het stuursignaal van het toetsenbord omzet in een binair signaal. 



   Bij voorkeur bevat de houder 35 tevens een op de decoder 29 aangesloten computer 68 die tevens gevoed wordt met gegevens vanaf een codeerder 69 die binnenkomende meetgegevens ten aanzien van bijvoorbeeld de door manometer 70 opgenomen druk in de leiding 1 en de door opnemer 96 opgenomen positie van de sluisdeuren 26 omzet in binaire signalen. De computer 68 is aangesloten op een lichtzender 71 conform lichtzender 4. De door de zender 71 uitgezonden signalen worden opgevangen door lichtontvanger 13 die overeenkomt met lichtontvanger 27. 



   Figuur 4 toont een variant van figuur 2, waarin identieke onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers zijn aangeduid. Het verschil met figuur 2 is het feit dat in plaats van een zender 71 en een lichtontvanger 16 er een batterij 171 van lichten 173 is toegepast die de nodige terugseinsignalen als normaal licht uitzendt. 



   De inrichting volgens de uitvinding volgens figuur 5 bestaat bijvoorbeeld uit een bemand vaartuig 83 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 met een lichtzender 81 en een lichtontvanger 85 die een op een zeebodem liggende olie-of gasleiding 86 inspecteert. 



  Deze leiding is van plaats tot plaats voorzien van een afsluiter 87 en drukopnemers 88 of opnemers van andere meetgegevens. Tevens is de leiding 86 voorzien van een lichtontvanger 89 en een lichtzender 90 die als de genoemde lichtontvanger 27 en lichtzender 71 zijn uitgevoerd en voorzien zijn van de in figuur 3 getoonde houders 35 en 38. De afsluiter 87 is middels een hydrocilinder 92 te sluiten. 



   Daardat de flitslamp het licht slechts in een zeer korte periode uitzendt, bijvoorbeeld telkens 200 milliseconde, maar liefst 100 milliseconde of minder, wordt telkens over een zeer korte duur een zeer sterk licht verzonden, dat daardoor een flinke afstand onder water kan overbruggen, bijvoorbeeld van enkele decimeters tot honderden meters. Het aan de flitslamp toe te voeren vermogen is bijvoorbeeld   0, 1   Watt, liever 0, 5 Watt en bij voorkeur van de ordegrootte van 1 Watt of meer.

Claims (7)

1. CONCLUSIES 1. Werkwijze voor het communiceren met een zich onder water bevindende inrichting (4,24, 86), met het kenmerk dat tenminste een signaal wordt overgebracht tussen tenminste een zender (16) met flitslamp en tenminste een ontvanger (27) in de vorm van een als code herkenbare reeks van lichtflitsen, waarbij genoemde zender (16) en/of genoemde ontvanger (27) onder water zijn/is aangebracht.
2. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat deze wordt toegepast bij het behandelen van een onder water gelegen gas-of olieleiding (1, 86).
3. 3. Communicatie-inrichting voor het onder water communiceren onder toepassing van de werkwijze van conclusie 1 of 2, gekenmerkt door tenminste een zender (16) met flitslamp voor het uitzenden en tenminste een ontvanger (27) voor het ontvangen van een als code herkenbare reeks van lichtflitsen, welke zender (16) en/of ontvanger (27) zijn/is ingericht om onder water te worden gehouden.
4. 4. Communicatie-inrichting volgens conclusie 3, gekenmerkt door een electrisch signaal tot in een pulspositie-modulatie gecodeerd signaal (PMCS) omzettende omvormer (8) ; een op de omvormer aangesloten gasontladingsbuis (10), bijvoorbeeld een xenon-lamp ; een op een afstand opgestelde ontvanger (55), bijvoorbeeld een fotodiode ; en een op de ontvanger (55) aangesloten decoder (21) voor het omvormen van het pulspositie-modulatie gecodeerd signaal (PMCS) tot in een electrisch signaal.
5. 5. Besturingsinrichting voor het besturen van een zich onder water bevindend werktuig (87), welke besturingsinrichting voorzien is van de communicatie-inrichting van conclusie 4, gekenmerkt door tenminste een op de omvormer (8) aangesloten invoerorgaan voor het invoeren van een stuursignaal en door tenminste een op de decoder <Desc/Clms Page number 7> (21) aangesloten stuurorgaan (92) voor het besturen van een funktie van het werktuig (87).
6. 6. Besturingsinrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk dat voor tweerichtingscommunicatie bij de lichtontvanger (27) een tweede lichtzender (71) en bij de eerste lichtzender (16) een tweede ontvanger (13) aanwezig is, welke tweede zender (71) en tweede ontvanger (13) zijn ingericht voor het uitzenden respectievelijk ontvangen van een als code herkenbare reeks lichtflitsen.
7. 7. Besturingsinrichting volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk dat deze is aangesloten op een onder water aangebrachte olie-of gasleiding (1, 86).