BR112019018660A2

BR112019018660A2 - sistema de monitoramento de estrutura submarina

Info

Publication number: BR112019018660A2
Application number: BR112019018660A
Authority: BR
Inventors: Peter Hyland Brendan
Original assignee: Wfs Tech Limited
Priority date: 2017-03-14
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2020-04-07
Also published as: WO2018167186A1; US20210115780A1

Abstract

um sistema de monitoramento de estrutura submarina compreendendo uma pluralidade de nós sensores distribuídos através da estrutura submarina, cada nó sem fio compreendendo uma unidade de sensor, uma unidade de processador e unidade de transmissão, em que a unidade de sensor compreende pelo menos um sensor que é operável para medir pelo menos uma variável ambiental, os dados detectados são processados pela unidade de processador e são operáveis para serem transmitidos adiante para uma unidade de transmissão.

Description

“SISTEMA DE MONITORAMENTO DE ESTRUTURA SUBMARINA” RELATÓRIO DESCRITIVO [0001] A invenção se refere a um sistema de monitoramento de riser e, em particular, a um sistema de monitoramento de riser sem fio.

[0002] Estruturas submarinas estão sujeitas a uma variedade de pressões e correntes localizadas, que podem causar desgaste e enfraquecer sua integridade. Por exemplo, um riser de aço em catenária localizado em profundidades da água de até 2000m e configurados em um poço na configuração lazy wave, em profundidades diferentes estar sujeito a diferentes correntes conforme elas aconteçam em camadas estratificadas dentro do corpo do oceano. Estas diferentes correntes podem também variar no movimento, por exemplo, sobre camadas superficiais geradas, por condições de tempestade. As diferentes correntes podem agir para gerar tensão adicional sobre a estrutura submarina, uma vez que diferentes forças podem estar agindo sobre diferentes seções da estrutura, criando tensão interestrutura, bem como a tensão da própria força.

[0003] Tal desgaste pode limitar severamente a vida útil de uma estrutura submarina e, sem nenhuma forma de avaliar efetivamente os danos ocorrendo, a fim de prevenir a falha da estrutura, a vida útil deve ser subestimada. Estimativa conservadora da vida útil pode significar substituição de uma estrutura muito antes que sua vida de trabalho esteja em qualquer lugar perto de seu limite e, portanto, quando objetivo de uma estrutura, tal como, por exemplo, um riser deve mover hidrocarbonetos do leito do mar para o topside no mais baixo custo por barril, subestimar a vida útil do riser significa que o custo de capital por barril para a estrutura é mais alto do que o necessário.

[0004] Olhando especificamente para um riser, tal estrutura está sujeita a uma gama de fatores, que impactam sua vida útil. Estes

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2/14 incluem fatiga devido ao movimento, tais como tempestades, correntes de água, vibração induzida por vórtice (VIV), movimentos de fluxo autoinduzidos, vibração induzida por fluxo (FIV), fatiga devido a mudanças de temperatura, corrosão devido à oxidação do lado de fora, corrosão interna devido ao processo e as efetivas condições do processo, incluindo fluidização agregativa, mudanças na corrente de água ou semelhantes.

[0005] Por exemplo, durante a vida de um riser, ele está sujeito a mudanças nos fluxos de processo, tais como vazões, composição química, temperatura de fluido dentro do riser e assim sucessivamente. O riser também está sujeito a mudanças das condições ambientais, tais como temperatura da água ao redor, correntes de água, tempestades e semelhantes. Ê amplamente apreciado, que um riser pode se ficar sujeito a bloqueios, ou fluidização agregativa, devido a questões tais como o acúmulo de cera e/ou hidratos. Durante a produção, o fluxo multifásico, significando o fluxo de uma mistura de água, gás e hidrocarbonetos, ocorre no riser. Dependendo da composição e volume destes elementos, há potencial para o fluxo ser interrompido, se um destes elementos for mais prevalente. Isso pode introduzir fluidização agregativa no riser, que pode diminuir a eficiência de produção e impactar o raio de banda mínimo do riser, impactando, assim, a integridade do riser através da ocorrência de condições de fatiga prematura.

[0006] Assim, diante de tal desgaste, é desejável que o uso do riser possa ser otimizado para taxa de transferência máxima ou vida estendida. Sem uma forma útil e economicamente viável de avaliar a integridade estrutural, cautela é essencial e, portanto, a substituição de partes deve ocorrer bem antes de qualquer risco de falha surgir. Como resultado, avaliações conservadoras de vida útil e troca de componentes ainda viáveis ocorrem em um estágio muito anterior, adicionando custo em excesso e encargos de desgaste estrutural aumentados às despesas gerais.

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3/14 [0007] Ê, portanto, um objeto da presente invenção, fornecer um sistema de monitoramento de estrutura submarina, que superar estes e outros problemas.

[0008] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é fornecido um sistema de monitoramento de estrutura submarina, compreendendo uma pluralidade de nós sensores distribuídos através da estrutura submarina, cada nó sem fio compreendendo uma unidade de sensor, uma unidade de processador e unidade de transmissão, em que a unidade de sensor compreende pelo menos um sensor, que é operável para medir pelo menos uma variável ambiental, os dados detectados são processados pela unidade de processador e são operáveis para serem transmitidos adiante para uma unidade de transmissão.

[0009] Preferencialmente, os nós sem fio ainda compreendem uma unidade de memória operável para armazenar dados detectados, e/ou dados detectados processados, antes da transmissão pela unidade de transmissão.

[00010] O sistema de monitoramento ainda compreende uma unidade de processamento de topside operável para dados recebidos transmitidos pelos nós sensores.

[00011] Preferencialmente, a unidade de processamento de topside é operável para transmitir dados de comando e controle a um nó sensor.

[00012] Preferencialmente, cada nó sensor compreende pelo menos um sensor selecionado da lista de um sensor de temperatura para medir a temperatura da água do mar e sensor de espessura ultrassônica, um acelerômetro, um sensor de pressão, um sensor de fluxo ultrassônico, um sensor de corrente da água do mar e um sensor de proteção catódica.

[00013] Realizações da presente invenção serão agora descritas com referência às seguintes figuras, a título de exemplo apenas, em que:

a Figura 1 apresenta um sistema de monitoramento de estrutura

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4/14 submarina implantado em conformidade com uma realização da presente invenção; e a Figura 2 apresenta um diagrama esquemático de um nó sensor para uso do sistema de monitoramento, em conformidade com uma realização da presente invenção, a Figura 3 apresenta um arranjo de braçadeiras do nó sensor para uso no sistema de monitoramento, em conformidade com uma realização da presente invenção, e a Figura 4 apresenta um arranjo de braçadeiras do nó sensor para uso no sistema de monitoramento em conformidade com uma realização da presente invenção.

[00014] Na Figura 1, é mostrada uma solução de monitoramento de estrutura submarina totalmente integrada 10, utilizando arquitetura Subsea Internet of Things. Neste caso, a estrutura submarina é um riser de aço em catenária 12 localizado em profundidades de água de até 2000m offshore e configurado em uma configuração lazy wave. Um sistema de monitoramento de riser totalmente integrado é integrado como parte do sistema de estrutura de riser 12, que se pendura na plataforma flutuante de produção, armazenamento e transferência (FPSO) 14 disposta na superfície do mar 16. O riser 12 se estende da FSPO 14, para se posicionar no leito do mar 18. Módulos de fíutuabilidade 22 são fornecidos sobre o riser 12, para dar-lhe suporte no mar 17, entre a FSPO 14 e o leito do mar 18. A FSPO 14 é ancorada ao leito do mar por linhas de ancoragem 20.

[00015] O sistema 10 compreende uma pluralidade de nós sensores 30, com agrupamentos de nós sensores 30A implantados sobre seções do riser 12, que são mais propensas a experimentarem stress aumentados de tensão ambiental. Nesta realização, agrupamentos dos nós sensores 30A são encontrados entre a ancoragem 24 e catenária

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5/14 superior 25, na sag bend 26 e na Touchdown Zone 27. Nós sensores individuais 30 também são implantados nas linhas de ancoragem 20, nas áreas de risers, onde colisão entre o riser 12 e a linha de ancoragem 20 pode ocorrer, permitindo, assim, que qualquer choque potencial das estruturas subaquáticas e o efeito potencial disto, sejam monitorados. [00016] Como é mostrado na Figura 2, cada nó sensor 30 compreende uma unidade de comunicação 32, que incorpora pelo menos um de rádio, comunicações em fio acústica e ótica e preferencialmente compreende um sistema híbrido, compreendendo um ou mais de transmissores para estes diferentes tipos de transmissão, que permite comunicação sem fio tow way. O nó sensor 30 ainda compreende um processador central 34 e uma unidade de sensor 36, que incorpora um ou mais sensores, tal como, mas não limitado a, sensores para medir a temperatura da água do mar, espessura ultrassônica (UT), acelerômetro, pressão e opcionalmente fluxo de processo usando fluxo ultrassônico (UF), corrente da água do mar e proteção catódica (CP). Uma fonte de energia, neste caso, a unidade de batería 38, está também incluída no nó sensor 30 e uma unidade de memória (não mostrada) pode, opcionalmente, ser incluída, se o nó for programado para obter leituras, que não sejam transmitidas adiante em cada ocasião em que uma leitura é feita. O sistema 10 ainda compreende um sistema de processador 15 localizado na FSPO 14. O sistema de processador topside 15 incluirá uma unidade de comunicações operável para receber dados de e transmitir dados para os nós sensores 30, permitindo controle bidirecional de parâmetros críticos e limiares de alarme.

[00017] Os nós controladores 30B são fornecidos dentro dos grupos de nós 30A, coletarão informação de uma rede de nós sensores locais, usando técnicas de comunicação por rádio e retransmitir entre diferentes regiões do riser 24, 25, 26, 27, usando comunicações acústicas. Outros nós 30 podem ser operáveis como nós de retransmissão, para transmitir dados ao longo do riser 12 para o nó

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6/14 controlador 30B.

[00018] Enquanto cada nó 30 é fornecido com uma unidade de comunicações 32 operável para transmitir e receber dados sem fio usando sinais óticos e/ou acústicos e/ou eletromagnéticos, além disso, dentro de cada agrupamento de nó sensor 30A, os nós sensores 30 podem ser conectados por cabo. Entretanto, pelo menos um dos nós sensores no grupo de nó sensor 30A, nesta realização, o nó sensor 30B, é o nó de controle e é operativamente para agrupar através de cabo ou sem fio dados recebidos dos outros nós 30. O nó sensor 30B, então, transmite de forma sem fio, os dados detectados e processados para o processador topside 15. O processador topside 15 pode, então, usar dos dados recebidos para análise adicional, acionamento de sinais de controle ou comando, se requerido, e, se necessário, para processamento adicional.

[00019] Cada processador central 34 do nó sensor 30 é formado, tal que o sistema 10 é capaz de incorporar o uso de algoritmos de processamento de dados para converter dados não processados do sensor em informação crítica. Por exemplo, nesta realização, cada nó sensor 30 pode ser um controlador inteligente de comunicação híbrida, com unidade de comunicação 32 compreendendo um módulo de comunicações Wi-Fi e acústicas, as unidades de sensor 36 incluindo um sensor de proteção de catodo, um sensor ambiental externo medindo velocidade de corrente local, acelerômetros, sensores de inclinação, um ou mais sensores de fluxo ultrassônicos, sensores de temperatura de processo e um sensor de espessura ultrassônico. O nó sensor 30 pode ser incorporado como parte de uma braçadeira inteligente. Será apreciado, que sensores de tensão podem também ser incorporados na unidade de sensor 36. A construção com braçadeiras inteligentes do nó sensor 30 pode ser de valor particular na minimização do custo de desenvolvimento dos nós sensores 30 para formar o sistema 10, particularmente quando eles devem ser adaptados a uma estrutura 12.

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7/14 [00020] Os nós sensores 30 nos grupos de nó sensor 30A estarão espaçados, por exemplo, em aproximadamente 30m de distância.

[00021] A rede dos nós sensores 30 é escolhida para fornecer dados proeminentes para a estrutura sendo monitorada. Por exemplo, as unidades de sensor 30 podem ser fornecidas com acelerômetros e/ou inclinômetros obterão dados, que podem determinar a forma do riser 12 durante tempestades significativas, bem como durante a operação normal. Os sensores de temperatura podem monitorar a temperatura do processo e da água; sensores de pressão monitorarão a profundidade e movimento vertical do riser. Sensores de UT poderão monitorar corrosão a longo prazo e sensores de fluxo opcionais monitorarão correntes de água.

[00022] Usando uma combinação apropriada de sensores dentro das unidades de sensor 36, o sistema de monitoramento 10 será operável para fornecer informação regular sobre critérios tais como, por exemplo, fatiga VIV, garantia de fluxo e corrosão. Leituras de parâmetro críticas relacionadas a estes critérios, conforme determinado a partir das medições do sensor e subsequentemente dados processados são transmitidos para um controlador topside 15. Uma máquina de inteligência artificial (IA) está localizada na FSPO, que pode ser uma Estação de Controle de Riser e esta pode ser, por exemplo, um laptop localizado na FPSO 14, que utilize um sistema operacional tal como Xprop ou algoritmos similares para analisar informação crítica dos nós 30, para desenvolver e otimizar um ou mais modelos de sistema, ajustar taxas de amostragem de sensor e ajustar algoritmos de processamento de dados em cada nó sensor inteligente 30, para melhorar o desempenho, eficiência e confiabilidade.

[00023] O sistema 10 fornecerá informação sobre fatiga, ao ter sensores tais como acelerômetros e inclinômetros, para medir fatiga instantânea e cumulativa em cada região monitorada do riser. A tensão dentro do riser será inferida a partir dos dados detectados e dano por fatiga em cada ponto de medição calculado. O sistema obterá

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8/14 informação em VIV através dos nós sensores 30 através da medição de corrente externa. Estes dados detectados fornecerão uma indicação da probabilidade de VIV e os dados podem ser usados como entrada para modelos de VIV no processador 15, para estimativa de dano por fatiga por VIV.

[00024] O sistema 10 fornecerá informação sobre garantia de fluxo por meio de sensores de temperatura em unidades de sensor 36, determinando o gradiente de temperatura do processo e estes dados detectados serão, então, processados pelo processador central 34, para fornecer uma saída, que permita que possível acúmulo de cera/hidrato seja determinado.

[00025] O sistema 10 pode fornecer informação útil para permitir que a corrosão seja monitorada e gerenciada, determinando a espessura da parede do riser em cada nó 30, para obter uma saída precisa, indicando as taxas de corrosão em cada região monitorada do riser 12.

[00026] Gerenciamento de bateria é chave para a extensão do custo de tempo de vida do sistema sem fio remoto e uso de uma abordagem dupla usando tecnologia de gerenciamento de bateria garantirá que dados relevantes sejam coletados durante evento significativo, tal como, nesta realização, um evento de tempestade, bem como dados de registro em uma base regular, de modo que o status em andamento pode ser determinado. A unidade topside 15 será, por exemplo, fornecida com um sistema integrado com boletim meteorológico. Previsões diárias serão analisadas pela unidade de processador topside 15, para determinar a probabilidade de um evento de tempestade significativo nas 24 horas seguintes. Se uma tempestade significativa for prevista, o momento desta será comunicado aos nós sensores 30 através, por exemplo, de um enlace de comunicação acústica diária de curta duração. Será apreciado que, embora um enlace acústico seja sugerido, um enlace de comunicação eletromagnético ou ótico poderia ser usado. Essa sincronização diária permitirá a sincronização do relógio entre a unidade do processador 15 e os nós 30, bem como a determinação dos

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9/14 períodos durante as 24 horas seguintes, em que os nós sensores 30 devem estar em ciclo de trabalho ativo.

[00027] Um sistema de gerenciamento de batería secundário pode também ser colocado no lugar, através do qual cada nó 30 escutará eventos significativos em intervalos pré-definidos em sequência, que permitirá que eventos meteorológicos não previstos sejam capturados. Caso um evento significativo seja detectado durante este período de escuta, um sinal de despertar será enviado aos outros nós 30 para coleta de dados.

[00028] A vida da batería para cada nó 30 é adicionalmente estendida através de processamento de dados local no processador central 34. Os dados do sensor de cada unidade de sensor 36 serão processador localmente pelo processador central 34 e informação crítica transmitida por meio da unidade de comunicação 32 para os nós adjacentes 30 para processamento da fadiga cumulativa. A informação de fatiga do riser pode, por exemplo, então, ser retransmitida de forma acústica para os nós controladores 30B localizados, neste exemplo, abaixo da Splash Zone. Estes nós retransmitirão informação de fatiga através da interface mar-ar para a FPSO usando transmissão de rádio. Será também apreciado, que dados não processados podem ser recuperados dos nós 30 por um ROV.

[00029] Em uso, o sistema 30 será configurado para reportar dano por fatiga regularmente, por exemplo, nesta realização, semanalmente, com dano por fatiga cumulativo registrado em uma memória (não mostrada) abrigada no processador central antes de ser transmitida para a unidade de processamento topside 15, onde é recebida e reportada para os operadores por meio de uma interface de usuário. Ademais, a espessura da parede em cada um dos nós será medida e reportada, por exemplo, mensalmente, fornecendo dados detalhados sobre a taxa de corrosão interna em cada uma das seções do riser sendo monitoradas, permitindo que a saída da unidade de processamento seja entrada nos sistemas de gerenciamento da integridade dos recursos. As

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10/14 temperaturas mínima e máxima do riser também serão reportadas diariamente, permitindo que a saída da unidade de processador 15 seja fornecida aos times de garantia de fluxo, para minimizar ou prevenir qualquer acúmulo de cera ou a formação de tampões de hidrato.

[00030] Em uma realização, o modelo de IA localizado na unidade de processador topside 15 será usado para determinar as configurações ótimas para otimizar, por exemplo, taxa de transferência e/ou vida do riser e/ou custo por barril.

[00031] Em uma realização do sistema 10, modelos de IA serão implementados dentro dos sensores remotos distribuídos através da estrutura, a fim de melhorar o gerenciamento de energia do sistema global.

[00032] Na implementação do sistema de riser inteligente, será possível otimizar os fluxos de processo, para corresponder às condições meteorológicas, por exemplo, empurrando fluxo máximo durante tempestades pesadas provavelmente terá um impacto desproporcionalmente adverso sobre a fatiga e, portanto, o sistema 10 fornecerá dados ao sistema de controle 15, para indicar que uma taxa de fluxo mais baixa é aconselhável naquele momento em particular e o sistema de controle 15 pode, então, enviar dados de comando para os mecanismos de operação do riser, para reduzir o fluxo. Também será possível usar dados de saída para otimizar o fluxo dentro do riser, para corresponder aos padrões de corrente de água e otimizar o fluxo dentro do riser, para estender a vida útil do riser 12 e fornecer uma estimativa precisa de dado fim da vida determinado por fatiga e/ou corrosão. Será também possível otimizar o sistema de produção contra condições meteorológicas históricas e previstas.

[00033] Por exemplo, fluidização agregativa pode tipicamente ser identificada como um número de pulsos discretos de aproximadamente 10 segundos de duração no fluxo com eventos de fluidização agregativa tipicamente durando até 3 horas. Ao monitorar o grupo de nó sensor 30A na sag bend 26 do riser 12, é possível identificar quando a

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11/14 fluidização agregativa está ocorrendo, identificando, assim, brechas em potencial do raio mínimo de curvatura (MBR) do riser, que podería impactar sua integridade.

[00034] O sistema de monitoramento de riser 10 é configurado para permitir a avaliação do MBR do riser no sag bend 26 durante a operação normal e durante a fluidização agregativa, através da medição e registro da inclinação do riser. Esses dados serão processados localmente no processador central 34 e usados para calcular o raio de curvatura da catenária 12 entre os sensores 30. Um sinal de alarme será produzido pelo nó 30B para o processador topside 15 no caso de uma brecha de limiares de MBR pré-definidos. A unidade de controle do processador topside 15 aceitará dados de fluxo do riser dos nós 30B. O início da fluidização agregativa é identificado por uma etapa de redução no fluxo. Isso irá acionar a transmissão de um sinal de controle da unidade do processador 15 para os nós sensores 30, para despertar de um modo de espera e começar o monitoramento. Uma vez que o fluxo normal foi retomado, os nós 30 serão colocados no modo de espera, com instrução apenas para despertar e medir os dados desejados no intervalo anteriormente predeterminado. Durante a ocorrência de fluidização agregativa, os dados recebidos pelo processador 15 dos nós monitores 30A na curvatura 26 são capazes de serem usados para ativar os sinais de controle, que modificam a taxa de produção, para minimizar os danos potenciais causados pela fluidização agregativa.

[00035] Na Figura 3, é mostrado um nó sensor 30 integrado em uma braçadeira 50, para formar um nó de braçadeira inteligente 130, que poderia operar como um nó sensor no sistema da Figura 1, estes nós sensores de braçadeira inteligentes 130, que permitem o desenvolvimento e subsequente automonitoramento in situ por um ROV de classe leve. Antes da adaptação por um mergulhador ou um ROV, é importante que os risers e linhas de ancoragem sejam livres de biocontaminação e preparados de forma adequada para prender as braçadeiras. A estrutura do nó de braçadeira 130 é tal, que ela é de

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12/14 construção leve, permitindo uma rápida mudança do nó com braçadeira 130, se necessário.

[00036] Braçadeiras de riser inteligentes 130 podem ser usadas tanto para novos riser, quanto ajustadas para risers antigos e utilizarão, conforme descrito com referência à Figura 1, uma combinação de monitoramento por sensor, ciência de análise de dados local, implementação de IA (inteligência artificial) e técnicas de comunicação sem fio híbridas, a fim de otimizar a operação do sistema de riser inteligente. Nesta realização, a braçadeira 50 incorpora o nó sensor 30, que inclui um monitor de vibração 56 preso ao corpo da braçadeira através de uma braçadeira de vibração rígida 58, sensores de fluxo ultrassônicos 52, um sensor de temperatura 54. A braçadeira inteligente 130 é, neste caso, fornecida com conexões a cabo 60. O processador central (não mostrado) processa os dados detectados localmente, para corrigir modelos preditivos corretos, relacionados com critérios, tais como fatiga, corrosão ou fluxo. A disposição dos sensores 52, 54 e 56 é tal que eles são apropriados para serem colocados e tirados, enquanto o nó de braçadeira 130 permanece no local.

[00037] Na Figura 4, uma realização adicional de um nó de braçadeira inteligente 230 é mostrada, em que a unidade de comunicação 32 do nó 30 inclui uma unidade de transmissão eletromagnética montada externamente 62 e antena associada 63. Nesta realização, cada nó 230 formaria parte de uma solução de monitoramento de riser totalmente integrada (não mostrada) utilizando arquitetura Subsea Internet of Things será integrada como parte do sistema do riser. Os nós 230 terão unidades de comunicação sem fio híbridas, que incorporam rádio por meio da unidade de transmissão 62 e antena 63, comunicações acústica e ótica (não mostradas), bem como um processador central (não mostrado). Além disso, a unidade de sensor incluirá sensores para monitorar temperatura da água do mar, um sensor de espessura ultrassônico, um acelerômetro, um sensor de pressão e opcionalmente, o sensor do fluxo de processo usando um

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13/14 sensor de fluxo ultrassônico, um sensor de corrente de água do mar e sensores de proteção catódica (CP). O processador central incorporará algoritmos de processamento de dados, para converter dados do sensor não processador em informação crítica. A rede de nós sem fio será, por exemplo, capaz de determinar a forma da catenária 12 durante tempestades significativas. Os sensores de temperatura monitorarão temperatura do processo e da água, o sensor de pressão irá monitorar a profundidade do riser e o movimento vertical, os sensores de UT monitorarão corrosão a longo prazo e sensores de fluxo opcionais monitorarão as correntes de água.

[00038] Em algumas realizações, será possível que o modelo de gerenciamento de fatiga seja fornecido no processador central de cada nó de monitoramento 30, em que o modelo de gerenciamento de fatiga seja capaz de ser personalizado para corresponder às características do riser específico ao qual está afixado. Ê também possível que uma interface de usuário personalizada seja gerada tanto nos nós de controle 30, quanto na unidade de processador 15. A incorporação do sistema sensor 10 em uma montagem de estrutura submarina pode permitir uma automação total alcançando uma estrutura de subsea internet of things itnegrada, alcançando, assim, uma redução substancial nos custos de operação e despesas, como resultado de vida útil aumentada das estruturas submarinas, exigência de inspeção e custos associados reduzidos e risco sistêmico reduzido.

[00039] A principal vantagem da invenção é que dados de fatiga em tempo real podem ser estabelecidos através do comprimento de uma estrutura submarina, sem a necessidade de técnicas de comunicação com fio serem usadas.

[00040] Uma vantagem adicional da invenção é que, como um sistema de monitoramento de riser inteligente, o sistema sensor monitora as variáveis relevantes, para coletar dados para serem usados para fornecer informação sobre configurações de processo ótimas.

[00041] Uma vantagem adicional da invenção é que um sistema de

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14/14 comunicação sem fio híbrido, incorporando dois ou mais de eletromagnético, acústico ou ótico, significa que os nós do sistema poderão continuar a se comunicação independentemente do estado do ambiente ao redor.

[00042] Será apreciado por aqueles versados na técnica, que várias modificações podem ser feitas à invenção aqui descrita, sem se distanciar do escopo da mesma. Por exemplo, será apreciado que, em cada realização do sistema sensor, o desempenho pode ser otimizado usando técnicas de controle de múltiplas variáveis. Além disso, o sistema não precisa ser restrito a plataformas FSPO, mas pode ser associado com qualquer estrutura submarina, incluindo, mas sem limitação, plataformas de petróleo, navios, cabos de comunicação ou outra infraestrutura submarina para a qual o monitoramento e controle submarino seriam vantajosos. Além disso, os nós de retransmissão podem ser intercalados entre nós sensores, para auxiliar na transmissão adiante dos dados de e para cada nó sensor.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de Monitoramento de Estrutura Submarina, compreendendo uma pluralidade de nós sensores distribuídos através da estrutura submarina, cada nó sem fio compreendendo uma unidade de sensor, uma unidade de processador e unidade de transmissão, caracterizado por que a unidade de sensor compreende pelo menos um sensor que é operável para medir pelo menos uma variável ambiental, os dados detectados são processados pela unidade de processador e são operáveis para serem transmitidos adiante para uma unidade de transmissão.
2. Sistema de Monitoramento de Estrutura Submarina, conforme reivindicado na Reivindicação 1, caracterizado por que os nós sem fio ainda compreendem uma unidade de memória operável para armazenar dados detectados e/ou dados detectados processados, antes da transmissão pela unidade de transmissão.
3. Sistema de Monitoramento de Estrutura Submarina, conforme reivindicado na Reivindicação 1 ou 2, caracterizado por que compreende ainda uma unidade de processamento topside operável para receber dados transmitidos pelos nós sensores.
4. Sistema de Monitoramento de Estrutura Submarina, conforme reivindicado em qualquer Reivindicação precedente, caracterizado por que a unidade de processamento topside é operável para transmitir dados de comando e de controle a um nó sensor.
5. Sistema de Monitoramento de Estrutura Submarina, conforme reivindicado em qualquer Reivindicação precedente, caracterizado por que cada nó sensor compreende pelo menos um sensor selecionado da lista de um sensor de temperatura para medição da temperatura da água do mar e sensor de espessura ultrassônico, um acelerômetro, um sensor de pressão, um sensor de fluxo ultrassônico, um sensor de corrente de água do mar e um sensor de proteção catódica.