NO20110389A1

NO20110389A1 - Tradlost undersjoisk kommunikasjonssystem med hoy kapasitet

Info

Publication number: NO20110389A1
Application number: NO20110389A
Authority: NO
Inventors: Daniel Sexton; John Erik Hershey; John Carbone; Lynn Ann Derose; John Anderson Ross; Todd Tolliver; Anno Michael Dell
Original assignee: Vetco Gray Inc
Priority date: 2008-08-18
Filing date: 2011-03-15
Publication date: 2011-03-15
Also published as: US8233801B2; AU2009283121A1; GB2476740A; WO2010021810A1; US20100040375A1; GB2476740B; MY154253A; BRPI0912915A2; GB201102451D0; GB2476740A8

Abstract

Det er beskrevet et undersjøisk overvåkingssystem som omfatter flere følerknutepunkter (106), et kommunikasjonsnett (110) operativt forbundet med følerknutepunktene og i det minste én sentral styring (108). Hvert av følerknutepunktene og den sentrale styring omfatter en akustisk sender/mottaker (106c; 108c) og en optisk sender/mottaker (106d; 108d).

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder overvåkingssystemer for undersjøiske overvåkingssystemer.

Det er vedføyd tegninger, på hvilke:

Figur 1 grafisk viser et utførelseseksempel på et egnet optisk intervall for undersjøisk kommunikasjon.

Figur 2 viser grafisk den samlede svekkelseskoeffisient for sjøvann.

Figur 3 viser grafisk et utførelseseksempel på kommunikasjonsveier som brukes i undersjøiske soner i et system for overvåking av undersjøisk utstyr. Figur 4a viser skjematisk et utførelseseksempel på et system for overvåking av undersjøisk utstyr. Figur 4b viser skjematisk et utførelseseksempel på kommunikasjonsnett for systemet vist i fig. 4a. Figur 5 viser skjematisk et utførelseseksempel på et føler-knutepunkt i systemet vist i fig. 4a. Figur 6 viser skjematisk et utførelseseksempel på en optisk sender/mottaker i føler-knutepunktet vist i fig. 5. Figur 7 viser skjematisk et utførelseseksempel på en optisk sender i den optiske sender/mottaker vist i fig. 6. Figur 8 viser skjematisk et utførelseseksempel på den optiske mottaker i den optiske sender/mottaker vist i fig. 6. Figur 9 viser skjematisk et utførelseseksempel på den optiske sender/mottaker i systemet vist i fig. 4a. Figur 10 viser skjematisk et utførelseseksempel på den sentrale styring i systemet vist i fig. 4a. Figur 11 er et flytskjema som viser en fremgangsmåte ved driften av et system for overvåking av undersjøisk utstyr.

Henholdsvis på tegningene og i den etterfølgende beskrivelse er like deler merket i hele spesifikasjonen og på tegningene med samme henvisningstall. Tegningene er ikke nødvendigvis i riktig skala. Visse trekk ved oppfinnelsen kan bli vist i overdrevet størrelse eller i en noe skjematisk form, mens noen detaljer ved konvensjonelle elementer ikke blir vist av hensyn til klarheten og kortfattethet. Foreliggende oppfinnelse er mottakelig for forskjellige former for utførelser. Spesifikke utførelser er beskrevet i detalj og vist på tegningene under den forståelse at foreliggende beskrivelse skal betraktes som eksemplifiserende av prinsipper ved oppfinnelsen og ikke er ment å begrense oppfinnelsen til det som her er vist og beskrevet. Det skal fullt ut erkjennes at de forskjellige lærdommer ved utførelsene drøftet nedenfor kan anvendes hver for seg eller i en hvilken som helst passende kombinasjon for å frembringe de ønskede resultater. De forskjellige egenskaper som er nevnt ovenfor, så vel som andre trekk og egenskaper beskrevet mer detaljert nedenfor, vil lett bli innlysende for fagfolk på området ved lesing av den etterfølgende detaljerte beskrivelse av utførelsesformer gitt med henvisning til de vedføyde tegninger.

Boring etter hydrokarbonforekomster på dypt vann, produksjon fra hydrokarbonforekomster på dypt vann og vedlikehold av undersjøiske anlegg relatert til boring etter og produksjon av hydrokarbonforekomster på dypt vann er blitt en viktig forretningsvirksomhet og en strategisk nødvendighet. Teknikken og vitenskapen omkring denne aktivitet er grundig.

Som et eksempel kan de vertikale, fysiske strukturer som typisk brukes ved hydrokarbonleting og -produksjon strekke seg over mange kilometer med hensyn til lengde og typisk må disse fysiske strukturer manipuleres, forbindes med hverandre og overvåkes i sjøvann. Ved leting etter og produksjon av hydrokarboner er videre også typisk følere og annet anleggsutstyr satt ut på sjøbunnen og det er ønskelig, og ofte essensielt, at disse strukturers og utstyrs sunnhet eller tilstand overvåkes på passende måte i den hensikt raskt å diagnostisere begynnende forringelse eller fysiske integritetsproblemer. I tillegg er det ofte ikke ønskelig å sette ut følere på undersjøiske strukturer som er forbundet med en overflateenhet ved hjelp av en kabel som det typisk vil være behov for å sette ut ettersom den undersjøiske struktur bygges. I sådanne tilfeller vil en kabel med liten diameter sannsynligvis påføres skade, mens en kabel med større diameter vil forbruke mye verdifullt areal, mens dens spolevekt kan være prohibitiv. Således er det behov for en trådløs løsning på problemet ved transport av data innhentet på dypt vann, til overflaten for analyse og tiltak under undersjøisk leting etter og produksjon av hydrokarbonforekomster.

Blant de vanskeligheter som skal overvinnes med foreliggende utførelses-eksempler er den optiske overføringskarakteristikk ved sjøvann som kommunikasjonsmedium. Særlig er sjøvanns optiske overføringskarakteristikk slik at en lysstråles styrke avtar eksponentielt med den vandrede distanse. Denne senkning med hensyn til styrke skyldes to mekanismer: 1) sjøvannets absorpsjon av lys og 2) spredningen av lys i sjøvann. Som et resultat er den første grunnleggende vurdering med hensyn til optisk overføring av informasjon i sjøvann den optiske senders frekvens eller bølgelengde. Videre har sjøvann et vindu med forholdsvis lav absorpsjon ved meget lave frekvenser og et annet vindu med forholdsvis lav absorpsjon ved det optiske blå/grønne område, fra en bølgelengde på omtrent 400 nm til omtrent 500 nm, slik som vist i fig. 1.

En andre grunnleggende betraktning med hensyn til utbredelse av optiske signaler i sjøvann gjelder sjøvannets egenskaper. I forholdsvis klart sjøvann er raten av den eksponentielle senkning av intensiteten av en lysstråle mindre enn i grumset vann. Forskjellige typer sjøvanns optiske svekkelsesegenskaper klassifiseres vanligvis med det allment kjente Jerlov-tall. Jerlov-tallet for et bestemt driftsmiljø er nyttig med hensyn til å innstille sendeeffekten i forhold til en Jerlov-referansevanntype, slik som f.eks. en Jerlov Type I, som tilsvarer markert klart sjøvann. Den totale spektrale svekkelseskoeffisient for forskjellige Jerlov-vanntyper er illustrert i fig. 2. Bioluminescens, sollys og biologisk forstyrrelse nær overflaten kan forringe nøyaktigheten ved et optisk kommunikasjonssamband. På den annen side kan sjøvann på betraktelige dybder være fylt med "marin snø", også kjent som organisk detritus, som også kan spre blågrønt lys. Over tid kan også den marine snø eller nedfallet også akkumulere på komponenter nær sjøbunnen og fullstendig blokkere en optisk kilde eller optisk detektor. Biologiske forstyrrelser som skyldes marin groing er mindre alvorlig når gjenstander befinner seg godt under den dybde som gjennomtrenges av sollys.

Akustisk overføring i sjøvann lider også av en viss utbredelsesforringelse fra grumsethet, men fordrer mindre energi pr. databit enn optisk kommunikasjon, mens akustisk kommunikasjon lider av mye lengre forsinkelse enn optisk overføring.

Således kan begrensningene ved optisk og akustisk kommunikasjon i sjøvann og de generelle løsninger angitt med foreliggende utførelseseksempler oppsummeres som vist i fig. 3. Særlig i de eufotiske og den øvre del av de disfotiske undersjøiske vannsoner skulle akustisk kommunikasjon være den beste kommunikasjonsmodus, men i den lavere del av de disfotiske og afotiske undersjøiske soner bør optisk kommunikasjon gi den beste kommunikasjonsmodus. Legg imidlertid merke til at en kombinasjon av akustisk og optisk kommunikasjon også kan brukes innen hver av de undersjøiske vannsoner avhengig av de spesifikke driftbetingelser som finnes der. Som vist i fig. 3 strekker den eufotiske undersjøiske vannsone seg typisk fra vannoverflaten ned til en dybde på omtrent 200 m, mens den disfotiske undersjøiske vannsone typisk strekker seg mellom en dybde på omtrent 200-1000 m og den afotiske under-sjøiske vannsone typisk fra en dybde på omtrent 1000 m til sjøbunnen.

Foreliggende utførelseseksempler fremskaffer en hybrid kommunikasjons-teknologi som omfatter interopererbart utstyr i modi som er særlig nyttige med hensyn til undersjøisk leting etter og produksjon av hydrokarboner. Særlig frembringer foreliggende utførelseseksempler optisk og akustisk overføring av informasjon gjennom sjøvann. I et utførelseseksempel innbefatter kommunika-sjonen i henhold til foreliggende utførelseseksempler optiske og akustiske sender/mottakere, datakompresjon og optisk multipleksing som omfatter bølgelengdebånddelt multipleksing som gjør det mulig for en mengde optiske signaler å bli kommunisert samtidig i et undersjøisk driftsmiljø.

Idet det nå henvises til fig. 4-10 omfatter et utførelseseksempel på et system 100 for overvåking og styring av utstyr i et undersjøisk miljø 104 én eller flere føler-knutepunkter 106 som er operativt forbundet med hverandre og i det minste én sentral styring 108, ved hjelp av et undersjøisk kommunikasjonsnett 110.1 et utførelseseksempel er alle føler-knutepunktene 106 og den sentrale styring 108 plassert i det undersjøiske miljø 104.1 et utførelseseksempel omfatter det undersjøiske kommunikasjonsnett 110 i det minste enten et optisk kommunikasjonsnett eller akustisk kommunikasjonsnett. I et utførelseseksempel omfatter videre det undersjøiske kommunikasjonsnett 110 i det minste ett maske nett som er i stand til å sørge for optisk og akustisk kommunikasjon mellom og blant føler-knutepunktene 106 og de sentrale styringer 108.1 et utførelses-eksempel omfatter videre det undersjøiske kommunikasjonsnett 110 i det minste et maskenett som kan utnytte én eller flere konvensjonelle kommunikasjons-protokoller for maskenett.

Som det vil forstås av fagfolk på området tilfører masketeknologien robusthet til et system ved å frembringe vei-mangfold. Dette lar knutepunkter kommunisere med et hvilket som helst annet knutepunkt innenfor en rekkevidde som skaper en maske av muligheter eller vei-valg hvor data kan flyte. En hvilken som helst vei kan bli sperret eller en svikt kan forårsake at en enkelt vei ikke virker, men de gjenværende veier sørger for redundans og øker således påliteligheten ved levering av data ende til ende. Maske-knutepunktene virker både som forsterkere og rutere, og de kan både utvide systemets område så vel som rute data ved å finne den beste vei for levering av data fra en kilde til et sluk.

I et utførelseseksempel har det undersjøiske kommunikasjonsnett 110 veier 110a i horisontal retning og veier 110b i vertikal retning. I et utførelseseksempel sørger veiene 110b i vertikal retning for kommunikasjon mellom én eller flere føler-knutepunkter 106 og/eller sentrale styringer 108 og en kommunikasjonsvei 110c posisjonert ved eller nær overflaten av det undersjøiske miljø 104.1 et utførelses-eksempel er veiene 110b i vertikal retning i overveiende grad akustiske kommunikasjonsveier, mens veiene 110a i horisontal retning i overveiende grad er optiske kommunikasjonsveier.

I en utførelseseksempel er kommunikasjonsveiene 110c operativt forbundet med et nett 11 Od som muliggjør kommunikasjon mellom nettet 110 og andre kommunikasjonsnett, slik som f.eks. konvensjonelle satellitt-kommunikasjonsnett. På denne måte kan driften av systemet 100 fjernovervåkes og -styres.

I et utførelseseksempel omfatter hver av føler-knutepunktene 106 et hus 106a som rommer og understøtter en styring 106b som er operativt forbundet med en akustisk sender/mottaker 106c og en optiske sender/mottaker 106d som begge er plassert i og understøttes av huset.

I et utførelseseksempel er styringen 106b en konvensjonell programmerbar styring, slik som f.eks. en mikroprosessor med hukommelse.

I et utførelseseksempel er den akustiske sender/mottaker 106c en konvensjonell akustisk sender/mottaker.

I et utførelseseksempel omfatter den optiske sender/mottaker 106d en optisk sender 106da og en optisk mottaker 106db.

I et utførelseseksempel omfatter den optiske sender/mottaker 106da en lysdiode ("LED") 106daa som sender lys som mottas ved en ende av en optisk bølgeleder 106dab for så å formidles videre gjennom den optiske bølgeleder til et smalbåndet spektralfilter 106dac. Lyset som mottas av det smalbåndede spektralfilter 106dac blir så filtrert for i hovedsak å eliminere alt lys som har bølgelengde utenfor det smalbåndede spektralfilters passbånd. Som et resultat tillates bare lys som har bølgelengde hovedsakelig innen verdiområdet av bølgelengder innen passbåndet for det smalbåndede spektralfilter 106dac, å passere derigjennom. I et utførelseseksempel har det smalbåndede spektralfilter 106dac et passbånd på omtrent 20 nm. Det lys som tillates å passere gjennom det smalbåndede spektralfilter 106dac mottas så av en elektrooptisk lukker 106dad som regulerer lyspassasjen derigjennom inn i det undersjøiske miljø 104. På denne måte utgjør den elektrooptiske lukker 106dad en optisk styreventil som regulerer lyspassasjen ut av den optiske sender 106da inn i det undersjøiske miljø 104.1 et utførelses-eksempel er styringen 106dae operativt forbundet med én eller flere av lysdioden 106daa, det smalbåndede spektralfilter 106dac og den elektrooptiske lukker 106dad. I et utførelseseksempel kan styringen 106dae også modulere datasignalet før datasignalet sendes til driveren for lysdioden 106daa. På denne måte kan de optiske datasignaler som sendes av den optiske sender 106da bli innkodet.

I et utførelseseksempel kan den optiske sender 106da omfatte en mengde tilpassede sett av optiske bølgeledere 106dab, smalbåndede spektralfiltre 106dac og elektrooptiske lukkere 106dad som sørger for parallelle optiske veier for sending av optiske data ut av den optiske sender. I et utførelseseksempel kan da de optiske bølgeledere 106dab, de smalbåndede spektralfiltre 106dac og de elektrooptiske lukkere 106dad brukes til å dele opp det tilgjengelige optiske spekter i N spektralområder for derved å la den optiske kommunikasjonskanal gi N samtidige optiske datakanaler. På denne måte kan systemet 100 sørge for bølgelende-bånddelt multipleksing (WBDM - Wavelength Band Division Multiplexing).

I et utførelseseksempel er lysdioden 106daa en konvensjonell lysdiode, slik som f.eks. en synlig blå eller grønn lysdiode. I et utførelseseksempel er den optiske bølgeleder 106dab en konvensjonell optisk bølgeleder slik som f.eks. en optisk fiber. I et utførelseseksempel er det smalbåndede spektralfilter 106dac et konvensjonelt smalbåndet spektralfilter, slik som f.eks. et interferensfilter. I et utførelseseksempel er den elektrooptiske lukker 106dad en konvensjonell elektrooptisk lukker, slik som f.eks. en Kerr-celle, et Mach-Zehnder interferometer og/eller en elektro-absorpsjonsmodulator. I et utførelseseksempel er styringen 106dae en konvensjonell programmerbar styring, slik som f.eks. en mikroprosessor med hukommelse.

I et utførelseseksempel omfatter den optiske mottaker 106db et smalbåndet spektralfilter 106dba som mottar innfallende lys fra det undersjøiske miljø 104. Lyset som mottas av det smalbåndede spektralfilter 106dba filtreres så for hovedsakelig å eliminere alt lys som har bølgelengder utenfor det smalbåndede spektralfilters passbånd. Som et resultat tillates bare lys som har bølgelengde hovedsakelig innenfor området av bølgelengder i passbåndet for det smalbåndede spektralfilter 106dba å passere derigjennom. I et utførelseseksempel har det smalbåndede spektralfilter 106dba et passbånd på omtrent 20 nm. Lyset som tillates å passere gjennom det smalbåndede spektralfilter 106dba blir så mottatt ved enden av en optisk bølgeleder 106dbb for formidling derigjennom til en optisk detektor 106dbc. I et utførelseseksempel er en styring 106dbd operativt forbundet med det smalbåndede spektralfilter 106dba og/eller den optiske detektor 10dbc. I et utførelseseksempel kan styringen 106dbd også demodulere datasignaler mottatt ved hjelp av den optiske detektor 106dbc. På denne måte kan de optiske datasignaler mottatt ved hjelp av den optiske mottaker 106db dekodes.

I et utførelseseksempel kan den optiske mottaker 106db omfatte en mengde tilpassede sett av smalbåndede spektralfiltre 106dba, optiske bølgeledere 106dbb og optiske detektorer 106dbc som sørger for parallelle optiske veier for mottaking av optiske data i den optiske mottaker. I et utførelseseksempel kan de smalbåndede spektralfiltre 106dba, optiske bølgeledere 106dbb og optiske detektorer 106dbc så brukes for å dele opp det tilgjengelige optiske spekter i N spektralområder, for derved å la den optiske kommunikasjonskanal gi N samtidige optiske datakanaler. På denne måte kan systemet 100 gi WBDM.

I et utførelseseksempel er det smalbåndede spektralfilter 106dba et konvensjonelt smalbåndet spektralfilter, slik f.eks. et interferensfilter. I et utførelseseksempel er den optiske bølgeleder 106dbb en konvensjonell optisk bølgeleder, slik f.eks. en optisk fiber. I et utførelseseksempel er den optiske detektor 106dbc en konvensjonell optisk detektor, slik f.eks. en Si-detektor. I et utførelseseksempel er styringen 106dbd en konvensjonell programmerbar styring, slik som f.eks. en mikroprosessor med hukommelse.

I et utførelseseksempel er en skjerm 106e mot marin snø koblet til et topp-parti av huset 106a for føler-knutepunktet 106, for å hindre marin snø fra å svekke overføringen av lys inn i eller ut av den optiske sender/mottaker 106d. I en utførelse er videre en vibrator 106f koblet mellom huset 106a for føler-knutepunktet 106 og den marine snøskjerm 106e for på styrbar måte å vibrere den marine snøskjerm for i det minste å redusere akkumuleringen av marin snø på toppoverflaten av den marine snøskjerm. I et utførelseseksempel kan den marine snøskjerm 106e f.eks. ha en konisk formet struktur. I et utførelseseksempel kan vibratoren 106f være en konvensjonell vibratoranordning. I et utførelseseksempel kan annet utstyr brukes i tillegg til eller i stedet for vibratoren 106f for i det minste å redusere akkumuleringen av marin snø på toppoverflaten av den marine snø-skjerm 106e, slik som f.eks. en roterende propell og/eller en vannstråle-innretning som kan drives kontinuerlig eller intermitterende.

I et utførelseseksempel omfatter føler-knutepunktet 106 videre et anker 106g for å forankre huset 106a for føler-knutepunktet til en struktur 104a i det undersjøiske miljø 104.1 et utførelseseksempel kan ankeret 106g være en konvensjonell forankringsanordning. På denne måte kan føler-knutepunktet 106 festes på et kjent og stabilt sted i det undersjøiske miljø 104.

I et utførelseseksempel er én eller flere følere 106h og/eller aktuatorer 106i operativt forbundet med styringen 106b for føler-knutepunktet 106. På denne måte kan føler-knutepunktet 106 overvåke én eller flere driftsbetingelser for strukturen 104a i det undersjøiske miljø 104 og/eller regulere ett eller flere driftsaspekter ved strukturen i det undersjøiske miljø. I et utførelseseksempel er følerne 106h og aktuatorene 106i konvensjonelle avfølende og aktiverende anordninger, mens strukturen 104a f.eks. kan omfatte ethvert aspekt av et lete- og produksjonssystem som brukes for å lete etter og/eller produsere hydrokarboner i det undersjøiske miljø 104.

I et utførelseseksempel kan styringen 106b behandle datasignaler mottatt fra føleren 106h ved f.eks. å skalere datasignalene, filtrere datasignalene, ta stikkprøver av (sample) datasignalene, komprimere datasignalene og/eller innkode datasignalene. I et utførelseseksempel kan styringen 106b også behandle datasignaler mottatt fra andre føler-knutepunkter 106 og/eller den sentrale styring 108.

I et utførelseseksempel kan hvert føler-knutepunkt 106 omfatte en mengde på én eller flere styringer 106b, akustiske sender/mottakere 106c, optiske sender/mottakere 106d, følere 106h og aktuatorer 106i. I et utførelseseksempel kan én eller flere av føler-knutepunktene 106 omfatte en mengde optiske sender/mottakere 106d. På denne måte kan føler-knutepunktet 106 sende og motta optiske datasignaler til og fra en mengde andre føler-knutepunkter og/eller sentrale styringer 108 i et optisk maskenett.

I et utførelseseksempel kan driften av de optiske sender/mottakere 106d i føler-knutepunktene 106 f.eks. være: 1) kontinuerlig, 2) periodisk med en arbeids-syklus mindre enn én, 3) initiert av en eksepsjonell hendelse - f.eks. påvisning av et problem, eller 4) initiert av et eksternt styringssignal, slik som f.eks. en unik frekvensspekterbølgeform, slik som en ultralydpuls, eller annet vibrasjonssignal.

I et utførelseseksempel har hver av de sentrale styringer 108 et hus 108a som rommer og understøtter en styring 108b som er operativt forbundet med en akustisk sender/mottaker 108c og en optisk sender/mottaker 108d som begge rommes i og understøttes av huset.

I et utførelseseksempel er styringen 108b en konvensjonell programmerbar styring, slik som f.eks. en mikroprosessor med en hukommelse.

I et utførelseseksempel er den akustiske sender/mottaker 108c en konvensjonell akustisk sender/mottaker.

I et utførelseseksempel er den optiske sender/mottaker 108d hovedsakelig identisk med den optiske sender/mottaker 106d med hensyn til konstruksjon og drift. I et utførelseseksempel kan én eller flere av de sentrale styringer 108 omfatte en mengde optiske sender/mottakere 108d. På denne måte kan den sentrale styring 108 sende og motta optiske datasignaler til og fra en mengde føler-knutepunkter 106 og/eller andre sentrale styringer i et optisk maskenett.

I et utførelseseksempel kan den sentrale styring 108 omfatte et anker 108e for forankring av huset 108a forden sentrale styring til en struktur 104a i det undersjøiske miljø 104.1 et utførelseseksempel kan ankeret 108e være en konvensjonell forankringsanordning. På denne måte kan den sentrale styring 108 festes på et kjent og stabilt sted i det undersjøiske miljø 104.

I et utførelseseksempel kan porten 110c nær overflaten omfatte én eller flere akustiske og/eller en optisk sender/mottaker som med hensyn til konstruksjon og drift er hovedsakelig identisk med henholdsvis de akustiske og optiske sender/mottakere 106c og 106d i føler-knutepunktene 106.

I en utførelse kan porten 110c nær overflaten omfatte én eller flere optiske sender/mottakere som med hensyn til konstruksjon og drift er hovedsakelig identisk med de optiske sender/mottakere 106d i føler-knutepunktene, med en modifi-sert, større optisk blenderåpning for mottaking av svake optiske signaler fra optiske sender/mottakere posisjonert ved store dybder i det undersjøiske miljø 104.

I et utførelseseksempel kan overføringen av optiske datasignaler i systemet 100 som bruker optiske sender/mottakere 106d og 108d, gjøres mer robust ved å benytte feilkorreksjonsteknikker, slik f.eks. fremover-feilkorreksjonskoding og redundant flerbåndsoverføring med redundante overføringer forskjøvet i tid i forhold til hverandre for å motvirke mulige avbruddskorrelasjoner i den optiske kommunikasjonskanal.

Idet det nå henvises til fig. 11 implementerer i et utførelseseksempel én eller flere optiske sender/mottakere 106d og/eller 108d i systemet 100, en fremgangsmåte 1100 ved driften, hvor systemet i 1102 avgjør om effektnivået for den optiske overføring av data fra sender/mottakeren vil bli innstilt manuelt av en operatør av systemet eller bestemmes ved å bruke en oppslagstabell.

Dersom effektnivået for den optiske overføring av data fra sender/mot-takeren vil bli innstilt manuelt av en operatør av systemet tillater så systemet 100 i 1104 operatøren av systemet å innføre det ønskede optiske overføringseffektnivå og den tilhørende optiske sender/mottaker blir så drevet ved å bruke det optiske sendeeffektnivå i 1106.

Dersom effektnivået for den optiske overføring av data fra sender/mot-takeren alternativt vil bli bestemt ved å bruke en oppslagstabell fastlegger så systemet, i 1108, det Jerlov-tall som tilsvarer det undersjøiske miljø 104 hvor den optiske kommunikasjonsvei som innbefatter den optiske sender/mottaker vil arbeide. Systemet 100 vil så, i 1110, bestemme datafeilraten for den optiske kommunikasjonsvei som innbefatter den optiske sender/mottaker som vil arbeide. Systemet 100 vil så, i 1112, slå opp det tilsvarende optiske sende-effektnivå i en oppslagstabell lagret i en hukommelse, som vil tillate tilfredsstillende drift i det undersjøiske miljø 104 for det gitte Jerlov-tall og akseptabel datafeilrate tilsvarende den kommunikasjonsvei som innbefatter den optiske sender/mottaker. Den tilhørende optiske sender/mottaker blir så drevet, i 1106, ved å bruke det optiske sende-effektnivå fra oppslagstabellen.

I et utførelseseksempel kan fremgangsmåten 1100 implementeres ved hjelp av den tilhørende optiske sender/mottaker 106d og/eller 108d, styringene 106b og/eller 108b og/eller med en fjernstyring operativt forbundet med nettet 110 via nettet 11 Od.

Under driften av systemet 100 drives i et utførelseseksempel den optiske kommunikasjonsvei i nettet 110 ved å bruke WBDM, dvs. ved å dele den tilgjengelige båndbredde for de optiske kommunikasjonsveier i N forskjellige spektralområder for derved å romme N forskjellige samtidige optiske data-strømmer innenfor de optiske kommunikasjonsveier.

I et utførelseseksempel sørges det for WBDM i de optiske kommunikasjonsveier i nettet 110 for systemet 100 ved å bruke N optiske bølgeledere 106dab og 106dbb i hver av de optiske sender/mottakere 106d, slik at hver optiske bølgeleder fanger omtrent en lik mengde av den optiske effekt som sendes derigjennom. Hver av de N optiske bølgeledere 106dab og 106dbb er da operativt forbundet med respektive tilhørende smalbåndede spektralfiltre 106dac og 106dba for derved å frembringe N smalbåndede spektralfiltre 106dac og 106dba i de optiske sender/mottakere 106d.

Det skal forstås at variasjoner kan gjøres i det som er nevnt ovenfor uten å forlate oppfinnelsens omfang. Skjønt spesifikke utførelser er blitt vist og beskrevet kan modifikasjoner gjøres av fagfolk på området uten å forlate denne oppfinnelsens idé og lærdommer. Utførelsene er beskrevet bare som eksempler og er ikke begrensende. Mange variasjoner og modifikasjoner er mulig og ligger innenfor oppfinnelsens omfang. Følgelig er beskyttelsesomfanget ikke begrenset til de beskrevne utførelser, men bare begrenset av de patentkrav som følger heretter, hvis omfang skal innbefatte alle ekvivalenter av det som kreves i kravene.

Claims

1. System for overvåking av en eller flere driftsbetingelser i et undersjøisk miljø, og som omfatter: - en eller flere føler-knutepunkter plassert i det undersjøiske miljø, idet hvert føler-knutepunkt omfatter: • en akustisk sender/mottaker for sending og mottaking av akustiske signaler i det undersjøiske miljø, • en optisk sender/mottaker for sending og mottaking av optiske signaler i det undersjøiske miljø, • en føler for avføling av driftsbetingelser i det undersjøiske miljø, og • en styring operativt forbundet med den akustiske sender/mottaker, den optiske sender/mottaker og føleren, og - et kommunikasjonsnett operativt forbundet med føler-knutepunktene, og - i det minste en sentral styring plassert i det undersjøiske miljø og operativt forbundet med kommunikasjonsnettet, idet hver sentrale styring omfatter: • en akustisk sender/mottaker for sending og mottaking av akustiske signaler i det undersjøiske miljø, • en optisk sender/mottaker for sending og mottaking av optiske signaler i det undersjøiske miljøet, og • en styring operativt forbundet med den akustiske sender/mottaker og den optiske sender/mottaker.

2. System som angitt i krav 1, og hvor kommunikasjonsnettet omfatter et maskenett.

3. System som angitt i krav 1, og hvor kommunikasjonsnettet omfatter: - en eller flere hovedsakelig vertikale kommunikasjonsveier, og - en eller flere hovedsakelig horisontale kommunikasjonsveier, idet de vertikale kommunikasjonsveier i overveiende grad omfatter akustiske kommunikasjonskanaler, mens de horisontale kommunikasjonsveier i overveiende grad omfatter optiske kommunikasjonskanaler.

4. System som angitt i krav 1, og hvor kommunikasjonsnettet omfatter en kommunikasjonsport nær overflaten, plassert nær en overflate av det undersjøiske miljø og operativt forbundet med en eller flere vertikale kommunikasjonsveier.

5. System som angitt i krav 1, og hvor en eller flere av føler-knutepunktene omfatter en aktuator for å aktivere elementer i det undersjøiske miljø operativt forbundet med styringen.

6. System som angitt i krav 1, og hvor en eller flere av de optiske sender/mottakere i en eller flere av føler-knutepunktene omfatter: - en eller flere optiske sendere som omfatter: • en eller flere lyskilder, • en eller flere optiske bølgeledere operativt forbundet med hver av lyskildene, • en eller flere smalbåndede spektralfiltre operativt forbundet med hver av de optiske bølgeledere, og - en eller flere optiske lukkere operativt forbundet med hvert av de smalbåndede spektralfiltre, og - en eller flere optiske mottakere som omfatter: • en eller flere smalbåndede spektralfiltre, • en eller flere optiske bølgeledere operativt forbundet med hvert av de smalbåndede spektralfiltre, og • en eller flere optiske detektorer operativt forbundet med hver av de optiske bølgeledere.

7. System som angitt i krav 6, og hvor en eller flere av de optiske sender/mottakere omfatter en feilkorreksjonskodeanordning.

8. System som angitt i krav 6, og hvor en eller flere av de optiske sender/mottakere omfatter en flerbåndssender.

9. System som angitt i krav 6, og hvor en eller flere av de optiske lukkere omfatter en Kerr-celle.

10. System som angitt i krav 6, og hvor en eller flere av de optiske lukkere omfatter et Mach-Zehnder interferometer.

11. System som angitt i krav 6, og hvor en eller flere av de optiske lukkere omfatter en elektro-absorpsjonsmodulator.

12. System som angitt i krav 1, og hvor et eller flere av føler-knutepunktene omfatter en mengde optiske sender/mottakere.

13. System som angitt i krav 1, og hvor et eller flere av føler-knutepunktene omfatter: - et hus for å understøtte den optiske sender/mottaker, og - en skjerm mot marin snø forbundet med huset for å skjerme den optiske sender/mottaker fra marin snø.

14. System som angitt i krav 13, og hvor et eller flere av føler-knutepunktene omfatter en vibrator forbundet med huset og den marine snøskjerm for å vibrere den marine snøskjerm.

15. System som angitt i krav 14, og som videre omfatter en propellanordning for å fjerne snø fra den marine snøskjerm.

16. System som angitt i krav 14, og som videre omfatter en vannstråle-innretning for å fjerne snø fra den marine snøskjerm.

17. System som angitt i krav 1, og hvor en eller flere av de sentrale styringer omfatter en mengde optiske sender/mottakere.

18. Fremgangsmåte ved drift av et system for overvåking av en eller flere driftsbetingelser i et undersjøisk miljø, og som omfatter at: - en eller flere føler-knutepunkter plasseres i det undersjøiske miljø, - en eller flere sentrale styringer plasseres i det undersjøiske miljø, og - optiske signaler sendes mellom føler-knutepunktene og de sentrale styringer.

19. Fremgangsmåte som angitt i krav 18, og som videre omfatter at akustiske signaler sendes mellom føler-knutepunktene og de sentrale styringer.

20. Fremgangsmåte som angitt i krav 18, og som videre omfatter at de sendte optiske signaler blir bølgelendebånddelt multiplekset.

21. Fremgangsmåte som angitt i krav 18, og som videre omfatter at et eller flere av føler-knutepunktene avskjermes mot marin snø i det undersjøiske miljø.

22. Fremgangsmåte som angitt i krav 18, og som videre omfatter at de sendte optiske signalers effektnivå reguleres som funksjon av en eller flere driftsbetingelser i det undersjøiske miljø.

23. Følerknutepunkt-anordning for overvåking av en eller flere driftsbetingelser i et undersjøisk miljø, og som omfatter: - en akustisk sender/mottaker for sending og mottaking av akustiske signaler i det undersjøiske miljø, - en optisk sender/mottaker for sending og mottaking av optiske signaler i det undersjøiske miljø, - en føler for avføling av driftsbetingelser i det undersjøiske miljø, og - en styring operativt forbundet med den akustiske sender/mottaker, den optiske sender/mottaker og føleren.

24. Anordning som angitt i krav 23, og hvor føler-knutepunktet omfatter en aktuator for å aktivere elementer i det undersjøiske miljø, som er operativt forbundet med styringen.

25. Anordning som angitt i krav 23, og hvor en eller flere av de optiske sender/mottakere i føler-knutepunktet omfatter: - en eller flere optiske sendere som omfatter: • en eller flere lyskilder, • en eller flere optiske bølgeledere operativt forbundet med hver av lyskildene, • en eller flere smalbåndede spektralfiltre operativt forbundet med hver av de optiske bølgeledere, og - en eller flere optiske lukkere operativt forbundet med hvert av de smalbåndede spektralfiltre, og - en eller flere optiske mottakere som omfatter: • en eller flere smalbåndede spektralfiltre, • en eller flere optiske bølgeledere operativt forbundet med hvert av de smalbåndede spektralfiltre, og • en eller flere optiske detektorer operativt forbundet med hver av de optiske bølgeledere.

26. Anordning som angitt i krav 25, og hvor en eller flere av de optiske sender/mottakere omfatter en feilkorreksjonskodeanordning.

27. Anordning som angitt i krav 25, og hvor en eller flere av de optiske sender/mottakere omfatter en flerbåndssender.

28. Anordning som angitt i krav 25, og hvor en eller flere av de optiske lukkere omfatter en Kerr-celle.

29. Anordning som angitt i krav 25, og hvor en eller flere av de optiske lukkere omfatter et Mach-Zehnder interferometer.

30. Anordning som angitt i krav 25, og hvor en eller flere av de optiske lukkere omfatter en elektro-absorpsjonsmodulator.

31. Anordning som angitt i krav 23, og hvor et eller flere av føler-knutepunktene omfatter en mengde optiske sender/mottakere.

32. Anordning som angitt i krav 23, og hvor et eller flere av føler-knutepunktene omfatter: - et hus for å understøtte den optiske sender/mottaker, og - en skjerm mot marin snø forbundet med huset for å skjerme den optiske sender/mottaker fra marin snø.

33. Anordning som angitt i krav 32, og hvor føler-knutepunktet omfatter en vibrator forbundet med huset og den marine snøskjerm for å vibrere den marine snøskjerm.

34. Anordning som angitt i krav 33, og hvor føler-knutepunktet videre omfatter en propellanordning for å fjerne snø fra den marine snøskjerm.

35. Anordning som angitt i krav 33, og hvor føler-knutepunktet videre omfatter en vannstråle-innretning for å fjerne snø fra den marine snøskjerm.

36. Fremgangsmåte ved drift av et system for overvåking av en eller flere driftsbetingelser i et undersjøisk miljø, og som omfatter at: - en eller flere føler-knutepunkter plasseres i det undersjøiske miljø, - en eller flere sentrale styringer plasseres i det undersjøiske miljø, og - optiske signaler sendes mellom føler-knutepunktene og de sentrale styringer ved å benytte et maskenett.

37. System for overvåking av en eller flere driftbetingelser i et undersjøisk miljø, og som omfatter: - et eller flere føler-knutepunkter plassert i det undersjøiske miljø, - i det minste én sentral styring plassert i det undersjøiske, og - et maskenett operativt forbundet med føler-knutepunktene og den sentrale styring.