NO324549B1 - Undervannskontrollsystem - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen vedrører et kontrollsystem for en undervannsinstallasjon basert på CAN-bussteknologi. En enkelt kabel danner en stamme for transmisjon av signaler og/eller effekt fra en sentral kontrollenhet til et antall innretninger eller sensorer på installasjonen. Terminaler er tilfestet kabelen ved intervaller, hvilket tillater innretninger å bli plugget inn mens systemet er i drift. En terminering kan også innbefatte repeatere eller forsterkere for å transmitter signaler over lengre distanser.

Description

UNDERVANNSKONTROLLSYSTEM

TEKNISK OMRÅDE

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører området for undervannskontrollsystemer.

Mer spesielt vedrører oppfinnelsen et kontrollsystem for å kontrollere et flertall av innretninger i en undervannsinstallasjon, idet innretningene er forbundet til minst en felles buss.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

En standard undervannsinstallasjon omfatter en blanding av hydraulisk og elektrisk opererte innretninger. De hydrauliske innretningene er normalt aktuatorer for operasjon av ventiler på installasjonen. Aktuatorene kan være kontrollert av elektrisk opererte pilotventiler som i sin tur kontrollerer kontrollventiler, det hele inneholdt i en kontrollmodul anbrakt ved eller nær brønnen, idet kontrollventilene retter fluidforsyningen til hver aktuator, slik det kreves av driftsbehovet. Et slikt system kalles derfor et elektrohydraulisk system. I tillegg kan injeksjonsventiler for forsyning av kjemiske stoffer være nødvendig, og slike ventiler er vanligvis elektriske solenoidopererte ventiler. Andre innretninger er av elektrisk art, slik som sensorer for overvåkning av ulike parametere i systemet, for eksempel trykk og temperatur, strømningsrater, samt detektorer for sand og skjell. Disse kommuniserer vanligvis med kontrollsystemmodulen via en dedikert kabel, idet hver sensor er forbundet separat til kontrollmodulen for mottak og sending av signaler, og i noen tilfeller elektrisk effekt.

Standardkontrollmodulene som anvendes i dagens systemer er inneholdt i en beholder som er fylt med en inert gass slik som nitrogen, og som er trykksatt til 1 bar for å beskytte elektronikken i systemet. Den inneholder elektronikken for å motta signaler fra sensorinnretningene og for å sende signaler til en kontrollstasjon på et produksjonsfartøy (FPSO) eller en annen fjerntliggende lokasjon. Alle de elektriske pilotventilene er også inneholdt i kontrollmodulen. Forsyningsledningen for hydrauliske og kjemiske fluider er forbundet til kontrollmodulen med ledninger som forløper derfra til de hydrauliske aktuatorene og de kjemiske injeksjonspunktene, etter behov. Dette systemet er svært lite fleksibelt. For eksempel må det på forhånd bestemmes hvor mange kontrollventiler som er nødvendig. Dersom flere kontrollventiler blir nødvendig, må kontrollmodulen trekkes opp og byttes ut med en ny og større kontrollmodul. En slik handling krever at brønnen stenges ned, noe som fører til tapt produksjon. Vanligvis gjøres kontrollmodulen større enn nødvendig, for det tilfellet at systemet må utvides.

Det har blitt foreslått å anvende direkte elektrisk opererte ventiler, som bruker elektriske motorer, da dette vil være enklere og fjerne behovet for større og kostbare hydrauliske aktuatorer og bruken av pilotventiler, siden aktuatorene kan kontrolleres direkte. Et hel-elektrisk system vil fjerne behovet for hydrauliske rørsystemer som anvendes i dagens undervannsinstallasjoner, noe som vil medføre betraktelige besparelser, ikke bare fordi rørene må monteres forsiktig, men også fordi de i utstrakt grad må testes for lekkasjer og spyles rene. En annen fordel ved et hel-elektrisk system er muligheten for en stor grad av modularisering. Elektrisk effektforsynte aktuatorer kan gjøres små og kompakte, og de kan forbindes til kontrollmodulen via en rimelig og enkel kabel.

I et hel-elektrisk system vil det være mulig å konfigurere det som et lokalnettverk (LAN), slik det er velkjent i mange tekniske områder. Hver innretning kan ha sin egen kontrollerenhet med en unik adresse, og elektronikken i kontrollmodulen har en mikroprosessor, en busskontroller, en minneenhet og en inngangssignalkontroller. Eksempler på slike systemer er beskrevet i WO 9914643 og WO 02054163, samt i US Patent 5,941,966. Det vil sette innretninger i stand til å bil fjernet fra/tilføyd til systemet uten å stenge hele systemet ned. En hvilken som helst ny innretning kan enkelt registreres i den sentrale kontrollmodulen ved fjerntliggende å omprogrammere kontrollmodulprosessoren.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

Det er en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et undervannskontrollsystem som er av fullstendig elektrisk art, og som anvender adresseringsteknologi for å kontrollere et hvilket som helst antall innretninger.

Det er også en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et

undervannskontrollsystem som er fleksibelt, og som kan forlenges eller utvides i ubestemt utstrekning.

Kontrollsystemet ifølge oppfinnelsen tillater innretninger å bli installert etter behov, hvilket reduserer behovet for forhåndsutgifter. Med batterier, sensorer og aktuatorer, alle på det samme distribusjonsutstyr (eng.: distribution harness), kan disse enhetene gjeninnhentes uavhengig og være separat reparerbare.

I samsvar med oppfinnelsen er det tilveiebrakt et kontrollsystem for å kontrollere et flertall av innretninger i en undervannsinstallasjon, idet nevnte innretninger er forbundet til minst en felles buss, idet kontrollsystemet omfatter en kommandoenhet, hver innretning omfatter en kontrollenhet som har en unik adresse og midler for å kommunisere med kommandoenheten, og idet hver innretning er løsbart forbundet til den felles bussen.

I samsvar med en utførelsesform av oppfinnelsen omfatter den felles bussen minst en modulær kabelenhet, slik at en mangfoldighet av innretninger, slik som motorer eller sensorer, kan tilkobles hvor som helst på den felles bussen.

Trekkene ved den foreliggende oppfinnelsen er fremsatt i de vedføyde krav.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med henvisning til de vedføyde tegningene, der fig. 1 er en tegning av en undervannsinstallasjon som innbefatter et kontrollsystem i samsvar med oppfinnelsen,

fig. 2 er en skjematisk tegning av en kabelstammebuss (eng.: a cable backbone bus) for bruk i et system i samsvar med oppfinnelsen,

fig. 3a-3f er skjematiske tegninger som viser ulike komponenter i bussen vist i fig. 2,

fig. 4 er en skjematisk tegning av en kabelutstyrsbuss (eng.: cable harness bus) for anvendelse i et system i samsvar med oppfinnelsen,

fig. 5 er en skjematisk tegning som illustrerer layout for den elektriske kablingen i den foreliggende oppfinnelsen,

fig. 6 er et skjematisk diagram som illustrerer en kontrollmodul,

fig. 7 er en mer detaljert skjematisk tegning av kabelutstyrsbussen vist i fig. 4, og fig. 8 er en tegning av en elektrohydraulisk styreboksmodul (eng: pod module).

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

Fig. 1 viser en installasjon 1 som befinner seg på havbunnen 2, hvor kontrollsystemet i samsvar med oppfinnelsen kan finne anvendelse. I denne illustrative utførelsesformen omfatter installasjonen 1 et juletre eller annet undervanns produksjonsutstyr 11 anbrakt på et brønnhode 12, idet brønnhodet er øverste del av en brønn som forløper ned i grunnen nedenfor havbunnen 2. Et fartøy 3, slik som en flytende prosesseringsenhet (FPU), er anbrakt på overflaten 4 av vannet. Juletreet innbefatter et antall innretninger, slik som sensorer, målere eller aktuatorer 13 for aktuering av ventiler (ikke vist). En kontrollmodul 14 er tilfestet juletreet, hvilken kontrollmodul inneholder elektronisk utstyr for mottak av signaler fra og sending av signaler og effekt til aktuatorene 13. En kabel 15 forløper fra kontrollmodulen 14 til hver innretning eller aktuator. Annet utstyr, slik som sensorer eller målere, kan også være forbundet til kontrollmodulen. En strømningsledning 5 forløper fra installasjonen 1 og frem til fartøyet 3. Et lokalt effektgenererende subsystem 30 kan være anordnet mellom strømningsutgangen for installasjonen 1 og innløpet til strømningsledningen 5 for å levere elektrisk effekt til de ulike komponentene i systemet. En effektkabel 31 forbinder det effektgenererende subsystemet med kontrollmodulen 14.

Installasjonen kan videre omfatte en hydro-akustisk kommunikasjonsenhet 16 tilfestet juletreet og forbundet til kontrollmodulen 14 via kabelen 17. Kommunikasjonsenheten 16 kan også innbefatte en akustisk antenne 18, anordnet for å kommunisere med en korresponderende akustisk antenne 20 forbundet til en telemetritransceiver på fartøyet 3. Dette arrangementet tilveiebringer en telemetri - og kontrollsignallink mellom fartøyet og undervannsinstallasjonen 1.

Kontrollmodulen 14 omfatter også en intelligent prosessor som kontrollerer elektronikken i systemet og håndterer kommunikasjonssignaler både innen systemet og fra fjerntliggende steder.

Kontrollmodulen 14 mottar instruksjoner og effekt gjennom en kabel 32 som er forbundet til en fjerntliggende kilde. I en illustrativ utførelsesform vist i fig. 5 er den primære elektriske effekt tilveiebrakt av en batterienhet 36, som kan være installert i kontrollmodulen 14 eller på en annen egnet lokasjon nær installasjonen 1.

I en illustrativ utførelsesform kan hver innretning eller aktuator 13 være en selvstendig modul som kan bringes til overflaten for reparasjon eller utskifting. Andre installasjoner hvor oppfinnelsen kan finne anvendelse, innbefatter, men er ikke begrenset til, manifolder, undervannsprosesseringssystemer, brønnoverhalingskontrollsystemer, eller et hvilket som helst fjerntliggende system der et antall kontrollerbare innretninger er i bruk.

Fig. 2 er et skjematisk diagram som viser en første illustrativ utførelsesform av bussen vist i fig. 2.

Slik det kan sees i fig. 3a-3f, omfatter systemet et antall deler eller bussenheter som i ulike konfigurasjoner kan settes sammen til en stammekabelstruktur som omfatter bussforbindelsen. I det enkleste tilfellet er bare to basisenheter nødvendig for å danne stammen, slik det er vist i fig. 3 a. I fig. 3 a er den første enheten en kabelseksjon 40. Hver kabelseksjon 40 innbefatter elektriske konnektorer 44 ved hver ende som kan danne par med korresponderende komplementære konnektorer 45. Hver kabelseksjon 40 omfatter minst en effektlinje og en signallinje. Hver kabelseksjon 40 kan foretrukket velges fra et antall av uniforme lengder for enklere fremstilling. Slik det er illustrert i fig. 3e, er den andre basisenheten en treveis distribusjons-hub 50 som har tre konnektorer 45. Slik det også kan sees fra fig. 2, tillater bruken av slike distribusjons-huber at en kabel kan sammenkobles (eng.: be daisy-chained) gjennom hele installasjoner, og den tillater en grenkabel å bli forbundet inn i hovedstammesystemet.

Andre mulige enheter er en toveis-hub 58 med to konnektorer 45 (fig. 3c), og en enveis- eller terminerings-hub 42 som bare har en konnektor 45, som er tiltenkt å anvendes som endeterminering for stammen (fig. 3d). At annet eksempel på en hub som kan finne anvendelse i oppfinnelsen er en treveis-hub 54 (fig. 3f) som har en repeater 55 inkorporert i huben, slik at bussen kan forlenges til en installasjon som befinner seg fjerntliggende fra hovedinstallasjonen.

En annen mulig enhet er en multi-utgangskabel 70 (fig. 3b). Denne omfatter en splitter 78 som splitter kabelen til flere grener 790 og som tillater flere innretninger å bli forbundet til systemet med bare en konnektor.

Videre med henvisning til fig. 2 er det vist en illustrativ utførelsesform av et bussforbindelsessystem i samsvar med oppfinnelsen. Stammekabelbussen omfatter et flertall av essensielt internt ombyttbare kabelseksjoner 401, 40b,40g. Anbrakt mellom hvert tilstøtende par av kabelseksjoner er huber, slik som treveis elektriske huber 50a, 50b, 50c, 50d, 50e eller toveis-forlengelseshub 58, slik det er forklart ovenfor med henvisning til figurene 3a-3f. Hver treveis-hub letter forbindelsen av en innretning eller modul slik som en sensor, en måler, eller aktuert innretning, slik det er beskrevet videre nedenfor. Disse innretningene er forbundet til stammen med de samme kabelenhetene 40, vist ved 40h, 40i, 40j, 40k. Dersom det ikke finnes noe behov for å forbinde en modul eller innretning ved en bestemt hub, kan en toveis-forlengelseshub slik som 58 benyttes, slik det er vist. En toveis-hub kan fjernes og erstattes med en annen treveis-hub ved et senere tidspunkt, når som helst når det er ønskelig å tilføye en ny innretning eller modul til bussen. Alternativt, i stedet for en toveis-hub, kan en annen treveis-hub anvendes, med en blindplugg i den tredje konnektoren. Den siste kabelseksjonen i stammekabelbussen er forbundet til en enveis- eller terminerings-hub 42.

Det skal bemerkes at modulene eller innretningene kan innbefatte elektronikk som muliggjør at de funksjonerer som termineringer. Det er imidlertid foretrukket å terminere bussen i en spesiell termineringshub 42 slik det er vist. Dette tillater at kabelen blir sammenkoblet (eng.: "daisy-chained") gjennom hele installasjonen, og danner stammen. Dersom det senere viser seg nødvendig å forlenge systemet, kan termineringen erstattes med en forbindelsesboks og nye kabler tilføyes etter behov.

Kontrollmodulen 14 kan være anbrakt hvor som helst i systemet.

Fig. 2 viser også en trykk/transmittersensor 62 forbundet til stammen via kabelen 40i. En annen sensor, for eksempel en strømningsmåler 64, er likeledes forbundet til stammen via kabelen 40j.

Det er foretrukket å anbringe hannkonnektorene 44 på kablene, men kablene kan ha hunnkonnektorer i stedet for hannkonnektorer, idet forbindelsesboksene da har de korresponderende hannkonnektorer.

Fig. 2 viser også et eksempel på en satellittforlengelse. En annen installasjon som befinner seg ved en avstand fra hovedinstallasjonen kan forbindes med en forlengelesekabel 56. Den større utspringavstanden gjør det nødvendig å installere en repeater eller et modem som tillater signalene å tilbakelegge en større distanse. Huben 54a er forbundet til eller innefatter en repeater 55a som videre er forbundet til forlengelseskabelen 56. Den distale enden av kabelen 56 er forbundet til en annen repeater 55b forbundet til eller innbefattet i huben 54b. Dette arrangementet tillater signaler og effekt å bli overført til huben 54b ved en betydelig avstand fra hovedinstallasjonen. Huben 54b kan danne starten på en ny stammekabel, tilsvarende den ovenfor, og muliggjør at dette subsystemet kan opereres fra kontrollmodulen 14.

Effekten for operering av de elektriske innretningene kan forsynes fra ett eller flere batterier inneholdt i kontrollmodulen. Alternativt kan effekten leveres gjennom en navlestreng (eng.: umbilical) fra en fjerntliggende lokasjon. Batteriene kan være uavhengig innhentbare enheter, forbundet til stammen på samme måte som beskrevet ovenfor, i stedet for å være inneholdt i kontrollmodulen.

En annen illustrativ utførelsesform er vist i fig. 4, hvor bussen omfatter en utstyrsenhet (eng: a harness unit) 92 som er av tilsvarende art som multi-utgangskabelen 70 beskrevet med henvisning til fig. 3b ovenfor. Utstyrsenheten 92 innbefatter imidlertid, i stedet for en splitter, en forbindelse 93 som omfatter trådføring som tillater alle grener å være i elektrisk forbindelse med hverandre slik det vil beskrives i nærmere detalj senere. Hver gren 91a, 91b, —, 91n terminerer i en elektrisk konnektor 901, 90b, ..., 90n, som i sin tur kan være forbundet til innretningene. I utførelsesformen vist i fig. 4 finnes det fem grener på én side og en gren på den annen side, men det kan finnes et hvilket som helst antall grener på begge sider. Flere utstyrsenheter92 kan være forbundet sammen i et sammenkoblingsarrangement (eng.: daisy-chain arrangement), noe som muliggjør at bussen kan forlenges etter behov. Bussen distribuerer både effekt og kontrollsignaler.

Hver elektriske konnektor kan være forbundet til en korresponderende modul eller innretning. De ulike moduler eller innretninger kan innbefatte, men er ikke begrenset til, aktuatorer (13a, 13b), sensorer (62), målere (64), kontrollmoduler (14), tilleggsforbindelser, eller hvilke som helst andre innretninger som kan ha anvendelse i en undervannsinstallasjon. Fig. 5 er et skjematisk blokkdiagram som viser en illustrativ utførelsesform for oppfinnelsen, der et antall moduler eller innretninger er sammenkoblet ved hjelp av en buss. I denne illustrative utførelsesformen omfatter systemet en kontrollmodul 14, en batterimodul 36, og aktuatormoduler 37 og 38. Hver modul er forbundet til CAN-buss-driver eller kontroll-linje 33 og effektforsyningslinjer 34 og 35. Fig. 7 er et skjematisk blokkdiagram som viser en mulig trådføringslayout for kabelutstyrsbussen vist i fig. 4. Det vil forstås av fagfolk at et antall detaljer har blitt utelatt fra fig. 7 for klarhets skyld. I denne illustrative utførelsesformen omfatter systemet en forbindelse 93 og elektriske konnektorer 90a, 90b og 90n forbundet til forbindelsen. Hver av de elektriske konnektorene kan forbindes til en innretning eller modul av en hvilken som helst av de ulike typene beskrevet ovenfor med henvisning til fig. 2 og 4. Komplementære konnektorer slik som 92 er assosiert med modulene, og forbindes til de elektriske konnektorene på en måte som er kjent i teknikken.

Hver elektrisk konnektor er forbundet til forbindelsen 93 via et flertall av linjer, tråder eller kabler, som kommuniserer kontrollsignaler og/eller elektrisk effekt til de elektriske konnektorene, og således til de individuelle modulene. I den illustrerte utførelsesformen finnes seks linjer, tråder eller kabler som forløper fra forbindelsen 93 til hver elektriske konnektor. For hver konnektor omfatter to linjer en kontrollsignalforsyning, to linjer omfatter en kontrollsignalretur, en linje omfatter en effektforsyning, og en linje omfatter effektretur. Det skal forstås at i andre utførelsesformer kan et hvilket som helst antall kontroll- eller effektlinjer anvendes uten å fjerne seg fra oppfinnelsens ånd og rekkevidde.

Spesifikt forløper kontrollforsyningslinjer 94a og 94b fra forbindelsen 93 til konnektoren 90a. Linjene 94a og 94b er elektrisk forbundet til hverandre ved den elektriske konnektor 90a. Tilsvarende forløper kontrollreturlinjer 96a og 96b fra forbindelsen 93 til konnektoren 90a. Linjene 96a og 96b er også elektrisk forbundet til hverandre ved den elektriske forbindelsen 90a. Endelig forløper effektforsyningslinjen 110a og effektreturlinjen 110b fra forbindelsen 93 til den elektriske konnektoren 90a.

Kontrollforsyningslinjer 98a og 98b forløper fra forbindelsen 93 til konnektoren 90b. Linjene 98a og 98b er elektrisk forbundet til hverandre ved den elektriske konnektor 90b. Til svarende forløper kontrollreturlinjene 100a og 100b fra forbindelsen 93 til konnektoren 90b. Linjene 100a og 100b er også elektrisk forbundet til hverandre ved den elektriske konnektoren 90b. Endelig forløper effektforsyningslinjen 112a og effektreturlinjen 112 fra forbindelsen 93 til den elektriske konnektoren 90b.

Kontrollforsyningslinjene 106a og 106b forløper fra forbindelsen 93 til konnektoren 90n. Linjene 106a og 106b er elektrisk forbundet til hverandre ved den elektriske konnektoren 90n. Tilsvarende forløper kontrollreturlinjene 102a og 102b fra forbindelsen 93 til konnektoren 90n. Linjene 012a og 102b er også elektrisk forbundet til hverandre ved den elektriske konnektoren 90n. Endelig forløper effektforsyningslinjen 114a og effektreturlinjen 114b fra forbindelsen 93 til den elektriske konnektoren 90n. I denne spesielle utførelsesformen er den elektriske konnektoren 90n et termineringspunkt. Den korresponderende komplementære konnektoren 95 er ikke assosiert med en modul. Konnektoren 95 innbefatter en lastmotstand 118 over kontrollforsynings- og -returlinjene for å balansere systemimpedansen.

Slik det kan sees i fig. 7, er kontrollsignalforsynings- og returlinjene anordnet i respektive kontinuerlige kretser som passere gjennom hver elektriske konnektor. Innen forbindelsen 93 er forsyningslinjen 98b og returlinjen 100a forbundet over lastmotstanden 108, som også tjener til å balansere systemimpedans. Returlinjen 100a er forbundet til returlinjen 100b ved elektrisk konnektor 90b. Returlinje 100b er forbundet til returlinje 96b inne i forbindelsen 93. Returlinjen 96b er forbundet til returlinjen 96a ved den elektriske konnektoren 90a. Returlinjen 96a er forbundet til returlinjen 102a inne i forbindelsen 93. Returlinjen 102a er forbundet til returlinjen 102b ved elektrisk konnektor 90n. Endelig er returlinjen 102b terminert inne i forbindelsen93.

Forbindelseslinjen 98b er forbundet til forsyningslinjen 98a ved den elektriske konnektoren 90b. Forsyningslinjen 98a er forbundet til forsyningslinjen 94b inne i forbindelsen 93. Forsyningslinjen 94b er forbundet til forsyningslinjen 94a ved den elektrisk konnektoren 90a. Forsyningslinjen 94a er forbundet til forsyningslinjen 106a med forbindelsen 93. Forsyningslinjen 106a er forbundet til forsyningslinjen 106b ved den elektriske konnektoren 90n. Endelig er forsyningslinjen 106b terminert inne i forbindelsen 93.

Den kontinuerlige ruting av kontrollsignalforsynings- og -returlinjer gjennom de elektriske konnektorer sikrer at kontrollsignalene ikke vil bli avbrutt eller degradert selv nåe en eller flere moduler fjernes fra systemet. På denne måten forsynes det illustrerte systemet med en "plug and play"-funksjonalitet. Konfigurasjonen resultere også i korte stubblengder i signalnettverket.

Effektforsyningslinjene 110a, 112a og 114a er alle forbundet ved en effektforsyningsnode 116a inne i forbindelsen 93. Tilsvarende er alle effektreturlinjer 110b, 112b og 114b forbundet ved en effektreturnode 116b inne i forbindelsen 93. Den illustrerte ruting av effektforsyningslinjer tilveiebringer den kortest mulige vei for effektstrømmen, hvilket derved minimaliserer resistive linjetap.

Med henvisning tilbake til fig. 5 innbefatter hver modul 30, 36, 37, 38 en kommunikasjonsenhet eller busskontroller som kommuniserer i samsvar med protokollen på kontrollinjen 33. Dette kan være en CAN-buss eller en hvilken som helst annen egnet busskommunikasjonsprotokoll. For å muliggjøre kommunikasjon omfatter kommunikasjonsenheten en mikroprosessor eller en annen prosesseringsanordning som er operativt kontrollert av eksekverbar kode, innbefattende bussdriverkode, som er inneholdt i et minne. Dersom en CAN-buss benyttes, vil busskontrolleren være en CAN-busskontroller og buss-driveren vil være en CAN-bussdriver. Minneenheten kan omfatte RAM, programmerbart leseminne (PROM), EPROM, EEPROM eller en hvilken som helst annen egnet type minneenhet. Andre busstyper kan klart benyttes. I andre utførelsesformer kan minneenhetene være omprogrammerbar fra en fjerntliggende lokasjon for å lette oppgraderinger og/eller utvidelser av systemet.

Når en aksjon initieres av busskontrolleren, genererer kontrolleren en melding som innbefatter en unik identifikator eller adresse for en bestemt modul, og kringkaster denne meldingen på bussen. Hver modul skanner bussen for hvilke som helst meldinger som inneholder dens bestemte adresse. Ved mottak av slik melding kan en bestemt modul bekrefte meldingen, respondere med en forespurt informasjon, og/eller utføre en funksjon i samsvar med instruksjonene i meldingen. Når kommandoen er vellykket utført, kan en svarmelding utstedes av modulen for å rapportere status for modulen eller fullføring av kommandoen. Denne svarmeldingen kan deretter bekreftes av kontrollerenheten, for derved å fullføre kontrollsekvensen.

Fig. 6 er et skjematisk blokkdiagram som ytterligere illustrerer en mulig utførelsesform av kontrollmodulen. kontrollmodulen 14 kan omfatte en kontroller 301 og et batteri 3203, som kan være selvstendig frakoblbart under drift. I en annen utførelsesform kan kontrolleren 301 og batteriet 303 være permanent innesluttet i en enkelt kontrollmodul 14. Kontrolleren 301 (angitt ved stiplet linje) kan være basert på en kjent prosessorbussarkitektur, og kan omfatte en intern buss 302 som forbinder en mikroprosessor 304 og en minneenhet 312. Minneenheten 312 kan omfatte programkode som foretrukket er holdt i et ikke-flyktig minne slik som Flash eller EPROM, og data som foretrukket er holdt i et flyktig minne slik som RAM.

Bussen 302 kan være videre forbundet til en CAN-bussadapter 308. CAN-bussadapteren kan omfatte et grensesnitt mellom den interne bussen 302 og CAN-bussen, hvilket tilveiebringer kommunikasjon mellom prosessoren og modulene. Spesielt kan CAN-buss-adapteren 306 omfatte inngangskretser for å motta sensorinnganger, og utgangskretser for å tilveiebringe passende aktuatorkontrollsignaler, og inngangs-/utgangskretser for å tilveiebringe toveiskommunikasjon med en fjerntliggende stasjon. Bussen 302 kan være videre forbundet til en timer-innretning (ikke illustrert).

I en illustrativ utførelsesform omfatter kontrollmodulen 14 videre et oppladbart batteri 303. Batteriet tilveiebringer elektrisk effekt for drift av de interne komponenter i kontrollmodulen, så vel som kontrollsignaler og effekt til ventil aktuatorene. Batteriet tilveiebringer også elektrisk effekt til sensorer og målere som måtte være tilstede i installasjonen. Batteriet 303 kan normalt lades ved effekt overført fra den fjerntliggende stasjonen. Alternativt kan en lokal effektgenerator drevet av strømningsutgangen fra undervannsinnstallasjonen (slik det er angitt ved 30 i fig. 1) anvendes som den primære energikilde.

Kontrollmodulen har en programmerbar prosessor, og er anordnet til å motta ny programvare nedlastet fra den fjerntliggende kontrollstasjonen gjennom kommunikasjonskabelen og kommunikasjonsadapteren 308. Dette tillater kontrollmodulen å være dynamisk, og å være oppdatert til å avspeile endringer, slik som for eksempel nye sensorer og nye aktuatorer.

Selv om utførelsesformer beskrevet ovenfor er tiltenkt et system der hver modul bare motter elektriske kontrollsignaler og elektrisk effekt, kan det i andre utførelsesformer være nødvendig å forsyne visse komponenter i systemet med hydrauliske kontrollsignaler eller effekt. For dette formål, i en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen som vist i fig 8, kan en eller flere av modulene omfatte en elektrohydraulisk pod 80.

Pod-en 80 kan innbefatte en eller flere kontrollventiler slik som 120. En hydraulisk forsyningslinje 82 kan være forbundet til den ene siden av poden, og distribuert til en eller flere hydrauliske inngangslinjer 124 som er rutet til kontrollventiler 120 inne i pod-en 80. På en andre siden av ventilene terminerer de hydrauliske utgangslinjer 126 i en eller flere hydrauliske koblinger slik som 122. EN MQC-(Multiple Quick Connectors-)plate 128 omfatter en eller flere komplementære koblinger som bringes i inngrep med de hydrauliske koblingene 122 når MQC-platen er tilfestet til pod-en 80. En eller flere hydrauliske linjer 130 forløper fra MQC-platen 128 for å gi effekt til en eller flere hydraulisk opererte innretninger, slik som en ventilaktuator (ikke vist). I denne utførelsesformen omfatter pod-en 80 seks kontrollventiler slik som 120, med seks korresponderende inngangslinjer og seks korresponderende utgangsklinjer. DE seks kontrollventilene kan anvendes til å kontrollere seks hydrauliske aktuatorer eller andre hydraulisk opererte innretninger, Det vil forstås av fagfolk at et hvilket som helst antall kontrollventiler kan anvendes i pod-en 80, for å tilfredsstille de krav som stilles i en bestemt installasjon. Pod-en 80 er forsynt med minst en elektrisk konnektor 132 for å motta en kabel slik som kabel en 40, for å forbinde pod-en 80 til bussen.

Claims (18)

1. Et undervannskontrollsystem i en undervannsinstallasjon (1) montert på et brønnhode (12), hvor kontrollsystemet omfatter: en kontrollmodul (14), og et flertall innretninger forbundet til kontrollmodulen (14),karakterisert ved at flertallet av innretninger er fjernbart forbundet til en felles buss, kontrollmodulen (14) omfatter en kontroller (301) som innbefatter en intern kontrollerbuss (302) som sammenkobler en mikroprosessor (304), et minne (312) og en bussadapter(308) som tilveiebringer kommunikasjon mellom den interne kontrollbuss (302) og nevnte innretninger forbundet til nevnte felles buss, hver innretning omfatter en busskontroller som har en unik adresse og midler for å kommunisere med kontrollmodulen (14), og den felles bussen omfatter minst en modulær kabelenhet som innbefatter en sentral forbindelse (93), minst en elektrisk konnektor (90a, 90b, ..., 90n), og minst to kontrollsignalforsyningskabler (94, 98, 102) som er elektrisk forbundet ved nevnte elektriske konnektor (90a, 90b ..., 90n).
2. 2. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, hvor kabelenheten omfatter en kabel (40) som har minst en elektrisk konnektor ved hver ende.
3. 3. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, hvor kabelenheten omfatter en distribusjons-hub (50, 54, 58) som har minst to elektriske konnektorer (45).
4. 4. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, hvor kabelenheten omfatter en endeterminering (42, 90n).
5. 5. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, hvor kabelenheten omfatter en repeater (55).
6. 6. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, hvor kabelenheten omfatter en forlengelse av nevnte felles buss.
7. 7. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, hvor den minst ene elektriske konnektor er forbundet til minst en av nevnte flertall av innretninger.
8. 8. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, hvor den felles bussen omfatter en CAN-buss.
9. 9. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, hvor minst en av nevnte flertall av innretninger omfatter et batteri (36).
10. 10. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, hvor minst en av nevnte flertall av innretninger omfatter en elektrohydraulisk pod (80).
11. 11. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, hvor minst en av nevnte flertall av innretninger omfatter en aktuator (13).
12. 12. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, hvor minst en av nevnte flertall av innretninger omfatter en sensor (62).
13. 13. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, hvor nevnte kabelenhet videre omfatter minst en elektrisk konnektor og minst to kontrollsignalreturkabler (96, 100, 102) som forløper mellom nevnte sentrale forbindelse og nevnte elektriske konnektor.
14. 14. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, hvor nevnte kabelenhet videre omfatter en signalkomponent (108).
15. 15. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, hvor nevnte kabelenhet videre omfatter minst en elektrisk konnektor og minst to kontrollsignalkabler, der hver av nevnte kontrollsignalkabler omfatter en strømsløyfe som er rutet gjennom hver elektriske konnektor og gjennom nevnte sentrale forbindelser.
16. 16. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, hvor nevnte minst ene elektriske forbindelse omfatter en hunnkonnektor (45).
17. 17. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, hvor nevnte minst ene elektriske forbindelse omfatter en hannkonnektor (44).
18. 18. Kontrollsystem i samsvar med krav 2, hvor nevnte minst ene elektriske forbindelse omfatter en signaltermineringskomponent (118).