NO337046B1 - Fremgangsmåte for å frembringe akustiske metrologidata og tilhørende anordning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører anordninger og fremgangsmåter for anvendelse i akustisk metrologi, med hvilke de absolutte og/eller relative posisjonene til strukturer under vann måles, spesielt i feltet vedrørende undervannskonstruksjoner. Oppfinnelsen skal beskrives og illustreres i forhold til sammenføyning av rørledninger som del av offshore olje- og gassinstallasjoner. Andre anvendelser vil være innlysende for den erfarne leser.

Sporstykker og ekspansjonssløyfer er deler av rørledning plassert mellom en flowline og en fast struktur (eksempler er stigerørbase, manifold brønnhode). Spolstykker er utformet med en viss fleksibilitet for å kunne ta opp termiske ekspansjons-/trykkbelastninger ved drift, installasjonsbelastninger og fabrikasjonsawik. De fremstilles normalt på et fabrikasjonssted eller på en flat lekter, etter at en server (metrologi) som frembringer relativ orientering og lokalisering av de undervanns rørledningsstykkene har blitt fullført. Undervannsmetrologi mellom rørledninger er svært kritisk. Metrologinøyaktighet har en betydning for størrelsen til spolestykket, og for installasjonsfremgangsmåten, så vel som valg av tilkoblingsmåte.

Metrologi av undervanns rørledninger er alltid en vanskelig operasjon. Spesielt når det gjøres dykkerløst. Det er for tiden mange fremgangsmåter som ofte anvendes av dykkere eller fjernstyrte anordninger ("remotely operated vehicles", ROVer).

En kjent type system er et strekkwiresystem, der en wire strammes mellom rørnaver, flenser eller rørledningsstykker. Lengden mellom rørene og vinklene mellom wiren og rørene måles ved hjelp av teipmåling, protraktor eller sensorer. Data kan noen ganger overføres akustisk eller med elektrisk wire til ROV en. PCT søknad nr WO 00/66925 (Den Norske Stats Oljeselskap AS) er for et slikt system, og anvender en opptrekkbar wire, wirelengdesensor og vinkelsensorer brukes for måling av vinkelen mellom wiren og enheten som den er festet til. Imidlertid er det mange bevegelige deler forbundet med dette systemet, disse er følsomme for mekanisk svikt og miljønedbrytning og regelmessig og kostbart vedlikehold. Andre problemer forbundet med strekkwireutstyr er at instrumenteringen krever svært nøyaktige kalibreringer og landsurveyer og at wiren noen ganger ryker eller blir sammenfiltret i strukturen. Et foretrukket system vil være et uten bevegelige deler og som krever lite vedlikehold og kalibrering. Generelt anvendes strekkewiremetrologi av dykkere, selv om noen selskaper nå har utviklet utstyr for ROVer.

IEP733843 Al beskrives en fremgangsmåte for å koble sammen rørledninger under vannet, hvor det benyttes et guiding system som er installert på sjøbunnen.

I GB 2323907 A er det vist en fremgangsmåte og apparat for å koble sammen to undervannsrør.

I en annen kjent type system, anvendes en akustisk transponderarray i en lang baseline-konfigurasjon (LBL). Høyfrekvenstranspondere anvendes under sjøen i et område på omtrent 15 meters separasjon i hovedsakelig samme plan og kalibreres for å danne et undervannsarray. Arrayet anvendes for å frembringe posisjonen nede i sjøen mellom nye targettranspondere og arrayet som er på plass. Targettranspondere posisjoneres så på rørledningsstumper, -flenser eller -huber og posisjonen av rørekstremitetene måles akustisk ved anvendelse av arrayet. Denne metoden krever også anvendelse av høy-nøyaktighetsgyroskop og inklinometer for å måle orienteringen av rørledningsende i et absolutt referansesystem. De oppsamlede data behandles så for å frembringe relativ orientering av rørekstremiteter. En ulempe med å bruke dette systemet er at forskjellig utstyr kreves for å måle og beregne orienteringen enn for å måle og beregne rekkeviddene. To sett utstyr representerer to sett med vedlikeholdskostnader og gir en mindre pålitelig løsning. Videre, når resultatene fra begge utstyrssettene kombineres for å produsere en output, er det vanskelig å bestemme hvilket sett av utstyr som har en feil hvis det ene settet av utstyr skulle være defekt. Et foretrukket system ville være det som omfatter et enkelt uintegrert utstyrssett.

Løsningene frembragt ved de forannevnte systemene er tidkrevende (mellom tre og åtte timer). Surveying er en svært kostbar prosess, og derfor har det alltid høy prioritet å finne måter for å redusere tiden det tar.

For andre posisjonsbestemmende applikasjoner, har det blitt utviklet short base line (SBL) og ultra short base line (USBL) akustiske målesystemer. Eksempler på disse er

tilgjengelige fra Sonardyen Seismic Systems (se www. sonardyne. co. uk). SBL-systemer har en array av akustiske transdusere anbragt på et overflatefartøy så langt fra hverandre som mulig (det vil si i hjørnene av fartøyet). Hvis avstandene fra transduserarrayet til et akustisk undervannsfyr måles som beskrevet for LBL, så kan posisjonen til undervanns-fyret, innenfor fartøyets koordinatramme, beregnes. Videre, hvis redundante målinger

gjøres, kan et beste estimat bestemmes som, statistisk, er mer nøyaktig enn grunnposisjonsberegningen. SBL-systemer transmitterer fra en, men mottar på alle

transdusere. Resultatet er en avstands- (eller rekkevidde-) måling og et antall rekkevidde- (eller tids-) differanser.

USBL-systemer er hovedsakelig lik SBL-systemer bortsett fra at transduserne alle er bygget inn i en enkelt sende-mottakeranordning eller arrayet av transdusere er erstattet av et array av transduserelementer i en enkel sender-mottaker-anordning.

I dette tilfellet måles avstandene eller rekkeviddene slik som i et SBL-system, men tids-differansene er nå mye mindre. Systemer som anvender sinusformede signaler måler "tidsfasen" til signalet i hvert element i forhold til en referanse i mottakeren. "Tidsfase-differansene" mellom transduserelementer beregnes ved subtraksjon og så er systemet ekvivalent med et SBL-system.

De kjente USBL-systemene anvendes for å posisjonere dynamisk posisjonerings- (DP) fartøy i forhold til en undervanns referansetransponder, og til å posisjonere en ROV eller annet undervannsutstyr i forhold til et overflatestøttefartøy. Et ultrashort baseline system er i stand til å måle polarkoordinatene mellom en integrert array av transpondere, slik som en master reference station (MRS), og en hvilken som helst slags enkel transponderakustisk stasjon, kjent som en slavestasjon, plassert innenfor sin akustiske rekkevidde. Hovedstasjonen utspør slavestasjonen og ut fra responsen mottatt fra hver transponder i MRS-arrayet beregnes posisjonen til slavestasjonen i forhold til hovedposisjonen. I DP-anvendelser er hovedstasjonen, med sitt array av transdusere og signalprosesserende elektronikk, lokalisert på fartøyet, mens en eller flere enkle transpondere er festet på kjente posisjoner på havbunnen. DP-kontrollsystemet kan så holde fartøyet ved en ønsket posisjon. Et andre USBL-array kan være frembragt på fartøyet, for å virke som en ekstra sjekking og for å frembringe backup i tilfelle svikt.

I en annen utvikling har USBL-teknikker blitt anvendt for også å gjøre på-stedet-måling for et undervannsarkeologisk arbeidssted. Hovedstasjonen med sin elektronikk er laget kompakt og tilpasset til å bli plassert på havbunnen på toppen av en påle, mens dykkeren bærer slavestasjonen i hendene og setter posisjonsbestemmelser på spesifikke target. Posisjonen til targeten beregnes så i forhold til hovedreferansestasjonen. Kart over undervannsarkeologiske steder lages ved anvendelse av denne metoden.

Disse kjente teknikkene for undervannsmetrologi har ennå til gode å frembringe en enkel integrert løsning som måler relativ avstand (range) og orientering med den påkrevde nøyaktighet. Det er her frembragt ny teknikk som betydelig forbedrer nøyaktigheten til undervannsmetrologi i et integrert system, derved øker påliteligheten og vedlikeholdskostnadene reduseres.

Det foreslåtte forbedrete metrologiutstyret utvikler videre det eksisterende utstyret som brukes for sjøbunnkartlegging som tidligere beskrevet, og tilpasser det for metrologi og online-overvåkingskrav.

Tatt i betraktning det ovenfor beskrevne, er det et formål med den foreliggende oppfinnelsen å frembringe en mer integrert og derfor mer pålitelig teknikk for undervannsmetrologi.

Oppfinnelsen i et første aspekt frembringer en fremgangsmåte for å frembringe måling av den relative posisjonen og orienteringen mellom minst to undervannsstrukturer, fremgangsmåten omfatter: • tilpasse en første multitransduserakustisk hovedstasjon i kjent posisjon og orientering relativt til en første av nevnte strukturer; • tilpasse en første akustisk slavestasjon i kjent posisjon og orientering relativt til den andre av nevnte strukturer; • drive nevnte første hoved- og slaveakustiske stasjon for å bestemme posisjonen og retningen til nevnte første slavestasjon i forhold til den første hovedstasjonen; • tilpasse en andre multitransduser akustisk hovedstasjon i kjent posisjon og orientering i forhold til den andre av nevnte strukturer; • tilpasse en andre akustisk slavestasjon i kjent posisjon og orientering relativt til den første av nevnte strukturer; • drive nevnte andre hovedstasjon og akustisk slavestasjon for å bestemme posisjonen og retningen til nevnte andre slavestasjon i forhold til den andre hovedstasjonen; og • kombinere posisjons- og retningsdata ut fra nevnte operasjoner av nevnte første og andre akustiske hovedstasjoner for å beregnet relativ posisjon og orientering mellom nevnte strukturer.

Hoved- og slavestasj onene til det integrerte metrologisystemet kan være adskilte ved hovedstasjoner og slavestasj oner eller enkeltstasjoner som kan drives i dobbeltmodus, et valg drives som hovedstasjon eller slavestasjon. Anvendelse av utstyr på denne måten lettgjør måling av relativ posisjonell orientering mellom undervannsstrukturer i et enkelt trinn, uten å måtte relokalisere noe av utstyret mellom målingene. De målte dataene kan sa brukes til å utforme og fabrikkere, for eksempel rørledningsspoler slik at når de tilpasses under overflaten innretter de så nær en toleranse som mulig, og reduserer derved risikoen for å måtte utføre vanskelig og kostbar undervannsekstraarbeid.

I en foretrukket utførelsesform er formålet å oppnå anvendelse av multitransduserakustiske hovedstasjoner tilpasset direkte til referanseaksene til et antall undervannsstrukturer og en eller flere akustiske slavestasj oner for å frembringe en fast referanse for å utføre metrologiarbeid og frembringe målinger av den relative posisjonen og orienteringen mellom to eller flere undervannsstrukturer og absolutt posisjonsorientering mellom hver struktur og den faste referansen, hvori målingene samtidig bestemmer i en enkel operasjon uten å bevege akustiske stasjoner fra en undervannsstruktur til en annen. Anvendelsen av en fast referanse lettgjør samtidig måling av ikke bare relativ posisjonsorientering, som tidligere, men også samtidig målingen av absolutt posisjons-orientering av alle stasjonene i forhold til den faste referansen. Disse dataene er spesielt anvendbare for utforming og lettgj øring av undervannsutstyr for å tilpasse orienteringen av havbunnen.

En akustisk kontrollinnretning kan brukes for å lettgj øre kommando, overvåking og dataoppsamling mellom et kommandofartøy og de akustiske undervannsstasj onene. Den akustiske kontrollinnretningen frembringer bro mellom overflateutstyret og undervannsmetrologisystemet. Innretningen kan plasseres fast et sted innenfor rekkevidden av de akustiske stasjonene, eller monteres på mobilt utstyr slik som en ROV. Lokalisering på mobilt utstyr overvinner behovet for å feste det til en undervannsstruktur, og tilhørende problemer.

I en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen er det frembragt et system for dokking/ sammenkobling av et undervannsfartøy til en undervannsstruktur, nevnte undervannsstruktur er utstyrt med en dokking-mottaker og der nevnte undervannsfartøy er utstyrt med en komplementær dokke-ramme for sammenpassing med nevnte undervannsstruktur og der en mobil metrologitransduser er tilpasset nevnte undervannsfartøy slik at når de er koblet sammen, virker transduseren som om den er tilpasset direkte på nevnte undervannsstruktur.

Avlesninger fra ekstra miljøsensorer kan brukes for å øke aktiviteten til de akustiske målingene. Inklinometer, gyroskop og/eller trykkdybdesensorer kan brukes for å supplementere dataene produsert av de akustiske stasjonene for å gi mer nøyaktige resultater, derved reduseres risikoen for å måtte gripe til undervannsomarbeid på grunn av metrologifeil.

Andre trekk og utførelsesformer av oppfinnelsen er som beskrevet i de medfølgende kravene.

Utførelsesformer av oppfinnelsen skal nå beskrives, ved hjelp av kun eksempler, med henvisning til de medfølgende tegningene der: Fig. 1 viser en tredimensjonal akustisk metrologianordning omfattende en kompakt

støtteramme der en array av akustiske transdusere er nøyaktig påmontert;

fig. 2 viser to av de akustiske metrologianordningene i fig. 1 i anvendelse i en

fremgangsmåte ifølge en første utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen; fig. 3 viser den samme akustiske metrologianordningen for anvendelse ved å

frembringe online overvåking av posisjon og orientering til mobilt utstyr (ROV)

i forhold til en fast struktur, i en andre utførelsesform av oppfinnelsen; og

fig. 4 viser en forlengelse av online-overvåkningsteknikken, der dokking-anordninger brukes på en ROV og undervannsstruktur for å lettgj øre surveyer av flere strukturer ved anvendelse av minimal akustisk metrologiverktøy, i samsvar med en tredje utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.

Før utførelsesformer av oppfinnelsen forklares i detalj, skal det forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset i sin anvendelse til konstruksjonsdetaljene og beskrivelsen eller som vist på tegningene. Oppfinnelsen er i stand til å bli utført på en lang rekke forskjellige måter. Det skal også forstås at betegnelsen og terminologien som brukes her har den hensikt å beskrive og skal ikke betraktes å være begrensende.

Fig. 1 viser en hovedreferansestasjon (master reference station, MRS) 100 for anvendelse i USBL-metrologi, omfattende en array av fire hydrofonsensorer 102, 104, 106 og 108 montert i samme avstand på en kompakt støtteramme 110. Fire eller flere hydrofoner anvendes for å frembringe full områdedekning og full ønskelig redundans, selv om anvendelse av tre hydrofoner er tilstrekkelig i teorien. Elektroniske systemer for støtte for å støtte USBL-verktøyet er lagret i dens kolonne/søyle 120. Et elektro-mekanisk grensesnitt 130 tilpasset utstyret som verktøyet vil bli tilpasset på, er frembragt ved et egnet punkt på søylen/kolonnen. Tilleggselektronikk, hvis tilpasset, er innbefattet i et lett tilgjengelig sted 140 på MRS'en.

Alle referansepunktene på MRS'en 100, (nemlig sentrene på de aktive områdene til hydrofonen 102, 104, 106, 108 og verktøymonteringspunktene 130) er lokalisert svært nøyaktig i forhold til hverandre. Videre, for å maksimalisere nøyaktigheten, vil kalibrering av disse punktene utføres under fremstilling og nå og da i løpet av levetiden til verktøyet og verifisere dens nøyaktighet (eller for eksempel etter reparasjon), med verdier lagret i den lokale elektronikken 120. Behovet for slik nøyaktighet kreves av kompleksiteten til de matematiske ligningene som brukes for å tolke signaloutputene til hydrofonarrayet for å produsere rekkevidde (range) og orienteringsdata.

En slavestasjon (ikke vist separat i fig. 1) omfattende en transponder har typisk en enkel utsender av akustiske pulser, som reagerer på en akustisk puls sendt ut fra hovedstasjonen. Den direkte rekkevidden mellom hoved- og slavestasj onene frembringes ved måling av tur-retur-reisetid for pulsen. Matematisk beregning anvendes på outputen fra hydrofonene for å frembringe et enkelt rekkevidderesultat i forhold til det samme senteret til arrayet. Videre frembringes horisontale og vertikale vinkler frembragt ved måling av den relative tidsforsinkelsen og fasedifferansen ved mottaking av det akustiske pulssvaret av alle hydrofoner i hovedreferansestasjonen. Som ved rekkeviddeberegningen, anvendes matematisk beregning på outputene fra MRS 100 for å frembringe vinkelmessige resultater i forhold til det samme senteret til arrayet.

Tilleggsstøtteutstyr, slik som inklinometer, gyroskop og dybdesensorer 140 kan også anvendes for å gi hovedstasjonen orientering i et absolutt referansesystem. GPS-sensorene, som et overflatefartøy, kan gi verden absolutte posisjoner, til nøyaktigheten i GPS-systemet. Det følgende beskriver hvordan MRS 100 og slaveenhetene av typen brukt i konvensjonelle USBL-applikasjoner, kan tilpasses til visse survey-oppgaver i undervannskonstruksj on.

Fig. 2 viser USBL-verktøyet anvendt til kartlegging av den relative lokaliseringen og orienteringen til emnet til de to flensede rørledningspolene 210, 212. Disse rørene har blitt lagt, kanskje over en avstand på så mye som kilometere og ved en dybde på 1000 m eller mer, oppgaven er å måle avstanden for fremstilling av et egnet forbindelsesstykke for å fullføre rørledningsinstallasjonen. Selvfølgelig er oppgaven kun et eksempel på anvendelse av teknikken som beskrives her, den beskrevne teknikken kan anvendes på et stort antall andre strukturer og situasjoner.

For dette formål er to dobbelmodus (hoved/slave) USBL-hovedreferansestasjoner (MRS'er) 220, 222 plassert en ved hver ekstremitet 230 til rørledningene som skal tilkobles. Fortrinnsvis er en ekstra slavestasjon 240 plassert ved et fast referansepunkt slik som på havbunnen for å korrelere for orienteringen til hoved-/slavestasjonen i forhold til hverandre og i forhold til den faste referansen. Målinger tas ved anvendelse av akustisk lyd. Hver MRS 220, 222 skrus fra slavemodus til hovedmodus, så gjøres målinger i forhold til de andre slavene. De akkumulerte dataene 235, som er målt, brukes til å beregne avstanden L, asimut al, a2 og elevasjon/høyde 91 og 92. Alle målingene kombineres så for å beregne de absolutte posisjonene i forhold til havbunnen og de relative posisjonene til ekstremitetene til de to rørledningsspolene. For å supplementere disse målingene, kan som nevnt ovenfor, det i tillegg integreres ekstra inklinometere, gyroskop og trykksensorer 245 inne i casingen til slavestasjonen 240 og/eller hver av NRS.

En ROV 250 brukes for å lettgjøre kommandosending, overvåking og dataoppsamling mellom havbunnen og overflaten. En akustisk kontrollinnretning 255 er i forbindelse med ROV-telemetrisystemet gjennom navlestrengen 260. Det akustiske systemet montert på ROV en brukes for å kommunisere 265 med undervannsstasj onene 220, 222, 240 plassert på strukturen eller havbunnen.

Alternativt kan slavestasjonen 240 være direkte festet til ROVen 250.

Hver MRS 220, 222 innbefatter en støtte og en kobling (ikke vist) utformet for korrekt å interface med rørledningen eller undervannsstrukturekstremitet eller endepunkt. Dette for å sikre at MRS-orienteringen sammenpasser med orienteringen til rørledningen og at det eksisterer en satt avstand mellom midtpunktet til arrayet av hydrofoner til MRS'en og senterlinjen til rørledningen 270.

En typisk operasjonsprosedyre for anvendelse av det tilpassede metrologiutstyret er som følger: • ROV 250 installerer den første MRS 220 på den første rørledningen eller strukturekstremiteten/endepunktet ved anvendelse av sin robotarm 280. • ROV installerer den andre MRS 222 på den andre rørledningen eller struktur-ekstremiteten.

• ROV fester slavestasjonen 240 til den faste referansen, slik som havbunnen.

• ROV strå vekk fra stedet med en avstand slik at den kan kommunisere 265 med alle de akustiske stasjonene 220, 222, 240. • En operatør på overflaten bestemmer at stasjonen 220 skal drives i hovedmodus og stasjon 222 skal drives i slavemodus. • Operatøren initierer en sekvens av akustiske interrogasj oner/spørsmål 235 mellom hovedstasjonene og slavene for å frembringe L-avstanden mellom stasjonene, og al, 91 polarvinkler svarende til de horisontale vertikale plan. • Operatøren velger at stasjon 222 skal drives i hovedmodus og stasjon 220 skal drives i slavemodus. Operatøren initierer en sekvens av akustiske interrogasj oner/spørsmål 235 mellom hovedstasjonen og slavene for å frembringe bekreftelse på avstanden L mellom de to stasjonene og de nye a2, 92 polare vinklene svarende til horisontale og vertikale plan. • Det samles opp data vedrørende inklinasjon av stasjonene ved bruk av den tredje slavestasjonen 240 på havbunnen, muligens supplementert med anvendelse av ekstra inklinometer, gyroskop og trykksensoravlesninger 245, når det er mulig. • Beregne de samlede metrologidata for å frembringe relativ posisjon (X, Y og Z) og relativ orientering (ROTX, ROTY og ROTZ), og eventuelt å relatere disse til posisjonen av stasjonen 240.

• Demobilisering og oppsamling av utstyr på overflaten.

I en alternativ implementering av fremgangsmåten, som ikke er så bekvem, kan ekvivalent metrologi også utføres ved anvendelse av en unik hovedstasjon (MRS) montert på en struktur som undersøkes og kun en unik slavestasjon, montert på en annen struktur som undersøkes. Et sett målinger gjøres i den konfigurasjonen fra hovedstasjonen til slaven, så bytter ROVen de respektive posisjonene til stasjonene fra en struktur til den andre for å ta et andre sett av målinger. Begge settene med resultater kombineres matematisk for å frembringe relativ posisjon/orientering på hver struktur.

Survey et/undersøkelsen kan utvides ved å bevege hoved- og slavestasj onene til andre undervannsstrukturer og gjenta prosessen. Det bør bemerkes at siden kun en MRS anvendes, kan denne teknikken ikke gi relativ orientering (ROTX, ROTY, ROTZ) vil strukturene, men kun relativ posisjon (XYZ).

I eksempelet ovenfor er de to strukturene faste og systemet som brukes er et kartleggingsverktøy. I en annen anvendelse, beskrevet mer detaljert nedenfor, kan det samme systemet brukes for online overvåking, hvorved den relative posisjonen og orienteringen kontinuerlig overvåkes mellom en mobilstruktur eller anordning/kjøretøy

(slik som en struktur hengt ned fra en løftewire under utplassering, eller en ROV) eller en annen, fast eller mobil, struktur.

Fig. 3 viser det samme paret med hoved/slave-MRS'er 220, 222 nøyaktig tilpasset til strukturen som skal overvåkes 300 og en ROV 250 respektivt. ROVen initierer periodisk en sekvens av akustisk interrogasj on/utspørring 235, alternativt svitsjer hver MRS 220, 222 fra slave- til hovedmodus, hver gang samler de opp avstands- og orienteringsdata. Data overføres fra MRS 220 til ROV via MRS 222 og via telemetri-bane 265. I motsetning til systemet vist i fig. 2, som typisk tar et sett av anretninger før de oversendes til overflaten, vil her online overvåking av den relative posisjon og orienteringen mellom den mobile ROVen og strukturen som overvåkes, kontinuerlig oppdateres og sendes til overflateutstyret gjennom ROV-navlestrengen 260.

Det skal nå beskrives, med henvisning til fig. 4, hvordan teknikken som brukes for online metrologi kan anvendes for å støtte metrologi i en større skala, hvorved multiple kartleggingspunkter ville måtte bli tatt, noe som ville nødvendiggjøre kostbar utsetting av en MRS på hver undervannsstruktur.

På samme måte som anvendelsen av et system for online overvåking vist i fig. 3, anvendes kun en fast referanse MRS, montert på en utvalgt undervannsstruktur, pluss en annen MRS, nøyaktig montert på en ROV. Imidlertid er de andre undervannstrukturene som skal kartlegges, hver nøyaktig tilpasset med en dokking/landingsmottaker som sammenpasser med en spesiell dokkingsramme nøyaktig tilpasset til MRS'en som ble båret av ROV 250.

Fig. 4 viser hovedformen av en tilpasning av en ROV og en undervannsstruktur. ROV-kroppen er ikke vist i fig. 4, av klarhetsgrunner. Undervannsstrukturen, i dette eksempelet en rørledningsspole 400 er tilpasset (enten permanent eller midlertidig) med en dokking/sammenkoblingsinnretning 410 som er montert på rørledningsspolen med en spesifikk avstand og orientering i forhold til en valgt dato av rørledningsspolen 420. Sammenkoblingsinnretningen inneholder to hovedkomponenter, en sammenpassingsgrenseflate 430 og en kjørebane 440. Den sammenpassende grenseflaten omfatter en jevn overflate, der to utformede hull 450 er nøyaktig anbragt. Kjørebanen brukes for å assistere i å føre dokking-/sammenkoblingsrammen på ROVen mot sammenpassingsgrenseflaten.

ROV-sammenkoblingsrammen 460 er en sammenpassende halvdel av sammen-pasningsgrenseflaten 430 til undervannsstrukturen, nøyaktig montert på ROVen av en form for støtteinnretning 470, konstruksjonen av denne vil variere i samsvar med ROVen som anvendes. De to utformede elementene 480 som sammenpasser med hullene 450 i sammenkoblingsinnretningen 410 stikker ut fra sammenpassingsgrenseflaten 490. Koniske former er de mest egnede, siden de frembringer en initial grov lokaliseringstoleranse, som ved lukking av avstanden/gapet mellom de to sammenpassende grenseflatene 430, 490 blir en presisjonslokaliseringstoleranse.

Under drift styres ROV 250 mellom hver undervannsstruktur tilpasset med en sammen-koblingsinnretning, dokker og tar målinger ved hver struktur etter tur. Følgelig gjøres metrologi mellom en fast referansestruktur og flere andre strukturer mulig direkte gjennom ROVen. Nøyaktigheten til målingene sikres ved den nøyaktige plasseringen, på forhånd, av sammenkoblingsinnretningen i kjent forhold til de faktiske punktene hvis posisjon og/eller orientering er ønskelig at skal måles.

En oppsummering av fordelene frembragt ved det tilpassede metrologisystemet er:

• Systemet er svært lett og kompakt og omfatter en minimal mengde innretninger. • Systemet er tilpasset til dykkerløs drift og krever kun et minimum av grenseflate med strukturene. • Systemet unngår komplisert landkartlegging av strukturen og rørledningene siden målingsinnretningene plasseres direkte på strukturen på det stedet som skal måles.

• ROV-driftsmodus er enkel, hurtig og pålitelig.

• Flere målinger mellom fast referanse og flere grupper av strukturer kan frembringes ved bruk av mobilt utstyr og dedikerte

sammenkoblingsplattformer.

Fagfolk på feltet vil forstå at utførelsesformene beskrevet ovenfor kun er presentert som eksempler, og at mange ytterligere modifikasjoner og forskjellige variasjoner er mulig innenfor omfanget til oppfinnelsen.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for frembringing av måling av den relative posisjonen og orienteringen mellom minst to undervannsstrukturer, fremgangsmåten erkarakterisert vedat den omfatter: • tilpassing av en første multitransduser akustisk hovedstasjon i kjent posisjon og orientering relativ til den første av nevnte strukturer; • tilpassing av en første akustisk slavestasjon i kjent posisjon og orientering relativt til den andre av nevnte strukturer; • drift av nevnte første akustiske hoved- og slavestasj oner for å bestemme posisjonen og retningen til nevnte første slavestasjon i forhold til den første hovedstasjonen; • tilpassing av en andre akustisk multitransduserstasjon i kjent posisjon og orientering relativt til den andre av nevnte strukturer; • tilpassing av en andre akustisk slavestasjon i kjent posisjon og orientering relativ til den første av nevnte strukturer; • drift av nevnte andre akustiske hoved- og slavestasjonen for å bestemme posisjonen og orienteringen til nevnte andre slavestasjon i forhold til den andre slavestasjonen; og • kombinering av posisjons- og retningsdata fra nevnte operasjoner/drift er nevnte første og andre akustiske hovedstasjoner for å beregne relativ posisjon og orientering mellom nevnte strukturer.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat posisjonen og orienteringen mellom hver struktur relativt til en fast referanse også frembringes ved anskaffelsen av minst en akustisk slavestasjon i miljøet, og betjening/ drift av minst en av nevnte akustiske hovedstasjoner for å bestemme den relative posisjonen til nevnte ytterligere akustiske slavestasjon i forhold til den minst ene av nevnte akustiske hovedstasjoner.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisertv e d at nevnte multitransduserakustiske hovedstasjoner kan betjenes i hoved- eller slavemoduser, og der nevnte første hovedstasjon virker i slavemodus som nevnte andre slavestasjon, og nevnte andre hovedstasjon virker i slavemodus som nevnte første slavestasjon, hvorved bevegelse av nevnte stasjoner unngås mellom nevnte operasjoner/drift.

4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1,2 eller 3,karakterisert vedat minst en av nevnte akustiske stasjoner er montert på en mobil plattform og tilkoblingsinnretningen er frembragt for å koble sammen nevnte mobile plattform og nevnte akustiske stasjon i kjent posisjon og orientering relativt til den minst ene av nevnte strukturer.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert vedat den ytterligere omfatter bevegelse av nevnte mobile plattform og koble den til en rekkefølge av strukturer for å måle relativ posisjon og orientering mellom flere strukturer ved anvendelse av de samme fysiske akustiske stasjonene.

6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat nevnte første hovedstasjon og nevnte første slavestasj oner byttes fysisk for å tjene som nevnte andre hovedstasjon og slavestasjon.

7. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat en akustisk styringsinnretning brukes for å lettgj øre kommando/ordre, overvåking av datainnsamling mellom et kommandofartøy og de akustiske undervannsstasj onene.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat nevnte akustiske styringsinnretning er montert på mobilt utstyr.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8,karakterisert vedat nevnte mobile utstyr er en fjernbetjent innretning.

10. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene,karakterisert vedat målingene frembragt fra de nevnte operasjoner supplementeres i nevnte beregninger med avlesninger fra omgivelses-sensorer slik som inklinometere, gyroskop eller trykksensorer.

11. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat nevnte første og andre strukturer er rørlednings-ender og nevnte fremgangsmåte omfatter mekanisk bearbeiding av et sammenføynings-stykke av rørledningen i samsvar med den beregnede relative posisjonen og orienteringen for å tillate tilkobling av nevnte rørledningsender.