領域：
　　

石油和天然氣／精煉／化學

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使用的產品：

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NI CompactRIO 系統(tǒng)、LabVIEW 軟件

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挑戰(zhàn)：

在北海的挪威海岸平整海床，通一根管道從廣闊的Ormen Lange 天然氣田中開采天然氣。

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解決方案：
　　

在Nexans 公司的蜘蛛型遠程控制" title="遠程控制">遠程控制機車（簡稱為ROV）平整海床，并且為架設管道清理出路徑的時候，利用NI LabVIEW 軟件和CompactRIO 系統(tǒng)來控制它的水壓系統(tǒng)。

1997 年，Ormen Large 天然氣田在挪威的東海岸被發(fā)現(xiàn)。這是在挪威大陸架上發(fā)現(xiàn)的第二大天然氣田，它具有每年兩百億立方米天然氣的生產潛力。Ormen Large 意為“長蛇”，大約有40 公里長和8 公里寬， 位于海平面3000 米以下。

天然氣田將于2007 年動工，并且將在800 到1100 米的深度架設海床。開采出的天然氣將通過管道從生產平臺運輸?shù)脚餐﨨yhamna 的處理工廠，然后通過1200 千米長的海下管道出口到英國東海岸的Easington，并且通過北海Sleipner 島上的分配中心傳輸?shù)綒W洲大陸的其他海岸上。

使用場合的極端條件，包括低于零點的溫度、有暴風雨的海洋和水下湍急的水流，對于完成項目所使用的工具提出了極高的要求。由于這些情況， Ormen Large 天然氣田不會使用常規(guī)的離岸平臺。因此取而代之的是, 海底的井樓通過管道直接連到位于Nyhamna 的陸上加工廠。

除了惡劣的環(huán)境條件，海底的地形也非常的崎嶇。管道必須從多巖石的地形中穿過，這樣才能保證管道沒有支撐的部分不會輕易的損壞。為了解決這個問題，Nexans 公司開發(fā)了Spider，它是一種遠程控制的水下挖掘機，被設計用于平整海床，為在海平面下的深處陡峭的斜坡和多巖石的地形上架設管道做準備。 Spider 產品是基于瑞士的用于在水下陡峭斜坡上工作的林地機器設計的。它將被用于為架設管道而平整海床。

我們使用新開發(fā)的三維軟件和機器上所有能動部分上的傳感器及安裝在海底的聲音發(fā)射器來控制Spider。利用NI LabVIEW 軟件的人機接口" title="人機接口">人機接口（簡稱為HMI）來顯示地形的變化，海床的三維模型被實時的更新。另外，一個具有反射測探器的遠程控制水下機車進行詳細的每日核查。 Spider 甚至可以在1000米的深度提供10 到20 厘米的控制精度。

NI LabVIEW 軟件被用來顯示并控制Spider，這是在船上的控制室里進行的。通過一系列不同的LabVIEW 屏幕，操作者可以獲得Spider 的全景圖。通過安裝在Spider 上的幾個攝像機，實時的視頻也被顯示出來。挖掘過程顯示在LabVIEW 前端面板的三維ActiveX 控件中。通過Spider 上的一系列傳感器，三維顯示圖顯示了海床的模型和關于機器位置的實時圖像。Spider 和它的抓取手通過現(xiàn)成的操縱桿來控制。LabVIEW 軟件通過操縱桿VI 來從操縱桿讀取命令，并且通過光纖連接" title="光纖連接">光纖連接把控制命令發(fā)送Spider(甚至在其處于 1000 米的深度下)。

三個分布式的工業(yè)控制" title="工業(yè)控制">工業(yè)控制和采集NI CompactRIO 系統(tǒng)被安裝在IP62 密封箱內，長期地放置在我們在挪威海的船上，暴露在嚴酷的海上環(huán)境中，受到大范圍的溫度變化、鹽性海洋空氣和高濕度的侵襲。它們進行升沉補償、吊拉和功率控制" title="功率控制">功率控制等操作并且與LabVIEW 主應用程序進行通信。這些算法都在CompactRIO 系統(tǒng)上實時運行。

借助于人機接口和嵌入式控制的統(tǒng)一編程規(guī)范，LabVIEW 軟件平臺幫助Nexans 公司開發(fā)出了一個易于維護（甚至在極端情況下）的系統(tǒng)。