Daglig leder Jon Arne Silgjerd i Automasjon og Data AS med VMMS-systemet om bord i World Calima i overfartsmodus. «Sjøsykeindeksen» forteller kapteinen hvor behagelig overfarten føles for passasjerene. (Bilde: ATLE ABELSEN)
Trimaranen World Calima, bygget av Fjellstrand, er utstyrt med avansert automasjon som sikrer behagelig reise selv i rufsete sjø. (Bilde: ATLE ABELSEN)
Automasjon og Data AS har selv utviklet den avanserte bevegelsessensoren for spesialfartøyene. Den måler blant annet hurtigere bevegelser enn de andre på markedet. Foto: Automasjon og Data AS (Bilde: Automasjon og Data AS)
Når fartøyet ankommer havvindturbinen, slår systemet seg over i et nytt modus som forteller kapteinen når det er trykt å legge til. Den grønne sirkelen oppe til høyre skifter farge om bevegelsene gjør landingen for risikabel. Ill: Automasjon og Data AS (Bilde: Automasjon og Data AS)
Daglig leder Jon Arne Silgjerd i Automasjon og Data AS (Bilde: ATLE ABELSEN)

Automasjon mot sjøsyke

Båtbyggere og rederier som betjener markedene for vedlikehold av offshore vindturbiner, har et uutløst automatiseringspotensial. Nå begynner fartøyene som kan utløse dette potensialet å se dagens lys.

Den romslige trimaranen skjærer seg rolig gjennom tre meter høye bølger i en fart på nærmere 25 knop. Normalt skulle skroget krenget, slått og smelt seg gjennom bølgene i denne farten, men ferden er så stabil at man kunne spilt boccia på det brede cargodekket uten problemer.

Selv for en lite sjøsterk landkrabbe er en times overfart fra Bergen sørover mot Utsirafeltet en behagelig opplevelse om bord i «World Calima». Vi er med båtbyggeren Fjellstrand (Bergen) og deres danske kunde, rederiet World Marine Offshore (WMO), på demonstrasjonstur på dette spesialfartøyet før overlevering. Fartøyet, som er Fjellstrands egenutviklete av typen WindServer, er spesialdesignet for å frakte vedlikeholdsteknikere og utstyr ut til havvindturbiner i europeiske farvann.

Den behagelige overfarten skyldes ikke bare et smart skipsdesign (trimaran) og motorkonfigurasjon (fire Scania-motorer). Vår interesse knytter seg til et unikt monitoreringssystem som gir kapteinen en «sjøsykeindeks» og en pekepinn på hvordan overfarten oppleves av ikke spesielt sjøsterke passasjerer.

Flere unike funksjoner

– Vi har utviklet akkurat denne indeksen med utgangspunkt i beregninger som er gjort av den amerikanske kystvakten, forteller daglig leder Jon Arne Silgjerd i Sandnes-bedriften Automasjon & Data AS.

Han forteller at sjøsykeindeksen bare er ett av flere unike funksjoner i monitoreringssystemet VMS (Vessel Motion Monitoring System).

– For oss er sjøsykeindeksen en svært viktig parameter, fordi vi vil kunne frakte teknikere fra land ut til de store havvindparkene uten at de blir svekket av sjøsyke, sier grunnleggeren og prosjektlederen Jogvan Ullmann i det danske rederiet WMO. World Calima er det sjette spesialfartøyet de har kjøpt av Fjellstrand, og de har vært nøye på hvordan blant annet monitoreringssystemet skulle spesifiseres.

Silgjerd i A & D forteller at «hjertet» i systemet er en spesialutviklet, avansert bevegelsessensor. De fleste fartøyer har slike, men det fantes ingen på markedet som møtte kravene fra WMO.

– Andre sensorer er beregnet for større fartøyer, der bevegelsene har lavere akselerasjon. Og nettopp akselerasjonen er en svært viktig parameter for å beregne sjøsykeindeksen. I tillegg måler sensoren bevegelser i alle plan.

Det betyr at kapteinen kan navigere etter sjøsykeindeksen og endre hastighet og kurs for å seile pent og optimalt, slik at de inntil 24 teknikerne kan være friske og uthvilte når de tar fatt på krevende reparasjons- og vedlikeholdsarbeid på havvindturbinene. Systemet kan også brukes for å redusere brennstofforbruket

Les også: Mangel på sengeplass driver frem trådløse systemer

Endrer funksjon

Når fartøyet ankommer havvindparken, og kapteinen skal legge til og «lande» teknikerne på vindturbinene, slår systemet seg over i et nytt modus. Nå er det om å gjøre å gi kapteinen størst mulig oversikt over bevegelsene i fartøyet så han kan gjøre et trygt anløp på turbinen.

Fartøyet må stå helt stille inntil tårnet for at det skal være trygt å lande folk i turbinen.

– Dette er det farligste øyeblikket under hele operasjonen, sier Jogvan Ullmann hos WMO til Automatisering.

Normalt opererer rederiene som frakter folk til og fra turbinene med en signifikant bølgehøyde på rundt halvannen meter før det blir for utrygt å legge til. Dette systemet hjelper operatørene til å bli mer fleksible, både når det gjelder fartøyets størrelse og hvor raske bevegelsene er. I enkelte tilfeller kan fartøyet legge til i over to meters signifikant bølgehøyde.

Systemet logger også alle dataene, slik at man i ettertid kan rekonstruere hendelsesforløp om det skulle skje et uhell eller en ulykke. Dataene kan også brukes i en senere versjon av systemet der det kan bli aktuelt å prediktere påvirkningen fra bølger, strøm og vind de neste sekundene.

Les også: Forbereder fremtidens kontrollrom

Når fartøyet ankommer havvindturbinen, slår systemet seg over i et nytt modus som forteller kapteinen når det er trykt å legge til. Den grønne sirkelen oppe til høyre skifter farge om bevegelsene gjør landingen for risikabel. Ill: Automasjon og Data AS Automasjon og Data AS

Siste versjon

Når det gjelder det siste, har World Calima fått installert versjon 2 av systemet. Silgjerd forteller at brukergrensesnittet er sterkt forenklet og dermed forbedret. I stedet for en rekke grafer som viser alle bevegelser i alle plan, inkludert akselerasjon, kan kapteinen nå kun forholde seg til en «Motion Severity Index» som på en skala fra 0 til 1 forteller ham hvor sikkert det er å legge til.

– Vi jobber dessuten også med å utvikle algoritmer som kan prediktere framtidige bevegelser i sjøen. Det blir også interessant å måle og loggføre de dynamiske påkjenningene på tårnet. Ved å instrumentere tårnet har vi også et potensial for å gjøre systemet enda mer nøyaktig og fleksibelt, forteller han.

Intelligent instrumentering

Ved NTNU i Trondheim følger professor og senterleder Asgeir Sørensen i AMOS interessert med i utviklingen. AMOS er et nyopprettet Centre of Excellence der Institutt for marin teknikk og Institutt for teknisk kybernetikk i spissen er partnere med Statoil, DNV GL, Marintek, Sintef Fiskeri og Havbruk og Sintef IKT. I tillegg er flere andre nasjonale og internasjonale aktører med i ulike forskningsprosjekter.

– Denne bransjen har et betydelig automatiseringspotensial. De færreste fartøyer som betjener dette markedet er så intelligent instrumentert som modellene WindServer fra Fjellstrand og Wave Craft fra Umoe, for å nevne en annen nyvinning. Dagens vedlikeholdskostnader for offshore vindparker bør minst halveres, noe som denne teknologien gir et verdifullt bidrag til.

Han mener at automatiseringspotensialet kan utløses ytterligere ved å instrumentere også turbintårnene ytterligere, ved hjelp av droneteknologi – både under vann og i luften – og en vedlikeholdsstrategi som baserer seg på en kombinasjon av tilstandsovervåking av den enkelte vindturbinen og planmessig ettersyn av hele vindparken ved hjelp av ubemannete autonome systemer.

Les også: Innsikt i automatiseringsfeltet fra Einar Bråthen