کد خبر: ۱۰۵۷۵
تعداد بازدید: ۳۴۳
تاریخ انتشار: ۱۳ شهريور ۱۳۹۰ - ۰۸:۰۰

نقش ROV ها در بحران خلیج مكزیك

انفجار سکوی نفتی دیپ‌واتر هورایزن در خلیج مکزیک

در خلال این رویداد بود که متخصصان استفاده از چند روبات کنترل از راه‌دور را مورد توجه قرار دادند که اندازه هر یک از آنها برابر با یک خودروی معمولی بود. شاید درصورت عدم استفاده از این روبات‌ها، ابعاد آلودگی نفتی بسیار گسترده‌تر از این می‌بود. این روبات‌ها در واقع نقش دست‌ها و چشم‌های متخصصان را در عمق دریا بازی می‌کردند؛ یعنی در جایی که حضور انسان می‌توانست با تهدیدهای زیادی همراه باشد.

تایلر شیلینگ رئیس و مدیرعامل Schilling Robotics، شرکتی که چهار عدد از روبات‌های زیردریایی کنترل از راه دور یا ROV (سرنام Remotely Operated Vehicle) را ساخته است، می‌گوید: « وقتی مردم سراسر دنیا نقش‌آفرینی این روبات‌ها را برای تعمیر دکل آسیب‌دیده به طور زنده از تلویزیون تماشا می‌کردند، پی بردند که چنین روبات‌هایی نه فقط به عنوان ابزارهایی برای ساده‌تر کردن کارها، بلکه به عنوان تجهیزاتی ضروری به کار گرفته می‌شوند.»

آلودگی نفتی خلیج مکزیک بزرگ‌ترین فرصتی بود که باعث می‌شد کارایی فناوری روباتیک در زیر دریا آزموده شود. اما باوجود اثبات توانایی این دستگاه‌ها، متخصصان این رشته با پرسش جدیدی مواجه هستند و آن اینكه نسل بعدی روبات‌های ROV باید دارای چه ویژگی‌هایی باشند که البته پاسخ‌های متفاوتی برای این پرسش دریافت کرده‌اند.

در حالیكه بعضی از متخصصان بر این باورند تجهیزات ROV  به اندازه کافی مؤثر هستند، دسته‌ای دیگر از متخصصان می‌گویند، هرچند فناوری ROV به جایگاه قابل اتکایی رسیده است، اما این جایگاه هنوز ایده‌آل نیست. آنها پیش‌بینی می‌کنند، هرچه حفاری‌های ساحلی در مقیاس گسترده‌تر و در عمق بیشتری انجام ‌شود و هرچه قوانین جدید دولتی شرکت‌ها را به انجام آزمایش‌های امنیتی بیشتری ملزم کنند، نیاز دکل‌های نفتی به روبات‌های ROV برای انجام وظایف بیشتر و مطمئن‌تر، افزایش خواهد یافت. در یک دکل نفتی معمولاً از یک یا دو روبات استفاده می‌شود.

از این روبات‌ها برای بررسی تصویری شرایط جاری در زیر دریا استفاده می‌شود. بعضی مواقع نیز تا شش روبات ROV به آزمایش و سرهم‌بندی تجهیزات زیردریایی اختصاص پیدا می‌کنند.  اما شرکت BP در تصمیمی بی‌سابقه برای مهار کردن فوران نفت در عمق 1500 متری زیر دریا از شانزده روبات ROV استفاده کرد که هر یک از آنها از اتاق‌های کنترل روی عرشه کشتی راهبری می‌شدند و ارتباط آنها با استفاده از یک کابل الکتریکی، نوری برقرار می‌شد.

BP مدعی است، این روبات‌ها برای فعال کردن سیستم پیش‌گیری از ترکیدگی، جوش زدن لوله‌های ترکیده به هم و نیز سرپوش گذاشتن روی چاه نفت مورد استفاده قرار گرفتند و بیش از چهار میلیون نفر کار آنها را به صورت زنده تماشا کردند. البته این روبات‌ها نتوانستند، نشت چاه نفت را به طور کامل متوقف کنند، اما این دلیلی نبود تا کارایی آنها نادیده گرفته شود. برای مهار کامل نشت نفت باید در عمق چهار کیلومتری زیر دریا چاه‌های مهارکننده دیگری حفر می‌شد تا با چاه اصلی تلاقی پیدا كنند و سپس آن‌را با سیمان پر کنند.

درو میچل، رئیس انجمن فناوری زیردریایی (Marine Technology Society) می‌گوید: «ROVها در فرآیند مهار نشت نفت عامل محدودکننده‌ای نبودند. او که به مدت 44 سال در صنعت طراحی و ساخت روبات‌های ROV مشغول کار بوده، ظرفیت روبات‌های ROV را فراتر از نیازهای بیست سال اخیر قلمداد می‌کند.‌» 

اما بعضی از مهندسان هنوز هم بر این باورند که فناوری ROV به نوآوری‌های جدیدی نیاز دارد که مواردی مانند گسترش کارایی در حفاری از جمله آنها است. با اینكه پس از نشت نفت، عملیات ساحلی به حالت تعلیق درآمد و کارها روال کندتری به خود گرفت، اما می‌شد حدس زد که این وضع به همین صورت باقی نخواهد ماند و پس از اینكه اوضاع به حالت عادی خود برگشت، عملیات استخراج نفت در عمقی بیشتر و حتی با سرعت بیشتر از سر گرفته خواهد شد.

البته همان‌طور که معلوم بود قوانین دولتی سختگیرانه‌تری وضع شد که شرکت‌ها باید آنها را رعایت کنند و به همین دلیل، شاید نیاز به استفاده از روبات‌های ROV  از گذشته نیز بیشتر شود.

شیلینگ نیز با اینكه موافق است عملیاتی در عمق و مقیاس بیشتر و با تمهیدات بهتر به تجهیزات ROV  نیاز خواهد داشت تا کارها با سرعت بیشتری انجام شود، اما از نظر او مشکل این نیست که دستگاه‌های ROV امروزی پاسخ‌گوی چنین نیازی نیستند، بلکه مشکل این است که هزینه به کارگیری آنها بیشتر خواهد شد.

او بر این باور است که این افزایش هزینه همین حالا نیز روی داده‌است. چند تا از مشتری‌های شیلینگ به او گفته‌اند، به کارگیری تنها یک کانال کنترل‌کننده ROV که معمولاً می‌تواند دو ROV را راهبری کند، به ازای هر ثانیه نه دلار برایشان هزینه در پی دارد. هر چه به عمق بیشتری برویم، به تجهیزات بزرگ‌تر و پیچیده‌تر نیاز پیدا خواهیم کرد و فعالیت‌ها نیز باید با ROVها سازگار باشند که این امر هزینه را افزایش می‌دهد. به گفته او، طی ده سال گذشته، هزینه استفاده از روبات‌های زیردریایی کنترل از راه‌دور پنج برابر شده‌است.

راه حل شیلینگ برای این مشکل، ساخت برنامه‌های نرم‌افزاری ویژه‌ای است که بتواند آن دسته از کارهای روبات‌های ROV را که اکنون برعهده عوامل انسانی است، به طور خودکار انجام دهد. این خودکارسازی هم خطاهای راهبری  روبات‌هایROV را کاهش می‌دهد و هم در زمان و هزینه صرفه‌جویی می‌کند.

شیلینگ تاکنون دو برنامه در همین راستا تولید کرده‌است که امید می‌رود تا پایان سال جاری میلادی آماده عرضه به مشتریان باشد. نخستین نرم‌افزار به روبات زیردریایی کمک می‌کند تا با استفاده از یک سیستم موقعیت‌یاب موج فراکوتاه، خود را به طور خودکار در موقعیت مناسبی در زیر آب قرار دهد. این سیستم بین فرستنده موجود روی ROV و گیرنده موجود روی سطح آب پالس‌های صوتی می‌فرستد؛ یعنی سیستمی شبیه GPS زیردریایی، با این تفاوت که در آن به جای فرکانس‌های رادیویی از فرکانس‌های صوتی استفاده می‌شود.  نرم‌افزار دوم برای انجام کارهای روزمره استفاده می‌شود و این کار با استفاده از یک سیستم خود مهار تصویری انجام می‌شود، یعنی روبات با بررسی تصویرهای ویدیویی دوربین خود، بازوهایش را کنترل میكند.

قوانین جدید دولتی درباره حفاری‌های ساحلی شرکت‌ها را ملزم می‌کند تا مدام تجهیزات حفاری و سیستم‌های امنیتی پیش‌گیری از نشت را آزمایش کنند. آزمایش‌های بیشتر به معنای احتمال وقوع خطاهای بیشتر و درنتیجه خسارت‌های زمانی و مالی بیشتر است. یک متخصص راهبری زبده می‌تواند یک روبات ROV را ظرف سی ثانیه به کانال انتقال (hot stab) متصل کند. اما اگر شرایط به گونه‌ای باشد که نتوان زیر آب را به وضوح دید، حتی یک متخصص زبده راهبری هم ممکن است محل درست اتصال را پیدا نکند و به کانال انتقال یا مخزن آسیب برساند و در نتیجه کارها برای ساعت‌ها یا روزها دچار وقفه شود. اما با استفاده از نرم‌افزار خودکارسازی، یک ROV می‌تواند طی تقریباً یک دقیقه به کانال انتقال متصل شود که هرچند نسبت به سی ثانیه زمان بیشتری است، اما در عوض در همه شرایط به خوبی عمل می‌کند.

اما میچل، رئیس انجمن فناوری زیردریایی، با اینكه صرفه‌جویی در زمان در صورت استفاده از روبات‌های ROV را می‌پذیرد، اما به کارگیری آنها را چندان ضروری نمی‌داند.

او بر این باور است که یک متخصص ماهر می‌تواند هر عملیات حساسی را راهبری کند و وظایف خطیر را با هزینه‌ای قابل‌قبول انجام دهد. به گفته او بین یک نیاز و یک خواسته تفاوت وجود دارد. بسیاری از متخصصان کنترل روبات‌های ROV  می‌خواهند روی این دستگاه‌ها از حسگرهای بازخورددهنده و تاکتیکی استفاده شود، اما چنین قابلیت‌هایی تشریفاتی هستند، نه ضروری و شرکت‌های اکتشاف و استخراج ساحلی نفت نیز مایل نیستند بابت آنها هزینه‌ اضافی بپردازند.

اما شیلینگ بر این باور است که خودکارسازی این ابزارها دقت و سرعت آنها را افزایش خواهد داد و دوست دارد این روبات‌ها به فناوری‌های پیشرفته‌تری مجهز شوند؛ فناوری‌هایی مانند کنترل دریایی مبتنی بر رادار، سیستم هشداردهی در آبراه‌ها و پارک خودکار.

منبع: سایت ieee.spectrum، ترجمه: علی حسینی، مجله شبكه

ارسال نظر