Tomorrows aquaculture facilities

Date: 25 august 2017 / Location: Trondheim, Norway


Unmanned vehicles are creating opportunities to operate fish farms in areas with harsher weather conditions without putting people at risk.

Maritime Robotics is part of the Sintef-led project, Artiflex, uniting robotics and automation experts to develop tomorrows aquaculture facilities.

 

 

 

 

 

 

Read the full article (in Norwegian) on www.tu.no: Tomorrows aquaculture facilities

 

The article from tu.no (in Norwegian)


AUTOMATISERTE OPPDRETTSANLEGG

Her er fremtidens oppdrett – helt uten mennesker

Men først kommer fjernstyrte anlegg uten daglig besøk av mennesker.

TRONDHEIM: Den ubemannete overflatefarkosten Otter ligger fortøyd til flåten i bukta rett nedenfor lokalene til Maritime Robotics i Trondheim. På brygga ligger en temmelig ordinær ROV med et stykke ny, norsk høyteknologi, et posisjoneringssystem til bruk under vann, basert på lyd.

Norske robotikk- og automasjonseksperter forener krefter for å utvikle morgendagens oppdrettsanlegg. I et Sintef-ledet prosjekt, Artiflex, utvikles teknologien.

Mye av det finnes allerede, men systemer må kobles sammen, kommunisere og interagere.

Robusthet i elektronikk og mekanikk må bygges inn når utstyret skal klare seg i mange dager, ja kanskje uker, uten tilsyn.

Volum-produkt

Administrerende direktør Vegard Evjen Hovstein ser på Otteren.

– Den skal bli vårt volumprodukt. Vi har ikke full oversikt over alle mulige bruksområder ennå, men får stadig nye ideer og innspill, sier Hovstein til TU.

Otteren er en toskrogs farkost, det vil si katamaran, som måler 1,8 meter i lengde, 91 centimeter i bredden og veier 60 kilo. Fire batteripakker, som skal holde til 15 timers drift og lett kan byttes, driver to thrustere for framdrift og manøvrering. Den kan utstyres med ulike typer sensorer og utstyr. Nå er det et multistråleekkolodd om bord.

– Vi demonstrere nå hvordan den kartlegger havbunnen. Den velger selv hvordan det skal gjøres. Det er ikke noe ferdig programmert mønster. Den jobber autonomt til den er ferdig og dekker hele området, litt som en robotgressklipper, sier Hovstein. 

Otteren på vei inn til brygga etter utført kartleggingsoppdrag i sjøen utenfor Maritime Robotics' lokaler på Brattørkaia i Trondheim.
Otteren på vei inn til brygga etter utført kartleggingsoppdrag i sjøen utenfor Maritime Robotics’ lokaler på Brattørkaia i Trondheim.  Foto: Tore Stensvold

Ubemannet plattform 

Otteren er 1,8 meter lang, 91 centimeter bred og veier 60 kilo. Miniversjon av den store ubemannete overflatefartøyet Mariner, som er på 1,7 tonn. Otter ble utviklet som en enklere versjon av Mariner. Den kan tas med på fly til oppdrag under fjerne himmelstrøk.
Otteren er 1,8 meter lang, 91 centimeter bred og veier 60 kilo. Miniversjon av den store ubemannete overflatefartøyet Mariner, som er på 1,7 tonn. Otter ble utviklet som en enklere versjon av Mariner. Den kan tas med på fly til oppdrag under fjerne himmelstrøk.Foto: Tore Stensvold

prosjektet Artifex ser de på en versjon av Otteren som en plattform. Tanken er at den skal fungere som en base for utsetting og innhenting av ROV og mulig annet utstyr, deriblant flydrone, som skal utføre inspeksjon og annet arbeid på merdene.

Sintef Ocean leder prosjektet Artifex med et budsjett på 18 millioner kroner. Det startet opp for ett år siden og skal pågå i enda ett.

Sintef Ocean-forsker Per Rundtop leder Artifex-prosjektet.

– Målet er å kunne drive oppdrettsanlegg uten mennesker til stede. Det vil bety tryggere arbeidsforhold og gi mulighet for å plassere anlegg i tøffere værområder, sier Rundtop.

For å komme til målet, trengs «muliggjørende teknologi».

– Vi har en lang liste, fra sensorer, navigasjon, kommunikasjon, robusthet, funksjonalitet, kunstig intelligens og autonomi. Mye er på plass, men det må kommunisere og samhandle med annet utstyr, sier forskeren.

– Vi har satt oss hårete mål. Vi skal kunne operere med autonome farkoster i opp til 2,5 meter signifikant bølgehøyde, sier han.

Helt autonomt blir det ikke i utgangspunktet. I Artifex-prosjektet er målet å bruke tilgjengelig teknologi for ubemannete operasjoner, styrt fra land.

Ubemannet – ikke autonomt ennå

– Det er mye snakk om automatisering, men vi er i realiteten et godt stykke derfra, sier Rundtop.

Norsk forening for automatisering (NFAS) har definert veien mot full automatisering som en 10-trinnsprosess. Foreløpig er det ikke mange som er kommet til trinn 5 en gang. 

Vegard Evjen Hovstein bruker for enkelhets skyld å beskrive prosessen som tre-delt – fjernstyrt, automatisert og delvis selvgående og til slutt fullt ut autonom der objektet selv tar beslutninger om riktig operasjoner. 

LARS i 2,5 meters bølger

I løpet av høsten skal Maritime Robotics bygge en prototyp på USV til Artiflex. 

– Det er litt tidlig å si størrelsen og hvordan den vil se ut, men vi jobber med spesifikasjonene, sier Hovstein.

Argus Remote Sytems er med i Artifex-prosjektet. Selskapet designer og bygger undervannsfarkoster (ROV - Remotely Operated Vehicle) i Bergen.
Argus Remote Sytems er med i Artifex-prosjektet. Selskapet designer og bygger undervannsfarkoster (ROV – Remotely Operated Vehicle) i Bergen.Foto: Per Rundtop/SINTEF OCEAN
Drone inspiserer oppdrettsanlegg fra lufta. I Artifex-prosjektet er det meningen at den skal sendes opp fra og landes på en ubemannet overflatefarkost (USV).
Drone inspiserer oppdrettsanlegg fra lufta. I Artifex-prosjektet er det meningen at den skal sendes opp fra og landes på en ubemannet overflatefarkost (USV).Foto: Eirik Svendsen/SINTEF OCEAN

 

Rundtop opplyser at noe av det mest kompliserte er å lage system for å sette ut og ta opp ROV og drone. Et slikt «launch and recovery system – LARS» må forholde seg til to objekter som begge er i bevegelse i flere retninger.

ROV-operasjon

I dag opereres ROV-er manuelt fra en base om bord på et skip, eventuelt fra land eller oppdrettsflåte.

– Det er veldig vanskelig å styre ROV-er. De kan selv holde høyde og retning, men vet ikke nøyaktig hvor i vannet det, det vil si posisjonering. Med en ny teknologi for undervannskommunikasjon er det mulig, sier Hovstein.

En ROV med «autohold» av posisjon, er et skritt mot autonome ROV-er. Et lite norsk selskap, Water Linked, har kommersialisert teknologien som gjør autohold og posisjonering mulig.

Oliver Skisland_WaterLinked (3)

Oliver Skisland_WaterLinked (3)  Foto: Tore Stensvold

Administrerende direktør Oliver Skisland i Water Linked forklarer i runde ordelag hvordan de har løst utfordringene som store selskaper, deriblant Kongsberg, sliter med.

– Det er ikke så mye snakk om ny teknologi som en ny måte å utnytte frekvenser på under vann. Det ligger i software og mye beregninger, sier Skisland.

Triangulering og regning

Detaljert forklaring på hvordan de har løst gåten, vil han ikke gå inn på av konkurransehensyn, men sier at det ikke ville vært mulig for fem år siden.

– Det skal enormt mye regnekraft til. Det har vi nå i denne kofferten, sier han og peker på en svart boks med fire ledninger ut av.

På flåten nedenfor Maritime Robotics står en ROV klar til å settes i vannet. Den har påmontert en liten senderenhet. Den kommuniserer under vann til fire antenner som stikker ned i vannet med et visst mellomrom.

Det fungerer som triangulering av mobilantenner som kan plassere din mobiltelefon. Med fire antenner blir presisjonen bedre, og vi kan ha opptil syv antenner.

Med mulighet for posisjonering, vil ikke ROV-en drives vekk av strøm eller «røskes vekk» og ut av posisjon.

Maskinsyn 

I Artiflex-prosjektet vil de utvikle ROV-er som ved hjelp av maskinsyn skal inspiserer nøter og kunne kjenne igjen hull.

I neste fase vil de også utvikle verktøy slik at ROV-en kan reparere hullet – uten at noen mennesker nødvendigvis vet om det en gang. Uten posisjoneringsevne og «autohold» vil ikke det være mulig.

ROV-produsenten Argus Remote Systems i Bergen er også med på prosjektet.

Daglig leder Frode Korneliussen sier at ROV-er og systemer må gjøres mer solide når de skal fjernstyres og operer langt vekk fra land og i mer utsatte områder.

– Utstyret må være av svært høy kvalitet og mer robust, både mekanikk og elektronikk, sier Korneliussen.

ARTIFEX:

To-årig prosjekt 2016-2018

Budsjett: 18 millioner kroner

Finansiering: Norges forskningsråd

Hensikt: Utvikle robotteknologi for fjernstyring av daglige operasjoner på oppdrettsanlegg på, over og under vann

Oppgaver: inspeksjon, vedlikehold, reparasjon

Arbeidsverktøy:  Unmanned Surface Vehicle (USV) som plattform og bærer av Remotely Operated Vehicle (ROV) og Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS).

Partnere: Maritime Robotics, Argus Remote Systems, Lerow, SINTEF Ocean, WavEC, ACE, NTNU.

Kommersialisert

Lydsignaler gjennom vann er veldig vanskelig. Lydbølgene blir forvrengt, stanses og andre lyder blander seg inn. Water Linked har klart å løse store deler av dette og mener de er først i verden. De har allerede solgt «store mengder» enkle, lett kommersialiserbare løsninger til utenlandske kunder.

– Vi hadde valget om å jobbe mot færre, proffe aktører eller flere ROV-leverandører med mindre enheter vendt mot et større marked. Det var de som viste interesse først, sier Skisland.

Selskapet har i løpet av noen måneder solgt i underkant av 100.

– Det er deilig, etter å ha jobbet i laboratoriet i fire år. Nå er vi ute og ser at det er behov for produktet vårt, sier Skisland.

Interesse

Under Aqua Nor i Trondheim forrige uke, fikk Water Linked en klar bekreftelse. Flere møter ble holdt med potensielle ROV-leverandører.

FoU-direktør i SHM, Rene Volden, er imponert over Water Linked. 

– Innen fiskeri og havbruk er IoT, «internt of things», det neste store. Produkter som sikrer kommunikasjon under vann vil være svært nyttig, sier Volden til TU.

Amazonas-tur

Vegard Evjen Hovstein forteller hvordan selskapet utvikle Otteren. Fra før har selskapet utviklet en 5,6 meter lang, 2 meter bred USV på 1,7 tonn med dieselmotor. Et oljeselskap som operer en rørledning i Amazonas kontaktet Maritime Robotics og spurte om å få leie Mariner til å inspisere ledningen.

– Det fristet ikke med alt som kreves av papirarbeid, sending med skip, fortolling, pakking, og mye styr. Dessuten ville Mariner være utilgjengelig for oss i minst et halvt år. Og inspeksjonsjobben ville ta bare to-tre dager. Da satte vi i gang med å lage Otter på 60 kilo og demonteres og sendes med fly, sier Hovstein.


 

Privacy Policy

The Privacy Statement is about how this website collects and uses visitor information. The statement contains information that you are entitled to when collecting information from our website (Personal Information Act, section 19), and general information about how we treat personal data (Personal Data Act, section 18, first paragraph). The legal owner of the website is the processing officer for the processing of personal data. It is voluntary for those who visit the web sites to provide personal information regarding services such as receiving newsletters and using the sharing and tip services. The treatment basis is the consent of the individual, unless otherwise specified.

1. Web analytics and cookies (cookies)

As an important part of the effort to create a user-friendly website, we look at the user pattern of those who visit the site. To analyze the information, we use the Google Analytics analysis tool. Google Analytics uses cookies (small text files that the site stores on the user's computer), which registers the users' IP address and provides information about the individual user's online movements. Examples of what the statistics give us answers to are; how many people visit different pages, how long the visit lasts, what websites users come from and what browsers are used. None of the cookies allow us to link information about your use of the site to you as an individual. The information collected by Google Analytics is stored on Google servers in the U.S.. The information received is subject to the Google Privacy Policy. An IP address is defined as a personal information because it can be traced back to a particular hardware and thus to an individual. We use Google Analytics's tracking code to anonymize the IP address before the information is stored and processed by Google. Thus, the stored IP address can not be used to identify the individual user.

2. Search

If the webpage has search function, it stores information about what keywords users use in Google Analytics. The purpose of the storage is to improve our information service. The search usage pattern is stored in aggregate form. Only the keyword is saved and they can not be linked to other information about the users, such as the IP addresses.

3. Share / Tips service

The "Share with others" feature can be used to forward links to the site by email, or to share the content of social networking. Tips for tips are not logged with us, but only used to add the tips to the community. However, we can not guarantee that the online community does not log this information. All such services should therefore be used wisely. If you use the email feature, we only use the provided email addresses to resend the message without any form of storage.

4. Newsletter

The website can send out newsletters by email if you have registered to receive this. In order for us to be able to send e-mail, you must register an e-mail address. Mailchimp is the data processor for the newsletter. The e-mail address is stored in a separate database, not shared with others and deleted when you unsubscribe. The e-mail address will also be deleted if we receive feedback that it is not active.

5. Registration, form

The website may have a form for registration, contact form or other form. These forms are available to the public to perform the tasks they are supposed to do. Registration form is for visitors to sign up or register. Contact form is for visitors to easily send a message to the website's contact person. We ask for the name of the sender and contact information for this. Personal information we receive is not used for purposes other than responding to the inquiry. The form is sent as email via Mailgun as a third party solution. The entire submission will be stored at Mailgun for 24 hours. Between 24 hours and 30 days, only mailheader is stored before the submission is deleted after 30 days. The reason for this storage is to confirm whether emails are sent from the website and forwarded to the correct recipient. Once the email is received by the recipient, it is up to the recipient to determine the data processing needs of the email.

6. Page and service functionality

Cookies are used in the operation and presentation of data from websites. Such cookies may contain language code information for languages ​​selected by the user. There may be cookies with information supporting the load balancing of the system, ensuring all users the best possible experience. For services that require login or search, cookies can be used to ensure that the service presents data to the right recipient.

7. How to manage cookies in your browser

On www.nettvett.no, read how to configure your browser to accept / reject cookies, and get tips for safer use of the internet.