Aplicaciones de la tecnología inalámbrica en refinerías de petróleo

Volvemos a hablar nuevamente de la tecnología inalámbrica, y en esta ocasión tratamos su uso en refinerías, un sector donde progresivamente se implanta, realzando la productividad y la seguridad de la planta.

Las refinerías de petróleo son especialmente adecuadas para la tecnología inalámbrica, pues estas comunicaciones invisibles se extienden por todos los recovecos permitiendo un valioso acceso a instrumentos, válvulas, controladores, equipos, cámaras, y…personas.

Los puntos de acceso inalámbricos usan standards abiertos por compatibilidad y encriptado de 128 bits por seguridad. Asimismo, como ya hemos explicado en otros artículos, los dispositivos inalámbricos usan una malla auto-organizada que automáticamente reorienta las señales alrededor de los obstáculos.

La implementación de una red inalámbrica en una refinería permite la utilización de dispositivos inteligentes que proporcionan conveniente acceso a diagnósticos que ya existen en cientos de dispositivos en planta.

Veamos algunos ejemplos de aplicaciones de esta tecnología en las refinerías:

• Instalación de transmisores inalámbricos para controlar un tanque para obtener información en tiempo real de los datos de presión de descarga y succión.
• Transmisores de temperatura en un tanque de asfalto caliente para identificar puntos calientes que puedan originar corrosión y fallos que provocan costosas averías.
• Control de la temperatura del agua de refrigeración que retorna a un río local para cumplir convenientemente con las regulaciones ambientales.
• Lectura de vibraciones en bombas críticas situadas en zonas peligrosas.

Arquitectura digital inalámbrica

Una planta digital inalámbrica funciona como una planta cableada convencional, pero con una diferencia importante, las comunicaciones e transmiten por radiofrecuencia. Esto hace a la planta digital muy efectiva en costes ya que no son necesarios complejas bandejas de cableado, incluyendo fibra óptica. Otra gran ventaja es que la tecnología inalámbrica es escalable.

La tecnología inalámbrica se basa en standards abiertos – WirelessHART para redes de campo e IEEE 802.11 a/b/g Wi-Fi para la red de planta. Otro standard destacable es WirelessHART 802.15.4, que transmite comunicaciones altamente fiables en las redes de campo inalámbricas. Los puntos de acceso inalámbricos de clase I división 2 usados en plantas inalámbricas inteligentes cumplen con IEEE 802.1 1i y Wi-Fi Protected Access 2 (WPA2), que emplea hardware basado en Advanced Encryption Standard para comunicaciones inalámbricas.

Seguridad de la red

En el corazón de una red inalámbrica hay una malla auto organizada que asegura una aproximación flexible adaptativa de alta fiabilidad. El protocolo que usan es IEEE 802.15.4 time-synchronized mesh protocol (TSMP). Estas redes son robustas y tolerante a casi todo tipo de interferencias.

Message integrity codes (MICs) se usa para la verificación de mensajes. Otra técnica utilizada es Direct sequence spread spectrum (DSSS), con la que se evitan fuentes de ruido. También se usa un standard de autenticación bien conocido, SSL.

¿Y los dispositivos de campo?

No hay ya problemas porque una amplia gama de dispositivos de campo se han desarrollado, incluyendo presión, caudal, nivel, temperatura, vibración, corrosión, control de posición de válvulas, temperaturas multi-entrada, conmutadores discretos, etc.

Pero las comunicaciones invisibles que proporcionan la tecnología inalámbrica se extienden mucho más allá, y pueden colocarse en tuberías y recipientes de proceso. Las aplicaciones disponibles incluyen video, voz, movilidad y trazabilidad. Algunas aplicaciones son las siguientes:

• Los trabajadores pueden acceder a todo tipo de información a través de sus terminales.
• La trazabilidad de los trabajadores y todos los activos de la planta puede seguirse en tiempo real.
• Pueden transmitirse mensajes en toda la red.
• Los sistemas de seguridad controlan el acceso no autorizado.
• Los sistemas de video pueden usarse para supervisar cualquier punto de la planta.

Bibliografía: Wireless networks improve refinery operation. Hidrocarbon processing march 2009.