Por Marc Jadoul, Nokia Corp.
El sector de los recursos se enfrenta a desafíos sin precedentes. Operando en un mercado volátil, los ingresos y el EBITDA son extremadamente sensibles a los precios de las materias primas. A medida que los recursos en algunas áreas escasean o se agotan, los operadores de petróleo y gas se ven obligados a ampliar nuevas fronteras de exploración y producción. Para seguir siendo competitivos, los operadores deben reducir los costos, optimizar la producción y aumentar la eficiencia. Y a menudo, al trabajar en entornos remotos y desafiantes, también tienen que trabajar duro para cumplir con los estrictos requisitos de sostenibilidad, al tiempo que cumplen con las normas de seguridad de los trabajadores.
Las tecnologías digitales relacionadas con la información (TI), la operación (OT) y la comunicación (CT) desempeñarán un papel clave para abordar estos desafíos y transformar la industria. Esta transformación, también conocida como la cuarta revolución industrial, es posible gracias a la interconexión e interdependencia de nuevos sistemas y tecnologías. Los avances en la tecnología celular privada LTE y 5G e Internet de las cosas (IoT), robótica, aprendizaje automático, inteligencia artificial (IA) y realidad aumentada / virtual ayudarán a las empresas de petróleo y gas a optimizar la toma de decisiones, automatizar los procesos manuales y eventualmente reemplazar todas las operaciones con sistemas totalmente autónomos.
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Exploración y prospección de nuevos sitios
La exploración y la prospección son ejercicios nómadas y aislados que colocan equipos y equipos en áreas remotas desatendidas por las redes de comunicaciones. Los equipos de exploración solían comunicarse mediante teléfonos satelitales costosos y con ancho de banda limitado. Los dispositivos pueden haber tenido conectividad individual pero no los medios para comunicarse entre sí de forma local. Los trabajadores también se enfrentaron a los desafíos de configurar cada dispositivo y tratar de lograr cierta armonía entre ellos. Los buscadores e ingenieros de campo se vieron obligados a llevar computadoras portátiles, unidades de disco duro y llaves USB para recopilar, transportar y entregar los datos manualmente. Los equipos de exploración tuvieron que esperar días o semanas hasta que regresaron a la base para cargar y analizar datos, lo que provocó demoras, ineficiencia y oportunidades perdidas.
Usando una configuración LTE portátil con una celda pequeña sobre ruedas (COW), se puede configurar una red inalámbrica privada que atiende a hasta 400 usuarios en minutos, incluso en las condiciones más extremas donde no hay cobertura existente o se ha perdido cobertura. Junto con un enlace por satélite o microondas en el campamento base de campo, esta solución puede proporcionar conectividad móvil de alto ancho de banda incluso en los lugares más remotos para sensores, trabajadores de campo y drones, tanto para recopilar datos como para proporcionar a los trabajadores de campo acceso a datos y capacidad de procesamiento remoto. Mejorado con capacidades de computación de punta y una plataforma de análisis local, el sistema permite a las compañías de petróleo y gas reducir los ciclos de análisis de exploración de semanas a horas al conectar el equipo de exploración directamente a la oficina central.
Seguridad del trabajador y comunicaciones de misión crítica
La industria del petróleo y el gas considera la seguridad como la máxima prioridad y está comprometida con el desarrollo de tecnologías, estándares, mejores prácticas y programas necesarios para ayudar a garantizar que la seguridad en el lugar de trabajo esté a la vanguardia de sus actividades.
Algunos de los principales peligros que enfrentan los trabajadores incluyen ser golpeados por objetos, quedar atrapado entre o dentro de algo, incendios y explosiones, caídas, quedar atrapado en espacios confinados y exposición a sustancias químicas. Los incidentes de seguridad pueden retrasar o detener las operaciones, a veces durante días, mientras se realizan las investigaciones, lo que resulta en una pérdida considerable de productividad y eficiencia. El equipo de protección personal (EPI) es la última línea de defensa para los trabajadores. Las tecnologías inteligentes ahora se están integrando en PPE creando Smart PPE. Esta nueva clase de equipo incluye comunicaciones integradas en orejeras y cascos, pantallas de visualización y sensores ambientales integrados para monitorear el calor, el sonido, los productos químicos y el gas, así como el impacto. En algunos entornos, estos dispositivos pueden utilizar Bluetooth.
Los wearables PPE inteligentes también se pueden usar junto con las aplicaciones de geo-cercas LTE para alertar a los trabajadores sobre zonas prohibidas. El software de perforación y voladura que establece zonas seguras para taladros automatizados y camiones de voladura también puede monitorear a los trabajadores en el área y advertirles que no ingresen al área de voladuras. Para los trabajadores del gas y el petróleo, soluciones similares proporcionan una línea de vida muy necesaria en espacios reducidos y otras situaciones en las que el riesgo de accidente es alto. Si un trabajador se adentra accidentalmente en un área insegura en una plataforma petrolera o en una planta de refinería, la capacidad de geofencing alerta tanto al trabajador como a sus supervisores.
Una combinación de LTE y MEC permite el seguimiento de la ubicación del personal y, mejorada con tecnología portátil para detectar la biometría de los trabajadores, los peligros ambientales y las situaciones de personas caídas, se puede utilizar para advertir a los trabajadores de cualquier tipo de peligro, desde productos químicos y explosivos hasta rocas que caen y rutas de camiones autónomos. Además, las redes de comunicación TETRA y P25, que se utilizan ampliamente para comunicaciones críticas de persona a persona y de grupo, también pueden ser reemplazadas por LTE / 4G, ofreciendo servicios de misión crítica Push to Talk y Push to Video. Un botón de pánico puede salvar la vida de un trabajador que queda atrapado o confinado en un área de la que no puede salir, o alertar a otro personal de inmediato en caso de incendio o derrame químico.
Conciencia situacional
La conciencia de la situación a través de la cobertura de video y la detección masiva es clave para la seguridad, la sostenibilidad y la seguridad de las operaciones futuras. Para lograr un conocimiento de la situación de 360 grados, la red inalámbrica debe ser capaz de satisfacer las demandas excesivas de ancho de banda de las cámaras de video en toda un área de cobertura que abarque minas, ferrocarriles y puertos, o plataformas petrolíferas, tuberías y plantas de procesamiento en tierra y en alta mar. Muchas de estas cámaras se pueden montar en vehículos móviles o drones. También debe poder administrar y vincular miles de sensores de IoT que brinden diagnóstico y estado de la máquina, informes de posición, monitoreo y control de procesos y monitoreo ambiental.
La solución inalámbrica industrial de Nokia también incluye capacidades de análisis de video. La solución Scene Analytics analiza los datos de video para aprender qué constituye patrones de comportamiento normales y, por lo tanto, identificar comportamientos anómalos. Luego, los operadores humanos son alertados y pueden juzgar si la anomalía merece atención.
Mantenimiento predictivo mediante IoT y análisis
El mantenimiento y reparación de vehículos y máquinas plantea desafíos en la planificación del uso de equipos y equipos de reparación. Las averías y el mantenimiento no programado de activos antiguos pueden causar estragos incluso con la mejor planificación de mantenimiento y reparación. Las aplicaciones de mantenimiento predictivo aprovechan la cobertura LTE generalizada para recopilar datos de los sensores de IoT en toda la mina para alimentar la gestión de activos y el análisis de datos avanzado.
Las soluciones de mantenimiento predictivo basado en condiciones mejoran el mantenimiento preventivo y basado en calendario de hoy. Muchos activos fallan durante las operaciones cuando se utilizan programas de mantenimiento basados en el calendario del proveedor del equipo. Sin embargo, el mantenimiento demasiado frecuente genera desperdicio al restaurar o reemplazar activos que están realmente en condiciones de servicio.
La solución de optimización del ciclo de vida de los activos de Nokia utiliza una evaluación de activos basada en la condición para predecir los tiempos de falla y optimizar las opciones de mantenimiento. Reduce costos, aumenta la utilización, mejora la seguridad y minimiza las demoras y la pérdida de ingresos. Tener todas las operaciones críticas utilizando la misma red LTE privada, ayuda enormemente a unir lagos de datos aislados y obtener el máximo beneficio de los motores de análisis.
La analítica avanzada puede correlacionar datos de sensores de IoT, información ambiental y tendencias históricas para proporcionar inteligencia de operaciones, resolver puntos débiles operativos y de mantenimiento específicos y optimizar los ciclos de vida de los activos.
