Para el manejo de una red de transporte tan extensa como la de TGI es necesario contar con un sistema de transmisión de datos que permita controlar, monitorear y supervisar desde un Centro de Control los par metros críticos del proceso, tales como presiones, temperaturas, consumos, etc.
Un sistema de este tipo se denomina SCADA, (Supervisory Control And Data Acquisition) que significa Control Supervisorio y Adquisición de datos.
Un Sistema SCADA cumple básicamente dos funciones: Seguridad del Gasoducto y Eficiencia en la Operación.
Seguridad del Gasoducto: El sistema permite observar y verificar continuamente las variables críticas de operación tales como; Presión, Temperatura, Alarmas, etc., y posibilita el cierre remoto de válvulas en los casos que sea necesario. De esta forma los operadores pueden tomar las acciones correctivas del caso con la debida anterioridad para prevenir o minimizar cualquier incidente.
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Eficiencia en la Operación
Eficiencia en la Operación: El sistema envía automaticamente al Centro de Control la información de los volúmenes horarios y diarios de cada consumidor. estáos datos los toma el computador de flujo en los diferentes puntos del gasoducto aumentando confiabilidad en la medición y evitando la necesidad de tener que desplazarse fisicamente a los sitios.
Un Sistema SCADA está conformado por un conjunto de elementos y dispositivos que poseen hardware y software, los cuales pueden clasificarse en cuatro niveles a saber; Instrumentación, Unidades Terminales Remotas (RTUs), Comunicaciones y Centro de Control. A continuación damos una breve explicación de cada uno de ellos.
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Nivel de Instrumentación
En este nivel se toma la variable física (presión, flujo, convirtiendola en una señal que puede ser leída o interpretada por el operador.
Para el caso específico del Sistema SCADA, se maneja la instrumentación de tipo electrónico, allí la variable física se convierte a una señal eléctrica (usualmente de corriente de 4-20 mA o de voltaje de 1-5 voltios).
Para un gasoducto las señales básicas a transmitir son: Presión, Temperatura, Flujo y estado de las válvulas de línea.
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Nivel de Unidades Terminales Remotas RTUs
La Unidad Terminal Remota, RTU, es un dispositivo, inteligente microprocesado que recoge, almacena y procesa la información que viene de la instrumentación de campo.
La RTU consta básicamente de tres partes: la de entrada y salida, la CPU y la de comunicaciones.
La parte de entradas / salidas está compuesta por una serie de tarjetas de diversos tipos de acuerdo a la señal que va a recibir.
La CPU es la parte inteligente de la RTU; se basa en procesadores modelo 80186, 80386, 6800 o más avanzados. Allí existen también memorias RAM, PROM y EPROM, que poseen varios módulos preprogramados que permiten hacer cálculos controles, comandos etc, con los cuales puede manejar los procesos que desee.
Finalmente existe la parte de puertos de comunicaciones cuya función es tomar la información en forma digital y ubicarla en un puerto (usualmente tipo RS232, similar a los de un computador PC) para ser posteriormente transmitida al Centro de Control mediante el Nivel de Comunicaciones.
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Nivel de Comunicaciones
Es el encargado de tomar la información de la RTU y transmitirla por el medio escogido hasta el Centro de Control.
Existe infinidad de medios de comunicación y la elección de cual es el más apropiado depende de las diferentes circunstancias dentro de las cuales se cuenta el costo, la disponibilidad del medio, la velocidad de transmisión, la confiabilidad requerida, etc.
A continuación indicamos los medios de comunicaciones utilizados en los gasoductos de TGI S.A. E.S.P.:
Radio de Comunicaciones: Usualmente se emplean equipos de radio en la banda de UHF (ultra-alta-frecuencia) o VHF (muy -alta-frecuencia). Se requiere hacer estudio de propagación, disponer de estaciones repetidoras; es moderadamente costoso y brinda mayor confiabilidad que la línea telefónica.
Microondas: Es también un sistema de radio pero en frecuencias del orden de los Gigahertz. Es más costoso que los anteriores pero más confiable, tiene el inconveniente de requerir línea de vista para su propagación, lo que limita la distancia de cubrimiento.
Sistema Satelital: Se basa en la transmisión y recepción mediante un satélite geoestácionario ubicado aproximadamente a 36.000 kms de la tierra, de tal forma que no hay obstáculo y la comunicación es continua (salvo en los equinoccios donde hay interrupción de 5-8 minutos cuando ocurre). Su confiabilidad es alta, comparable con los microondas. Se utiliza para cubrir grandes distancias y en sitios de difícil cubrimiento.
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Nivel de Centro de Control
Está compuesto por un conjunto de computadores, periféricos y programas de software que realizan el procesamiento de las señales.
Usualmente existe también un equipo de interface de comunicaciones (llamado Front-End) cuya función es recibir la información de los diferentes canales de comunicaciones para procesarlas y agruparlas y ser enviada a los computadores servidores mediante una red LAN.
A está red estan conectados los diferentes dispositivos del Centro de Control, los cuales constan de los siguientes:
Computadores Servidores: Son las unidades principales de mayor capacidad y rapidez. Recibe la información de las innumerables señales desde los sitios remotos del Sistema y los maneja en una gran base de datos de tiempo real.
La configuración utilizada en TGI S.A. E.S.P. es la de Hot-Stand by, donde se conectan dos computadores similares en paralelo (a través de la red) de tal forma que uno es el principal y el otro es el de respaldo.
Consolas de Trabajo: Son computadores dedicados para el manejo y operación del proceso. Allí se muestra en forma gráfica los diferentes procesos, en forma de despliegues y se pueden observar los valores de flujo, presión, temperatura y alarma obteniendo tendencias, reportes, etc.
Otros Computadores: Dependiendo de las necesidades pueden existir otros computadores tales como el de ingeniería, el administrativo, de entrenamiento, que realiza las respectivas funciones
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Ventajas de un Sistema Scada
Reporte en tiempo real de las variables físicas del sistema.
Facilidad de mantenimiento.
Control de contingencias.
Confiabilidad en medición.
Eficiencia en la operación.
Almacenamiento de datos históricos.
Planeamiento de la operación.
Seguridad en la operación.
Análisis de instrumentos.
Análisis predictivo y de tiempo de supervivencia.
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Sistemas SCADAs conectados al Centro Principal de Control (CPC) de TGI S.A. E.S.P.
Sistemas SCADAs conectados al Centro Principal de control (CPC) de TGI S.A. E.S.P.:
GASODUCTO CENTRORIENTE: Sistema propio de TGI S.A. E.S.P., posee un Sistema SCADA BRISTOL BABCOCK, conectado localmente por red LAN.-
GASODUCTO CENTRAGAS: Gasoducto BOMT con Sistema SCADA HONEYWELL, reportando al CPC mediante comunicación CDPD
GASODUCTO OCCIDENTE: Gasoducto BOMT con Sistema SCADA VALMET, reportando al CPC mediante comunicación CDPD.
GASODUCTO RAMALES DE BoyacáA Y SANTANDER: Gasoducto BOMT con conexión mediante canal dedicado.
estáciones Compresoras UNIWHALE: Con conexión al CPC mediante sistema satelital.
GASODUCTO CUSIANA - APIAY BogotáA: Sistema SCADA en etapa final de implementación.
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