Aplicação da Tecnologia Powerline Communications (plc) em Redes de Automação de Poços de Petroleo Onshore Utilizando As Redes Elétricas de Média Tensão (13,8 Kv)
Nome: LEONARDO RIBAS MARTINS CASTOR
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 11/12/2015
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| JAIR ADRIANO LIMA SILVA | Co-orientador |
| MARCELO EDUARDO VIEIRA SEGATTO | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| ANILTON SALLES GARCIA | Examinador Interno |
| FLAVIO RABELLO DE SOUZA | Examinador Externo |
| JAIR ADRIANO LIMA SILVA | Coorientador |
| MARCELO EDUARDO VIEIRA SEGATTO | Orientador |
Resumo: Um dos principais objetivos da indústria de Óleo & Gás é a redução de seus custos operacionais que influenciam diretamente os custos de produção do barril de petróleo. Aumentar a produção com custos operacionais reduzidos é o objetivo de qualquer companhia. Diante desse desafio a Automação Industrial ganha espaço como ferramenta redutora de custos, maximizadora da segurança operacional e facilitadora para o aumento da eficiência produtiva. Um dos principais fatores que eleva o custo operacional na indústria do petróleo é a utilização de recursos humanos em campo para operar, monitorar e controlar os processos de produção. Neste sentido, a automatização dos processos de produção torna-se inevitável e com ela surge a necessidade de prover sistemas de comunicação mais eficientes, mais confiáveis e com baixo custo de implementação. A indústria de Óleo & Gás utiliza tecnologias tais como fibra ótica e sistemas de comunicação sem fio para prover suas redes de acesso. Entretanto, essas redes são implementadas com prazos e custos elevados. Com alta capacidade de penetração nas unidades de produção onshore e baixo custo de investimento, o uso da tecnologia de comunicação de dados via rede elétrica, denominada de Power Line Communication - PLC, se torna uma alternativa economicamente e tecnicamente vantajosa quando comparada as tecnologias mencionadas anteriormente. Os poços de extração de petróleo onshore são cobertos pela planta elétrica de média tensão 13, 8 kV, fato este que reduz o tempo de implantação e torna os custos de investimentos do projeto mais atraentes. Além disso, os sistemas PLC nos dias atuais utilizam técnicas de modulação, codificação, acesso múltiplos, embaralhamento, QoS etc., que garantem maior robustez na comunicação de dados, melhor utilização da potência do sinal e maior privacidade dos dados transmitidos, dificultando o seu rastreamento. Em contrapartida, o desempenho desta tecnologia depende diretamente das condições do canal de comunicação que é caracterizado pela transmissão com multipercursos, eletividade em frequência, ruídos impulsivo, interferências de radiofrequência, entre outros. A rede de experimentos deste trabalho foi desenvolvida sob um cenário real e baseada conceitualmente nas redes inteligentes Smart Grid. Através de uma rede trifásica de média tensão, as informações de supervisão, controle e videomonitoramento do processo de produção de petróleo foram integradas e transportadas ao centro remoto de Operações SM-8, em São Mateus. Velocidades de upstream e downstream na ordem de 60 Mbps foram obtidas na camada física PLC em um trecho multipercurso de 322 m de comprimento e sem Repetidor. Já num trecho multipercurso de aprox. 2 km, um tráfego ethernet de 3 Mbps composto por dados de automação e imagens de alta definição, foi transportado em tempo real aos respectivos servidores, sem erros.
Palavras-chaves: Powerline. PLC. Automação. Média Tensão. Óleo & Gás. Smart Grid.
