Các giải pháp biên của Advantech cho phép theo dõi tàu chở dầu theo thời gian thực
18.01.2020
Tổng quan dự án
Hút dỡ một tàu chở dầu là một công việc phải được xử lý một cách tỉ mỉ, từng bước. Sai lầm có thể dẫn đến các tai nạn và/hoặc gây ô nhiễm nghiêm trọng vùng biển địa phương. Ngay cả khi quá trình dỡ hàng tránh được các sự cố, bất kỳ lỗi nào trong tính toán số lượng dầu được dỡ có thể gây ra tranh chấp tốn kém, tốn thời gian. Để giảm thiểu những rủi ro này, nhiều chính phủ đã đưa hệ thống kiểm soát đồ họa SCADA vào cơ sở hạ tầng IoT của họ để giám sát các đường ống dẫn dầu trong thời gian thực và đảm bảo tính toán chính xác số lượng không tải.
Hệ thống kiểm soát đồ họa SCADA thực hiện giám sát và tính toán bằng cách thu thập đa dạng dữ liệu, mà không có hệ thống nào có thể hoạt động như dự định. Sau khi được thu thập, dữ liệu được trình bày theo thời gian thực trên màn hình phòng điều khiển và được xử lý thông qua tính toán tại biên. Không có điều này, các ứng dụng ở lớp trên cùng của khung IoT có thể trở nên quá tải khi đối phó với các luồng dữ liệu khổng lồ thu thập từ hệ thống.
ESRP-PCS-ADAM3600 là nền tảng thu thập dữ liệu tại biên (DAQ) được phát triển bởi Advantech, nó được thiết kế để phục vụ hệ thống kiểm soát đồ họa SCADA bằng cách thu thập dữ liệu từ các lớp thấp hơn của khung IoT, thực hiện tính toán biên và kết nối với các ứng dụng cấp cao hơn. Nền tảng DAQ biên này sử dụng bố cục giao diện đầu vào/đầu ra (I / O) linh hoạt và được thiết kế theo mô-đun để lấy các loại dữ liệu khác nhau, tiền xử lý dữ liệu thô thành thông tin có ý nghĩa và tải lên. Nó kết nối liền mạch với các ứng dụng cấp trên thông qua các giao thức truyền thông khác nhau. Hơn nữa, nền tảng này hỗ trợ các nhà phát triển SCADA đưa các dự án của họ thành hiện thực và do đó có thể được khai thác để giảm rủi ro sai sót và lỗi của con người trong quá trình dỡ dầu.
Yêu cầu dự án
Thái Lan, được bao quanh bởi hàng ngàn km bờ biển, là nơi có hàng trăm cảng. Ở một đất nước phụ thuộc nhiều vào dầu nhập khẩu, các cảng của Thái Lan nhộn nhịp với các tàu chở dầu cập cảng và đang dỡ hàng tiếp tế. Mặc dù chính phủ Thái Lan thuê nhiều công nhân để theo dõi và tính toán lượng dầu được bốc dỡ, cả hai quá trình đều dễ bị lỗi của con người. Tuy nhiên, chính phủ Hoàng gia Thái Lan gần đây đã quyết định áp dụng các công nghệ mới để đảm bảo tốt hơn việc giám sát thời gian thực của việc dỡ dầu và tính toán chính xác hơn.
Nhà tích hợp hệ thống ký hợp đồng thực hiện dự án này là nhà cung cấp hệ thống SCADA nổi tiếng thế giới. Đối với dự án này, công ty đã thiết kế một chương trình SCADA và tích hợp nó với các giải pháp biên của Advantech để trực quan hóa dữ liệu thu thập, tính toán lượng dầu chính xác khi họ vận chuyển trên bờ, theo dõi dỡ dầu từ xa và bật hoặc tắt đường ống dẫn dầu bất cứ khi nào cần thiết.
Giải pháp biên có các tính năng nổi bật sau:
- Giải pháp bao gồm các nền tảng DAQ để sử dụng ngoài trời có khả năng chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt tại các cảng;
- Có đủ giao diện I / O để kết nối với các thiết bị khác nhau;
- Hỗ trợ DNP3 để chuyển đổi dữ liệu sang định dạng phù hợp để SCADA sử dụng;
- Chứa một máy tính công nghiệp được thiết kế để xử lý khối lượng dữ liệu lớn.
Triển khai dự án
Advantech cung cấp hai giải pháp biên trong quá trình phát triển dự án. Một là ESRP-PCS-ADAM3600, một nền tảng DAQ tiên tiến, thu thập dữ liệu và giám sát các thiết bị tại chỗ. Cái còn lại là ACP-4000, một máy tính công nghiệp hiệu năng cao chạy chương trình SCADA do nhà thầu thiết kế.
Hàng chục đơn vị ESRP-PCS-ADAM3600 được lắp đặt tương ứng ở phần trước, giữa và phía sau của nhiều đường ống nằm ở bên trái và bên phải của các cầu nối với tàu chở dầu đến bờ biển, sử dụng giao diện I / O của chúng để thu thập dữ liệu về nhiệt độ, lưu lượng dầu và điều kiện thời tiết. Sau đó, họ xử lý dữ liệu này, chuyển đổi dữ liệu thông qua các giao thức truyền thông và tải nó qua mạng không dây 4G lên ACP-4000 trong phòng điều khiển để trực quan hóa và các quá trình tính toán khác.
Thông qua máy tính công nghiệp ACP-4000 trong phòng điều khiển, nhân viên có thể theo dõi việc dỡ dầu, tìm hiểu thời tiết trên mặt đất như thế nào, ra lệnh kết nối không dây cho các nền tảng DAP tại biên để mở / đóng van hoặc bơm của đường ống dẫn, và hiểu rõ hơn chính xác lượng dầu đã được di chuyển ra khỏi tàu chở dầu.
ESRP-PCS-ADAM3600, bao gồm ADAM-3600 (một thiết bị đầu cuối từ xa) và WISE-PaaS / EdgeLink (một chương trình chuyển đổi giao thức), là một gói giải pháp biên sẵn sàng để thu thập dữ liệu từ các thiết bị trên mặt đất mà không cần lập trình hoặc thiết lập phức tạp. Nền tảng DAQ biên này hoạt động ở nhiệt độ từ -40°C đến 70°C và cung cấp nhiều giao diện I / O analog và kỹ thuật số. Hơn nữa, với bốn khe cắm để mở rộng I/O, nền tảng có thể chứa nhiều thiết bị đang được giám sát tại chỗ.
Nền tảng DAQ biên này hỗ trợ mạng có dây và không dây cho dự án, nó gửi dữ liệu qua mạng không dây 4G vì không dễ để triển khai cáp mạng xung quanh các cổng tại cảng. Thẻ nhớ SD của thiết bị đầu cuối này, kết hợp với WISE-PaaS / EdgeLink (tạo dấu thời gian và gửi dữ liệu ngay cả sau khi ngắt kết nối), đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu. Điều này giúp giải phóng các ước tính dầu từ bất kỳ sự không chính xác nào ngay cả khi mạng không dây bị hỏng.
Nền tảng DAQ biên này có tính năng tiền xử lý tiện dụng cho phép người dùng chuyển đổi dữ liệu thô thành thông tin có ý nghĩa mà không phải lập trình phức tạp. Ví dụ: bạn có thể sử dụng các công thức tích hợp để chuyển đổi 10 mA thành 100°C hoặc rút ra dữ liệu về nhiệt độ và áp suất để ước tính lưu lượng dầu. Ngoài ra, khả năng tương thích của nền tảng với các giao thức Modbus, DNP3 và IEC-60870-5-104 mang tới cho nó khả năng chuyển đổi dữ liệu thu thập được sang định dạng phù hợp và tải lên SCADA, do đó tăng tốc thời gian phát triển dự án.
Kiến trúc hệ thống
Kết luận
Một yêu cầu rất quan trọng đối với các nhà nhập khẩu dầu, công nhân cảng và nhà khai thác tàu chở dầu đó là trút dỡ dầu an toàn từ tàu tới kho chứa trên đất liền trong khi có được dữ liệu chính xác liên quan đến số lượng dầu được dỡ. Trong lĩnh vực này, công nghệ IoT mang tới lợi ích lớn lao cho việc tạo ra một sức mạnh tổng hợp của trí tuệ và công nghệ của con người. Sức mạnh tổng hợp này được cụ thể hóa thông qua các dự án như dự án này ở Thái Lan.
Dự án đã được hoàn thành chỉ trong vài tháng, nhờ một phần không nhỏ vào các giải pháp biên của Advantech. Nếu không có nền tảng DAQ biên, có thiết kế I/O mô-đun, nhiệt độ hoạt động rộng, khả năng tương thích với nhiều giao thức truyền thông, hỗ trợ kết nối với các mạng có dây và không dây, hỗ trợ kỹ thuật của nhà phát triển SCADA, nó sẽ khiến nhà phát triển SCADA mất nhiều thời gian và công sức hơn để xây dựng một hệ thống giám sát theo thời gian thực cho cả việc dỡ tải và tính toán khối lượng dầu chính xác. Trong tương lai, Advantech sẽ tiếp tục hợp tác chặt chẽ để cùng tạo ra các giải pháp IoT cho khách hàng trong lĩnh vực năng lượng.
/WebAccess.b20180426164007.jpg)
