Cải tiến hoạt động của SCADA sử
dụng thiết bị đo không dây
Giới thiệu
Ứng dụng thiết bị đo không dây trong các hoạt động đường ống và sản xuất khí đã đạt
được kết quả tích cực trong nhiều năm qua.
Do nhu cầu cắt giảm chi phí và mong muốn đáp ứng những yêu cầu quy định, các thiết
bị đo không dây giúp loại bỏ việc đào rãnh và kết nối cáp tốn kém, đồng thời cung cấp
khả năng tiếp cận những khu vực khó vào sử dụng các thiết bị độc lập, được cấp nguồn
bằng pin. Tuy nhiên, các kỹ sư và người vận hành SCADA đang gặp phải những khó
khăn trong việc tích hợp các mạng thiết bị đo không dây với cơ sở hạ tầng truyền thông
khác trong hiện trường. Quản lý và xử lý sự cố các mạng không dây phân tán cho thấy
một cấp độ phức tạp mới đối với người vận hành tại hiện trường có thể ngăn cản họ áp
dụng thiết bị đo lường không dây dù cho nó góp phần tiết kiệm chi phí đáng kể.
Bài viết này nghiên cứu các phương pháp cụ thể trong đó người vận hành có thể tích hợp
chặt chẽ các mạng thiết bị đo không dây với hệ thống SCADA và tận dụng được những
ưu điểm của giải pháp tích hợp này.
Cuộc cách mạng không dây
Kể từ khi Guglielmo Marconi gửi tín hiệu điện tín qua Đại Tây Dương, mạng không dây
đã trở thành một phần trong đời sống hàng ngày của chúng ta. Tuy vậy, 10 năm qua đã
chứng kiến sự thay đổi không chỉ trong công nghệ sóng radio mà quan trọng hơn trong
cách chúng ta sử dụng nó như những khách hàng thường xuyên, đặc biệt trong ngành dầu
khí. Các nhà sản xuất khí và các công ty đường ống trong nhiều năm qua đã dựa vào công
nghệ không dây tầm xa để truyền và phân phối dữ liệu hoạt động sử dụng phạm vi công
nghệ rộng, bao gồm phổ tần trải rộng của vệ tinh, VHF, UHF Do ngày càng có nhiều
khách hàng xếp hàng chờ mua điện thoại thông minh mới nhất với tính năng bắt Wi-Fi,
Bluetooth và băng thông rộng, giá của các module radio đã tụt nhanh trong 2 năm qua.
Điều này đã khiến các nhà cung cấp sản phẩm công nghiệp tích hợp các module radio vào
một danh mục dài các thiết bị và cảm biến. Kết quả là, ngành dầu khí đã chứng kiến một
sự bứt phá trong công nghệ đo không dây, thường được biết đến là các mạng cảm biến
không dây, được cung cấp bởi các nhà cung cấp điều khiển quá trình và SCADA.
Trường hợp kinh doanh đằng sau thiết bị đo không dây là một dẫn chứng thuyết phục.

càng tốt trên một cấu trúc cho phép tiếp cận các cảm biến khó tiếp cận có thể được đặt ở
đáy thùng dầu. Khả năng cảm ứng nhận của module radio được nâng cấp cũng đóng một
vai trò quan trọng trong việc đảm bảo khả năng thích nghi mạng với nhiều môi trường
công nghiệp.
3. Tích hợp
Hầu hết các nhà máy sản xuất, xử lí khí và các cơ sở đường ống có một số cấp độ khả
năng không dây thích hợp. Các mạng SCADA độc quyền tầm xa, các mạng điểm tới
điểm backhaul và các mạng nội bộ không dây là những hệ thống thông dụng đã được
triển khai. Mỗi một mạng này được sử dụng cho một mục đích cụ thể như kiểm soát
truyền dữ liệu, giao tiếp băng thông rộng và giám sát bằng video. Kỹ sư và người vận
hành đang phải đối mặt với thách thức của việc tích hợp các mạng đo lường không dây
với cơ sở hạ tầng truyền thông khác hiện nay tại hiện trường.
Khó khăn trong tích hợp các mạng không dây nhiều hơn trong các hệ thống SCADA. Do
các mạng đo lường không dây phải gắn vào cùng cơ sở hạ tầng SCADA có mặt tại hiện
trường để chuyển tiếp dữ liệu hoạt động có giá trị tới host của SCADA, có khả năng quản
lý toàn bộ cơ sở hạ tầng khi một mạng trở thành một yếu tố thiết yếu.
Hơn nữa, có khả năng tiếp cận những nơi khó đến và thu thập các điểm dữ liệu mới
không khả thi trước đó, đem lại cho người vận hành cái nhìn rõ hơn về các hoạt động quá
trình và nhà máy. Tuy nhiên, dữ liệu này phải kết thúc tại một điểm nào đó trong hệ
thống để được giám sát, phân tích và sử dụng. Các hệ thống SCADA thường được thiết
kế để xử lý một số lượng cố định các điểm dữ liệu hay các tag dữ liệu. Mở rộng hệ thống
để xử lý thêm các điểm dữ liệu và tích hợp chúng vào xu hướng cũng như báo cáo có thể
tốn kém.
Mặc cho sự phong phú các công cụ thu thập, xử lí và phân tích dữ liệu trên thị trường sản
phẩm điều khiển quá trình, đảm bảo tích hợp dữ liệu vẫn là một vấn đề lớn cần giải
quyết. Một số hệ thống SCADA thậm chí có module historian tách biệt cần phải mua
module giống như một add-on để xử lí luồng dữ liệu như là một kết quả của việc bổ sung
các mạng thiết bị đo lường không dây.
Giải quyết những thách thức không dây và tích hợp dữ liệu
Một thế hệ mới các trạm radio đo không dây hay các cổng giờ đây đang phát triển trên thị