Ir más allá de un Sistema de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA)

DIFERENTES APLICACIONES 

La generación distribuida está creciendo ya que las empresas de servicios eléctricos cada vez dependen más de las fuentes de energía descentralizadas. Estas pueden incluir no solo grupos electrógenos y turbinas diésel o a gas, sino también instalaciones eólicas y solares con o sin almacenamiento de energía. Algunas instalaciones combinan dos o más de estas fuentes, lo que ofrece flexibilidad para optimizar costos, sostenibilidad y otros imperativos a la hora de satisfacer la demanda de energía eléctrica.

Los recursos distribuidos pueden o no pueden estar conectados a la red. Los entornos habituales incluyen pequeños municipios, universidades, bases militares, industrias pesadas (especialmente aquellas en las que el servicio eléctrico no es confiable), minas remotas y empresas de servicios públicos y productores de energía pequeños que buscan complementar sus activos de generación centralizados. 

Todos estos, además de los sistemas de potencia de respaldo para hospitales, centros de datos y otras instalaciones donde es fundamental contar con un suministro eléctrico ininterrumpido, son candidatos al monitoreo remoto. Las capacidades de monitoreo remoto tienen diferentes valores en función de la aplicación de energía.

VENTAJAS SOBRE SCADA

El monitoreo remoto supera significativamente la capacidad de SCADA. Por lo general, existe un sistema SCADA dentro del cortafuegos de las instalaciones; existe una capacidad limitada para extraer datos al exterior y monitorear y comparar grupos electrógenos entre varios sitios. La posibilidad de obtener tendencias de datos a lo largo del tiempo también es limitada, por lo general, unos 30 días. La función principal de SCADA es el control básico y el ajuste de los límites de alertas y alarmas. 

Por otra parte, los Sistemas Monitores, como Cat® Connect de Caterpillar pueden monitorear un número esencialmente ilimitado de grupos electrógenos en sitios de todo el mundo y mostrarlos todos en una sola vista de tablero (consulte la Figura 1). Permite sintetizar datos en varios sitios y zonas geográficas y ayudar a los usuarios a comparar el rendimiento de los sitios y los activos individuales. Se conserva un año entero de datos para creación de tendencias y análisis. Además, se pueden archivar durante 10 años como máximo, lo que permite a los usuarios compilar informes extensos de documentación de cumplimiento o de auditorías internas y externas.

En un nivel básico, el monitoreo remoto proporciona más supervisión proactiva de la que SCADA es capaz. Por ejemplo, la capacidad de generar tendencias puede detectar una condición, como la obstrucción de un filtro de aire o el deterioro del aceite o de otros líquidos antes de que la alarma SCADA pueda dispararse, para que el personal pueda realizar una reparación programada.

En un nivel más profundo, el monitoreo remoto permite a los usuarios combinar datos de la maquinaria con datos comerciales para respaldar una resolución de problemas más eficaz y decisiones operativas más informadas que promuevan los objetivos estratégicos. Los datos recopilados de manera remota pueden enviarse a una aplicación de monitoreo de activos web para su análisis con el objetivo de impulsar la visión empresarial.

El monitoreo remoto puede también ayudar a los generadores distribuidos a lidiar con la ola de jubilaciones entre los expertos en dominios en las plantas de energía. Permite que un número más reducido de personas experimentadas ejerza el control y preste ayuda entre varias instalaciones y grandes zonas geográficas.

FÁCIL DE IMPLEMENTAR 

La tecnología de monitoreo en sí misma es relativamente simple Los datos de la máquina se capturan y se almacenan en el controlador del grupo electrógeno. Un archivo de configuración traduce los datos en el idioma que la aplicación de monitoreo puede leer. A continuación, un dispositivo telemático envía los datos a la aplicación una vez por segundo para que los operadores los vean y los analicen. 

Conectar el controlador del grupo electrógeno del modelo actual del fabricante a su propia aplicación de monitoreo remoto (por ejemplo, un grupo electrógeno Cat a Cat Connect) suele ser un procedimiento simple que lleva entre media hora y cuatro horas. Para conectar un controlador de generación más antiguo, o el controlador de otro fabricante, posiblemente se requiera ingeniería extra para crear los archivos de configuración necesarios ya que no hay un solo estándar de la industria para el monitoreo remoto en aplicaciones de energía eléctrica.  

La implementación del monitoreo remoto comienza con una evaluación del lugar que hace un inventario de los grupos electrógenos, sus controles y los datos que éstos recogen. Los resultados determinan la complejidad de la ingeniería necesaria para crear archivos de configuración personalizados. El próximo paso es probar los datos para verificar que reflejen con exactitud los parámetros operativos del grupo electrógeno. Una vez diseñada, implementada y probada, una aplicación de monitoreo remoto como Cat Connect puede supervisar un grupo electrógeno de tamaño prácticamente ilimitado con unidades de diferentes edades y de una mezcla diversa de fabricantes. 

El sistema integral (hardware Product Link™) de tecnología Cat Connect está diseñado con controles de seguridad multicapa y salvaguardas para ofrecer protección contra acceso no autorizado y divulgación (se puede ver en la Figura 2). 

MONITOREO EN ACCIÓN 

El monitoreo remoto no libera por completo a los operadores de las inspecciones presenciales al sitio y los equipos. Si bien la mayoría de los datos se captura digitalmente, la inspección visual sigue siendo valiosa para detectar condiciones anómalas como la fuga de líquidos o los terminales de batería corroídos. Esta información puede fusionarse con los datos de monitoreo remoto para ayudar a los operadores a identificar proactivamente problemas que provocarían tiempo de inactividad o una falla en el arranque del grupo electrógeno. 

Tras esta solución de problemas y el diagnóstico, se puede acceder a los programas de mantenimiento e información de respaldo al producto del fabricante para planificar el trabajo en campo de manera remota. Los operadores pueden usar la aplicación para colaborar con el prestador del servicio y programar reparaciones o tareas de mantenimiento en un momento oportuno. Las tareas realizadas se documentan en la aplicación. Una vez que se reinicia el grupo electrógeno, los operadores pueden observar a través de la aplicación que todas las fallas y alarmas se han eliminado.

PROTECCIÓN DE LOS DATOS

Como en cualquier comunicación de datos, la seguridad de los datos es fundamental en el monitoreo del grupo electrógeno remoto. Los proveedores de monitoreo tienen sus propios acuerdos de licencia de usuario final que tienden a ser complejos y legalistas. No obstante, en esencia, un acuerdo efectivo se reduce a cuatro principios básicos:

• Transparencia. Los usuarios deben adherirse y no se recopilarán datos sin su explícita aprobación.
• Protección. Las medidas de seguridad de los datos se mejoran regularmente para proteger los datos recopilados de la pérdida o el acceso no autorizado.
• Creación de valor. Los datos se usan para añadir valor a los clientes, por ejemplo al mejorar la seguridad, reducir el costo de propiedad, comprobar y mantener el estado de los productos, mejorar la calidad de servicio e impulsar el desarrollo de mejores productos.
• Respeto por los derechos de los datos. Las mismas políticas de seguridad y privacidad de los datos se aplican a los proveedores y a otras partes que puedan trabajar con datos de los clientes.

Durante el funcionamiento del grupo electrógeno, los datos están protegidos con contraseña; solo las personas autorizadas tienen acceso y los administradores pueden definir qué nivel de derechos de datos tiene cada persona.

DE CARA AL FUTURO

Los Sistemas Monitores remotos y SCADA actuales cuentan con interfaces con dos gráficos dimensionales, alarmas y alertas y resúmenes simples de datos operativos. La llegada de la realidad virtual (RV) y la realidad aumentada (RA) hace que esas presentaciones parezcan primitivas en comparación, como los videojuegos de primera generación.

La RV y la RA ayudan a los usuarios a procesar y contextualizar datos al presentarlos en tres dimensiones. Por ejemplo, en la solución de problemas remota, ya es posible que un ingeniero de un prestador de monitoreo remoto tenga un gemelo digital de un grupo electrógeno en pantalla, superpuesto con los datos de la máquina. Mientras tanto, un técnico se para frente al grupo electrógeno físico, pero con una imagen 3D coincidente en una tableta, una vez más con los datos de la máquina superpuestos. Este tipo de colaboración puede ayudar significativamente a ambas partes a tratar, contextualizar y resolver problemas. 

En una escala mayor, se está avanzando hacia una planta de energía virtual en la que los expertos remotos puedan "recorrer" digitalmente las instalaciones y analizar los problemas con los equipos de mantenimiento y operaciones. Los costos de viáticos y capacitación se reducen significativamente. 

Más allá del monitoreo, el mantenimiento y las operaciones, la RV y la RA ofrecen la posibilidad de atraer a personas más jóvenes a la industria de la energía distribuida. Cada vez más, las nuevas generaciones esperan que la RV y la RA sean parte de su entorno laboral. 

Independientemente de esos desarrollos, el monitoreo remoto para la generación distribuida ha llegado para quedarse. Dada su simplicidad relativa, el bajo costo y el valor que los usuarios pueden obtener, se ha convertido en una herramienta esencial para aprovechar al máximo la ventaja comercial que ofrecen las aplicaciones de energía distribuida.