گروه فنی مهندسی آرکام

معرفی صنایع نفت و گاز یکی از مهم ترین و حیاتی ترین صنایع کشورها می باشد. این مساله در کشور ما پررنگ تر است، زیرا درآمد کشور بر پایه همین صنایع شکل گرفته است. بنابراین باید در پی راهکارهایی برای یافتن بهینه سازی مدیریت این منابع، برای محکم کردن پایه های اقتصادی کشورمان باشیم. چالش ها و تهدید ها استخراج، پالایش و انتقال نفت وگاز با چالش های بزرگی روبرو است. بلایای طبیعی، نشت لوله های نفت و گاز، محدودیت های ارتباطی و نظارتی چالش هایی هستند که همیشه بر سر راه صنعت نفت و گاز قرار دارند. برخی اطلاعات در پالایشگاه ها باید به صورت پیوسته مورد بررسی و نظارت قرار گیرند. این نظارت ها شامل نظارت بر سطح مخازن، ضخامت لوله ها، آهنگ جریان و فشار لوله ها می باشد که برخی از این پارامترهای کلیدی و مهم است. تغییرات دما، فشار و جریان مسئله بسیار مهمی است. به همین دلیل هرگونه تغییرات کوچک باید با استفاده از دستگاه‌های دقیق و حساس اندازه‌گیری شود تا از به وجود آمدن فجایع انسانی جلوگیری شود. نظارت ضعیف می‌تواند پیامدهایی مانند از بین رفتن دارایی‌های شرکت، جریمه شدن به علت آلودگی‌های بوجود آمده و حتی خطرات جانی به همراه داشته باشد. بیشترین حجم تولید نفت و گاز اغلب در محیط های سخت و دور دست اتفاق می افتد که در آنجا شبکه های ارتباطی بسیار کمی وجود دارد که باعث می شود عمل نظارت و مانیتورینگ بسیار سخت و گران تمام شود. اغلب، شبکه های تلفن همراه گزینه ای مناسب نمی باشند و اگر زمانی بخواهیم از شبکه های WiFi یاMesh  استفاده کنیم، احتمالا مجبوریم بیش از حد کارهای مهندسی انجام بدهیم تا بتوانید آنها را عملیاتی کنیم. اینترنت اشیاء اینترنت اشیاء به ما اجازه می دهد تا با استفاده از فناوری در سطح سنسور، پارامترهای بیشتری را رصد کنیم، دفعات کمتری به صورت دستی عمل اندازه گیری را انجام دهیمداده ها و اطلاعات بیشتری را جمع آوری کرده تا بهینه سازی فرایندها را بهبود بخشیم. به عبارت دیگر با استفاده از اینترنت اشیاء در صنایع نفت و گاز تعدادِ بیشتری از نقاط کلیدی با هزینه کمتر متصل و بصورت دائم پایش می‌شود. اینترنت اشیاء می‌تواند به نظارت بر بخش‌های مختلفِ خطوط انتقال مانند لوله ها، پمپ‌ها و فیلتر‌ها کمک کند. به این ترتیب، دیگر نیاز به نیروی انسانی برای وارسی و تعمیرات دوره‌ای  نبوده و این تعمیرات فقط در زمان مورد نیاز صورت می‌گیرد. بکارگیری اینترنت اشیاء در صنایع نفت و گاز امکان نظارت بر سطح گاز‌های مضر، میزان فشار و سایر پارامترهای با اهمیت را فراهم می‌کند. به این‌ ترتیب خطرات احتمالی برای کارکنان حداقل می‌شود. همچنین به محض ایجاد خطر می‌توان مطلع شده و از بروز حادثه پیشگیری نمود. شبکه بیسیم اینترنت اشیاء، علاوه بر صرفه‌جویی در هزینه‌ها (با کم کردن هزینه‌های نیروی انسانی مورد نیاز برای نظارت و ابزارها و ادوات ارتباطات سیمی)‌ می‌تواند داده‌های بیشتر و دقیق‌تری را برای شرکت فراهم کند و در نهایت عملکرد را به ظرفیت بالاتری برساند. دما، فشار و جریان سطح مخازن، دِبی (گذر حجمی)  و آهنگ جریان، دما و فشار و … برخی از پارامترهای کلیدی هستند که در پالایشگاه‌ها باید در فاصله زمانی کوتاهی مورد بررسی و نظارت قرار گیرند. تجهیزات تحت فشار از مهم ترین واحدهای صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و نیروگاهی بوده که پایش سلامت آنها بسیار با اهمیت می باشد. پایش وضعیت و سلامت دستگاه ها تشخیص زود هنگام شرایط غیر طبیعی مانند شکستگی و فرسایش می تواند به جلوگیری از نشتی و عواقب مخرب بعدی آنها کمک کند. وزارت نفت علت آتش‌سوزی در سکوی شماره ۹ پارس‌جنوبی را پارگی در یکی از خطوط لوله و نشت گاز اعلام کرد. نظارت حضوری باعث افزایش زمان حضور کارگران در محیط‌های کاری خطرناک می شود، در نتیجه خطر بیشتری برای آنها ایجاد می شود و بیشتر در معرض خطرات مربوط به محیط قرار می گیرند. بدون یک سیستم هوشمند، شرکت مجبور است حداقل یک نفر را برای انجام هرگونه تعمیرات و نگهداری دوره ای استخدام کند در حالی که با استفاده از اینترنت اشیاء، شرکت می تواند از انجام این کارها خوداری نماید. محافظت در برابر نشتی، کنترل سطح مخازن نشت مواد نفتی یا ترکیدگی لوله های انتقال یکی از شایع ترین حوادث در پالایشگاه ها و مجتمع های پتروشیمی است که می توانید به راحتی از آن جلوگیری کرد یا از وقوع آن به سرعت مطلع شد. فرسودگی و نشت ناشی از خرابی های مکانیکی همچنین می تواند تأثیرات زیست محیطی خطرناکی داشته باشد. نظارت بلادرنگ بر موجودی، جابجایی، ... عدم برقراری ارتباطات به موقع و مطمئن منجر به تعویق کارها، عدم رسیدگی به نیازها در زمان واقعی، گم شدن دارایی ها و افزایش هزینه ها می شود. اینترنت اشیاء، جمع آوری اطلاعات و داده های حیاتیِ شرکت ها، که می تواند منجر به تصمیمات آگاهانه بشود را بسیار راحت تر وکاربردی تر کرده است. با افزایش مقدار اطلاعات جمع‌آوری شده، هر فردی مسئولی دیدگاه کامل تری از نحوه ی اداره ی عملیات‌ها خواهد داشت. ردیاب حرکت حفاظت و حراست از اماکن، اموال و تاسیسات پالایشگاهی به تنهایی از عهده نیروهای انسانی خارج است. بنابراین با تجهیز پرسنل حراست به ابزارها و تجهیزات به روز و دستگاه‌های نظارتی متصل، سرعت شناسایی و رسیدگی به مشکلات تسریع می شود. با بهره گیری از اتصالات اینترنت اشیاء برای نظارت از راه دور، ضریب حفاظت و حراست از پالایشگاه ها به میزان قابل توجهی افزایش می یابد، و دیگر لازم نیست کارگران بدون اطلاع از منشأ مشکل و سطح ایمنی محیط به سایت‌ها بروند. با استفاده از اقدامات ایمنی مجهز به اینترنت اشیا شرکت‌های نفت و گاز نه ‌تنها به ایمنی کارگران خود کمک می‌کنند بلکه از کاهش تعهدات شرکتی و افزایش سودآوری نیز بهره‌مند می‌شوند. حسگر تشخیص دود سنسورهای تشخیص دود، علاوه بر این که می‌توانند هر نوع دود یا آتش سوزی را از طریق آژیر خطر اطلاع دهند، نسبت به منو کسید کربن نیز حساس بوده و با قابلیت اتصال به اینترنت، می‌توانند این هشدار را به گوشی هوشمند پرسنل مخابره کنند. پایش کیفیت هوا پالایشگاه های نفت و گاز، صنایع پتروشیمی، خطوط انتقال، منابع ذخیره سازی و واحدهای صنعتی LPG و LNG مقدار زیادی از گازهای سمی و مضر تولید یا مصرف می کنند. در ضمن، فرآیندهایی در صنایع پتروشیمی و پالایشگاه نفت و گاز وجود دارد که گازهای غیر مضر زیادی تولید می کنند و اگر این گازها در محل کار انباشته شوند و غلظت آنها افزایش یابد، کاهش مقدار اکسیژن موجود در محل، وضعیت خطرناکی برای پرسنلی که بدون مُحافظتِ صحیح، در محل کار می کنند، ایجاد می کند. مدیریت انرژی به دلیل افزایش هزینه های انرژی، مدیریت مصرف انرژی یکی از جنبه های مهم در صنایع به شمار می رود. حسگرهای بیسیم به طور مستقیم به کنتور آب، برق و گاز متصل می شوند و اطلاعات خود را به فضای رایانش ابری جهت آنالیز ارسال می کنند. با بهره گیری از نتایج اطلاعات آنالیز شده می توان برای مصرف انرژی محدودیت گذاشت و در صورت تجاوز از آن مقدار مشخص شده، وسیله خاصی را قطع یا وصل کرد. با استفاده از کنتورهای هوشمند دیگر لازم نیست ماموران کنتورخوان وارد حریم خانه ی مردم شود. کنترل وسایل شما می توانید انواع دستگاه ها مانند دیگ های بخار آب، بخاری برقی و روشنایی را کنترل کنید. عملگرهای سوئیچ نه تنها برای خاموش و روشن کردن وسایل برقی استفاده می شود بلکه می توان برای عملکردهای مستقل از زمان یا عملکردهای وابسته به سنسورها نیز استفاده شود. کنترل روشنایی، کاهش هزینه یکی از نکات مهم در سالن های تولیدی و انبار، نورپردازی کافی می باشد. لامپ ها می توانند با برنامه از پیش زمان بندی شده، حضور شخص،  شدت نور بیرون یا در زمان نیاز روشن شوند. همچنین تمامی این روش ها را می توان با یکدیگر ادغام کرد. عملگرهای کنترل روشنایی (دیمر)  علاوه بر ایجاد یک فضای مطلوب، در صرفه جویی انرژی نیز تاثیر بسزایی دارند. ارتباطات بیسیم شبکه گسترده کم توان یک نوع شبکه گسترده مخابرات بی‌سیم است که به منظور ارتباطات دور برد با نرخ انتقال داده کم برای استفاده در بستر اینترنت اشیاء طراحی شده ‌است. از ویژگی های LPWAN می توان به این موارد اشاره کرد: 1-دوربرد: محدوده عملیاتی از چند کیلومتر در مناطق شهری تا بیش از ۱۰ کیلومتر در مناطق روستایی متفاوت است. 2-کم توان: بهینه شده در مصرف برق؛ فرستنده‌های شبکه گسترده کم توان می‌توانند با استفاده از باتری‌های کوچک و ارزان تا 1۰ سال کار کنند. 3-کم هزینه: پروتکل‌های ساده و سبک پیچیدگی در طراحی سخت‌افزار و هزینه سخت‌افزار را کاهش داده‌اند. استفاده از توپولوژی ستاره‌ای در محدوده طولانی و باندهای فرکانسی رایگان، نیازهای زیربنایی گران شبکه را کاهش می‌دهد.