Marco Teórico
- ANTECEDENTES DE LA EMPRESA
Actualmente el sistema de transmisión de datos de la Unidad de Explotación Pesado Este del Distrito San Tome se encuentra dividido en dos plataformas: una para la transmisión de datos administrativos utilizando redes Ethernet TCP/IP (LAN-WAN PDVSA), y otra para la transmisión de datos de procesos conformado por una red de radio-módems a niveles de instalaciones operacionales como pozos, estaciones, múltiples, etc.
Tradicionalmente los servicios de telemetría se brindan apoyados en una plataforma de radios de datos “Propia”, operando en bandas de frecuencia aprobadas por CONATEL (400 y 900 MHz), y en las cuales PDVSA posee permisos de operación.
Los sistemas de automatización requieren cada vez mayor ancho de banda para realizar actividades de supervisión cada vez mas complejas y orientadas hacia un control automático de los procesos.
Por las características de canalización de la banda de 900 MHz (banda Licenciada), no es posible implementar sistemas de telemetría que posean velocidades mayores a 19200 bps.
De acuerdo a decisión del Comité de Planificación y Negocios de PDVSA del 29/05/2001 en su reunión No. 52-2001, punto 2, en materia de telecomunicaciones en el área de telemetría se iniciará "la contratación del servicio progresivamente, sin incluir activos ni personal, a medida que los requerimientos por más ancho de banda, reemplazo de equipos por obsolescencia y/o disposiciones regulatorias así lo demanden".
El Plan de Negocio de Telemetría ha sido orientado acorde con ese lineamiento. En ese sentido, parte de los servicios de telemetría se contratarán con terceros en aquellos casos que:
- En servicios nuevos que requieran un ancho de banda o tecnología que no pueda ser suplidos con la infraestructura de telecomunicaciones accesible a PDVSA en estos momentos por razones regulatorias.
- Se requiera reemplazar equipos al fin de su vida útil por otros y que al momento de dicha actualización se requiera de tecnologías de telemetría que no puedan ser suplidas con la infraestructura de telecomunicaciones accesible a PDVSA en estos momentos por razones regulatorias.
PDVSA cubrirá con infraestructura propia aquellos casos en los que se cumplan todas las siguientes condiciones:
- Cuando la tecnología esté accesible a PDVSA (por razones regulatorias, fundamentalmente).
- Cuando el estudio técnico-económico sea favorable a esa modalidad (creación de valor).
- IP/Ethernet Banda Estrecha (inferior a 9.600 bps), para años iguales o mayores al 2.002 (previa verificación y prueba de la tecnología); ó Interfaz RS-232, RS-485, 4W.
El sistema de comunicación actual no cuenta con la capacidad necesaria para la transmisión de los datos operacionales, en especial la red de transmisión de datos administrativos.
Adicionalmente, también se están desarrollando proyectos en el área de automatización en esta zona de producción, los cuales deben ser incorporados a estos sistemas de comunicación, lo que amerita una debida ampliación de las capacidades de la Red de transmisión de datos.
PDVSA también tiene bajo proyecto evaluar una de interconexión con Colombia (PDVSA GAS, ECOPETROL y ChevronTexaco) bajo una red de fibra óptica. "El proyecto de fibra óptica que es propuesto por PDVSA Gas exige la instalación de una red de telecomunicaciones nacional que proporcione un servicio interurbano del transporte y de la interconexión a la telefonía local, al transporte celular, de los datos, a la televisión por cable y a los surtidores del Internet que funcionan actualmente en el país. La red de fibra óptica haría uso la tira de la tierra adyacente a las tuberías de los hidrocarburos de PDVSA, el uso de tercera persona de las cuales es restricto. La inversión requerida por el proyecto es en el orden de $ 150 millones, y contempla la instalación de 2.000 kilómetros de cable óptico de la fibra, un ciertos 1.200 kilómetros de los cuales corresponderían a las rutas de la tubería de PDVSA" [1].
La tendencia en la automatización de operaciones es llevar la inteligencia al campo, mediante la implantación de sistemas que estén interconectados directamente a la red de datos de las industrias mediante protocolos de comunicación TCP/IP, basada en Internet e interconectadas por Fibra Óptica.
ANTECEDENTES DE
LA INVESTIGACIÓN
PEMEX (Petróleos de México), una de las cinco compañías petroleras de mayor importancia a nivel mundial, cuenta con una de las redes más modernas de México, debido a la incorporación en sus sistemas tecnológicos de soluciones ATM migradas a la tecnología MPLS (Multiprotocol Label Switching), que le permitirá al consorcio petrolero ofrecer más servicios de comunicación, aumentar su eficiencia y ahorrar costos de administración de su compleja red.
Previo a 1995, PEMEX no contaba con la tecnología para integrar diversos tipos de tráfico de información. Esto le impedía atender oportunamente las necesidades de cada una de las subsidiarias que actualmente integran la empresa paraestatal.
Con la llegada de Internet, los modelos de negocios se transformaron, permitiendo a las empresas ingresar más fácilmente a la Nueva Economía Global, por lo que PEMEX decidió integrarse a este cambio de forma proactiva, desarrollando una estrategia que permitiera optimizar el intercambio de información entre las cuatro subsidiarias y el Corporativo.
Tras un proceso de licitación pública internacional, PEMEX otorgó a una empresa integradora de servicios en telecomunicaciones, la actividad de suministrar, instalar, configurar y operar la red de transporte informativo para 32 centros de operación, incluyendo plataformas marinas. La estrategia se basó en adoptar la tecnología ATM/Frame Relay, por ser de las mejores en transportar el tráfico de datos, voz y video de manera rápida, segura y confiable desde cualquier oficina, planta o plataforma de PEMEX en todo el país.
Entre los beneficios de esta red, está la capacidad de clasificar y priorizar el tráfico de manera inteligente, con un mayor ancho de banda, menor tiempo de envío y con calidad de servicio en tareas como facturación, controles de barcos, aplicaciones de misión critica de producción, refinación de crudo, simplificación de la administración, creación de redes virtuales privadas IP, servicios de voz y videoconferencia sobre IP, aplicaciones de colaboración, capacitación del personal sin desplazarlos de su centro de trabajo, etc.
La innovación es la mejora continua de cualquier proceso, técnica o método; en la actualidad la gran mayoría de las empresas han puesto en marcha diversos sistemas que tienen la finalidad de hacer más fácil el proceso de generación de ideas nuevas, sobre todo aquellas enfocadas a la investigación y desarrollo tecnológico, que se ha vuelto el principal bien de progreso no sólo de la industria sino de las naciones. [2]
[1]
PETROLEUMWORLD. "El CEO de PDVSA divulga sobre Venezuela en el congreso
del petróleo del mundo". 04-09-02.
Alexander's Gas & Oil Connections - PDVSA CEO reports on Venezuela ... - volume
7, issue #19 - Tuesday, October 01, 2002. Sponsored by: PDVSA CEO reports on
[2] Ing. Federico Plancarte Sanchez, Master in Information Technology Management Instituto Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey
- DESARROLLO DE REDES GLOBALES Y MEDIOS DE TRANSMISION
Uno de los desarrollos más sorprendentes de los últimos años es indudablemente la posibilidad de conectar todas las redes de cobertura limitada en una red global que, al menos en teoría, permite enlazar y comunicar usuarios ubicados en cualquier parte, tanto dentro de una Corporación como PDVSA, como con el resto del mundo, o mas específicamente entre filiales de la misma empresa, bien a nivel a nivel nacional e incluso filiales ubicadas en otras partes del mundo. Esto es lo que ha dado origen a términos como globalización de la información.
En referencia al canal como el medio físico a través del cual viaja la información de un punto a otro, las características del mismo son de fundamental importancia para una comunicación efectiva, ya que de ellas depende en gran medida la calidad de las señales recibidas en el destino o en los nodos intermedios en una ruta.
Como medio de transmisión, las fibras
ópticas transmiten señales ópticas en lugar de las eléctricas, mucho más
ligeras que los cables metálicos y permiten transmitir tasas muchísimo más
altas que los primeros (hasta 2000 millones de bits por segundo; o bien 2
"giga" bps: 2 Gbps). Además, aunque las señales se ven afectadas por
ruido, no se alteran por ruido de tipo eléctrico y pueden soportar distancias
mayores entre repetidoras (del orden de
Las mejoras a proponer con la Evaluación Técnica de la Red de Transmisión de Datos de la Unidad de Explotación Pesado Este (UEPE) del Distrito Morichal PDVSA contemplan aumentar la capacidad de la red actual y de obtener una plataforma de telecomunicación capaz de cubrir la demanda de información de toda el área operativa y administrativa de Morichal, ofreciendo eficientemente servicios de voz, datos y video.
Los sistemas de
automatización se soportan actualmente en dos tipos de plataforma: la
utilización de las redes Ethernet TCP/IP administrativas (LAN-WAN PDVSA) y los
equipos radio-módems a niveles de instalaciones operacionales como pozos,
estaciones, múltiples, etc. Estas plataformas serán tomadas en cuenta para
analizar las alternativas a evaluar así como los estándares que se vienen
implantando como parte del proyecto de automatización de PDVSA.
- COMPONENTE TEÓRICO CONCEPTUAL DEL TRABAJO
Según el Programa de Entrenamiento de Microsoft Windows NT 4 Core Technologies, Course 922B. Manual del Estudiante, un sistema de telecomunicaciones consiste en una infraestructura física a través de la cual se transporta la información desde la fuente hasta el destino, y con base en esa infraestructura se ofrecen a los usuarios los diversos servicios de telecomunicaciones (figura 1). Una "red de telecomunicaciones" es la infraestructura encargada del transportar la información. Para recibir un servicio de telecomunicaciones, un usuario utiliza un equipo terminal a través del cual obtiene entrada a la red por medio de un canal de acceso. Cada servicio de telecomunicaciones tiene distintas características, puede utilizar diferentes redes de transporte, y, por tanto, el usuario requiere de distintos equipos terminales.
Gráfico 1. Red y Equipos Terminales – Tomado del Programa de Entrenamiento de Microsoft Windows NT 4 Core Technologies, Course 922B. Manual del Estudiante.
Una red es un conjunto de computadoras que se unen a través de medios físicos hardware y software, para compartir información y recursos, con el fin de llevar a cabo una actividad o labor de forma eficiente y eficaz.
La gran importancia del por que instalar una red se soporta en las siguientes prestaciones primordiales:
Compartir programas, archivos y computadores: Se adquieren programas o software populares ahorrando una considerable suma de dinero si se compara con el hecho de comprar licencias individuales, ya que al comprar los programas solamente necesita adquirir las licencias para el número de usuarios que van a utilizar la aplicación simultáneamente. En una red cuando un usuario deja de utilizar la aplicación esta queda libre y el testigo de la licencia queda disponible para otro usuario. Los datos son guardados en un computador principal llamado SERVIDOR DE ARCHIVOS.
Compartir recursos: Entre los periféricos de la red se encuentran impresoras, dispositivos de almacenamiento masivo tales como discos duros y unidades de CD-ROM, etc., los cuales pueden ser configurados para que estén disponibles a cualquier usuario de la red, con el fin que desde sus estaciones de trabajo puedan llevar a cabo procesos remotos, tales como: la impresión remota de archivos.
Compartir Bases de Datos: Una de las grandes utilidades de las redes es el diseño de bases de datos para compartir la información implementando funciones de desarrollo y consulta al mismo tiempo.
Trabajo en Grupo: Una empresa esta diseñada con el modo de interacción, planeación de funcionamiento, para compartir los recursos que esta puede ofrecer a sus empleados; en una red también se maneja el mismo recurso de interacción compartiendo recursos como correo electrónico o trabajando en proyectos donde los usuarios no tienen la necesidad de estar en la misma oficina para conformar los grupos de trabajo, como por ejemplo el departamento comercial esta disperso por todo el país pero ellos comparten archivos comunes donde también les resulta fácil enviar mensajes y correo electrónico.
Control centralizado: La información puede centralizarse en un mismo lugar donde resulta mucho mas fácil su mantenimiento, la reparación de fallas ocasionales, actualización de computadores, copias de seguridad o backups y protección del sistema, en donde los Administradores de red tienen el control y la supervisión del servidor.
Seguridad: Desde el momento de la conexión, las redes implementan un sofisticado mecanismo de seguridad, donde solo personas autorizadas con cuentas previamente definidas en los servidores por los administradores de red, pueden acceder a los sistemas y tener derechos sobre los recursos compartidos que existan, dentro de un horario especifico.
Las redes actuales son plataformas a las que se les puede conectar cualquier marca de computador
Clasificación
de las redes según su tamaño y extensión:
- Redes
LAN. Las redes de área local (Local Area Network) son redes de
ordenadores cuya extensión es del orden de entre 10 metros a 1 kilómetro.
Son redes pequeñas, habituales en oficinas, colegios y empresas pequeñas,
que generalmente usan la tecnología de broadcast, es decir, aquella en que
a un sólo cable se conectan todas las máquinas. Como su tamaño es
restringido, el peor tiempo de transmisión de datos es conocido, siendo
velocidades de transmisión típicas de LAN las que van de 10 a 100 Mbps
(Megabits por segundo).
- Redes
MAN. Las redes de área metropolitana (Metropolitan Area Network) son
redes de ordenadores de tamaño superior a una LAN, soliendo abarcar el
tamaño de una ciudad. Son típicas de empresas y organizaciones que poseen
distintas oficinas repartidas en un mismo área metropolitana, por lo que,
en su tamaño máximo, comprenden un área de unos 10 kilómetros.
- Redes
WAN. Las redes de área amplia (Wide Area Network) tienen un tamaño
superior a una MAN, y consisten en una colección de host o de redes LAN
conectadas por una subred. Esta subred está formada por una serie de
líneas de transmisión interconectadas por medio de routers, aparatos de
red encargados de rutear o dirigir los paquetes hacia la LAN o host
adecuado, enviándose éstos de un router a otro. Su tamaño puede oscilar
entre 100 y 1000 kilómetros.
- Redes
internet. es una red de redes, vinculadas mediante ruteadores
gateways. Un gateway o pasarela es un computador especial que puede traducir
información entre sistemas con formato de datos diferentes. Su tamaño
puede ser desde 10000 kilómetros en adelante, y su ejemplo más claro es
Internet, la red de redes mundial.
- Redes
inalámbricas. Las redes inalámbricas son redes cuyos medios físicos no
son cables de cobre de ningún tipo, lo que las diferencia de las redes
anteriores. Están basadas en la transmisión de datos mediante ondas de
radio, microondas, satélites o infrarrojos.
Clasificación de las redes según
la tecnología de transmisión:
- Redes
de Broadcast. Aquellas redes en las que la transmisión de datos se
realiza por un sólo canal de comunicación, compartido entonces por todas
las máquinas de la red. Cualquier paquete de datos enviado por cualquier
máquina es recibido por todas las de la red.
- Redes Point-To-Point. Aquellas en las que
existen muchas conexiones entre parejas individuales de máquinas. Para
poder transmitir los paquetes desde una máquina a otra a veces es
necesario que éstos pasen por máquinas intermedias, siendo obligado en
tales casos un trazado de rutas mediante dispositivos routers.
Clasificación
de las redes según el tipo de transferencia de datos que soportan:
- Redes
de transmisión simple. Son aquellas redes en las que los datos sólo
pueden viajar en un sentido.
- Redes Half-Duplex. Aquellas en las que
los datos pueden viajar en ambos sentidos, pero sólo en uno de ellos en un
momento dado. Es decir, sólo puede haber transferencia en un sentido a la
vez.
- Redes Full-Duplex. Aquellas en las que
los datos pueden viajar en ambos sentidos a la vez.
Topologías de red
La disposición de los
diferentes componentes de una red se conoce con el nombre de topología de la
red. La topología idónea para una red concreta va a depender de diferentes
factores, como el número de máquinas a interconectar, el tipo de acceso al
medio físico que deseemos, etc.
Podemos distinguir tres
aspectos diferentes a la hora de considerar una topología:
- La
topología física, que es la disposición real de las máquinas, dispositivos
de red y cableado (los medios) en la red.
- La
topología lógica, que es la forma en que las máquinas se comunican a
través del medio físico. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas
son broadcast (Ethernet) y transmisión de tokens (Token Ring).
- La
topología matemática, mapas de nodos y enlaces, a menudo formando
patrones.
La topología de
broadcast simplemente significa que cada host envía sus datos hacia todos los
demás hosts del medio de red. Las estaciones no siguen ningún orden para
utilizar la red, sino que cada máquina accede a la red para transmitir datos en
el momento en que lo necesita. Esta es la forma en que funciona Ethernet.
En cambio, la
transmisión de tokens controla el acceso a la red al transmitir un token
eléctrico de forma secuencial a cada host. Cuando un host recibe el token
significa que puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún
dato para enviar, transmite el token hacia el siguiente host y el proceso se
vuelve a repetir.
Las topologías LAN más comunes
son:
Redes LAN Ethernet
Ethernet es la
tecnología de red LAN más usada, resultando idóneas para aquellos casos en los
que se necesita una red local que deba transportar tráfico esporádico y
ocasionalmente pesado a velocidades muy elevadas. Las redes Ethernet se
implementan con una topología física de estrella y lógica de bus, y se
caracterizan por su alto rendimiento a velocidades de 10-100 Mbps.
Redes LAN Token Ring
Las redes Token Ring
son redes de tipo determinista, al contrario de las redes Ethernet. En ellas,
el acceso al medio está controlado, por lo que solamente puede transmitir datos
una máquina por vez, implementándose este control por medio de un token de
datos, que define qué máquina puede transmitir en cada instante. Token Ring e
IEEE 802.5 son los principales ejemplos de redes de transmisión de tokens.
Redes LAN FDDI
Las redes FDDI (Fiber Distributed Data Interface - Interfaz de Datos Distribuida por Fibra ) surgieron a mediados de los años ochenta para dar soporte a las estaciones de trabajo de alta velocidad, que habían llevado las capacidades de las tecnologías Ethernet y Token Ring existentes hasta el límite de sus posibilidades.
Tomado de http://www.htmlweb.net/redes/redes.html
- OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
El siguiente
proyecto tiene como objetivo general realizar una evaluación técnica del
sistema de transmisión de datos de la Unidad de Explotación Pesado Este del
Distrito Morichal para mejorar capacidad de transmisión de información que
actualmente se maneja en cada uno de los nodos que forman parte de la red y que
se emplea para la transmisión de datos administrativos y de proceso.
La implantación
de una red de datos de plataforma más adecuada para la transmisión de datos,
voz y video, es capaz de soportar la transmisión de datos de proceso
provenientes de los sistemas de control y administrativos con mayor
flexibilidad y confiabilidad, lo cual permitirá cubrir la demanda de ancho de
banda por el actual y futuro crecimiento de la red.
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OBJETIVOS ESPECIFICOS |
PROCEDIMIENTOS Y ACTIVIDADES |
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Evaluación técnica del sistema
de transmisión de datos de la Unidad de Explotación Pesado Este del Distrito
Morichal. |
Se llevará a cabo la inspección de cada una de las Estaciones que conforman la red de transmisión de datos de la Unidad de Explotación Pesado Este en Morichal para recopilar información sobre la configuración actual de la red, equipos utilizados para la transmisión de datos, capacidad de equipos de transmisión y medios de transmisión utilizados actualmente. |
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Determinar las mejoras
necesarias en la capacidad de transmisión de información que actualmente se
maneja en cada uno de los nodos que forman parte de la red y que actualmente
se emplea para la transmisión de datos administrativos y datos de proceso. |
1. Se realizará una recopilación de información fotográfica de cada una de las estaciones que forman parte de la red de transmisión, la cual sirve como soporte para la justificación de actualización de equipos. 2. La información recopilada en campo ayudará a realizar un cálculo estimado de la capacidad de transmisión (tanto de voz como de datos) disponible en cada una de las Estaciones visitadas. |
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Plantear en el mismo la mejor
alternativa técnica-económica para hacer de esta red la plataforma más
adecuada para la transmisión de datos, voz y video, capaz de soportar de esta
manera la transmisión de los datos de proceso provenientes de los sistemas de
control y administrativos con la mayor flexibilidad posible para cubrir la
demanda de ancho de banda por el futuro crecimiento de la red. |
1. PDVSA será suministrado el Mapa de instalaciones, pozos e infraestructura Morichal – Zona 1, 2, 3., en el cual se ubican las Estaciones que forman parte de la red de datos de Morichal actualmente y que servirá para la selección de medios de comunicación de acuerdo a la distancia entre las Estaciones. 2. Se elaborará matrices cuantitativas de acuerdo a los niveles de agrupación por áreas de ubicación y sistema de red actual de operación de las estaciones de producción para la selección de tecnología adecuada. 3. Se evaluaran los métodos de instalación de la tecnología seleccionada. 4.
Se elaborará matriz de selección económica.
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Cuadro 1.
Operacionalización de Variables
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