aceite y gases

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ

CENTRO REGIONAL DE COCLÉ FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRICA

LICENCIATURA EN ELECTRÓNICA Y SISTEMAS DE COMUNICACIÓN

COMUNICACIONES INALÁMBRICAS II

ACEITE Y GASES

PROFESOR: Ing. ALFREDO E. COLLADO OSESIntegrantes: CARLOS ARAÚZ, cédula 8-256-357

EDGAR QUIJADA, cédula : 2-729-523

COMUNICACIONES INALAMBRICAS II-UTP 2

Ultra-Wide BandExploración sísmica y monitoreo de petróleo y reservorios de gas es una peculiar aplicación que requiere un número grande (1000-2000 nodos / kilómetros cuadrados) de sensores desplegados en grandes áreas al aire libre (≥ 40 kilómetros cuadrados) para medir campos de ondas de retro dispersión a partir de fuentes artificiales.

En este artículo se presenta una visión tutorial para introducir los principios básicosde los sistemas de adquisición sísmica que son tan necesarios a partir de una red inalámbrica.

¿Qué deseamos? Estricto muestreo, sincronización y restricción en grandes áreas geográficas, de alta precisión localización del sensor, y alta velocidad de datos son todos requisitos que piden un sistema de red escalable donde las transmisiones de radio de banda ultra-ancha desempeñan un papel clave como la única tecnología viable.


Ultra-Wide BandINTRODUCCIÓN

UWB (Ultra Wide Band, Ultra Banda Ancha). La transmisión sin cable de señal UWB tiene una aplicación reciente en el ámbito civil, pero su uso es bien conocido y aplicado en el área de las comunicaciones militares desde hace bastantes años.

Por lo que la industria tiene una experiencia suficiente para comprobar que es una tecnología que se adapta perfectamente a los requisitos que los usuarios esperan de sus dispositivos portátiles: pequeño tamaño, larga autonomía de funcionamiento y suficiente capacidad para sus aplicaciones.


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La necesidad ineludible de petróleo y gas, que lleva fuentes de energía para las próximas décadas está presionando las compañías petroleras para aumentar las inversiones en exploración sísmica de nuevos embalses y de nuevas tecnologías para mejorar la calidad de la profundidad y la formación de imágenes para la producción más eficiente.

REDES MÓVILES DE GEÓFONO (sensores remotos)

Los sistemas basados en cable imponer tales restricciones estrictas sobre la encuesta diseño, eficiencia y coste que el paso a arquitecturas inalámbricas es ahora considerado por las empresas petroleras como una evolución natural de alta resolución exploraciones sísmicas que ocupan hasta un millón sensores en la próxima década.Red Geophone Wireless (WGN) es el acrónimo que se utiliza en este artículo para indicarla arquitectura de red que soporta futuro de alta resolución de las exploraciones sísmicas sin cables.


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Figura 1. Descripción general de la tierra sistema de adquisición sísmica alternando disparos y fases de entrega sobre una secuencia de ubicaciones de origen (en superior). Estructura WGN topología y nodo de red 2D Típica (figura inferior).


ACEITE Y GASESADQUISICIÓN SÍSMICAEn la adquisición de sísmica la energía terrestre tales como dinamita o una fuente controladacomo plato o vibrado se colocan en el la superficie para generar ondas elásticas que se propagan sobre la superficie. Estas ondas elásticas son reflejadas y refractadas por las discontinuidad de medios con diferentes propiedades elásticas (Fig. 1). Retro dispersióncampo de ondas se mide por los sensores. En jerga geofísico, se utiliza el canal sísmicapara referirse a la corriente de muestras digitalizadas dibujado a partir de un sensor.

Como se muestra en la Figura. 1, el nodo (o receptor ) puede recoger uno o varios sensores (si se utilizan receptores de múltiples componentes). La operación de detección es similar a una muy gran variedad de micrófonos. Los sensores pueden ser geófonos o acelerómetros: éstos están estrechamente acoplados en el suelo para medir el campo de onda que transmite energía elástica se refleja y generada por fuentes sísmicas. Después se síncronalos muestreos, los canales sísmicos se envían por cada nodo a una unidad de almacenamiento / procesamiento para identificar la estructura geológica del sustrato.


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La fase de disparo en uno (o más) fuente (s) colocada en una posición predefinida (s)está generando la onda elástica.

La fase de entrega de datos donde la sísmica se tomaron muestras de datos síncrona, cuantizada, y remitido por los nodos hacia el unidad de almacenamiento. La recolección de datos se obtiene por flujos de datos de multiplexación de múltiplescanales sísmicos.


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ALTA DENSIDAD y ADQUISICIONES DE GRAN AZIMUTAL

Alta densidad de nodos y de gran acimut son dos claves en adquisiciones sísmicas . La densidad alta de geófonos proporciona una profundidad de alta calidad en formación de imágenes, mientras que amplia - acimut permite la más alta resolución de las imágenes detalladas de retro dispersados de onda de campo de visión lateral.

En la práctica, obstáculos naturales y artificiales pueden hacer que el despliegue de la red lejos. Las tiras pueden ser 10 km de longitud (en línea dimensión ) y contienen miles de nodos . El número de líneas debe ser lo suficientemente grande como para garantizar cobertura de gran acimut, y esta es obtenida por lo general cuando la mayor dimensión del corte de línea es comparable con la dimensión en la línea para el monitoreo de extensión de campo de 20 a 100 kilómetros cuadrados.


ACEITE Y GASESQC Control de calidad

Parámetros de control de calidad se transmiten por cada dispositivo inalámbrico, ya sea periódicamente o en demanda ( fig. 2 ) . La tasa de datos para la información de control de calidad por lo general oscila entre 1-10 bytes / min y es un orden de magnitud menor en comparación con la transferencia de datos sísmicos completos .

La tecnología debe garantizar la máxima fiabilidad en ambientes hostiles (bosques, zonas urbanas / suburbanas escenarios, etc. ) en los que la propagación de la radio señales pueden sufrir de un nivel significativo de interferencia y sin línea de visión directa. Estos requisitosson comunes a una clase más amplia de closedloop sistemas de control de procesos industriales automáticas.

El Grupo de 802,15 4e Grupo IEEE es actualmente empujando para mejorar el 802.15.4-2011 MAC para apoyar mejor a estos mercados industriales específicos.


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Requisitos de red para Exploración sísmica INALÁMBRICA

Entrega de datos fase del sistema de telemetría WGN en tiempo real donde los nodos alimentados por baterías están equipadas con transceptores de radio.

Entrega de datos permite monitoreo en tiempo real del proceso global en la unidad de controlidentificar huellas defectuosos con una gran velocidad de la general adquisición, (Figura 2).

Además, por eliminando la necesidad para la recolección de datos local, que reduce los riesgos de pérdida de datos causadas por un sistema mal funcionamiento, (Figura 2).

ACEITE Y GASESFigura 2. Sistema de disparo a ciegas Control de Calidad (QC )

Requisitos de Red inalámbricas para exploración sísmicas

La adquisición sísmica en tiempo real tiene

muchas peculiaridades que no son comunes a otras redes de sensores inalámbricos

Rendimiento de Red

Apoyar un alto rendimiento es bastante inusual para redes de sensores convencionales, y se requiere la adopción de banda ancha específica (o multi-portadora) de radio tecnologías para mejorar la eficiencia espectral.

Además, la adopción de las técnicas de compresión de datos también es obligatorio para relajar los requisitos de velocidad de datos.


Despliegue y gestión para capa de red

Algunos geófonos se pueden añadir a la red mientras la adquisición está en marcha, por ejemplo, para añadir nuevas líneas para la mejora de la cobertura de azimut o sustitución de sensores defectuosos.


Baja potencia de operación y captaciones energía

• El sistema debe ser diseñado para trabajar continuamente durante días (7-30 días).

• Esto plantea estrictas limitaciones en el transceptor de radio y el (MAC).

• El consumo de energía para MEMS es en el orden de decenas de mili-vatios.


Adquisición sísmica y localización

• Sincronización en sistemas sin cables

• Necesidades para distribuir el tiempo de referencia durante el área de estudio con 10 a 20µ s de muestreo tolerable.

• Para las grandes encuestas (≥ 40 kilómetros cuadrados), el momento pueden ser proporcionados por varios relojes maestros (por ejemplo, GPS / Galileo), donde cada reloj distribuidor tiene una superficie de 1, 3 kilómetros de radio.


Protección de datos y seguridad

• Algoritmo de seguridad son obligatorios para garantizar la plena protección de la funcionalidad de infraestructura y el equipo de sísmica inalámbrica.

• Los métodos de encriptación deben garantizar la comunicación segura entre los equipos inalámbricos para mantener la información de seguimiento sísmico antes de ser decodificado por otras partes.

• El cifrado avanzado estándar AES-128 cumple con el requisito de adquisición sísmica.


Redes inalámbricas geófono:Arquitectura de cluster-MESH

Dada la gran extensión de campo de la encuesta, un red heterogénea que explota la ventajas de las tecnologías de radio de corto y largo alcance parece ser la solución natural.


Sistema de telemetría en tiempo real: la red de geófonos (WGN), la arquitectura de red del clúster de malla inalámbrica


Tecnología de banda ultra-anchasísmica para de entrega de datos

• La WGN requiere la sincronización de tiempo ajustado y la ubicación obligatoria.

• Las señales UWB tienen un ancho de banda mayor que 500 MHz (o ancho de banda fraccional mayor que 0,2), de modo que pueden proporcionar una calidad de retardo / estimación que varía entre alta y grandes velocidades de datos para apoyar el tráfico a ráfagas.

• Señales UWB están confinados (sin licencia) en bandas de frecuencia y con las fuentes de emisión estrictas limitaciones de densidad espectral de modo que puedan ser utilizados para las transmisiones de corto alcance en conjunto con otras tecnologías de radio de 2,4 GHz de banda ancha basados en sin pagar la interferencia cruzada significativa.



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