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Wireless Kommunikation

Auf der Bohrinsel wird wireless kommuniziert

| Autor/ Redakteur: Frank Fengler / Frank Jablonski

Die Öl- und Gasindustrie versucht ihre Ressourcen im wahrsten Sinne des Wortes „bis zum letzten Tropfen“ auszuschöpfen. WirelessHART-Technologie hilft dabei, die Förderdauer von Öl- und Gasfeldern zu verlängern und kostenintensive Neuinstallationen auf den Offshore-Feldern zu vermeiden. Sie unterstützen die längere Nutzung der Öl- und Gasfelder und erhöhen damit deren Rentabilität.

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Die Zuverlässigkeit eines WirelessHART-Systems liegt bei fast 100% (Klick auf das Bild zur Großversion).
Die Zuverlässigkeit eines WirelessHART-Systems liegt bei fast 100% (Klick auf das Bild zur Großversion).
( Archiv: Vogel Business Media )

Viele der in den 70er-Jahren in der Nordsee gebauten Öl- und Gasförderanlagen nähern sich dem Ende ihrer Förderdauer (Tail-End-Produktion). Weil zurzeit nur wenige Neuerschließungen in der norwegischen und britischen Nordsee in Aussicht sind, konzentriert sich die Branche zunehmend darauf, die erschlossenen Felder länger zu nutzen. Hierbei stehen folgende Aspekte im Vordergrund:

  • Das Sicherstellen einer hohen Effizienz
  • Der erhöhte Wartungsaufwand der alternden Ausrüstung
  • Eine zustandsabhängige Instandhaltung für reduzierte Betriebskosten

Die Verwaltung von vielen Tausend Geräten, Systemen und Installationen ist eine enorme Aufgabe, die sich nur durch das effiziente Management von Online-Daten erfolgreich umsetzen lässt. Im Upstream-Bereich der Öl- und Gasindustrie gibt es viele Initiativen unter Bezeichnungen wie Integrated Operations, e-Field, Field of the Future und Smart Fields, die sich mit dieser Thematik befassen. Laut einem Bericht des norwegischen Verbands der Ölindustrie aus dem Jahr 2006 liegt das Potenzial für solche „Integrated Operations“ auf dem Norwegischen Schelf bei geschätzten 27,5 Mrd. Euro. Als führendes Technologieunternehmen arbeitet ABB mit Ölunternehmen, anderen Technologieanbietern und Hochschulen an der Realisierung des Integrated-Operations-Konzepts zusammen.

Um die erforderliche Bandbreite zur Erfassung der notwendigen Daten in dieser anspruchsvollen Umgebung sicherzustellen, investieren Ölunternehmen in ein faseroptisches Netz in der Nordsee. Weitere Technologien zur Unterstützung eines umfangreichen Datentransfers sind in der Entwicklung. Dazu gehören faseroptische Netzwerke in den Bohrlöchern sowie drahtlose Kommunikationssysteme auf den Plattformen (zum Beispiel auf Versorgungsschiffen) und innerhalb der Anlage, an den Deckaufbauten oder zwischen Plattformen. Traditionell werden zur Installation von Sensoren zur Online-Datenerfassung Drähte oder Kabel benötigt. Bei neuen Anlagen können die Verkabelungskosten durch den Einsatz drahtloser Sensoren gesenkt werden.

Vorteile durch drahtlose Sensornetzwerke

Bei älteren Offshore-Feldern bieten kostengünstige drahtlose Sensornetzwerke (Wireless Sensor Network, WSN) bedeutende Vorteile, wenn es darum geht, Daten von Mess- und Kommunikationsgeräten an zentrale Einheiten zu übermitteln. Grundsätzliche Anforderungen für die Implementierung eines WSN sind eine zuverlässige Kommunikation unter rauen Bedingungen sowie eine vorhersehbare Latenzzeit. Wichtig sind außerdem ein geringer Stromverbrauch der Sensorknoten und der Kommunikation, eine hohe Sicherheit sowie eine harmonische Koexistenz mit anderen Geräten und konkurrierenden drahtlosen Systemen.

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Bei Zustandsüberwachungen, die normalerweise eine niedrigere Aktualisierungsrate haben, ist die Latenzzeit weniger wichtig als die Zuverlässigkeit, die Sicherheit und der Stromverbrauch. Der Stromverbrauch hat einen bedeutenden Einfluss auf die Lebensdauer der (batteriebetriebenen) Sensoren beziehungsweise auf die Machbarkeit einer selbstversorgenden Lösung. Um den Stromverbrauch niedrig zu halten, sollte der Knoten so häufig wie möglich inaktiv sein und bei Aktivität so wenig Bits wie möglich übertragen.

[Lesen Sie auf der zweiten Seite, welches ein geeigneter Wireless-Standard ist.]

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