Надежное подключение для "умного" месторождения
Поскольку солнечная и ветровая энергетика получает ценовое преимущество в то время, когда квалифицированной рабочей силы не хватает, энергетический сектор сталкивается со сложными проблемами, по сравнению с которыми обычные для отрасли циклы от бума до спада (роста / падения цен) кажутся сравнительно легкими.
Даже если компания способна содержать большую рабочую силу, текущие экологические инициативы приводят к увеличению затрат и созданию новых требований — от корпоративных обязательств по "нулевой" декарбонизации до закрытия и мониторинга тысяч бесхозных скважин. Миллиарды капитальных затрат (CapEx) продолжают вкладываться в новейшие технологии для решения этих проблем и создания более экологичных и эффективных нефтяных месторождений по всему миру. Однако "умные" решения на этих удаленных объектах требуют высокоскоростного подключения, чтобы быть действительно эффективными. Цифровая революция "Умное нефтяное месторождение" состоит из ряда различных решений, каждое из которых предназначено для максимизации производительности операций на месторождении. К ним относятся датчики и информационные панели, дополненная реальность (AR) и виртуальная реальность (VR), 3D-визуализация и дизайн, цифровые двойники, а также облачные решения.
Интернет вещей (IoT) и растущее использование искусственного интеллекта (ИИ) теперь регулярно используются для автоматического управления устройствами, особенно там, где работнику может быть небезопасно выполнять эти задачи вручную. Благодаря этим решениям операторы получают инструменты для точного прогнозирования тенденций в данных, которые затем можно использовать для принятия решений в режиме реального времени. Данные, полученные с помощью датчиков, установленных на нефтеперерабатывающих заводах и других участках нефтяных месторождений, также могут быть использованы для научной помощи операторам при определении будущих тенденций роста.
Однако полезность этих решений зависит от доступных вариантов подключения. Например, буровое оборудование, используемое сегодня в энергетическом секторе, может генерировать тысячи параметров в секунду, при этом только добывающие скважины генерируют до 10 терабайт данных на скважину в день. Для сравнения: 10 терабайт данных эквивалентны примерно 2,5 миллионам фотографий или 5000 часам видео высокой четкости (HD). В то же время на нефтеперерабатывающих заводах установлены сотни тысяч высокотехнологичных датчиков, способных генерировать еще больше терабайт данных, однако подавляющее большинство информации, полученной от этих датчиков, по-прежнему выбрасывается.
Многие компании считают процесс перемещения данных в место, где их можно проанализировать и использовать для принятия ключевых бизнес-решений, слишком сложным или дорогостоящим. Зачастую это происходит из-за отсутствия надежной связи для точной передачи. Технологии, позволяющие более разумно работать, уже здесь, и активно используются на производственных площадках по всему миру. Проблема заключается в том, чтобы найти правильное решение для подключения, которое позволит по-настоящему воспользоваться их преимуществами. Совместное использование двух крупных технологических достижения LEO и облачных технологий является ключом к превращению того, что обычно считалось сложным и экономически неэффективным процессом, в действительно осязаемое решение.
Облако стало одним из важнейших достижений. Хотя это, конечно, не новая концепция, компании уже начали использовать ее в энергетической отрасли, чтобы повысить производительность и прибыль. Интеграция облачных и спутниковых услуг продвигается с каждым днем, во многом благодаря удобству, обеспечиваемому облачными вычислениями. В результате самые передовые решения для обработки данных стали более доступными, гибкими и масштабируемыми для операторов. Однако большинство облачных и облачных корпоративных платформ не могут справиться с задержкой спутников на геостационарной орбите (GEO). Вот почему вторая крупная разработка — спутники на низкой околоземной орбите (LEO) — сыграла столь важную роль, позволив многим облачным платформам впервые успешно работать через спутники.
Спутники LEO, расположенные на высоте от 500 до 1600 км над поверхностью Земли, являются надежным вариантом обеспечения связи с высокой пропускной способностью и малой задержкой. Благодаря последним достижениям спутники LEO теперь они могут успешно поддерживать технологии, требующие подключения в реальном времени, включая решения IoT, AR, VR и 3D-цифровые двойники. Использование спутников и группировок LEO дает возможность радикального изменения, способного сократить операционные расходы (OpEx), одновременно позволяя квалифицированной рабочей силе обслуживать несколько объектов и связывать удаленные операции в единое оперативное целое.
В последние годы на рынке наблюдается рост коммерциализации спутников LEO от таких операторов, как Starlink, OneWeb, Amazon Kuiper и Telesat Lightspeed. Поскольку все больше компаний предоставляют свой опыт для продвижения дальнейших инноваций в этом секторе, мы можем вскоре увидеть, что спутники LEO действительно реализуют свой потенциал и преодолевают проблемы, связанные с географической зоной обслуживания, с производительностью и лицензированием. Наиболее продвинутые компании уже начали использовать гибридные подходы, сочетая LEO и традиционные предложения по подключению, включая решения на основе GEO, для достижения надежных фиксированных скоростей передачи данных (CIR) и времени безотказной работы, к которым стремятся энергетические компании.
Внедрение гибридного автоматизированного подхода позволяет операторам сочетать рост LEO и возрождение облака с традиционными предложениями связи, объединяя GEO, среднюю околоземную орбиту (MEO) и 4G/5G для обеспечения надежного и устойчивого подключения независимо от местоположения. Реализация решений, которые эффективно управляют переходами между всеми вариантами подключения, обеспечивает непрерывную связь, будь то судно в движении или стационарная площадка нефтяного месторождения. Такие решения, как TrueBeam от Speedcast, обеспечивают автоматическое управление сетью, способное обеспечить упреждающий мониторинг и автоматический выбор оптимальных сетевых путей для удаленных энергетических объектов. Устраняя необходимость вмешательства человека за счет быстрых и последовательных процессов, операторы, использующие TrueBeam и другие решения для управления сетью, обеспечивают основу для быстрого и эффективного переключения между лучами.
Интеллектуальные системы, такие как TrueBeam, могут прогнозировать и смягчать потенциальные проблемы в сети, предоставляя операторам энергетики возможность беспрепятственно поддерживать соединения. Аналогичным образом, решения программно-определяемой глобальной сети (SD-WAN) обеспечивают эффективный гибридный подход к управлению подключением. Если сотовая сеть оказывается вне досягаемости, SD-WAN автоматически выбирает наиболее оптимальное спутниковое покрытие независимо от диапазона. Программное обеспечение автоматически переходит на 4G/LTE или 5G, как только сотовая сеть снова становится доступной, и возвращается к постоянному спутниковому каналу, если другие каналы подключения выходят из строя или отсутствуют. Это обеспечивает устойчивую связь на нефтепромыслах, даже если в спутниковой или сотовой связи возникают перебои.
Использование платформ управления интеллектуальными сетями, таких как Speedcast SIGMA, может предоставить эти возможности в рамках комплексной услуги, поскольку они позволяют быстро адаптироваться к меняющимся требованиям критически важных энергетических операций. Работая на платформе Amazon Web Services (AWS), SIGMA может эффективно управлять глобальными VSAT, сотовым транзитом 4G/5G и каналами передачи данных в L-диапазоне, одновременно автоматически управляя множественными линками WAN. В свете этого многие энергетические компании сотрудничают со Speedcast для объединения своих операций, используя технологии LEO, подкрепленные надежными решениями для подключения на основе GEO, и облачными сервисами, используя преимущества обширных возможностей гибридных сетей и опыта партнёра поставщика услуг AWS Advanced Tier Services.
Такие интеграции уже предлагают большую масштабируемость и передовые технологии, необходимые для надежной и эффективной передачи петабайтов данных. Впоследствии большая часть данных, полученных с нефтеперерабатывающих заводов и локальных технологий, больше не будет теряться, а вместо этого может быть проанализирована для формирования понимания, необходимого для операционной эффективности, производительности и прибыльности.