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ELEMENTO
ESCLAVO
Es un elemento
que funciona OPERATIVAMENTE , de acuerdo a lo que ordene el ELEMENTO AMO
al que esta enlazado, obedeciéndolo instantáneamente sin
ninguna duda.
El termino
SCADA, proviene de una acronimia compuesta por los siguientes términos:
S = supervisión.
C = control.
A = adquisición.
DA= datos.
Es definido
como un sistema electrónico que es capaz de enlazar diferentes
tecnologías tanto en hardwares como softwares, con la finalidad
de adquirir datos de múltiples estaciones remotas (BARCOS PESQUEROS)
y enviarlas vía telemetría a centrales de control (CENTROS
DE COMPUTO Y/O PROCESAMIENTO EN TIERRA) para, allí, supervisar
y controlar los procesos que se están llevando a cabo en tales
estaciones remotas.
En otras
palabras es una combinación de técnicas de TELEMETRIA OCEÁNICA
y de ADQUISICION DE DATOS.
El sistema
SCADA OCEANICO, se utiliza para supervisar y controlar las operaciones
de un BARCO PESQUERO.
El control
que ejerce el centro de control sobre el barco pesquero puede ser AUTOMATICO
o debido a ORDENES EMANADAS por un operador de dicho centro de control
(MMI= man -machine interfase).
La telemetría
oceánica es una técnica asociada con los sistemas SCADA
OCEANICOS.
Como sabemos
, es una técnica utilizada para transmitir una información
en forma de paquetes de datos, a través de un medio inalámbrico,
generalmente.
Esta información
enviada puede ser del tipo dimensional como por ejemplo el voltaje de
un circuito, la temperatura de unas tuberías o cámaras de
refrigeración abordo, el flujo de agua dulce o agua salada, o tal
vez el flujo de petróleo de un tanque a otro de, uso inmediato.
Esta data se transmite a través de un cable, teléfono o
de algún transmisor de radio , en la actualidad, bajo la modalidad
de data , vía tipo satélites de baja orbita tipo LEO.
El proceso
de la adquisición de datos se lleva a cabo a través de los
sensores PROPIOS DEL BARCO, los cuales pueden ser analógicos o
digitales y que están colocados en puntos estratégicos del
barco pesquero, donde están los flujometros, amperímetros,
termómetros de las cámaras de refrigeración, cabezales
de cilindros de maquinas de propulsión principal, de grupos electrógenos,
manómetros de presión hidráulica de aceite de lubricación
en las maquinas y motores, circuitos de luces de navegación, detectores
de humo, gases y fuego en diversos compartimentos, presencia de agua dulce,
salada o petróleo en lugares especiales, o con LOS SENSORES EXTERNOS
DEL BARCO TALES COMO los meteorológicos que miden temperatura del
aire, velocidad del viento, presión atmosférica, visibilidad
al horizonte, y los sensores oceanográficos que miden la temperatura
del agua de mar, salinidad, conductividad eléctrica, presencia
de oxigeno disuelto, y otros mas especializados. Existen otros sensores
de principios mas complejos tales como los nivelómetros de tanques
de agua dulce y combustibles, indicadores de rumbo, tacómetros
de maquinas de y motores, sensores de carga de pescado en las bodegas,
con lecturas directas a toneladas de pescado, capturados, sensores indicadores
de líneas de calado y peligro de exceder las de máxima carga,
etc., etc., etc.
Todos estos
datos, convenientemente ordenados, permiten mostrar rápidamente
a un operador lejano que se encuentra en un centro de control en tierra,
en base a graficas y curvas, TOTALMENTE DINAMICAS, una visión panorámica
completa y en tiempo real de lo que esta sucediendo en el barco pesquero.
En caso de
que, el operador de dicho centro de control detecte alguna disfunción
o anormalidad en alguno de los "acaecimientos" de la vida abordo,
ya sea en sistemas en función operativa o que se refieran a seguridad
de navegación de la nave, y QUE NO SEAN DETECTADOS EN UN TIEMPO
PRUDENCIAL MINIMO, YA SEA POR FALTA DE ATENCION, NEGLIGENCIA, SUEÑO
EN SUS TURNOS DE GUARDIA EN EL PUENTE O SALA DE MAQUINAS O DESIDIA DE
LOS OPERADORES ABORDO, se activaran alarmas de sonido, sirenas, mensajes
pregrabados, desde el mismo centro de control o se activaran llaves de
bloqueo, interrupción de flujos, encendido de luces, etc, y, todas
estas OPERACIONES DE CONTROL Y SUPERVISION A DISTANCIA SERAN EJECUTADAS
POR UNOS ELEMENTOS DE INDOLE ELECTRONICA, ELECTRICA, MECANICA Y/O HIDRAULICA,
UBICADOS EN PUNTOS CLAVES DEL BARCO, LLAMADOS "ACTUADORES".
Pero si estas
operaciones de supervisión y control son llevados a cabo a decenas
o tal vez centenares de barcos al mismo tiempo, se requeriría de
centenares de operadores en tierra, colocados también en centenares
de monitores o pantallas de datos para llevar a cabo estas operaciones
y de esta forma se perdería totalmente la eficiencia y la esencia
del objetivo del sistema SCADA OCEANICO.
Por esta
razón es que el sistema SCADA OCEANICO, debe de trabajar en forma
automática con uno o dos operadores a lo máximo para observar
solo anomalías.
Esto se logra
con la determinación de niveles máximos y mínimos
de rangos operativos en los valores de los datos que se están recibiendo
desde todos los barcos.
Si estos
valores exceden a los supuestos programados, es que se esta produciendo
alguna situación "atípica" o "anormal"
abordo del barco pesquero y entonces se activan las alarmas o acciones
compensadoras de forma automática abordo, pues, la anormalidad
es originada exclusivamente en el funcionamiento del barco.
Pero si la
anormalidad presentada, involucra figuras de grave incumplimiento de normas
administrativas pesqueras o de seguridad marítima, ENTONCES SE
ACTIVARAN ALARMAS EN LA CENTRAL DE CONTROL PARA QUE SE LLEVEN A CABO ACCIONES
DE SUPERVISION Y CONTROL AEREO O NAVAL A DICHO BARCO PESQUERO INFRACTOR
O EN PELIGRO MARITIMO, A TRAVES DE LOS ORGANOS DE EJECUCION DIRECTA DE
UN SISTEMA TIPO "VMS" (Vessel Monitoring System).
Un sistema
SCADA OCEANICO esta conformado de las siguientes partes:
1- Los sensores
y actuadores instalados en el barco pesquero,
2- La componente
de lógica remota instalada en el barco, compuesta del datalogger
con su unidad GPS y cajas de conexionado además del handheld para
envió o recepción de mensajería full duplex, tipo
E- M@IL.
3- Las redes
de comunicación tanto abordo, las constelaciones satelitales y
los equipos de en tierra, ubicados en la central de control.
4- La central
de control en tierra con todos sus computadores, servers y demás
periféricos, incluyendo los displays tipo plasma o similares.
5- El software
del sistema SCADA OCEANICO.
Primera
componente del SCADA OCEANICO.
La primera
componente del sistema SCADA OCEANICO, esta conformada por los diversos
sensores y actuadores que han sido instalados estratégicamente
en diversas partes de los sistemas del barco pesquero.
Estos sensores
y actuadores, están conectados a la estación lógica
del barco a través de un cableado del tipo "naval", es
decir que resista a todos los intemperismos y condiciones extremas del
clima marítimo.
Estos cables
en muchas oportunidades son de 5 conductores, y poseen una malla metálica
flexible, con trenzado externo para evitar inducciones externas y para
darle también protección a los golpes, acciones vandálicas
premeditadas, violencias impensadas, o golpes debido al alto trafico de
uso o maniobra.
LOS 5 CONDUCTORES
DE CADA CABLE, con que se conecta cada sensor a la estación lógica
de abordo, tienen la siguiente finalidad:
a- DOS de
ellos, sirven para el polo positivo y el polo negativo de la corriente
DC al sensor,, YA SEA DE 12 o 24 VOLTIOS, dependiendo del diseño
de la excitatriz del mismo.
b- El TERCER
CONDUCTOR, generalmente es "tierra".
c- El CUARTO
Y QUINTO CONDUCTOR, sirven para enviar las señales eléctricas
colectadas por el sensor, ya sean analógicas o digitales.
Es importante
acotar, que ENTRE EL TRAMO DESDE EL SENSOR HASTA LA ESTACION LOGICA DE
ABORDO, deberá existir mas de una caja de conexión y TOTALMENTE
HERMETICA, para evitar que la humedad del medio marino se introduzca dentro
de estas cajas y produzca oxidaciones en los puntos de conectores de los
circuitos, con lo que se producirían presencias de óxidos
de cobre, níquel, etc., y que REPRESENTAN PUNTOS DE GRAN RESISTENCIA
ELECTRICA.
Esta situación
ocasionara que se descalibren las señales eléctricas o simplemente
se alteren sus valores eléctricos y por tanto la información
procedente de los sensores será ERRÓNEA O INUTIL.
De aquí,
la importancia que estas cajas sean totalmente herméticas y mas
aun si están en salas de maquinas, puntos externos en los mástiles
o cerca a tanques de agua, chimeneas, intercambiadores de calor, calderas
o generadores de vapor de agua, etc.
Otra consideración,
es que si se colocan a modo de ejemplo, 8 sensores en la sala de maquinas
, todos ellos deberán ir conectados a una caja de conexión
en la misma sala de maquinas con lo que, ella, estaría recibiendo
40 conductores, de los cuales 8 son de "tierra e irían a un
solo punto, 16 conductores serian para uso del envió del voltaje
DC de trabajo del sensor y los 0tros 16 conductores para la transmisión
de las señales digitales o analógicas provenientes de los
8 sensores.
En la caja
de conexión múltiple de la sala de maquinas ingresaran entonces
8 conductores pentafilares y debe de SALIR SOLO UN CABLE TIPO "NAVAL
DE 19 CONDUCTORES(1 es la tierra común a todos los sensores, 16,
son los que están transmitiendo la información procedente
de cada sensor y los dos restantes son el voltaje DC con que operan las
excitatrices de los sensores.
Como se trabaja
con voltajes de corriente directa es imprescindible, determinar cual es
la longitud de cable desde la batería o fuente de poder de corriente
DC, para saber la caída de voltaje por longitud de línea,
y poder realizar la calibración de voltaje de línea desde
la misma fuente de poder, salvo el caso de que la excitatriz de cada sensor
tenga un rango de operación de voltaje que permita esta degradación
de voltaje por longitud y que no afecte al funcionamiento del mismo debido
a su sensibilidad de diseño.
En el caso
de voltajes alternos, esto no será problema, sino que los sensores
tendrán que ser reagrupados en la caja de conexiones en los de
CD y los de CA., y como tal, se aumentara dos conectores mas al cable
de salida de la caja de conexiones de la sala de maquina.
también
es importante que los cables de salida de la caja de conexiones deben
de ser adquiridos con fabricación que posea forros de colores para
su fácil identificación y de ser posible con ligeras marcas
o numeritos para evitar problemas en diferenciar colores muy parecidos.
Como expresamos
en párrafos precedentes, los sensores convierten los parámetros
físicos de flujos de fluidos, gases, líquidos, temperaturas,
presiones, velocidades, niveles, etc. a señales eléctricas
de voltaje o corriente.
Algunos sensores
analógicos MAS COMUNES tiene rangos de funcionamiento del orden
de o~ 5 voltios CD. , otros desde o ~ 10 voltios CD.
Otros, desde
4 ~ 20 MA. ( miliamperios ) , y otros desde 0 ~ 20 MA.
Esta diferencia
de diseño de las alimentaciones de los sensores en voltajes o corrientes
se debe a las siguientes razones:
= Se utilizan
sensores de voltajes cuando el sensor físicamente esta cerca de
la estación lógica de abordo, y en forma practica cuando
las distancias no son mayores a 15 metros entre sensor y caja lógica.
= Se utilizan
sensores de corriente, cuando el sensor esta regularmente alejado de la
estación lógica de abordo, y en forma practica cuando las
distancias son entre 15 y 50 metros entre el sensor y caja lógica.
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