Наш проект: «Система мониторинга бурового оборудования для «Буровой компании ПНГ»

В начале 2015 года компания «Горизонты роста» завершила проект автоматизации складского учёта на буровых площадках буровой компании «ПНГ». В ноябре-декабре 2014 года аппаратно-программный комплекс Go-RFID был внедрен на двух буровых площадках (по 3 склада на каждой) и одном базовом складе «БК «ПНГ».

Внедрение комплекса позволило заказчику:

• отказаться от ведения бумажных журналов учета на всех складах;
• обеспечить для руководства компании возможность удаленного мониторинга состояния складов;
• выявить и снять с баланса объекты учета, давно списанные со склада;
• ускорить подготовку отчетов о складских остатках для прогнозирования закупок и исключения затоваривания складов. 

Программная часть комплекса Go-RFID была адаптирована под задачи заказчика. Специалисты компании «Горизонты роста» реализовали функцию записи данных в единую базу на удаленном сервере через специальное программное приложение Go-RFID на мобильных высокозащищенных считывателях. Теперь для быстрой постановки объекта на учет сотрудник склада должен присвоить ему уникальную RFID-метку нужного типа. Благодаря технологии RFID процесс списания оборудования со склада в эксплуатацию на буровой занимает всего несколько минут.

В проекте были использованы мобильные высокозащищенные считыватели и три разных вида UHF RFID-меток. Специально для этого проекта компания «Горизонты роста» разработала и поставила партию UHF RFID-меток Odyssey-1. 

«Это первый проект, в котором помимо стандартных радиочастотных меток, которые есть на рынке, мы использовали метку собственного производства», - подчеркивает коммерческий директор компании «Горизонты роста» Дмитрий Токарев.  

О заказчике:

«Буровая Компания ПНГ» является интегрированным буровым подрядчиком, представляющим полный спектр услуг в области бурения и капитального ремонта скважин. Среди заказчиков «БК ПНГ» - «Роснефть», «Газпромнефть», НК «ЛУКОЙЛ». Сфера деятельности предприятия – бурение, освоение и испытание эксплуатационных и разведочных скважин, капитальный и текущий ремонт скважин. География деятельности заказчика: Астраханская, Волгоградская, Самарская, Оренбургская, Томская области, район Каспийского моря, Республика Коми, НАО, ХМАО, ЯНАО.

Сайт: www.png-drilling.ru

Отзыв А.С. Чернякова, начальника отдела Информационных Технологий БК «ПНГ»

Перечень реализованных компанией "Горизоны роста" проектов.

Принципы работы UHF RFID-меток Odyssey-1 и Nautilus-2.2M

UHF-диапазон соответствует частотам от 300 МГц до 3 ГГц. Этот стандарт определяет два поддиапазона: 860–960 МГц и 2,45 ГГц. Это самый популярный частотный диапазон в современных RFID-системах, поскольку UHF-метки могут считываться с расстояния до 35м (конечно, в зависимости от конструкции метки, её антенны и мощности, а также – от характеристик считывающего оборудования), а скорость передачи данных достигает 128 кбит/сек. Сейчас во всём мире UHF-метки широко используются в логистике и управлении цепочками поставок.

В 2014 году компания «Горизонты роста» выпустила две RFID-метки UHF-диапазона: Odyssey-1 и Nautilus-2.2M (см. Рис. 1).

Рис. 1

Метка Go-RFID® Odyssey-1 – миниатюрная пассивная (без источника питания) UHF-метка, работающая на частоте 860 МГц. В корпусе метки расположены кремниевый чип и антенна. Электрический ток, индуцированный в антенне электромагнитным сигналом от считывателя, обеспечивает достаточную мощность для функционирования чипа, размещённого в метке, и передачи ответного сигнала (см. Рис. 2).

Рис. 2

Odyssey-1 считывается с расстояния до 2 метров (в зависимости от характеристик принимающей сигнал антенны и режима работы считывателя). Эта метка имеет прочный корпус, небольшой вес и удобное «ушко» для подвешивания или прикручивания к объекту (см. Рис. 3). Подходит для автоматизации учёта инструментов и оборудования небольших размеров. Память UHF-меток обычно делится на две части: пользовательскую и заводскую. Из заводской памяти невозможно удалить уникальный идентификационный код. Пользовательская память метки Odyssey-1 имеет объём 521 бит.

Рис. 3

Пассивная метка Go-RFID® Nautilus-2.2M также относится к диапазону UHF и работает в диапазоне 2,4-2,483 ГГц (MW ISM-диапазон). Эта метка основана на ПАВ-технологии (ПАВ – поверхностно акустические волны) и отличается от полупроводниковых радиочастотных меток. ПАВ-радиометка состоит из антенны и пьезокристалла с нанесенной на его поверхности структурой металлизированных полос – волновых рефлекторов и встречно-штыревых преобразователей (ВШП). Электромагнитное излучение от антенны считывателя принимается антенной ПАВ-радиометки и передается на ВШП, с помощью которого на поверхности пьезоэлектрического кристалла возбуждаются и распространяются с определенной скоростью поверхностные акустические волны. Отразившись от набора волновых рефлекторов, поверхностные акустические волны подвергаются обратному преобразованию в электромагнитный сигнал, излучаемый антенной ПАВ-радиометки и улавливаемый считывателем. Расположение кодовых волновых рефлекторов уникально, оно задаётся производителем метки, подделать или копировать их в настоящее время нельзя. Это Read Only метка, записать на неё дополнительную информацию об объекте невозможно (см. Рис. 4).

Рис. 4

Метка Nautilus-2.2M предназначена для учёта погружного и наземного нефтегазового оборудования, поэтому она имеет прочный корпус и выдерживает воздействие температур от -50° до +200°C. Nautilus-2.2M вкручивается в резьбовое отверстие в металлическом объекте, поэтому дальность считывания метки не превышает 0,5м и, конечно, зависит от характеристик антенны и режима работы считывателя (см. Рис. 5).

Рис. 5

Способы крепления RFID-меток Nautilus-2.2M и Odyssey-1

Выбор способа крепления метки на объект зависит от многих факторов, главная задача – добиться 100% качественной и безопасной долгосрочной работы и метки, и оборудования. Высокозащищенные метки Go-RFID по способу крепления можно разделить на две группы: для наружного крепления (прикручивание на болты или подвешивание на стяжки) и метки для инвазивного крепления (монтируются на объект учета путем вкручивания в глухое отверстие с заранее нанесенной резьбой).

Корпус метки Go-RFID Nautilus-2.2M выполнен из металла и высокотемпературного полимера. Метка имеет рабочую температуру от -50ºC до +200ºC и класс защиты IP68. Вкручивание в отверстие с заранее нанесенной резьбой позволяет защитить метку от ударов и от несанкционированного снятия. Для правильной установки этой метки нужны специальный шлицевой инструмент и специальный герметик.

Расчет бурильной трубы из стали 40ХГМА, проведенный для выявления слабых мест конструкции под эксплуатационной нагрузкой, показывает, что добавление конструктивного изменения ослабляет буровую трубу (БТ) не более чем на 2%, что укладывается в допустимую погрешность вычислений. Аналогичный прочностной расчет, проведенный для насосно-компрессорных труб (НКТ) и других объектов, также показывает, что крепление метки влияет на показатели прочности трубы в допустимых пределах.

RFID-метка Odyssey-1 создана для работы в менее агрессивных условиях. Имея диапазон температуры эксплуатации от -50ºС до +80ºС, метка подходит для отслеживания небольших ИТ-активов, инструментов и оборудования (например, системных блоков, сварочных аппаратов, ручных электроинструментов, объектов из пластика и т.д.). Металлическое ушко имеет диаметр 0,5 мм, для крепления Odyssey-1 на объект нужно использовать болтовое соединение на поверхности объекта или стяжку.