Desenvolvimento de um software de comunicação sem fio aplicado à instrumentação de unidade de elevação de petróleo tipo Plunger Lift

This dissertation aims to develop a software applied to a communication system for a wireless sensor network (WSN) for tracking analog and digital variables and control valve of the gas flow in artificial oil s elevation units, Plunger Lift type. The reason for this implementation is due to the fact that, in the studied plant configuration, the sensors communicate with the PLC (Programmable and Logic Controller) by the cables and pipelines, making any changes in that system, such as changing the layout of it, as well as inconveniences that arise from the nature of the site, such as the vicinity s animals presence that tend to destroy the cables for interconnection of sensors to the PLC. For software development, was used communication polling method via SMAC protocol (Simple Medium Access ControlIEEE 802.15.4 standard) in the CodeWarrior environment to which generated a firmware, loaded into the WSN s transceivers, present in the kit MC13193-EVK, (all items described above are owners of Freescale Semiconductors Inc.). The network monitoring and parameterization used in its application, was developed in LabVIEW software from National Instruments. The results were obtained through the observation of the network s behavior of sensors proposal, focusing on aspects such as: indoor and outdoor quantity of packages received and lost, general aspects of reliability in data transmission, coexistence with other types of wireless networks and power consumption under different operating conditions. The results were considered satisfactory, which showed the software efficiency in this communication system

Este trabalho tem por finalidade desenvolver um software aplicado a um sistema de comunicação de uma rede de sensores sem fio (RSSF), para monitoramento de variáveis analógicas, digitais e comando de válvulas de passagem do fluxo de gás em unidades de elevação artificial de petróleo e gás natural do tipo Plunger Lift. A razão desta implementação deve-se ao fato que, na configuração da planta estudada, os sensores comunicam-se com o CLP (Controlador Lógico Programável) através de cabos e dutos, dificultando eventuais modificações nesse sistema, tais como mudança de layout do mesmo, além de inconveniências que venham a surgir da própria natureza do local, como a presença de animais nas redondezas que tendem a destruir os cabos de interconexão dos sensores ao CLP. Para o desenvolvimento do software, foi utilizado o método de comunicação polling, através do protocolo SMAC (Simple Medium Access Control - padrão IEEE 802.15.4), no ambiente CodeWarrior, ao qual gerou um firmware, carregado nas placas de monitoramento da RSSF, presentes no kit MC13193-EVK, (todos os itens descritos acima são proprietários da Freescale Semiconductors Inc.). O monitoramento e parametrização da rede utilizou uma aplicação, desenvolvida no software LabVIEW, da National Instruments. Os resultados foram obtidos através da observação do comportamento da rede de sensores proposta, focando aspectos, tais como: quantidade de pacotes recebidos e perdidos em ambientes externos (Outdoor) e internos (Indoor), aspectos gerais de confiabilidade na transmissão dos dados, coexistência entre outros tipos de redes sem fio e consumo de energia sob diferentes condições de operação. Os resultados obtidos foram considerados satisfatórios, o que comprovou a eficiência do software neste sistema de comunicação