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Medidor No Invasivo de Nivel de Residuos (MNIR) en Tanques mediante Termografía e IA

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En la industria petrolera, la acumulación e identificación precisa de sedimentos pesados (como lodos o arena) en el fondo de tanques de combustible plantea un desafío complejo de cuantificar con tecnologías de medición convencionales. SecureNet desarrolló el Medidor No Invasivo de Nivel de Residuos (MNIR), una solución basada en termografía radiométrica y software de procesamiento analítico que resuelve esta problemática sin contacto con el producto.

1. Arquitectura del Sistema MNIR

El sistema se compone de hardware radiométrico de campo e infraestructura de cómputo industrial:

  • Cámara Radiométrica FLIR A70: Instalada a aproximadamente 20 m del objetivo con un campo de visión de 51∘(FOV). Encuadra la altura completa del tanque en su plano vertical (vFOV) para lograr una resolución/paso de medición de 0,2% (±0,2%) a 0,5% (±0,2%).
  • NODO Industrial (Software Monitor 5.0): Unidad de procesamiento (IPC) con el software propietario embebido que ejecuta algoritmos de tracking sobre la imagen térmica (Imagen Analítica). Traduce la firma térmica en el porcentaje real de residuos acumulados respecto del nivel máximo del tanque.
  • Integración Industrial vía Modbus TCP: Transmite en tiempo real el porcentaje de llenado, nivel de residuos y alarmas operativas hacia el sistema SCADA/HMI de la planta.
  • Herramientas de Diseño (FLIR RAVEN): Cada proyecto se diseña a medida simulando la arquitectura del parque de tanques, la distancia operativa y el margen de error del instrumento antes de la instalación.

2. Escalabilidad, Hardware e Infraestructura Cómputo

El software Monitor 5.0 permite gestionar en simultáneo múltiples puntos de medición y adaptar la capacidad de cómputo según las dimensiones del proyecto:

Requerimientos de IPC / Servidor por Cantidad de Cámaras:

  • 1 Cámara: Procesador Intel Core i5 (10 cores), 8 GB RAM, 500 GB SSD, 1 o 2 puertos Gigabit Ethernet, 1 puerto HDMI.
  • 2 a 3 Cámaras: Procesador Intel Core i7 (16 cores), 16 GB RAM, 500 GB SSD, 1 o 2 puertos Gigabit Ethernet, 1 puerto HDMI.
  • 4 a 6 Cámaras (Capacidad Máxima por NODO): Procesador Intel Core i9 (24 cores), 32 GB RAM, 1 TB SSD, 1 o 2 puertos Gigabit Ethernet, 1 puerto HDMI.

Infraestructura de Red y Protección Mecánica:

  • Conectividad PoE: Switch Gigabit Ethernet PoE con una distancia máxima de cableado de 50 m respecto a la cámara (requiere repetidores o fibra óptica si se excede esta distancia).
  • Robusteza Ambiental: La cámara FLIR A70 posee protección IP66 y conectores M12. Para áreas clasificadas (ATEX/Ex), ambientes agresivos, corrosivos o de alta temperatura, se adiciona un housing protector normado.
  • Instalación en Campo: Gabinete IP67 a pie de poste dimensionado para alojar la IPC, switch, fuente de alimentación VAC y protecciones eléctricas (disyuntor y termomagnéticas).

3. Funcionalidades de Monitoreo y Beneficios Extendidos

Además de cuantificar la interfaz entre el fluido limpio y el sedimento sólido, la plataforma ofrece capacidades avanzadas de gestión térmica y auditoría:

  • Detección Diferencial: Distingue interfaces térmicas entre la fase gaseosa superior, el líquido combustible y los sedimentos sólidos acumulados en el fondo (incluso sobre superficies irregulares).
  • Auditoría Forense en Formato Radiométrico: Captura automática de imágenes o clips de video ante la activación de alarmas en formato PNG radiométrico con preservación de la matriz de temperatura.
  • Gestión Térmica Completa: Monitoreo de zonas de interés (ROI) con alarmas por máximos, mínimos, medias e histogramas térmicos de superficie.
  • Notificaciones e Integridad: Notificación por e-mail ante eventos de alarma, perfiles de acceso por usuario y supervisión continua de la salud del sistema (status/health del MNIR).
  • Sostenibilidad y Normativa EPA: Desarrollado bajo directivas ambientales de la EPA al eliminar la apertura de escotillas de inspección que liberan gases de efecto invernadero (metano) y evitar maniobras en espacios confinados.

Comparativa entre Métodos Convencionales de Medición y MNIR

Característica

Métodos Invasivos (Sondas / Muestreo Manual)

Sistema Radiométrico MNIR (FLIR A70 + Monitor 5.0)

Integridad del Tanque

Requiere aperturas, bajada de sondas o parada de tanque.

100% No invasivo; montaje externo sin detener operaciones.

Seguridad de Operadores

Exposición a vapores tóxicos y riesgos en espacios confinados.

Monitoreo seguro a distancia (20 m de separación).

Impacto Ambiental

Riesgo de emisión fugitiva de gases (Metano/VOCs).

Cero emisiones; alineado con directivas EPA.

Gestión de Datos

Mediciones puntuales discontinuas e imprecisas.

Medición continua 24/7 e integración directa a SCADA por Modbus TCP.

Descarga de Documentación Técnica

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Asesoramiento e Ingeniería a Medida

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