B2CA-0000-70-DC-001_0.pdf

Minera Lumi na Copper Chile S.A. Proyecto Caserones Proyecto B2CA

B2CA-0000B2CA-0000-7070-DCDC-001 001 Rev. 0, 15 Dic. 2010 2010 Página 2 de 23

®

CRITERIO DE DISEÑO COMUNICACIONES

Tabla Tabla de Cont Contenidos enidos Sección 1.0

AL CANCE............. CANCE ........................... ............................ ........................... ........................... ............................ ............................ ............................ ........................ ............ 3

2.0

DOCUMENTOS DE REFERENCIA ............................ .......................................... ............................ ............................ .......................... ............4 4

3.0

NORMAS Y CÓDIGOS............. CÓDIGOS ........................... ............................ ............................ ............................ ........................... ........................... ................... ..... 4

4.0

AB REVIACIONES ........................... ........................................ ........................... ............................ ............................ ............................ .......................... ............5 5

5.0

CONDICIONES GENERAL ES DE DISEÑO................................. DISEÑO.............................................. .......................... ....................... ..........7 7 5.1 Cri ter io Gener al .......................... ........................................ ........................... ........................... ............................ ........................... ..................... ........7 7 5.2 Condi Con dici cion ones es Ambi Am biental ental es .......... .............. ......... .......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... .......... ....... 8 5.3 Condi Con dici cion ones es de Operaci Oper ación ón ......... .............. .......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ...... 8

6.0

SISTEMA DE COMUNICACIONES............ COMUNICACIONES ......................... ........................... ........................... .......................... ........................... ................. ... 9 6.1 Requer imien im iento toss Básic Bás icos os .......... .............. ......... .......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... .......... ........ ...9 9 6.2 Red Tronc Tro ncal al de Fibra Fib ra Óptic Ópt ica. a. ........ ............. ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... .......... ......... ...... 11 6.2.1 Cabl e de fib ra óp tica ti ca OPGW .................. ........................... .................. ................... ................... .................. ................... ................... .................. ........... 13 6.2.2 Cable de fi bra ópti óp tica ca All Al l Dielec tri c ........ ............ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ....... ... 14

6.3 Networking............................................................................................................14 6.3.1 Red Ind ustr us trial ial ................... ............................ .................. ................... ................... .................. ................... ................... .................. ................... ................... .............. ..... 15 6.3.2 Red Cor po rativ rat iva a .................. ........................... .................. ................... ................... .................. .................. ................... ................... .................. .................. ............ ... 16

6.4 Gabinetes Gabi netes de Comu ni caci ones on es ........ ............. ......... ......... .......... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... ....... .. 16 6.4.1 Gabi netes net es de Cor e .................. ........................... .................. ................... ................... ................... ................... .................. ................... ................... ................ ....... 16 6.4.2 Gabin etes de Bord Bo rde e o Distri Dis tri buci bu ción ón ........ ............ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ...... .. 17 6.4.3 Gabi netes net es de cam po .................. ........................... ................... ................... .................. ................... ................... .................. ................... ................... ............. .... 17

6.5 6.6 6.7 6.8 6.9

Cabl eado Estru Est ru ctur ct ur ado ........................... ......................................... ............................ ............................ ............................ ................... ..... 17 Salas de Equ ip ami ento ent o .......................... ........................................ ............................ ............................ ............................ .................... ......19 19 Fuentes de Poder Ininterrumpidas y Alimentación...........................................21 Tierra eléctrica......................................................................................................21 Segu ri dad de red ............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ........................... ............... 22

B2CA-0000-70-D B2CA-0000-70-DC-001 C-001 Comun Comun icaci ones


B2CA-0000-70-DC-001 Rev. 0, 15 Dic. 2010 Página 3 de 23

®

CRITERIO DE DISEÑO COMUNICACIONES 1.0

ALCANCE Este documento establece los criterios generales para el diseño de un Sistema Integrado de Telecomunicaciones, identifica los requerimientos principales de comunicaciones, proporciona una orientación en el diseño y selección de los módulos e interfaces de comunicación, y, define la red troncal de fibra óptica que les dará soporte, dentro de las instalaciones de la planta del Proyecto EPCM Caserones, de Minera Lumina Copper Chile S.A. Dentro del Proyecto EPCM, esta red de comunicaciones será única y deberá integrar todos los sistemas que requieren conectividad, estos son los que se indican a continuación: 

Sistema de Control de Proceso



Sistema SCADA Eléctrico



Sistema de Detección de Incendios



Sistemas Informáticos Administrativos



Telefonía IP



Sistemas de CCTV de Proceso y Seguridad



Sistema de Control de Acceso



Sistema de Intercomunicación Industrial



Tele operación Picarrocas



Otras aplicaciones y necesidades futuras

La red física para este Sistema Integrado de Telecomunicaciones estará compuesta por una red troncal de fibra óptica (F.O.) y los gabinetes con las terminaciones o cabeceras de fibra óptica. El equipamiento que permite el acceso al transporte óptico es suministrado por cada uno de los sistemas y debe ser compatible con esta fibra óptica. Las áreas fuera del alcance del EPCM se conectarán, en la medida que lo requieran, a través de cabeceras ópticas, cumpliendo las indicaciones de este criterio.

B2CA-0000-70-DC-001 Comun icaci ones



®

CRITERIO DE DISEÑO COMUNICACIONES Se excluyen, la definición de los sistemas de Radiocomunicaciones, Telefonía, Informáticos Administrativos, Satelitales, cableado estructurado a los puestos de trabajo y cualquier otro sistema no indicado en este alcance. 2.0

3.0

DOCUMENTOS DE REFERENCIA B2CA-0000-55-SP-001

Condiciones de Sitio

B2CA-0000-15-DC-001

Criterio de Diseño Estructural

B2CA-0000-70-SP-008

Especificación Sistemas Ininterrumpible de Poder – UPS

B2CA-9800-70-SP-009

Especificación Sistema Detección de Incendio

NORMAS Y CÓDIGOS El diseño, fabricación, pruebas, instalación y funcionamiento de los equipos de comunicaciones, cables de fibra óptica, accesorios y materiales, deberán cumplir o exceder las exigencias de la edición más reciente de las siguientes normas y códigos: 

ANSI

American National Standards Institute



ASTM

American Society for Testing and Materials



EIA

Electronic Industry Association



FMEA

Factory Mutual Engineering Association



ICEA

Insulated Cable Engineers Association



IEC

International Electrotechnical Commission



IEEE

Institute of Electrical and Electronics Engineers



MSHA

Mine Safety and Health Administration



NEC

National Electric Code



NEMA

National Electric Manufacturers Association



NESC

National Electrical Safety Code



NFPA

National Fire Protection Association




®

CRITERIO DE DISEÑO COMUNICACIONES 

SUBTEL

Secretaria de telecomunicaciones de Chile



SEC

Superintendencia de Servicios Eléctricos y Combustibles



OSHA

Occupational Safety and Health Administration



SAMA

Scientific Apparatus Makers Association



UL

Underwriters Laboratories



CCITT

International Telegraph and Telephone Consultative Committee



TIA

Telecommunications Industry Association

En el caso de existir conflictos entre las normas, se aplicará el criterio más exigente. 4.0

ABREVIACIONES 

FO

Fiber Optic



AD

All Dielectric



ADSS

All Dielectric Self-Supporting



OPGW

Optical Ground Wire



EMI

Electromagnetic Interference



RFI

Radio Frequency Interference



Mbps

Mega Bit per Second



Gbps

Giga Bit per Second



GbE

Giga Bit Ethernet



S/E

Sub Estación Eléctrica



UTP

Unshielded Twisted Pair



TCP

Transmission Control Protocol



UDP

User Datagram Protocol



IP

Internet Protocol




®


DCS

Distributed Control System



PCS

Process Control System



CCTV

Closed Circuit Television



SCADA

Supervisory Control and Data Acquisition



PLC

Programmable Logic Controller



VoIP

Voice over IP



PoE

Power over Ethernet



LAN

Local Area Network



VLAN

Virtual LAN



QoS

Quality of Service



UPS

Uninterruptible Power System



HVAC

Heating, Ventilating and Air Conditioning




®


CONDICIONES GENERALES DE DISEÑO 5.1

Criteri o General El diseño del Sistema Integrado de Telecomunicaciones contempla una infraestructura única de comunicaciones, provista por un cable de fibra óptica principal, el cableado estructurado correspondiente y los equipos de cabecera para las terminaciones ópticas que permitirán la conectividad de todos los sistemas y áreas indicados en el alcance, para dar un servicio continuo y confiable a la operación de la planta, tanto a nivel de procesos como a nivel de administración. A fin de presentar una visión completa de la red de comunicaciones, la Figura N° 1 muestra un bosquejo general, incluidas las áreas fuera del alcance del proyecto, en ella se pueden ver las necesidades de conectividad con varios módulos externos:

AGUA RECUPERADA

AGUA

PLANTA

FRESCA

CAMPAMENTO DE

ADMINISTRACION

OPERACIONES

WAN

Figura N° 1 Red General de Comunicaciones La tecnología de comunicaciones estará basada en ethernet, bajo la norma IEEE 802 y toda la suite de protocolos que permiten la integración entre distintos medios y B2CA-0000-70-DC-001 Comun icaci ones



®

CRITERIO DE DISEÑO COMUNICACIONES múltiples sistemas. Esto regirá para todos los servicios que requieren comunicación, a excepción de algunos sistemas específicos que pudieran restringir sus comunicaciones a protocolos propios, entre estos pueden estar, por ejemplo, los sistemas de detección de incendios e intercomunicaciones industriales. De acuerdo a lo anterior, los equipos activos que se conecten a la fibra óptica deberán ser switches ethernet con puertas de 10/100/1000 Mbps, con interfaces eléctricas y ópticas para pasar desde el medio de cable de cobre par trenzado (UTP), de la red local, hacia el medio óptico de la troncal de fibra. Estos switches tendrán la cantidad de puertas suficientes para satisfacer los requerimientos de conectividad de cada área. Todos los puntos que necesitan ser comunicados convergen a sitios de concentración distribuidos por áreas, denominados nodos de comunicación, o simplemente nodos, donde se concentran los accesos al cable de fibra óptica principal, estos nodos estarán ubicados en la Sala de Telecomunicaciones, salas eléctricas y en algunos casos tableros de comunicaciones instalados en terreno. Para satisfacer los requerimientos de disponibilidad, confiabilidad y recuperación de la red se contemplan niveles de operación y redundancia de acuerdo a los sistemas y su nivel de criticidad. Esto será indicado más adelante en este documento y en detalle en los documentos de especificación correspondiente. Un segundo cable de fibra óptica, permitirá redundancia en la red troncal de fibra, para los sistemas más críticos que requieren duplicidad en la conectividad. 5.2

Condici ones Ambi entales Las condiciones ambientales y geográficas, que deben ser consideradas en las especificaciones, como temperatura ambiente, velocidad de viento, ubicación de la planta, radiación solar, nivel isoceráunico, se describen en el documento B2CA0000-55-SP-001 “Condiciones de Sitio”. Las cargas por efecto sísmico se determinan de acuerdo a la zona sísmica indicada en el mismo documento y en el documento B2CA-0000-15-DC-001 “Criterio de Diseño E structural”.

5.3

Condici ones de Operación Los equipos y sistemas a ser suministrados deben ser capaces de funcionar en forma continua 24 horas, durante 365 días por año, en las condiciones geográficas del proyecto. Aunque en general serán instalados en salas climatizadas, los equipos podrán estar expuestos a alta contaminación por polvo o gases ácidos y a interferencias electromagnéticas, esto será indicado explícitamente en las especificaciones correspondientes.




®


SISTEMA DE COMUNICACIONES En este capítulo, primero se definen los Requerimientos Básicos que debe cumplir el Sistema de Comunicaciones. Luego, se describen las partes que componen este Sistema, estas son: Red Troncal de Fibra Óptica, Equipamiento de Comunicaciones y Gabinetes de Comunicaciones Finalmente, se incluyen los siguientes aspectos que deben ser considerados o afectan al Sistema de Comunicaciones: Cableado Estructurado, Salas de Equipamiento, Fuentes de Poder Ininterrumpidas y Alimentación, Tierra Eléctrica, y, Seguridad de Red. 6.1

Requerimi entos Básicos Los requerimientos de comunicaciones para el proyecto EPCM, están dados por los siguientes sistemas principales y sus niveles de criticidad, cada uno asociado a redes específicas de acuerdo a lo que se indica a continuación: 









Sistema de Control y Distribuido (DCS). Este sistema se extiende por toda la planta, es el de máxima criticidad y utiliza doble interfaz de red para un enlace totalmente redundante e independiente que constituye la Red de DCS. Usa 4 filamentos de fibra óptica; 2 para la red principal y 2 para la red redundante. Se conecta a la fibra a través de Switches Ethernet Industriales. Sistema de Detección de Incendios, con protocolos propietarios y requerimientos de fibra óptica indicadas por el proveedor de este sistema, constituye la Red de Detección de Incendios. Usa 4 filamentos de fibra óptica y se conecta en topología de anillo; 2 para la puerta de entrada y 2 para la conexión de salida. Se conecta a la fibra a través de equipos de comunicaciones propietarios. Sistemas Informáticos Administrativos y Telefonía IP (VoIP). Este sistema se extiende por toda la planta y edificios administrativos, el detalle de diseño será proporcionado por el cliente, es de un nivel de criticidad intermedia y formará una red independiente, denominada Red Informática. Usa 2 filamentos de fibra óptica y se conecta a través de Switch Ethernet. Sistema SCADA Eléctrico, que tendrá aplicaciones específicas sobre la distribución de energía al interior de la planta del proyecto EPCM de Caserones. Este sistema debe capturar, analizar, mostrar tendencias, almacenar y operar el Sistema Eléctrico en esta planta. Tiene un nivel de criticidad intermedia. Usa 4 filamentos de fibra óptica; 2 para la red principal y 2 para la red redundante. Se conecta a la fibra a través de Switches Ethernet Industriales. Sistema de CCTV monitoreo de procesos. Constituye el conjunto de cámaras de video y servidores para visualización de imágenes conectados en red con un




®

CRITERIO DE DISEÑO COMUNICACIONES nivel de criticidad bajo. Esta es la Red de CCTV de Procesos. Usa 2 filamentos de fibra óptica y se conecta a través de Switch Ethernet Industrial. 



Sistema de Control de Acceso y CCTV de Vigilancia. Este sistema se extiende por toda la planta y edificios administrativos, es de un nivel de criticidad bajo y puede usar un red independiente o compartir recursos con la Red Informática. Usa 2 filamentos de fibra óptica y se conecta a través de Switch Ethernet. Sistema de Intercomunicadores Industriales, basado en altoparlantes para emergencias y ubicación de personal, usará redes dedicadas con protocolos propietarios y requerimientos de fibra óptica indicada por el proveedor de este sistema. Esta se denomina Red de Intercomunicadores Industriales. Usa 2 filamentos de fibra óptica y se conecta a través de equipos de comunicaciones propios.

Estas redes específicas se separan a su vez en dos categorías superiores, estos son los dominios de red, que mantienen autonomía lógica y física. Uno es el Dominio de Red Industrial y el otro es el Dominio de Red Corporativa. En adelante Red Industrial y Red Corporativa, correspondientemente. El siguiente cuadro resume los requerimientos de cada red específica y el dominio a que pertenecen. Red específica

Dominio

Criticid ad

Redund ancia

Tipo

DCS

Industrial

Alta

Si

Ethernet

Detección de Incendio

Industrial

Alta

Definido por proveedor

Propietario

SCADA

Industrial

Intermedia

Si

Ethernet

CCTV de Proceso

Industrial

Baja

No

Ethernet

Informática y Telefonía IP

Corporativa Intermedia

TBD

Ethernet

Control de Acceso

Corporativa Baja

No

Ethernet

No

Propietario

Intercomunicadores Industrial industriales

Baja

Los anchos de banda requeridos deben ser definidos en los diseños correspondientes a cada sistema, tanto en los suministrados por este contrato como en los externos.




®

CRITERIO DE DISEÑO COMUNICACIONES En el área correspondiente a la planta se contemplan dos cables de fibra óptica, de uno de ellos se toman los filamentos para las redes principales del Dominio Industrial y por el otro cable se asignan los filamentos para las redes redundantes del Dominio Industrial y las todas las redes del Dominio Corporativo. Finalmente se requiere de una infraestructura de conectividad que sea versátil, que soporte topologías en anillo o en estrella, para simplificar la integración de cada uno de los sistemas listados anteriormente y permitir ajustarse a los requerimientos particulares de cada una de las redes especificas, con sus tecnologías y protocolos respectivos. 6.2

Red Tronc al de Fibra Óptic a. El medio físico de transporte de comunicaciones de esta red es fibra óptica. Para cumplir la demanda de conectividad total en la planta, se ha establecido el uso de dos cables, totalmente dieléctricos, con 48 filamentos monomodo norma ITU-T G.652, cada uno. Estos cables recorren todos los edificios que necesitan servicios de comunicaciones, por banco de ductos subterráneos, en exterior, y por escalerillas, en el interior de los edificios, llegando a las Salas Eléctricas, Sala de Telecomunicaciones o a gabinetes de terreno. Ambos cables desarrollan el mismo recorrido, pero por ductos diferentes, uno de ellos corresponden a la troncal principal y el otro, al cable de redundancia. En la Figura N° 2, se muestra la topología y áreas que cubre la red de fibra óptica para este proyecto. El tendido de cables, en planta, será a través de los bancos de ductos, con redundancia y permitirá, manejando la conectividad de las cabeceras, establecer las topologías requeridas por cada sistema: anillo o estrella.




®

CRITERIO DE DISEÑO COMUNICACIONES

PLANTA DE MOLIBDENO

FLOTACIÓN PRIMARIA

ANILLOMINA

TALLERDE CAMIONES

REMOLIENDA

AGUA PLANTA

CHANCADO PRIMARIO

SOLUCIONES LIXIVIACIÓN

ELECTROBTENCIÓN

S/E PRINCIPAL

PLANTA DE OSMOSIS

SALA DE TELECOMUNICACIONES

MOLIENDA SAG

MOLIENDA BOLAS

AGUA FRESCA

CAMPAMENTO DE OPERACIONES

AGUA RECUPERADA

WAN (Vallenar)

Figura N°2 Red de Fibra Óptica Esta Red Troncal de Fibra se extiende, también, a los sectores correspondiente al Suministro de Agua Fresca (WBS: 9300), Recuperación de Agua Lamas (WBS: 6650) y Campamento Operaciones (WBS: 0450), a través de un cable de fibra óptica de 96 filamentos, monomodo, estándar ITU G.652, totalmente dieléctrico, tendido por la red de 23KV usando un cable OPGW, esto es desde Caserones hasta la Estación de Impulsión #4, correspondiente a la línea de media de tensión proveniente de la Subestación Caserones, y desde Pozo Pulido hasta Pozo Linahue, correspondiente a dos líneas de media tensión provenientes de la Subestación Jorquera. Debido a esta configuración de alimentación eléctrica, es necesario, para mantener la continuidad del enlace óptico, tender un cable de fibra óptica enterrado en el tramo entre la Estación de Impulsión #4 y Pozo Pulido, junto a la zanja de la línea de Suministro de Agua Fresca. En este caso el cable de fibra óptica también es de 96 filamentos, monomodo, estándar ITU G.652, totalmente dieléctrico, pero, para uso directamente enterrado.




®

CRITERIO DE DISEÑO COMUNICACIONES Así, con los cables OPGW y fibra óptica enterrado, se extiende la Red Troncal de Fibra Óptica, a todas las salas eléctricas de las Estaciones de Impulsión de Agua Fresca y Recuperación de Aguas Lamas, con 96 filamentos de fibra óptica, distribuidos de la siguiente forma: 

Suministro de Agua Fresca: 24 filamentos.



Recuperación de Aguas Lamas: 24 filamentos.



Campamento Operaciones Carrizalillo: 24 filamentos.



Reserva: 24 filamentos.

Cada grupo de 24 filamentos, implementa topologías en cascada para cada uno de los sistemas a los que provee la conectividad. Los cables ópticos serán conectorizados en sus extremos en cabeceras de 24, 48 o 96 posiciones, según los requerimientos de uso de filamentos de fibra óptica, utilizando pigtails y termofusión. Estas terminaciones ópticas permitirán acceder a la fibra y distribuir las señales de comunicación. Estos cables constituyen la Red Troncal de Fibra Óptica del proyecto, estableciendo el principal medio de transporte de señales. Adicionalmente, podrían existir tramos de fibra óptica para la conexión de equipos terminales, en este caso se usarán cables óticos del tipo AD con 24 filamentos, monomodo, G.652. Las características típicas de atenuación del cable de fibra óptica monomodo G.652 son:  

0,3 dB/Km @ 1550 ŋm 0,4 dB/Km @ 1310 ŋm

El diseño de esta red de fibra óptica permitirá crear redes independientes haciendo uso de filamentos distintos para las redes específicas identificadas en el punto Requerimientos Básicos. Además permite acomodar algunas conexiones especiales que ocupan fibra óptica y flexibilizar la topología de la red conectando terminaciones en las cabeceras. 6.2.1 Cable de fib ra ópt ica OPGW Es un cable que tiene doble propósito, por una parte cumple con los requerimientos del tendido eléctrico para dar la conexión a tierra de las líneas de distribución aérea y, a la vez, soporta la cantidad de filamentos de fibra óptica que se destinan a las telecomunicaciones.




®

CRITERIO DE DISEÑO COMUNICACIONES El cable es rígido, metálico y tiene un mini tubo concéntrico donde están los 48 filamentos ópticos con gel antihumedad. Este tipo de cable es instalado en la parte superior de la postación de distribución eléctrica de media y alta tensión. En la cercanía de un nodo de comunicación el cable es empalmado con un cable AD (All Dielectric) para la acometida hacia el interior del gabinete, o sala eléctrica correspondiente. El cable OPGW es cortado para bajar a una altura de seguridad por debajo del último conductor en la postación eléctrica, aproximadamente a 3 metros de altura, llegando a las “cajas de empalme” OPGW-AD, las cuales permiten la continuidad a los filamentos ópticos que transportan las señales de comunicaciones, o realizar las derivaciones al nodo de comunicación. En cada uno de estos empalmes se dejan unas cuantas espiras de reserva para bajarlo y trabajar en forma fácil y segura desde el nivel de suelo. 6.2.2

Cable de fibra óptic a All Dielectric Es un cable de diseño totalmente dieléctrico apto para usarlo al interior de salas eléctricas. Esta disponible en variados tipos, para adaptarlo a diferentes aplicaciones. Uno de tipo flexible, usaremos para el montaje en canalizaciones subterráneas, ductos, bandejas, escalerillas y como acometidas. Este tipo de cable óptico se utilizará para las acometidas desde el cable OPGW en los postes de la red eléctrica, y se usará para el tendido en los bancos de ductos y, en escalerillas. En el sector de la planta, el acceso a la Red Troncal de Fibra Óptica se realiza en las salas eléctricas, salas de control o salas de servidores, donde se habilitan gabinetes adecuados para instalar los equipos y las cabeceras de terminaciones de la fibra óptica, estableciendo los nodos de comunicaciones en este sector. Una variante de este tipo es un cable, también, totalmente dieléctrico, flexible, especialmente diseñado para enterrarlo directamente sin necesidad de ductos, para ello considera doble chaqueta y protección anti roedor.

6.3

Equipamiento de Comunicacio nes El Networking corresponde al equipamiento que permite el acceso a la Red Troncal de Fibra Óptica y la comunicación desde y hacia cualquier origen de la planta y, cualquier destino. Son suministrados por los sistemas identificados en los




®

CRITERIO DE DISEÑO COMUNICACIONES requerimientos básicos y conectan los dispositivos que requieren la comunicación, tales como: controladores, PLC’s, cámaras de video, RTU’s, computadores, servidores, teléfonos IP, relés de protección, IED’s, controladores de acceso, etc. Se ha definido ethernet como estándar para la red, por ello principalmente se usarán switches ethernet. No obstante, existen equipos que por su naturaleza no adoptan esta norma y usan equipos exclusivos para soportar sus protocolos propietarios de comunicación (Detección de Incendio, Intercomunicadores Industriales). Cuando sea posible, se usarán gateway o convertidores para adaptarlos al estándar ethernet. En general, los equipos asociados a las comunicaciones en los procesos productivos son de características industriales, esto es, robustos para operar en ambientes de plantas, como por ejemplo bajo condiciones de temperatura extremas, vibraciones y contaminación electromagnética, además, son diseñados para proporcionar una alta disponibilidad para responder a las exigencias de las aplicaciones más críticas. Los conectores ópticos serán de un solo tipo dentro de las siguientes opciones: LC, SC o ST, en el mismo orden de prioridad. Estos serán elegidos de acuerdo a la disponibilidad en el mercado y una vez definidos serán estándar para todo el proyecto, incluido las terminaciones ópticas de la Red Troncal de Fibra. 6.3.1 Red Indus tri al Esta red da la conectividad al “Sistema de Control Distribuido (DCS)”, al “SCADA”, al “Sistema Detección de Incendio”, al “CCTV de Procesos” y a “Intercomunicadores Industriales”. Resuelve la conectividad principal y redundante. Usará switches ethernet industriales con las siguientes características: 









Puertas de enlaces ópticos monomodos de 1 Gbps o 100Mbps, para conectarse a la Red Troncal de Fibra Óptica. Puertas de enlaces eléctricos serán de 10/100 Mbps con conector RJ45. Puertas de enlaces ópticos monomodo de 100 Mbps o 10 Mbps, dependiendo del dispositivo, hacia el lado de la planta. Administrable, layer 2, SNMP, IEEE 802.1w, IEEE 802.1Q, IEEE 802.1p. Inmunidad comprobada a las interferencias electromagnéticas y transientes eléctricas, para una operación sin problemas en salas




®

CRITERIO DE DISEÑO COMUNICACIONES eléctricas o cercano a fuentes de emisiones electromagnéticas, como grandes motores y variadores de frecuencia. 

Doble fuente de poder o doble entrada de alimentación

6.3.2 Red Corpo rativ a Esta red considera todos los servicios de tráfico corporativos, tales como Sistemas Informáticos o Administrativos, Telefonía IP, Sistema de Control de Acceso y CCTV Para Vigilancia. En este caso los switches deben cumplir al menos con las siguientes características: 











6.4

Puertas de enlaces ópticos monomodos de 1 Gbps para conectarse a la Red Troncal de Fibra Óptica. Las puertas de enlaces eléctricos de 10/100 Mbps con conector RJ45, además deben soportar PoE, IEEE 802.3af para telefonía IP. Administrable, layer 3, SNMP, IEEE 802.1w, IEEE 802.1Q, IEEE 802.1p. En el caso de los switches de distribución, a instalar en las salas eléctricas, deben tener Inmunidad comprobada a las interferencias electromagnéticas y transientes eléctricas. Doble fuente de poder o doble entrada de alimentación Los switches de core, serán de estructura modular, tolerante a falla y con puertas de enlace eléctricos de 10/100/1000 Mbps.

Gabinetes de Comunicacio nes Existen al menos tres tipos de gabinetes de telecomunicaciones según su posición en la red: 6.4.1 Gabinetes de Core Corresponden a los gabinetes que se implementan en la sala de servidores convergen todas las comunicaciones de la Red Planta, también conecta todos los servidores de las distintas aplicaciones y sistemas de control que deben estar conectado a la red, es decir estos gabinetes son el punto donde se concentran todas las troncales de fibra, están altamente poblado con una gran cantidad de cabeceras ópticas, en formato de montaje en rack de 19”.




®

CRITERIO DE DISEÑO COMUNICACIONES Se contemplan gabinetes separados para las terminaciones de Fibra Óptica y para los equipos de comunicaciones. En estos gabinetes se instalan los switches de core. 6.4.2

Gabinetes de Bord e o Distribu ción Corresponde a los que están ubicados en las salas eléctricas en el sector Planta. Estos gabinetes constituyen los nodos de comunicaciones para las redes independientes que conectan los sistemas que la red soporta. Comprende un gabinete para las terminaciones de los 48 filamentos de fibra óptica para el cable principal y 48 filamentos para el cable de respaldo, más todas las derivaciones que a cada nodo le correspondan. El montaje de las bandejas con las terminaciones ópticas deberá ser en formato de montaje en rack de 19”. Se contemplan gabinetes separados para las terminaciones de Fibra Óptica y para los equipos de comunicaciones. En estos gabinetes se instalan los switches de distribución.

6.4.3 Gabinetes de campo Los gabinetes de campo son aquellos que están instalados fuera de la sala eléctrica, en los puntos más próximos al elemento que genera la comunicación, distribuidos dentro de cada una de las plantas. En este caso, se implementará con tableros murales, aptos para la instalación en terreno a la intemperie, bajo las condiciones ambientales del sitio, especialmente de radiación solar y temperatura. En este caso con protección IP65 o NEMA4, y para ambientes corrosivos NEMA4X. Como corresponde a la distribución final, en general no implementa todos los sistemas, esto implica que ocupa menos filamentos, serán menos terminaciones y las cabeceras de fibra serán más pequeñas, en formato mural para instalación en placa de fondo, compartiendo el espacio dentro de los mismos gabinetes con los switches de comunicaciones en formato de montaje en riel DIN. 6.5

Cableado Estructur ado El diseño considera cumplir con un sistema de cableado estructurado, donde sea requerido el tendido de cables UTP, como servidores y puestos de trabajo, que entregue una certificación de fábrica sobre los productos y servicios de por lo menos 20 años. El diploma de certificación por parte de la fábrica deberá ser gestionado por el proveedor del sistema de cableado estructurado y entregado como parte de la documentación final del sistema. El personal que ejecuta la instalación deberá estar certificado en el producto que se instalará.




®

CRITERIO DE DISEÑO COMUNICACIONES El cableado deberá cumplir con los estándares actuales en CAT-6 y CAT-6A. En el caso de estaciones de trabajo o usuarios finales, el diseño considera accesorios que cumplan con categoría 6. En el caso de cableado estructurado a servidores, el diseño considera accesorios que cumplan con la categoría 6A, asegurando así futuras conexiones a 10 Gbps. El cableado estructurado considera los siguientes subsistemas: 

Subsistema Horizontal Este subsistema consiste en la distribución del cable UTP desde el nodo de comunicaciones a la estación de trabaja, usuario o equipo de terreno. La longitud de este tramo no debe exceder los 90 metros, medidos desde el patch panel en el gabinete del nodo de comunicaciones hasta el punto de la estación de trabajo, usuario o equipo de terreno.



Subsistema de Administración Este subsistema corresponde a los patch panel y la rotulación que permite enlazar los destinos de comunicación o áreas de trabajo con las puertas de switches deseadas. Permite administrar con facilidad la primera conexión y todas las modificaciones posteriores.



Subsistema Area de Trabajo Este subsistema corresponde al extremo del usuario o terreno, incluye los conectores y cables para enchufar los equipos que sean necesarios.

En cada nodo de comunicaciones, se realiza una conversión opto-electrónica, donde las señales que se distribuyen por fibra óptica cambian de medio óptico a medio eléctrico, dando pie a un cableado estructurado para diversos tipo de señales requeridas por los distintos sistemas que demanden conectividad. Es probable que algunos sistemas no necesiten medio eléctrico para transportar sus señales. En tal caso, el concepto de cableado estructurado se conservará en el medio óptico para conectar o distribuir la señales necesarias de cualquier sistema. Como ya se mencionó, en cada área del proyecto existe un nodo de comunicaciones donde se alojan las 96 terminaciones ópticas (48 de entrada, 48 de salida). Estas cabeceras ópticas son el acceso a la red troncal de fibra óptica que recorre todo el proyecto. Para la conectorización de la fibra óptica en cada una de las cabeceras se utilizarán bandejas de empalme por termofusión y pigtails con los conectores estandarizados para el proyecto. B2CA-0000-70-DC-001 Comun icaci ones



®

CRITERIO DE DISEÑO COMUNICACIONES El montaje de las cabeceras ópticas, dentro de las salas eléctricas y de control, es dentro de un gabinete de comunicaciones, rackeable en 19”, energizado y con equipos de comunicaciones (switches ethernet). Para los pozos de agua, serán gabinetes murales para intemperie con montaje en riel DIN. 6.6

Salas de Equipamient o Los equipos de telecomunicaciones serán acomodados en los Gabinetes de Core y de Distribución en las salas eléctricas y Sala de Telecomunicaciones. Todas estas salas deben ser diseñadas para soportar las condiciones ambientales del sitio, especialmente una buena aislación térmica y protección a la radiación solar. Existirá una sola sala como centro de comando principal para la Operación, Mantenimiento y Supervisión de todos los procesos del Proyecto Caserones. Esta sala única se denomina Sala de Control Integrado y se ubicará en el área de edificios administrativos en la Planta Caserones. En la Sala de Control Integrado estarán ubicados a lo menos los siguientes equipos: 

Los monitores del Sistema CCTV de proceso



El Panel de Control del Sistema de Incendio



Los Sistema de Monitoreo de Analizadores de Tamaño de Rocas, Tamaño de Partículas, Leyes y otros Analizadores de Proceso



Las Estaciones de Operación



Las Estaciones de Mantención



Las Estaciones de Operación PI



La Estación del SCADA Eléctrico



El Equipo de Video Conferencia



La Estación Base de Radiocomunicación



El Sistema de Visualización y Telecomando del Picarroca.

En la Sala de Telecomunicaciones estarán ubicadas los servidores de las diferentes aplicaciones, tales como: 

Servidor del circuito cerrado de TV de proceso.




®


Servidores del DCS.



Sistema de detección de incendio.



Servidores de analizadores de procesos.



Servidores de sistemas de optimización.



Servidor del Sistema PI.



Otros de Diversas Aplicaciones.

Los servidores de aplicaciones corporativas, no estarán ubicados en esta sala, sino que en otro sitio definido por el departamento TI. También deberá ser definido el punto de comunicación con el acceso a WAN (Wide Area Network, red de trafico desde y hacia el proyecto). En ese lugar se recibirá la fibra óptica troncal que hace posible que el proyecto se comunique con el resto del mundo. La Sala de Telecomunicaciones debe estar basada en estándar de infraestructura para datacenter TIA-942. Esta sala estará contigua a las Sala de Control Integrado. Ambas deberán contar con espacio y canalizaciones por suelo y cielo falso. Estarán climatizadas y con Control de Acceso para asegurar un acceso restringido. La sala estará presurizada, con filtros activados y un sistema HVAC (Heating, Ventilating and Air Conditioning) que asegure una temperatura entre 15 y 25 °C, una humedad relativa entre 40% a 50% y presurización, provisto por doble equipo en cada sala trabajando independientemente, siendo uno respaldo del otro en caso de falla o manteniendo. Deberá ser considerado equipamiento de aire acondicionado de precisión y deberá tener la potencia necesaria para cumplir los requerimientos de cada sala. El sistema de climatización deberá incluir las siguientes capacidades: 

Purificación de aire.

Humidificador.



Condensador.



Compresor.





Conexión de condensador de aire exterior.



Funcionamiento silencioso.




®


Filtro de aire antibacteria



Restablecimiento automático

Autolimpieza





6.7

Si es necesario debe incluir una conexión a la red de agua del edificio.

Fuentes de Poder Ininterrump idas y Alim entación Las Fuentes de Poder Ininterrumpidas serán para respaldar, acondicionar la alimentación y permitir un apagado normal de los equipos computaciones como computadores. Algunas de las consideraciones más relevantes de estos equipos son las que se indican a continuación. La UPS respaldará al menos los equipos del DCS, equipos de comunicaciones, sistema de detección de incendio, instrumentación de campo, analizadores, CCTV, estaciones y servidores. Las UPS serán del tipo industrial, de clasificación código VFI-SS-111 de acuerdo al estándar IEC-62040-3. Las UPS serán rateadas de acorde al factor indicado en IEC62040-3. Las UPS cumplirán con la norma IEC 61000 con respecto a la interferencia electromagnética (EMC). Todos los componentes de la UPS serán estándares y estarán acorde a IEC 62040. En las salas eléctricas la alimentación será de120 VAC, 50 Hz. Se utilizarán UPS para la instrumentación de campo, equipos dentro de salas eléctricas relacionados con DCS, equipos de comunicación, CCTV y detección de incendio. En las sala de control y servidores la alimentación será de 220 VAC, 50Hz. Se utilizarán UPS para el equipamiento relacionado con la sala de control y sala de servidores. Estas UPS estarán ubicadas en una sala dedicada de UPS en cercanías a la sala de control. Mayor detalle de las características técnicas y requisitos que deben cumplir estos dispositivos se pueden ver en el documento Especificación Sistemas Ininterrumpible de Poder – UPS, B2CA-0000-70-SP-008.

6.8

Tierra eléctri ca La Sala de Telecomunicaciones deberá poseer una tierra eléctrica según las consideraciones del IEEE estándar 1100. Estas consideraciones deberán tomarse en cuenta para la instalación de una red de conexión de tierra eléctrica común




®

CRITERIO DE DISEÑO COMUNICACIONES (Common Bonding Network - CBN), para el equipamiento de telecomunicaciones y computación. La red de tierra abarcará toda la sala de equipos y estará estructurada por una malla con cuadros de 0,6 a 3 m de cobre, de mínimo #6 AWG. Se deberá considerar para la extensión de la red, conductor de cable con aislación de color verde. La impedancia tierra-neutro deberá ser como máximo 5 [ohms] La infraestructura de malla a tierra deberá contener las siguientes conexiones: Barra de tierra para la conexión de equipos de telecomunicaciones. Se deberá tomar en consideración la norma ANSI/TIA/EIA-J-STD-607-A. Barra de tierra para la conexión de equipos PDU, según la norma NEC 250.122 Conexión de tierra a equipos de HVAC (#6 AWG o superior) Conexión de tierra a las columnas de la sala de datos (#4 AWG o superior) Conexión de tierra a todos las regletas, bandejas y escalerillas de cableados (#6 AWG o superior) Conexión de tierra a los ductos y cañerías de agua (#6 AWG o superior) Conexión de tierra a equipos en pedestales de acceso al piso falso, 1 de cada 6 (#6 AWG o superior) Barra de tierra para la conexión de gabinetes y racks (#6 AWG o superior). Los gabinetes No se deben conectar en forma serial a la barra de tierra. 6.9

Seguri dad de red El diseño considera restringir el acceso desde la Red Corporativa hacia la Red Industrial, a través de dispositivos de seguridad o firewall y servidores instalados en una zona desmilitarizada para permitir el acceso a datos que provengan de la Red Industrial y sean requeridos por aplicaciones de gestión o estaciones de trabajo en la Red Corporativa. La seguridad de red debe cumplir con lo siguiente: 



Ser el único punto de entrada desde la Red Industrial a la Red Corporativa y viceversa. Prevenir entradas no autorizadas desde redes externas.




®


Restringir los accesos a servicios no autorizados de la Red Corporativa.



Restringir los accesos a servicios no autorizados de la Red Industrial.



Auditar tráficos entre las redes Corporativa e Industrial.





Permitir que clientes remotos de la red Corporativa acceden, de acuerdo a perfiles de usuarios, aplicaciones del Sistema de Control de Proceso, de SCADA, históricos, sistemas de administración de alarma, visualizadores de CCTV, etc. Detectar y detener ataque de intrusos, virus y spam a la Red Industrial.


B2CA-0000-70-DC-001_0.pdf

Recommend Documents