Aplikasi IoT dalam Industri Minyak dan Gas Bumi

Dalam industri minyak dan gas bumi, produktivitas merupakan aset yang sangat berharga. Apabila terjadi error yang menyebabkan produksi terhambat, maka perusahaan harus menanggung kerugian dalam angka yang besar meskipun produksi terhenti hanya dalam hitungan menit saja. Inilah yang menjadi salah satu alasan mengapa sektor minyak dan gas bumi mulai mengimplementasikan Internet of Things (IoT).

Hal ini juga dijelaskan oleh Benny Gandara, seorang Senior Instrument serta Control and Telecommunication Engineer yang sudah berpengalaman dalam bisnis minyak dan gas bumi selama belasan tahun. Alumni BINUS University ini menjelaskan contoh implementasi IoT dalam sektor minyak dan gas bumi dalam sesi Guest Lecture yang diselenggarakan oleh Magister Teknik Informatika BINUS Graduate Program pada Jumat (9/10) lalu.

Process Control System

Process control system (PCS) terdiri dari beberapa rangkaian field instrument untuk mengetahui kondisi lapangan. Sistem ini dilengkapi dengan sensor-sensor yang dihubungkan ke sejumlah perangkat controller. Dari sini, pengguna bisa mengetahui data mengenai flow fluida, tekanan, serta suhu di pipa.

Kemudian, process control system juga bisa digunakan untuk hal-hal yang mencakup utilitas. Dalam produksi minyak dan gas bumi, ada beberapa jenis pembangkit tenaga yang digunakan, mulai dari listrik, air, hingga udara.

Untuk itu, Benny memberikan salah satu contoh berupa electrical control yang dapat secara langsung memadamkan sumber listrik begitu sensor mengidentifikasi kondisi yang membahayakan. Hal-hal seperti electrical control ini terhubung ke dua jenis controller, salah satunya adalah PCS.

Safety System

Perangkat controller kedua yang digunakan dalam sektor minyak dan gas bumi adalah SIS (Safety Systems and Functional Safety). Sistem kendali berkonsep IoT ini bisa dikatakan sebagai salah satu yang paling krusial dalam produksi minyak dan gas bumi karena mencakup seluruh sistem keamanan pabrik. Sektor minyak dan gas bumi sendiri dikelilingi oleh bahan-bahan yang mudah terbakar sekaligus gas-gas beracun. Sehingga, sistem ini meliputi sejumlah detectors yang dilengkapi dengan sensor.

Contohnya seperti combustible gas detector untuk mendeteksi gas yang sudah terbakar. Kemudian, ada toxic gas detector yang akan mendeteksi adanya gas beracun seperti H2S. Selanjutnya ada flame detector dengan sensor UV atau infrared yang akan melihat adanya percikan api. Selain combustible gas detector, ada pula acoustic gas detector yang mengidentifikasi suara dan mendeteksi letak kebocoran gas.

Detectors ini dihubungkan dalam SIS untuk menghindari keluarnya hidrokarbon yang bisa menyebabkan kebakaran serta kebocoran gas beracun. Ketika sistem mendeteksi hal-hal yang tidak diinginkan, maka sistem secara otomatis mematikan kepala sumur, memadamkan listrik, serta menutup sumber gas. Selain untuk keamanan, SIS juga bisa digunakan untuk melihat level-level tekanan dan suhu supaya proses produksi dalam pabrik tetap aman terkendali.

Open Platform Communication

Terkait dengan perangkat-perangkat yang sudah dijelaskan, sektor minyak dan gas bumi pun sudah mulai menggunakan Open Platform Communication Unified Architecture (OPC UA) untuk menciptakan machine-to-machine communication. Ini juga menjadi upaya transformasi digital sektor minyak dan bumi gas dengan memanfaatkan IoT.

Jika dulu sektor ini masih sangat membatasi koneksi dengan jaringan luar, kini sudah mulai mengadopsi MES, ERP, hingga cloud melalui penggunaan OPC UA. Perubahan ini dikarenakan framework keamanan yang lebih terjamin, efisiensi tinggi, serta kualitasnya yang cost effective. Dengan adanya OPC UA dan pemanfaatan cloud, maka pabrik tidak lagi perlu berinvestasi ke perangkat fisik dan bisa langsung beralih ke virtual machine.

Selain itu, OPC UA juga bisa dioperasikan dan tersambung ke berbagai platform, mulai dari iOS, Android, Windows, hingga Linux. Sistem keamanannya juga sudah terenkripsi dan diakui oleh organisasi-organisasi seperti NIST dan MDIS.

Mekanisme komunikasi OPC UA

OPC UA sendiri memiliki beberapa komponen yang terdiri dari sensor, actuators, CE panels, PLC, gateway, dan motor. Cara kerjanya cukup sederhana, perangkat akan mengirimkan data ke server OPC UA, kemudian dihantarkan ke dalam cloud. Setelah data diolah, maka akan langsung dikirimkan kembali dari cloud ke perangkat yang ingin dituju.

Sementara itu, mekanisme OPC UA bisa dibagi menjadi dua tipe, yakni client server dan subscribe & publisher. Tipe client server menjadi tipe yang paling umum digunakan. Sementara menurut pengakuan Benny, tipe subscribe & publisher yang masih dalam tahap development ini masih kurang stabil. Secara singkat, tipe client server merupakan tipe di mana klien mengakses informasi dari server melalui defined services.