El Centro de Ingeniería Civil de las Fuerzas Aéreas (AFCEC), situado en la Base Conjunta San Antonio-Lackland, Texas, es una unidad subordinada primaria de 1.900 personas del Centro de Apoyo a las Instalaciones y Misiones de las Fuerzas Aéreas, Mando de Material de las Fuerzas Aéreas. El centro es responsable de proporcionar servicios de ingeniería de instalación de espectro completo, flexibles y con capacidad de respuesta.
Las misiones de AFCEC incluyen la planificación de inversiones en instalaciones, el diseño y la construcción, el apoyo a las operaciones, la gestión de bienes inmuebles, el apoyo energético, el cumplimiento y la restauración del medio ambiente, las afirmaciones de auditoría, la adquisición y la gestión de programas. La unidad lleva a cabo sus operaciones en más de 75 emplazamientos en todo el mundo. En la Base Conjunta de Cape Cod (JBCC), AFCEC gestiona los lugares contaminados por el suelo y las aguas subterráneas en el marco del Programa de Restauración de Instalaciones y el Programa de Respuesta a Municiones Militares, de conformidad con la Ley de Responsabilidad, Compensación y Respuesta Medioambiental Integral (también conocida como "Superfund"), tal y como exige el Programa de Restauración Medioambiental de Defensa.
Desafío empresarial
JBCC es una base militar de 22.000 acres situada en Western Cape Cod, en el condado de Barnstable, MA, aproximadamente a 60 millas al sur de Boston. La base se ha utilizado para actividades de entrenamiento militar desde 1911 y está situada sobre un acuífero de fuente única que suministra agua potable a los residentes del Cabo Superior. Como consecuencia de la contaminación provocada por vertidos químicos y de combustible, actividades de adiestramiento contra incendios, vertederos y estructuras de drenaje, la base fue incluida en 1989 en la Lista Nacional de Prioridades (NPL) como emplazamiento del Superfondo. Hay más de 100 zonas fuente y 18 plumas de aguas subterráneas, nueve de las cuales están siendo sometidas a extracción y tratamiento con un caudal combinado del sistema de aproximadamente 11 millones de galones al día.
Durante casi dos décadas, equipos de ingenieros y otros expertos en remediación del JBCC han construido, explotado y supervisado sistemas de tratamiento de aguas subterráneas situados dentro y fuera de la base, en las comunidades circundantes. Brad Johnson, ingeniero de proyectos de Jacobs, contratista de AFCEC, explicó que el proceso de remediación continua de miles de millones de litros de agua contaminada requiere una supervisión cuidadosa y continua. Las mediciones incluyen una amplia gama de parámetros, como caudales, niveles de los depósitos y presiones del sistema, con actualizaciones tan frecuentes como una vez por segundo.
"Tenemos numerosos pozos de extracción y reinyección de aguas subterráneas que se encuentran a miles de metros -a veces kilómetros- de las plantas de tratamiento", explicó. "Los sistemas se construyeron originalmente para desplegar conexiones utilizando principalmente par trenzado de cobre. Desgraciadamente, eso significaba que AFCEC pagaba 2.000 dólares al mes por las comunicaciones de telefonía fija, y algunos circuitos tenían problemas de hardware que provocaban frecuentes interrupciones del servicio. Necesitábamos una forma de garantizar que los sistemas funcionaran según lo requerido y especificado."
Solución
Con el objetivo de reducir sus costes y aumentar la fiabilidad de sus conexiones en todos los emplazamientos, AFCEC se asoció con Verizon Wireless y aceptó sus recomendaciones. El equipo de AFCEC inició un cambio a la conectividad inalámbrica para sus emplazamientos de equipos en toda la base militar. Tras una cuidadosa evaluación, el equipo llevó a cabo un despliegue piloto del router celular Digi WR21.
Este completo router puede proporcionar conectividad WWAN primaria y de reserva a través de 3G/4G/LTE con soporte serie RS232/422/485 y Ethernet dual. Las opciones flexibles de alimentación y conectividad, junto con los rangos de temperatura ampliados, hacen del Digi WR21 un producto versátil para entornos comerciales e industriales. Digi Remote Manager®, una solución de gestión de red basada en la nube, proporciona una fácil instalación, configuración, actualizaciones de firmware y supervisión de grandes instalaciones de routers celulares Digi remotos.
Para la evaluación inicial se desplegaron dos unidades -una en un pozo de extracción y otra en una planta de tratamiento-, mientras que Verizon Wireless proporcionó la conectividad inalámbrica.
"Tuvimos que trabajar con diligencia durante el despliegue por problemas de intensidad de señal y de antena", explica Johnson. "En última instancia, fue un problema de configuración: los dispositivos estaban configurados inicialmente para comunicarse abiertamente en cualquier banda celular. Pero con las antenas y las ubicaciones de antena adecuadas, y un bloqueo en la banda de 700 MHz, pudimos obtener señales LTE consistentes en ambas ubicaciones de prueba."
Los sistemas de control modernos, como los de AFCEC/JBCC, utilizan el estándar Modbus, un protocolo industrial diseñado originalmente para enlaces de cobre por cable. Aunque la disponibilidad de las redes celulares supera ahora a la de las líneas alámbricas, el aumento de la latencia suele ser un problema para los sistemas de control heredados, acostumbrados a tiempos de sondeo-respuesta de milisegundos. Sin embargo, la combinación de la baja latencia de Verizon LTE y la compatibilidad nativa Modbus serie/TCP de Digi WR21 ha permitido una alta tasa de éxito en la transición de sistemas de control de alámbricos a inalámbricos.
Resultados
"Con sólo pulsar un interruptor, este cambio ha aumentado la fiabilidad de nuestras comunicaciones", afirma Johnson. "El ahorro de costes derivado de la reducción de las cuotas mensuales, y el ahorro de mano de obra previsto al no tener que atender los frecuentes problemas de la línea fija, son también considerables. Hemos utilizado estas dos unidades de prueba durante unos tres años, y tenemos previsto ampliarlas a nuestros otros nueve sistemas de tratamiento. Las ocho conexiones fijas que pensamos sustituir cuestan a la AFCEC unos 1.300 dólares al mes. Pero las conexiones inalámbricas de sustitución sólo costarán 355 dólares al mes, con una asignación de datos mensual combinada de 60 GB. Por tanto, en menos de seis meses habremos amortizado el 100% del hardware. Cuando sustituyamos las demás líneas fijas, y si tenemos en cuenta que nos quedan por delante unos 20 años más de trabajos de reparación, el ahorro será aún mayor."
Johnson añadió: "También debo señalar que Verizon Wireless y Digi se han desvivido por ayudarnos en esta transición a la telefonía móvil. Ambas empresas han trabajado con diligencia para ayudarnos a tener éxito. Estamos muy satisfechos con nuestros resultados y esperamos ampliar esta exitosa transición a todos nuestros centros de reparación."