El Centro de Ingeniería Civil de la Fuerza Aérea (AFCEC), ubicado en la Base Conjunta San Antonio-Lackland, Texas, es una unidad subordinada primaria de 1.900 personas del Centro de Apoyo a la Instalación y Misión de la Fuerza Aérea, Comando de Material de la Fuerza Aérea. El centro es responsable de proporcionar servicios de ingeniería de instalaciones flexibles y con capacidad de respuesta.
Las misiones de AFCEC incluyen la planificación de la inversión en instalaciones, el diseño y la construcción, el apoyo a las operaciones, la gestión de la propiedad inmobiliaria, 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 lugares en todo el mundo. En la Base Conjunta de Cape Cod (JBCC), el AFCEC gestiona los lugares contaminados por el suelo y las aguas subterráneas en el marco del Programa de Restauración de la Instalación y el Programa de Respuesta a las Municiones Militares, de conformidad con la Ley de Respuesta Ambiental Integral, Compensación y Responsabilidad (también conocida como "Superfund"), tal como exige el Programa de Restauración Ambiental de la Defensa.
Reto empresarial
JBCC es una base militar de 22.000 acres situada en el oeste de 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 proporciona agua potable a los residentes del Alto Cabo. Como consecuencia de la contaminación provocada por los vertidos de productos químicos y de combustible, las actividades de entrenamiento contra incendios, los vertederos y las estructuras de drenaje, la base fue incluida en la Lista Nacional de Prioridades (NPL) en 1989 como emplazamiento del Superfondo. Hay más de 100 zonas de origen y 18 plumas de aguas subterráneas, nueve de las cuales están en proceso de extracción y tratamiento con un caudal combinado del sistema de aproximadamente 11 millones de galones al día.
Durante casi dos décadas, los equipos de ingenieros y otros expertos en remediación del JBCC han construido, operado y supervisado los sistemas de tratamiento de aguas subterráneas que se encuentran 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 galones de agua contaminada requiere una supervisión cuidadosa y continua. Las mediciones incluyen una amplia gama de métricas, como los caudales, los niveles de los depósitos y las presiones del sistema, con actualizaciones tan frecuentes como una vez por segundo.
"Tenemos numerosos pozos de extracción y reinyección de aguas subterráneas que están a miles de metros -a veces a kilómetros- de las plantas de tratamiento", dijo. "Los sistemas se construyeron originalmente para desplegar conexiones utilizando principalmente par trenzado de cobre. Desgraciadamente, eso significaba que AFCEC estaba pagando 2.000 dólares al mes por las comunicaciones de telefonía fija, y algunos circuitos tenían problemas de hardware que creaban 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 comenzó a cambiar a la conectividad inalámbrica para sus sitios de equipos en toda la base militar. Tras una cuidadosa evaluación, el equipo realizó 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.
Se desplegaron dos unidades para la evaluación inicial -una en un pozo de extracción y otra en una planta de tratamiento- mientras Verizon Wireless proporcionaba la conectividad inalámbrica.
"Tuvimos que trabajar con diligencia durante el despliegue debido a problemas de intensidad de la señal y de la antena", dijo Johnson. "En última instancia, se trataba de 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 la red celular supera ahora a la de los cables, el aumento de la latencia suele ser un problema para los sistemas de control heredados, acostumbrados a tiempos de respuesta de sondeo de milisegundos. Sin embargo, la combinación de la baja latencia de Verizon LTE y la compatibilidad nativa con Modbus serial/TCP del Digi WR21 ha permitido un alto índice de éxito en la transición del sistema de control de la red alámbrica a la inalámbrica.
Resultados
"Con sólo pulsar un interruptor, este cambio aumentó la fiabilidad de nuestras comunicaciones", dijo Johnson. "El ahorro de costes resultante de la reducción de las tarifas mensuales, y el ahorro de mano de obra previsto al no tener que atender los frecuentes problemas de la línea telefónica 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 de telefonía fija que tenemos previsto sustituir cuestan a la AFCEC un total de 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. Así que deberíamos recuperar el 100% del hardware en menos de seis meses. Cuando sustituyamos las demás líneas fijas, y si tenemos en cuenta que nos quedan 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."