在石油和天然气行业，水力压裂(fracking)和水平钻井等技术进步导致了勘探和钻井的繁荣。最初，在油气开发的大部分历史中，人力资源是油气开发的重点，因为该行业的大部分工作都是手工完成的。现场的技术人员和操作人员检查了所有设备和流程，并手动调整和控制了任何需要解决的问题。即使是遵守环境规定所需要的数据一般也是手工获取的。
但如今，随着劳动力的不确定性加大，价格虽高但不稳定，投资自动化开始变得更有意义。因此，各公司都希望在该领域增加自动化，特别是在水泵和处理方面，这是非常规油气生产成功的关键因素。
但是在一个大范围内实现自动化资产并不容易。
水,水,到处都是
水对于通过压裂成功的天然气生产至关重要。问题是水源通常不位于钻井部位附近。因此，凹坑用于储存水，混合水，处理流量，并治疗使用的水。
“二叠纪盆地的99％的职位有水坑，”Netdna首席执行官Dan Arbeau说，这是一家自动化天然气勘探和生产的公司，特别关注钻井。
netDNA的客户之一是新浪潮能源服务公司，该公司在美国和加拿大提供一系列压裂产品和服务，包括水运输、模块化罐和缓冲罐。New Wave提供大型拖车式水输送装置，通常配有4台500-800马力12-in泵。直径输入。它向netDNA寻求帮助，以实现这些单元的自动化。
Arbeau在以前的作业上使用了Opto 22 Snap Pacs（可编程自动化控制器）。他赞赏他们的可靠性和使用开放标准，如Modbus / TCP，更容易与其他系统和设备通信。他还听说过Opto 22的新GeniC史诗（边缘可编程工业控制器），它为自动化和工业互联网（IIOT）项目提供了额外的通信，可视化和安全功能。新的史诗控制器将适合这些拖车安装单元的远程通信和移动性质。
每个新浪潮能源拖车式抽油机都包括一台柴油发电机和一台由发电机组控制器控制的泵，该控制器使用Modbus/TCP协议。Arbeau在每个拖车上增加了一个groov EPIC处理器和I/O模块，以实现额外的自动化，包括:
·模拟输入，监测排放水平和吸入;
·数字输入以监控流量计;和
·机械继电器输出，通过发电机组控制器开启和关闭泵。
除了拖车安装的单位，netDNA还自动监测和控制的水池和水箱。
自动化坦克提高了安全性，并更快地提供数据，更容易，更可靠地提供数据。坦克被监视水平，控制泵以确保没有溢出。还监测罐和凹坑，用于空气质量和硫化氢（H2S）水平。这是一个关键的安全问题，因为当吸入时，H2S易燃和潜在致命。
在矿井和储罐，netDNA使用SignalFire自带的无线传感器网关。该网关使用Modbus/TCP连接到本地的grov EPIC处理器。每个EPIC使用Node-RED和MQTT从其泵发布各种数据标记。生产数据也被跟踪和历史化。如果发生泄漏或其他问题，生产商需要确切地知道泵在任何给定时间的运行情况。
“一些发动机和泵浦公司渴望自动化。有些人有系统，但他们没有互相沟通，“arbeau说。“史诗让他们说话。”
除了自动监控，控制和数据采集之外，Groov Epic还可以为授权技术人员提供自定义基于Web的运算符界面。NetDNA使用Groov视图开发了其界面，该工具包含在史诗中。基于工具的浏览器的拖放标签界面使得为PC和移动设备开发自定义HMI简单。
每个新浪潮能源拖车单元还配备了一个无线IP(互联网协议)设备，提供路由，300英尺的无线覆盖，并为连接到蜂窝WAN(广域网)的蜂窝调制解调器供电。有了groov View HMI，现场授权的技术人员可以使用平板电脑连接到这个网络，并在一个坑道系统中运行所有20台泵，例如，从一个屏幕上监控或更改rpm。
编程和数据通信
EPIC处理器提供编程选项，包括基于流程图的PAC Control(可选脚本)、IEC 61131-3兼容语言，或C/ c++、Java和Python(通过Secure Shell访问(SSH)到其Linux操作系统)。netDNA选择使用PAC Control及其免费的Modbus Integration Kit，这简化了与发电机组控制器和SignalFire传感器网关的通信。
对于数据通信，netDNA使用EPIC的带有Node-RED的MQTT。MQTT是最初为石油和天然气行业开发的一种发布-订阅通信方法，它对于远程或无线网络具有巨大的优势。每个客户端启动与中央代理/服务器的通信，然后发布数据、订阅数据，或者两者同时进行。代理/服务器不存储数据，只是根据需要接受和转发数据包。结果，网络流量减少了，因为数据是在根据异常报告进行通信的——也就是说，只在数据变化时进行通信——而不是定期进行通信。
每个拖车，坦克或PIT向MQTT代理发布数据以及其他EPIC订阅数据的史诗。对于他们的经纪人，NetDNA使用自己的托管安全的MQTT服务器。每个史诗设备都包含自己的防火墙，用于数据安全性。史诗般发布的数据是设备 - 源于其防火墙，因此不需要对防火墙进行入站端口修改。一旦史诗与经纪人联系，任何返回数据都会在相同的连接上牢固地收到史诗订阅数据。
该系统可用于远程，无线控制非常好。多个泵在秒内响应命令。并保存带宽，NetDNA在表中发送数据，而不是单独的数据点。
Arbeau使用了groov EPIC和现代工业物联网工具，从最初的硬件设计到完善的泵控制系统，他只花了三周的时间。得益于netDNA，新浪潮能源服务公司现在可以为客户提供比竞争对手的解决方案更快、更便宜的监控和控制。
