https://doi.org/10.37815/rte.v34n3.954

Artículos originales

Sistema de Respuesta de Voz Interactiva (IVR) para la
notificación de datos operacionales de la Planta Boquerón de la División Furrial - PDVSA

Interactive Voice
Response System (IVR) for the notification of operational data of the Boqueron Plant of the Furrial
Division – PDVSA

Cristhian Ronceros Morales1 https://orcid.org/0000-0001-8421-5217,

Jessica Assi Ortiz2  https://orcid.org/0000-0002-2083-0429, Yuselys Martinez
Zambrano3 https://orcid.org/0000-0002-2474-1108, José Medina Acasiete1
https://orcid.org/0000-0001-9742-6013, Pedro León Zegarra1
https://orcid.org/0000-0002-1039-5363

1Universidad Privada San Juan Bautista, Ica, Perú

[email-masked], [email-masked], [email-masked]

2Petróleos de Venezuela. Gerencia de Compresión Gas
Oriente Ica, Perú

[email-masked]

3Freeway Consulting Ciudad de México, México

[email-masked]

Enviado:         2022/07/03

Aceptado:       2022/09/16

Publicado:
2022/11/30

Resumen

Sumario: Introducción, Metodología, Resultados y Discusión y Conclusiones.

Como citar: Ronceros, C., Assi, J., Romero , Martinez,
Y., Medina, J. & León, P. (2022). Sistema de Respuesta de Voz
Interactiva (IVR) para la notificación de datos operacionales de la Planta
Boquerón de la División Furrial - PDVSA. Revista
Tecnológica - Espol, 34(3), 100-117. http://www.rte.espol.edu.ec/index.php/tecnologica/article/view/954

El presente
proyecto tiene como objetivo principal el desarrollo de un sistema de Respuesta
de Voz Interactiva (IVR) para la notificación de datos operacionales referente
a variables de procesos en la Planta Boquerón, de Petróleos de Venezuela S.A.
(PDVSA), Estado Monagas. El sistema IVR que en conexión con el módulo de históricos
del Sistema de Supervisión, Control y Adquisición de Datos (SCADA) Guardian del
ALBA (GALBA) proporciona al usuario que lo requiera, la información actualizada
en tiempo real de cualquiera de las variables de procesos que se empleen en la
planta. El estudio fue de modalidad proyecto factible, correspondiente a
investigación de campo y nivel descriptivo, debido a que se busca solventar una
necesidad. Se utilizaron cuatro fases de la Guía de Proyectos de Inversión de
Capital (GGPIC). El sistema IVR desarrollado permite la adquisición de la
información operacional de la Planta Boquerón (reportes de producción de crudo
y gas, tendencias de producción de crudo y gas) desde cualquier lugar y
momento, por el medio que el usuario prefiera, ya sea email, SMS o directamente
por voz, proporcionando mayor confiabilidad de los datos para los ejecutivos de
la alta gerencia, que permite agilizar la identificación de fallas y el proceso
de toma de decisiones, y ayuda a mantener la continuidad de las operaciones de
la Planta Boquerón.

Palabras
clave: IVR, SCADA
GALBA, Asterisk, GGPIC.

Abstract

The main objective of this project is the development
of an Interactive Voice Response (IVR) system for the notification of
operational data regarding process variables at the Boquerón

Plant, Petróleos de Venezuela S.A.
(PDVSA), Monagas State. The IVR system that is in
connection with the historical module of the Supervisory Control and Data
Acquisition System (SCADA) Guardian of ALBA (GALBA) provides the user who
requires it, the updated information in real-time of any of the process
variables used in the plant. The study was of feasible project modality
corresponding to field research and descriptive level, due to the fact that it
seeks to solve a particular need. Four phases of the Capital Investment Project
Guide (GGPIC) were used. The IVR system developed allows the acquisition of
operational information from the Boquerón Plant (oil and gas production
reports, oil and gas production trends) from any place and at any time, by any
means the user prefers, either by email, SMS, or directly by voice, providing
greater reliability of data for senior management executives, which allows
speeding up the identification of failures and the decision-making process, and
helps to maintain the continuity of operations at the Boquerón Plant.

Keywords: IVR, SCADA GALBA,
Asterisk, GGPIC.

Introducción

En la actualidad los
procesos industriales y el intercambio de información ocupan un alto porcentaje
de los diseños y aplicaciones, convirtiéndose globalmente en un factor clave
para el éxito de las empresas. Es por ello que, las
empresas y organizaciones enfocan gran parte de sus esfuerzos en buscar
técnicas y herramientas que les permitan optimizar su desempeño en ese ámbito.
Una de las tendencias que se destaca es la de automatizar diversas actividades
y procesos, con la finalidad de lograr mayor productividad y eficiencia, con
mínimos costos de operación. La tecnología brinda amplias posibilidades dentro
de este ámbito, ya que son innumerables los dispositivos y sistemas que
permiten realizar dichas acciones.

Bajo este contexto la
tecnología ha reducido los tiempos de transmisión de la información a
distancia, permitiendo un acceso sin impedimentos, a bajo costo y con creciente
versatilidad. Dentro de estos avances tecnológicos se puede incluir con
facilidad a los sistemas telefónicos automatizados o IVR (Interactive Voice
Response), el cual consiste en un sistema telefónico que es capaz de recibir
una llamada e interactuar con el humano a través de grabaciones de voz. En este
sentido, los Sistemas de Respuesta de Voz Interactiva actúan como fuente de
interacción primaria atendiendo y guiando a sus usuarios hasta finalizar la
gestión dando respuesta a las consultas o necesidades. Estos sistemas
automatizados de respuesta interactiva, están
orientados a la entrega y/o captura información a través del teléfono,
permitiendo el acceso a servicios de información u otras operaciones (Vergara y
García, 2017).

En un sistema IVR, el
usuario realiza una llamada hacia el número de una empresa con dicho servicio,
el sistema IVR contesta la llamada y le muestra al usuario una serie de
opciones mediante audio pregrabado en archivos. Una vez que el usuario ha
elegido una de las opciones, ya sea presionando una tecla de su teléfono (DTMF)
o diciendo alguna palabra o frase (ASR), empieza a navegar por el menú hasta
encontrar la información que está solicitando. Una vez hecho esto, el IVR
enruta la llamada hacia el destinatario final (Gómez & Iza, 2010).

Las empresas utilizan
los sistemas IVR para enrutar una llamada entrante a un departamento sin la
necesidad de una intervención humana lo cual reduce el tiempo de espera de los
clientes (Vergara y García, 2017). Los sistemas IVR se han convertido en casi
omnipresente en esta sociedad basada en la eficiencia, y muchas personas con frecuencia
interactúan con ellos.

Bajo este contexto, en
las industrias petroleras, así también en empresas de otro ramo, el desarrollo
de la tecnología en el área de las telecomunicaciones ha originado cambios
acelerados en la forma en la que se comunican dentro y fuera de la
organización, a través del uso de la telefonía fija, telefonía celular,
Internet y todo lo que estas abarcan. Bajo este contexto, se encuentra operando
la empresa Petróleos de Venezuela, S.A. (PDVSA), cuyas actividades principales
son la explotación, producción, refinación, mercadeo y transporte del petróleo
venezolano.

PDVSA, como varias
empresas, posee muchos negocios y filiales ubicados a lo largo del país, siendo
Boquerón unas de estas. El Campo Boquerón se encuentra ubicado a unos 4
kilómetros al noroeste de la ciudad de Maturín, estado Monagas, Venezuela.
PDVSA Boquerón, S.A. dispone de un área de 60 kilómetros cuadrados (60km2) para
explorar los recursos naturales existente en esa área. La Planta Boquerón de
PDVSA utiliza el SCADA Guardian del Alba (GALBA) para la supervisión, control y
adquisición de datos de la planta donde opera. El GALBA es un sistema de
adquisición supervisión y control de datos de campo realizado por PDVSA bajo
software libre (Chan, 2015). El SCADA GALBA, es un software que integra las
funcionalidades de alto nivel que permiten la solución de aplicaciones de
supervisión y control de procesos, utilizando para ello una arquitectura
distribuida de módulos que procura escalar a aplicaciones de gran envergadura.
El módulo de BDH (Base de Datos de Históricos) es el encargado de almacenar la
información del sistema con el objetivo de que esta pueda ser empleada luego.

A través de los
servidores de Asterisk, que están conectados con el servidor Nagios, que sirve
de Gateway (Puerta de Enlace) a la red de procesos donde se encuentran los
servidores del GALBA, se establece la comunicación para acceder a la BDH, para
extraer algunas variables de producción de la base de datos PostgreSQL. Dicho
servidor Nagios es el que contiene todos los protocolos de comunicación que
hacen posible la interacción entre los servidores de Asterisk con los del
GALBA. Igualmente, para ello Asterisk utiliza una Interfaz de Pasarela
(Asterisk Gateway Interface, AGI), que permite la
comunicación con sistemas terceros, de forma directa, ejecutando un script a
voluntad, tan pronto la aplicación AGI sea invocada desde el plan de discado.

A pesar de que se
puede acceder a dicha información, la misma no está disponible de manera
automatizada, es decir, no existe una manera de obtener algún valor especifico
en un momento determinado, a menos que se contacte directamente al operador
encargado del sistema CRT (Control Room Technician), o que el usuario posea una estación de trabajo
de SCADA GALBA donde el mismo pueda localizar la información que necesita. Por
consiguiente, la información puede llegar a ser afectada por errores de ámbito
humano (errores de lectura, mecanografía, auditivos, entre otros) y, a su vez,
puede existir un retraso en la entrega de la misma.

Bajo este contexto, la
presente investigación se orienta al desarrollo de un Sistema de Respuesta de
Voz Interactiva (IVR) para Notificación de Datos Operacionales de la Planta.
Este sistema se realizaa a través de la interconexión
de la base de datos históricos del SCADA Guardián del Alba con la central
telefónica de Asterisk, que permite a los usuarios, obtener información en
tiempo real de la producción de crudo y gas, así como la tendencia de la
producción, de manera que se asegure la veracidad, rapidez y eficiencia de la misma, en cualquier lugar y momento, sin la necesidad de
interactuar con algún ser humano.

Metodología

La presente
investigación se enmarca en una investigación de campo con nivel descriptivo, ya que,
comprende la descripción, registro, análisis e interpretación de la naturaleza
actual de la Planta Boquerón. El nivel de investigación se refiere al grado de profundidad
con que se aborda un fenómenos u objeto de estudio (Arias, 2016).

La modalidad de investigación que se abordó fue de tipo factible, sobre
este particular el manual de Trabajo Especial de Grado de Especialización,
Maestrías y Tesis Doctorales de la Universidad Pedagógica Experimental
Libertador (2006) señala que “Consiste en la investigación, elaboración y
desarrollo de una propuesta de un modelo operativo viable para solucionar
problemas, requerimientos o necesidades de organizaciones o grupos sociales;
puede referirse a la formulación de políticas, programas, tecnologías, métodos
o procesos”. (p.16). La presente investigación se orientó a brindar una
solución a través de un sistema de Respuesta de Voz Interactivo (IVR) que
permita la adquisición de la información operacional de la
Planta Boquerón desde cualquier lugar y momento.

Diseño Operativo

Se basó en la Guías
de Gerencias para Proyectos de Inversión de Capital (GGPIC) desarrollada por PDVSA como guía para
el desarrollo de proyectos en cualquiera de las instalaciones de PDVSA. La
GGPIC encuentra estructura en cinco fases para el desarrollo y operación de un
proyecto dentro de la industria petrolera venezolana, las cuales son:  visualización, conceptualización, definición,
implantación y operación (GGPIC, 1999).

El proyecto solo
abarcó las primeras cuatro fases, por tratarse de una propuesta de
automatización, de tal manera que las actividades finales de la fase de
implantación y operación quedan fuera del alcance del mismo.
A continuación, se describen cada una de las fases:

Fase I:
Visualizar

Esta fase permitió conocer y entender el funcionamiento y situación
actual de la Planta Boquerón. Las actividades ejecutadas en esta fase fueron
las siguientes:

1.
Descripción general del proceso

2.
Descripción de la situación actual

3.
Requisitos generales para el sistema

Fase II:
Conceptualizar

En esta segunda fase
se realizó la evaluación tecnológica, es decir, un análisis de los
requerimientos tecnológicos por medio de la evaluación de las oportunidades
disponibles en el mercado que cubran las necesidades que presenta la empresa.
Esta fase asentó el planteamiento del diseño de la solución, que no es más que
la descripción detallada del producto que se va a desarrollar y todas las
herramientas a emplear, es decir, el sistema de respuesta de voz (IVR) para la
Central Telefónica Asterisk haciendo conexión con el Guardián del Alba. Para ello se
realizaron las siguientes actividades:

1.
Identificación de los requerimientos mínimos de
disponibilidad para el sistema de Respuesta de Voz Interactivo (IVR).

2.
Identificación de las tecnologías disponibles en el
mercado para el desarrollo del sistema de respuesta de voz interactivo.

3.
Elaboración de la Matriz de comparación para la
selección de la mejor tecnología.

4.
Selección de la tecnología a proponer para el
desarrollo de la propuesta.

Fase III:
Definir

En esta tercera fase se realizó el diseño del sistema de Respuesta de
Voz Interactivo (IVR), a partir de los requerimientos detectados y la
tecnología seleccionada. Las actividades desarrolladas en esta fase fueron las
siguientes:

1.
Elaboración de diagramas de casos de uso para
mostrar el diseño de la arquitectura de la solución planteada.

2.
Elaboración de diagramas de flujo del Sistema
Propuesto.

3.
Diseño del plan de discado de Asterisk para el
sistema IVR.

Fase IV:
Implantar

En esta fase, se desarrollaron las funciones de comunicación y acceso a
las tablas de históricos que contienen los datos operacionales, al igual que
las instrucciones para el envío de la información por las diferentes vías,
además se certifica que el sistema esté disponible para los usuarios finales.

1.      Scripts de
comunicación entre la central Asterisk y el Gateway.

2.      Scripts de
consulta entra el Gateway y el Módulo de Históricos del GALBA.

3.
Pruebas de funcionamiento.

Resultados y Discusión

Fase
I: Visualización

Descripción general del proceso

El Campo Boquerón tiene como función principal la extracción de crudo,
además de realizar inyección de gas para mantener la presión natural del
yacimiento en condiciones óptimas. El crudo proveniente de los pozos llega al
múltiple de producción, a través de líneas individuales de flujo, donde es
recolectada a tres niveles de presión diferentes: baja presión (45-50 psig), media presión (350-375 psig)
y alta presión (850-1000 psig). Luego, pasa
inmediatamente, al proceso de separación, este proceso se realiza en cascada,
es decir, la producción recolectada en el múltiple, en la línea de alta
presión, pasa al separador de alta presión (850 psig),
de allí es enviado al separador de media presión (350 psig)
donde se mezcla con la producción proveniente de la línea de media presión.
Posteriormente entra al separador de baja presión (45 psig)
donde se mezcla con el crudo proveniente de la línea de baja presión.

El crudo que deja el separador de baja presión,
entra en el separador de baja presión donde el crudo se separa del gas (a
presión de 10 psig) y se envía a la Unidad de
Recuperación de Vapor (VRU). Luego de esto, el proceso se divide en dos vías,
la del crudo y la del gas. Haciendo énfasis primeramente en el recorrido del
crudo, este es transportado directamente a la deshidratadora de aceite
electroestático, donde mediante un proceso se separa el crudo del agua. El
crudo estabilizado y en especificación de 0,5% de grados API, se bombea a
través del enfriador de crudo (para reducir la temperatura a 120 °F) antes de
alimentar los tanques de almacenamiento, de donde posteriormente será
transmitido a las bombas de despacho, que se encargarán de enviar el crudo, pasando
primero por la unidad de transferencia de custodia automática (ACT) que medirá
el volumen de crudo transferido así como el volumen de agua contenida y la
gravedad, hasta llegar hasta su destino de venta. A su vez, el agua es enviada
al tanque de agua producida donde luego se bombea e inyecta a un pozo.

Los gases producidos en Boquerón, como resultado del proceso de
separación, son recolectados por su respectivo depurador, en el caso del
separador de media y alta presión, el cual los descarga a 350 psig; en el caso del depurador de baja presión, este recibe
el gas del separador de baja presión en conjunto con el gas descargado por la
VRU. Luego, es enviado al compresor de baja presión para igualar la presión a
350 psig y mezclarlo con el gas de media y alta
presión mencionado anteriormente.

Partiendo del punto anterior, el gas descargado se mezcla con el gas de
importación (en caso de haber existencia) antes de entrar en la unidad de
Deshidratación, que luego es descargado a los compresores de presión
intermedia, conocidos como compresores de 2da a 3era etapa, donde se comprime
el gas a 2.900 psig, para posteriormente descargarlo
en los compresores de 4ta y 5ta etapa que comprime el gas a 9.000 psig. El gas de alta presión de la última descarga, se inyectará al yacimiento para ajustar la presión
de los pozos.

La Planta Boquerón, posee una capacidad instalada de procesamiento de
30.000 BOPD (28° - 38°API), 3.000 BWPD y 150 MMPCND. A continuación, en la Figura 1se visualiza un esquema
completo del proceso que se realiza dentro de la Planta Boquerón.

Figura 1

Esquema
del proceso de la Planta Boquerón

En cada etapa del proceso detallado, se tienen diferentes instrumentos
de campo con los que se pueden percibir señales de nivel, temperatura y presión
que permiten al sistema de Supervisión, Control y Adquisición de Datos (SCADA)
de la Planta Boquerón monitorear y controlar dichas áreas.

Descripción de la
situación actual

Como se menciona anteriormente, el sistema de Supervisión, Control y
Adquisición de Datos (SCADA) de la Planta Boquerón es denominado Guardián del
Alba, el cual está enmarcado en el Proyecto de migración Bus de Campo, el mismo
se encarga de monitorear y controlar los procesos del campo PDVSA Boquerón. En
la siguiente Figura 2 se puede observar el
despliegue general del Guardián del Alba:

Figura 2

Vista
General del Guardián del Alba

Este sistema, está compuesto por varios módulos que le permiten realizar
de la manera más óptima las tareas para las que fue
implantado. Uno de los módulos de mayor importancia en esta investigación es el
módulo de históricos. El módulo de Base de Datos de Históricos (BDH) es el
encargado de almacenar la información del sistema con el objetivo de que esta
pueda ser empleada luego (por ejemplo, en generación de reportes, tendencias o
en gestión de producción), el mismo contendrá la información persistente de los
datos recolectados de los dispositivos.

Para poder acceder a dicha
información fuera de una Estación de Trabajo (ET), es necesario conectarse con
el servidor Nagios, cuya función principal es monitorear que todos los
servicios de comunicación de red de la planta se encuentren activos. Además,
cuenta con un teléfono móvil de un (1) slot para SIM card,
el cual le sirve para notificar a los usuarios indicados cuando uno de estos
servicios tenga alguna falla o se encuentre fuera de servicio.

Adicionalmente sirve de Gateway (Puerta de Enlace) entre la red
administrativa y la red de procesos, donde se encuentran los servidores del
GALBA. A partir de allí se establece la comunicación para acceder a la BDH y
poder extraer las variables de producción necesarias. A continuación, se
muestra en la Figura 3 el diseño de la
arquitectura de comunicación:

Figura 3

Arquitectura
de comunicación GALBA + Nagios + Asterisk

Enmarcado en el mismo contexto, la Planta Boquerón cuenta con una
central telefónica, basada en software libre, bajo la plataforma de Asterisk,
que proporciona a los usuarios de la red administrativa de planta un medio
confiable de comunicación interna independiente de factores externos. Además,
provee salidas externas de comunicación por medio de una conexión de telefonía
IP con el Edificio Sede Maturín (ESEM). Ver
Figura 4.

Por medio del
Nagios, y el teléfono móvil con el que cuenta, y en conjunto con una aplicación
Web, se les permite a los técnicos de sala de control (CRT) enviar en un
mensaje de texto, a una serie de números telefónicos ya designados, que
contiene los datos de producción de crudo y gas, a determinadas horas del día
(generalmente a las 5:00 am, 1:30 pm, 9pm y ante cualquier situación fuera de
evento).

El sistema de
reportes de producción de la Planta se lleva a cabo bajo el ambiente de
Microsoft Excel, por lo que requiere la intervención humana, el mismo es
susceptible a los múltiples errores que esto acarrea.

Figura 4

Conexión
de Telefonía IP Planta Boquerón-ESEM

Fase II: Conceptualizar

En esta segunda fase se realizó la evaluación tecnológica, para la
selección de la tecnología que se empleará a fin de desarrollar el IVR. Esta
fase inició con el estudio de los requerimientos mínimos que debía poseer el
sistema de respuesta de voz interactivo y la identificación de las tecnologías
disponibles para su confección, con la finalidad de tener toda la documentación
necesaria para posteriormente realizar la valoración, por medio de una matriz
de evaluación, y finalmente seleccionar las tecnologías a proponer para el desarrollo
del sistema de respuesta de voz interactivo.

Equipos tecnológicos disponibles en el mercado
para realizar el sistema IVR

Una vez obtenidos los requerimientos mínimos, necesarios para
desarrollar e implantar el sistema IVR, se procedió con la realización de un
estudio de mercado para examinar y comparar las diferentes tecnologías que
puedan cumplir con dichas exigencias. Es importante resaltar, que fueron
tomados en cuenta los sistemas de: supervisión y control, y central telefónica,
que se encuentran instalados actualmente en la plataforma de PDVSA Boquerón,
debido a que un cambio en los mismo acarrearía la suma de grandes costos
adicionales. A continuación, se mencionan las centrales telefónicas
consideradas para el desarrollo del sistema IVR.

Nortel: Los paquetes de Nortel Networks en su sistema de Respuesta de Voz
Interactiva Computer Telephony
Integration (IVR * CTI) proporcionan información a
través de un conjunto de interfaces de control de llamada digital que retornan
un Número de Identificación Automático (ANI) y Servicio de Identificación de
Números Marcados (Dialed number
identification service -
DNIS). Esta serie de productos ofrece un entorno abierto, sin embargo,
integrado para mayor procesamiento, envío de voz/datos, registro de llamadas y
otras aplicaciones relacionadas con centrales telefónicas en instalaciones
cliente / servidor.

Asterisk: Asterisk incluye una gran cantidad de funciones que lo
convierten en una plataforma IVR poderosa: la reproducción y grabación de
audio, recolección de dígitos, acceso a base de datos y servicios web,
integración de calendario, y reconocimiento y síntesis de voz opcional. Las
aplicaciones IVR se pueden construir utilizando el lenguaje del Dialplan de Asterisk o a través del Asterisk Gateway Interface, y pueden integrarse con prácticamente cualquier
sistema externo. Además de esto, admite el uso de múltiples protocolos de
comunicación que le permitan conectarse con diferentes dispositivos.

Cisco CallManager:
La solución Cisco Unified IP IVR está estrechamente integrada con el software
de Cisco Unified CallManager
y ofrece una fácil instalación, configuración y alojamiento de aplicaciones
porque está diseñada para hacer un uso óptimo del poder de las comunicaciones
basadas en IP, por lo que posee una gran capacidad para atender múltiples
usuarios. Sin embargo, al ser software propietario hay que correr con costos de
licencia, además de los costos de compra para hardware, debido a que la Planta
no cuenta con este sistema.

Evaluación técnica de los equipos disponibles
en el mercado

En esta etapa se evaluó las diferentes opciones para lo cual se
establecieron los siguientes criterios que deben poseer el sistema IVR.

A.
Protocolos
de comunicación.

B.
Conectividad.

C.
Captura
de información.

D.
Capacidad
múltiple.

E.
Registros
históricos.

F.
Audio
sobre demanda.

Posteriormente, se
realizó la evaluación técnica de las centrales telefónica a base de los
criterios mencionados anteriormente, para lo cual se desarrolló una matriz
comparativa de tecnologías. Los pasos para la realización de la matriz se
mencionan a continuación:

1.
Selección los criterios de
evaluación.

2.
Ponderación de cada
criterio, seleccionando el grado de importancia correspondiente

3.
Totalización de puntos de
los criterios

A continuación, en
la Figura 5 se muestra la matriz de evaluación.

Figura 5

Matriz
comparativa de tecnología para los transmisores

De acuerdo a los resultados obtenidos en la matriz de evaluación de opciones
tecnológicas (ver tabla anterior), la central telefónica de Asterisk representa
la mejor opción para implementar el servicio de IVR con una puntuación total de
ciento cuarenta y un (141) puntos, seguida por la central telefónica de Cisco
con una puntuación total de ciento veinticinco (125) y como última opción se
encuentran la compañía Nortel con un total de noventa y dos (92).

Fase III: Definir

Para la ejecución de esta fase, se especifica el diseño de la solución,
en el cual se muestra la estructura del sistema por medio de los múltiples
diagramas elaborados para ello. En general, la importancia de esta fase radica,
en brindarle sustento o bases al proyecto, es decir, detallar todos aquellos
aspectos empleados para la definición y conceptualización del desarrollo del
Sistema de Respuesta de Voz interactivo (IRV) para la Planta Boquerón.

Diagrama de caso de uso general del sistema

A continuación, en la Figura 6 se muestra un bosquejo de
cómo estará estructurado el sistema IVR, es decir, la manera en la que estarán
compuestos los módulos a fin de proporcionar un panel de navegación para que
los evaluadores comprendan como podrán acceder a la información.

Figura 6

Diagrama
de caso de uso general del sistema (IVR)

Diseño de la Base de Datos para controlar el
acceso de los usuarios al sistema IVR

Debido a que el sistema desarrollado no debe permitir el acceso de
cualquier persona, a efectos de que manejará información clasificada de las
variables de la Planta, se concluyó en la implementación de una base de datos
en la cual se listen todas las personas que podrán tener acceso al sistema ya
mencionado. La base de datos desarrollada utiliza el manejador MySQL.

Diseño del Plan de Discado de Asterisk para el
sistema IVR

Luego de haber sido aprobado el esquema propuesto del sistema de
Respuesta de Voz Interactivo (IVR), es preciso presentar las vías de
comunicación internas por las cuales se realizarán todos los procesos
intrínsecos necesarios, dentro del Plan de Discado de Asterisk, para llevar la
información al usuario. Ver Figura 7.

Figura 7

Diagrama
de comunicación interna del sistema

A fin de brindarle universalidad al sistema, es decir, que se pueda
acceder a este desde cualquier parte del mundo, se le asignó una extensión
fija, la cual deberá ser marcada por el usuario desde cualquier dispositivo
telefónico para poder acceder a este. Así, si el usuario se encuentra dentro de
las instalaciones de PDVSA solo deberá marcar la extensión 33796, si se
encuentra fuera de sus instalaciones o emplea un dispositivo móvil, deberá
marcar el código de área de la ciudad de Maturín (0291) seguido por 640 y en
adición los últimos cuatro dígitos de la extensión, de esta manera, (0291)-6403796
y para llamadas fuera del país marcará +58(291)-6403796.

Fase IV: Implantar

En esta fase se
realizaron actividades de corrección de errores, mejoras en el funcionamiento y
usabilidad, a partir de la misma retroalimentación de los usuarios finales para
así corregir los posibles errores, lagunas o inconsistencias en el sistema IVR.

Scripts
de comunicación entre la central Asterisk y el Gateway

Una vez armada la
estructura de comunicación del IVR en el DialPlan de
Asterisk, se desarrolló el script que permitirá establecer comunicación con el
servidor Nagios (que sirve de Gateway, el cual luego de recibir las consultas
se encargará de realizarlas a la Base de Datos del Guardián del Alba).

Este archivo se
denomina galba_misc.php, y como se mencionó anteriormente
contendrá, aparte de las funciones necesarias para el armado de la estructura
del IVR, las funciones que harán un llamado a los archivos php
que se encuentran ubicados en el Gateway, y por medio de estas se establecerá
la comunicación.

Scripts
de consulta entra el Gateway y el Módulo de Históricos del GALBA

Luego de que se
realice la consulta a través del servidor de Asterisk, cuando la petición llega
hasta el servidor Nagios y dependiendo del módulo al que se haya ingresado, la
comunicación se establecerá con su archivo respectivo en php
(mail, grafica, sms y voz).

Mail.php

Si el usuario generó
una solicitud del Reporte General, por medio del módulo de Email, dicha
consulta genera la invocación a su archivo respectivo en la puerta de enlace.
En la Figura 8 se observa el flujo de comunicación que se
desarrollará para obtener el producto final.

Figura 8

Diagrama
de flujo para el Reporte General

En este archivo, se verifica principalmente si el Reporte General del
día de la consulta realizada fue creado con anterioridad, en el caso de que el
reporte no haya sido almacenado previamente se procederá a generarlo por medio
del archivo informe_mail.php,
que a su vez hace uso de reporte.css para
incorporarle un estilo más llamativo al reporte que se generará.

En caso contrario, si el archivo si se encuentra almacenado debido a que
fue generado previamente, se procederá a enviarlo, y además se realizará un
registro de la fecha en la que se realizó el envío, la fecha del reporte
solicitado, el estatus del envío (si fue exitoso o no), el email del
destinatario y el nombre del usuario que generó la solicitud, en un archivo de
tipo log (registro) designado especialmente para el IVR.

Sms.php

Cuando el usuario
haya ingresado al Módulo de SMS y solicitado el Reporte de Producción,
inmediatamente se invocará al archivo sms.php, ubicado en el servidor que sirve de puerta de
enlace (Nagios), a continuación, en la Figura 9 se presenta su respectivo diagrama de flujo.

Figura 9

Diagrama
de flujo para Reporte de Producción

Haciendo un patrón con respecto a los archivos anteriores, en primera
instancia se verifica si el reporte solicitado fue generado con anterioridad y
dado el caso lo envía al cliente. Aademás reporta en
el log, la información contenida en el mensaje enviado, el estatus del mismo, la fecha del envío y el número telefónico aunado
al nombre y apellido del solicitante. En la situación opuesta, se genera el
reporte por medio de informe_sms.php.

Voz.php

Por último, si la
persona ingresó al Módulo de Voz, a diferencia de los módulos anteriores no
existe ninguna información almacenada con anterioridad debido a la alta
fluctuación de las variables que serán expulsadas vía telefónica. En este
archivo, primeramente, se escribe en el log la fecha y la hora de la consulta,
el proceso realizado y el nombre del usuario que ingresó. Luego hace un llamado
a la base de datos del GALBA para retornar la información al servido Asterisk y
este se encargará de trasmitirla al usuario.

Figura
10

Diagrama
de flujo para Reporte de Producción

El sistema de Respuesta de Voz Interactivo propuesto, cuenta con tres módulos que le proporcionan
información al usuario. El primer módulo es el de Email, como su nombre lo
indica la información solicitada por este módulo, será enviada al correo de la
persona solicitante. Para ingresar a este módulo solo debe presionar el número
uno (1).

El segundo módulo es el de SMS, el cual
enviará al usuario la información solicitada vía mensaje de texto. El tercer y
último módulo, es el de Voz, este emite al usuario la información directamente
por el parlante telefónico gracias a la implementación de voces pregrabadas.
Para ingresar a estos módulos deberá presionar el número dos (2) y tres (3),
respectivamente.

El sistema IVR permite obtener la siguiente
información:

·
Tendencias gráficas del manejo de GAS de la planta: información acerca del manejo de gas de la planta.

·
Información de los Tanques: información acerca
de la producción almacenada en los Tanques de Crudo.

·
Información de GAS: información del manejo de Gas de la Planta
(importado, transferido, producido y quemado).

·
Información de Pozos: información de pozos (presión de cabezal, de
línea, de casing y temperatura de línea).

·
Información de los Compresores: Información del
estatus de los compresores y las horas de servicio que este lleva acumuladas
para el corte diario de producción.

·
Información de Turbinas: Información de las
turbinas (estatus y horas de actividad).

·
Información del Deshidratador: Información del
porcentaje de agua de extracción al crudo por parte del deshidratador.

.

Pruebas de funcionamiento

Las pruebas
ejecutadas se basaron en un recorrido por los menús del IVR, con la intención
de verificar que todo funcione de acuerdo a lo
dispuesto en el código, esto se refiere a que los saltos de un menú a otro se
realicen correctamente. Además, se verifica que las rutinas de envío trabajen
de manera eficiente y que las consultas realizadas al Módulo de Históricos del
GALBA retornen el valor en cuestión.

Aunado a lo
anterior, se realizaron pruebas de aumento en el flujo de llamadas, a pesar de
que el sistema no será utilizado por muchas personas por el hecho de ser de uso
restringido, ya que será empleado por la alta gerencia de la Planta. Las
pruebas arrojaron como resultado que el sistema se encuentra apto para manejar
un grupo considerable de usuarios, y en consecuencia a continuación será
sometido a las pruebas de usuario.

Una vez finalizado
el proyecto, en concordancia con los objetivos establecidos y los resultados
obtenidos para el Desarrollo de un Sistema de Respuesta de Voz Interactivo
(IVR) para notificación de datos operacionales de la Planta Boquerón, Distrito Furrial, PDVSA, Estado Monagas, se presentan las
conclusiones a las que se llegó.

Conclusiones

En concordancia con los resultados obtenidos, durante el desarrollo del
sistema de respuesta de voz interactivo (IVR) para notificación de datos
operacionales de la Planta Boquerón, se presentan las siguientes conclusiones:

·
El estudio completo del sistema de reportes y el proceso de adquisición
de datos, por medio del SCADA GALBA de la Planta Boquerón, favoreció al proceso
de recaudación de información y conocimientos precisos para así determinar los
requerimientos necesarios en los que se basaría el diseño de la actualización
del sistema, los cuales se
orientaron a: 1) aumentar la disponibilidad de la información y acelerar la
recepción de la misma; 2) prevenir y solventar las fallas y errores originados
por el personal humano de manera que se pueda ampliar el rango de confiabilidad
en el monitoreo de la Planta; 3) agilizar el proceso de toma de decisiones de
la alta gerencia para el buen ejercicio de la Planta; 4) llevar la
documentación de cada reporte de respaldo para su futura revisión, en caso de
ser necesario; 5) la estandarización y optimización de los recursos
disponibles, tanto de hardware como software, para el envío y recepción de
información; 6) generación de un expediente en el que se almacene la
información de cada usuario que utilizó el sistema, con la hora
correspondiente.

·
La matriz de evaluación de opciones tecnológicas arrojó como resultado
que la central telefónica de Asterisk representa la mejor opción para
implementar el servicio de IVR con una puntuación total de 141 puntos, seguida
por la central telefónica de Cisco con una puntuación total de 125 y como
última opción se encuentran la compañía Nortel con un total de 92.

·
El sistema IVR se
implementó sobre la base de los equipos existentes en la Planta, esto permitió
optimizar los recursos, generando costos mínimos.

·
El desarrollo del IVR
generó mayor confiabilidad de los datos y valores para los ejecutivos de la
alta gerencia de la Planta Boquerón, permitiendo agilizar la identificación de
fallas y, por ende, el proceso de toma de decisiones, ayudando a mantener la
continuidad de las operaciones. El IVR genera los siguientes reportes:
tendencias gráficas del manejo de GAS de la planta, información de los tanques,
información del manejo de Gas de la Planta (importado, transferido, producido y
quemado), información de pozos (presión de cabezal, de línea, de casing y temperatura de línea), información del estatus de
los compresores y las horas de servicio que este lleva acumuladas para el corte
diario de producción, información de las turbinas (estatus y horas de
actividad).

·
El período de pruebas del
sistema permitió corroborar que los datos arrojados por el IVR estuvieran en
concordancia con los mostrados por el Guardián del Alba, permitiendo
identificar aquellos fuera de concordancia.

·
Los sistemas de Respuesta
de Voz Interactiva se orientan a la entrega y/o captura de información a través
del teléfono, permitiendo el acceso a servicios de información u otras
operaciones. Este tipo de sistema no es utilizado para la entrega de
información operacional relacionada con la industria petrolera, razón por la
cual la propuesta planteada para la Planta boquerón perteneciente a PDVSA
servirá de guía para replicar su aplicación en otras instalaciones de PDVSA o
de otra empresa productiva.

Referencias

Ahmed, A. (2011).
VoIP Performance Management and Optimization. Estados
Unidos: Cisco Systems, Inc.

Aguilera E. (2009). Diseño de la Instrumentación y Control de un
Equipo Portátil para Pruebas de Producción de Pozos, en las Áreas del Furrial y Orocual Distrito Norte
de Petróleos de Venezuela S.A. (PDVSA). Universidad de Oriente Núcleo
Monagas.

Arias, F. (2016). El Proyecto de Investigación. (7ma). Caracas:
Episteme.

Chan, D. (2015). Desarrollo del Sistema Integral Guardián del ALBA para
la supervisión y control de la Planta Compresora Jusepín200 ubicada en el Hato
Nuevo Limón de PDVSA – División Furrial. Trabajo
presentado para optar al título de Ingeniero de Sistemas, Universidad de
Oriente, Monagas, Venezuela.

Gómez, E. y Iza, G. (2010). Implementación de
un IVR (Interactive Voice Response) utilizando un VoiceXML
Browser [Tesis en línea]. Escuela Superior Politécnica del Litoral, Ecuador.
Consultada el 10 de marzo de 2021 en: https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/11606/2/Tesis-IVR-VXML.doc

Nuñez, L. (2018). Sistema
IVR para la mejora de la gestión de cobranza de la empresa consorcio de
tecnología e innovación S.A.C., Jaén 2017.

Ogata K. (2010). Ingeniería de Control Moderno. Quinta Edición.
España. Editorial Prentice Hall.

Ortega,
D. (2007). Diseño e implementación de un sistema interactivo de respuesta de
voz (IVR) piloto para la reserva de boletos del ferrocarril Cuzco–Machu Pichu
[Tesis en línea]. Pontificia Universidad Católica del Perú, Perú. Consultada el
02 de marzo de 2022 en: http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/bitstream/handle/123456789/203/ORTEGA_DAVID_DISENO_IMPLEMENTACION_SISTEMA_INTERACTIVO_RESPUESTA_VOZ.pdf?sequence=2

PDVSA. (1999). Guías de Gerencias para Proyectos de Inversión de
Capital. Caracas: Autor. Documento mimeografiado.

Sánchez, R. (2012). Servicio de respuesta de voz iterativa para el
Hospital Nacional Rosales [Tesis en línea]. Universidad de El Salvador,
República de El Salvador. Consultada el 29 de enero de 2021 en: http://ri.ues.edu.sv/1722/1/TESIS.pdf

Sinchire, M. y Arévalo, G. (2013).
Diseño e implementación de un prototipo de sistema IVR (Interactive Voice
Response), utilizando ASTERISK, para la Universidad Politécnica Salesiana
Quito-Campus Sur. http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/5354

Universidad Pedagógica Experimental Libertador (2006). Manual de
Trabajo de Grado de Especialización y Maestría y Tesis Doctorales. Caracas:
FEDUPEL

Vergara, I. & García, S. (2017). Diseño de un sistema de
respuesta de voz interactiva (IVR) redundante a través de la plataforma Genesys voice platform (GVP) en
Emtelco S.A.. Recuperado de: http://hdl.handle.net/20.500.12622/4057.