Prototipo de asistente operativo inteligente (DABU) integrado con herramientas SCADA (Rockwell) para apoyo en la operación de estaciones de producción de crudo

dc.contributor.advisorNúñez Rodríguez, Rafael Augusto
dc.contributor.advisorPeña Galvis, Omar Leonardo
dc.contributor.authorBuitrago Murillo, Daniel Alcides
dc.contributor.authorDallos Ramírez, Andrés Felipe
dc.contributor.corporatenameUniversidad Santo Tomás
dc.date.accessioned2026-09-04T22:11:55Z
dc.date.available2026-09-04T22:11:55Z
dc.date.issued2026-09-04
dc.descriptionLa fragmentación de la información operativa en estaciones de producción de hidrocarburos representa un desafío crítico para la toma de decisiones oportuna en cuartos de control centralizado (CCR). Este trabajo de investigación presenta el diseño, desarrollo e implementación del prototipo DABU (Asistente Operativo Inteligente), una plataforma neuro-simbólica híbrida integrada con sistemas SCADA industriales bajo la arquitectura distribuida PlantPAx de Rockwell Automation; el sistema se estructuró sobre un entorno virtualizado de seis capas funcionales alojadas en máquinas virtuales independientes (ISA-95), garantizando una topología de red aislada y alineada con los principios de seguridad de Confianza Cero (Zero Trust). El núcleo cognitivo de DABU combina la precisión de un motor determinista en Python que evalúa alarmas y límites de telemetría en tiempo real, junto con un pipeline de Generación Aumentada por Recuperación (RAG) sobre literatura técnica desestructurada (manuales PDF) e historiales de proceso (formatos Excel), utilizando la base de datos vectorial ChromaDB; la orquestación del flujo conversacional se construyó mediante grafos de estado en LangGraph, derivando la síntesis en lenguaje natural a un Modelo de Lenguaje de Gran Escala cuantizado (phi3:mini) ejecutado localmente sin dependencia de servicios en la nube; Las pruebas en entorno emulado demostraron la capacidad del prototipo para realizar triaje operativo, reducir la sobrecarga de consultas del operario y ofrecer respuestas técnicas fundamentadas con tasa de alucinación mitigada por diseño algorítmico, consolidando una arquitectura escalable y agnóstica al modelo fundacional.
dc.description.abstractThe fragmentation of operational data in oil production facilities represents a critical bottleneck for timely decision-making within Centralized Control Rooms (CCR). This research presents the design, development, and implementation of DABU (Intelligent Operational Assistant), a hybrid neuro-symbolic platform integrated with industrial SCADA systems under Rockwell Automation's PlantPAx distributed architecture. The system is deployed across a six-layer virtualized environment (ISA-95) using independent virtual machines, enforcing a zero-trust network topology. DABU's cognitive engine combines the precision of a deterministic Python execution unit, which evaluates telemetry thresholds and alarms in real time, with a Retrieval-Augmented Generation (RAG) pipeline for unstructured technical manuals (PDFs) and historical logs (Excel sheets) indexed in ChromaDB. Conversation orchestration is governed by state graphs in LangGraph, routing language synthesis to a quantized local Large Language Model (phi3:mini) operating on-premise without reliance on external cloud APIs. Experimental validation in an emulated industrial environment confirmed DABU's ability to streamline operational triage and deliver context-grounded technical diagnostics. No hallucinations were observed in deterministic calculations during the evaluated trials, supporting the robustness of the proposed hybrid architecture and demonstrating its suitability as a resilient and model-agnostic solution for critical OT infrastructure.
dc.description.degreelevelMaestríaspa
dc.description.degreenameMagíster en Análisis de Datos y Sistemas Inteligentesspa
dc.description.domainhttps://www.ustabuca.edu.co/
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.citationBuitrago Murillo D. A. y Dallos Ramirez A. F. (2026). Prototipo de asistente operativo inteligente (DABU) integrado con herramientas SCADA (Rockwell) para apoyo en la operación de estaciones de producción de crudo. [Tesis de posgrado]. Universidad Santo Tomás, Bucaramanga, Colombia
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Santo Tomásspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional Universidad Santo Tomásspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.usta.edu.cospa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11634/74078
dc.language.isospaspa
dc.publisherUniversidad Santo Tomásspa
dc.publisher.branchCRAI-USTA Bucaramanga
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeniería Mecatrónicaspa
dc.publisher.programMaestría Análisis de Datos y Sistemas Inteligentesspa
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dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.localAbierto (Texto Completo)spa
dc.subject.keywordSCADA
dc.subject.keywordHybrid AI
dc.subject.keywordLarge Language Models (LLM)
dc.subject.keywordRetrieval-Augmented
dc.subject.keywordGeneration (RAG)
dc.subject.keywordPlantPAx
dc.subject.lembIndustria del petroleo
dc.subject.lembInnovaciones tecnológicas
dc.subject.lembAutomatizción
dc.subject.proposalSCADA
dc.subject.proposalIA híbrida
dc.subject.proposalmodelos de lenguaje de gran tamaño (LLM)
dc.subject.proposalgeneración aumentada por recuperación (RAG)
dc.subject.proposalPlantPAx
dc.titlePrototipo de asistente operativo inteligente (DABU) integrado con herramientas SCADA (Rockwell) para apoyo en la operación de estaciones de producción de crudo
dc.typemaster thesis
dc.type.categoryFormación de Recurso Humano para la Ctel: Trabajo de grado de Maestría
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccspa
dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaspa
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