ابزارهای دستی
اسیلوسکوپ و جانبی
اینترنت اشیا در صنعت آب و فاضلاب
فناوری اینترنت اشیا (IoT) در توسعه راه حل هایی که دارای ویژگی های نظارت، تحلیل و اتوماسیون غنی هستند، پیشگام بوده است. این ویژگی‌های نوآورانه به صنعت اجازه می‌دهد تا روش‌های عملیاتی را بهینه کند، اثربخشی کلی تجهیزات را افزایش دهد و فرآیندهایی را که عموماً به صورت دستی انجام می‌شوند، خودکار کند. در حالی که این فناوری پیشرفته قبلاً پتانسیل خود را در بخش تولید و سایر صنایع تولید محور پیش بینی کرده است، مزایای آن اکنون در آب و برق درک شده است. اینترنت اشیا در حال حاضر پیشرفت های خیره کننده ای در این بخش داشته است.
اندازه بازار اینترنت اشیا در بخش ابزار به رقم 28.6 میلیارد دلار آمریکا در سال 2019 رسید و پیش‌بینی می‌شود در سال 2024 به ارزش بازار 53.8 میلیارد دلار برسد. این نرخ رشد سالانه مرکب (CAGR) 13.5 درصد از سال 2019 است و یک شاخص واضح است. پذیرش فناوری در این ابزارهای کمکی با ویژگی های IoT می توانند ناکارآمدی های عملیاتی را حذف کنند، استفاده از منابع را بهینه کنند و دسترسی خدماتی را که توسعه می دهند به مصرف کنندگان نهایی بیشتری افزایش دهند. در حالی که اینترنت اشیا بخش خدمات نفت و گاز و انرژی را ارتقا داده است، ظهور این فناوری اکنون در صنایع آب و مدیریت فاضلاب به وضوح قابل مشاهده است. می‌توان انتظار داشت که راه‌حل‌های توسعه‌یافته از طریق این فناوری، موج‌های طنین‌دار طولانی را تشکیل دهند که به این بخش‌ها کمک زیادی خواهد کرد.
گروه مگا تجهیز در این مقاله سعی بر آشنایی کاربران با اینترنت اشیا در صنعت آب و فاضلاب دارد.
با این حال، قبل از اینکه در مورد کاربردهای IoT برای آب و فاضلاب صحبت کنیم، ابتدا در مورد نیاز IoT در این بخش ها صحبت میکنیم.
اینترنت اشیا چیست؟
اینترنت اشیا سیستمی از دستگاه های متصل است که می تواند داده مختلف را جمع آوری کند تا به تصمیم گیرندگان داده های عملی بدهد. دستگاه ها به روش های مختلف متصل می شوند. رایج ترین آنها از طریق اینترنت یا محاسبات ابری است.
اینترنت اشیا چگونه می تواند با صنعت آب کار کند؟
اینترنت اشیا می تواند با دادن اطلاعات جدید در مورد مصرف آب به شرکت ها و مصرف کنندگان با صنعت آب کار کند. از طریق استفاده از فناوری حسگر، اینترنت اشیا می‌تواند داده‌هایی در مورد مصرف آب، کیفیت، نقاط تلف یا نشت، توزیع و فاضلاب ارائه دهد.
چرا اینترنت اشیا برای آینده آب مهم است؟
اینترنت اشیا می تواند نقشی حیاتی در حال و آینده صنعت آب داشته باشد. با ادغام اینترنت اشیا با فرآیند مدیریت آب، اپراتورها می‌توانند زودتر از مشکلات احتمالی فرآیند آگاه شوند، نشت‌ها را راحت‌تر تشخیص دهند و توزیع را بهبود بخشند.
چرا اینترنت اشیا برای صنعت آب؟
جمعیت جهان با سرعت غیرقابل کنترلی در حال افزایش است. جمعیت 4 برابر 100 سال پیش چند برابر شده است. با منابع محدود آب شیرین و آشامیدنی، تامین آب آشامیدنی جمعیت در حال رشد برای تولیدکنندگان آب کشورهای مختلف بسیار دشوار است. علاوه بر این، تاسیسات آب و تصفیه فاضلاب همچنان بر روی سیستم های قدیمی کار می کنند که آنها را برای افزایش نرخ تولید و رفع نیازهای روزافزون محدود می کند. فقدان سیستم های نظارتی و ابزارهای تحلیلی همراه با عملیات وابسته به نیروی کار، آنها را از افزایش کارایی خود باز می دارد و نقاط ضعفی را شناسایی می کند که می توان آنها را کاهش داد تا عرضه آب آشامیدنی را به صورت مقرون به صرفه افزایش دهد. اکنون به برخی از کاربردهای اینترنت اشیا در صنعت آب نگاه می کنیم:
سطح سنجی
یکی از کاربردهای فراوان اینترنت اشیا که در بسیاری از صنایعی که با محصولات مایع سروکار دارند بسیار رایج است، نظارت بر سطح مخزن است. همین راه حل را می توان توسط شرکت های آب برای ردیابی مقدار آب ذخیره شده در مخازن سقفی مناطق مختلف استفاده کرد. سیستم های مانیتورینگ سطح، سطح آب این مخازن را از طریق سنسورهای هوشمند تعبیه شده در سطح داخلی مخزن اندازه گیری می کنند. بر اساس خوانش سطح، می توان بر حجم آب ذخیره شده در این مخازن نیز نظارت کرد. از این رو، شرکت‌های برق، در زمان واقعی، می‌توانند بر حجم آب ذخیره‌شده در مخازن نظارت و ردیابی کنند و متعاقباً شرایط عرضه و تقاضا را مدیریت کنند.
اندازه گیری کیفیت آب
شرکت‌های آب نیز باید اطمینان حاصل کنند که آب آشامیدنی را عاری از هرگونه ناخالصی یا آلودگی در اختیار مصرف‌کنندگان نهایی قرار می‌دهند. همچنین می‌توان از سیستم‌های اینترنت اشیا برای اطمینان از کیفیت مطلوب آب در هر زمان استفاده کرد. سنسورها و پروب های اندازه گیری چند پارامتری را می توان برای مدیریت پارامترهای کیفیت آب (WQPs) مانند غلظت ، pH، کل جامدات محلول (TDS) و شوری استفاده کرد. این نه تنها به شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا آب شیرین را برای کاربران خود فراهم کنند، بلکه به آنها کمک می‌کند تا از خوردگی تجهیزات و خط لوله‌شان که عموماً به دلیل آلاینده‌های موجود در آب ایجاد می‌شود، جلوگیری کنند.
مدیریت تامین آب
اندازه گیری هوشمند همراه با نظارت بر سطح به شرکت های آب اجازه می دهد تا شرایط عرضه و تقاضا را در یک محل خاص شناسایی و متعادل کنند. کنتورهای هوشمند آب می توانند توسط شرکت های آب و برق برای نظارت بر میزان مصرف آب توسط کاربران نهایی در زمان واقعی استفاده شوند. سپس داده‌های مربوط به مصرف آب را می‌توان برای تعیین تقاضا در یک منطقه و بر این اساس آزادسازی آب مورد استفاده قرار داد. آب ذخیره شده در مخازن بالای سر را نیز می توان ردیابی کرد تا شیوه های موثر توزیع آب را در خود جای دهد. از این رو، شرکت‌های برق می‌توانند تصفیه و تولید آب را به‌طور بهینه مدیریت کنند، از منابع آبی محدود به طور مؤثر استفاده کنند و دسترسی خود را به مکان‌های دورافتاده‌تر و ایزوله‌تر افزایش دهند.
تصفیه و مدیریت فاضلاب
تصفیه فاضلاب یکی از از وظایف برجسته شرکت های آب است. استفاده مجدد از فاضلاب پس از پاکسازی بسیار مؤثرتر و مفیدتر از یافتن منابع آب شیرین در مکان های کم آب است. اینترنت اشیا در تصفیه فاضلاب می‌تواند برای شناسایی آلاینده‌های مخلوط شده در فاضلاب و متعاقباً عبور دادن آن از طریق فرآیندهای مختلف تصفیه برای تمیز کردن آن به روشی مقرون‌به‌صرفه استفاده شود. ویژگی‌های تحلیلی داخلی سیستم‌های اینترنت اشیا را می‌توان برای انجام این کار مورد استفاده قرار داد که کارایی تصفیه خانه‌های آب را بهبود می‌بخشد و نیاز آب را در محل آسیب دیده کافی می‌سازد.
اینترنت اشیا در تصفیه آب و مدیریت فاضلاب
مدیریت موثر آب در هر مرحله از فرآیند ضروری است. سرریز فاضلاب برای محیط زیست و هر کسی که در معرض آلودگی قرار می گیرد مضر است. داده‌های زمان واقعی و بهتر در مورد فرآیندهای فاضلاب می‌تواند به شرکت‌ها و تأسیسات تصفیه کمک کند تا ظرفیت را بررسی کنند، نشت‌ها را کاهش دهند و به طور فعال‌تری مدیریت کنند.
چگونه می توان اینترنت اشیا را به صورت عملی پیاده سازی کرد؟
اینترنت اشیا در حال کم‌هزینه‌تر شدن است و برای پیاده‌سازی برای ابزارهای مختلف در اندازه‌ها امکان‌پذیرتر می‌شود. این سطح بالاتر اتصال می تواند به پردازش و توزیع آب کمک کند و در نتیجه کارایی بیشتر و در نهایت عرضه بهتر برای مصرف کننده را به همراه داشته باشد. کاربرد اینترنت اشیا در کشاورزی می تواند نتایج مثبت قابل توجهی در صرفه جویی در مصرف آب و در تکنیک های کشاورزی غیر متعارف داشته باشد.
• کنتورهای هوشمند آب مصرفی نهایی
کنتورهای هوشمند آب یکی از راه‌هایی هستند که شرکت‌های برق می‌توانند در حال حاضر داده‌های عملی را به مصرف‌کنندگان نهایی ارائه دهند. این کنتورها مانند کنتورهای سنتی با نشان دادن میزان مصرف آب کار می کنند. با این حال، آنها به شبکه‌ای متصل می‌شوند که هم به ابزار و هم به مصرف‌کننده داده‌های فوری روی یک دستگاه هوشمند یا رایانه می‌دهد. این دستگاه‌ها به ساکنان و مشاغل اجازه می‌دهند تا ببینند در مقایسه با میانگین شهر یا منطقه چقدر آب مصرف می‌کنند. این کنتورها همچنین می‌توانند به تشخیص نشتی کمک کنند، که با کاهش هزینه‌های تعمیر آسیب‌های رطوبتی، در مصرف آب و هزینه صرفه‌جویی می‌کند.
• سنسورهای توزیع آب
حسگرهای هوشمند آب می‌توانند داده‌های لازم را در اختیار توزیع‌کنندگان قرار دهند تا بتوانند مشکلات را سریع‌تر برطرف کنند. اطلاعاتی مانند فشار، کیفیت و مصرف آب به شرکت‌ها کمک می‌کند تا مسائل مربوط به زیرساخت را شناسایی کنند. پیاده سازی این سنسورها ارزان تر و نصب آسان تر می شوند.
• آبیاری هوشمند
بیشتر آب شیرین برای آبیاری محصولات در سراسر جهان مصرف می شود. کشاورزی از 70 درصد کل برداشت آب شیرین در سراسر جهان استفاده می کنند. سیستم‌های آبیاری هوشمند می‌توانند به کشاورزان کمک کنند تا در مورد بهترین روش آبیاری محصولات خود تصمیم‌گیری کنند. سنسورهای رطوبت خاک و داده های آب و هوا می توانند به کاهش میزان آب مصرفی و بهبود کارایی کلی کمک کنند.
مشکلات بالقوه با IoT و مدیریت آب
متاسفانه، با هر نوآوری در صنعت، خطراتی وجود دارد که باید در نظر گرفته شود.
امنیت و حریم خصوصی
اطلاعاتی که از حسگرها و کنتورها به شرکت‌های برق منتقل می‌شود باید ایمن باشد، اما همیشه این احتمال وجود دارد که یک حزب مخرب به داده‌ها نفوذ کند. هک کردن به دلیل وابستگی ما به خدماتی که ارائه می دهند، نگرانی قابل توجهی برای شرکت های برقی است که به آینده می روند. شرکت های خدماتی باید در آموزش و شیوه های امنیت سایبری کوشا باشند. حفظ حریم خصوصی یکی دیگر از نگرانی هایی است که توسط کسانی که مخالف ادغام اینترنت اشیاء با خدمات شهری هستند مطرح می شود. نگرانی اصلی این است که شرکت ها اطلاعات زیادی در مورد مشتری خواهند داشت و می توانند از این داده ها برای تغییر قیمت استفاده کنند.
هزینه اجرا و خرابی
فناوری اینترنت اشیا مقرون به صرفه تر می شود، اما همچنان ممکن است برای شرکت های کوچکتر هزینه زیادی داشته باشد. برای اجرای موفقیت‌آمیز، باید خرید در سطح جامعه وجود داشته باشد. ارتباط واضح در مورد اهمیت و مزایای یکپارچه سازی اینترنت اشیا حیاتی است.
یکی دیگر از مشکلات استفاده از سیستم های جدید، زمان خرابی لازم برای نصب آنها است. از آنجایی که آب منبعی است که هر روز به آن نیاز داریم، عدم دسترسی به آن، حتی برای مدت کوتاهی، می تواند مشکلاتی را ایجاد کند. تقاضا برای خدمات شهری زیاد است، که می تواند برخی از شرکت ها را از صرف زمان برای ارتقاء سیستم توزیع آب خود منصرف کند.
با کمک فناوری اینترنت اشیا، صنعت آب می تواند به مزایایی دست یافت که قبلاً امکان پذیر نبود. اینترنت اشیا با ویژگی‌ها و قابلیت‌های پیشرفته‌اش، به شرکت‌های آب این امکان را می‌دهد تا مقدار مورد نیاز آب آشامیدنی و سالم را برای مصرف‌کنندگان نهایی تامین کنند، فرآیندهای تصفیه آب را بهینه کنند و قابلیت‌های سیستم توزیع آب خود را بهبود بخشند. این فناوری جام مقدسی برای شرکت‌های برق است زیرا می‌توانند از آن برای رساندن آب بدون وقفه در این زمان‌های کم‌آب به افرادی که در مکان‌های دورافتاده و منزوی هستند، بدون هیچ مشکلی استفاده کنند. در زمان آینده، فناوری در صنعت آب، نرخ تولید آب را افزایش خواهد داد که به تسهیل عرضه در میان جمعیت رو به رشد کمک خواهد کرد.
در حالی که مدیریت آب اینترنت اشیا ممکن است در آینده ای دور برای شما مفید باشد شما می توانید با همکاری کارشناسان مگاتجهیز سیستم شما کارآمدتر و در چارچوب مقررات امروزی اجرا شود.
هم اکنون مگاتجهیز، امکان بهره گیری از تجهیزات IIoT ساخت وایدمولر برای اجرای طرح های پایش و مانیتورینگ صنعتی را دارد.
