کاربرد شبکه صنعتی در صنعت آب و فاضلاب
تا به حال به این مسئله توجه کرده‌اید که با هر بار باز کردن شیر آب برای استحمام، چه فرایندی در شبکه آبرسانی انجام می‌شود؟ درواقع بدون این تاسیسات، زندگی تمام انسان‌ها در محیط‌های شهری مختل می‌شود. آب مورد استفاده ما باید طی فرایندهای طولانی در تاسیسات تصفیه و فاضلاب، تصفیه شده و سپس از شبکه‌های آبرسانی گذشته و سپس به ساختمانمان برسد. طی سال‌های اخیر، تاسیسات آب و فاضلاب نیز مانند تمام فرایندها با استفاده از تکنولوژی دچار تحول شدیدی شده‌اند. درواقع در این تاسیسات و شبکه آبرسانی از شبکه‌سازی صنعتی استفاده می‌شود تا تمام فرایندها تحت نظارت مستقیم و بدون نقص باشند. در این مطلب تاثیر استفاده از شبکه صنعتی برای مانیتورینگ در صنعت آب و فاضلاب را بررسی می‌کنیم.
مشکلات مانیتورینگ در صنعت آب و فاضلاب در مقیاس بزرگ
در شبکه‌های آبرسانی که تاسیسات تصفیه آب و فاضلاب نیز در زیرمجموعه آن‌ها قرار دارند، فرایندهای بسیار پیچیده‌ای دخیل هستند. روی تمام این فرایندها باید به‌صورت دقیق نظارت شود تا آب آشامیدنی افراد برای مصرف کاملا سالم باشند. همچنین نظارت بر این فرایندها باعث می‌شود که فاضلاب‌ها، به‌جای نفوذ به ساختمان‌ها یا جاری شدن در خیابان‌ها به‌صورت مستقیم به تصفیه‌خانه‌ها هدایت شوند.
باید اشاره کرد که هدایت آب مصرف‌شده فاضلاب به تصفیه‌خانه‌ها تنها بخش کوچکی از فرایند تصفیه آب هستند. نظارت بر تمام فرایندهای شبکه آبرسانی مهم‌ترین بخش این سیستم است. چرا که این شبکه‌ها باید به‌صورت مداوم و کاملا دقیق تحت نظر باشند. از طرف دیگر گستردگی شبکه آبرسانی باعث می‌شود که نظارت مستقیم بر تمام اجزای سیستم بسیار دشوار باشد. برای مثال در صورت ترکیدگی لوله در هر قسمت از شبکه آبرسانی، پرسنل تاسیسات باید فورا متوجه بروز این مشکل شده و از بروز خسارت بیشتر جلوگیری کنند. چرا که تعمیرات لوله‌های شبکه ممکن است به زمان زیادی نیاز داشته باشند و به همین خاطر باید در سریع‌ترین زمان ممکن، متوجه بروز مشکل شد.
دقیقا به همین خاطر است که استفاده از شبکه صنعتی برای مانیتورینگ در صنعت آب و فاضلاب اهمیت دارد. با استفاده از این سیستم می‌توان تمام اجزای شبکه آبرسانی و سیستم‌های تصفیه و فاضلاب را به‌راحتی و با بیشترین دقت تحت نظر داشت.
آب و فاضلاب در چه فرایندی تصفیه می‌شوند؟
برای این که کاربرد شبکه سازی صنعتی در نظارت بر شبکه آبرسانی را درک کنیم، در ابتدا باید بدانیم که فرایند تصفیه آب و فاضلاب دقیقا به چه شکلی انجام می‌شود. تمام آب استفاده شده ساختمان‌ها، از طریق لوله‌های فاضلاب به تصفیه‌خانه‌ها هدایت می‌شود. در این تاسیسات، فرایندهای مختلفی روی فاضلاب انجام می‌شود تا بتوان فاضلاب را دوباره وارد شبکه آبرسانی کرد.
برخی از مهم‌ترین فرایندها و تجهیزات در تاسیسات تصفیه آب و فاضلاب عبارت‌اند از:
- مرحله ضد عفونی
- از بین بردن جامدات زیستی
- هوادهی
- شفاف‌کننده‌های آب
- محفظه‌های شن (برای تصفیه ذرات درشت فاضلاب)
با توجه به گستردگی بسیار زیاد فرایندهای شبکه آبرسانی و تصفیه آب و فاضلاب، نظارت بر تمام آن‌ها اهمیت بسیار زیادی دارد. چرا که بروز خطا در هر یک از قسمت‌ها می‌تواند روی سلامت و کیفیت آب تصفیه شده تاثیر منفی بگذارد. به همین خاطر شرکت‌های آبرسانی ایستگاه‌های نظارتی مختلفی را در بخش‌های مختلف شبکه احداث می‌کنند. اما نکته مهم ایجاد امکان ارتباط میان این ایستگاه‌های نظارتی است. بهترین و کارآمدترین سیستم ارتباطی میان ایستگاه‌های نظارتی، سیستم اترنت می‌باشد که در زیرمجموعه شبکه سازی صنعتی در نظارت بر شبکه آبرسانی قرار می‌گیرد.
باید گفت که تاسیسات تصفیه آب و فاضلاب مدرن، داده‌های خود را از طریق اترنت جمع‌آوری می‌کنند اما در تاسیسات قدیمی‌تر، از سرورهای دستگاه سریال برای تبدیل داده‌های سریالی به داده‌های اترنت استفاده می‌کنند. با این روش، تاسیسات قدیمی‌تر می‌توانند در کنار استفاده از شبکه صنعتی برای مانیتورینگ در صنعت آب و فاضلاب، در هزینه‌های خود نیز صرفه‌جویی کنند.
بهترین روش نظارت بر شبکه آبرسانی؛ استفاده از شبکه سازی صنعتی
وجود برخی موانع مانند فعالیت در محیط‌های سخت، فعالیت به‌صورت مداوم و با فشار بالا، وجود استانداردهای مختلف در ارتباط میان سیستم‌ها و … باعث می‌شود که نظارت بر شبکه‌های آبرسانی بسیار دشوار باشد. به همین خاطر است که تصفیه‌خانه‌های آب و فاضلاب باید از یک شبکه در مقیاس بزرگ استفاده کنند. شبکه‌ای که در کنار پشت سر گذاشتن موانع عنوان‌شده، دقت بالایی در نظارت داشته باشند و بتواند از پس مدیریت فرایندهای مختلف در این شبکه‌ها بر بیاید. در این مرحله است که شبکه سازی صنعتی در نظارت بر شبکه آبرسانی به کمک شرکت‌ها می‌آید.
انواع شبکه‌های صنعتی از جمله سیستم‌های اترنت و SCADA، می‌توانند به‌خوبی برای نظارت بر فرایندهای تاسیسات تصفیه آب و فاضلاب استفاده شوند. با توجه به این که این شبکه‌ها برای محیط‌های صنعتی طراحی شده‌اند، می‌توانند به‌خوبی از موانع موجود در این فرایندها عبور کنند.
برخی از امکانات شبکه‌سازی صنعتی در نظارت بر شبکه آبرسانی عبارت‌اند از:
- امکان اتصال دستگاه‌های سریال در تاسیسات قدیمی به اترنت
- توانایی تحمل ضربه و لرزش
- مقاومت بالا در برابر حرارت و رطوبت
- برخورداری از نرم‌افزار مدیریت شبکه برای کنترل و نظارت آسان
- قابلیت ایجاد ارتباط از فواصل دور با استفاده از فیبر نوری
- امکان مسیریابی داده با دقت و اطمینان‌پذیری بالا
بیشتر بخوانید : پوشش کانفورمال چیست و چگونه از دستگاه‌های صنعتی محافظت می‌کند؟
کاربردهای شبکه سازی صنعتی برای نظارت در صنعت آب و فاضلاب
همان‌طور که اشاره شد، شبکه‌سازی صنعتی بهترین راه‌حل برای نظارت بر شبکه آبرسانی و تاسیسات مورد استفاده در آن است. شرکت‌های فعال در این زمینه می‌توانند بسته به نیاز خود، از این شبکه‌های صنعتی در قسمت‌های مختلف فرایند تصفیه آب و فاضلاب استفاده کنند.
از جمله کاربردهای شبکه‌سازی صنعتی در نظارت بر شبکه آبرسانی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کنترل و نظارت از راه دور روی ایستگاه‌های پمپاژ
- نظارت بر کنترل جریان آب، فشار آب و بروز نشتی‌های احتمالی
- فعال کردن زنگ هشدار از طریق ارسال متن یا ایمیل
- اطلاع‌رسانی شرایط اضطراری به تکنسین‌ها و کارکنان
نظارت بر سدها از راه دور
یکی از مهم‌ترین بخش‌های شبکه آبرسانی، سدها هستند. سدها از نظر فرایندهای کنترل گستردگی بسیار زیادی دارند و به همین خاطر شبکه سازی صنعتی در نظارت بر آن‌ها بسیار کاربردی است. با استفاده از این سیستم می‌توان روی سدها بدون تجهیزات قدیمی مانند دستگاه‌های سریالی نظارت کرد. درواقع با استفاده از شبکه‌سازی صنعتی، تکنسین‌ها می‌توانند از داده‌های مختلف سدها برای اهداف زیر استفاده کنند:
- حفظ کارآمدی سدها
- امکان نظارت جامع بر تمام قسمت‌های سد
- جمع‌آوری، نظارت و مدیریت داده‌های مرتبط با آب مصرفی، توزیع‌شده و برق تولیدی
یکی دیگر از نکات مهم استفاده از شبکه‌سازی صنعتی در نظارت بر شبکه آبرسانی و سدها، پیاده‌سازی شبکه‌ای است که در برابر تداخل نویزهای الکترونیکی مقاومت بالایی داشته باشد. این نویزها بیشتر توسط توربین‌ها و برق تولیدی آن‌ها ایجاد می‌شود. برای جلوگیری از تداخل می‌توان از کابل‌های فیبر نوری در شبکه‌سازی صنعتی استفاده کرد.
استفاده از شبکه صنعتی در صنعت آب و فاضلاب؛ ضامن بهبود کارایی
کاربرد شبکه سازی صنعتی در نظارت بر شبکه آبرسانی تنها به مواردی مانند کنترل از راه دور سیستم‌ها محدود نمی‌شود. با استفاده از این روش می‌توان خطاهای داده‌های دریافتی را کاهش داد و همچنین از بروز مشکلات زیست‌محیطی جلوگیری کرد. البته اصلا نباید نقش کیفیت تجهیزات مورد استفاده در شبکه‌سازی صنعتی را دست کم گرفت.