في إدارة مشاريع الحفاظ على المياه، يرتبط التحكم في البوابات ارتباطًا مباشرًا بكفاءة وسلامة توزيع موارد المياه. يعتمد تشغيل البوابات التقليدي على العمليات اليدوية في الموقع، مما لا يقتصر على بطء الاستجابة فحسب، بل ينطوي أيضًا على مخاطر تتعلق بالسلامة. تتيح أنظمة التحكم عن بُعد في البوابات، التي تعتمد على الأتمتة وتكنولوجيا المعلومات، التحكم الدقيق في البوابات عن بُعد، وأصبحت ميزة أساسية في مشاريع الحفاظ على المياه الحديثة. يتكون هذا النظام من وحدة تحكم في الموقع، وشبكة اتصالات، ومنصة مراقبة عن بُعد. يعمل النظام من خلال جمع بيانات مثل فتح البوابة، ومستوى المياه، ومعدل التدفق، عبر أجهزة استشعار، ونقل هذه البيانات إلى مركز تحكم عبر شبكة اتصالات. يمكن للمشغلين بعد ذلك إرسال الأوامر عبر جهاز كمبيوتر أو جهاز محمول لتشغيل محرك البوابة لإجراء العمليات.
تتميز أنظمة التحكم عن بُعد الحديثة في البوابات بأربع وظائف أساسية: تتيح وظيفة المراقبة عن بُعد للمشغلين الاطلاع على حالة البوابة، ومستويات المياه في المنبع والمصب، وتدفق المياه، وغيرها من البيانات في الوقت الفعلي من مركز التحكم، ويمكنها مراقبة ما يصل إلى مئات البوابات في وقت واحد؛ تدعم وظيفة التحكم الذكي منطق التحكم المُعدّ مسبقًا، مثل ضبط فتح البوابة تلقائيًا وفقًا لمستوى المياه، ونظام ريّ مُحدّد يضبط تدفق الري تلقائيًا وفقًا لاحتياجات المحاصيل من المياه؛ تُسجّل وظيفة جمع البيانات وتحليلها بيانات التشغيل باستمرار، وتُصدر تقارير جدولة المياه، وتُقدّم الدعم لاتخاذ القرارات بشأن إدارة موارد المياه؛ تُصدر وظيفة الإنذار والإنذار المبكر إنذارًا فوريًا في حالة تعطل المعدّات أو اختلال المعايير. على سبيل المثال، أغلق خزان البوابة في الوقت المناسب أثناء هطول أمطار غزيرة من خلال نظام الإنذار المبكر، مما تجنّب حوادث تصريف الفيضانات.
تُقدم أنظمة التحكم عن بُعد مزايا كبيرة مقارنةً بالعمليات اليدوية التقليدية. فمن حيث تكاليف العمالة، بعد نشر النظام، قلّص مكتب إدارة أحواض الأنهار عدد مُشغّلي البوابات من 120 إلى 30، مما وفّر حوالي 6 ملايين يوان من تكاليف العمالة سنويًا. أما من حيث سرعة الاستجابة، فيمكن للنظام إرسال الأوامر وتنفيذها في غضون 30 ثانية، أي أسرع بأكثر من 10 مرات من التشغيل اليدوي. ومن حيث السلامة، يتضمن النظام آليات حماية متعددة، مثل الحماية من الحمل الزائد وحماية الحد الأقصى، مما يُقلل بشكل كبير من خطر تعطل البوابة. علاوة على ذلك، يتميز النظام بدقة تحكم تصل إلى مستوى السنتيمتر، مما يضمن توزيعًا دقيقًا للمياه.
يُستخدم هذا النظام على نطاق واسع في مجالات متنوعة: ففي مشاريع الحفاظ على المياه، يُستخدم للتحكم المركزي في بوابات الخزانات والأنهار، مثل المراقبة عن بُعد لبوابات السدود على طول مشروع تحويل المياه من الجنوب إلى الشمال؛ وفي إمدادات المياه والصرف الصحي في المناطق الحضرية، يُنظّم بوابات محطات الضخ لمنع الفيضانات الحضرية. وقد حسّن نظام الصرف الصحي البلدي في بكين استجابته للعواصف المطرية بشكل ملحوظ من خلال التحكم عن بُعد؛ وفي الري الزراعي، يُحقق توزيعًا دقيقًا للمياه، محققًا معدل توفير سنوي للمياه بنسبة 25% في منطقة ري كبيرة واحدة؛ وفي محطات الطاقة الكهرومائية، يُتحكّم في بوابات دخول المياه لتحسين جدولة توليد الطاقة. كما يلعب دورًا هامًا في مجالات مثل تجديد موارد المياه البيئية والتحكم في المجاري المائية.
عند اختيار نظام، ضع في اعتبارك أربعة عوامل رئيسية: الاستقرار أمر بالغ الأهمية؛ يجب أن يعمل النظام بكفاءة في البيئات القاسية، مع متوسط زمن بين الأعطال يتجاوز 10,000 ساعة. التوافق أمر بالغ الأهمية؛ يجب أن يتكامل النظام الجديد بسلاسة مع المعدات الحالية ويدعم بروتوكولات اتصال متعددة. قابلية التوسع أمر بالغ الأهمية؛ يجب أن يحتوي النظام على سعة واجهة مخصصة لدعم الإضافات المستقبلية لنقاط المراقبة. يجب ضمان خدمة ما بعد البيع؛ يجب أن يوفر المورد دعمًا فنيًا على مدار الساعة. تكبد أحد المستخدمين، بسبب اختياره موردًا صغيرًا، خسائر فادحة بعد عطل في النظام، والذي تأخر بسبب عدم إجراء الإصلاحات في الوقت المناسب. نوصي بإعطاء الأولوية للموردين ذوي الخبرة في المشاريع الكبيرة.
أثناء التركيب، من المهم مراعاة أن الأسلاك الكهربائية يجب أن تستوفي متطلبات الحماية من الرطوبة والتآكل، وأن تطبق خطوط الإشارة إجراءات منع التداخل، وأن تكون مواقع تركيب أجهزة الاستشعار عملية ومناسبة. تتطلب الصيانة اليومية إنشاء ثلاثة أنظمة: نظام فحص دوري (اختبار دقة أجهزة الاستشعار شهريًا)، ونظام صيانة وقائية (إزالة غبار المعدات ربع سنويًا)، ونظام قطع غيار (تخزين المكونات الرئيسية). وقد اكتشف مشروع للحفاظ على المياه، من خلال عمليات فحص يومية منتظمة، وحدة اتصالات قديمة واستبدلها على الفور، مما منع تعطل النظام. تُظهر سجلات الصيانة أن الصيانة الموحدة يمكن أن تطيل عمر النظام من 5 إلى 8 سنوات.
يتطور التحكم عن بُعد في البوابات نحو الذكاء الاصطناعي: سيتم تطبيق الذكاء الاصطناعي على التنبؤ بحجم المياه والجدولة الذكية. ستتيح تقنية التوأم الرقمي إنشاء بوابات افتراضية للتحكم المُحاكي. ستوفر تقنية الجيل الخامس اتصالات أسرع وأقل زمن وصول. ستضمن تقنية البلوك تشين عدم إمكانية التلاعب بالسجلات التشغيلية. كما سيتم دمج الأنظمة المستقبلية بشكل أعمق مع التنبؤات الجوية والرصد الهيدرولوجي لتحقيق حماية ذكية للمياه. يعمل معهد أبحاث على تطوير نظام ذكي يمكنه التنبؤ بتغيرات حجم المياه قبل ثلاثة أيام وإنشاء خطط جدولة تلقائيًا، مما يُمثل مرحلة جديدة في اتخاذ القرارات الذكية للتحكم في البوابات.
مع تطور تقنيات مثل إنترنت الأشياء والبيانات الضخمة، تتطور أنظمة التحكم عن بُعد في البوابات من مجرد تحكم بسيط إلى اتخاذ قرارات ذكية. يُنصح المستخدمون بإعطاء الأولوية للاحتياجات الحالية مع مراعاة التطورات التكنولوجية المستقبلية عند اختيار النظام، واختيار منصة تتميز بالانفتاح وقابلية التوسع. لا يمثل التحكم عن بُعد في البوابات ترقية تكنولوجية فحسب، بل يمثل أيضًا تحولًا في نماذج الإدارة، مما يدفع قطاع الحفاظ على المياه نحو الرقمنة والذكاء.
السابق: " على الانترنت مراقبة تكنولوجيا أنابيب النفط: Smart حراس يحرسون الطاقة الشرايين
المقال التالي: مندرجة حرارة جهاز إرسال »
