حالات تطبيقية لمراقبة شبكة أنابيب مياه الأمطار في تشونغتشينغ

3) تكوين النظام وتهيئته:
تتألف محطة المراقبة المصغرة من مكونات متعددة منسقة لضمان دقة القياس وموثوقية النظام:
مستشعر الرقم الهيدروجيني:بفضل نطاق قياس يتراوح من 0 إلى 14 درجة حموضة، فإنه يراقب بدقة حموضة أو قلوية الماء، ويعمل كمعيار حاسم لتقييم جودة المياه.
مستشعر الأكسجين المذاب:يتراوح نطاقها من 0 إلى 20 ملغم/لتر، وهي توفر بيانات في الوقت الحقيقي عن مستويات الأكسجين المذاب، والتي تعتبر ضرورية لتقييم قدرة التنقية الذاتية المائية وصحة النظام البيئي.
مستشعر COD:بنطاق يتراوح من 0 إلى 1000 ملغم/لتر، يقيس الطلب الكيميائي على الأكسجين لتقييم مستويات التلوث العضوي في المسطحات المائية.
مستشعر نيتروجين الأمونيا: يغطي أيضًا نطاق 0-1000 ملغم/لتر، ويكشف عن تركيزات نيتروجين الأمونيا - وهو مؤشر مهم للتخثث - مما يدعم الجهود المبذولة للحفاظ على التوازن البيئي في البيئات المائية.
وحدة جمع البيانات ونقلها:تستخدم أجهزة DTU (وحدة نقل البيانات) المتقدمة لجمع بيانات المستشعرات ونقلها بشكل آمن إلى منصات السحابة عبر شبكات الجيل الخامس، مما يضمن توقيت البيانات وسلامتها.
وحدة التحكم:بفضل واجهة شاشة اللمس مقاس 15 بوصة، يوفر الجهاز تشغيلًا بديهيًا لتكوين المعلمات ومراجعة البيانات والتحكم في المعدات.
وحدة أخذ عينات المياه: تتكون من أنابيب وصمامات ومضخات غاطسة أو ذاتية التحضير، وهي تتيح جمع ونقل المياه بشكل آلي، مما يضمن تمثيل العينة.
خزان المياه، وغرفة الحصى، والأنابيب المرتبطة بها:تسهيل المعالجة الأولية لعينات المياه عن طريق إزالة المواد الجسيمية الكبيرة، وبالتالي تحسين دقة البيانات.
بالإضافة إلى ذلك، يشتمل النظام على وحدة تزويد طاقة غير منقطعة (UPS) لضمان استمرارية التشغيل أثناء انقطاع التيار الكهربائي؛ وضاغط هواء خالٍ من الزيت لتوفير هواء نقي للأجهزة؛ ومكيف هواء مُثبّت داخل الخزانة لتنظيم درجة الحرارة الداخلية؛ وجهاز استشعار لدرجة الحرارة والرطوبة للمراقبة البيئية في الوقت الفعلي؛ ومجموعة كاملة من أنظمة الحماية من الصواعق للحماية من الارتفاعات المفاجئة في التيار الكهربائي الناتجة عن ضربات البرق. كما يشمل المشروع جميع مواد التركيب اللازمة، بما في ذلك الأنابيب والكابلات والموصلات، مما يضمن تركيبًا موثوقًا وتشغيلًا طويل الأمد.

3. نتائج المشروع وآفاقه المستقبلية
من خلال تطبيق نظام مراقبة جودة المياه عبر شبكة أنابيب مياه الأمطار في البنية التحتية للمجتمعات الذكية، حقق المشروع مراقبة آنية عن بُعد لأنظمة تصريف مياه الأمطار في المناطق الحضرية، مما يوفر أساسًا علميًا لإدارة البيئة المائية الحضرية. ويتيح نقل بيانات المراقبة وعرضها المرئي في الوقت الفعلي للجهات المختصة الكشف الفوري عن أي خلل في جودة المياه، والاستجابة السريعة، والوقاية الفعالة من حوادث التلوث المحتملة. علاوة على ذلك، ساهم اعتماد تقنية لا تتطلب استخدام مواد كيميائية ونقل البيانات لاسلكيًا في خفض تكاليف التشغيل والصيانة، مع تعزيز كفاءة العمل بشكل عام.

مع التطورات المستمرة في تقنية الجيل الخامس (5G) والتكامل الأعمق مع أطر المدن الذكية، سيتوسع نطاق تطبيق المشروع، وسيُحسّن دقة المراقبة وكفاءتها. فعلى سبيل المثال، سيمكّن دمج الذكاء الاصطناعي وتحليلات البيانات الضخمة من استخراج البيانات بشكل أعمق، ووضع نماذج تنبؤية، مما يوفر دعمًا أكثر دقة لاتخاذ القرارات في إدارة موارد المياه الحضرية. إضافةً إلى ذلك، ستستكشف المراحل اللاحقة التكامل مع أنظمة فرعية أخرى للمدن الذكية، مثل النقل الذكي وإدارة الطاقة، لتحقيق حوكمة حضرية شاملة وتعاونية، مما يُسهم بشكل كبير في تطوير نموذج جديد للمدن الذكية في المنطقة.