آموزش و دانستنیها

1-2- اهمیت سنجش آنلاین

● فناوری های خودکار و آنلاین نظارتی، رویکرد جدیدی در نظارت کیفیت آب است که امروزه در بسیاری از نقاط دنیا به عنوان قانون و الزامات کنترل کیفیت محیط زیست و آب و فاضلاب استفاده می شود. بدین منظور در بحث پایش آنلاین آب و فاضلاب ؛ میتوان وضعیت کیفی هریک از منابع آب شامل آب جاری در رودخانه‌ها، مخازن، دریاچه های پشت سد و سفره های آب زیر زمینی و شبکه توزیع را به صورت مستمر از طریق اندازه گیری ویژگی های مختلف شامل پارامتر های فیزیکی و شیمیایی و بیولوژیکی تحت نظر قرار داد، با این هدف گذاری که اطلاعات به صورت دقیق، سریع و قابل اطمینان با پایین ترین هزینه به بهره بردار سیستم برسد.

● عمده مزایای استفاده از سیستم های سنجش آنلاین :

•سرعت بالا در دریافت اطلاعات

•بهنگام بودن اطلاعات (پایش لحظه ای)

•هزینه عملیاتی و راهبری بسیار پایین (حذف نیروی انسانی و حمل ونقل)

•از بین رفتن خطاهای انسانی ناشی از حمل و نقل و انتقال نمونه ها و انجام آزمایشات

•قابلیت کنترل از راه دور مراحل و فرایندها

•قابلیت انتقال اطلاعات به روش تله متری در انواع بسترهای مخابراتی نظیر GSM , UHF , ADSL و غیره که طبعا با توجه به شرایط محیطی قابل انتخاب هستند.

•قابلیت ثبت  و ذخیره طولانی مدت اطلاعات و داده های اندازه گیری شده به منظور مقایسه های آماری و برنامه ریزی مدیریتی بلند مدت.

•قابلیت مشاهده داده های ثبت شده به صورت نمودارهای مقایسه ای، جهت شناسایی سریع مشکل در شبکه تولید، انتقال و توزیع. 

•امكان اتصال به سيستم هاي نظارتي وكنترل کلان شهری نظیر GIS و بانکهای اطلاعات برنامه ریزی شهری و کشوری.

•کاهش معنی دار نیروی انسانی در سایتها و تعداد پستهای آزمایشگاهی و صرفه جویی در انرژی.

•اطمينان كامل از سلامت آب آشامیدنی مشترکین در تمامی ساعات شبانه روز با یک کیفیت ثابت، که از الويت هاي اصلي شركت هاي آب و فاضلاب مي باشد.

•آگاهي سريع در نتيجه انجام اقدام به موقع و پيشگيرانه و رفع مشكل در نقاط آسيب پذير شبكه و تأسيسات تولید، انتقال و توزیع.

•موثر ترین و موثق ترین ابزار پایش، نظارت و کنترل در هنگام بحران و بروز حوادث طبیعی به عنوان بخشی کلیدی از امکانات پدافند غیر عامل. 

•کیفیت اندازه گیری قابل قبول، نگهداري و كاليبراسيون مقرون به صرفه اين تجهيزات از نظر اقتصادي در مقایسه با فواید پیشگیرانه و روشهای صرفا مبتنی بر نیروی انسانی.

•ایجاد اطمينان از عملكرد مداوم و طولاني مدت در شرايط متغیر محيطي و ابزاری کارگشا در مواردي كه دسترسي به محل نمونه برداري مشكل است.

•ابزار بسیار کارآمد در کنترل و مقایسه صحت عملکرد نیروی انسانی دست اندرکار فرایندهای کیفی  ایستگاهی (نظیر کلرزنی و ...) در ایستگاه های با کنترل کمتر.

•توجیه کاملا قابل قبول سرمايه گذاري اوليه به عنوان یک کالای سرمایه ای در مقایسه با صرفه جویی هایی که در هزینه های آتی خواهد داشت.

•دسترسی طبقه بندی شده به اطلاعات و جلوگیری از اطلاع طیف گسترده ای از نیروی انسانی از اطلاعات کلیدی (مثلا اطلاعات منابع آب، تصفیه خانه ها و شبکه و....) از مزایای استفاده از تجهیزات آنلاین است.

بررسی اجمالی روشهای متداول

● سنسورهای پارامترهای کیفی متداول که  در مبحث کنترل کیفی آب و فاظلاب، بیشتر مورد توجه هستند عبارتند از کلر باقیمانده، کلر مجموع، اکسیژن محلول، کدورت، TSS ، هدایت الکتریکی، TDS ، پی اچ، ORP ، BOD ، COD ، TOC و یونهای انتخابی که به سنسورهای ISA معروف هستند.

● سنج آنلاین، با توجه به شرایط محیط نسب و نحوه استحصال نمونه از سطح، عمق یا خط انتقال به سه گروه اصلی ( نصب روی خط LINE SAMPLING ، نصب در سطح IMMERSION یا نصب در عمق SUBMERSION )  تقسیم بندی می شوند که هر سه گروه می توانند نمونه برداری گسسته یا پیوسته داشته باشند.

● هر یک از این سیستم ها مزایا و معایبی دارند که باید متناسب با وضعیت و شرایط هر پروژه ای انتخاب شود:

معمولاً سیستم پایش لحظه ای به روشLINE SAMPLING  در آبهای پاک و خطوط انتقال آب آشامیدنی یا صنعتی که دارای ذرات معلق و کدورت کمتری در مقایسه با پایش آبهای سطحی یا پسابها می باشند، عملکرد بهتری خواهد داشت که خود نیز به دو روش درون خطی (INSERTION) و بیرون خطی (LINE TAP) تقسیم  می شود. همچنین برای پایش آنلاین آبهای سطحی، حوزچه های پروسس در تصفیه خانه های آب یا پساب از سیستمهای IMMERSION  یا SUBMERSION  استفاده می شود.

● در هر یک از روشهای مذکور باید ملاحضاتی نظیر جنس بدنه سنسور، سیستمهای شستشوی خودکار، سیستمهای نمونه گیری و  ادوات نصب متناسب با نوع کابرد در نظر گرفته شود.

در انواع سنسورهایی که به هر شکل به صورت مستغرق نصب میشوند میتوان انتظار داشت کیفیت نمونه خصوصا در کدورت های بالای 150 NTU یا اندازه گیری مقادیر کم اکسیژن محلول به شکل محسوسی  بهتر از نمونه گیری های خارج از خط باشد ولی چالشهایی نظیر مواد چسبنده، تحمل فشار، حباب هوا، کنترل سرعت سیال و ...  نیز وجود خواهد داشت.

● در روش های نمونه برداری بیرون از خط، به دلیل مکش نمونه و وجود تجهیزات مکانیکی نظیر پمپ، لوله، شلنگ تجهیزات تنظیم فشار و ... امکان بروز مشکل در تجهیزات نمونه گیری به مراتب بیشتر از اندازه گیری به روش مستغرق خواهد بود و در موادی نیز امکان لختی زمانی در رسیدن نمونه به سنسورها و یا ایجاد تغییر در ماهیت نمونه بروز خواهد نمود. در مبحث اندازه گیری پارامترهای پسابها و آبهای سطحی با توجه به وجود ذرات معلق و آلودگیهای فراوان، همواره بدلیل انسداد مجاری و یا فشار بیش از حد به این تجهیزات مکانیکی ، هزینه های نگهداری و قطعات یدکی بسیار بالا می رود و اپراتور  اینگونه تجهیزات متحمل هزینه هایی بابت تعویض و تعمیر پمپ های نمونه گیری، نظافت فیلترهای ورودی، کنترل وضعیت لوله ها و تجهیزات جانبی تنظیم فشار خواهد شد که در سیستمهای مستغرق حذف می شوند.

از طرفی سیستمهای مستغرق نیز دارای مشکلاتی نظیر دقت کم در اندازه گیری پارامترهای اپتیک، عدم امکان تنظیم فشار و سرعت سیال خصوصا در سنسورهای قشایی، عدم پاکسازی موثر سنسور و تاثیرات ناشی از تلاطم سیال و حباب های هوا و سایر گازهای درون نمونه می باشند.
لذا اکیدا توصیه می گردد در خرید این تجهیزات، برآورد دقیق مهندسی جهت کارکرد مطلوب و صرفه اقتصادی برای هر شرایط محیطی و به صورت خاص مورد بررسی قرار گیرد.

● به منظور وحدت رويه در امر خريد و نصب تجهيزات پايش لحظه اي  از طريق تبعيت از دستور العمل واحد و يكسان ، ضوابط و معيارهاي فني انتخاب تجهيزات  پايش لحظه اي بر اساس استانداردها و مشخصات فني دستگاهي  و  با لحاظ نمودن ملاحظات كيفي آب به شرح ذيل پيشنهاد مي گردد:

 ملاحظات فني:

• توليد داده توسط تجهيز پايش لحظه اي باید بصورت پيوسته بوده و تجهيز از نظر كاركرد پايداري لازم را داشته باشد. (ضمن كاركرد مداوم و پيوسته، توليد، ذخيره و انتقال داده هاي باید از ايمني لازم به لحاظ صحت و دقت برخوردار باشد).

•سیستم پایش لحظه‌ای می‌بایست درکنار خود برچسب فنی (Technical Label) و برچسب کالیبراسیون (Calibration Label) و برچسب مشخصات سازنده و یا فروشنده را داشته باشد.

•تجهيزات پايش لحظه اي بايد قابليت اندازه گيري حداقل 5 برابر حد مجاز پارامتر مربوطه را داشته باشند.

•حد تشخيص تجهيز پايش لحظه اي بايد كوچكتر از 5 % حد مجاز پارامتر مربوطه باشد.

•دقت تجهيز پايش لحظه اي بايد حداقل 5 % حد مجاز پارامتر مربوطه باشد.

•امكان كاليبراسيون چند نقطه اي براي تجهيز پايش لحظه اي وجود داشته باشد.

•دامنه دمايي كاركرد تجهيزات پايش لحظه اي باید بطور مطلوب متناسب با دامنه دمايي محيط نصب و شرايط دمايي فرآيند كاري منبع تحت پايش باشد. در غير اين صورت بايد تجهيزات جانبي تنظيم دما و ساير شرايط فيزيكي لحاظ گردد.

•روش و تكنولوژي سنجش تجهيز پايش لحظه اي مي بايست منطبق با استانداردهاي معتبر زيست محيطي ملی و بين مللي شاملStandard method, ASTM, EN, EPA, ISO, DIN, IEC  با لحاظ كردن شرايط فرآيند منبع تحت پايش باشد.

•ارايه گواهينامه هاي تائيد صلاحيت ملی و بين المللي نظير  CE, Mcert, TUV, EPAبراي هر تجهيز با ذكر شماره سريال آن تجهيز از مزايای  فني دستگاه در هنگام گزينش محسوب مي شود. لازم به ذكر است تاييد هاي مذكور صرفاً تحت شرايط خاص ذكر شده درمتن تاييديه ، قابل استناد مي باشد.

•تجهيزات پايش لحظه اي به هنگام نقص كاركرد مي‌بايست قابليت ثبت و اعلام آلارم‌هاي مربوطه با ثبت دقيق مقدار پارامتر مذكور در لحظه آلارم و مدت زمان آن را داشته باشد.

•بازه زماني كاليبراسيون تجهيزات ، بر اساس توصيه سازنده و کاتالوگ در نظر گرفته شود.

•تجهیز باید دارای یکی از تاییدیه های استاندارد IEC, DIN, UL برای تجهیزات سنجش آنلاین در محیط های صنعتی و نیمه صنعتی باشد.