Усны менежментийн системд робот техник ашиглах нь
Усны менежмент нь 21-р зууны хамгийн чухал сорилтуудын нэг юм. Хүн амын өсөлт, хотжилт, уур амьсгалын өөрчлөлт, бохирдол, аж үйлдвэр, хөдөө аж ахуйн эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж байгаа нь цэвэр усны хүртээмжид улам бүр дарамт учруулж байна. Цаашилбал, олборлолт, боловсруулалтаас эхлээд түгээлт, үерийн хяналт хүртэлх усны менежментийн системүүд нь ихэвчлэн гоожих хандлагатай, хянахад хэцүү, өндөр үйл ажиллагааны зардал шаарддаг хуучирсан дэд бүтцээс хамаардаг. Чухам энэ нөхцөлд робот техник нь ирээдүйтэй технологи болж гарч ирж байна: үр ашгийг нэмэгдүүлэх, хүний эрсдэлийг бууруулах, асуудалд хариу арга хэмжээ авахыг хурдасгах, усны дэд бүтцийн хяналт, засвар үйлчилгээг бэхжүүлэх.
Усны менежментэд робот техник яагаад хэрэгтэй вэ?
Орчин үеийн усны системүүд нь урт дамжуулах хоолой, шахуургын станц, ундны ус цэвэрлэх байгууламж (УЦТ), бохир ус цэвэрлэх байгууламж (УЦТ), усан сан, гол мөрөн, ус зайлуулах суваг, далангаас бүрдэнэ. Олон бүрэлдэхүүн хэсэг нь газар доорх хоолой, битүү орон зай, эсвэл аюултай химийн бодис, биологийн бохирдлын эрсдэл өндөртэй газар гэх мэт хүрэхэд хэцүү газруудад байрладаг. Роботууд нь ажилтнуудыг аюултай бүс рүү илгээх эсвэл удаан хугацаагаар ажиллах шаардлагагүйгээр үзлэг, засвар хийх боломжийг олгодог. Цаашилбал, роботууд илүү тогтвортой ажиллаж, нарийвчилсан мэдээлэл цуглуулж, IoT, AI, SCADA хяналтын платформ зэрэг дижитал системүүдтэй нэгтгэх боломжтой.
Усны менежментийн системд ашигладаг роботуудын төрлүүд
Практикт усны менежментийн робот техник гэдэг нь үргэлж "хүн дүрстэй робот" гэсэн үг биш юм. Робот техник гэдэг нэр томьёо нь хөдөлгөөн хийх, мэдрэх, хязгаарлагдмал шийдвэр гаргах, тодорхой ажлуудыг гүйцэтгэх чадвартай олон төрлийн автомат болон хагас автомат төхөөрөмжүүдийг хамардаг. Роботуудын зарим түгээмэл төрлүүдэд дараахь зүйлс орно.
1. Хоолойн үзлэгийн роботууд
Эдгээр роботууд нь цэвэр ус болон бохир усны хоолой дотор хөдлөх зориулалттай. Тэдгээр нь жижиг дугуйтай тээврийн хэрэгсэл (мөлхөгч), тодорхой хоолойн диаметртэй хөлтэй роботууд эсвэл кабель чирэх боломжтой камертай систем хэлбэртэй байж болно. Зөөврийн мэдрэгчүүдэд HD камер, лидар, хэт авианы мэдрэгч, тэр ч байтугай зэврэлт болон хагарал илрүүлэх төхөөрөмж багтаж болно.
2. ROV болон AUV (Усан доорх роботууд)
Алсын удирдлагатай тээврийн хэрэгслийг (ROV) газрын гадаргаас оператор удирддаг бол Автономит усан доорх тээврийн хэрэгсэл (AUV) илүү бие даан хөдөлж чаддаг. Хоёуланг нь далан, усны хэрэглээ, гүүрний доод хэсэг, усан сангийн хана, живсэн усан замыг шалгахад ашигладаг.
3. Хяналтын зориулалттай агаарын дронууд
Нисгэгчгүй нисэх онгоц (НЭХ)-ийг голын ай сав газрын газрын зураглал гаргах, тунадасны хуримтлалыг хянах, суваг дахь нэвчилтийг илрүүлэх эсвэл хоолойг онгойлгох, үерийн үед яаралтай тусламжийн ажиллагааг дэмжихэд ашигладаг. Харааны, дулааны болон олон спектрийн камертай дронууд нь гажигийг хурдан тодорхойлж чаддаг.
4. Цэвэрлэгээ ба засвар үйлчилгээний роботууд
Үүнд ус зайлуулах хоолой цэвэрлэдэг роботууд, голын хог хаягдлыг зайлуулах роботууд, цэвэрлэх байгууламжийн тор, шүүлтүүрийг цэвэрлэх автоматжуулсан системүүд багтана. Зарим байгууламжид роботуудыг мөн сав болон аюултай хийнд өртөх эрсдэлтэй газруудыг цэвэрлэхэд ашигладаг.
5. Боловсруулах үйлдвэрүүдийн үйл ажиллагааны роботууд
АЦС болон ШТП-д зарим процессыг химийн тунг тохируулах, автомат дээж авах эсвэл тодорхой давтагдах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг удирдах зорилгоор робот гар эсвэл энгийн робот системийг ашиглан автоматжуулж болно.
Цэвэр усны менежмент дэх робот техникийн хэрэглээ
Цэвэр усны түгээлтийн салбарт гол асуудлууд нь ихэвчлэн алдагдал (орлогогүй ус), хоолойн зэврэлт, усны хулгай, бохирдлоос болж усны чанар буурахтай холбоотой байдаг. Хоолойн үзлэгийн роботууд нь томоохон алдагдал гарахаас өмнө бичил хагарал, сул холболтыг илрүүлэхэд тусалдаг. Акустик мэдрэгчээр тоноглогдсон робот системүүд нь алдагдлын онцлог дууны хэв маягийг ч тодорхойлж чаддаг.
Шалгалтаас гадна роботууд урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээг дэмждэг. Операторууд хоолой эвдэрхийг хүлээхийн оронд робот болон мэдрэгчүүдийн бүртгэсэн бодит нөхцөл байдалд үндэслэн засварын хуваарь гаргах боломжтой. Энэ арга нь урт хугацааны зардлыг бууруулж, үйлчилгээний тасалдлыг бууруулж, хангамжийн тасралтгүй байдлыг хангахад тусалдаг.
Бохир усны менежментийн робот техник
Бохир ус цэвэрлэх нь өвөрмөц бэрхшээлүүдийг дагуулдаг: бохир ажлын орчин, хортой хий үүсэх магадлал, бөглөрөл үүсгэж болзошгүй хатуу материалын агууламж. Бохир ус цэвэрлэх роботууд болон бохир усны хяналтын роботууд нь өөхөн давхарга, хоолойд нэвчсэн модны үндэс, насжилттай холбоотой гэмтэл, тунадасжилтыг тодорхойлоход тусалдаг.
Бохир ус цэвэрлэх байгууламжид (БУЦТ) робот техник болон автоматжуулалт нь тогтмол дээж авах, агааржуулалтын хяналт, бохир усны чанарын хяналт зэрэг үйл явцыг дэмждэг. Олон автоматжуулалтын системүүд удаан хугацаанд ашиглагдаж байгаа ч робот техникийг нэгтгэснээр үзлэг шалгалтыг илүү аюулгүй болгож, илүү баялаг мэдээлэл өгдөг. Жишээлбэл, роботууд бүхэл бүтэн төхөөрөмжийг хоослохгүйгээр сав эсвэл хязгаарлагдмал талбайг шалгаж, байгууламжийн зогсолтын хугацааг багасгадаг.
Үерийн хяналт ба дэд бүтцийн хяналт
Хур тунадасны хэв маяг өөрчлөгдөж байгаа нь олон хотуудад үерийн давтамж нэмэгдэхэд хүргэж байна. Робот техник нь үерийн урьдчилан сэргийлэх, хариу арга хэмжээнд хоёр сувгаар хувь нэмэр оруулж чадна: хяналт шинжилгээ болон шууд арга хэмжээ.
Хяналтын зорилгоор дронууд үерийн газрын зургийг бодит цаг хугацаанд нь гаргаж, нөлөөлөлд өртсөн газрыг хэмжиж, нүүлгэн шилжүүлэх маршрутыг тодорхойлоход тусалдаг. Усан доорх роботууд хүчтэй урсгал нь шумбагчдын хувьд хүндрэл учруулсан ч гэсэн бөглөрсөн үерийн хаалга, далан эсвэл суваг шалгах боломжтой. Зарим тохиолдолд робот системийг урсгалыг сэргээхийн тулд үерийн хаалганы эргэн тойрон дахь хог хаягдлыг цэвэрлэхэд ашигладаг.
Түүнчлэн, роботуудыг гидрологийн урьдчилсан таамаглалын загварууд болон мэдрэгчийн өгөгдөл (хур тунадас, усны түвшин, урсгалын хурд)-тай нэгтгэснээр үерийн хаалтыг хэзээ нээх, үерийн насосыг хэзээ идэвхжүүлэх, эсвэл аль хэсэгт эрэмбэлэх зэрэг өгөгдөлд суурилсан илүү хурдан шийдвэр гаргах боломжтой болдог.
Робот техникийг хиймэл оюун ухаан болон IoT-тэй нэгтгэх
Робот техник нь хиймэл оюун ухаан болон IoT-тэй хослуулан хэрэглэхэд бүр ч хүчирхэг болдог. Усны сүлжээнд IoT мэдрэгч нь тасралтгүй өгөгдөл (даралт, урсгал, усны чанар) дамжуулдаг бол роботууд гажиг илэрсэн үед гүнзгий үзлэг хийдэг. Хиймэл оюун ухаан нь харааны болон мэдрэхүйн өгөгдлийг тайлбарлахад тусалдаг, жишээлбэл, камерын бичлэгээс ан цав, зэв, бөглөрлийг тодорхойлоход тусалдаг.
Урт хугацаанд энэхүү систем нь дасан зохицох чадвартай, үр ашигтай ухаалаг усны менежментийн концепцийг дэмждэг. Операторууд алдагдал, ачааллын өөрчлөлт эсвэл үерийн нөхцөл байдлын нөлөөллийг дуурайлган усны сүлжээний "дижитал ихэр"-ийг бий болгож чадна. Роботууд нь загварыг шинэчлэх нарийвчлалтай хээрийн өгөгдлийн эх сурвалж болдог.
Усны менежментийн систем дэх робот техникийн гол давуу талууд
Хамгийн онцгой ашиг тусын зарим нь:
– Аюултай газарт (хортой хий, битүү орон зай, хүчтэй урсгал) роботууд хүмүүсийг орлодог тул хөдөлмөрийн аюулгүй байдал сайжирсан.
– Үйл ажиллагааны үр ашиг, илүү хурдан бөгөөд илүү хуваарьт үзлэг, засвар үйлчилгээ.
– Роботууд нь нарийвчлалтай мэдрэгчтэй бөгөөд хөрөнгийн нөхцөл байдлыг нарийвчлан баримтжуулж чаддаг тул өгөгдлийн чанар сайжирна.
– Алдагдлыг эрт илрүүлж, зорилтот засвар үйлчилгээгээр дамжуулан усны алдагдлыг бууруулах.
– Ялангуяа үер эсвэл дэд бүтцийн тасалдлын үед онцгой байдлын үед хурдан хариу арга хэмжээ авах.
Хэрэгжилтийн бэрхшээлүүд ба хязгаарлалтууд
Робот техникийг нэвтрүүлэх нь ирээдүйтэй ч гэсэн бэрхшээлгүй биш юм. Нэгдүгээрт, анхны худалдан авалт болон сургалтын зардал, ялангуяа жижиг хэмжээний усны хангамжийн хувьд өндөр байж болно. Хоёрдугаарт, бохир ус, шавар, өндөр даралт, зэврэлт зэрэг хүнд хэцүү ажлын орчин нь бат бөх, засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар роботын загварыг шаарддаг. Гуравдугаарт, төхөөрөмжийн стандарт, програм хангамж, өгөгдлийн форматын ялгаанаас болж системүүдийн хооронд өгөгдөл нэгтгэх нь ихэвчлэн бэрхшээлтэй байдаг. Дөрөвдүгээрт, роботын ажиллагаа, өгөгдөл боловсруулах, төхөөрөмжийн засвар үйлчилгээг ойлгодог хүний нөөц шаардлагатай.
Зохицуулалт болон кибер аюулгүй байдлын талууд бас чухал юм. Робот болон мэдрэгчүүд сүлжээнд холбогдсон тул хакердах, өгөгдөл удирдах эрсдэлийг найдвартай аюулгүй байдлын системээр шийдвэрлэх ёстой.
Ирээдүйн хэтийн төлөв
Ирээдүйд усны менежментийн робот техник улам бүр бие даасан, хямд байх төлөвтэй байна. Хоолойн үзлэгийн роботуудыг 3 хэмжээст зураглалын чадвар, автомат оношлогоо, тэр ч байтугай ухахгүйгээр жижиг засвар хийх боломжтой. Дронууд бохирдлын хэв маяг, голын морфологийн өөрчлөлтийг танихдаа улам ухаалаг болох болно. Гол мөрөн, суваг цэвэрлэх роботууд нь зөвхөн туршилтын төслүүд төдийгүй хотын дэд бүтцийн байнгын хэсэг болох боломжтой.
Батерей, газар доорх болон усан доорх харилцаа холбоо, навигацийн алгоритмуудын хөгжил нь роботын үйл ажиллагааны цар хүрээг тэлэх болно. Эцсийн эцэст робот техник нь зүгээр нэг "нэмэлт хэрэгсэл" биш, харин илүү дасан зохицох чадвартай, аюулгүй, тогтвортой усны менежментийн экосистемийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болно.
Дүгнэлт
Усны менежментийн системд робот техникийг ашиглах нь хоолойн гоожилт, хүрэхэд хэцүү дэд бүтцийн үзлэг, үнэтэй засвар үйлчилгээ, хөдөлмөрийн аюулгүй байдлын эрсдэл зэрэг олон төрлийн сонгодог асуудлуудыг шийдвэрлэх тодорхой шийдлүүдийг санал болгодог. Хиймэл оюун ухаан, IoT болон өгөгдлийн аналитикийн дэмжлэгтэйгээр роботууд нь илүү ухаалаг, илүү үр ашигтай усны менежмент рүү шилжих шилжилтийг хурдасгаж чадна. Зардал, интеграци, хүний нөөцийн бэлэн байдлын сорилтууд хэвээр байгаа ч технологийн хөгжлийн чиг хандлага нь робот техник нь ирээдүйд усны аюулгүй байдлыг хангахыг эрмэлзэж буй хот, аж үйлдвэрүүдэд улам бүр хамааралтай, бүр зайлшгүй шаардлагатай болж байгааг харуулж байна.
