Байгаль орчныг нарийн хянахын тулд утааны тархалтын хүрээний хяналт 

Утааны тархалтын хүрээг хянах нь хүрээлэн буй орчны хяналт нь таамаглал биш нарийвчлал шаарддаг үед чухал юм. Бид 2006 оноос хойш аж үйлдвэрийн парк, ухаалаг кампус, эко бүсэд 120 гаруй усан оргилуур, усан урлагийн системийг суурилуулсан. Өнгөрсөн жил хоёр нь Шэньян хотын Хэпин дүүрэгт, нэг нь химийн логистикийн төвд байсан гурван төслийн хүрээнд бид ойролцоох уурын зуухны яндангаас ялгарах утаа, дохиолол бүдгэрч, агаарын чанар бүдгэрч, дохиолол алдагдах зэрэг бэрхшээлтэй тулгарч байсан. суурь үзүүлэлтүүд. Тэр үед бид утааг арын чимээ гэж үзэхээ больж, түүний тархалтын хүрээг хянаж эхэлсэн.

Яагаад тархалтын хүрээ нь хүрээлэн буй орчны мониторингийн бодит хувьсагч вэ?

Ихэнх багууд мэдрэгчийн мэдрэмж эсвэл тохируулгын давтамж дээр анхаарлаа хандуулдаг. Гэхдээ бидний хээрийн мэдээлэл нь тархалтын хүрээ хэмжилтийн найдвартай байдалд давамгайлж байгааг харуулж байна. Утаа нь цэвэр хий шиг ажилладаггүй. Түүний бөөмийн нягт, температурын зөрүү болон орчны салхины шилжилт нь илрүүлэх босго хэмжээнээс доогуур шингэлэхээс өмнө хэр хол явахыг тодорхойлдог. Нэхмэлийн үйлдвэрийн ойролцоох нэг туршилтаар хяналтгүй утаа хэвтээ чиглэлд 47 метр тархаж, 12 мкг/м³ PM2.5 болж буурсан боловч 38 метрийн зайд байрлуулсан мэдрэгчүүд 11 минутын турш 89 мкг/м³-ээс дээш өсөлттэй байгааг мэдээлсэн. Буруутан уу? Халуун ус дамжуулах хоолойн дулааны урсацтай харилцан үйлчлэх 1.8 м/с хөндлөн салхи. Энэхүү тархалтын дугтуйг хэмжих эсвэл хязгаарлахгүйгээр ямар ч мэдрэгчийн массив найдвартай өгөгдөл өгдөггүй.

Бид одоо орон нутгийн салхины вектор (хэт авианы анемометрээр 2 Гц давтамжтайгаар хэмжсэн), стекийн гаралтын хурд (±1.2% бүрэн масштабтай тохируулсан питот хоолойгоор) болон чавганы температурын дельта (цаг агаарын станцын тэжээлтэй синхрончлогдсон IR термографи) гэсэн гурван бодит цагийн оролтыг ашиглан тархалтын хүрээг зураглаж байна. Энэ бол онолын загварчлал биш бөгөөд бидний ашигладаг зүйл юм. Бидний одоогийн тохиргоонд Vaisala WXT530 цаг уурын станцууд, Siemens S7-1200 PLC болон тархалтын радиусыг 9 секунд тутамд шинэчилдэг тусгай Python скриптүүдийн хооронд Modbus RTU холболтыг ашигладаг. Гаралт нь програм хангамжийн шүүлтүүр биш харин физик нөлөөллийг бууруулдаг.

Хээрээр баталгаажуулсан хяналтын гурван арга (мөн яагаад хоёр нь ачаалал дор бүтэлгүйтдэг вэ)

Зарим нь хэрэв та "илүү олон мэдрэгч нэмбэл" тархалтыг хянах шаардлагагүй гэж үздэг. Бид үүнийг туршиж үзсэн. 2023 онд зургаан сайтыг туршсан туршилтаар нягт мэдрэгч сүлжээ нь хуурамч эерэг үзүүлэлтийг ердөө 22%-иар бууруулсан боловч засвар үйлчилгээний зардлыг 3,7 дахин өсгөсөн. Энд яг юу ажилладаг вэ:

• Механик хазайлтын саад: 3 мм-ийн зэвэрдэггүй ган хаалтууд зонхилох салхинд 63 ° өнцөгтэй. Мэдрэгчийн кластеруудаас 1.2 метрийн өмнө суурилуулсан. Салхины 21 нөхцөл байдлын 18-д нь хэмжиж болохуйц утааны нэвчилтийг 84%-иар бууруулна. Савны өндөр ≤ 8 метр байх үед хамгийн сайн ажилладаг.
• Орон нутгийн дулааны эсрэг урсгал: Дуу чимээ багатай тэнхлэгийн сэнс (ECM төрөл, 1 м-т 42 дБ(А)) мэдрэгчээс 0.8 м-ийн зайд суурилуулж, 0.45 м³/с орчны агаарыг 1.1 м/с-ээр дээш гаргадаг. Ирж буй утааг мэдрэгчтэй хавтгайн дээгүүр өргөх тогтвортой бичил дээшлэх урсгалыг бий болгоно. 2.3 м/с хүртэл хөндлөн салхинд үр дүнтэй болохыг баталгаажуулсан.
• Усан манантай хөшиг: Мананжуулахгүй систем—хөшигний уртын нэг метр тутамд 0,8 л/мин хурдтай нарийвчлалтай хушуу (Spraying Systems TJ цуврал, 0,15 мм нүх). Манангийн дуслууд 0.9 секундын дотор 5 μм-ээс доош хэмжээтэй тоосонцрын >68%-ийг барьж авдаг. Усны хатуулаг <80 ppm ба шугаман шүүлтүүр шаарддаг. Кальцийн масштабын улмаас хоёр удаа бүтэлгүйтсэн тул бид одоо керамик бүрсэн хушууг зааж өгсөн.

Юу ажиллахгүй байна вэ? Идэвхгүй торон дэлгэц (72 цагийн дотор бөглөрөх) ба химийн саармагжуулагч (долоо хоногт ±4.3%-иар тогтворгүй рН шилжсэн мэдрэгчийн шилжилт). Аммиакаар дүүрсэн утаа нь цайраар бүрсэн тортой урвалд орж, мэдрэгчийг богиносгосон дамжуулагч давс үүсгэдэг хоёр бохир ус цэвэрлэх байгууламжид хэцүү байсныг бид олж мэдсэн.

Интеграци бол ихэнх төслүүдийн бүдэрдэг газар юм

Тархалтын хяналт нь техник хангамжийн доголдолтой биш, харин хуучин хяналтын сүлжээнд холбогдсон учраас амжилтгүй болдог. Бид гурван давтагдах интеграцийн цоорхойг харж байна:

• Цагийн буруу тохируулга: Цаг агаарын станцууд 60 секунд тутамд дээж авдаг бол тархалтын логик нь 8-12 секунд тутамд шинэчлэлт шаарддаг. Засах: Буфер болон дахин дээж авахын тулд захын тооцоолох давхаргыг (бодит цагийн цөмтэй Raspberry Pi CM4) нэмнэ үү.
• Эрчим хүчний домэйны зөрчил: 220 VAC сэнсний хэлхээтэй газардуулгатай 24 VDC мэдрэгчтэй автобус. 4-20 мА аналог шугам дээр 17-23 мВ дуу чимээ үүсгэдэг. Засах: ADC оролтын өмнө опто тусгаарлагдсан дохионы тохируулагч (Dataforth SCM5B35-03).
• Суурилуулалтын геометрийн алдаа: Чавганы төв шугамд перпендикуляр биш харин салхины чиглэлд параллель байрлуулсан хаалт. Үр дүн: Үр нөлөө 55% буурсан. Засах: Суулгах явцад ±2.5° дотор тэнхлэг хоорондын саад тотгорыг шалгахын тулд лазер зайны тоолуур ашиглана уу.

Бид одоо дулааны градиент, ойр орчмын цацруулагч гадаргуу, тэр ч байтугай улирлын чанартай ургамлын нягтрал (өтгөн бут сөөг нь салхины профайлыг 30% хүртэл өөрчилдөг) зэргийг хамарсан 15 цэгээс бүрдсэн талбайн судалгааны хяналтын хуудсыг ямар ч байрлуулалтаас өмнө оруулж байна. Газар дээр нь 3.5 цаг зарцуулдаг. Үйлчлүүлэгчид үүнийг хэт их гэж нэрлэдэг. Дараа нь тэд эхний сарын өгөгдлийн тогтвортой байдлын тайлангаа хардаг.

Утааны тархалтын хүрээг хянах нь зөвхөн техник хангамж биш үйл ажиллагааны сахилга бат юм

Энэ нь "утааны тархалтын хүрээний хяналт" гэсэн шошготой хайрцаг худалдаж авах тухай биш юм. Энэ нь юу хөдөлж байгааг, мөн яагаад гэдгийг тасралтгүй хэмжих үүрэг хүлээсэн явдал юм. Бидний бүтээсэн систем бүр 10 секунд тутамд шинэчлэгддэг SCADA HMI дээрх шууд тархалтын радиусын дүрслэлийг агуулдаг. Операторууд зөвхөн концентрацийн утгыг төдийгүй тэдгээрийг агуулсан физик дугтуйг хардаг. Салхи шилжих үед радиус дахин зурагдана. Стекийн температур буурах үед чавга дотогшоо унадаг. Энэ харагдах байдал нь шийдвэрийг өөрчилдөг.

Далянь дахь батерейны үйлдвэрт операторууд зуухны цэвэрлэгээг салхи зүүн тийш шилжих хүртэл хойшлуулахын тулд энэ дэлгэцийг ашиглаж, 2024 оны 1-р улиралд СО-ийн хуурамч дохиоллыг 91%-иар бууруулсан. Өөр нэг тохиолдолд их сургуулийн хотхон усан баганыг динамик босоо хаалт болгон ашиглаж, бодит цагийн тархалтын газрын зураг дээр үндэслэн усан оргилуурын шүрших загварыг тохируулсан. Шинэ техник хангамж байхгүй—зүгээр л тархалтын тагнуулын удирдамжаар өөрчилсөн хөрөнгө.

Утааны тархалтын хүрээг хянах нь орчин нь статик биш гэдгийг хүлээн зөвшөөрөхөөс эхэлдэг. Энэ нь амьсгалж, шилжиж, халааж, хөргөнө. Нарийвчлалтай хяналт нь тархалт дууссан газраас эхэлж, хяналт эхэлсэн газар дуусдаг. Үйлдэл хийх боломжтой өгөгдөлд нухацтай ханддаг багуудын хувьд энэ хил хязгаар нь үл тоомсорлох хувьсагч биш юм. Энэ нь хэмжих, загварчлах, удирдах анхны параметр юм.