الدور المهم لمستشعر الأمونيا في نظام الكشف الذكي عن الغازات في شبكة الأنابيب تحت الأرض

الدور المهم لمستشعر الأمونيا في نظام الكشف الذكي عن الغازات في شبكة الأنابيب تحت الأرض

يُعدّ الاستخدام الآمن وغير المعاق لشبكات الصرف الصحي الحضرية ضمانةً هامةً وشرطاً أساسياً لبقاء المدن وتطورها. تتولى هذه الشبكات مسؤولية استقبال ونقل مياه الصرف الصحي المنزلية والصناعية. إلا أنه نظراً لبيئتها المغلقة نسبياً والخاصة، تستهلك المواد العضوية وغير العضوية الموجودة في مياه الصرف الصحي كميةً كبيرةً من الأكسجين وتتحلل داخل الأنابيب المغلقة بفعل الكائنات الدقيقة. وتنتج عن ذلك مجموعة متنوعة من الغازات السامة والضارة والقابلة للاشتعال والانفجار، مثل أول أكسيد الكربون والميثان والأمونيا وغيرها.

يُعدّ الأمونيا من أخطر الغازات الخفية. فهو غاز عديم اللون ذو رائحة نفاذة مزعجة، وأخف من الهواء. يبلغ وزنه الجزيئي النسبي 17.031، مما يجعله شديد الذوبان. ويُعتبر محلول الأمونيا قلويًا مقارنةً بالماء. في المختبرات، تُستخدم طريقة تسخين خليطين صلبين من كلوريد الأمونيوم والجير المطفأ لتحضير غاز الأمونيا، وينتج عن ذلك أيضًا كلوريد الكالسيوم والماء. يتحلل الأمونيا إلى نيتروجين وهيدروجين عند درجات حرارة عالية، مما يُؤدي إلى اختزاله. ويمكن أكسدته إلى أكسيد النيتريك بوجود عامل مساعد. كما يُمكن إنتاج الأمونيا عن طريق التفاعل المباشر بين النيتروجين والهيدروجين بوجود عامل مساعد. يُمكن أن يُسبب الأمونيا حروقًا في الجلد والعينين والأغشية المخاطية للجهاز التنفسي. ويُمكن أن يُؤدي استنشاقه بكميات كبيرة إلى تورم الرئتين. من المرجح أن يؤدي نقص الأكسجين ووجود هذا الغاز السام والضار إلى اختناق أو حتى تسميم الموظفين الذين يقومون بتجريف أنابيب الصرف الصحي، بل والأخطر من ذلك أنه قد يتسبب في انفجار خط الأنابيب، مما يهدد بشكل خطير سلامة موظفي صيانة خط الأنابيب.

بالإضافة إلى إنتاج الأمونيا في أنابيب الصرف الصحي الحضرية، أين يمكن إنتاج الأمونيا في عملنا وحياتنا؟

خلص الخبراء المختصون إلى أن غاز الأمونيا ينبع بشكل رئيسي من إضافات الخرسانة المستخدمة في البناء، وينقسم إلى نوعين رئيسيين. الأول ناتج عن اليوريا، وهي مادة مانعة للتجمد تُضاف إلى الأسمنت أثناء البناء في فصل الشتاء. ونظرًا لبطء انطلاقها في الخرسانة والأسمنت، فإنها تبقى لفترة طويلة في غرف المعيشة. وتنتشر هذه الظاهرة بشكل أكبر في المناطق الشمالية. أما النوع الثاني، فينتج عن زيادة سرعة تصلب الخرسانة باستخدام عوامل تمدد عالية القلوية ومواد مُسرّعة للقوة. ويُعد هذا السبب الرئيسي لتلوث الهواء الداخلي بالأمونيا في المناطق الجنوبية. إضافةً إلى ذلك، قد تأتي الأمونيا في الهواء الداخلي من مواد الديكور الداخلي. فعلى سبيل المثال، تحتوي معظم الإضافات والملمعات المستخدمة في تشطيب الأثاث على ماء الأمونيا، الذي أصبح سلعة أساسية في سوق مواد البناء.

من الضروري إنشاء مدينة ذكية للمراقبة الآنية والإنذار المبكر بشأن بيئة الغاز في شبكة الأنابيب تحت الأرض. يتم دمج مصفوفة من أجهزة الاستشعار مع خوارزميات ذكية لتشكيل نظام ذكي للكشف عن الغازات. يستخدم النظام عدة مستشعرات غاز ذات خصائص حساسية مختلفة لتشكيل مصفوفة، ويستخدم تقنية التعرف على الأنماط باستخدام الشبكات العصبية لتحديد الغازات ومراقبة تركيزها في الغازات المختلطة، مما يتيح تحديد نوع الغاز بسرعة ودقة، وبالتالي الكشف عن الغازات السامة والضارة.

يلعب مستشعر غاز الأمونيا دورًا هامًا في نظام الكشف الذكي عن الغازات في شبكة الأنابيب تحت الأرض، كما أن اختيار مستشعر غاز الأمونيا المناسب أمر بالغ الأهمية. قد تحدث العديد من المشاكل، فكيف نختار المستشعر المناسب؟ يجب مراعاة النقاط التالية عند اختيار المستشعر:

1. ما إذا كانت درجة الحرارة والرطوبة وضغط الهواء في بيئة الكشف عن الأمونيا ضمن نطاق الكشف الطبيعي للمستشعر، وإلا، فيجب تركيب نظام معالجة مسبقة في الطرف الأمامي لكي يكون مستشعر الأمونيا قابلاً للاستخدام بشكل طبيعي.

2. ما إذا كان تركيز غاز الأمونيا في بيئة الكشف عن غاز الأمونيا أقل من النطاق الطبيعي للكشف عن مستشعر غاز الأمونيا، وإلا فإنه يلزم وجود مستشعر ذي نطاق أعلى.

3. عند اختيار مستشعر غاز الأمونيا، تأكد من أن النطاق والدقة التي تحتاجها تلبي متطلباتك.

تبذل شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة قصارى جهدها لفهم أهدافك، ثم تقوم بإنشاء برنامج يمكن أن يساعدك على تحقيقها.

نعتقد أن قدرتنا قادرة على إحداث موجة هائلة من الابتكار في مجال حلول أجهزة الاستشعار.

ما سبق ليس سوى جزء من الأمثلة المتعلقة بحلول الاستشعار، لمزيد من المعلومات، يرجى النقر هنا: مستشعرات ريكا.

يتميز حل مستشعرات أنظمة مراقبة البيئة بالعديد من المزايا بشكل كبير مقارنة بأنظمة المستشعرات الأخرى المصنعة من قبل الشركات المصنعة الأصلية، مما يجعله الخيار الأول لأنظمة مراقبة البيئة.