مع التغيرات الكبيرة في الرقابة البيئية، كيف تم تطوير نظام مراقبة أبخرة النفط؟

مع التغيرات الكبيرة في الرقابة البيئية، كيف تم تطوير نظام مراقبة أبخرة النفط؟

منذ بداية القرن الحادي والعشرين، أصبح تلوث الهواء وتلوث المياه وتصحر التربة من أبرز جوانب التلوث البيئي. ويحتل تلوث الهواء المرتبة الأولى ضمن قائمة أخطر عشر مشكلات بيئية في الصين. ويُقصد بتلوث الهواء ظاهرة انبعاث مواد معينة من الأنشطة البشرية ودخولها الغلاف الجوي، مما يُهدد البيئة المعيشية للإنسان.

في السنوات الأخيرة، طبقت بلادي معالجة إلزامية وموجهة لتلوث الهواء. على سبيل المثال، خلال فترة الخطة الخمسية الثانية عشرة، اقترح رئيس الوزراء لي كه تشيانغ "حرب الدفاع عن السماء الزرقاء".

مع ذلك، ومع التطور السريع لقطاع المطاعم في المدن، برزت مشكلة التلوث البيئي الناجم عن انبعاثات عوادم هذه المطاعم، لتصبح بذلك مشكلة بيئية خطيرة تؤثر على صحة السكان. في السنوات الأخيرة، تلقت وكالة حماية البيئة بلاغات متزايدة عن إزعاج المواطنين بسبب عوادم الزيوت، حيث شكلت هذه البلاغات أكثر من نصف شكاوى السكان في المناطق الحضرية. ولحماية صحة السكان في المناطق المحيطة بقطاع المطاعم، من الضروري الحدّ بشكل صارم من انبعاثات عوادم الزيوت. لذا، بات من الضروري اتخاذ تدابير تنظيمية.

نظراً لمحدودية تقنيات رصد أبخرة النفط في الماضي، كانت نتائج القياسات التي تُجرى بواسطة أجهزة الرصد غير دقيقة. وتقتصر معظم وكالات الرصد المتخصصة على استخدام أساليب التحليل المختبري، أي استخلاص الأبخرة من الأنابيب التي تنبعث منها. ثم تُنقل كمية معينة من غاز أبخرة النفط إلى المختبر لتحليلها باستخدام طريقة إذابة الكواشف الكيميائية. لا تُتيح هذه الطريقة رصد تركيز انبعاثات أبخرة النفط بدقة، كما أنها تعاني من بعض القيود والتفاوتات، مما يحول دون تطبيقها على نطاق واسع في المجتمع.

مع تطور تقنيات الاتصالات اللاسلكية، وتقنيات الاستشعار ، والتقنيات المدمجة، وغيرها، أصبح نظام مراقبة أبخرة الزيت اليوم محمولاً ودقيقاً دون الحاجة إلى مختبر. يُتيح هذا النظام مراقبة أبخرة الزيت عن بُعد في الوقت الفعلي، مع إمكانية التنبيه عند تجاوز الحدود المسموح بها. خلال عملية المراقبة، يتم رصد تركيز أبخرة الزيت في كل نقطة مراقبة بشكل فوري باستخدام تقنية الاستشعار، وتُرسل بيانات أبخرة الزيت من كل محطة مراقبة عن بُعد إلى شبكة الاتصالات اللاسلكية، أو إلى منصة الحوسبة السحابية البيئية التابعة لهيئات حماية البيئة، وذلك للكشف عن أبخرة الزيت.

يعتمد نظام مراقبة أبخرة الزيت على ثلاثة مبادئ للمراقبة: مبدأ المراقبة الكهروكيميائية، ومبدأ المراقبة الضوئية، ومبدأ الكشف عن تشتت الضوء. تتجاوز هذه الأجهزة الثلاثة القيد المتمثل في اقتصار قياس تركيز أبخرة الزيت على المختبرات فقط، وتتميز بقدرتها على المراقبة الآنية لأبخرة الزيت، مما يُعزز قدرة الدولة على مراقبة مصادر التلوث بشكل آلي وأكثر شمولية، وهو ما يُسهم في جهود حماية البيئة في البلاد.

التصنيف الأساسي لنظام مراقبة أبخرة الزيت:

1. مبدأ المراقبة الكهروكيميائية

مستشعر منخل ذو فتحات. عند دخول جزيئات أبخرة الزيت إلى المستشعر، تستقبلها فتحاته، مما يزيد مقاومة المنخل، ويؤثر على تغير شدة التيار. ولأن شدة التيار وتركيز أبخرة الزيت يرتبطان خطيًا (تناسبيًا)، فإنه يمكن حساب تركيز أبخرة الزيت بناءً على شدة المجال الكهربائي (التيار).

ثانيًا، مبدأ المراقبة البصرية

يُعتمد تركيب ثنائي ثابت، حيث يكون أحد طرفيه طرف الإرسال والآخر طرف الاستقبال. يُرسل طرف الإرسال موجة ضوئية تحت حمراء باستمرار إلى طرف الاستقبال. عند دخول جزيئات أبخرة الزيت إلى المستشعر، يتولد انحراف بصري عند تقاطعها مع شعاع الليزر، ويستقبل طرف الاستقبال هذه التغيرات البصرية، مما يسمح بقياس تركيز أبخرة الزيت.

بالمقارنة مع مبدأ المراقبة الكهروكيميائية، فإن دقة المراقبة عالية، وقدرة التركيب الثنائي على مقاومة الاهتزاز ضعيفة، والقيمة عرضة لعدم الدقة بعد الانحراف، واهتزاز مخرج جهاز التنقية كبير.

3. مبدأ رصد تشتت الضوء

وفقًا لمبدأ القياس، تنقسم تقنية قياس تركيز الجسيمات باستخدام طريقة تشتت الضوء إلى نوعين: طريقة تشتت الضوء الساكن وطريقة تركيز التشتت. وبحسب زاوية التشتت، يمكن تقسيم طريقة تشتت الضوء الساكن إلى طريقة تشتت الضوء الأمامي وطريقة تشتت الضوء الخلفي.

تشتت الضوء الأمامي: يعتمد جهاز مراقبة السخام البصري على مبدأ تشتت الضوء الأمامي. يُسلط شعاع ليزر بطول موجي 635 نانومتر على المدخنة المراد قياسها. تتسبب جزيئات السخام في المدخنة بتشتت شعاع الليزر، وتتناسب شدة الضوء المتشتت طرديًا مع كمية جزيئات السخام. بالتالي، يمكن تحديد العلاقة بين تركيز أبخرة الزيت وشدة الضوء المتشتت لليزر. بعد معايرة الجهاز باستخدام التركيز القياسي في المصنع، يمكن الحصول على تركيز دقيق للسخام عن طريق قياس شدة الضوء المتشتت. يتميز الجهاز بسهولة التركيب من جانب واحد، ومقاومة عالية للاهتزاز، ونظام نفخ عكسي، ولا يحتاج إلى صيانة، ودقة عالية.

التشتت العكسي: تستخدم طريقة التشتت العكسي معادلة توصيل الإشعاع في الوسط لوصف عملية التشتت المتعدد، ثم يتم اختيار شروط حدودية مناسبة لحل المعادلة. كما أن جهاز القياس في طريقة التشتت العكسي بسيط نسبيًا، حيث يقع الليزر وكاشف الضوء على نفس الجانب، ولا حاجة لمعايرة الزاوية.

طريقة تشتيت الضوء المركز: في هذه الطريقة، يكون مصدر الضوء أحادي اللون (الأشعة تحت الحمراء) لقناة المراقبة على خط مستقيم مع طرف الاستقبال. عندما تدخل العينة قناة المراقبة وتتقارب مع الضوء الأحمر لتوليد ضوء متشتت، يستقبل طرف الاستقبال هذه التغيرات الضوئية. تُحوّل هذه التغيرات إلى إشارات رقمية (إشارات كهربائية)، تُضخّم وتُرسل إلى الكاشف لعرضها. تبلغ دقة هذه الطريقة حوالي عشرة أضعاف دقة طريقة تشتيت الضوء الأمامي.

في عالم التكنولوجيا الناشئة المتنامي حاليًا، تتطلب هذه التقنية عمليات تشغيلية في قطاعات مختلفة مثل أنظمة مراقبة البيئة، وأجهزة استشعار الشركات المصنعة الأصلية، وأنظمة مراقبة البيئة، والعديد من الصناعات الأخرى على مستويات تصنيع وتصميم أجهزة استشعار الشركات المصنعة الأصلية.

لكلّ امرأة تبحث عن إطلالة ساحرة تخطف الأنظار، جرّبي أحدث تشكيلات شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة لدى ريكا سينسورز. لا تترددي!

لقد صنعت شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة لنفسها اسماً كمنتج لبعض من أجود المنتجات في الصين، وقد أشادت بها لبعض الوقت.

باختصار، لا يمكنك امتلاك نظام مراقبة بيئية دون حلول استشعار مناسبة. ولأنك ستستخدمه بانتظام، احرص على الاستثمار في نظام عالي الجودة.