حل بحران کم‌آبی با «سامانه خودکار انتقال آب»

کد خبر: ۷۶۴۰۶۸

تاریخ: ۲۳ دی ۱۳۹۶ - ۱۶:۲۲

برای نخستین بار در کشور سامانه اتوماسیون، مانیتورینگ و کنترل از راه دور شبکه انتقال آب کشاورزی در شمال خوزستان با تلاش عضو هیات علمی دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی شریف و مجری طرح خودکارسازی شبکه آبیاری، طراحی و راه‌اندازی شده است.

به گزارش ایسنا، دکتر علیرضا فرهادی، استاد دانشگاه صنعتی شریف در خصوص سامانه اتوماسیون، مانیتورینگ و کنترل از راه دور شبکه انتقال آب کشاورزی اظهار کرد: در اولین قدم جهت بومی‌سازی این فناوری، با توجه به مشخصات خاص شبکه آبیاری کشور اقدام به طراحی مفهومی سامانه اتوماسیون، مانیتورینگ و کنترل از راه دور (و یا به اختصار سامانه خودکار) نکردم و برای اینکه نتایج این دستاورد برای کشور حفظ شود، اقدام به ثبت اختراع داخل آن تحت عنوان "سیستم خودکار انتقال آب کشاورزی" کردم. سپس طراحی سخت افزار کنترلی و نرم افزار مانیتورینگ و کنترل از راه دور (اسکادا) این سامانه با توجه به مشخصات خاص شبکه آبیاری کشاورزی کشور را با موفقیت انجام دادیم و بعد از دستیابی به دانش بومی سامانه خودکار انتقال آب، با عقد قرارداد با سازمان آب و برق خوزستان، این دستاورد را در استان خوزستان جهت خودکارسازی سازه‌های تنظیمی کانال W2-CH1-W2-D1 بعنوان پایلوت سامانه خودکار اجرا کردیم.

وی با بیان این‌که کاربرد اصلی این سامانه حل موثر معضل بحران کم آبی کشور است، خاطرنشان کرد: این سامانه هوشمند و برخط، مبتنی بر نرم افزار کاربردوست همراه با تضمین امنیت بالا بر مبنای طراحی داخلی سخت‌افزار و نرم‌افزار بوده و کاملا بومی است که بر اساس مشخصات دقیق شبکه آبیاری استان خوزستان و با قابلیت توسعه با هزینه پایین طراحی شده است.

وی در خصوص مراحل اجرای پایلوت سامانه خودکار آب گفت: تولید سخت‌افزار کنترلی این سامانه برای 8 سازه تنظیمی کانال W2-CH1-W2-D1، برنامه‌نویسی نرم‌افزار اسکادا و نصب و راه‌اندازی و انجام تست‌های صحه گذاری به کرات هم در آزمایشگاه و هم در محل استقرار سامانه توسط متخصصان دانشکده مهندسی برق شریف انجام شده است.

دکتر فرهادی در خصوص ارزش افزوده‌های فنی، اقتصادی و اجتماعی سامانه خودکار انتقال آب اظهار کرد: افزایش چشمگیر راندمان شبکه انتقال آب کشاورزی و استحصال مازاد آب و در نتیجه درآمدزایی بیشتر برای سازمان‌های آب و برق، تعیین دقیق و کنترل لحظه‌ای حجم آب تخصیص یافته به بهره‌برداران و محیط زیست، مانیتورینگ مستمر شبکه آبیاری و جلوگیری از برداشت‌های غیر مجاز و همچنین تعیین سریع نقاط هرز رفت شبکه آبیاری، تهیه یک داشبورد مدیریتی جامع از شبکه آبیاری به همراه بانک اطلاعاتی برای تصمیم‌گیری‌های موثر توسط مدیریت ارشد، فراهم آوردن بستر لازم جهت تغذیه ایستگاه‌های پمپاژ سیست م‌های آبیاری تحت فشار از کانال‌های آبیاری روباز، پاسخگویی فوری به درخواست بهره‌برداران و جبران‌سازی بلادرنگ اغتشاشات در شبکه آبیاری، تخصیص عادلانه آب به تمامی بهره‌برداران اعم از بالادست و پایین‌دست شبکه آبیاری، استحصال مازاد آب جهت توسعه کشاورزی استان خوزستان، استحصال مازاد آب لازم جهت احیای دائم و پایدار هورالعظیم و تالاب شادگان و در نتیجه مقابله موثر با معضل ریزگردهای استان خوزستان همگی از مزایای این سامانه هستند.

وی فناوری سطح بالا، کاملا بومی و متکی بر توسعه سخت افزار و نرم افزار داخلی به منظور حمایت از اشتغال و تولید داخلی جهت تحقق اقتصاد مقاومتی را از ویژگی‌ها و مزایای رقابتی سامانه بومی خودکار انتقال آب دانست و افزود: هماهنگی کامل با سیاست‌های پدافند غیر عامل کشور، دارا بودن شبکه بی‌سیم اختصاصی جهت نقل و انتقال داده‌ها و بهره‌مندی از نرم‌افزار اسکادای کاملا بومی با هدف جلوگیری از دستکاری سامانه توسط افراد غیر مجاز، از دیگر مزایای این سامانه کاملا بومی است.

عضو هیات علمی دانشکده مهندسی برق در ادامه یادآور شد: اتوماسیون سازه‌های تنظیمی به همراه مانیتورینگ و کنترل از راه دور و برقراری تعادل میان عرضه و تقاضا برای نخستین بار درکشور در این سامانه محقق شده است. علاوه بر این شاهد کاهش چشمگیر هزینه‌ها با اتکا به سخت‌افزار و نرم‌افزار داخلی هستیم. این در حالی است که هزینه خودکارسازی هر سازه تنظیمی توسط نمونه خارجی 60 هزار دلار است و هزینه خودکارسازی هر سازه تنظیمی توسط مجری به میزان چشمگیری پایین‌تر است.

استادیار دانشکده مهندسی برق دانشگاه شریف تصریح کرد: با اجرای موفقیت آمیز طرح پایلوت و توسعه دانش فنی بومی سامانه سازگار با شرایط استان خوزستان، امکان خودکارسازی وسیع، کم هزینه و سریع شبکه آبیاری کشاورزی استان خوزستان فراهم شده است. با بکارگیری وسیع این سامانه، مازاد آب قابل توجهی از طریق ارتقای راندمان شبکه آبیاری استان حاصل می‌شود که از آن می‌توان جهت توسعه کشاورزی و سایر مصارف استفاده کرد. این امر سبب درآمدزایی بیشتر برای سازمان آب و برق خوزستان می‌شود، به گونه ای که ظرف مدت اندکی می‌تواند با درآمد حاصل از فروش مازاد آبی که از سامانه خودکار حاصل می‌شود، هزینه تجهیز شبکه آبیاری استان به این سامانه را از محل افزایش راندمان تامین کند. در کل درآمدزایی از محل ارتقای راندمان شبکه آبیاری می‌تواند الگوی موفقی برای توسعه مدل کسب و کار سامانه خودکار برای سایر شرکت‌های آب منطقه‌ای در سراسر کشور باشد.

وی خاطرنشان کرد: یکی از ابرچالش‌های پیش روی کشور برای تحقق رشد و توسعه اقتصادی پایدار، بحران کم آبی و تبعات این بحران (خشکسالی و ریزگردها) است. بر طبق آمارهای موجود 92 درصد مصرف آب کشور مربوط به بخش کشاورزی است. لیکن راندمان شبکه آبیاری کشاورزی کشور تنها 42 درصد است. این در حالی است که راندمان شبکه آبیاری کشاورزی کشورهایی نظیر آمریکا و استرالیا 65 درصد است. دلیل این راندمان بالا در کشور استرالیا این است که کشور مذکور در سال‌های اخیر اقدام به اتوماسیون و خودکارسازی شبکه انتقال آب در سطح وسیع در یکی از دو قطب اصلی کشاورزی به نام گولبرن - مری کرده است. نتیجه این اتوماسیون، ارتقای راندمان شبکه انتقال آب کشاورزی قطب مذکور از 70 درصد به 90 درصد است که موجب استحصال سالانه 425 میلیارد لیتر مازاد آب شده است که از آن جهت احیای دائم و پایدار 6 منطقه تالابی در حال خشک شدن، توسعه کشاورزی و مصارف شرب شهری استفاده می‌شود.

این پژوهشگر دانشگاه شریف در پایان یادآور شد: تاکنون عمده فعالیت‌های کشور در زمینه مدیریت منابع آب، بر مدیریت "تامین یا عرضه" و بطور خلاصه بر "سد سازی" متمرکز شده است. اما آنچه که در مدیریت منابع آب کشور مغفول واقع شده است، "برقراری تعادل بین عرضه و تقاضا (نیاز آبی بهره‌برداران)" است که عدم توازن آن، موجب کاهش چشمگیر راندمان شبکه آبیاری کشاورزی کشور شده است. در نتیجه با اتوماسیون و خودکارسازی شبکه آبیاری کشاورزی که موجب برقراری تعادل لحظه‌ای بین عرضه و تقاضا می‌شود، این حلقه مفقوده در مدیریت منابع آب کشور پر می‌شود.

بر اساس اعلام روابط عمومی دانشگاه شریف، دکتر فرهادی پیش از این نیز به عنوان عضو هیات علمی دانشگاه ملبورن در کشور استرالیا با تیم پژوهش و توسعه این کشور در زمینه خودکارسازی شبکه آبیاری کشور استرالیا همکاری نزدیکی داشته است. نتیجه بکارگیری این سامانه در کشور استرالیا استحصال مازاد آب لازم جهت احیای دائم و پایدار دریاچه‌ها و تالاب‌های در حال خشک شدن این کشور (و در نتیجه رفع معضل ریزگردهای استرالیا)؛ استحصال مازاد آب جهت مصارف صنعتی، کشاورزی و شرب شهری بوده است و بدین ترتیب کشور استرالیا توانسته است با بکارگیری این سامانه بحران کم آبی خود را حل کند و بنابراین انتظار می‌رود با بکارگیری این سامانه که دستاورد متخصصان دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی شریف است بحران کم آبی کشور نیز حل شود.