بحران آب و لزوم هوشمندسازی شبکه های توزیع آب شهری - وبلاگ تکنولوپ

به گزارش وبلاگ تکنولوپ به نقل از پژوهشگاه فضای مجازی، شروین جمشیدی در وبینار بحران آب و الزامات هوشمندسازی شبکه تأمین و توزیع آب شهری که به وسیله گروه کشاورزی و منابع طبیعی دیجیتال پژوهشگاه فضای مجازی برگزار گردید، گفت: بحران آب در کشور از یک سو حاصل کاهش منابع آب در دسترس و از سوی دیگر، افزایش مصارف متعدد است. هرچند که گفته می گردد 90 درصد آب در بخش کشاورزی به مصرف می رسد. اما این فرایند به معنای غفلت از اصلاح الگوی مصرف و افزایش بهره وری در بخش های شرب و صنعت نیست.

تاکید سند منظره 1404 به هوشمندسازی شبکه های آبرسانی

این استادیار دانشگاه اصفهان با بیان اینکه دوره به تأخیر انداختن ها و عدم توجه به مسائل آب و محیط زیست در کشور سپری شده و در حال حاضر شاهد پیامدهای ناشی از اهمال کاری ها در دهه های گذشته هستیم، گفت: در حال حاضر بسیاری از شهرهای نو به شهر هوشمند در حال حرکت هستند و از این رو موضوع هوشمندسازی شبکه های آبرسانی در ردیف برنامه های سند منظره 1404 وزارت نیرو واقع شده است. اما توجه به این موضوع لازم است که هوشمند سازی در گام نخست نیازمند یک تعریف معین باشد و استفاده از سنسورها و فناوری اینترنت اشیا به تنهایی نمی تواند بیانگر هوشمندسازی شبکه آب باشد.

جمشیدی با بیان این که پیامدهای بحران آب فراتر از کمبود آب شرب است، توضیح داد: از بین رفتن تنوع زیستی و جنگل ها، فرونشست زمین، انتشار گرد و غبار و نمک از تالاب های خشک شده (مانند ارومیه، گاوخونی و هورالعظیم)، افت تراز آب های زیرزمینی، آسیب به آثار تاریخی و فرهنگی، ناآرامی های اجتماعی، مهاجرت، بحران غذا و انرژی، افزایش بیکاری و فقر، بحران بهداشت و سلامت عمومی از نقش کاتالیزوری بحران کمبود آب تأثیر می پذیرند.

پژوهشگر پژوهشگاه فضای مجازی مهم ترین رویکردی که طی دو دهه اخیر به منظور مدیریت بحران های زیست محیطی مطرح شده را رویکرد توسعه پایدار اعلام و اظهار کرد: اصطلاح IWRM یا مدیریت یکپارچه منابع آب زیرمجموعه همین رویکرد است که می تواند مدیریت همزمان عرضه و تقاضای آب را میسر سازد. در این چارچوب، ارائه طرح ها و برنامه ها منوط به آنالیز همه پیامدها، از جمله پیامدهای اجتماعی و زیست محیطی است که باید علاوه بر مسائل اقتصادی و اقتصادی در نظر گرفته گردد.

وی تاکید نمود: نمی توان قطره آبی را جابجا کرد مگر آن که اطمینان حاصل گردد نسل های آینده به آن قطره آب مشابه امروز دسترسی داشته باشند. طی سالیان گذشته رویکردها تنها متمرکز بر رویکرد توسعه برای تأمین آب بوده و بهبود الگوی مصرف و افزایش بهره وری در مصارف شهری، کشاورزی، و صنعت مغفول مانده است.

این کارشناس دو موضوع را در مدیریت تقاضای آب در بخش شهری حائز اهمیت دانست و گفت: آگاهی بخشی و اطلاع رسانی در سطح جامعه شهری و روستایی با هدف جلب مشارکت عمومی و کاهش تلفات و نشت در شبکه های تأمین و توزیع آب شرب دو موضوع اساسی در این بخش به شمار می فرایند و بدیهی است استفاده از فناوری های نوین همگام با توسعه فضای مجازی می تواند در این راستا یاری شایانی داشته باشد.

نقش اینترنت اشیا و کلان داده ها در تاب آوری در برابر تنش های محیطی

جمشیدی ادامه داد: اینترنت اشیا و کلان داده ها می تواند با ارائه حلقه های بازخورد مفید اطلاعات و دانش، به افزایش انعطاف و تاب آوری در برابر تنش های محیطی، سیاسی، اجتماعی، و اقتصادی ناشی از بحران آب یاری کند.

وی با بیان این که در بخش آب شرب دو چالش اساسی یعنی تأمین آب با کیفیت مناسب و کاهش تلفات آب در شبکه آب رسانی وجود دارد، اضافه نمود: بحث تلفات آب در شبکه در تمامی کشورها وجود دارد اما سهم و نرخ تلفات ظاهری (مانند مصرف غیر مجاز، آب دزدی، و خطاهای ناشی از قرائت نادرست در کنتورها) و تلفات واقعی (مانند نشت و ترکیدگی لوله ها) فرق دارد. بر اساس گزارش ها، میانه آب غیر درآمدزای شبکه آبرسانی شهری در کشور برابر 25 درصد است. به صورت تقریبی هدررفت های واقعی از شبکه آبرسانی بالغ بر یک درصد منابع آب تنوپذیر کشور را شامل می گردد که برای کشور گرم و خشک ایران این رقم حیاتی است.

این پژوهشگر تاکید نمود: مروری بر دستاوردهای اجرایی سایر کشورها از جمله ژاپن، استرالیا، فرانسه، سنگاپور و … نشان می دهد هوشمندسازی شبکه های آبرسانی می تواند به کاهش تلفات آب، افزایش بهره وری و بهبود مصرف منجر گردد. اعمال مدیریت هوشمند فشار در شبکه آبرسانی، مدیریت هوشمند نشت یابی و اطلاع رسانی مداوم مقدار مصرف به وسیله فضای مجازی می تواند مطابق برآوردها تا 20 درصد از مصرف آب در بلندمدت بکاهد.

این استادیار دانشگاه با تاکید بر این که بهره گیری از سیستم های هوشمند به منظور مدیریت و بهره برداری از شبکه توزیع یک راهبرد کلیدی در برنامه های وزارت نیرو است، توضیح داد: هوشمندسازی شبکه آبرسانی نیازمند ابزارهایی همانند تجهیز سخت افزاری شبکه به ابزارهای پایش و کنترل در زمان واقعی (مانند سنسورهای آنلاین) به عنوان قلب تپنده هوشمندسازی شبکه آب است. اما ابزارهای دیگر همانند زیرساخت های ارتباطی (اینترنت، خطوط مخابراتی، بی سیم، فیبرنوری و …) به همراه نرم افزارهای محاسباتی و شبیه ساز که بتواند داده ها را در یک دیتاسنتر نگهداری و پردازش کند نیز لازم است.

چند نمونه اقدامات هوشمندسازی شبکه آبرسانی در ایران

وی گفت: بنابراین هوشمندسازی نیازمند سخت افزار و و نرم افزار و ارتقای موازی آن ها است. هر میزان زیرساخت ها کامل تر باشد می تواند به سطوح بعدی هوشمندسازی حرکت کرد.

جمشیدی خلأ دوم در فرآیند هوشمندسازی شبکه های تأمین و توزیع آب شهری را فقدان یک نقشه راه و فرایند گام به گام اجرایی و عملیاتی دانست و توضیح داد: اولویت بندی اقدامات برای کاهش تلفات، کاهش مصرف انرژی، مدیریت تجهیزات و افزایش عمر تأسیسات، بهبود کیفیت آب و و نهایتاً اصلاح الگوی مصرف و کاهش سرانه مصرف آب می تواند به صورت مرحله ای اجرا گردد. باید توجه کرد که هوشمندسازی فرایند خطی نیست و از یک مدل اسپایرال تبعیت می نماید. به گونه ای که به صورت دائم و رفت و برگشتی بین سنسورها، عملگرها و سامانه پردازش کننده در حال حرکت است.

وی با اشاره به چند نمونه اقدامات هوشمندسازی شبکه آبرسانی در ایران در استان های اصفهان، مشهد، قم و تهران اظهار کرد: بسیاری از این سیستم ها در حال حاضر هنوز نیمه هوشمند و متکی بر سامانه اسکادا هستند. توسعه سامانه های سخت افزاری و نرم افزاری، توسعه زیرساخت های مخابراتی، نگهداری و پردازش داده، توسعه سامانه های ارتباطی با مردم در فضای مجازی، آموزش بهره برداران و اپراتورها برای استفاده از فناوری های هوشمند، و البته ایجاد و تقویت امنیت سایبری از جمله دیگر اقدامات مهمی است که باید برای هوشمندسازی شبکه های آبرسانی انجام گردد.