12-5) تحليل سامانه هوشمند تشخيص و اندازه گيرى گرد و غبار عمليات ساخت و ساز

Published 3 years ago

در راستاى شناسايي و ارزيابي آلايندهها و ذرات گرد و غبار ناشي از ساخت و ساز در محيط هاى كارگاهي و عملياتي كه روزانه در اين محيط رها مي شوند و به تبع آن اين صنعت را با چالش هاى زيست محيطي و ناامني مهمي روبرو ساخته است كه مي توانند باعث خطرات جاني و سلامتي بسيارى از كاركنان و كارگران اين محيط هاى عملياتي گردد؛ در اين مقاله به طراحي و ساخت اين سامانه هوشمند جهت تشخيص و ارزيابي ميزان گرد و غبار محيطي ناشي از ساخت و ساز اقدام شده است. اين سامانه از بخش هاى سخت افزارى و نرم افزارى مختلف زير با هدف اصلي پايش ريزترين گرد و غبارها هنگام انجام عمليات ساخت و ساز و همچنين حفظ سلامت كارگران و كاركنان محيط هاى عملياتي و كارگاهي در اين صنعت تشكيل شده است.

بنابراين به منظور پيادهسازى فناورى اينترنت اشياء در اين سامانه نياز به طراحي معمارى چهار لايه اى اين فناورى مي باشد. اين معمارى شامل چهار لايه حسگرها، شبكههاى ارتباطي و مخابراتي، لايه ميانافزار و لايه نرمافزارهاى كاربردى است كه عملكرد اين لايه ها به شرح زير مي باشند: حسگر هوشمند : در اين دستگاه از سنسور گرد و خاك و ذرات معلق استفاده شده است تا ريزترين ذرات را نيز بتواند تشخيص داده و اعلام نمايد، شبكه ارتباطي در اين دستگاه از شبكه سلولار (سيم كارت هايي كه با باترى يا سولار خورشيدى تغذيه مي شوند) براى برقرارى ارتباط استفاده شده است.
عوامل هوشمند تشخيص، نرم افزارهاى مديريتي و كاربردى: اين دستگاه در صورت تشخيص گرد و غبار و يا حتي دود سيگار بيش از حد مجاز در محيط، هشدارهاى خود را به صورت صوتي و همچنين بر روى اپليكيشن طراحي شده مورد نظر ارسال مي نمايد. در ادامه نمونه صفحات وب سرور و نرم افزار مديريتي آن ارائه شده است كه محدوده مجاز و خطرآفرين ميزان گرد و خاك محيط جهت كنترل در صفحات نمايش داده شده است.

شكل12-5-1) مانيتورينگ نتايج تحليل مدل پيشنهادى

در اين دستگاه از سنسورها و قطعاتي استفاده شده است كه در جدول زير به همه آنها اشاره ميشود:

جدول12-5-1) ليست قطعات مورد استفاده در مدل پيشنهادى

شكل12-5-2) شماتيك قطعات مدل پيشنهادى

تشريح معمارى دستگاه (سختافزارى) بهره گيرى از هر يك از سخت افزارها و كاربرد آنها در اين مدل پيشنهادى به صورت زير مي باشد:

A٥٠١ DSM: سنسور تشخيص غبار نورى با خروجي آنالوگ است.
٨٢٦٦Nodemcu: ميكرو كنترلر داراى واى فاى براى دريافت، پردازش و ارسال ديتا به سرور از طريق واى فاى است.
١٢v Battery: باترى كتابي براى تغذيهى دستگاه است.
٨٧٠٥Lm: رگولاتور تغذيهى ميكرو كنترلر است.
Resistors and Capacitors: مقاومت ١٥٠ اهم و خازن ٠٢٢ ميكرو فاراد براى led داخل سنسور تشخيص غبار است و همچنين مدار تقسيم مقاومت براى دريافت ديتاى آنالوگ (صفر تا يك ولت) مي باشد.
Led: زماني كه دستگاه روشن شود ال اى دى روشن ميشود و زماني كه به واىفاى مودم متصل شود چشمكزن ميشود.

در راستاى پياده سازى كردن اين سامانه، با توجه به نيازسنجي و زمان سنجي صورت پذيرفته و اينكه عملياتي كردن اين امر بسيار پرهزينه خواهد بود؛ از اينرو در اين پژوهش به صورت مطالعه موردى و به صورت كاربردى و با در نظر گرفتن تمامي موارد فوق در يك سايت ساخت و ساز شامل كارگاه ها و محيط هاى فيزيكي خارج از كارگاه ها طراحي گرديده است و در ادامه نتايج اين مدل پيشنهادى براى سايت ساخت و ساز عملياتي با توجه به جدول شاخص زير در نظر گرفته شده است.