محطة مراقبة أيونات الهواء السالبة في وادي يرين، شيشيا، خنان

خلفية المشروع

وادي يرين في مقاطعة شيشيا، نانيانغ، خنان، هو منطقة جبلية حرجية ذات مناظر خلابة ضمن جبال فونيو، بكثافة نباتية عالية وجداول ومناخ وادي رطب. تعزز المنطقة الاستجمام الحرجي والسياحة البيئية، مما يجعل تركيز أيونات الهواء السلبية وظروف الطقس المحلية بيانات بيئية مفيدة للمراقبة البيئية ومعلومات الزوار على حد سواء. كما تشهد المنطقة ضبابًا وأمطارًا متكررة في الصيف، وصقيعًا ودرجات حرارة منخفضة في الشتاء، وتغيرات محلية ملحوظة ناتجة عن تضاريس الوادي والغطاء النباتي.

للحصول على بيانات ميدانية مستمرة، نشرت المنطقة محطة مراقبة متكاملة لأيونات الهواء السلبية والطقس من Yantai Sensor على طول مسار الزوار. يجمع النظام مراقبة أيونات الهواء السلبية ودرجة حرارة الهواء والرطوبة النسبية وسرعة الرياح واتجاه الرياح والضغط الجوي في محطة واحدة، مع نقل البيانات المجمعة عن بُعد عبر 4G وعرض قيم مختارة على شاشة LED خارجية. مقارنة بأخذ العينات اليدوية الدورية، يوفر النظام سجلات مستمرة مع تقليل الحاجة إلى دخول الموظفين المتكرر إلى الوادي لجمع البيانات.

تطلب التركيب نفسه تعديلًا وفقًا لظروف الجبل الفعلية. جعلت الصخور الكبيرة والتربة الضحلة تحضير أساس العمود أكثر صعوبة، بينما كان لا بد من مراعاة الأشجار المحيطة عند تحديد موقع المحطة واللوح الشمسي. كما تطلبت الرطوبة العالية والندى والأمطار حماية خارجية مناسبة ووصلات كابلات محكمة الإغلاق. لذلك تم تكوين النظام النهائي حول متطلبات المراقبة والظروف الفيزيائية لموقع وادي يرين معًا، مما يسمح للمحطة بالعمل كنقطة مراقبة بيئية عملية طويلة الأمد.

موقع المشروع: منطقة وادي يرين البيئية ذات المناظر الخلابة، مقاطعة شيشيا، نانيانغ، خنان، الصين
تاريخ المشروع: يونيو 2021
التطبيق: مراقبة الاستجمام الحرجي، ومراقبة أيونات الهواء السلبية، ومراقبة طقس المنطقة ذات المناظر الخلابة، وعرض البيانات البيئية العامة

مشروع محطة مراقبة الأيونات الهوائية السالبة والطقس في وادي يرن، شيشيا، خنان

عملية التركيب في الموقع

قبل التركيب، دخل الفريق التقني المنطقة ذات المناظر الخلابة في أواخر يونيو 2021 ومسح القسم المخطط من المسار سيرًا على الأقدام. فحصوا تهوية المستشعرات وغطاء الأشجار المحيطة وتوزيع الصخور وظروف التصريف وموضع مشاهدة شاشة LED قبل اختيار نقطة المراقبة. نظرًا لأن المسار كان ضيقًا ولم تتمكن المعدات الكبيرة من الوصول إلى الموقع مباشرة، تم نقل مواد التركيب يدويًا إلى الموقع المختار.

بعد تأكيد نقطة المراقبة، أكمل الفريق أساس العمود وثبّت المستشعر المتكامل لأيونات الهواء السلبية والطقس، واللوح الشمسي، وحاوية جمع البيانات، وهوائي 4G، وشاشة LED الخارجية. تم تعديل موضع اللوح الشمسي للاستفادة بشكل أفضل من ضوء الشمس المتاح تحت الأشجار المحيطة. تم إغلاق وصلات الكابلات الخارجية ضد الرطوبة ومياه الأمطار. أثناء التشغيل التجريبي، فحص المهندسون مصدر الطاقة وإشارات المستشعرات وجمع البيانات ونقل 4G، ثم تحققوا من بيانات أيونات الهواء السلبية والطقس على شاشة LED قبل التسليم.

المعدات المستخدمة

محطة طقس متعددة المستشعرات: تقيس درجة حرارة الهواء والرطوبة النسبية وسرعة الرياح واتجاه الرياح والضغط الجوي وهطول الأمطار لمراقبة الطقس المحلي بشكل مستمر.
مستشعر أيونات الهواء السلبية: يقيس تركيز أيونات الهواء السلبية لتقييم الاستجمام الحرجي والبيئة.
وحدة جمع البيانات: يجمع ويعالج ويخزن بيانات المراقبة من المستشعرات المتصلة.
وحدة الاتصال اللاسلكي 4G: تنقل البيانات الميدانية إلى منصة المراقبة عن بُعد وشاشة LED.
نظام الطاقة الشمسية: توفر طاقة خارج الشبكة من خلال الألواح الشمسية وتخزين البطاريات.
حاوية الحماية الخارجية: تحمي مكونات جمع البيانات والمكونات الكهربائية من المطر والرطوبة والتعرض الخارجي.
شاشة عرض LED خارجية: تعرض بيانات مختارة لأيونات الهواء السلبية والبيانات الجوية في الوقت الفعلي للزوار وموظفي الموقع.

تنفيذ المشروع

مسح الموقع والتركيب

بدأ التركيب في أواخر يونيو 2021. نظرًا لأن المسار كان ضيقًا وغير قابل للوصول للآلات الكبيرة، تم نقل المعدات ومواد البناء يدويًا إلى نقطة المراقبة. أكمل الفريق التقني أولًا أساس العمود ثم ثبّت محطة الطقس متعددة المستشعرات، ومستشعر أيونات الهواء السلبية، واللوح الشمسي، والحاوية الخارجية، وهوائي 4G، وشاشة LED. تم تعديل وضع المستشعرات واتجاه اللوح الشمسي وفقًا للأشجار والصخور المحيطة وضوء الشمس المتاح.

التشغيل والتسليم

بعد التركيب، فحص المهندسون مصدر الطاقة ووصلات المستشعرات وجمع البيانات ونظام اتصال 4G. أثناء التشغيل التجريبي، تحققوا من جمع ونقل بيانات أيونات الهواء السلبية ودرجة الحرارة والرطوبة وسرعة الرياح واتجاه الرياح والضغط الجوي وفحصوا التحديثات في الوقت الفعلي على شاشة LED. بعد تأكيد التشغيل المستقر، تم تسليم النظام إلى فريق إدارة المنطقة ذات المناظر الخلابة، مع تقديم إرشادات أساسية للفحص الروتيني والتنظيف وفحص الكابلات واستكشاف الأخطاء البسيطة وإصلاحها.

موقع المشروع:

أبرز مميزات المشروع

تم تكوين النظام حول الظروف الفعلية ومتطلبات التشغيل لمنطقة وادي يرين ذات المناظر الخلابة. تشمل المزايا الرئيسية للحل المنشور:

مصمم لظروف الوادي الجبلي: مُكوّن للرطوبة العالية والأمطار المتكررة والغطاء النباتي الكثيف والصخور المكشوفة والوصول المحدود إلى الموقع.
التشغيل خارج الشبكة: تدعم الطاقة الشمسية وتخزين البطاريات التشغيل حيث لا تتوفر طاقة المرافق.
الاتصال عن بُعد عبر 4G: يرسل بيانات المراقبة عن بُعد، مما يقلل الحاجة إلى الزيارات اليدوية المتكررة للوادي.
المراقبة متعددة المعايير: يجمع بين قياس أيونات الهواء السلبية ومراقبة درجة الحرارة والرطوبة وسرعة الرياح واتجاه الرياح والضغط الجوي.
عرض في الوقت الفعلي للزوار: تعرض شاشة LED الخارجية بيانات مراقبة مختارة مباشرة على طول المسار ذي المناظر الخلابة.
تقليل أخذ العينات اليدوي: يوفر جمع البيانات التلقائي سجلات مستمرة لمراقبة المنطقة ذات المناظر الخلابة بدلًا من القياسات اليدوية الدورية.

آراء العملاء

بعد تشغيل النظام، وجد فريق إدارة المنطقة ذات المناظر الطبيعية أن نظام المراقبة التلقائي عملي للمراقبة البيئية الروتينية. تمثلت الفائدة الرئيسية لهم في تقليل الحاجة إلى دخول الموظفين إلى الوادي بانتظام لإجراء القياسات اليدوية وجعل بيانات المراقبة متاحة مباشرة على طول مسار الزوار.

“قبل التركيب، كان علينا ترتيب الموظفين للدخول إلى الوادي وأخذ قياسات أيونات الهواء السالبة من وقت لآخر، لذلك لم تكن السجلات مستمرة. الآن تجمع المحطة البيانات تلقائيًا، ويمكن للزوار رؤية القراءات الحالية على شاشة LED. لقد جعل ذلك مراقبتنا اليومية وعرض المعلومات البيئية أسهل بكثير.”