ما هي أجهزة استشعار مراقبة البيئة؟

تتيح لنا مراقبة البيئة فهم جودة البيئة والاتجاهات المتغيرة، وبذلك ضمان سلامة حياة وملكية المواطنين. من خلال المراقبة والتحليل للمؤشرات البيئية المختلفة، يمكننا تحديد التغيرات في الظروف الجوية والمستوى الملوث وجهود جودة البيئة.

مراقبة البيئة تشمل جودة الهواء، درجة الحرارة، الرطوبة، سرعة الرياح , اتجاه الرياح ، جودة التربة، وغيرها من الجوانب. أجهزة استشعار مراقبة البيئة هي أدوات مهمة لمراقبة البيئة، وهي مكونات أساسية في تصميم إنترنت الأشياء (IoT).

ما هي أجهزة استشعار مراقبة البيئة؟

أجهزة استشعار مراقبة البيئة هي أجهزة تُستخدم لمراقبة عوامل بيئية متنوعة (مثل درجة الحرارة والرطوبة وسرعة الرياح واتجاهها وجودة الهواء). وتشمل أمثلة على ذلك أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة، وأجهزة استشعار الأمطار، وأجهزة استشعار شدة الإضاءة، وأجهزة استشعار الرقم الهيدروجيني للتربة، وأجهزة استشعار سرعة واتجاه الرياح، وأجهزة استشعار الأكسجين المذاب في جودة المياه. وتساعدنا هذه الأجهزة في الحصول على معلومات دقيقة عن البيئة، كما يمكنها تسجيل البيانات وتخزينها.

ما أنواع أجهزة الاستشعار لمراقبة البيئة؟

توجد أنواع متعددة من أجهزة الاستشعار لمراقبة البيئة في السوق، وتختلف تطبيقاتها حسب المجال. وعند اختيار جهاز استشعار بيئي، فإن الدقة والحساسية والسعر جميعها عوامل مهمة يجب أخذها بعين الاعتبار. وتُصنَّف أجهزة الاستشعار البيئية إلى الأنواع التالية بناءً على تطبيقاتها:

١. أجهزة استشعار المراقبة الجوية والبيئية

غالبًا ما يشمل مراقبة الأرصاد الجوية استخدام أجهزة استشعار لقياس درجة الحرارة والرطوبة وسرعة الرياح واتجاهها والضغط الجوي. تؤثر هذه الخمسة معايير الأرصاد الجوية الشائعة على كل جوانب حياتنا.

على سبيل المثال، تستخدم المدن الذكية والنقل الذكي بشكل متكرر أجهزة استشعار لمراقبة البيئة لرصد الأحوال الجوية والتغيرات البيئية في الوقت الفعلي وتحسين السلامة والقدرات التحذيرية المبكرة وتحسين الجدولة والإدارة وضمان الكفاءة التشغيلية.

2. أجهزة استشعار مراقبة جودة المياه

أجهزة استشعار مراقبة جودة المياه هي أجهزة تُستخدم لمراقبة المعلمات الفيزيائية والكيميائية للمياه في الوقت الفعلي. المؤشرات الشائعة تشمل الرقم الهيدروجيني (pH) والأكسجين المذاب والتعكر والتوصيلية والنتروجين الأمونيومي (COD) والأكسجين الكيميائي المطلوب (COD).

تُستخدم على نطاق واسع في الأنهار والبحيرات والخزانات ومصادر المياه الصالحة للشرب ومنافذ تصريف المياه الصناعية ومواقع أخرى. وتقوم هذه الأجهزة بجمع بيانات مستمرة عن جودة المياه، مما يساعد المديرين على تحديد مصادر التلوث بسرعة وتقدير صحة المياه وتعزيز كفاءة إدارة الموارد المائية. وتعتبر هذه التقنيات منتقدين رئيسيين في حماية البيئة وإدارة المياه.

3. أجهزة استشعار مراقبة البيئة الزراعية

أَجْهِزَةُ مُرَاقَبَةِ الْبِيئَةِ الزِّرَاعِيَّةِ تُستخدم لمراقبة العوامل البيئية الرئيسية التي تؤثر على نمو المحاصيل. وتشمل الأجهزة الاستشعارية الشائعة أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة وأجهزة استشعار درجة حرارة ورطوبة التربة وأجهزة استشعار شدة الإضاءة وأجهزة استشعار تركيز ثاني أكسيد الكربون وأجهزة استشعار سرعة الرياح واتجاهها وأجهزة قياس هطول الأمطار.

يقومون بجمع بيانات بيئية للحقول الزراعية في الوقت الفعلي، مما يساعد المزارعين على فهم دقيق للتغيرات المناخية وحالة الرطوبة في التربة وظروف نمو المحاصيل. وهذا يساعد في توجيه الأنشطة الزراعية مثل الري وتسميد التربة ومكافحة الآفات، مما يمكّن من إدارة زراعية دقيقة ويزيد من الإنتاجية والجودة مع تقليل هدر الموارد والتلوث البيئي.

4. أجهزة استشعار مراقبة البيئة لتطبيقات الطاقة الشمسية

أجهزة استشعار مراقبة البيئة لتطبيقات الطاقة الشمسية تقوم بقياس العوامل البيئية التي تؤثر على كفاءة توليد الطاقة الشمسية. وتشمل الأجهزة الشائعة أجهزة قياس الإشعاع الشمسي الكلي وأجهزة قياس شدة الضوء وأجهزة قياس درجة الحرارة وأجهزة قياس سرعة واتجاه الرياح وأجهزة قياس درجة حرارة الوحدات.

تقوم هذه المستشعرات بجمع بيانات مетеорولوجية وحالة المعدات في محطات الطاقة الكهروضوئية في الوقت الفعلي، مما يساعد على تقييم أداء توليد الطاقة، وتحليل تقلبات الطاقة، وتوقع فشل المعدات. كما أنها توفر دعماً في اتخاذ القرارات الخاصة بالتشغيل والصيانة الذكية، وجدولة التنظيف، وتحسين كفاءة استخدام الطاقة. وهي أدوات أساسية لضمان تشغيل الأنظمة الكهروضوئية بكفاءة واستقرار.

سواء في المجالات الجوية، أو جودة المياه، أو الزراعة، أو الطاقة الكهروضوئية، فإن مستشعرات المراقبة البيئية تلعب دوراً متزايد الأهمية، وتساعد في تحقيق طرق إدارة أكثر ذكاءً وكفاءة واستدامة، وتدفع فعلياً مختلف الصناعات نحو التحول الرقمي والذكاء الاصطناعي.