طراحی سامانه پایش هوشمند لحظه ای گازهای قابل اشتعال و سمی در تاسیسات پتروشیمی با استفاده از اینترنت اشیا (IoT) و ارزیابی تاثیر آن بر کاهش ریسک انفجار و آلودگی هوا

صنعت پتروشیمی به دلیل ماهیت فرآیندها و وجود مواد خطرناک، همواره در معرض ریسک بالای نشت گازهای قابل اشتعال و سمی قرار دارد که می تواند منجر به انفجار، آتش سوزی و آلودگی شدید زیست محیطی گردد. روش های سنتی پایش به دلیل عدم پوشش لحظه ای و جامع، توانایی لازم برای پیشگیری از این حوادث را ندارند. پژوهش حاضر با هدف طراحی یک سامانه پایش هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا (IoT) برای تشخیص لحظه ای نشت گازهای قابل اشتعال (متان، پروپان) و سمی (سولفید هیدروژن، مونوکسیدکربن) در تاسیسات پتروشیمی انجام شده است. این سامانه شامل شبکه ای از حسگرهای گاز سری MQ و حسگرهای الکتروشیمیایی، بردهای پردازشی ESP۳۲، ماژول های ارتباطی و یک داشبورد مدیریتی متمرکز مبتنی بر پروتکل MQTT است که داده ها را در زمان واقعی دریافت، پردازش و نمایش می دهد. برای اعتبارسنجی، سامانه در یکی از واحدهای پتروشیمی منطقه ویژه پارس جنوبی به صورت پایلوت با استقرار ۱۵ ایستگاه حسگر به مدت ۴ ماه پیاده سازی شد. نتایج نشان داد که سامانه طراحی شده قادر به تشخیص نشت گاز در کمتر از ۲.۵ ثانیه با دقت ۹۶.۵٪ و حساسیت ۹۴٪ بوده و با فعال سازی هشدارهای صوتی-تصویری و ارسال نوتیفیکیشن به اپراتور از طریق پیامک و ایمیل، امکان مداخله سریع و جلوگیری از وقوع انفجار را فراهم می کند. همچنین با ثبت و تحلیل داده های آلایندگی با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین، سهم قابل توجهی در مدیریت آلودگی هوا، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و بهینه سازی مصرف انرژی دارد. تحلیل هزینه-فایده نشان داد که بازگشت سرمایه این سامانه کمتر از ۱۸ ماه است. پیاده سازی این سامانه می تواند سطح ایمنی فرآیندها را ارتقا داده و گامی موثر در جهت تحقق اهداف توسعه پایدار و الزامات سازمان حفاظت محیط زیست در صنعت پتروشیمی باشد.

کلیدواژه ها:

اینترنت اشیا ، پایش هوشمند ، گازهای قابل اشتعال ، گازهای سمی ، کاهش ریسک انفجار ، آلودگی هوا