کاربرد اینترنت اشیاء در پایش و مدیریت آلودگی های صنعت پتروشیمی

صنعت پتروشیمی به دلیل ماهیت پیچیده فرایندها و تولید گسترده آلاینده های گازی، مایع و جامد، یکی از مهم ترین صنایع در حوزه مدیریت، بهداشت ایمنی و محیط زیست (HSE) به شمار می رود و پایش دقیق و پیوسته آلاینده ها در آن از اهمیت بالایی برخوردار است. با این حال بسیاری از روش های سنتی پایش زیست محیطی به دلیل ماهیت مقطعی و تاخیر در تشخیص مخاطرات توانایی پاسخگویی به الزامات ایمنی و زیست محیطی مجتمع های پتروشیمی مدرن را ندارند. از این رو بهره گیری از فناوری اینترنت اشیا (IoT) به عنوان یکی از ارکان تحول دیجیتال صنعتی می تواند امکان پایش برخط آلاینده ها، افزایش سرعت تصمیم گیری و بهبود مدیریت ریسک های زیست محیطی را فراهم سازد. هدف این پژوهش بررسی ظرفیت ها و چالش های به کارگیری اینترنت اشیا در پایش هوشمند آلاینده های زیست محیطی صنعت پتروشیمی و ارائه یک چارچوب مفهومی بومی برای پیاده سازی آن در شرایط زیرساختی ایران است. روش تحقیق از نوع توصیفی-تحلیلی بوده و بر پایه مرور نظام مند منابع علمی، اسناد فنی و مقالات نمایه شده در پایگاه های معتبر بین المللی و داخلی انجام شده است. در این راستا مطالعات مرتبط با حسگرهای هوشمند، معماری شبکه های اینترنت اشیای صنعتی، پروتکل های ارتباطی و الزامات ایمنی در محیط های فرآیندی مورد بررسی و تحلیل مقایسه ای قرار گرفت. یافته های پژوهش نشان داد که ترکیبات آلی فرار (VOCs)، گازهای سمی نظیر H۲S و SO۲ و همچنین پارامترهای کیفی پساب از مهم ترین آلاینده های قابل پایش توسط شبکه های حسگر هوشمند هستند و استفاده از حسگرهای MOS، PID و الکتروشیمیایی می تواند امکان اندازه گیری دقیق آنها را فراهم کند. همچنین نتایج نشان داد که در محیط های متراکم فلزی مجتمع های پتروشیمی، فناوری ارتباطی LoRaWAN به دلیل مصرف انرژی پایین و قابلیت نفوذ مناسب سیگنال، گزینه ای مناسب برای شبکه های حسگر بی سیم محسوب می شود. در نهایت با توجه به چالش هایی نظیر محدودیت دسترسی به تجهیزات دارای گواهینامه ضد انفجار و مسائل امنیت سایبری، یک مدل مفهومی چهارلایه مبتنی بر معماری هیبریدی و رایانش لب ها پیشنهاد شد که می تواند زمینه استقرار سامانه های پایش هوشمند و ارتقای مدیریت زیست محیطی در مجتمع های پتروشیمی کشور را فراهم سازد.

کلیدواژه ها:

اینترنت اشیاء صنعتی (IIoT) ، صنعت پتروشیمی ، پایش برخط آلاینده ها ، حسگرهای هوشمند زیست محیطی ، مدیریت HSE