Аннотация
Африкадағы индустриалды дамыған елдердің бірі ретінде Оңтүстік Африка тау-кен өндіру, өндіріс және урбанизациядан туындайтын ауа сапасы мен қауіпсіздікке қатысты күрделі мәселелерге тап болады. Газ сенсорының технологиясы нақты уақыттағы және дәл бақылау құралы ретінде Оңтүстік Африканың бірнеше маңызды секторларында кеңінен қолданылады. Бұл жағдайды зерттеу шахта қауіпсіздігі, қалалық ауаның ластануын бақылау, өнеркәсіптік шығарындыларды бақылау және смарт үйлерде газ датчиктерін қолдануға, олардың қауіпсіздікті арттыруға, қоршаған ортаны жақсартуға және экономикалық пайдаға әсерін талдауға бағытталған.
1. Қолдану сценарийлері
Оңтүстік Африканың бірегей экономикалық құрылымы мен әлеуметтік ортасы газ датчиктерін қолданудың әртүрлі сценарийлерін ұсынады:
1. Шахталық қауіпсіздік мониторингі
- Анықтама: Тау-кен өнеркәсібі – Оңтүстік Африка экономикасының тірегі, сонымен бірге тәуекелі жоғары сектор. Жер асты жұмыстары улы және жанғыш газдардың (мысалы, метан (CH₄), көміртек тотығы (CO), күкіртсутек (H₂S)) жиналуына бейім, тұншығуға, жарылыстарға және улану оқиғаларына әкеледі.
- Қолдану:
- Тұрақты және тасымалданатын газ детекторлары барлық жерасты шахталарында міндетті болып табылады.
- Кеншілер қоршаған ортаны нақты уақытта бақылау үшін жеке көп газ датчиктерін киеді.
- Желілік бекітілген датчиктер CH₄ және CO концентрацияларын үздіксіз бақылау үшін негізгі туннельдерде және жұмыс беттерінде орнатылады, деректерді нақты уақытта жер үсті басқару орталықтарына жібереді.
- Қолданылатын сенсор түрлері: каталитикалық жану (жанғыш газдар), электрохимиялық (улы газдар), инфрақызыл сенсорлар (CH₄, CO₂).
2. Қалалық ауа сапасының мониторингі
- Анықтама: Йоханнесбург және Претория сияқты ірі қалалар, сондай-ақ Мпумаланга провинциясындағы «Көміртекті алқап» сияқты тығыздығы жоғары өнеркәсіптік аймақтар ауаның ұзақ мерзімді ластануынан зардап шегеді. Негізгі ластаушы заттарға күкірт диоксиді (SO₂), азот диоксиді (NO₂), озон (O₃) және қатты бөлшектер (PM2.5, PM10) жатады.
- Қолдану:
- Үкіметтік желілер: Оңтүстік Африка үкіметі көптеген қалалардағы тіркелген бақылау станцияларынан тұратын ұлттық ауа сапасын бақылау желісін құрды. Бұл станциялар сәйкестікті бақылау және қоғамдық денсаулық туралы ескертулер үшін жоғары дәлдіктегі газ датчиктерімен және қатты бөлшектердің сенсорларымен жабдықталған.
- Қоғамдастық деңгейіндегі мониторинг: Кейптаун және Дурбан сияқты қалаларда қоғамдық ұйымдар ресми мониторинг желісіндегі бос орындарды толтыру және қауымдастық деңгейіндегі ластану деректерін алу үшін арзан, тасымалданатын газ датчигі түйіндерін орналастыруды бастады.
- Қолданылатын сенсор түрлері: Металл оксиді жартылай өткізгіш (MOS) сенсорлары, электрохимиялық сенсорлар, оптикалық (лазерлік шашырау) бөлшектердің сенсорлары.
3. Өнеркәсіптік эмиссия және процестерді бақылау
- Анықтама: Оңтүстік Африкада өнеркәсіптік шығарындылардың негізгі көздері болып табылатын ірі жылу электр станциялары, мұнай өңдеу зауыттары, химия зауыттары және металлургиялық нысандар бар.
- Қолдану:
- Үздіксіз шығарындыларды бақылау жүйелері (CEMS): Заңды түрде бекітілген ірі зауыттар SO₂, NOx, CO және CO₂ сияқты ластаушы заттардың шығарындыларын үздіксіз бақылай отырып, ұлттық шығарындылар стандарттарына сәйкестікті қамтамасыз ету үшін бірқатар газ датчиктерін біріктіретін түтін бағандарына CEMS орнатады.
- Процесс қауіпсіздігі және оңтайландыру: Химиялық және тазарту процестерінде датчиктер құбырлар мен реакциялық резервуарлардағы жанғыш және улы газдардың ағып кетуін анықтау үшін пайдаланылады, жабдықтың қауіпсіздігін қамтамасыз етеді. Олар сонымен қатар жану процестерін оңтайландырады, отынның тиімділігін арттырады және қалдық газдың пайда болуын азайтады.
- Қолданылатын сенсор түрлері: ультракүлгін/инфрақызыл спектроскопия (CEMS үшін), каталитикалық жану және электрохимиялық сенсорлар (ағып кетуді анықтау үшін).
4. Тұрғын үй және коммерциялық қауіпсіздік (ақылды үйлер)
- Анықтама: Қалалық жерлерде сұйытылған мұнай газы (СКГ) жалпы пісіруге арналған отын болып табылады және дұрыс пайдаланбау ағып кетуге және жарылысқа әкелуі мүмкін. Сонымен қатар, өрттен пайда болатын СО үнсіз «өлтіргіш» болып табылады.
- Қолдану:
- Орта таптағы үй шаруашылықтары мен коммерциялық мекемелердің саны өсуде (мысалы, мейрамханалар, қонақүйлер) смарт газ дабылдары мен көміртегі тотығы дабылдарын орнатуда.
- Бұл құрылғыларда әдетте кірістірілген металл оксиді (MOS) немесе электрохимиялық сенсорлар бар. Егер LPG немесе CO концентрациясы қауіпсіз деңгейден асып кетсе, олар жоғары децибелді аудио-визуалды дабылдарды дереу іске қосады. Кейбір жетілдірілген өнімдер қашықтағы ескертулер үшін Wi-Fi арқылы пайдаланушылардың телефондарына push хабарландыруларын жібере алады.
- Қолданылатын сенсор түрлері: Металл оксиді жартылай өткізгіш (MOS) сенсорлары (СКГ үшін), электрохимиялық сенсорлар (СО үшін).
2. Қолдану тиімділігі
Газ датчиктерін кеңінен қолдану Оңтүстік Африканың көптеген аймақтарында айтарлықтай артықшылықтар берді:
1. Жұмыс орнындағы қауіпсіздікті айтарлықтай арттыру
- Тиімділігі: Тау-кен өнеркәсібінде газ сенсорлары өмірді сақтайтын технологияға айналды. Нақты уақыттағы мониторинг және алдын ала ескерту шахталардағы жанғыш газ жарылыстары мен жаппай улану оқиғаларын күрт төмендетті. Газ концентрациясы қауіпті шектерге жақындаған кезде, жүйелер желдету жабдығын автоматты түрде іске қосады немесе шахтерлерге маңызды эвакуация уақытын қамтамасыз ететін эвакуация туралы бұйрықтар шығарады.
2. Қоршаған ортаны басқару үшін деректерді қолдау
- Тиімділігі: Ауа сапасының сенсорларының ұлттық желісі үздіксіз қоршаған орта деректерінің үлкен көлемін жасайды. Бұл деректер үкіметтің ауаның ластануын бақылау саясатын (мысалы, шығарындылар стандарттары) қалыптастыру және бағалау үшін ғылыми негіз ретінде қызмет етеді. Сонымен қатар, ауа сапасы индексінің (AQI) нақты уақыт режимінде жариялануы осал топтарға (мысалы, демікпемен ауыратын науқастар) ластанған күндерде қорғаныс шараларын қабылдауға, халықтың денсаулығын сақтауға көмектеседі.
3. Корпоративтік сәйкестік пен шығындардың тиімділігін арттыру
- Тиімділік: Өнеркәсіптік кәсіпорындар үшін шығарындыларды бақылау жүйелерін орнату жұмыс заңдылығын қамтамасыз етеді, сәйкес келмегені үшін үлкен айыппұлдарды болдырмайды. Бұған қоса, процесті басқаруда сенсорларды пайдалану жұмыс үрдісін оңтайландырады, шикізат қалдықтарын азайтады және операциялық шығындарды тікелей азайта отырып, энергия шығынын азайтады.
4. Қоғамдастықтың хабардар болуын және қоғамның қатысуын арттыру
- Тиімділігі: арзан қауымдастық сенсорларының пайда болуы тұрғындарға өздерінің жақын ортасындағы ластану деңгейін 直观地了解 (интуитивті түсіну) мүмкіндік береді, бұл тек үкімет деректеріне тәуелділікті азайтады. Бұл қоғамның экологиялық хабардарлығын арттырады және қауымдастықтарға дәлелдер негізінде үкімет пен ластаушы кәсіпорындарға қысым көрсетуге, экологиялық әділеттілікті алға жылжытуға және төменнен жоғары қадағалауға мүмкіндік береді.
5. Тұрғын үйдегі өмір мен мүлікті қорғау
- Тиімділігі: Тұрмыстық газ/СО датчиктерінің таралуы үйдегі өрттер мен газдың ағып кетуінен туындаған жарылыстардың, сондай-ақ қысқы жылыту кезінде СО-мен улану трагедияларының алдын алады, қала тұрғындарына соңғы қорғаныс сызығын береді.
3. Қиындықтар және болашақ
Айтарлықтай жетістіктерге қарамастан, Оңтүстік Африкада газ сенсоры технологиясын ілгерілетуде қиындықтар әлі де бар:
- Құны және техникалық қызмет көрсету: Дәлдігі жоғары сенсорларды сатып алу, орнату және тұрақты калибрлеу үкімет пен бизнес үшін айтарлықтай тұрақты шығындарды талап етеді.
- Деректер дәлдігі: Қымбат емес сенсорлар температура мен ылғалдылық сияқты қоршаған орта факторларына сезімтал, кейде деректер дәлдігі туралы сұрақтар тудырады. Оларды дәстүрлі бақылау әдістерімен бірге қолдану қажет.
- Технологиялық олқылықтар: Шалғайдағы ауылдық аймақтар сенімді бақылау желілеріне қол жеткізу үшін күреседі.
Болашаққа көз жүгіртсек, заттар интернеті (IoT), жасанды интеллект (AI) және сенсорлық технологиялардағы жетістіктер Оңтүстік Африканың газ мониторингі желісін үлкен интеллектке, тығыздыққа және үнемділікке жетелейді. Датчиктер дрондармен және жерсеріктік қашықтықтан зондтаумен біріктіріліп, біріктірілген «аспан-жер» мониторинг желісін құрайды. Жасанды интеллект алгоритмдері Оңтүстік Африканың тұрақты дамуы мен халқының қауіпсіздігі мен әл-ауқатына күшті қолдау көрсете отырып, ластану көздерін және болжамды ескертулерді дәл қадағалауға мүмкіндік береді.
Қорытынды
Газ датчигі технологиясын кеңінен қолдану арқылы Оңтүстік Африка шахта қауіпсіздігі, қоршаған ортаны бақылау, өнеркәсіптік талаптарға сәйкестік және үйді қорғау бойынша тамаша нәтижелерге қол жеткізді. Бұл «электрондық мұрындар» өмірді қорғайтын күзетші ретінде ғана емес, сонымен қатар қоршаған ортаны басқару мен жасыл дамуды ілгерілетудің маңызды құралы ретінде де әрекет етеді. Оңтүстік Африка тәжірибесі дәстүрлі қиындықтарды шешу үшін технологиялық инновацияларды қолдануға ұмтылатын басқа дамушы елдер үшін құнды үлгі ұсынады.
Серверлердің толық жиынтығы және бағдарламалық жасақтаманың сымсыз модулі, RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN қолдайды
Көбірек газ сенсорлары үшін ақпарат,
Honde Technology Co., LTD компаниясына хабарласыңыз.
Email: info@hondetech.com
Компанияның веб-сайты:www.hondetechco.com
Тел: +86-15210548582
Жіберу уақыты: 27 тамыз 2025 ж