شبکه‌های فاضلاب عمدتا محیطی پر از آلودگی و دور از دسترسی مستقیم انسان هستند که همین امر بازدید و نظارت بر آنها را بدون در اختیار داشتن ابزارهای لازم غیر ممکن میکند و جایی که انسان باز می‌ایستد، رباتها شروع به حرکت میکنند!
***
تصور کنید روکش عایق سقف خانه شما دچار مشکل شده و آب به آن نفوذ کرده است. اگر این مشکل سریع شناسایی شود با کمترین هزینه و ترمیم عایق آن از بزرگتر شدن مشکل جلوگیری میشود. اگر این مشکل دیرتر شناسایی شود، نیاز به تعمیرات سقف هم پیدا میکنید و در صورت رسیدگی نکردن به مدت طولانی حتی ممکن است باعث ریزش و خرابی بخشی از سقف ساختمان هم شود. حالا این را به شبکه فاضلابی که بر خلاف سقفی که به راحتی قابل مشاهده و تعمیر است تعمیم دهید. قطعا در اکثر موارد یا به علت قطر پایین و یا خطرناک بودن محیط نمیتوانید مستقیما اقدام به بازدید آن کنید و قطعا هزینه و زمان تعمیرات شبکه فاضلاب در صورت خرابی به مراتب از تعمیر جایی مانند سقف ساختمان بیشتر است. اینجا به سادگی میتوان به اهمیت استفاده و لزوم بکارگیری رباتهای بازرسی شبکه پی برد.
تفکیک مسیر فاضلاب از مبدا!
حدود دو دهه قبل را بخاطر بیاورید، به احتمال زیاد با صحنه خیابانهای حفاری شده و یا معابر مملو از فاضلاب بخاطر گرفتگی شبکه مواجه شده‌اید. در دو دهه اخیر شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور با الزام شرکتهای زیر مجموعه به استفاده از رباتهای بازرسی شبکه و تهیه گزارش عملیات ویدئومتری در زمان تحویل و همچنین عملیات دوره‌ای در مسیرهای بهره‌برداری شده شبکه‌های فاضلاب، احتمال وقوع مشکلاتی مانند گرفتگی یا ریزش در آنها را نزدیک به صفر کرده است. تا قبل از این، تنها کاری که ناظر یا کارفرما میتوانست موقع تحویل پروژه انجام دهد، چک کردن عبور آب از مسیر بود. با مشاهده گزارش رباتهای بازرسی، مشخص شد که سرمنشاء بسیاری از مشکلاتی که باعث گرفتگی در مسیر لوله‌ها شده بود به زمان احداث آنها برمی‌گشت. به عنوان مثال، رعایت نکردن شیب یکنواحت و محاسبه شده برای مسیر، میتواند باعث راکد شدن فاضلاب در بخشی از آن، ایجاد رسوب و ته‌نشین شدن مواد سنگین و درنهایت گرفتگی مسیر شود. خاکریزی نامناسب بعد از لوله‌گذاری و درنظر نگرفتن محافظهای مناسب در محلهایی که لوله تحت فشار و وزن خارجی است، منجر به دوپهن شدگی لوله و مسدود شدن مسیر میشود. اتصال نامناسب لوله‌های بتنی و جوش ضعیف در لوله‌های پلی‌اتیلن میتواند بعد از خاکریزی باعث ایجاد شکستگی و جدا شدن آنها از همدیگر شود. همچنین وجود انشعابات غیرمجاز که اغلب از اتصالات غیر استاندارد استفاده کرده‌اند و بیشتر از حد مجاز انشعاب وارد مسیر اصلی شده، میتواند عاملی در جهت مسدود شدن مسیر باشد.
رباتهای فاضلاب چگونه به ما کمک میکنند؟
اما این رباتها چگونه به ما کمک میکنند و چه قابلیتهایی وجود آنها را امری حیاتی کرده است؟ رباتهای ویدئومتری امکاناتی مانند تصویربرداری از مسیر، اندازه‌گیری شیب لوله و تهیه پروفیل شیب مسیر، اندازه‌گیری قطر لوله جهت بررسی تغییر شکل در سطح مقطع آن، تهیه گزارش از انشعابات نصب شده و یا مشکلات موجود در مسیر را دارند.
علاوه بر تهیه این گزارش در زمان تحویل پروژه، شرکتهای مهندسی آب و فاضلاب، موظف به تهیه دوره‌ای این گزارشات از مسیرهای بهره‌برداری شده، جهت بررسی وضع موجود و جلوگیری از اتفاقاتی نظیر گرفتگی و یا تخریب مسیر را دارند. با توجه به اینکه تقریبا در کلیه مدلهای این رباتها، کابلی برای اتصال به سیستم اپراتوری وجود دارد، با اندازه‌گیری مقدار کابل آزاد شده و داشتن نقشه مسیرهای فاضلاب، محل دقیق هر نوع اشکالی را در گزارشات میتوان مشخص کرد و اقدامات لازم برای اصلاح آنها را انجام داد. با توجه به ضد آب بودن این رباتها، در مواردی هم که به هر دلیلی گرفتگی رخ داده باشد، میتوانند وارد مسیر شده و نوع و محل گرفتگی را به راحتی مشخص کنند. رباتها و ابزارهایی هم برای رفع گرفتگی و تعمیر این لوله‌ها، بدون نیاز به حفاری ساخته شده‌اند. در صورت در دسترس نبودن این ابزارها و یا حاد بودن مشکل، با توجه به مشخص بودن محل دقیق گرفتگی، حفاری محدود به نقطه بروز مشکل میشود که زمان و هزینه تعمیرات را به شدت کاهش میدهد.
رانندگی در دالان‌های فاضلاب
هدایت این رباتها به وسیله اپراتور و معمولا از طریق سیستم کنترلی که در وَن حمل کننده آنها یا در مدلهای سبک‌تر از طریق کنترلرهای قابل جابجایی، انجام میشود. اپراتور با مشاهده هر مشکلی، اقدام به ثبت آن بر اساس کدهای تعریف شده در استاندارد گزارش‌گیری میکند. در هر نقطه‌ای هم که نیاز به اندازه‌گیری قطر باشد، مقدار آن ثبت و در نهایت، همراه با ویدئوی مسیر، عکسها، مشکلات گزارش شده و پروفیل طولی مسیر به صورت یک گزارش جامع به تیم فنی و مدیریتی، جهت بررسی و اقدام ارائه میشود. بر اساس استانداردی که گزارش تهیه میشود، آن بخش از شبکه امتیازی عددی دریافت میکند که وضعیت سلامت آن را نشان میدهد. به این ترتیب اولویت رسیدگی به بخشهای مختلف تعیین میشود و قسمتهایی که وضعیت نامناسب‌تری دارند زودتر تعمیرات دریافت کرده و از بروز مشکلات جدی جلوگیری میشود.
مدلهای پیشرفته‌تری از این رباتها ساخته شده‌اند که با یکبار حرکت در طول مسیر و بدون توقف، اقدام به تصویربرداری از مسیر به صورت پانوراما یا 360 درجه و ثبت همزمان شیب و قطر لوله میکنند. اپراتور بعدا میتواند در هر محیطی اقدام به بازبینی ویدئوها نموده و مشکلات مشاهده شده را به گزارش نهایی اضافه کند. امروزه در مدلهای پیشرفته‌تر از هوش مصنوعی نیز جهت تشخیص مشکلات استفاده میشود که نتایج آن بعد از بازبینی توسط اپراتور به صورت گزارش ارائه میشود.
ربات قهرمان، ضد انفجار، ضد خفگی!
با توجه به پسماندهای خانگی و صنعتی در جریان فاضلاب، بدنه این رباتها از موادی که مقاوم در برابر خوردگی شیمیایی هستند ساخته میشوند. معمولا قبل از شروع عملیات برای تست ضدآب بودن و همچنین ایجاد فشار مثبت در داخل ربات، به داخل آنها گازی مانند نیتروژن تزریق میشود. با اندازه‌گیری فشار گاز با سنسورهای داخلی آن و ثابت ماندن فشار، میتوان از ضدآب بودن ربات و نبود نشتی مطمئن شد. گازی که به داخل ربات تزریق شده، با ایجاد فشار مثبت به جلوگیری از نفوذ آب و مایعات دیگر هم کمک میکند.
احتمالا اطلاع داشته باشید که گاز متان به گاز فاضلاب هم معروف است و محیط فاضلاب میتواند دارای غلظت بالای این گاز باشد. در قسمتهایی از شبکه که احتمال وجود گاز با غلظت بالا باشد، باید از مدلهای ضد انفجار این رباتها استفاده شود تا از ایجاد هر گونه جرقه در این محیطها که ممکن است باعث انفجار گردد خودداری شود. در این مدلها استانداردهای سختگیرانه‌ای باید رعایت شود تا از هرگونه تجمیع بار الکتریکی بر روی بدنه ربات و تخلیه آن که باعث ایجاد جرقه گردد جلوگیری شود. یکی دیگر از تستهایی که باید گذرانده شود آزمایش عایق بودن بخشهای الکتریکی و بدنه فلزی دستگاه است تا مانع هرگونه نشتی جریان به بدنه فلزی شود. امروزه رباتهای بازرسی شبکه‌های فاضلاب نیز با ظهور تکنولوژیهای نوین، همپای ارتقای سطح کیفی شبکه‌های فاضلاب، مدرن تر و کاراتر ساخته میشوند و هر روزه شاهد ظهور مدلهایی با قابلیتها و توانایی‌های بیشتری میباشیم.
تاریخچه: شروع آلمانی، ادامه انگلیسی
در دهه ۱۹۷۰ میلادی اولین رباتهای بازرسی و ویدئومتری فاضلاب به صورت کاربردی و موثر ساخته شدند ولی قبل از آن در سال ۱۹۵۵ در شرکت IBAK آلمان و در سال ۱۹۶۰ در انگلستان نمونه‌های اولیه‌ای از این رباتها ساخته و آزمایش شدند. در دهه ۱۹۸۰ سنسورهای اندازه‌گیری و دوربین‌های با کیفیت‌تر به این رباتها اضافه شدند. در طول دهه‌های ۱۹۹۰ و ۲۰۰۰ رباتهای بازرسی فاضلاب بهبود یافتند و با حسگرهای بهتر، سیستم‌های کنترل بهتر و پیشرفته‌تر ساخته شدند. این پیشرفت‌ها، امکان بازرسی لوله‌های بزرگتر و ناوبری در شبکه‌های فاضلاب پیچیده‌تر را فراهم کرده است. در ایران هم از اوایل دهه ۸۰، شرکت آب و فاضلاب تهران و بعضی از شرکتهای استانی به صورت محدود اقدام به تهیه این رباتها و شروع به استفاده از آنها کردند.
فواد محمدخانی