مانیتورینگ و کنترل مصرف چاه های آب کشاورزی استان خراسان رضوی از راه دور و پایش اطلاعات قرائت شده

شرکت آب منطقه ای خراسان رضوی تجهیز چاه های مجاز برق استان به ویژه بخش کشاورزی را از سال ۱۳۸۷ آغاز نموده که تاکنون حدود ۹۸ درصد چاه های مورد نظر به کنتور هوشمند تجهیز یافته اند. از طرفی پروژه نصب مودم به منظور قراپت از راه دور برای کنتورهای منصوبه از سال ۱۳۹۲ شروع گردید به نحوی که در حال حاضر تمامی چاه های دارای کنتور مجهز به مودم نیز می باشند. از این رو امکان قراپت پارامترهای کنتورها از راه دور امکان پذیر بوده و می توان از این طریق در هزینه های بازدید و سوخت و کارشناس و زمان و ... صرفه جویی به عمل آورد. لذا با افزایش قرائت ها و کنترل چاه ها و پایش اطلاعات کنتور توسط کارشناسان متخصص میزان مصارف و برداشت ها را در بخش های گوناگون در قالب مانیتورینگ مدیریت نمود.

آب همواره مورد نیاز انسان بوده و بش برای برآوردن این نیاز، کارهای بسیاری انجام داده است.  در استان خراسان رضوی، آب زیرزمینی به عنوان اصلی ترین منبع آب، مورد استفاده فراوان می‌باشد که استحصال از این منبع بزرگ آب به درستی نبوده و بیش از توان تولید از آن برداشت می‌شود. این برداشت بی حساب موجب گردیده تا هرساله افت سطح آب زیرزمینی با شدت بیشتری ادامه یابد و زیان های اقتصادی جبران ناپذیری را به بهره برداران چاه های آب وارد نماید.

یکی از چالش های اصلی در زمینه منابع آب زیرزمینی مدیریت ضعیف و بهره برداری بی رویه از این منابع می باشد. برداشت های بدون مجوز از منابع آب زیرزمینی و کشت محصولات نامتناسب با شرایط محیطی منجر به اتلاف منابع آب شده است.

اضافه برداشت از چاه های آب دارای پروانه بهره برداری، بیش از حد مجاز در پروانه است که این امر علاوه بر کاهش سفره های آب زیرزمینی به تدریج باعث نشست زمین و شور شدن آبخوان دشت‌ها می‌شود.

در حال حاضر میزان کسری مخزن بوجود آمده در آبخوان های کشور که حدود 110 میلیارد مترمکعب می‌باشد، باعث شده تا وزارت نیرو در راستای طرح احیاء و تعادل بخشی منابع آب زیرزمینی، هوشمند سازی کنتورهای چاه ها را در دستور کار خود قرار دهد.

یکی از ابزارهای عملی و مؤثر برای مدیریت برداشت آب از مخازن زیرزمینی به واسطه چاه‌ها، کنتورهای هوشمند آب و برق است که می‌تواند قدمی کارآمد در راستای تصمیمات و شیوه های مدیریتی صحیح و مناسب از طریق جبران الگوهای نامناسب بهره برداری، حفظ منابع آب قابل دسترس، جلوگیری از بیلان منفی آبخوان زیرزمینی و دامن گیر شدن شرایط تنش و بحران دائمی کمبود آب می‌باشد.

شرکت آب منطقه ای خراسان رضوی در راستای اولویت ها و سیاست های کاری خود، نسبت به تجهیز حدود 9000 حلقه چاه کشاورزی و غیرکشاورزی به کنتور هوشمند در سطح استان اقدام نموده که که کنترل و نظارت بر مصرف آنها به صورت حضوری و از راه دور فراهم می‌‍‍‌‌باشد. قرائت پارامترهای کنتور به صورت حضوری از طریق کارت کنتور و یا قرائتگرهای دستی واز راه دور از طریق مودم و بستر GSM یا GPRS امکان پذیر بوده و اطلاعات آن در سرور مستقر در شرکت آب منطقه ای استان نگهداری می‌شود. از طرفی باتوجه به ضرورت کنترل و نظارت بر مفاد پروانه های بهره برداری صادره به خصوص حجم مجاز سالیانه از طرف شرکت آب منطقه ای استان و لزوم رعایت آن توسط بهره برداران اهمیت بهره برداری از کنتورها را چند برابر می کند.

قابل ذکر است تعداد شرکت های کنتور ساز که در سطح استان دارای فعالیت بوده چهار شرکت می باشند و کنتور آنها در محل چاه‌ها نصب و راه اندازی گردیده است. هر یک از این کنتورها از طریق سامانه‌ای مجزا، پارامترها را از راه دور قرائت می‌نمایند. در این راستا و به منظور مدیریت واحد و یکپارچه اطلاعات کنتورها، لزوم ایجاد یک پایگاه داده و سامانه‌ای جهت پایش یکسان پارامترهای مربوط به کنتورهای مختلف، ضروری و دارای اهمیت می‌باشد.

از این رو با مانیتورینگ مداوم چاه ها می توان اطلاعات مصرف چاه های مجاز را به تفکیک شهر، دشت، نوع مصرف و سایر فیلترهای مورد نیاز آنالیز و بر اساس نتایج آن برای مدیریت تقاضا، برنامه ریزی لازم را اعمال نمود.

 

شرح تجربه:

شرکت آب منطقه ای استان خراسان رضوی از سال 1386 اقدام به اجرای پروژه خرید و نصب کنتور هوشمند برای چاه های کشاورزی حوزه شهرستان های مه ولات و مشهد از محل طرح تعادل بخشی نمود. شرکت یاد شده موفق گردید در فاز اول پروژه تعداد 1309 حلقه از چاه های کشاورزی در محدوده های فوق را به کنتور هوشمند آب و برق مجهز نماید.

پس از اجرایی شدن فاز اول پروژه از سال 1391 فاز بعدی پروژه راه اندازی گردید، بدین ترتیب که هزینه خرید و نصب کنتور هوشمند بر عهده بهره برداران چاه ها قرار گذاشته شد و از سال 1391 شرکت آب منطقه ای استان با برنامه‌ریزی‌های انجام داده و هماهنگی با سایر ارگان های استان و مسئولین شهرستان ها موفق گردید تا پایان سال 1394 حدود 97 درصد از چاه های مجاز فعال برقی کشاورزی استان را به کنتور هوشمند آب و برق تجهیز نماید.

پس از تجهیز ۹۷٪ از چاه های بخش کشاورزی به کنتور و مودم نوبت به بهره برداری از آنها رسید که در بخش اول بهره برداری از کنتورهای هوشمند منصوبه، ارائه شارژ به بهره برداران براساس مجوزهای مربوطه آغاز گردید، بدین ترتیب که پس از نصب و راه اندازی کنتور، شارژ کارت های کنتور بر اساس حجم مجاز سالیانه صورت گرفته و به کشاورزان تحویل می گردید.در فاز بعدی برنامه ریزی ها به نحوی انجام گردید که بتوان از اطلاعات ثبت شده بتوان استفاده نموده وآنها را پایش کرد. بدین ترتیب اطلاعات مصرف ثبت شده در کنتورهای هوشمند نصب شده که از سه طریق کارت کنتور و مودم و قرائتگر دستی قابل برداشت می باشند مقرر شد در سامانه ای وارد و اطلاعات پایش و کنترل شوند.

همچنین گزارشات دوره ای در قالب های مورد نیاز تهیه گردید. یکی از اهداف مهم پایش مصرف آب در بخش های مختلف به ویژه کشاورزی در سطح استان بود که بایستی با حجم مجاز قابل برداشت از آبخوان های استان مورد ارزیابی قرار می گرفت.

 

زمان و موقعیت جغرافیایی:

کنترل و مانیتورینگ اطلاعات کنتورهای هوشمند نصب شده در سطح استان خراسان رضوی به ویژه برای بخش کشاورزی از سال ۱۳۹۷ در حال اجرا بوده و درصورت معیوب بودن کنتور هوشمند پس از بروزرسانی آن اطلاعات مصرف در آن از راه دور قراپیت و مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت.

 

چالش های پروژه:

از اهم مشکلات پروژه می توان به موراد زیر اشاره نمود :

نبود ساختار مناسب در شرکت های آب منطقه ای در راستای واحدی مجزا با نیروهای متخصص به منظور انجام امور مرتبط با مدیریت لوازم اندازه گیری و بهره برداری و پشتیبانی از آنها مشابه شرکت های توزیع برق و آب و فاضلاب

تعمیر و بروزرسانی تابلوهای مجهز به کنتور هوشمند با هزینه کشاورزان انجام می گیرد که باتوجه به محدود شدن منافع بهره برداران بواسطه درستی عملکرد کنتور هوشمند تمایلی به پرداخت هزینه ها ندارند.

سرعت پایین نصب کنتورهوشمند برای چاه های غیرکشاورزی به واسطه  توان تولید پایین شرکت های تولید کننده کنتور

تنوع در تایید و تولید کنتورهای مختلف و عدم وجود سامانه ای متمرکز و واحد جهت بهره‌برداری و مدیریت داده‌های آنها

هزینه های بالای آن در راستای بهره برداری از آنها در طول سال نظیر هزینه های پرداخت دیتاهای قرائت شده (قبوض) و اینترنت و پنل پیامکی و گروه های گشت و بازرسی مورد نظر جهت بازدید از کنتورها

 

مراحل اجرا:

تسریع یا تکمیل در فرآیند تجهیز تمامی چاه های مجاز به کتور هوشمند

تحویل کنتورهای هوشمند نصب شده به منظور تاکید در صحت سلامت عملکرد آن بویژه اطمینان از ارتباط آن از راه دور‌ (پیشنهاد می‌گردد صحت عملکرد آن در قالب گواهی در سال های بعدی نیز مورد ارزیابی قرار گیرد.)

تهیه فرم ها و گزارشات مورد نیاز متناسب با موارد مختلف نظیر میزان مصرف برای دوره های مختلف بتفکیک نوع مصرف و شهر و دشت

بکارگیری از کارشناسان مجرب و متعهد در واحد مورد نظر به منظور کنترل مستمر سامانه های متفاوت و تکمیل فرم ها و گزارشات مورد نظر و پیگیری آنها

توسعه و پشتیبانی از سامانه های مورد استفاده در طول سال

 

نتایج:

از جمله اقداماتی که در راستای تعادل بخشی سفره های آب زیرزمینی صورت گرفته و باید با جدیت بیشتری پیگیری و دنبال گردد ، تسریع در نصب کنتورهای هوشمند  بر روی چاه ها و متعاقباً تحویل حجمی آب به بهره برداران منابع آب زیرزمینی می باشد.

اهمیت نصب و بهره برداری و کنترل صحیح از کنتور هوشمند در تهیه و ارائه‌ی آمار و اطلاعات مصارف آبی که لازمه‌ی هرگونه برنامه ریزی در کوتاه مدت ، میان مدت و بلند مدت درخصوص منابع آبی می باشد و لزوم دریافت اطلاعات و ارقام صحیح و قابل اتکا که بتواند مبنای تصمیم گیری های آینده قرار گیرد ، اقتضاء می کند که این امر مهم به عنوان اقدامی پایه ای مد نظر قرار گرفته و ضمن رفع موانع و نواقص در بهبود روز افزون کارآیی آن اقدام شود.

استان خراسان رضوی دارای اضافه برداشت به میزان حدود 700 میلیون مترمکعب را دارا می باشد که حجم مذکور 87 درصد کل اضافه برداشت‌های منابع آب زیرزمینی در سطح استان را شامل می شود . قابل ذکر است حجم برداشت مذکور منحصراً مربوط به چاه های دارای مجوز و پروانه بهره برداری می باشد . از اینرو کنترل و مانیتورینگ و برنامه ریزی برای به تعادل رساندن حجم تخلیه آنها مطابق پروانه ها می تواند کمک شایانی به تعادل بخشی منابع آب زیرزمینی و صرفه جویی در تخلیه از مخازن بکند . بنابراین شرکت های آب منطقه ای با شناسایی چاه های دارای اضافه برداشت و اولویت برنامه ریزی برای نصب و راه اندازی کنتور هوشمند آب و برق برای آنها می تواند ضمن تسریع در نصب آنها و کنترل مداوم آن از طریق مانیتورینگ ، اثربخشی زودهنگام را در فاز بهره برداری به همراه داشته باشد.

قابل ذکر است شرکت آب منطقه ای خراسان رضوی تنها شرکت می باشد که تمامی کنتورهای هوشمند چه در بخش کشاورزی و چه در بخش غیرکشاورزی را به مودم با قابلیت ارسال داده از راه دور تجهیز نموده و نیز به عنوان شرکتی پیشرو در سطح کشور گام موثری در کنترل و نظارت چاه ها از راه دور و مانیتورینگ آنها برداشته است.