فرآیند بارگیری مخازن در نفت‌کش‌ها یکی از حساس‌ترین عملیات دریایی است. توزیع نامتوازن بار می‌تواند منجر به ایجاد تنش‌های مکانیکی در بدنه کشتی، کاهش پایداری و افزایش ریسک واژگونی شود. به همین دلیل، استفاده از سامانه‌های پایش و کنترل هوشمند برای *یکنواختی بارگیری* اهمیت حیاتی دارد. این سامانه‌ها با کمک سنسورها و اینترنت اشیا (IoT) شرایط لحظه‌ای بارگیری را پایش کرده و در صورت بروز عدم تعادل، هشدار داده یا حتی فرآیند بارگیری را اصلاح می‌کنند.
اجزای اصلی سامانه کنترل بارگیری
سنسورهای سطح (Level Sensors): نصب‌شده در هر مخزن برای اندازه‌گیری لحظه‌ای سطح مایع.
سنسورهای فشار کف مخزن: تعیین دقیق جرم و تراکم سیال برای محاسبه وزن بار در هر مخزن.
شتاب‌سنج‌ها و ژیروسکوپ‌ها: پایش میزان خمیدگی (Trim) و انحراف جانبی (List) کشتی در حین بارگیری.
واحد پردازش مرکزی (Edge Controller): دریافت داده‌ها از سنسورها و محاسبه توزیع بار.
داشبورد مانیتورینگ: نمایش گرافیکی وضعیت همه مخازن و هشدار در صورت بارگیری نامتوازن.
نحوه عملکرد سامانه
۱٫ شروع بارگیری: با شروع عملیات، سنسورهای سطح و فشار تغییرات لحظه‌ای بار هر مخزن را ثبت می‌کنند.
۲٫ محاسبه تعادل: سیستم با ترکیب داده‌های وزنی، تراکم سیال و وضعیت بدنه کشتی، تعادل لحظه‌ای را محاسبه می‌کند.
۳٫ مقایسه با الگوی مرجع: اگر بارگیری در یک بخش بیش از حد افزایش یابد یا مخزن دیگر خالی‌تر از حد مجاز باشد، سیستم انحراف از الگوی بارگیری ایمن را شناسایی می‌کند.
۴٫ اقدام اصلاحی: هشدار برای اپراتور صادر شده و در سامانه‌های پیشرفته، جریان سوخت یا نفت به مخازن دیگر هدایت می‌شود تا تعادل برقرار شود.
پروتکل‌ها و فناوری‌های ارتباطی
Modbus RTU / Modbus TCP: برای اتصال مستقیم سنسورهای فشار و سطح به PLC.
CANbus: ارتباط بین کنترلرهای کشتی و سیستم‌های جانبی.
MQTT و OPC-UA: انتقال داده به داشبورد مدیریتی مبتنی بر IoT.
VSAT یا NB-IoT: ارسال داده به مرکز کنترل در خشکی برای پایش از راه دور.
مزایای سامانه کنترل یکنواختی بارگیری
افزایش ایمنی کشتی در حین عملیات بارگیری.
جلوگیری از ایجاد تنش‌های مکانیکی در سازه نفت‌کش.
کاهش احتمال ورود غیرمجاز آب دریا از طریق دریچه‌ها در صورت کج‌شدن کشتی.
بهینه‌سازی زمان بارگیری با ارائه دستورالعمل‌های اصلاحی.
ثبت و آرشیو داده‌ها برای تحلیل‌های بعدی و گزارش‌های ایمنی.
در یک پایانه بارگیری نفت خام در خلیج فارس، نصب سامانه کنترل یکنواختی بارگیری روی نفت‌کش VLCC نشان داد که در ابتدای فرآیند، یکی از مخازن میانی بیش از حد پر شده و باعث ایجاد انحراف جانبی در کشتی شده است. سامانه بلافاصله هشدار داد و بارگیری به سمت مخازن عقبی هدایت شد. این اقدام از ایجاد تنش اضافی روی بدنه و کاهش سرعت عملیات جلوگیری کرد. در نهایت زمان بارگیری تا ۱۲٪ کاهش یافت و ایمنی عملیات به‌طور چشمگیری افزایش پیدا کرد.
جمع‌بندی
کنترل یکنواختی بارگیری مخازن نفت‌کش با سامانه‌های هوشمند مبتنی بر سنسور و IoT یکی از مؤثرترین راهکارها برای افزایش ایمنی و بهره‌وری عملیات دریایی است. این سامانه‌ها با پایش لحظه‌ای سطح، وزن و وضعیت کشتی، امکان اصلاح سریع بارگیری را فراهم می‌کنند. آینده این حوزه با ترکیب هوش مصنوعی و الگوریتم‌های پیش‌بینانه به سمت بارگیری خودکار و توزیع هوشمند بار حرکت خواهد کرد.
اگر به دنبال پیاده‌سازی این سیستم در پروژه‌های صنعتی خود هستید، همین حالا با شماره های ۰۹۱۲۸۵۷۸۰۴۶ و ۰۹۱۲۰۱۹۱۳۶۸ تماس بگیرید و یا به ایمیل info@iotbiz.ir درخواست خود را ارسال کنید تا مشاوره رایگان دریافت کنید و راهکار مناسب را دریافت کنید.