إن البيئة الصناعية المعاصرة تحتاج إلى أكثر من مجرد توفير توصيل الطاقة. الكفاءة، السلامة، والرؤية الفورية هي العوامل الأكثر أهمية. في هذه الحالة، يظهر مفهوم جديد لخط التغذية المدمج 2 في 1، والذي يجمع بين موصلات الطاقة ووسيلة الاتصالات البيانات في كابل واحد قوي. ومع ذلك، يطرح سؤال إضافي بشكل تلقائي في الذهن، ألا وهو: هل يمكن لهذه الحلول المتكاملة أن تفي حقًا بوعود المراقبة والتشغيل عن بُعد؟ الجواب هو نعم، وبشكل كبير، وهذا يُغيّر طريقة تعاملنا مع التحكم في الأنظمة الحرجة.
الأساس: البيانات مدمجة
تقوم أسلاك الطاقة القياسية بنقل الكهرباء فقط. أما التكنولوجيا الأساسية التي دفعت بتطوير خط التغذية المزدوجة (2 في 1) فهي كما يلي: يتم تضمين دوائر نقل بيانات خاصة، عادةً وسط موثوق به مثل الألياف البصرية أو زوج ملتوي مدرع ومطلي، داخل الموصلات الكهربائية. Именно هذا الممر الداخلي للبيانات يوفر القدرة على الوصول إلى وحدة التحكم عن بُعد، حيث يوفر قناة اتصال مستمرة وغير منقطعة تتميز بجودة عالية، وتساعد في ربط الأجهزة والمعدات الميدانية بنظام تحكم مركزي أو نظام سحابي.
المراقبة عن بُعد: رؤية مباشرة في الوقت الفعلي
وبفضل هذا المسار المتكامل للبيانات، يمكن لخط التغذية المزدوجة (2 في 1) أن يسمح أيضًا بمراقبة كاملة عن بُعد:
1.حالة التشغيل: مراقبة حالة تشغيل المعدات (المحركات، المضخات، أجهزة الاستشعار)، سواء كانت قيد التشغيل أو في وضع السكون أو معطلة.
2. المعلمات الكهربائية: يجب أن يكون قادرًا على مراقبة عن بُعد معلمات كهربائية أخرى تشمل جهد/تيار/استهلاك الطاقة/والتوازن الطوري عند نقطة الاتصال. ويتيح هذا بيانات لا تقدر بثمن في كل من إدارة الطاقة واكتشاف أي هدر محتمل.
3.ظروف البيئة: يمكن أن ترسل المستشعرات بيانات عن درجات الحرارة ورطوبة الهواء أو الحركة، لتوفير مؤشرات استباقية عن أي مشاكل محتملة مثل ارتفاع درجة الحرارة أو الإجهاد الميكانيكي.
4.الصيانة التنبؤية: يمكن معالجة التغذية المستمرة للمعطيات المتعلقة بالتشغيل والبيئة باستخدام خوارزميات متقدمة وتحليل الأنماط. وهذا يسمح بالصيانة التنبؤية وتوقع أعطال مكون قبل وقت طويل من أن تؤدي إلى توقف غير مخطط له، مما يوفّر التكاليف ويقلل الهدر الزمني.
التشغيل عن بُعد: التحكم من مسافة بعيدة
وبالإضافة إلى المراقبة، فإن قناة البيانات المدمجة تجعل التشغيل الحقيقي عن بُعد ممكنًا:
1. التحكم في الطاقة: يمكن لأولئك الذين لديهم إذن للتحكم عن بُعد أن يتحكموا في مفتاح الدائرة أو الملامس الكهربائية الموجودة ضمن نظام خط التغذية أو نقاطه النهائية. يمكن استخدام هذا الأمر لتشغيل المعدات بشكل آمن لإمدادها بالطاقة أو إيقافها، أو عزل الأجزاء المعيبة، أو إيقاف الأنظمة أو إعادة تشغيلها برمجيًا دون الحاجة إلى التواجد في الموقع.
2. تعديل الإعدادات: تعديل إعدادات الأجهزة الذكية المتصلة (مثل محركات التردد المتغير أو أجهزة الاستشعار الذكية) عبر اتصال البيانات، وتحسين الأداء وفقًا للاحتياجات أو التغيرات في الظروف.
3. الاستجابة السريعة للأحداث: غالبًا يمكن للموظفين تصحيح حالة الإنذار تلقائيًا عن بُعد عندما يتم اكتشاف أحد شروط الإنذار أثناء عملية المراقبة. من خلال عزل الإنذار، أو تشغيل نظام النسخ الاحتياطي، أو تغيير المعلمات، يمكن للموظفين اتخاذ الإجراء الصحيح، مما يقلل وقت الاستجابة بشكل كبير مقارنة بإرسال الأشخاص إلى الموقع.
الفوائد الملموسة
إن قدرة خط التغذية المزدوجة على توفير المراقبة والتشغيل عن بُعد يعادل ميزة كبيرة:
زيادة السلامة: تقليل الحاجة لدخول الموظفين physically إلى المناطق الكهربائية المحتمل أن تكون خطرة لأداء الفحوصات الروتينية أو الكشف عن الأعطال.
انخفاض وقت التوقف: التشخيص/التدخل عن بُعد السريع وبعض أشكال الصيانة التنبؤية سيؤديان إلى تقليل أكثر من النصف في حالات الانقطاع غير المخطط لها.
تحسين الصيانة: توفير بديل للصيانة الوقائية المكلفة والقائمة على الجدول الزمني، والتحول إلى صيانة تنبؤية وقائمة على الحالة وتعتمد على البيانات بكفاءة.
تخفيض تكاليف التشغيل: تقليل الزيارات التي يقوم بها الفنيون، وتقليل هدر الطاقة بفضل المراقبة المكثفة، وزيادة عمر المعدات الافتراضي.
كفاءة في اتخاذ القرارات: توفر بيانات مركزية في الوقت الفعلي تعطي صورة استباقية عن حالة النظام و أدائه لاتخاذ قرارات سليمة.
التنفيذ والمستقبل
عند تحقيق مرافق بعيدة قوية، فإن الكابل ليس هو الشرط الوحيد. فهو يتطلب نقاط اتصال متوافقة، ونقاط نهاية ذكية تمتلك القدرة على مناقشة الحالة وقبول الأوامر، وبروتوكول شبكة آمن ومنصة برمجية مركزية سهلة الاستخدام لعرض البيانات وضبطها. ومع ذلك، لإنشاء هذا النظام البيئي، فإن الطريق الموحد للبيانات، أي الطبقة الفيزيائية والخط المزود للتيار والمعلومات معًا (خط التغذية المزدوج)، يلعب الدور الرئيسي في جعل النظام عمليًا ومستقرًا.
مع التطور المستمر لمبادئ الإنترنت الصناعي (IIoT) والثورة الصناعية الرابعة (Industry 4.0)، يصبح دور خط التغذية المزدوج أكثر مركزية. ويرجع ذلك إلى قدرته على دعم تدفق غني للمعطيات، مما يجعله جاهزًا للتكامل مع التحليلات المدعومة بالذكاء الاصطناعي، وزيادة الأتمتة لتحسين الأداء وتوفير التنبؤات المسبقة.