مركز البحوث والتطوير التابع لهيئة كهرباء ومياه دبي يعرّف بحالات استخدام "سبيس دي"

سلط باحثون في مركز البحوث والتطوير التابع لهيئة كهرباء ومياه دبي الضوء على أبرز حالات استخدام برنامج هيئة كهرباء ومياه دبي للفضاء (سبيس دي)، الذي أطلقه صاحب السمو الشيخ محمد بن راشد آل مكتوم نائب رئيس الدولة رئيس مجلس الوزراء حاكم دبي، رعاه الله، في 12 يناير 2021. وضمن سلسلة جلسات "بحوث في دائرة الضوء"، قدم الباحثون لموظفي الهيئة لمحة عن أهداف البرنامج ودوره المؤثر في بناء قدرات الهيئة وتأهيل كادر إماراتي متخصص في مجال استخدام تقنيات الفضاء في شبكات الكهرباء والمياه، والاستفادة من تقنيات الثورة الصناعية الرابعة بما في ذلك إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي والبلوك تشين في تبادل المعلومات عبر الاتصالات الفضائية وتقنيات مراقبة الأرض.

وتعرّف موظفو الهيئة على حالات الاستخدام المتخصصة لشبكة الكهرباء وشبكات المياه التي طورها مركز البحوث والتطوير ضمن برنامج "سبيس دي" ومنها تقييم وضع محولات التوزيع، المراقبة والكشف المسبق عن الأعطال في المحطات الفرعية الثانوية، متابعة أفضل لشبكة التوزيع واكتشاف الأعطال بسهولة، مراقبة محطات شحن المركبات الكهربائية وجمع البيانات، مراقبة محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية وجمع البيانات، تحسين التنبؤ بحجم إنتاج الطاقة الشمسية الكهروضوئية من خلال التنبؤ بحالة الطقس لتحسين التخطيط بالنسبة لعمليات نقل الطاقة، تحسين تخطيط محطات إنتاج الطاقة وتحلية المياه، مراقبة خطوط النقل والكشف عن أي تغيرات في البنية التحتية، وكشف تسربات المياه. ويتيح البرنامج مراقبة أداء وكفاءة الألواح الشمسية الكهروضوئية في مجمع محمد بن راشد آل مكتوم للطاقة الشمسية، أكبر مشروع للطاقة الشمسية في موقع واحد على مستوى العالم.

الأقمار الاصطناعية النانوية

في إطار برنامج "سبيس دي" أطلقت هيئة كهرباء ومياه دبي قمرين اصطناعيين نانويين تم تصنيعهما بأيادٍ إماراتية في مركز البحوث والتطوير. ويشتمل البرنامج على محطة الأقمار الاصطناعية الأرضية في مجمع محمد بن راشد آل مكتوم للطاقة الشمسية، ومحطات إرسال أرضية تستخدم تقنيات انترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي من خلال مستشعرات موزعة على مواقع مختلفة من الشبكة بما يزيد كفاءة وفعالية أعمال التخطيط والتشغيل والصيانة الوقائية للإنتاج والنقل والتوزيع والشبكات الذكية ومحطات شحن السيارات الكهربائية. كما سيتم استخدام أجهزة التصوير الحرارية متعددة الطيف وعالية الدقة كتلك المستعملة على متن المركبات الفضائية، والمصممة خصيصاً لاستخدامات شبكات الكهرباء والمياه، في اكتشاف البصمات الحرارية في خطوط نقل الجهد العالي والمحطات الفرعية والمباني ومحطات الطاقة الشمسية.

وقد طور فريق البحوث والتطوير في الهيئة المعارف والخبرات لفهم فاعلية وقيمة مجموعة الأقمار الاصطناعية النانوية المرتبطة بإنترنت الأشياء؛ في دعم المؤسسات الخدماتية مثل هيئة كهرباء ومياه دبي، بهدف تحسين إدارة شبكة الطاقة وشبكات نقل وتوزيع المياه.

ديوا سات 1

أطلقت هيئة كهرباء ومياه دبي في يناير 2022 قمرها الاصطناعي النانوي الأول (ديوا سات 1) من طراز (3U) لاختبار القدرة على استلام البيانات من الأصول الموزعة في المناطق ذات الاتصال الأرضي المحدود، باستخدام تقنية اتصالات "LoRa" المباشرة عبر الأقمار الاصطناعية من محطات إنترنت الأشياء المصممة خصيصاً لذلك. وتشمل التطبيقات مراقبة حالة المحطات الفرعية، وتكامل محطة الطقس، ومراقبة خطوط نقل المياه، وغيرها. ويتم جمع البيانات وعرضها على لوحات بيانات مصممة خصيصاً.

ديوا سات 2

أطلقت الهيئة قمرها الاصطناعي النانوي الثاني (ديوا سات 2) في أبريل 2023 بهدف توفير صور عالية الدقة وقياسات غازات الدفيئة للاستشعار عن بعد. وتشمل حالات الاستخدام مراقبة درجة حرارة مياه البحر وملوحته، والكشف عن التسربات النفطية والمد الأحمر بالقرب من مواقع تحلية المياه، وتقدير الضباب والتنبؤ به، وتتبع التقدم المحرز في بناء الأصول. يتم تقديم هذه المعلومات إلى فريق العمليات في هيئة كهرباء ومياه دبي عبر بوابة مخصصة لبرنامج "سبيس دي".

ويتضمن برنامج "سبيس دي" أيضاً تصميم وبناء واختبار محطات طرفية لإنترنت الأشياء تتميز بخواص محددة لحالات الاستخدام الخاصة بقطاع المؤسسات الخدماتية بهدف التواصل الفعال مع الأقمار الاصطناعية النانوية. ويطور مركز البحوث والتطوير ضمن البرنامج مستقبلات إنترنت الأشياء على متن القمر الاصطناعي والتي تم تصميمها وضبطها على النحو الأمثل للتواصل مع المحطات الطرفية لإنترنت الأشياء الخاصة بالهيئة، وتطبيقات لجمع وتحليل البيانات للتنبؤ بالأعطال وتوقع معلومات مثل جودة الطاقة على مغذيات شبكات الجهد المنخفض، اختيار المستشعر وتقنيات القياس المناسبة لتطبيقات إنترنت الأشياء الخاصة بالهيئة، وتصوير عالي الدقة الزمانية والمكانية مع نطاقات طيفية عالية، وتخزين ومعالجة وتحليل البيانات باستخدام السحابة الخاصة بهيئة كهرباء ومياه دبي. وتتولى المحطة الأرضية وغرفة التحكم المرتبطة بها، والموجودة في مركز البحوث والتطوير، تشغيل والتحكم في مجموعة الأقمار الاصطناعية النانوية.