بخشی از مقاله
چکیده:
در این مقاله سخت افزار مناسب جهت جمع آوري دیجیتالی داده هاي هیدروژئولوژي در زیست -آب تالابها ارائهگردیده است. سخت افزار ارائه شده در راستاي تبدیل خروجی حسگرهاي مختلفی نظیردماي هوا، دماي آب،شوري آب،پی-هاش آب ،سرعت باد،جهت باد،سرعت آب در سه راستاي x,y,z عمل می نماید که این داده ها براي مدت طولانی –که بسته به کار مورد نظر می تواند از یک تا 5 سال باشد-جمع آوري می شوند تا دربرنامه ریزیهاي لازم در تمهیدات محیط زیستی، مورد استفاده قرار گیرد به عنوان مثال با استفاده از دماي آب وشوري آن می توان نوع وحتی سرعت واکنشهاي شیمیایی در حال پیشرفت در اعماق تالاب را پیش بینی کرد.به دلیل حجم بالاي داده ها بر اساس یک زمان بندي مناسب داده هاي جمع آوري شده توسط امواج مخابراتی به یک مرکز ذخیره داده ها ارسال می گردد تا در حافظه یک رایانه به صورت دیجیتالی ذخیره گردد. قابلیت هاي دیگري نظیر تبدیل خروجی حسگرها از حالت آنالوگ به دیجیتال و کنترل ارتباط با سایر اجزاء سخت افزاري با استفاده از یک میکروکنترولر فراهم گردیده است.این داده هاي هیدروژئولوژي جمع آوري شده در جلوگیري از تخریب ساحل ومحیط زیست تالابها کاربرد فراوانی دارند وبالاخص می توان از آنها درپیش بینی روند تخریب محیط زیست تالابها بهره برد.
-1مقدمه
بویه در واقع وسیله مجهزي شناور بر روي آب می باشد که در داخل وبیرون از آن یک سري حسگرهاي خاص نظیر دماي آب،شوري آب،پی-هاش آب،سرعت باد،جهت بادوسرعت حرکت آب در سه راستاي x,y,z قرارگرفته اند.نمایی کلی از یک بویه هواشناسی درشکل1-1 نشان داده شده است.خروجی این حسگرها توسط یک سخت افزار مناسب جمع آوري شده ودر یک حافظه مناسب ثبت می شوند.جمع آوري این داده ها براي مدت طولانی ،حجم حافظه اي زیادي را اشغال می کند بنابراین با یک دوره تناوب خاصی این داده ها از طریق یک آنتن – با طول مناسب- که بر روي بویه تعبیه گردیده است توسط امواج RFبه ایستگاه مرکزي در ساحل تالاب ارسال می گرددودر حافظه هایی با حجم وقابلیت بیشتر ذخیره وبایگانی می شود.
تالاب گاوخونی در فاصله 40کیلومتري جنوب شرق اصفهان و 30کیلومتري شهر ورزنه قرار دارد .این تالاب به صورت دریاچه کوچک در یک منطقه فرو رفته کویري در حوزه مرکزي فلات ایران قرار دارد و به صورت دشت سیلابی عمل می کنند و از اطراف توسط ناهمواري هاي مختلف تپه هاي شنی ،گستره هاي نمکی و کویري و جنگل زا احاطه شده است.ارتفاع آن از سطح دریا 470،1 متر و بیشینه عمق آن 150 سانتیمتر میباشد. باتلاق مذکور منابع زیستی غنی اي دارد ووسعت آن بالغ بر 47000هکتار بر آورد می شود که البته مقدار آب ورودي به تالاب متغیر است.زاینده رود به عنوان تنها منبع دائمی آب تالاب از بخش شمال غربی به آن وارد شده و منطقه اي را با پوشش گیاهی انبوه که شامل گیاهان گز ،نی و گیاهان شور پسند - چمنزار - بوجود می آورد.
اصولا قبل از هر گونه تمهیدات محیط زیستی باید داده هاي هواشناسی و هیدروژئولوژي براي بازه هاي مختلف سال ازمنطقه مورد مطالعه دردسترس باشد چرا که در واکنشهاي شیمیایی در چرخه هاي زیستی ونیز محیط مناسب رشد ونمو گونه هاي گیاهی وآبزیان دماي آب، شوري آب،پی-هاش آب،سرعت باد،جهت باد،سرعت حرکت آب ونظایر آن پارامترهاي مؤثري هستند و حتی براي انتخاب گونه هاي مناسب جهت تکثیر ویا حمایت زیستی از گونه هاي زیستی موجود پی-هاش ،شوري آب و سرعت حرکت جبهه هاي آب به صورت یک طیف زمانی وسیع مورد نیاز است تا جهت جلوگیري از نابودي یا در معرض انقراض قرار گرفتن گونه هاي زیست-تالابی در فصول مختلف سال برنامه ریزیهاي مناسبی در این راستا اندیشیده شوند.
بویه هاي زیادي تا کنون توسط کشورهاي مختلف نظیر نروژ،آمریکا،ایتالیا، کانادا، استرالیا،هلند وفرانسه طراحی وبه آب انداخته شده - شکل - 2-1 وتجربه هاي خوبی در استفاده از طیف داده هاي هواشناسی وژئوهیدرولوژي جهت جلوگیري از تخریب محیط زیست اعم از دیا، دریاچه ها وتالابها بدست آورده اند.لزوم داشتن این داده ها در یک بازه زمانی طولانی - از 1 تا 5 سال - اهمیت وجود یک سخت افزار مناسب در جمع آوري داده ها را تشدید می سازد.علاوه بر این با داشتن این داده ها و اطلاعات وسیعی که از سرعت حرکت آب ،سرعت بادودما،شوري وپی-هاش آب بدست می آید می توان در پیش بینی روند واکنشهاي شیمیایی در حال پیشرفت در قسمتهاي مختلف یک تالاب استفاده کرد.
-2 حسگرهاي هواشناسی نصب شده بر روي بویه
در پروسه جمع آوري داده ها قبل از هر چیز وجود حسگرهاي مناسب و با دقت مطلوب حائز اهمیت خاصی
می باشد.این حسگرها عبارتند از:
دماي آب •WT: Water Temperature
دماي هوا Air Temperature •AT:
جهت باد •WD: Wind Direction
سرعت باد •WSP: Wind Speed
شوري آب •WSa: Water Salinity
سرعت آب در راستايx •WVX: Water Velocity in X direction
سرعت آب در راستايY •WVY: Water Velocity in Y direction
سرعت آب در راستايZ •WVZ: Water Velocity in Z direction
فشار هوا Air Pressure •AP:
مقدار پی-هاش آب •WPH: PH value of the water
تمامی این حسگرها داراي خروجی به صورت آنالوگ می باشند ،به عنوان مثال حسگر شوري آب بر اساس اندازه گیري هدایت الکتریکی آب کار می کند زیرا با افزایش شوري آب هایت الکتریکی آن افزایش می یابدو یا اندازه گیري سرعت آب بر اساس دو زوج فرستنده –گیرنده امواج آلتراسونیک می باشد که با توجه به سرعت نسبی امواج آلتراسونیک در آب عمل می کند. خروجی تمامی این حسگرها باید توسط یک مبدل آنالوگ به دیجیتال
