یک تیم فناور در بوشهر با طراحی ربات هوشمندی، راهکاری برای شناسایی و جمع‌آوری خودکار لکه‌های نفتی در سطح آب ارائه کرده است؛ سامانه‌ای که با بهره‌گیری از هوش مصنوعی و دوربین، لکه‌های نفتی را شناسایی کرده و بدون نیاز به اپراتور به سمت آنها حرکت می‌کند و با استفاده از ربات‌های زیرمجموعه، عملیات مکش و جمع‌آوری آلودگی را انجام می‌دهد.
به گزارش هیچ یک _ لکه‌های نفتی از جمله آلاینده‌هایی هستند که سرعت شناسایی و واکنش به آنها نقش تعیین کننده‌ای در کاهش خسارت‌های زیست‌محیطی دارد. نشت نفت در دریا می‌تواند در مدت کوتاهی تحت تأثیر باد، جریان‌های دریایی و شرایط جوی گسترش یابد و از محل اولیه نشت فاصله بگیرد؛ از این رو، فناوری‌های نوین مدیریت آلودگی دریایی در سال‌های اخیر از شناسایی صرف لکه‌های نفتی به سمت پایش هوشمند، پیش‌بینی مسیر حرکت آلودگی و استفاده از سامانه‌های خودران برای واکنش و پاکسازی حرکت کرده‌اند.
در جهان، ترکیبی از تصاویر ماهواره‌ای و راداری، پهپادها، حسگرهای هوشمند، بینایی ماشین و الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای شناسایی و پایش لکه‌های نفتی به کار گرفته می‌شود. در برخی طرح‌های پژوهشی نیز ربات‌های سطحی خودران و سامانه‌های چندرباته برای یافتن و دنبال کردن لکه نفتی و برنامه‌ریزی مسیر حرکت در سطح آب توسعه یافته‌اند؛ به‌گونه‌ای که ربات‌ها می‌توانند با دریافت داده‌های محیطی، بدون هدایت مستمر انسانی مسیر خود را تنظیم کنند.
هوش مصنوعی همچنین به یکی از ابزارهای مهم تشخیص لکه‌های نفتی از تصاویر ماهواره‌ای تبدیل شده است. برای نمونه، پژوهش‌های انجام‌شده درباره خلیج فارس از تصاویر ماهواره‌ای و الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای شناسایی، تعیین گستره و ردیابی حرکت آلودگی استفاده کرده‌اند و در یک مطالعه، مدل‌های مبتنی بر شبکه عصبی پیچشی عملکرد بالاتری نسبت به برخی روش‌های دیگر در تشخیص لکه‌های نفتی نشان داده‌اند.
در ایران نیز بخشی از این مسیر فناوری دنبال شده است؛ از پایش لکه‌های نفتی در خلیج فارس با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای «سنتینل-۱» تا توسعه مدل‌های یادگیری ماشین برای تشخیص و ردیابی آلودگی. پژوهشگران ایرانی همچنین سامانه‌های پشتیبان تصمیم برای برنامه‌ریزی واکنش به نشت نفت در خلیج فارس را بررسی کرده‌اند؛ سامانه‌هایی که با استفاده از مدل‌سازی حرکت لکه نفتی و داده‌های باد و جریان آب، می‌توانند در تعیین مناطق پرخطر و برنامه‌ریزی عملیات واکنش مورد استفاده قرار گیرند.
اکنون در ادامه این مسیر، یک تیم فناور در بوشهر به سراغ راهکاری رباتیک رفته است که هدف آن تنها شناسایی لکه نفتی نیست، بلکه پس از شناسایی، حرکت خودکار به سمت آلودگی و جمع‌آوری آن از سطح آب است؛ سامانه‌ای که بنا بر توضیحات سازندگان، با بهره‌گیری از هوش مصنوعی، دوربین و ربات‌های زیرمجموعه، تلاش می‌کند فرآیند شناسایی و پاکسازی لکه‌های نفتی را بدون حضور مستقیم اپراتور انجام دهد.
ارسطو مظفری، از فناوران این تیم رباتیک در بوشهر در گفت‌وگو با ایسنا، با اشاره به طراحی یک دستگاه هوشمند برای شناسایی و جمع‌آوری لکه‌های نفتی در سطح آب، گفت: این دستگاه به صورت هوشمند لکه‌های نفتی ناشی از نشت نفت از کشتی‌ها و همچنین خطوط لوله را که به سطح آب رسیده‌اند، شناسایی می‌کند و به سمت لکه حرکت می‌کند.
وی افزود: این دستگاه پس از رسیدن به لکه نفتی، آن را به داخل خود هدایت می‌کند و با استفاده از دستگاه سانتریفیوژی که درون آن تعبیه شده است، آب و مواد نفتی را از یکدیگر جدا می‌کند و آب را تخلیه می‌کند.
مظفری با اشاره به اهمیت زیست‌محیطی این دستگاه اظهار کرد: این فناوری از نظر زیست محیطی اهمیت زیادی دارد؛ چراکه در سال‌های اخیر، به‌ویژه در پی نشت‌های نفتی ناشی از کشتی‌ها، شاهد ایجاد لکه‌های نفتی در خلیج فارس بوده‌ایم.
وی درباره نحوه شناسایی لکه‌های نفتی توسط این سامانه توضیح داد: این دستگاه برای تشخیص لکه‌های نفتی از تصویر، یادگیری ماشین و هوش مصنوعی استفاده می‌کند. سامانه از طریق پهپاد به پایش منطقه می‌پردازد و تصویربرداری انجام می‌دهد.
این فناور با بیان اینکه پهپاد این سامانه هر یک ساعت یک بار گشت‌زنی می‌کند، خاطر نشان کرد: در پهپاد در صورت شناسایی لکه نفتی، اطلاعات مربوط به آن از طریق سیستم هدایت خودکار (Autopilot) یا سیستم ناوبری به سامانه منتقل می‌شود.
مظفری با بیان اینکه این سامانه به‌صورت کاملا هوشمند و بدون نیاز به حضور اپراتور فعالیت می‌کند، یادآور شد: دستگاه پس از شناسایی لکه نفتی، به صورت خودکار به سمت آن حرکت می‌کند ضمن آنکه همزمان ۵ربات زیرمجموعه این سامانه نیز به سمت لکه حرکت کرده و با استفاده از دوربین، محیط نفتی را شناسایی می‌کنند و سپس نسبت به مکش نفت اقدام می‌کنند.
وی با اشاره به ابعاد نمونه ساخته‌شده، افزود: این دستگاه در حال حاضر در نمونه اولیه آن ساخته شده است، اما نسخه اصلی آن حدود ۴۰ برابر بزرگتر خواهد بود و ظرفیت آن به حدود ۱۳۰۰ لیتر می‌رسد.
این فناور درباره مدت زمان فعالیت دستگاه در سطح آب، اظهار کرد: این سامانه می‌تواند برای مدت قابل توجهی روی آب شناور بماند و به گشت‌زنی بپردازد. استفاده از پنل‌های نوری، دوربین آبی در بخش زیرین دستگاه و باتری آن موجب شده است که دستگاه بتواند حدود ۱۲ ساعت به صورت کامل به گشت‌زنی ادامه دهد.
مظفری درباره مرحله فعلی توسعه این فناوری، گفت: این دستگاه در فاز صنعتی قرار دارد و در همین زمینه از سوی پتروشیمی نوری چند سفارش برای این دستگاه داشته‌ایم و امیدواریم بتوانیم سفارش‌های بیشتری نیز دریافت کنیم. تست‌های این دستگاه انجام شده است و نتایج خوبی از آزمایش‌های انجام‌شده به دست آورده‌ایم.
About The Author
