تعد هذه الأجهزة(المنتجات) هي نتاج لمشاريع تعاونية مع معهد ابتكار تقنيات المياه والأبحاث الحديثة(WTIIRA) بالهيئة السعودية للمياه SWA)

مركبة سطحية ذاتية التحكم للمراقبة المتقدمة لجودة المياه وقياس الأعماق

مركبة سطحية مائية ذاتية التحكم (ASV) طورها مركز أبحاث الذكاء الاصطناعي وتقنيات الاستشعار(AIST ) وتعتبر منصة متعددة الاستخدامات، صُممت خصيصاً لمراقبة جودة المياه وإجراء مسوحات الأعماق  (Bathymetric Surveying)  وذلك لدعم عمليات تحلية مياه البحر. تتميز المنصة بدمج حزمة استشعار شاملة تستوعب حتى 12 مستشعراً (مثل درجة الحرارة، التعكر، الأكسجين المذاب، والرقم الهيدروجيني(pH))، مع نظام تسجيل بيانات واتصال (GSM) للنقل المباشر. وتضمن منظومة الطاقة المتجددة الهجينة (شمسية ورياح) استدامة التشغيل لفترات طويلة. كما توفر المركبة ملاحة ذكية تعتمد على نظام (GPS) وتخطيط المسارات، مع قدرة فريدة على أخذ عينات المياه من أعماق مختلفة واستخراج رواسب القاع. المنصة معتمدة حالياً عند المستوى الثامن من مستويات الاستعداد التكنولوجي(TRL(8 مما يجعلها حلاً ميدانياً متكاملاً للمراقبة البيئية الحديثة.

 

نظام مراقبة وكشف قناديل البحر لحماية مداخل محطات تحلية المياه

يُعدّ نظام رصد وكشف قناديل البحر الذي طوّره مركز أبحاث الذكاء الاصطناعي وتقنيات الاستشعار(AIST) حلاً ذكياً مصمماً لحماية عمليات محطات تحلية المياه من خلال تمكين الكشف المبكر والاستجابة الفورية لوجود قناديل البحر في مناطق السحب. حيث وصل النظام حالياً لمستوى الاستعداد التكنولوجي الخامس TRL(5) ، ويتألف من عنصرين متكاملين: بيئة اختبار جافة لتدريب نماذج الذكاء الاصطناعي والتحقق من صحتها، ووحدة ميدانية تُنشر في موقع استراتيجي بالقرب من مدخل المياه. تجمع منصة الأجهزة بين كاميرات ثابتة وكاميرات فيديو، وأجهزة تصوير بالسونار، ومستشعرات بيئية تقوم بقياس الملوحة ودرجة الحرارة والأكسجين المذاب، مما يوفر وعياً شاملاً بالوضع. في جوهره، تُمكّن خوارزميات الرؤية الآلية المتقدمة، التي تستفيد من الشبكات العصبية الالتفافية والشبكات العصبية المتكررة، من الكشف الدقيق عن قناديل البحر وتتبعها في الوقت الفعلي. تُعالج هذه المخرجات بواسطة نظام خبير مزود بمحرك استدلال وقاعدة معرفية ووحدة تفسير، يترجم الملاحظات إلى رؤى قابلة للتنفيذ وتوصيات تشغيلية. يصنف النظام ظروف المحطة إلى حالات مثل: عادي، تنبيه، طوارئ، حرج، واستعادة مما يدعم اتخاذ القرارات في الوقت المناسب وبفعالية. من خلال دمج الاستشعار والذكاء الاصطناعي والخبرة في المجال، يعزز هذا الحل المرونة التشغيلية، ويقلل من اضطرابات المدخلات، ويساهم في الأداء المستدام لمحطات تحلية المياه.
 

روبوت هوائي مرن لإزالة المكثفات الحيوية والتخلص منها في محطات تحلية المياه

يُعد الروبوت الهوائي المرن لإزالة المكثفات الحيوية والتخلص منها في محطات تحلية المياه والذي طوّره مركز أبحاث مركز أبحاث الذكاء الاصطناعي وتقنيات الاستشعار(AIST) نظاماً هوائياً مبتكراً ومرناً مصمماً لاستعادة كفاءة خطوط أنابيب سحب المياه في محطات تحلية المياه والحفاظ عليها. وصل هذا الحل حاليًا إلى مستوى الاستعداد التكنولوجي الثالث TRL(3) ، حيث يمكن تشغيله كوحدة مستقلة أو نشره عبر المركبة السطحية ذاتية التحكم. يبدأ النظام بفحص الأنابيب باستخدام مركبة (ROV) لتقييم الحالة الداخلية، ثم يتم إدخال الروبوت عبر منصة تحميل كهرومغناطيسية ذات قطر قابل للتعديل. يعتمد الروبوت في عمله على حلقات من الكاشطات والفرش المائلة التي تدور في اتجاهين لإزالة المكثفات بفعالية، مدفوعة بتدفق الهواء والسوائل. كما يضم النظام آلية تلسكوبية لجمع المخلفات وإحكام غلقها في كبسولات مخصصة للتخلص منها بيئياً دون الإضرار بالنظام البيئي المحيط، مع وجود كابل استرداد لضمان السلامة في حالات الانسداد. يُعالج هذا الحل المبتكر تحديًا بالغ الأهمية في البنية التحتية لتحلية المياه من خلال تحسين كفاءة التدفق، وتقليل وقت التوقف للصيانة، وتعزيز العمليات المستدامة.
 

موزع بذور يعمل بتقنية الطائرات بدون طيار من أجل إعادة تشجير جوي متكيف مع المناخ

يُعدّ نظام توزيع البذور المُعتمد على الطائرات بدون طيار(UAV) والذي طوّره مركز أبحاث الذكاء الاصطناعي وتقنيات الاستشعار(AIST ) حلاً جوياً متطوراً مصمماً لتعزيز كفاءة الزراعة وإعادة التشجير على نطاق واسع من خلال عمليات بذر دقيقة وسريعة وقابلة للتطوير. وصل النظام حالياً عند مستوى الاستعداد التكنولوجي الخامس TRL(5) ، حيث يدمج النظام وحدة توزيع بذور ذكية مع طائرة بدون طيار(درون)، مما يُمكّن من وضع البذور بدقة مع مراعاة حركة الطائرة (درون)، ومتطلبات الزراعة المكانية، والظروف الجوية الآنية كالرياح، والتي تُؤثر بشكل مباشر على سلوك التوزيع وتُعدّله لتحسين الدقة واتساق التوزيع. تُجهّز منصة الطائرة بدون طيار بوحدة تحكم طيران، ومحور دوران، وبطارية، وكاميرا، ومستشعرات بيئية، بينما يشتمل موزع البذور المُدمج على مستشعرات ومحركات خاصة، وحاوية تخزين مُتحكّم بها لإطلاق البذور بشكل مُنظّم. صُمّم النظام للعمل ضمن أسراب، حيث يُمكن لعدة طائرات بدون طيار التعاون لتحقيق تغطية موحدة وعالية الكثافة على مساحات واسعة غالباً ما يصعب الوصول إليها. إلى جانب البذور، يدعم النظام رسم خرائط الموائل وإنشاء نماذج تضاريس ثنائية وثلاثية الأبعاد مفصلة لتوجيه التخطيط والمراقبة. يقلل هذا النهج بشكل كبير من متطلبات العمالة، ويلغي الحاجة إلى نقل الشتلات والاعتماد على المشاتل، ويتيح الوصول الفعال إلى البيئات النائية، وكل ذلك مدعوم ببنية تحتية لإعادة التعبئة وشحن البطاريات لضمان استمرارية التشغيل.
 

جهاز استخلاص عينات المياه لرصد أعماق المحيطات ودعم تحلية المياه

يُعد جهاز استخلاص عينات المياه الذي طوّره مركز أبحاث الذكاء الاصطناعي وتقنيات الاستشعار(AIST ) حلاً مدمجاً وقابلاً للتكيف، صُمم لجمع وتخزين عينات المياه من أعماق متعددة لدعم أبحاث تحلية مياه البحر حيث أن تطوير الجهاز وصل حالياً إلى مستوى الاستعداد التكنولوجي الخامس TRL(5) ، ويمكن تشغيله كوحدة مستقلة أو كحمولة مدمجة مع "المركبة السطحية الذاتية التحكم" مما يتيح نشره بدقة في مواقع أخذ العينات المستهدفة. يشتمل تصميمه المتين على وحدة تحكم، وحجرة لجمع وتخزين العينات، ومضخة غاطسة، ومستشعرات مدمجة. يتيح الجهاز حالياً استخراج العينات من أعماق متفاوتة عن بُعد، مع تصميم يدعم مستقبلاً التشغيل الذاتي الكامل المبرمج مسبقاً، بما في ذلك التنظيف الذاتي للنظام بين عمليات الجمع، والمزامنة مع مركبات النقل. وإلى جانب تطبيقات التحلية، يمكن استخدامه في المزارع السمكية لمراقبة جودة المياه وحماية النظام البيئي.