نشریه شماره   159   دوهفته نامه آرشیو PDF پیام ساختمان

تنظيم فشــــار آب با هوش مصنوعي


گروه تاسيسات: در سال 1387 گروهي از اساتيد و مهندسين رشته‌هاي الكترونيك، مخابرات، مكانيك و كامپيوتر، فارغ‌التحصيل از معتبرترين دانشگاه‌هاي داخل و خارج از كشور، با هدف طراحي و ساخت تجهيزات سنجش از راه دور، در مركز فن‌آوري‌هاي پيشرفته دانشگاه صنعتي شريف دور هم جمع شدند. عمده فعاليت‌هاي اين گروه تحقيقاتي در بحث مديريت شبكه‌هاي آب و ساخت تجهيزات مرتبط بود. فعاليت كاربردي اين محققان پس از معرفي مورد توجه جدي محافل داخلي و خارجي قرار گرفت. به نحوي كه در سال 1390 موفق شدند جايزه «شركت دانش بنيان برتر كشور» با عنوان تنها شركت توليدكننده سامانه‌هاي مديريت شبكه‌هاي توزيع آب با استفاده از هوش مصنوعي در غرب آسيا را تصاحب كنند و با توليد دستگاه ديتالايگر و پايانه سنجش از راه دور، در سطح خاورميانه حائز رتبه نخست شوند.

مهندس سهند بهنام، مدير اين گروه تحقيقاتي و مجري طرح به خبرنگار پيام ساختمان مي‌گويد: ما براي اولين بار در جهان شبكه توزيع آب را كنترل كرديم. اين تكنولوژي نوين است و با كمك هوش عصبي و شبكه مصنوعي، فشار و دبي آب را كنترل مي‌كنيم.

وي ادامه مي‌دهد: در حالت عادي وقتي براي شستشوي بدن به حمام مي‌رويم با دو شير آب سرد و گرم سر و كار داريم كه با تنظيم آنها دماي آب دلخواه را تنظيم مي‌كنيم ولي وقتي تعداد شيرها زياد باشد كنترل همزمان آنها امكان‌پذير نيست. در حالي كه ما با كمك هوش مصنوعي و شبكه عصبي، يك معادله چندمجهولي را حل كرديم.

بهنام مي‌گويد: اگر فشار آب را زياد كنيد شب‌ها كه مردم آب كمتری مصرف مي‌كنند احتمال تركيدن لوله‌ها زياد است ولي اگر فشار آب را كم كنيد وضعيت فعلي را خواهيم داشت و مردم براي طبقات بالاي ساختمان‌ها آب ندارند. با توجه به اين موارد، ما سيستمي را اختراع كرديم كه در ساعات پيك مصرف فشار را زياد و در شب‌ها كم مي‌كند، اين كار توسط هوش مصنوعي انجام شده و از اختلال در شيرهاي مختلف آب جلوگيري مي‌شود.

مدير اين گروه تحقيقاتي تصريح مي‌كند: هوش مصنوعي روشي است كه با استفاده از آن به دستگاه دستور مي‌دهيم هر شير تا چه اندازه باز شود. اين دستگاه ميزان مصرف آب هر فرد را اندازه مي‌گيرد و در هر بار استفاده از آب بهينه‌تر مي‌شود. بنابراين اگر خواسته باشيم اين دستگاه را در جاهاي ديگر نصب كنيم نياز به اطلاعات جديد نيست. به اين ترتيب مشخص مي‌شود هر شير را بايد به چه مقدار باز كنيم تا فشار كل شبكه آب ثابت شود.

سامانه كنترل مانيتورينگ شيرهاي فشارشكن

بهنام در خصوص سامانه كنترل مانيتورينگ شيرهاي فشارشكن (nanoDrive) توضيح مي‌دهد: اين روش يكي از پيشرفته‌ترين كنترلگرهاي قابل نصب بر روي شيرهاي فشارشكن مي‌باشد كه با استفاده از هوش مصنوعي و با به كارگيري يك مكانيزم بسيار پيشرفته قادر است بر اساس انواع الگوهاي زماني يا هوشمند مديريت شير فشارشكن را بر عهده گرفته و به صورت خودكار با چندين فشارشكن در زون‌هاي مجاور و يا بالادست خود هماهنگ شود. با استفاده از نانودرايو مي‌توان به صورت مطلق و يا نسبي به انواع برندهاي شيرهاي فشارشكن فرمان داد و يا فشار خروجي شيرها را بر اساس دبي لحظه‌اي، فشار نقاط بحراني، فشار بالادست و يا مجموعه‌اي از مولفه‌ها به صورت خودكار كنترل نمود.

به گفته بهنام؛ امكان اتصال به سامانه‌هاي - WiFi - ADSL GSM - GPRS و 000 با اينترفيس‌هاي مربوطه، امكان تعريف مد كم‌مصرف جهت استفاده در سامانه‌هاي مبتني بر باتري، امكان اتصال به سنسور زلزله به منظور قطع شير در مواقع وقوع زلزله، قابليت تنظيم فشار بر اساس الگوي زماني، فشار ورودي، دبي،الگوريتم هوشمند و تركيبي،قابليت اتصال به انواع فلومتر، فشارسنج سنسورهاي كيفي و ... برخي از قابليت‌هاي بي‌شمار سامانه كنترل و مانيتورينگ شيرهاي فشارشكن محسوب مي‌شود. این محصول به عنوان یکی از مهمترین اجزای شبکه‌های انتقال آب، گاز و نفت مورد استفاده قرار گرفته و علاوه بر کنترل فشار و دبی این شبکه‌ها به ذخیره‌سازی اطلاعات و انتقال آنها می‌پردازد و با وجود طراحی مصرف انرژی بسیار پایین خود، می‌تواند تا 5 سال با كمك باتری داخلی فعال شود.

فشار آب ساختمان يكسان مي‌شود

بهنام مي‌گويد: مشكل حال حاضر ساختمان‌هاي كشور اين است كه براي تامين فشار آب طبقات بالا از پمپ استفاده مي‌كنند. پمپ به خاطر ضربات متوالي به لوله‌ها آسيب وارد مي‌كند و احتمال تركيدگي لوله وجود دارد. از طرف ديگر وقتي مخزن آب را در پشت بام قرار مي‌دهند كه علاوه بر وزن زياد، كيفيت آب را هم كاهش مي‌دهد. در حالي كه با گذاشتن اين دستگاه در مناطق شهري و ساختمان‌هاي چند طبقه آب مورد نياز تمام ساكنان تامين خواهد شد.

وي ادامه مي‌دهد: در هر منطقه يا خيابان يكي از اين دستگاه‌ها نصب مي‌شود كه علاوه بر محدوده مورد نظر، تا 30 متر ارتفاع ساختمان را پوشش مي‌دهد. البته تعداد دستگاه در مناطق مختلف متفاوت است؛ شايد در بالاي شهر تهران براي يك محله نيازمند 10 دستگاه باشيم ولي در جنوب شهر بتوان با يك دستگاه 10 محله را پوشش داد. بنابراين همه چيز به شيب زمين و تعداد طبقات ساختمان بستگي دارد.

به گفته بهنام؛ اين دستگاه مي‌تواند با هماهنگي آبفا در مناطق مختلف نصب شده و فشار آب منطقه را ثابت نگه ‌دارد. ورودي محلات يا خيابان‌ها مكان خوبي است تا يك شير فشارشكن در آنجا نصب شود. به اين ترتيب ساختمان‌ها براي تامين فشار آب هيچ مشكلي نخواهند داشت و نيازي به كم و زياد كردن شير آب نيست و خود دستگاه به صورت خودكار اين كار را انجام مي‌دهد و در نهايت فشار ثابتي را خواهيم داشت.

اين مهندس الكترونيك تاكيد مي‌كند: كار ما بهينه‌سازي سيستم‌هاي آبرساني به منازل مسكوني است و در مجموعه خودمان از اساتيد و متخصصصان برجسته كشور سود مي‌بريم و در سال گذشته، شركت دانش بنيان برتر كشور شناخته شديم. حاصل تحقيقات ما در مجلات مختلف منتشر شده است. در حال حاضر براي كشورهاي همسايه محصول خود را صادر مي‌كنيم. از شركت‌هاي اروپاي و آمريكايي نيز پذيرش طرح داريم.