تنظیم فشار آب با هوش مصنوعی

در سال 1387 گروهی از اساتید و مهندسین رشته های الکترونیک، مخابرات، مکانیک و کامپیوتر، فارغ التحصیل از معتبرترین دانشگاه های داخل و خارج از کشور، با هدف طراحی و ساخت تجهیزات سنجش از راه دور، در مرکز فن آوری های پیشرفته دانشگاه صنعتی شریف دور هم جمع شدند. عمده فعالیت های این گروه تحقیقاتی در بحث مدیریت شبکه های آب و ساخت تجهیزات مرتبط بود. فعالیت کاربردی این محققان پس از معرفی مورد توجه جدی محافل داخلی و خارجی قرار گرفت. به نحوی که در سال 1390 موفق شدند جایزه «شرکت دانش بنیان برتر کشور» با عنوان تنها شرکت تولیدکننده سامانه های مدیریت شبکه های توزیع آب با استفاده از هوش مصنوعی در غرب آسیا را تصاحب کنند و با تولید دستگاه دیتالایگر و پایانه سنجش از راه دور، در سطح خاورمیانه حائز رتبه نخست شوند. مهندس سهند بهنام، مدیر این گروه تحقیقاتی و مجری طرح به خبرنگار پیام ساختمان می گوید: ما برای اولین بار در جهان شبکه توزیع آب را کنترل کردیم. این تکنولوژی نوین است و با کمک هوش عصبی و شبکه مصنوعی، فشار و دبی آب را کنترل می کنیم. وی ادامه می دهد: در حالت عادی وقتی برای شستشوی بدن به حمام می رویم با دو شیر آب سرد و گرم سر و کار داریم که با تنظیم آنها دمای آب دلخواه را تنظیم می کنیم. ولی وقتی تعداد شیرها زیاد باشد کنترل همزمان آنها امکان پذیر نیست. در حالی که ما با کمک هوش مصنوعی و شبکه عصبی، یک معادله چندمجهولی را حل کردیم. بهنام می گوید: اگر فشار آب را زیاد کنید شب ها که مردم آب را کم مصرف می کنند احتمال ترکیدن لوله ها زیاد است ولی اگر فشار آب را کم کنید وضعیت فعلی را خواهیم داشت و مردم برای طبقات بالای ساختمان ها آب ندارند. با توجه به این موارد، ما سیستمی را اختراع کردیم که در ساعات پیک مصرف فشار را زیاد و در شب ها کم می کند این کار توسط هوش مصنوعی انجام شده و از اختلال در شیرهای مختلف آب جلوگیری می شود. مدیر این گروه تحقیقاتی تصریح می کند: هوش مصنوعی روشی است که با استفاده از آن به دستگاه دستور می دهیم هر شیر تا چه اندازه باز شود. این دستگاه میزان مصرف آب هر فرد را اندازه می گیرد و در هر بار استفاده از آب بهینه تر می شود. بنابراین اگر خواسته باشیم این دستگاه را در جاهای دیگر نصب کنیم نیاز به اطلاعات جدید نیست. به این ترتیب مشخص می شود هر شیر را باید به چه مقدار باز کنیم تا فشار کل شبکه آب ثابت شود. سامانه کنترل مانیتورینگ شیرهای فشارشکن بهنام در خصوص سامانه کنترل مانیتورینگ شیرهای فشارشکن (nanoDrive) توضیح می دهد: این روش یکی از پیشرفته ترین کنترلگرهای قابل نصب بر روی شیرهای فشارشکن می باشد که با استفاده از هوش مصنوعی و با به کارگیری یک مکانیزم بسیار پیشرفته قادر است بر اساس انواع الگوهای زمانی و یا هوشمند مدیریت شیر فشارشکن را بر عهده گرفته و به صورت خودکار با چندین فشارشکن در زون های مجاور و یا بالادست خود هماهنگ شود. با استفاده از نانودرایو می توان به صورت مطلق و یا نسبی به انواع برندهای شیرهای فشارشکن فرمان داد و یا فشار خروجی شیرها را بر اساس دبی لحظه ای، فشار نقاط بحرانی، فشار بالادست و یا مجموعه ای از مولفه ها به صورت خودکار کنترل نمود. به گفته بهنام؛ امکان اتصال به سامانه های - WiFi - ADSL GSM - GPRS و 000 با اینترفیس های مربوطه، امکان تعریف مد کم مصرف جهت استفاده در سامانه های مبتنی بر باتری، امکان اتصال به سنسور زلزله به منظور قطع شیر در مواقع وقوع زلزله، قابلیت تنظیم فشار بر اساس الگوی زمانی، فشار ورودی، دبی،الگوریتم هوشمند و ترکیبی،قابلیت اتصال به انواع فلومتر، فشارسنج سنسورهای کیفی و ... برخی از قابلیت های بی شمار سامانه کنترل و مانیتورینگ شیرهای فشارشکن محسوب می شود. این محصول به عنوان یکی از مهمترین اجزا شبکه های انتقال آب، گاز و نفت مورد استفاده قرار گرفته و علاوه بر کنترل فشار و دبی این شبکه ها به ذخیره سازی اطلاعات و انتقال آنها می پردازد و با وجود طراحی مصرف انرژی بسیار پایین خود، می تواند تا 5 سال با کمک باتری داخلی فعال شود. فشار آب ساختمان یکسان می شود بهنام می گوید: مشکل حال حاضر ساختمان های کشور این است که برای تامین فشار آب طبقات بالا از پمپ استفاده می کنند. پمپ به خاطر ضربات متوالی به لوله ها آسیب وارد می کند و احتمال ترکیدگی لوله وجود دارد. از طرف دیگر وقتی مخزن آب را در پشت بام قرار می دهند که علاوه بر وزن زیاد، کیفیت آب را هم کاهش می دهد. در حالی که با گذاشتن این دستگاه در مناطق شهری و ساختمان های چند طبقه آب مورد نیاز تمام ساکنان تامین خواهد شد. وی ادامه می دهد: در هر منطقه یا خیابان یکی از این دستگاه ها نصب می شود که علاوه بر محدوده مورد نظر، تا 30 متر ارتفاع ساختمان را پوشش می دهد. البته تعداد دستگاه در مناطق مختلف متفاوت است؛ شاید در بالای شهر تهران برای یک محله نیازمند 10 دستگاه باشیم ولی در جنوب شهر بتوان با یک دستگاه 10 محله را پوشش داد. بنابراین همه چیز به شیب زمین و تعداد طبقات ساختمان بستگی دارد. به گفته بهنام؛ این دستگاه می تواند با هماهنگی آبفا در مناطق مختلف نصب شده و فشار آب منطقه را ثابت نگه دارد. ورودی محلات یا خیابان ها مکان خوبی است تا یک شیر فشارشکن در آنجا نصب شود. به این ترتیب ساختمان ها برای تامین فشار آب هیچ مشکلی نخواهند داشت و نیازی به کم و زیاد کردن شیر آب نیست و خود دستگاه به صورت خودکار این کار را انجام می دهد و در نهایت فشار ثابتی را خواهیم داشت. این مهندس الکترونیک تاکید می کند: کار ما بهینه سازی سیستم های آبرسانی به منازل مسکونی است در مجموعه خودمان از اساتید و متخصصصان برجسته کشور سود می بریم و در سال گذشته، شرکت دانش بنیان برتر کشور شناخته شدیم. حاصل تحقیقات ما در مجلات مختلف منتشر شده است. در حال حاضر برای کشورهای همسایه محصول خود را صادر می کنیم. از شرکت های اروپای و آمریکایی نیز پذیرش طرح داریم.