بهينه‌سازي چندهدفه جانمايي حسگر تشخيص آلودگي در سيستم توزيع آب شهري با استفاده از الگوريتم بهينه سازي چندهدفه جستجوي هماهنگ

مقدمه و هدف: سيستم‌هاي توزيع آب به دليل ماهيت گسترده جغرافيايي، نسبت به ورود آلودگي‌هاي عمدي و يا تصادفي بسيار آسيب‌پذير هستند. وجود چنين تهديدهايي مي‌تواند اعتماد عمومي نسبت به سيستم توزيع آب را تحت تأثير قرار دهد. سيستم هشدار آلودگي شامل استقرار حسگرهايي در شبكه توزيع آب است كه باعث قطع شبكه آب‌رساني در زمان وقوع آلودگي مي‌شوند. با توجه به هزينه زياد خريد، نصب و نگه‌داري چنين حسگرهايي، بايد نسبت به انتخاب محل نصب آن‌ها دقت شود، به نحوي كه نصب حسگرها باعث كاهش شدت تلفات و خسارات احتمالي شود. محاسبه محل استقرار اين حسگرها بر اساس يكي از اهداف كاهش زمان تشخيص آلودگي، افزايش پوشش حسگرها، كاهش حجم آب آلوده مصرف شده و يا چند هدف همزمان، مي تواند انجام شود. مواد و روش­ها: در اين پژوهش با استفاده از مدل بهينه‌سازي چند هدفه الگوريتم جستجوي هماهنگ به محاسبه محل استقرار بهينه حسگرهاي تشخيص آلودگي بر اساس دو معيار الف كاهش زمان تشخيص آلودگي و ب افزايش پوشش حسگرها پرداخته شده است. با اتصال نرم‌افزار EPANET و نرم افزار MATLAB، اقدام به تشكيل مدل يكپارچه شبيه سازيبهينه سازي انتشار آلاينده شد و مثال دوم نرم افزار EPANET به عنوان مطالعه موردي بررسي شد. يافته­ها و بحث: نتايج منحني بهينه پارتو نشان مي‌دهد درحالي‌كه زمان تشخيص آلودگي از حدود 13000 ثانيه تا حدود 26000 ثانيه در تغيير است، مقدار پوشش شبكه از حدود 15000 تا 36000 گالن بر دقيقه تغييرمي‌كند. به عبارت ديگر 100% افزايش زمان تشخيص آلودگي منجر به افزايش 140% در پوشش شبكه خواهد شد. همچنين با استفاده از روشهاي انتخاب نقطه بهينه نهايي، زمان بهينه تشخيص آلودگي 19296 ثانيه و پوشش بهينه 26494 گالن در دقيقه محاسبه شد. نتيجه­گيري: نتايج نشان داد در شرايطي كه دو هدف از اهميت يكسان برخوردار باشند يكي از حسگرها درمكاني پر ازدحام به منظور كاهش زمان تشخصي آلودگي و ديگري در وسط شبكه به منظور افزايش پوشش شبكه قرار مي گيرد.