پیش‌بینی و تحلیل عملکرد پمپ‌های شناور و تشخیص زودهنگام خرابی در ۲۰ چاه آب با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی

کد مقاله : 1317-IWWA

نویسندگان

مهدی شهرکی قدیمی * کارمند

چکیده مقاله

در این پژوهش، عملکرد پمپ‌های شناور نصب‌شده در بیست حلقه چاه آب طی بازه زمانی شش‌ماهه با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی مورد تحلیل دقیق قرار گرفت. داده‌های جمع‌آوری‌شده شامل ویژگی‌های محیطی و عملیاتی مانند دمای محیط، مصرف انرژی، دبی جریان، فشار، لرزش و زمان عملکرد بودند که از سنسورهای نصب‌شده بر روی تجهیزات استخراج گردیده‌اند. هدف اصلی این تحقیق، شناسایی الگوهای نهفته در داده‌ها با هدف پیش‌بینی وضعیت تعمیرات پمپ‌ها بود که نقشی کلیدی در بهینه‌سازی بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی ایفا می‌کند. در مراحل تحلیل، از مدل‌های پیشرفته یادگیری ماشین نظیر درخت تصمیم، جنگل تصادفی، رگرسیون لجستیک و الگوریتم خوشه‌بندی کی-میانگین استفاده شد. دقت پیش‌بینی مدل‌ها با استفاده از معیارهایی نظیر دقت، حساسیت، بررسی گردید. نتایج حاکی از آن بود که لرزش پمپ و زمان عملکرد نسبت به سایر ویژگی‌ها، تأثیر بیشتری در پیش‌بینی وضعیت تعمیر دارند و می‌توانند به عنوان شاخص‌های هشدار اولیه در سیستم‌های پایش خودکار مورد استفاده قرار گیرند. این پژوهش ضمن اثبات قابلیت الگوریتم‌های هوش مصنوعی در تحلیل داده‌های محیطی، کاربرد مستقیمی در طراحی نرم‌افزارهای پایش سلامت پمپ‌ها، برنامه‌ریزی تعمیرات پیشگیرانه، و تخصیص منابع فنی دارد. همچنین، الگوریتم‌های ارائه‌شده می‌توانند در چاه‌های جدید و بدون سابقه نیز به‌کار روند و از طریق خوشه‌بندی رفتاری، پیش‌بینی‌های اولیه ارائه دهند.

کلیدواژه ها

هوش مصنوعی، پمپ شناور، تحلیل داده، خوشه‌بندی

وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی