توسعه مدلی مناسب بر مبنای شبکه عصبی مصنوعی برای پیش بینی مصارف آب سیکلهای آب گردشی )مطالعه موردی صنایع فوالدی(
کد مقاله : 1383-IWWA
نویسندگان
سیدمجید آیت *
فولاد و نورد پیوسته سبا
چکیده مقاله
در این پژوهش، مدل‌سازی مصرف آب جبرانی در سیستم‌های خنک‌کننده گردشی صنعتی با استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی (ANN) و به‌کارگیری تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) برای کاهش چندخطی‌بودگی و انتخاب ویژگی‌های مؤثر انجام شده است. داده‌های مورد استفاده از یک واحد صنعتی مطابق با استاندارد ISO 46001:2019 جمع‌آوری شده‌اند. پیش‌پردازش داده‌ها شامل حذف نقاط پرت با روش‌های Z-score و IQR و نرمال‌سازی min-max بوده است. مدل‌های ANN با ساختار MLP و الگوریتم آموزش لونبرگ-مارکوارت توسعه داده شدند و عملکرد آن‌ها با معیارهای R² و MSE ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که مدل‌های توسعه‌یافته قادرند مصرف آب جبرانی را با دقت بالا (R² > 0.98 و MSE < 0.02) پیش‌بینی کنند. همچنین، تحلیل وزن‌های شبکه و بارهای مؤلفه‌های اصلی، نقش پارامترهایی مانند EC، pH، درصد هدررفت (Drift)، و میزان تخلیه(Blowdown) را در تعیین مصرف آب جبرانی به‌وضوح آشکار ساخت. این مدل‌ها می‌توانند به‌عنوان ابزاری کارآمد در مدیریت بهینه منابع آب در صنایع مورد استفاده قرار گیرند.
کلیدواژه ها
سیستم خنک‌کننده گردشی، مصرف آب جبرانی، شبکه عصبی مصنوعی، تحلیل مؤلفه‌های اصلی، مدیریت آب صنعتی، ISO 46001
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی