مکان‌یابی و کاهش نشت در شبکه‌های توزیع آب با استفاده از دوقلوی دیجیتال، شبکه‌های عصبی گرافی و مدیریت فشار
کد مقاله : 1288-IWWA (R1)
نویسندگان
سید مرتضی سیدیان *، معصومه فراستی، ابوالحسن فتح آبادی
هیات علمی
چکیده مقاله
هدررفت آب در شبکه‌های توزیع شهری یکی از مهم‌ترین چالش‌های مدیریت پایدار منابع آب، کاهش هزینه‌های بهره‌برداری و افزایش تاب‌آوری زیرساخت‌های شهری است. نشت‌های کوچک و تدریجی، شکستگی خطوط، تغییرات فشار، فرسودگی شبکه و محدودیت تعداد حسگرها موجب می‌شوند روش‌های سنتی نشت‌یابی در بسیاری از موارد نتوانند محل نشت را با سرعت و دقت کافی شناسایی کنند. در سال‌های اخیر روش‌های هوش مصنوعی فرصت جدیدی برای حرکت از مدیریت واکنشی به مدیریت پیش‌بینانه شبکه‌های آب فراهم کرده است. هدف پژوهش حاضر ارائه یک چارچوب تلفیقی برای تشخیص، مکان‌یابی و کاهش نشت در شبکه‌های توزیع آب است. در چارچوب پیشنهادی، داده‌های فشار، دبی، سطح مخزن و وضعیت تجهیزات ابتدا با یک مدل هیدرولیکی در قالب یک دوقلوی دیجیتال تلفیق می‌شوند. سپس یک شبکه عصبی گرافی زمانی-مکانی برای بازسازی وضعیت شبکه، تشخیص ناهنجاری و مکان‌یابی احتمالی نشت به کار گرفته می‌شود. در مرحله بعد، خروجی مدل هوش مصنوعی به یک شاخص پیشنهادی با عنوان شاخص اولویت هوشمند نشت منتقل می‌شود که احتمال نشت، حجم آب ازدست‌رفته، ریسک شکست، اهمیت خدمت‌رسانی و هزینه تعمیر را هم‌زمان در نظر می‌گیرد. در نهایت، سناریوهای مختلف کنترل فشار در دوقلوی دیجیتال آزمایش شده و بهترین سناریو با توجه هم‌زمان به کاهش نشت و حفظ فشار سرویس انتخاب می‌شود. نوآوری اصلی پژوهش حاضر در اتصال این فناوری‌ها در یک چرخه بسته شامل تشخیص، مکان‌یابی، ارزیابی ریسک، اولویت‌بندی تعمیر، کنترل فشار و ارزیابی مجدد است. این رویکرد می‌تواند مبنای توسعه سامانه‌های تصمیم‌گیر هوشمند برای مدیریت هدررفت و افزایش تاب‌آوری شبکه‌های آب شهری قرار گیرد.
کلیدواژه ها
شبکه توزیع آب، نشت‌یابی، شبکه عصبی گرافی، دوقلوی دیجیتال، مدیریت فشار
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر