جانمایی حسگرهای کیفی در شرایط عدم قطعیت تقاضا در شبکه های توزیع آب

ورود آلودگی به صورت تصادفی یا عمدی به شبکه های توزیع آب به عنوان یکی از شریان های حیاتی هر کشور، موجب خسارت های گسترده در ابعاد مختلف جامعه می شود. تشخیص و هشدار به موقع تزریق آلودگی در شبکه توزیع آب بسیار ضروریست. این مطالعه با هدف جانمایی بهینه حسگرهای کیفی، روش جدیدی بر پایه نامشخص بودن زمان و مکان ورود آلودگی و عدم قطعیت تقاضا ارائه می دهد. این مطالعه الگوریتمی دو هدفه با استفاده همزمان از نتایج بهینه سازی تک هدفه PSO برای یکی از قیودNSGA-Ⅱ بر اساس عدم قطعیت تقاضا با روش کمینه ی بیشینه و رویکرد استوار ارائه می دهد. دو هدف مدنظر عبارتند از: کمینه کردن بیشترین خسارت محتمل ناشی از حجم آب آلوده مصرفی و کمینه کردن هزینه تهیه و نصب حسگر. این مطالعه با در نظر گرفتن سه سناریو (S۱، S۲ و S۳) به منظور تزریق آرسنیک با غلظت های ۵۰، ۱۰۰ و ۱۵۰ میلی گرم بر لیتر از گره های مختلف و در گام های زمانی متفاوت بررسی می شود. نتایج مدل توسعه داده شده بر روی یک شبکه مرجع نشان می دهد که در هر یک از سناریوهای S۱، S۲ و S۳ نصب تنها یک حسگر خسارت را به ترتیب ۷۵، ۷۰ و ۶۱ درصد کاهش می دهد. همچنین، ورود آلودگی از ساعت های ۱۹ و ۲۰ منجر به تولید سناریوی بحرانی می شود. با وجود اینکه جانمایی حسگرها به غلظت آلاینده تزریق شده وابسته است، با این حال محل هایی مانند گره های ۵، ۱۵، ۱۷ و ۱۹ در جواب های تولید شده بیشترین تکرار را داشتند. شکل گیری مناسب جبهه پارتو در هر سه سناریو نشان داد که رویکرد رباست، با حداقل انحراف تابع هدف از مقدار بهینه خود به ازای تمام پارامترهای دارای عدم قطعیت جواب های موجهی تولید می کند.

کلیدواژه ها:

الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات ، NSGAII ، عدم قطعیت ، مصرف آب آلوده ، حسگر کیفی