یافتن محل دو نشت همزمان در شبکه توزیع آب با استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی پیش خور ترکیبی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده آب و محیط زیست، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران، ایران

2 استادیار گروه مهندسی عمران ، واحد رودهن ، دانشگاه آزاد اسلامی ، رودهن ، ایران.

3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران

4 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده آب و محیط زیست، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران، ایران

doi
10.22060/ceej.2021.20017.7316
چکیده

نشت یکی از چالش‌های اساسی در بهره‌برداری از شبکه‌های توزیع آب است. در این پژوهش با استفاده از شبکه‌‎های عصبی مصنوعی پیش‎خور (Feedforward) به تعیین محل نشت­ها در شبکه‌های توزیع آب پرداخته شده است. برای این منظور، دو سناریو در آموزش شبکه‌های عصبی در نظر گرفته شده است. در سناریو اول دو نشت همزمان با مقادیر برابر و در سناریو دوم دو نشت همزمان اما با مقادیر نابرابر در هر یک از دو گره شبکه قرار داده‎ شده است. داده‌های آموزش با استفاده از نرم‌افزار شبیه‌ساز هیدرولیکی EPANET2.0 در محیط MATLAB به دست ‎آمده است. در هر یک از دو سناریو، ابتدا شبکه‌های عصبی با استفاده از مقدار دبی کل لوله‌ها آموزش می‌بینند. سپس تحلیل حساسیت توسط شبکه‌های عصبی مصنوعی ترکیبی به ازای مقدار دبی درصدهای مختلف لوله‌ها انجام می‌شود. نتایج شبکه‌های عصبی ترکیبی پیشنهادی نشان می‌دهد که در سناریو اول با داشتن دبی 10% لوله‌ها موقعیت دو نشت همزمان با موفقیت قابل تعیین است. در سناریو دوم، مادامی که اختلاف مقدار دو نشت کمتر از 80% نشت بیشینه است (تا نسبت‌های 10 و 90 درصد) با داشتن دبی 10% لوله‌ها، موقعیت هر دو نشت با موفقیت تعیین می‌گردد. اما برای اختلاف‌های بیشتر، فقط محل نشت بزرگ‌تر قابل تعیین است. علی‌رغم پیچیدگی‌های سناریوی دوم، شبکه‌های عصبی پیشنهادی نشت‌های بزرگ‌تر را با موفقیت تشخیص می‌دهند.