تحقیق درباره
بهبود عملکرد، تلفن همراه پایان نامه ها و مقالات

کرده است .با استفاده از سیستم های SCADA می توان بسیاری از تجهیزات را به صورت متمرکز کنترل نمود که این امر باعث کاهش نیاز به نیروی انسانی جهت کنترل کارکرد تجهیزات و همچنین بهبود کارکرد آنها می گردد از جمله موارد کاربردی می توان به کاربرد سیستم های SCADA در کنترل سیستم های تهویه مطبوع-سیستم های روشنایی-تاسیسات اشاره نمود .همچنین با به کار گیری روشهای کنترلی خاص و سیستم های تصمیم گیری هوشمند می توان مصرف انرژی را در دستگاه های پرمصرف کاهش داد که شامل اعمال الگوریتم های کنترلی بر فرآیند می گردد [21] .
3-8-کاربرد سیستم های SCADA در سازماندهی پرسنل فنی
* ارائه برنامه زمان بندی برای سرویس تجهیزات :با بررسی نمودارهای انرژی مصرفی و راندمان برای تجهیزات مختلف می توان یک برنامه زمانبندی برای نگهداری و سرویس این تجهیزات تعیین نمود.به طور مثال هنگامی که مصرف انرژی یک دستگاه از میانگین مصرف قبلی به طور ناگهانی یا تدریجی افزایش می یابد می توان به علت بروز یک مشکل در کارکرد دستگاه باشد سیستم هایSCADA با پایش مداوم انرژی مصرفی دستگا ه ها مختلف می تواند این موارد را به طور خودکار تشخیص دهد و پرسنل فنی را در مورد وقوع مشکل و یا نزدیک شدن زمان سرویس یک دستگاه قبلا از اینکه آن دستگاه کاملا از کار بیفتد مطلع سازد.با اجرای برنامه نگهداری منظم به کمک سیستم SCADA می توان از افزایش و هدر رفتن انرژی که به علت خرابی دستگاه ها به وجود می آید جلوگیری نمود[21[.(شکل 3-5-)
شکل 3-5-کاربرد سیستم های SCADA در پایش مداوم انرژی و اعلام هشدار به اپراتور [21 ]
* (Ozdemir&Karacor,2006) [22] در رابطه با امکان ایجاد یک سیستم SCADA بر مبنای تلفن همراه و ارسال هشدار در هنگام بروز مشکل همراه با اعلام نوع آن روش هایی را ارائه نموده اند یکی از قابلیت های مهم سیستم های SCADA امکان اعلام هشدار به اپراتور در هنگام بروز مشکل در سیستم است که این اعلام هشدار می تواند به صورت آلارم های صوتی و یا نوری و یا به وسیله ارسالپیام کوتاه به پرسنل فنی در هنگام بروز مشکل باشد[22] بر اساس شرایط کاری سیستم می توان در سیستم SCADA این آلارم ها را تعریف نمود.
3-9-کاربرد سیستم های SCADA در کاهش استهلاک تجهیزات
(Fisher,2010) [16] کاربرد سیستم های SCADA در کاهش استهلاک تجهیزات را مورد بررسی قرار داده است .

3-9-1-کاهش استهلاک تجهیزات با کم کردن حجم کاری
همانطور که قبلا عنوان شد با به کار گیری سیستم های SCADA و برنامه زمان بندی می توان حجم کاری تجهیزات را کاهش داد با کاهش حجم کار تجهیزات استهلاک آنها کاهش پیدا می کند و از این طریق مقدار هزینه های استهلاک سالانه در سازمان کاهش پیدا می کند.همچنین با استفاده از قابلیت های سیستم های SCADA در تشخیص به موقع عیوب احتمالی و با انجام تعمیرات به موقع از تحمیل هزینه های سنگین و فرسودگی و از رده خارج شدن تجهیزات تا مقدار بسیار زیادی جلوگیری می نماید[16].
3-9-2 -کاهش استهلاک با اعمال روشهای کنترلی
با استفاده از الگوریتم های هوشمند کنترلی که با استفاده از سیستم های SCADA قابل اجرا است کارکرد سیستم ها بهینه سازی می شود و درنتیجه از کارکرد مداوم تجهیزات در حداکثر ظرفیت جلوگیری به عمل می آید و باعث کاهش استهلاک و صرفه جویی در مصرف انرژی می گردد[16] .
3-10-کاربرد سیستم های SCADA در صنعت برق
Pricket et.al ,2011 ) ) [18] کاربرد سیستم های SCADA در صنعت برق را مورد بررسی قرار داده است .
3-10-1-کاربرد سیستم های SCADA در افزایش راندمان نیروگاه های برق
یکی از کاربرد های مهم سیستم ها SCADA افزایش راندمان در نیروگا ه های برق می باشد. پایش دقیق اطلاعات حاصل از سیستم و اعمال واکنش مورد نیاز به صورت خودکار از مزایای به کاری سیستم های SCADA در سیستم های نیروگاهی می باشد.با به کار گیری سیستم های SCADA به سرعت و دقت می توان عواملی را که باعث کاهش راندمان تولید می شود شناسایی نمود و با اعمال واکنش مناسب آنها در در جهت بهینه سازی راندمان اصلاح نمود .در مورد سیستم های نیروگاهی با پایش دقیق پارامترهای مربوط به برجهای خنک کننده، ژنراتورها ، توربین ها و بویلرها مشکلات به طور سریع و دقیق شناسایی شده و با اعمال فرآیند کنترلی لازم از کاهش راندمان کل سیستم جلوگیری می گردد[18].

3-10-2-کاربرد سیستم های SCADA در ایجاد شبکه های هوشمند و بهبود راندمان شبکه برق سراسری
(Bruneo & Cucinotta ,2012) [23 ] توسعه سیستم های SCADA بر اساس شبکه های هوشمند با استفاده از حسگرهای بیسیم WSN را مورد بررسی قرارداده اند در حال حاضر بسیاری از کشور های جهان شبکه تولید برق خود را بر مبنای شبکه های هوشمند توسعه می دهند.توسعه شبکه های هوشمند شاخص های امنیت، قابل اعتماد بودن، راندمان، آلایندگی کمتر، تمرکز و انعطاف را برای زنجیره تامین نیروی برق بهبود می بخشد.در این فرآیند هوشمند سازی، فناوری اطلاعات و سیستم های SCADA دارای نقش بسیار موثری می باشند.با توجه به گستره وسیع اطلاعات در شبکه سراسری تولید نیرو استفاده از شبکه حسگرها ی بی سیم WSN در سیستم های SCADA توسعه یافته است [23 ] .

3-11-کاربرد منطق فازی و هوش مصنوعی در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی
3-11-1-استفاده از هوش مصنوعی در پیش بینی میزان مصرف انرژی
(Liang & Cheng,2002) [24] امکان استفاده از منطق فازی و شبکه های عصبی66 را در پیش بینی مقدار مصرف مورد توجه قرار داده اند . با توجه به عوامل بسیار زیادی که می تواند در مصرف انرژی موثر باشد برازش یک مدل فازی به رویداد ها و تعیین قواعد آن کا
ر دشواری می باشد لذا در سالهای اخیر استفاده از شبکه های عصبی در مدل سازی فازی مورد توجه قرار گرفته است که به روشهای Neuro-Fuzzy موسوم هستند.در این روش ابتدا داده های ورودی به وسیله آنالیز پیرسون مورد بررسی قرار می گیرد و پارامترهایی که تاثیر بیشتری بر فرآیند مصرف انرژی دارند انتخاب می شوند.در مراحل بعدی جهت مشخص نمودن توابع فازی واستنتاج فازی و فرآیند غیر فازی سازی 67 بر مبنای الگوریتم های هوش مصنوعی صورت می گیرد .نتایج حاصل از این روش در مقایسه با سایر روشهایی که در آنها از منطق فازی و یا شبکه های عصبی به طور مجزا استفاده می شود خطای کمتری را درپی دارد [24].
3-11-2-بهره گیری از منطق فازی برای پیش بینی میزان مصرف انرژی
(Ismail & Mansor,2012) [25 ] استفاده از منطق فازی جهت پیش بینی مقدار توان مصرفی را مورد بررسی قرار داده اند معمولا پیش بینی میزان مصرف انرژی در چهارقالب زمانی مختلف انجام می شود که عبارتند از
* پیش بینی آنی بازه زمانی پیش بینی یک ساعت تا یک روز آینده
* پیش بینی کوتاه مدت بازه زمانی پیش بینی بین یک روز تا یک هفته آینده
* پیش بینی میان مدت بازه زمانی بین یک تا چند ماه آینده
* پیش بینی بلند مدت بازه زمانی یک یا چند سال آینده
در میان میان پیش بینی کوتاه مدت مصرف انرژی برای تامین کنندگان انرژی بسیار مهم است و می تواند در برنامه ریزی فنی و مالی آنها بسیار موثر باشد.برای پیش بینی کوتاه مدت مصرف انرژی می توان از منطق فازی استفاده نمود .در این روش ابتدا پارامترهای موثر در پروسه شناسایی می شود به طور مثال جهت مصرف انرژی منازل مسکونی در طول سال دمای محیط بیرون می تواند یک متغیر موثر باشد.در این روش با استفاده از توابع تعلق و شرایط از قبل تعیین شده مدل فازی و تابع آن مشخص می شود و در ادامه با استفاده از مقادیر بدست آمده از استنتاج فازی برای هر متغیر و فرآیند غیر فازی سازی میزان مصرف انرژی برای دوره های زمانی آینده پیش بینی می گردد.این فرآیند به روشهای زیر صورت می گیرد:
* روش COG (مرکز ثقل )
* روش COA (مرکز سطح)
* روش MAXIMA (بیشینه ) که خود دارای سه زیرشاخه زیر است :
* FOM (بیشینه اولیه )
* MOM (بیشنه میانی )
* LOM (بیشینه نهایی )

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه با موضوعتهیه، میکنیم.، طیف، دمای

شکل3-6- کاربرد منطق فازی در پیش بینی مقدار مصرف انرژی [25]
با توجه به نتایج بدست آمده از روشهای فوق مشخص شده که نتایج پیش بینی حاصل شده از روش COA جهت پیش بینی مصرف دقیق تر و با خطای کمتری همراه است [25] .
3-12-کاربرد منطق فازی در کاهش مصرف انرژی در کوره های صنعتی
(Dequan et.al , 2012 ) [26] کاربرد منطق فازی در کاهش مصرف انرژی در کوره های صنعتی را مورد بررسی قرار داده است .با توجه به اینکه یکی از مصرف کننده های عمده انرژی در صنایع کوره های صنعتی هستند امروزه سعی می شود با تکیه برروش های فناوری اطلاعات مصرف انرژی در این نوع سیستم ها کاهش یابد.یکی از روشهایی که در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است منطق فازی می باشد.بر طبق نتایج حاصل از تحقیقات مشخص شده است که استفاده از منطق فازی جهت الگوریتم های کنترلی در مقایسه با روشهای مرسوم مانندالگوریتم PID خطای کمتری را در بردارد و نوسانات مداوم درجه حرارت تا متعادل شدن سیستم را به نحو محسوسی کاهش می دهد.کم شدن نوسانات حرارتی کاهش مصرف انرژی را در پی دارد.در سالهای اخیر تحقیقاتی بر رو امکان محاسبه خودکار پارامتر های PID به وسیله منطق فازی صورت گرفته است در این روش که به سیستم FUZZY PID موسوم است از تلفیق مزیت های روش های PID و FUZZY سیستم کنترلی طراحی می شود که نسبت به هر دو روش دارای خطای کمتری است و همدمایی سریعتر حاصل می گردد [26].
3-13-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت سیستم های مرتبط با دما
3-13-1 -کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت سیستم های گرمایشی
(Wang,2009) [27] تاثیر کاربرد سیستم های SCADA در کاهش مصرف انرژی در سیستم های گرمایشی و سرمایشی را مورد بررسی قرار داده است .فرآیندهای حرارتی و گرمایشی سهم قابل توجهی از مصرف انرژی را به خود اختصاص می دهند.امروزه جهت گرمایش منازل مسکونی و سازمان ها از سیستم گرمایش مرکزی استفاده می شود.از چالش های انرژی سیستم گرمایش مرکزی تفاوت نیاز به انرژی گرمایی در مصرف کنند های مختلف می باشد.با به کار گیری سیستم های SCADA و متغیرهای موثر در مصرف انرژی برای هر مصرف کننده ثبت می گردد وبا توجه به متغیرهای مصرف فرآیند های کنترلی بهینه سازی می گردد و تفاوت در میزان تولید انرژی گرمایشی و نیاز واقعی Demand انرژی به حداقل ممکن کاهش پیدا می کند.نتیجه این کار کاهش مصرف انرژی و افزایش راندمان سیستم می باشد [27].
3-13-2-پایش و ثبت دقیق دما بر حسب زمان
یکی از قابلیت های مهم سیستم های SCADA پایش و ثبت دقیق دما در قسمت های مختلف یک سازمان می باشد.با بررسی نمودارهای دما بر حسب زمان می توان به یک استراتژی مناسب برای کنترل دمای یک قسمت دست یافت .با استفاده از اطلاعات حاصل از پایش بلند مدت در بازه زمانی یک ساله می توان یک برنامه دقیق برای تنظیم سیستم حرارت و برودت مرکزی برای فصول مختلف سال تهیه نمود[27] .
3-13-3- امکان پیاده سازی روش های پیشرفته کنترل دما
Castan?eda-Miranda et.al ,2006) ) [28 ] تاثیر کاربرد سیستم کنترل فازی به جای سیستم ON/OFF و تاثیر آن بر کاهش مصرف انرژی را مورد بررسی قرار داده است .سیستم کنترل دمای محیط در اکثر سازمان ها از نوع ترموستات می باشد این نوع سیستم ها با توجه به مقدار تنظیم شده دما از قبل دما را به روش
خاموش -روشن ON-OFF کنترل می نمایند که روش مناسبی برای کنترل دما نمی باشد و باعث هدر رفتن انرژی می گردد.با استفاده از سیستم های کنترل SCADA می توان الگوریتم های کنترلی پیش رفته هوشمند مانندسیستم کنترل FUZZY را پیاده سازی نمود .تحقیقات نشان داده است که استفاده از سیستم کنترل FUZZY به جای سیستم های کنترل سنتی می تواند تا حد قابل توجهی مصرف انرژی را در سیستم تهویه مطبوع سازمان ها کاهش دهد(شکل3-7-) .

Control System Fuzzy Logic ON/OFF Control System
شکل3-7-نمودارمقایسه مصرف انرژی در یکی سیستم کنترل درجه حرارت ON/OFF و یک سیستم Fuzzy [28]
در شکل فوق مقدار انرژِی مصرفی یک سیستم کنترل تهویه مطبوع قبل و بعد از به کارگیری سیستم کنترل Fuzzy مشاهده می شود تحقیقات مشخص کرده است که با به کارگیری سیستم های کنترل فازی در سیستم تهویه مطبوع از نوسانهای شدید در میزان مصرف انرژی جلوگیری به عمل می آید و در نتیجه مصرف انرژی در سازمان کاهش پیدا می کند[28 ] .
3-13-4-امکان استفاده از تقویم زمانی برای کارکرد سیستم تهویه مطبوع
(Wang,2009) [27] امکان استفاده از یک تقویم زمانی در سیستم های SCADA را مطرح نموده است با استفاده از سیستم های SCADA می توان یک تقویم زمانی برای سیستم تهویه مطبوع تعیین نمود. در بسیاری از مراکز قسمت هایی هستند که به صورت شبانه روزی فعالیت نمی کنند بنابراین عمل سرمایش و گرمایش در زمانی که فردی در آن محل وجود ندارد باعث هدر رفتن انرژی می گردد.بنا براین با توجه به ساعات کاری بخش های مختلف می توان یک برنامه زمانی برای کارکرد این مراکز مشخص نمود که پیاده سازی این برنامه می تواند به کاهش مصرف انرژی در این مراکز بینجامد[27].

3-14- داده کاوی اطلاعات سیستم های SCADA جهت افزایش امنیت
(Had?iosmanovi´c et.al ,2012) [29 ] امکان استفاده از داده کاوی جهت افزایش ضریب امنیت68 و جلوگیری از نفوذ در سیستم های SCADA را مورد بررسی قرار داده است .با توجه به اینکه در سیستم های SCADA با حجم گسترده ای از داده ها وجود دارد برای حصول بهترین نتیجه در کمترین زمان بایستی از روش های داده کاوی استفاده شود .بخصوص زمانی که با چالش امنیت در سیستم های SCADA مواجه هستیم عملیات داده کاوی می تواند در تشخیص سریع تهدید و جلوگیری از نفوذ در سیستم موثر باشد[29 ].

3-15- استفاده ازمیکرو کنترولر جهت بهبود عملکردسیستمSCADA
(Nhivekar et.al ,2011) [30 ] امکان کاربرد میکرو کنترلرها69 برای پیاده سازی روش های کنترل پیشرفته مانند الگوریتم فازی را مورد توجه قرار داده است .در فرآیندهایی که دارای الگوریتم های محاسباتی FUZZY هستند می توان از میکروکنترولرها جهت طراحی سیستم های کنترلی که بتواند اهداف کنترل فرآیند و بهینه سازی مصرف انرژی را فراهم کند استفاده کرد.دراین روش پایش نحوه عملکرد سیستم کنترل به وسیله نرم افزار SCADA از طریق ارتباط سریال در بستر RS 232 یا RS 485 با استفاده از پروتکل ModBus

تحقیق درباره
بهبود عملکرد، تلفن همراه پایان نامه ها و مقالات

دیدگاهتان را بنویسید