بخشی از مقاله
چکیده
هوش مصنوعی در سالهای اخیر روشی بهنام سیستم چند عاملی را معرفی کرده که مشکلات پیچیده را به چند مشکل کوچکتر تقسیم میکند و در هر زیرمجموعه عاملها با همکاری و هماهنگی به حل مشکل مربوط به ناحیه خود میپردازند. همچنین، یکی از فناوریهای نوین که در سالهای اخیر دارای پیشرفت و توسعه چشمگیری در مباحث هوشمندسازی بوده و از آن بهعنوان انقلاب صنعتی بعدی یاد میشود، فناوری اینترنت اشیاء میباشد. در این مقاله به تبیین تطابق و تطبیق مفاهیم فناوری اینترنت اشیاء و سیستمهای چندعاملی در هوشمندسازی پرداخته میشود.
-1 مقدمه
پیدایش سیستم پایش سراسری - WAMS - 1 در سالهای گذشته، زمینه وقوع تحول در پایش و کنترل سیستم قدرت را فراهم آورد و منجر به معرفی سیستم پایش، حفاظت و کنترل ناحیه گسترده - WAMPAC - 2 گردیده است که توسط آن، اطلاعات سراسری شبکه با دقت و نرخ نمونهبرداری بالایی در اختیار مراکز ذیربط قرار میگیرد تا با انجام پردازشهای مربوطه بر روی دادهها، تصمیمات مناسب مطابق با شرایط سیستم اتخاذ گردد
از طرفی، هوش مصنوعی در سالهای اخیر روشی بهنام سیستم چند عاملی - MAS - 3 را معرفی کرده که مشکلات پیچیده را به چند مشکل کوچکتر تقسیم میکند و در هر زیرمجموعه عاملها با همکاری و هماهنگی به حل مشکل مربوط به ناحیه خود میپردازند. در حوزه مهندسی برق نیز تمایل زیادی در بکارگیری MAS برای مقاصد پایشی و کنترلی مختلف می-باشد که در آنها، تجهیزات مختلف بهعنوان عامل درنظر گرفته شده و بین آنها ارتباط برقرار میگردد، تا بتوانند با یکدیگر هماهنگ بوده و تصمیمات مناسبتری را در جهت بهبود شرایط، اتخاذ کنند
همچنین، یکی از فناوریهای نوین که در سالهای اخیر دارای پیشرفت و توسعه چشمگیری در مباحث هوشمندسازی بوده و از آن بهعنوان انقلاب صنعتی بعدی یاد میشود، فناوری اینترنت اشیاء - IoT - 4 میباشد. اینترنت در ابتدا بهعنوان یک شبکه که در آن کامپیوترها بهمنظور اشتراکگذاری دادهها قادر به ارتباط با یکدیگر بودند، مطرح شد، ولی امروزه بهعلت پیشرفت در ساخت حسگرهای ارزان قیمت، RFIDها1، اتصالات بیسیم - WSN - 2 و ...، تعداد بسیار زیادی از اشیاء قادر به اتصال به اینترنت خواهند بود .[6] طبق اولین توصیف این فناوری توسط Kevin Ashton در سال 1999، IoT این قابلیت را ایجاد میکند که اشیاء برای خود دارای هویت دیجیتال باشند و به کامپیوترها اجازه دهند آنها را مدیریت و سازماندهی کنند
-2 پایش، حفاظت و کنترل ناحیه گسترده سیستم قدرت
پیدایش سیستم پایش سراسری در سالهای گذشته، زمینه وقوع تحول در پایش و کنترل سیستم قدرت را فراهم آورد و منجر به معرفی سیستم پایش، حفاظت و کنترل ناحیه گسترده - WAMPAC - گردید. مطابق با آنچه که در شکل 1 نشان داده شده است، این سیستم دارای یک ساختار سلسله مراتبی است که در آن، واحدهای اندازه گیری فازور - PMU - 3 در اولین - پایینترین - سطح قرار دارند. این واحدها ولتاژ شینهایی از شبکه که به آن متصل هستند و نیز جریان خطوط متصل به آن شین را اندازهگیری و سپس فازور این ولتاژ و جریانها را محاسبه میکنند. پس از اندازهگیری فازور ولتاژ و یا جریان در مکان و زمان مشخص، بههمراه هر یک از فازورهای اندازهگیری شده برچسب مربوط به زمان اندازهگیری زده میشود.
لازم به ذکر است که در واحدهای اندازهگیری فازور، علاوه بر اطلاعات مربوط به فازورهای ولتاژ و جریان اندازهگیری شده در هر لحظه، اطلاعاتی همچون فرکانس سیستم و نرخ تغییر فرکانس در هر لحظه نیز محاسبه میشود. سپس فازورهای اندازهگیری شده توسط سیستم مخابراتی به سطح بعدی از سیستم پایش سراسری که از چندین مرکز جمعآوری دادههای فازوری - PDC - 4 تشکیل شده، ارسال میگردد.
در واقع هر یک از PDCها اطلاعات مربوط به چند واحد اندازهگیری فازور را دریافت کرده و پس از شناسایی و حذف اطلاعات مشکوک و تجمیع اطلاعات مربوط به هر برچسب زمانی - مدیریت اطلاعات - ، اطلاعات آماده شده در PDCها به Super PDC منتقل میشوند. در Super PDC، اطلاعات مربوط به تمام PDCها دریافت میشود و ضمن بررسی وضعیت شبکه، تصمیمگیری برای انجام اقدامات کنترلی - در سیستمهای کنترل متمرکز - و انجام پردازشهای سراسری - که نیاز به اطلاعات کل شبکه دارند - صورت میگیرد
شکل :1 ساختار سلسله مراتبی سیستم پایش سراسری
-3 سیستم چندعاملی
در سالهای اخیر، هوش مصنوعی روشی بهنام سیستم چند عاملی - MAS - را معرفی کرده که مشکلات پیچیده را به چند مشکل کوچکتر تقسیم میکند و در هر زیرمجموعه عاملها با همکاری و هماهنگی به حل مشکل مربوط به ناحیه خود میپردازند. عامل به هر تجهیزی اطلاق میشود که در درجه اول قابلیت انجام کار یا عملی را بهصورت خودمختار داشته باشد و در درجه دوم بتواند با دیگر عاملهای قرار گرفته در اطراف خود، رابطه برقرار کرده و با آنها به تبادل اطلاعات بپردازد. بهطور کلی عاملها در دو دسته قرار میگیرند؛ عاملهای تصمیم گیرنده و عاملهای اجرایی.
با قرار گرفتن حداقل یک عامل تصمیم-گیرنده و یک یا چند عامل اجرایی در کنار هم و در یک محیط، یک سیستم چند عاملی تشکیل میشود که در آن، عاملها با همکاری با یکدیگر سعی در دستیابی به هدف از پیش تعیین شده دارند
یکی از ویژگیهای مهم سیستمهای چندعاملی، امکان مذاکره - بهمعنی تبادل اطلاعات یا تبادل و تعامل در ارتباط با اختیار مدیریت عوامل اجرایی مربوطه یا اطلاعرسانی از تصمیمات اتخاذ شده - بین عاملهای تصمیمگیرنده است که از طریق آن، این عاملها میتوانند جهت اخذ تصمیمات کنترلی موثر و مناسب - با توجه به اهداف از پیش تعیین شده - ، با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و تبادل اطلاعات کنند. ساختار سیستم چند عاملی در شکل 2 نشان داده شده است - البته در ساختار پایه سیستم چندعاملی، واحد Super PDC وجود ندارد - .
مجموعه حسگرها - همانند PMUها در شکل - 1 و کلیدها یا دستگاههای حفاظتی-کنترلی - مانند تنظیمکننده ولتاژ در ترانسفورماتورها - که عملیات پایش و ارسال اطلاعات - از طریق سیستم مخابراتی پیشبینی شده - و همچنین دریافت - از طریق سیستم مخابراتی - و اجرای دستورات در حفاظت و کنترل تجهیزات پستها را انجام میدهند، "عوامل اجرایی" در سیستم چندعاملی محسوب میشوند؛ درحالیکه مسئولیت تصمیمگیری درباره چگونگی حفاظت و کنترل تجهیزات برای اهداف از پیش تعیین شده بر عهده نرمافزار مدیریتی-تخصصی نصب شده بر روی سیستم رایانهی پست گذارده میشود.
ورودی این نرمافزارها علاوه بر اطلاعات دریافتی از حسگرها، خروجی مذاکرات با عاملهای تصمیمگیری موثر در سایر پستها هم هست. از آنجا که در عمل موارد متعددی است که سیستمهای چندعاملی نیازمند اطلاعات جامعی از کل شبکه قدرت هستند و همچنین ممکن است به محاسبه و پردازش اطلاعات بهصورت یکسان نیاز داشته باشند، برای کاهش حجم کلی محاسبات می-توان از ساختار ارائه شده در شکل 2 استفاده نمود که بهنوعی از تلفیق سیستم پایش سراسری شبکه قدرت و سیستم چندعاملی پیشنهاد شده است
