بخشی از مقاله
چکیده
بحران آب به علت مصرف زیاد و سوء مدیرت یک چالش اساسی امروزین ایران است. روش مرسوم استفاده از موتوردیزیل یا موتور برقی پمپ آبکش می باشد. موتورهای دیزل دارای سیستم های خنک کننده ای هستند که با استفاده از اب چاه که توسط همان موتور کشیده میشود خنک میگردند .دو دسته مشکل اساسی موجود این است :در صورتی که سطح اب پایین برود یا به دلایلی بخش پمپاژ از کار افتاد موتور داغ شده و اسیب می بیند.مسئله دوم پمپ مستقر در چاه است که وضعیت ان در حالت فعال بودن پمپ مشخص گردد که از غیر مجاز بودن یا بیش بهره برداری آب قابل کنترل توسط ماموران دولتی باشد .
برای این منظور از سه سنسور ارتفاع سطح اب و دمای موتور و سنسور تشخیص چرخش محور پمپ استفاده شده است.این سنسورها ورودی یک مجموعه میکروکنترلری می باشند و خروجی میکرو کنترلر به یک سیمکارت تلفن همراه منتقل می گردد.اطلاعات به تلفن همراه کاربر به صورت پیام کوتاه منتقل و توسط کاربر پیام لازم برای خاموش کردن موتور در شرایط اضطراری گرم شدن موتور و پایین بودن سطح اب ارسال می گردد. ازمایشات میدانی بر روی یک موتور پمپ در شهرستان اقلید صورت گرفت و در شرایط مختلف از نظر بعد مسافت و مکانهای مختلف نیز در طول شبانه روز انجام گرفت نتایج نشان می دهد که این سیستم در نگهداری موتور دیزل و پایش چاههای آب موثر بوده است.
کلمات کلیدی : کنترل موتور دیزل، هوشمندسازی مصرف آب، مدیریت آب
معرفی
تلفن همراه به عنوان ابزار قدرتمند ی برای ارتباط درسراسر جهان استفاده می شود، سیستم های پیشرفته کنترل و نظارت دستگاهها از راه دور بااستفاده از موبایل وجود دارد، دراین سیستم یک تلفن همراه جهت دریافت و ارسال پیامها اختصاص می یابد، که اجرای دستورات کاربران معتبر و اطلاع رسانی وضعیت و تغییر پارامتر های ورودی سیستم را از طریق SMS به کاربر اطلاع می دهد، در این نرم افزار از ویژگی های مختلفی چون مدت زمان انرژی ، انرژی عبوری شبکه های عصبی چند لایه برای به رسمیت شناختن کلمات استفاده می شود، متن گفتاری رسیده به تلفن همراه SMS می شود و سپس به عنوان یک فرمان به سیستم کنترل از طریق کامپیوتر ارسال می شود و در پاسخ فرمان مناسب جهت کنترل عملگرد های صادر ، و اگر تغییراتی در پورت ورودی اتفاق بیفتد از طریق SMS به کار بر اطلاع داده می شود - Jawarkar,etal.2007 - .
تلفن همراه به عنوان یکی از دستگاه های ارتباطی در میان امردم مورد استفاده است وسرویس پیام کوتاه به عنوان یک روش محبوب و ارزان قیمت موردتوجه کاربران موبایل است ، از انجاکه استفاده از SMS در انتقال داده ها مناسب و دارای انعطاف است، محققان در حال تلاش برای گشترش و استفاده از آن در بسیاری از موارد هستند، یکی از این موارد که استفاده از این تکنولوژی می تواند مقرون به صرفه و روشی انعطاف پذیر باشد در کنترل و نظارت از راه دور دستگاهها و تجهیزات است. به این منظور از طریق یک میکروکنترلر تمام دستورات استفاده شده برای کنترل عملیات را ازطریق SMS دریافت می کند و با استفاده از مفهوم پروتکل تولید SMS می توان این سیستم را جهت کنترل و مانیتورینگ از طریق مدار الکتریکی - PICMC - مورد استفاده قرار داد، با یک تغییر جزئی در این سیستم می توان از آن برای بسیاری از برنامه های سنجش از راه دور ، اطلاعات هواشناسی ، سیستم های امنیتی خودرو و موقعیت یاب استفاده کرد - Kalingamudli, et - al.2006 .
تخمین سطح اب در داخل مخازن و چاهها یبسیار مهم است در برخی از میدان ها مربوط به اب این کار به صورت دستی انجام می شود.که البته دارای مشکلاتی است، که با استفاده از این سیستم می توان از بروز این مشکلات جلوگیری نمود، در این سیستم از یک میکروکنترلرAT89S51 برای کنترل سیستم، یک حسگر التراسونیک جهت تخمین سطح اب ویک مودمSIM300CGSM جهت دریافت وارسال SMS استفاده می شود، این سیستم می تواند سطح آب را تخمین زده و به محض درخواست از طریق SMS سطح اب را گزارش کند، این سیستم می تواند در بسیاری از مناطق استفاده شود، زیرا تنها نیاز به تنظیمات اولیه برای SMS را دارد، اساس کار این سیستم پوشش شبکه مخابرات و امواج التراسونیک می باشد میانگین خطای تخمین سطح این سیستم %3/74 و حداکثر سطح قابل تخمین 432 میلی متر و ولتاژکاری آن 4-4/5 ولت می باشد، معایب آن محدودیت تخمین سطح اب تا ارتفاع خاصی است. . - Saras,et al.2012 -
پدیده ی جدیدی از تکنولوژیGSMمورد بررسی قرار گرفته است که اززمان اختراع موبایل ورایج شدنپیامک کوتاه ،انقلابی را در مسیر ارتباطات و ارائه راه حل های گوناگونی جهت حل مشکلات کنترل سیستم های دستی به وجود آورد. جهان امروز در کنترل خانه و اداره بدون در نظر گرفتن زمان ومکان با یک چالش جدی مواجه است به ویژه درمحیط های خطر ناک، جهت کنترل لوازم خانگی و تامین امنیت زمانی که صاحبان خانه دور از محل هستند کنترل وسایل خانه و محل کار به وسیله پیامک کوتاهبه طور فزاینده ای در بین مردم رشد کرده است . این روش گرچه بهترین وراحت ترین راه برای مردم نیست اما استفاده ازپیامک کوتاه یکی از برنامه های حیاتی فناوری در دریافت و ارسال پیام های متنی و برقراری تماس های مشترک است.
این سیستم به عنوان یک راه حل ایده ال بری حل مشکلات روزانه صاحبان خانه جهت کنترل وسایل منزل نظیر : خاموش و روشن کردن تجهیزاتی چون پمپ آب ، ژنراتور ، وسایل خانه از قبیل تلویزیون ، سیستم روشنایی و غیره از طریق ارسال پیامک کوتاه خواهد بود، همچنین با دریافت یک پیامک کوتاه بازخورد نیز می تواند از صحت عملکرد دستگاه ها مطمئن شود. نتیجه این تحقیق بصورت عملی اجرا و مورد رضایت استفاده کنندگان قرار گرفته است - Wank,2013 - در افریقا، پمپ های دستی در نواحی دور افتاده روستایی قرار داده شد تا مردم به آب آشامیدنی سالم دسترسی بیشتری داشته باشند و همچنین برای دسترسی به این آب فاصله کوتاهتری را بپیمایند.
عملیات و نگهداری - برای مثال قطعات یدکی برای تعمیرات - این دارایی ها - سرمایه ها - یک چالش پیچیده است - Thompson, et al., 2012 - چون داده های کافی در مورد مصرف و وضعیت آنها وجود ندارد. اغلب قطعات یدکی مورد نیاز برای تعمیرات همیشه به سرعت در دسترس نیستند - Thompson, et al., 2012 - و تخمین زده می¬شود که یک سوم از پمپ¬های دستی نصب شده در زمان مشخصی از سرویس خارج می شوند . - RWSN committee, 2010 - منطقه تحت پوشش GSM در نواحی که متکی به پمپ های دستی برای تامین آب خود هستند در حال گسترش است و به ICTها اجازه تسهیل مدیریت این دارایی ها را می دهد . - Thompson, et al., 2012 -
طراحی، ساخت و آزمایش نمونه ای از فرستنده داده های نقطه آب - WDT - که داده های مصرف پمپ های دستی را در زمان واقعی را ارائه می دهد در مرجع - Thompson, et al., 2012 - ارائه شده است. یک آزمون میدانی بر روی سه پمپ دستی هندی مارک 2 - که دو سال قبل برای آزمایش نصب شده بودند - بیش از یک دوره چهار روزه در ولی ویو، شمال غرب لوزاکا - زامبیا - انجام شد. WDT به دسته یک پمپ دستی نصب می شود و شامل قطعات زیر است: یک پردازنده ساده؛ یک شتاب سنج بر اساس مدار مجتمع - IC - ؛ و یک مودم برای ارتباطات موبایل . - GSM - دستگاه تعداد ضربات ایجاد شده در طی عملکرد پمپ دستی را نظارت می کند و این داده ها را در فواصل یک دقیقه از طریق SMS با استفاده از شبکه GSM انتقال می دهد.
تجزیه و تحلیل این داده ها تخمین مصرف - خروجی حجمی - و عملکرد پمپ ها؛ تشخیص نقص ها و یافتن دلیل اصلی شکست دستگاه در مقایسه با داده¬های تاریخی - Thompson, et. al., 2012 - ، مدیریت زیر ساختی بهتر با شناسایی نواحی نیازمند به پمپ های بیشتر در پی خواهد داشت؛ همچنین افزایش مسئولیت تامین-کنندگان خدمات، به عنوان استفاده کنندگان و نگاهدارندگان دستگاه ها ثبت خواهد شد تا کارایی خدمات تحویل تعیین شود. علاوه براین، این عملکردها می تواند بطور کامل از راه دور انجام شود، این مساله به نیاز برای کاهش بازدیدهای میدانی برای جمع اوری داده های مربوطه - برای مثال تعیین مصرف یک دارایی خاص - دارد، در نتیجه باعث کاهش قابل توجهی در هزینه برای WSPها می شود.
تخمین سطح اب زیر زمینی بسیار اهمیت دارد و برای طیف گستر ده ای از برنامه های کاربردی در علوم زمین شناسی ، کشاورزی و نظارت بر محیط زیست و صنعت و معدن کارایی دارد . طراحی و پیاده سازی تخمین سطح اب زیر زمینی با استفاده از یک سنسور مقاومت متغیر منقطع اجرا و مورد بررسی قرار گرفته است ، هدف از طراحی این سنسور، توسعه ی ابزاری است که بتواند به طور خود کار امواجی را به سطح اب زیر زمینی فرستاده و با اندازه گیری فرکانس و زمان بر گشت ان میزان سطح اب را تخمین بزند شبیه سازی المان محدود برای بهینه سازی طراحی حسگر و برای بدست اوردن نتیجه پاسخ آن انجام شد.نتایج تجربی نیز درستی و سودمندی سنسور آزمایشگاهی را تایید کرده است: هدف طرح ارسال سیگنال از طریق یک آمپلی فایرو تبدیل ان از انالوگ به دیجیتال که تغذیه یک
