Temat: water distribution control

Skocz do pozycji: 1.

Tytuł:: Automated water management system with ai-based demand prediction
Zautomatyzowany system zarządzania wodą z prognozowaniem zapotrzebowania opartym na sztucznej inteligencji
Autorzy:: Nakib, Arman Mohammad
Tematy:: factors influencing water consumption
machine learning model
water distribution control
water wastage control
czynniki wpływające na zużycie wody
model uczenia maszynowego
kontrola dystrybucji wody
kontrola marnotrawstwa wody; Pokaż więcej
Wydawca:: Politechnika Lubelska. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/58907987.pdf Link otwiera się w nowym oknie
Opis:: Access to fresh water has become a headache for many nations around the world today due to water scarcity. Since this aspect is increasing,this paper introduces a system to estimate the households’water needs in a day taking into consideration, thesize of thefamily, zone, temperature, season, working status, location, and religion. By applying machine learning, the system determines the balance of water distributionbetweenthe families by these parameters. The predicted values determine the water requirements for each household hence the distribution of water in the households on a particular day. This includes the use of an Arduino microcontroller, water flow meter, and solenoid valves that make the water supply system to be an automatic system. As a result of this, the system helps to control thewastage of water and also ensures that the amount of water required in each home is assessed accurately.
Dostęp do świeżej wody stał się obecnie problemem dla wielu krajów na całym świecie z powodu jej niedoboru. W związku z narastającym problemem, niniejszy artykuł wprowadza system, który szacuje dzienne zapotrzebowanie gospodarstw domowych na wodę, biorąc pod uwagę takie czynniki jak wielkość rodziny, strefa, temperatura, pora roku, status zatrudnienia, lokalizacja oraz religia. Dzięki zastosowaniu uczenia maszynowego, system określa równowagę w dystrybucji wody między gospodarstwami domowymi na podstawie tych parametrów. Przewidywane wartości określają zapotrzebowanie na wodę w każdym gospodarstwie domowym, a tym samym dystrybucję wody w danym dniu. System obejmuje również użycie mikrokontrolera Arduino, miernika przepływu wody oraz zaworów elektromagnetycznych, co sprawia, że system dostarczania wody jest automatyczny.W wyniku tego system pomaga kontrolować marnotrawstwo wody oraz zapewnia, że ilość wody potrzebna w każdym domu jest dokładnie oceniona.
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

na półce

Skocz do pozycji: 2.

Tytuł:: Irrigation system control under uncertainty conditions
Kontrola systemu nawadniania w warunkach niepewności
Autorzy:: Kovalenko, P.
Mikhaylov, Y.
Tematy:: nawodnienia
rozrząd i kontrola zużycia wody
irrigation
water distribution and use control; Pokaż więcej
Wydawca:: Instytut Technologiczno-Przyrodniczy
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/292415.pdf Link otwiera się w nowym oknie
Opis:: The irrigation system control is identified as a complex hierarchical process of stochastic nature, at the head of which the uncertainties, caused by random variations of meteorological factors (climate) and diversion capacity regime from irrigation canals, were laid. Under such conditions application of the determinate methods for irrigation system control regarding the effectiveness surrenders to the formalistic and empirical methods. The most appropriate method is the developed by us, method of preventive control. As a result of retrospective analysis, to each system status, for example, diversion capacity , it is fixed the factors which lead to its changes, for example, rain layer or total evaporation. To every consequence "factor - system status" it is fixed the indicator and it is determined the probability of its exceeding in retrospective series. The control is in following of such indicator dynamics, forecasting of the most probably changes within system status and adjustment of the water delivery regime to canal reaches with diversion capacity regime from irrigation canals by means of standard preventive graphical chats of water flow control within hydraulic structures and pumping stations. Use of such control method allows to minimize the uncertainty influence, also it does not require the major modifications in the design and engineering infrastructure. As an exception can be the measures, directed to the increase of self-regulating qualities of irrigation systems, namely the ability of on-line water volume control, which is regulated in the idle capacities, provided in canal beds or special reservoirs. The example of such decision in practice is the Kakhovskaya irrigation system in the South of Ukraine. The use factor of water resources on this system reaches 0.85, the technological discharge water does not exceed 7%, the deficit of productive moisture reserve in soil at the end of interirrigation period does not exceed 20% and all these data were obtained under adverse weather conditions.
Kontrola systemu nawadniania jest uważana za złożony proces hierarchiczny o charakterze stochastycznym, u podstaw którego leży niepewność spowodowana losowymi zmianami czynników meteorologicznych (klimatycznych) i reżimem możliwości zawracania wody z kanałów irygacyjnych. W tych warunkach użycie określonych sposobów kontroli systemu nawadniania w kontekście jego wydajności można sprawdzać metodami formalistycznymi i empirycznymi. Najbardziej odpowiednia jest zaproponowana przez nas metoda kontroli prewencyjnej. W wyniku analizy retrospektywnej każdemu stanowi systemu (np. zdolności zawracania wody) przypisano czynnik, który powoduje jego zmianę (np. wielkość opadów lub parowanie). Każdej sekwencji "czynnik-stan systemu" przypisano wskaźnik, który określa prawdopodobieństwo jego przekroczenia w retrospektywnej serii. Kontrola polega na śledzeniu dynamiki tych wskaźników, na przewidywaniu najbardziej prawdopodobnych zmian stanu systemu i dostosowaniu reżimu dostawy wody do reżimu zawracania wody z kanałów irygacyjnych z zastosowaniem standardowych prewencyjnych wykresów przepływu wody przez struktury hydrauliczne i stacje pomp. Użycie takich metod kontroli pozwala zminimalizować wpływ niepewności i nie wymaga znacznych modyfikacji projektowania czy infrastruktury inżynieryjnej. Wyjątkiem mogą być środki, zmierzające do zwiększenia samoregulacyjnych zdolności systemu nawadniania, zwłaszcza możliwości bieżącej kontroli martwej objętości wody w korytach kanałów lub specjalnych zbiornikach. Przykładem podejmowania takich decyzji w praktyce jest system irygacyjny Kakhovskaya na południu Ukrainy. W niekorzystnych warunkach pogodowych współczynnik zużycia wody w tym systemie sięga 0,85, odpływ wody technologicznej nie przekracza 7%, deficyt zasobów wilgoci w glebie pod koniec okresu między nawodnieniami nie przekracza 20%.
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

na półce

Skocz do pozycji: 3.

Tytuł:: Predykcyjne sterowanie ciśnieniem sieci wodociągowej w celu optymalizacji parametrów jej pracy
Predictive pressure control of a water distribution network
Autorzy:: Wiglenda, R.
Moczulski, W.
Tematy:: sterowanie predykcyjne
Model Predictive Control
MPC
sterowanie ciśnieniem w sieci wodociągowej
predictive control
model predictive control
pressure control of a water distribution network; Pokaż więcej
Wydawca:: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/152757.pdf Link otwiera się w nowym oknie
Opis:: W artykule zaprezentowano wyniki badań dotyczących sterowania predykcyjnego ciśnieniem w sieci wodociągowej o wielu zasilaniach. Przedmiotem sterowania była optymalizacja parametrów pracy sieci, mająca na celu obniżenie ciśnienia w porze nocnej, w miejscach sieci, gdzie ze względu na ich położenie ponad poziomem morza występuje maksymalne ciśnienie, przy jednoczesnym zapewnieniu minimalnego wymaganego ciśnienia w pozostałych punktach sieci. Rezultat ten uzyskano przez manipulowanie ciśnieniami na zasilaniach, które daje pożądany przebieg linii ciśnień dla danej strefy. W budowie regulatora zastosowano algorytm Generalized Predictive Control (GPC), w którym model obiektu sterowanego zidentyfikowano w oparciu o dane otrzymane w wyniku eksperymentu numerycznego. Sprawdzenie poprawności rozwiązania przeprowadzono w środowisku Matlab® korzystając z przybornika Model Predictive Control™. Weryfikację działania metody oparto o dane i strukturę obiektu zidentyfikowane w ramach projektu prowadzonego we współpracy z PWiK Rybnik Sp. z. o. o. Otrzymane wyniki potwierdzają poprawność działania metody dla tak postawionego problemu eksploatacji sieci wodociągowych.
The paper presents results of research on predictive control of a water distribution network with multiple supplies. The object of study was optimization of work parameters of a water distribution network in order to decrease the level of pressure at night for the places with the highest pressure values. This was achieved by manipulating the supply pressures to obtain the desired level of the pressure lines for a given area. The considered water distribution networks are shown in Figs. 1 and 2, whereas description of the network characteristic points is given in Tab. 1. The detailed discussion of selected water networks is contained in [1, 2, 3]. The authors made a deep literature review [4] and, as a result, selected the Generalized Predictive Control algorithm (see Fig. 4) as a framework for the predictive control. The schema of the predictive control for an exemplary water distribution network is shown in Fig. 5. The con-trolled plant was identified from a numerical experiment made on a network simulation model. An exemplary result of model identification is shown in Fig. 3. The solution was verified in the Matlab® environment with use of the Model Predictive Control™ toolbox. The results shown in Figs. 6-10 confirm that the method is a proper solution to this water distribution network maintenance problem. Implementation of the predictive control in a real water distribution network needs some costs to be incurred. However, it is expected that the costs will be returned soon, thanks to significant decrease in the number of malfunctions in the network caused by excessive hydraulic loads of the water network elements. In addition, it is possible to use the predictive control as a solution to the problem of undetected leakages whose level may be reduced with this method of control.
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

na półce

Skocz do pozycji: 4.

Tytuł:: Hierarchiczny system sterowania siecią wodociągową z zastosowaniem radiowej infrastruktury komunikacyjnej
Hierarchical control of drinking water distribution system with wireless communication infrastructure
Autorzy:: Karla, T.
Tarnawski, J.
Duzinkiewicz, K.
Tematy:: sterowanie hierarchiczne
sieci wodociągowe
komunikacja bezprzewodowa
sterowanie koordynowane
drinking water distribution systems
hierarchical control
wireless communication
coordinated control; Pokaż więcej
Wydawca:: Politechnika Gdańska. Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/267065.pdf Link otwiera się w nowym oknie
Opis:: W artykule przedstawiono proces budowy hierarchicznego systemu sterowania ilością i jakością wody w sieci dystrybucji wody pitnej miasta Chojnice. Do badań wykorzystano model szkieletowy opracowany w środowisku Epanet. Dokonano dekompozycji, zaproponowano strukturę systemu regulacji, w warstwie bezpośredniej sprawdzono różne rodzaje regulacji: zdarzeniowo-regułowe, PID oraz MPC. Zaproponowano bezprzewodowe metody komunikacji pomiędzy punktami monitorowania i sterowania. Dokonano badań symulacyjnych poprawności działania zaproponowanego systemu sterowania.
Drinking Water Distribution Systems (DWSW) are most important sectors of infrastructure, both for individuals and industry. In both cases it is necessary to provide a suitable amount of water at all times during a day. In the case of individual customers it is very important to ensure good quality of the water supply, since in many cases it is directly consumed by customers. The DWDS from the perspective of control engineer is a multi-dimensional, nonstationary object with variable delays and uncertainty. So it is a very complex object, and geographically distributed. The article presents the process of building a hierarchical control of quantity and quality of water in the DWDS of the city Chojnice. In purpose of application of decentralized control DWDS was decomposed and subsystems were created. Different types of regulation: event-driven-rulebased, PID and MPC were tested. Coordination among subsystems was necessary to obtain sufficient quality of control. Wireless communication between monitoring and control points is introduced. Simulation studies were preformed to confirm proper operation of the proposed control system.
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

na półce

Skocz do pozycji: 5.

Tytuł:: Optimizing control by robustly feasible model predictive control and application to drinkingwater distribution systems
Autorzy:: Tran, V. N.
Brdys, M. A.
Tematy:: optimizing
model predictive control
MPC
Robustly Feasible MPC
RFMPC
Drinking
Water Distribution Systems
DWDS
genetic algorithm; Pokaż więcej
Wydawca:: Społeczna Akademia Nauk w Łodzi. Polskie Towarzystwo Sieci Neuronowych
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/91723.pdf Link otwiera się w nowym oknie
Opis:: The paper considers optimizing Model Predictive Control (MPC) for nonlinear plants with output constraints under uncertainties. Although the MPC technology can handle the constraints in the model by solving constraint model based optimization task, satisfying the plant output constraints under the model uncertainty still remains a challenge. The paper proposes Robustly Feasible MPC (RFMPC), which achieves feasibility of the outputs in the controlled plant. The RFMPC which is applied to control quantity in Drinking Water Distribution Systems (DWDS) is illustrated by application to the DWDS example. In the simulation exercise, Genetic Algorithm is selected as the optimization solver and the reduced search space methodology is applied in the implementation under MATLABEPANET environment.
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

na półce

Skocz do pozycji: 6.

Tytuł:: Algorytmy hybrydowe optymalizacji w zastosowaniu do problemu sterowania systemami dystrybucji wody
Hybrid optimization algorithm for control of water distribution systems
Autorzy:: Trawicki, D.
Urbowska, W.
Tematy:: systemy dystrybucji wody
zintegrowane sterowanie ilością i jakością
sterowanie optymalne
hierarchiczna struktura sterowania
sterowanie predykcyjne
algorytmy genetyczne
programowanie całkowitoliczbowe
water distribution systems
integrated water quantity and quality
optimal control
hierarchical control structure
genetic algorithms
mixed-integer programming; Pokaż więcej
Wydawca:: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/153958.pdf Link otwiera się w nowym oknie
Opis:: W pracy analizowany jest problem optymalizującego zintegrowanego sterowania ilością i jakością w systemach dystrybucji wody. Proponowane decyzje i sterowania powinny zapewniać optymalizację przyjętego wskaźnika jakości, przy spełnieniu ograniczeń właściwych tej klasie systemów. Ostatecznie do rozwiązania złożonych zadań optymalizacji dynamicznej zaproponowane zostało podejście hybrydowe, wspomagające predykcyjne algorytmy sterowania i wykorzystujące zalety analizowanych w pracy algorytmów: algorytmu bazującego na metodzie podziałów i ograniczeń oraz algorytmów genetycznych.
In this paper an approach to optimizing integrated control of quantity and quality in water distribution systems is presented. The optimizing integrated control meets consumer demand for drinking-quality water and maintains constraints while minimizing the operating costs. In predictive control 24 hours demand prediction and mathematical model of the water distribution system is used. The structure of basic control consists of two layers. To optimizing control at the upper layer hybrid algorithm is used. This algorithm is a combination of branch and bound algorithm and genetic algorithm, presented as well in this paper.
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

na półce

Skocz do pozycji: 7.

Tytuł:: Modelowanie komputerowe przepływów i jego wykorzystanie do poprawy pracy przykładowego wodociągu
The use of the computer modeling of flows for the work improvement of exemplary water supply system
Autorzy:: Orłowska-Szostak, M.
Tematy:: system transportu
system dystrybucji wody
model komputerowy przepływów
kalibracja modelu
wiek wody
strefowanie ciśnienia
sterowanie przepływem
water transport systems
water distribution system
computer model of flows
model calibration
retention time of water in the network
zoning of pressure
flow control; Pokaż więcej
Wydawca:: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/126040.pdf Link otwiera się w nowym oknie
Opis:: Zaprezentowano proces powstawania i niestandardowego wykorzystania modelu komputerowego przepływów w grupowym systemie transportu i dystrybucji wody wodociągowej (STDW) zaopatrującym cztery miejscowości gminy Wejherowo. Dane opisujące stan aktualny sieci obejmują m.in. topologię sieci, średnice, materiał oraz wiek przewodów, obiekty współpracujące z układem wodociągowym, występujące rozbiory wody i obecny charakter zapotrzebowania miasta na wodę wodociągową, a także parametry charakteryzujące jakość wody dostarczanej odbiorcom. W procesie gromadzenia tych danych, pozyskiwanych od przedsiębiorstwa wodociągowego, występowały ograniczenia odnośnie do ich asortymentu i dokładności. W tych warunkach starano się maksymalnie wykorzystać posiadane informacje z punktu widzenia niezbędnej wiarygodności powstającego modelu. Podobne podejście zaprezentowano podczas przeprowadzania kalibracji modelu, mając na uwadze, że obie czynności (gromadzenie danych i kalibracja) stanowią czynności komplementarne. Dane pomiarowe dotyczyły produkcji wody na ujęciach oraz ciśnień w wybranych węzłach sieci. W procesie kalibracji modelu wykorzystano zalety symulacji czasowo-przestrzennej, co pozwoliło na optymalne wykorzystanie posiadanych danych pomiarowych. W rezultacie osiągnięty został wysoki stopień korelacji wyników pomiarów w układzie wodociągowym z wartościami zasymulowanymi. Skalibrowany model posłużył do przeprowadzenia kompleksowej analizy pracy systemu. Analiza ta obejmowała m.in. czas przebywania wody w sieci wodociągowej, w poszczególnych jej częściach (tzw. wiek wody), mający istotny bezpośredni wpływ na jakość wody dostarczanej odbiorcom. Zaproponowano również pewne koncepcje modernizacji zmierzające do usprawnienia pracy nieoptymalnie działającego układu wodociągowego miasta. Wspomniane usprawnienie systemu obejmowało przede wszystkim korektę podziału systemu na strefy ciśnienia i sterowanie przepływami w sieci.
In the paper a process of coming into existence and a nonstandard use of the computer model of water transport and distribution system (STDW) for middle size (of about 50,000 inhabitants) city located in Pomorskie region was presented. Collecting the data describing current state of the system the authors concentrated their attention on the network of pipes (the network topology, diameters, material and the age of pipes), objects cooperating with the waterworks system, network fittings, appearing consumptions of water and current character of the water demand in the city and also some parameters being characteristic of a quality of water delivered to the consumers. All these data constituting the base for creating the model STDW were collected in the essential scope and with the essential accuracy. There appeared here some restrictions in the form of the assortment and accuracies of the data which the water authority had at their disposal. In these conditions the authors were trying to exploit to the maximum the gathered data from a point of view of the essential credibility of the model coming into existence. The similar approach was presented while making the calibration of the model bearing in mind that both activities (the completing of the data and the calibration) constitute activities of complementary character. The measuring data concerned water production at the water intakes and pressures occurring in chosen nodes of the water supply network. In the process of the calibration of the model advantages of the extended period simulation were exploited what allowed for the optimal use of the measuring data being for the author disposal. As a result a satisfactory correlation of results of measurements and simulated values has been achieved. The calibrated model was used for conducting the comprehensive work analysis of the system. This analysis included the residence time of water in the water supply network (so-called "age of water") having essential direct impact on the quality of water delivered to consumers. Also some concepts of modernization of the system were offered. They are aiming at streamlining the work of the non-optimal waterworks in the city. The mentioned streamlining the system included correction of the division of the system into zones of pressure and the control of flows.
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

na półce

Informacja

Wyszukujesz frazę "water distribution control" wg kryterium: Temat