کاربرد بینی الکترونیک جهت پایش و استخراج الگوی پیش بینی وضعیت هاضم بیوگاز آزمایشگاهی

Abstract

کنترل فرایند و پایش در عملیات تولید بیوگاز نیازمند اندازه­گیری پارامترهای مختلفی می­باشد. بنابراین روش‌هایی که با استفاده از تجهیزات مقاوم و ارزان با سرعت و دقت مناسب، توانایی بیان اثر ترکیبی از پارامترها را نشان دهند ارزش بالایی دارند. در این تحقیق رابطه بین شاخص حجم تولید روزانه بیوگاز و داده­های آرایه حسگری سامانه بینی الکترونیک ویژه بیوگاز جهت تفسیر و پیش­بینی وضعیت هاضم بیوگاز بررسی شده است. جهت تولید بیوگاز از هاضم­های یک لیتری ناپیوسته (Batch) در دمای مزوفیل با ترکیب­های مختلف دو نوع خوراک استفاده شد. وضعیت هر هاضم با توجه به نرخ تولید بیوگاز آن به دو گروه متعادل و نامتعادل تعریف شد. داده­های آرایه حسگری هر هاضم نیز با روش­ تحلیل خوشه بندی (CA) به دو گروه 1 و2 تقسیم شدند که به ترتیب با گروه متعادل و نامتعادل متناظر هستند. با تحلیل دو نمودار اسکور داده­ها و همبستگی حسگرها در PCA، مشخص شد که دو حسگر MQ4 و MQ136 به عنوان شاخص­های اصلی جهت تشخیص دو گروه و بقیه حسگرها نیز در تفسیر وضعیت هاضم نقش دارند. با داده­های آرایه حسگری جمع آوری شده از هاضم­ها، الگوی پیش‌بینی وضعیت آنها توسط تحلیل تفکیک خطی (LDA) با دقت طبقه بندی 100% و مقدار خطای 0476/0 استخراج شد. دقت پیش بینی الگو در تشخیص وضعیت هاضم 25/81 درصد است.