جانمایی بهینه حسگرها در شبکه‌های توزیع آب با استفاده از الگوریتم جامعه مورچه‌ها: چشم‌انداز کاربرد دوگانه

Abstract

ورود آلودگی به هر نحو (تصادفی یا عمدی) یا کاهش خود به‌خودی کیفیت آب در شبکه توزیع، می‌تواند به‌شدت روی سلامت جامعه تأثیر بگذارد. پایش کیفیت آب به‌صورت مؤثر و کارآمد یکی از مهم‌ترین ابزارها برای تضمین تأمین آب آشامیدنی قابل اطمینان به مصرف کننده، در یک سیستم توزیع آب آشامیدنی است. با توجه به هزینه‌های بسیار زیاد خرید، نصب و نگهداری از حسگرها در شبکه‌های توزیع آب، طراحی چندین شبکه پایش مستقل در یک سیستم توزیع آب علاوه بر محدودیت شرایط فیزیکی، مقرون به‌صرفه هم نخواهد بود. لذا نیاز به ادغام اهداف گوناگون پایش شبکه و طراحی شبکه پایش به‌منظور برآورد همزمان این اهداف، احساس می‌شود. طراحی بهینه جانمایی حسگرها در شبکه‌های توزیع آب با امکان کاربرد دوگانه حسگرها، می‌تواند گامی مثبت در کاهش هزینه‌ها و محدودیتهای فیزیکی باشد. به‌عبارت دیگر نوع حسگرها و جانمایی آن‌ها در شبکه باید به‌گونه‌ای انتخاب شود که نه تنها اهداف امنیتی بلکه سایر اهداف مورد نیاز در شبکه، مانند ارضای ملزومات معمول پایش (حفظ مقدار کلر باقی مانده، مدیریت نتایج جانبی ضد عفونی کردن، مقررات معمول نمونه برداری) را برآورد نماید. در این مطالعه، مسئله جانمایی حسگرها در شبکه‌های آب شهری، با نگاهی به استفاده دوگانه از شبکه پایش، فرموله شد و توسط الگوریتم فراکاوشی کلونی مورچگان حل شد.