تخمین غلظت رسوبات معلق در آب با سامانه ترکیبی نوری – فراصوتی و مدلسازی انفیس | ||
| مهندسی بیوسیستم ایران | ||
| دوره 51، شماره 3، پاییز 1399، صفحه 629-641 اصل مقاله (1.5 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijbse.2020.298426.665283 | ||
| نویسندگان | ||
| علی کیاپی1؛ مهدی قاسمی ورنامخواستی* 2؛ حسین موسی زاده3 | ||
| 11- دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران | ||
| 2دانشیار، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران | ||
| 3دانشیار، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج ، ایران | ||
| چکیده | ||
| توسعه یک روش تخمین قوی و مطمئن به منظور آشکارسازی میزان غلظت رسوبات معلق از جنبههای مختلف زیست محیطی و ژئومورفولوژی از جمله کیفیت آب، مهندسی پایداری بستر رودخانه، مدیریت سیلاب و زیستگاه های آبی یک ضرورت اجتناب ناپذیر است. در این تحقیق، یک شیوه جدید بر اساس یک سامانه مرکب اندازهگیری نوری – فراصوتی و هوش هیبریدی مبتنی بر رویکرد مدلسازی انفیس (ANFIS) برای پیش بینی غلظت رسوبات معلق رودخانه توسعه یافت. در این مطالعه در شرایط آزمایشگاهی دو سامانه اندازهگیری مذکور در یک مخزن آب قرار گرفتند و طی هر 50 ثانیه، 10 گرم خاک (عبور کرده از الک 140) در آب به عنوان رسوب معلق اضافه شد تا زمانی که کل رسوب موجود در آب به 100 گرم برسد. این عملیات در 20 تکرار انجام گرفت و مقادیر خروجی دو روش اندازهگیری به عنوان ورودی به انفیس داده شد. ساختار انفیس با ورودی مجزای حسگر نوری دارای کارایی بالاتری با ضریب تبیین (R2) 94/0 و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) (gr)15/7 نسبت به ورودی مجزای حسگر فراصوتی با ضریب تبیین (R2)91/0 و ریشه میانگین مربعات خطاها (gr)72/8 بود. همچنین بیشترین کارایی ساختار ترکیبی با دو ورودی از دو روش اندازهگیری دارای ضریب تبیین (R2)97/0 و ریشه میانگین مربعات خطاها (gr) 66/5 بود. با توجه به نتایج بدست آمده، بهترین فاصله بین گیرنده و فرستنده در حسگر فراصوتی بین 8 تا 15 سانتیمتر بود و استفاده از سامانه ترکیبی در برآورد رسوبات دارای کارایی بیشتری با خطای 3 و5/1 درصد کمتر نسبت به خطای سامانههای مجزای فراصوت و نوری داشت. | ||
| کلیدواژهها | ||
| غلظت رسوبات معلق"؛ "حسگر نوری"؛ "حسگر آلتراسونیک"؛ "مدلسازی انفیس | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 910 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 717 |
||