توسعه مدل ارزیابی سامانه های کنترل خودکار در شبکه های آبیاری

چکیده محدودیت منابع موجود برای احداث شبکه‏های جدید آبیاری در دنیا و پایین‏بودن عملکرد اغلب شبکه‏های آبیاری از حد انتظارات، موجب توجه بیش از پیش به ارزیابی و ارتقاء عملکرد، بهبود مدیریت و افزایش بهره‏وری شبکه‏ها گردیده است. یکی از روش‏های پیشنهادی محققین در این خصوص بهبود روش‏های تحویل و توزیع و تأمین انعطاف‏پذیری بالاتر با ارتقاء سامانه‏های کنترل و خودکار‏سازی شبکه‏های آبیاری می‏باشد. قبل از اقدام به خودکارسازی لازم است که تجربیات موجود اتوماسیون شبکه های آبیاری کشور در بخش های مختلف سیستم های آبیاری، ایستگاه های پمپاژ، کانال های آبیاری و بندهای انحرافی بررسی شود و سپس با درنظر گرفتن معایب و مزایای این تجربیات نسبت به توسعه خودکار نمودن شبکه ها اقدام َگردد. بدین منظور در این تحقیق برای ارزیابی عملکرد سامانه های خودکار در شبکه های آبیاری مدل کامپیوتری inacsem ارائه گردید. مدل مذکور سامانه های خودکار را از دو دیدگاه فنی و عمومی مورد ارزیابی قرار می دهد. هرکدام از این دیدگاه ها دارای زیرمجموعه های متعددی بوده که در مجموع با لحاظ کردن کلیه عوامل موثر، عملکرد سامانه خودکار را با استفاده از شاخص های کمی و کیفی تعریف شده طبق روش ارزیابی کلاسیک تعیین می کند. مدل inacsem به گونه ای تهیه شده که قادر است عملکرد و اعتبار ارزیابی را برای هر دیدگاه، زیرمجموعه های آن و عملکرد کلی سامانه خودکار تعیین کند. ضرایب اهمیت شاخص ها با استفاده از روش ahp و نرم افزار expert choice تعیین شده و بصورت پیش فرض در مدل ارائه شده، کاربر نیز می تواند ضرایب را به دلخواه خود تنظیم نماید. برای نشان دادن قابلیت مدل تهیه شده، سامانه های خودکار پایش دبی در شبکه گتوند، الگوریتم های کنترل خودکار در مدل های فیزیکی، سامانه کنترل دور ایستگاه های پمپاژ بیله سوار مغان و سامانه کنترل خودکار سد لاستیکی تجن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج کاربرد مدل در مورد دستگاه آرین 2000 نصب شده در کانال های گتوند و عقیلی شبکه گتوند نشان دهنده عملکرد متوسط این سیستم است. در کل عملکرد دستگاه به ترتیب در کانال گتوند و عقیلی برابر 58% و 63% حاصل گردید. نتایج ارزیابی عملکرد دستگاه در دیدگاه فنی به ترتیب برای کانال گتوند و عقیلی برابر35% و 52%، در دیدگاه های مدیریتی و اجتماعی به ترتیب برابر 76% و 66% است. بیشترین پتانسیل بهبود در دیدگاه های فنی و اجتماعی قرار دارد . به منظور ارزیابی سه الگوریتم کنترل pid، bival و fuzzy، از داده های آزمایشگاهی بدست آمده در تحقیقات طراحی و ساخت آزمون سامانه های کنترل خودکار سازه آب بند استفاده شد. نتایج ارزیابی عملکرد الگوریتم pid برابر 72% حاصل گردید. همچنین نتایج ارزیابی عملکرد الگوریتم bival برابر 69% و الگوریتم فازی برابر 72% بود که بیان کننده عملکرد خوب این الگوریتم هاست. نتایج کاربرد مدل در ارزیابی سامانه کنترل دور ایستگاه های پمپاژ بیله سوار مغان حاکی از آن است که عملکرد دیدگاه فنی، مدیریتی، اجتماعی و اقتصادی به ترتیب برابر 88%، 71%، 81% و 89 % است. عملکرد کلی ایستگاه های پمپاژ بیله سوار 82% بدست آمد. در کل نتایج ارزیابی عملکرد نشان دهنده عملکرد مطلوب سامانه خودکار است. نتایج کاربرد مدل در مورد ارزیابی سامانه خودکار سد لاستیکی تجن نشان دهنده عملکرد 76% است که بیانگر عملکرد خوب سامانه خودکار است.