بهينه سازي چند هدفه سيستم مديريت انرژي خانه در چارچوب اينترنت اشياء

كارشناسي ارشد

در سال هاي اخير به علت افزايش قيمت سوخت و نيز سخت گيرانه تر شدن قوانين مربوط به آلاينده هاي زيست محيطي، صرفه جويي در مصرف انرژي به خصوص در منازل و خانه‌ها، به مسئله اي مهم تبديل شده است. همينطور با گرم تر شدن كره ي زمين و تبديل شدن تغييرات آب و هوايي به يك تهديد واقعي، تلاش براي كاهش مصرف انرژي و كاهش اتلاف انرژي در خانه و ادارات اهميت فزاينده اي يافته است. صرفه جويي نه تنها به وضعيت مالي كاربران كمك خواهد كرد و باعث كاهش هزينه هايشان در طول سال خواهد شد، بلكه تاثير مثبتي روي محيط زيست نيز خواهد گذاشت. از طرفي امروزه با پيشرفت روزافزون علم و فناوري، تكنولوژي هاي جديد و كارآمدي پديد آمدند. يكي از اين فناوري ها، اينترنت اشياء مي باشد. در اينترنت اشياء، هر شئ از طريق بستر اينترنت و به وسيله يك آدرس پروتكل اينترنتي قابل شناسايي، دسترسي و حتي كنترل از راه دور خواهد شد. از علوم پركاربرد روز نيز ميتوان به علم بهينه سازي و الگوريتم هاي مربوطه اشاره كرد كه در مقوله ي كاهش مصرف انرژي نقش موثري ايفا مي كند. هدف اين تحقيق مطالعه بر روي سيستم هاي انرژي منازل و به دست آوردن بهترين سيستم بهينه سازي بر پايه ي الگوريتم هاي منتخب است كه بر روي پلتفرم و چارچوب اينترنت اشياء قابل پياده سازي مي باشد كه پس از آزمايش و مقايسه روش هاي گوناگون، سيستم انرژي بهينه و منتخب جهت پيشبرد تحقيق نتيجه مي شود. الگوريتم هاي مورد مقايسه عبارتند از: الگوريتم ژنتيك، الگوريتم ازدحام ذرات، الگوريتم كلوني مورچگان و تعداد ديگري از الگوريتم هاي پركاربرد. اين مقايسه توسط نرم افزار متلب انجام شده است. در اين مقايسه 1000 تكرار از برنامه با تعداد جمعيت اوليه 30 صورت گرفت. نتايج حاصل حاكي از اين است كه سيستم در هر صبح براي رسيدن به محدوده جوابي مشخص شده، در سيستم تهويه مطبوع، الگوريتم نهنگ به اندازه 73 دقيقه نسبت به الگوريتم شمع و پروانه در رسيدن به پاسخ ايده‌آل سرعت بيشتري داشته است. در سيستم آبگرمكن برقي، اين صرفه جويي زمان نسبت به كلوني مورچگان، 52 دقيقه در روز مي باشد. براي خودروي هيبريدي، الگوريتم جهش قورباغه انتخاب مي شود كه نسبت به ژنتيك، 79 دقيقه سريع تر عمل مي كند. براي ماشين ظرفشويي، ماشين لباسشويي و ماشين خشك كن لباس، الگوريتم نهنگ نسبت به ژنتيك، 51 دقيقه در روز زودتر به پاسخ مي رسد و در نهايت براي سيستم باتري ذخيره سازي، بهترين الگوريتم، كرم شبتاب با 33 دقيقه زمان اجراي كمتر نسبت به جهش قورباغه عمل مي كند. اين ارقام در سال مقادير قابل توجهي خواهند بود.

209666

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مكانيك - تبديل انرژي

دكتر آيت قره قاني