وجود سر و صدای ناخواسته در جوامع شهری و صنعتی جلوه دیگری از آلودگیهای زیست محیطی است كه تاثیر آزار دهنده در محیط كار و زندگی افراد دارد.
از این نوع آلاینده ها كه با بسیاری از صنایع مرتبط است با عنوان نویزهای صوتی یاد می شود. این آلایش ها اگر به شكل مناسب كنترل نشوند می توانند عوارض متعددی را برای افراد حاضر در محیط پدید آورند. دو عارضه مستقیم برای نویز صوتی ذكر شده است، عارضه اول آن است كه نویز صوتی در كوتاه مدت موجب خستگی ذهنی شنونده می شود و تمركز او را كاهش م یدهد كه این امر اغلب موجب تاثیر گذاری بر عملكرد افراد، پریشانی و حواس پرتی ایشان می گردد. عارضه دوم كه تنها در اثر قرار گرفتن دراز مدت در محیط دارای نویز صوتی با دامنه بالا بوجود می آید كاهش قدرت شنوایی افراد را بدنبال خواهد داشت. برای كنترل نویز صوتی دو روش كلی مورد استفاده
قرار می گیرد كه از آنها با عناوین كنترل غیر فعال و كنترل فعال نویز (ANC) یاد می شود.
ایده كنترل غیر فعال، روش سنتی برای كنترل و كاهش نویز صوتی می باشد. در این روش محفظه، مانع و مواد جاذب صوت برای كاهش نویز ناخواسته بكار گرفته می شود. مواد جاذب صوت غیر فعال معمولا در اگزوزهای موتورهای احتراق داخلی كاربرد دارد. در حالیكه عای قهای صوتی مقاومتی بیشتر در فن داخل لوله استفاده می شود. مواد جاذب صوت، تضعیف صوت قابل توجهی در محدوده فركانسی بالای 500 هرتز ایجاد می نمایند و در فركانس های پائین قابلیت خود را از دست می دهد. در عمل ثابت شده است كه ضخامت عایق صوتی كه باید استفاده شود با طول موج صوت حذف شونده دارای نسبت مستقیم است.
در فركانس های پائین بدلیل بلند بودن طول موج های صوتی، استفاده از محفظه های سنگین، مواد جاذب صوت ضخیم و حجیم و خفه كننده های بزرگ جهت كنترل نویز ضروری می باشد. در نتیجه كاربرد كنترل كننده های غیر فعال نویز پرهزینه، حجیم، مشكل و غیر موثر است.
در روش كنترل فعال نویز برخلاف روش كنترل غیر فعال سعی نمی شود كه با استفاده از مواد جاذب، نویز تضعیف گردد بلكه هدف آن است كه نویز صوتی دیگری با همان دامنه و فركانس نویز اصلی اما با فاز مخالف ایجاد شود تا در اثر تركیب آن با نویز اولیه، نویز صوتی حذف شده و یا حداقل تا حد قابل ملاحظه ای تضعیف گردد.
روش كنترل فعال نویز توسط Paul Leug در سال 1936 میلادی اختراع شد و به ثبت رسید. اولین بار سیستم كنترل فعال نویز بر روی یك لوله كه از نظر صوتی دارای ساده ترین مدل می باشد پیاده شد. این پیاده سازی اولین گام در جهت رسیدن به سیست مهای عملی امروز بود. در این آزمایش با فرستادن یك سیگنال مزاحم یا نویز از ابتدای لوله و پخش سیگنالی دیگر با همان دامنه و فركانس نویز اصلی با فاز مخالف از طریق یك بلندگو كه باز هم در ابتدای لوله نصب شده است سعی بركاهش نویز و حداقل نمودن خطا با استفاده از سیگنال دریافتی از میكروفن خطا در انتهای لوله می باشد. این سیستم یكی از سیستم های عملی و ساده در آزمایشگاهها برای آزمون روش كنترل فعال نویز است.
بسیاری از فرآیندهای تجاری و صنعتی كه از نزدیك با افراد ارتباط دارند آلودگی بالایی از لحاظ شنیداری ایجاد می كنند و این موضوع از جمله نكاتی می باشد كه موجب گستردگی توجه به كاربرد سیستم های كنترل فعال نویز صوتی (ANC) شده است. بسیاری از صنایع، كارخانجات، سیست مهای حمل و نقل و… در عمل با آلودگی بسیاری همراه هستند و به همین دلیل تامین سلامتی افرادی كه با این سیستم ها سروكار دارند یكی از اهداف كنترل فعال نویز است.
سیستم های كنترل فعال نویز (ANC) كاربردهای زیادی در صنعت دارند كه از آن جمله به كاربرد آن در صنایع حمل و نقل و وسایل نقلیه شامل اتومبیل، وانت، كامیون، صنایع خودروهای زمینی، خودروهای نظامی، هواپیما (بخصوص نوع ملخی آن)، هلیكوپتر اشاره كرد. همچنین در سایر كاربردهای صنعتی نظیر كانال ها و دستگاههای تهویه هوا، فن ها، كانا لهای هوای صنعتی، دودكش ها، ترانسفورماتورها، كمپرسورها، پمپ ها، تونل های باد، یخچال، ماشین لباسشویی، جاروبرقی، كوره ها، رطوبت گیرها، كابین های اداری، ناحیه های آرام (ایزوله) بلحاظ صدا، گوش یهای محافظ و گوشی تلفن می توان اشاره كرد. توضیحات بیشتر در مورد كاربردهای سیستم های ANC و محدودیتهای موجود برای كاربرد آنها در حال و آینده در [HAN04] ارائه گردیده است.
:
رادار، سیستمی الکترومغناطیسی است که برای تشخیص و به دست آوردن موقعیت اشیا به کار می رود. این دستگاه موج خاصی از خود متصاعد می کند (به عنوان مثال به شکل مدولاسیون پالسی با یک موج سینوسی). این موج پس از برخورد با جسم موردنظر برمی گردد. این موج را اکو می نامیم رادار با پردازش اکو اطلاعاتی از جسم به دست می آورد.
رادار مخفف کلمات Radio Detection & Ranging است و برای اولین بار در جنگ جهانی دوم برای تشخیص هواپیماهای دشمن و نشانه گیری سلاح های ضد هواپیما به کار گرفته شد. رادارها برای شناسایی اجسامی به کار می روند که چشم ما قادر به دیدن آنها نیست. مثلا اجسام در فواصل دور یا اجسام در مه. این یکی از مهمترین کاربردهای رادار است. یک رادار ابتدایی از یک فرستنده، آنتن گیرنده و یک آشکارساز انرژی تشکیل شده است.
رادارها در زمین، هوا و دریا استفاده می شوند. در ادامه به چند مورد از کاربردهای رادار اشاره می کنیم:
کارکردهای اصلی رادار:
از آنجا که امواج HF (فرکانس 3 تا 30 مگاهرتز) پس از برخورد با یونیسفر منعکس می شوند، از رادارهایی که فرکانس آنها در محدوده HF است و به رادارهای فرکانس بالا و یا HF رادار معروف هستند برای بررسی فواصل خیلی زیاد استفاده می شود. از سویی دیگر همان گونه که بعدا خواهیم دید در بررسی سطح اقیانوس ها باید طول موج امواج ارسالی توسط رادار دو برابر طول موج امواج اقیانوس باشد و با توجه به طول موج امواج HF بهترین گزینه برای بررسی سطح اقیانوس ها HF رادارها می باشند.
HF رادارها در زمینه های مختلفی از جمله مشاهده جریان های اقیانوس به کار برده می شوند. این مشاهده برای دنبال کردن اجسام متحرک بر روی آب، تشخیص جریان های گردابی، نظارت بر یخ دریاها، اخطار برای وجود سونامی و نظارت بر آلودگی های دریا به کار می روند.
رادارهای فرکانس بالا در دو مد امواج – آسمانی و امواج – زمینی کار می کنند. در رادارهای امواج – آسمانی، رادار مانند ایستگاه های مخابراتی HF امواج را در یک زاویه باریک در سطح افق و در یک زاویه عمودی بزرگ بین 5 تا 25 درجه منتشر می کنند. امواج تابیده شده با زاویه عمودی کم تا زاویه بزرگ بحرانی (که به فرکانس امواج ارسالی و چگالی الکترون های یونیسفر وابسته است) بازتاب می شوند به طوری که به سمت زمین برگشت داده می شوند.
با توجه به اهمیت رادارهای فرکانس بالا و ویژگی های منحصر به فرد آن، در این سمینار سعی شده تا در فصل دوم ویژگی های کلی رادارهای فرکانس بالا بررسی شود. در آن فصل ابتدا انواع روش های بکارگیری این رادار شرح داده می شود و سپس با تفصیل بیشتری به نحوه عملکرد رادارهای موج – آسمانی و چگونگی شکست امواج HF در اثر برخورد با یونیسفر تشریح می گردد و رابطه مربوط به شکست این امواج ارائه می شود. در ادامه این فصل نحوه عملکرد رادارهای موج – زمینی بیان شده و رابطه طول موج ارسالی و طول موج امواج اقیانوس شرح داده می شود.
در فصل سوم چند نوع از رادارهای فرکانس بالا و کاربردهای آنها شرح داده می شود و در فصل چهارم روش اندازه گیری ارتفاع و جهت امواج دریاها توسط رادارهای فرکانس بالا شرح داده می شود. در فصل پنجم روش آشکارسازی سونامی که یکی از کاربردهای مهم رادارهای فرکانس بالا در سال های اخیر است بیان می شود.
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
ﺟﻮﻻن ﻧﺎﻣﯽ ﺑﺮای ﻣﻨﻄﻘﻪای ﻗﺪﯾﻤﯽ و ﻓﺮﺳﻮده در داﻣﻨﻪ ﺷﺮﻗﯽ ﺗﭙﻪ ﻫﮕﻤﺘﺎﻧﻪ ﺷﻬﺮ ﻫﻤﺪان اﺳـﺖ ﻣﻨﻄﻘـﻪ ﻣـﺬﮐﻮر از ﻣﺤﻠـﻪ ﻫـﺎﯾﯽ ﻓﺮﺳـﻮده ﭼﻮن ﻧﻈﺮﺑﯿﮏ و ﺷﺎﻟﺒﺎﻓﺎن و ﺟﻮﻻن ﺗﺸﮑﯿﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ. اﯾﻦ ﻣﻨﻄﻘﻪ در ﺳﺎلﻫﺎی ﻧﻪ ﭼﻨﺪان دور، اﺻﯿﻞﺗﺮﯾﻦ ﺷـﻬﺮوﻧﺪان ﻫﻤـﺪاﻧﯽ را در دل ﺧﻮد ﺟﺎی داده ﺑﻮد؛ اﻣﺎ ﮐﻢ ﮐﻢ، ﺑﻪ دﻟﯿﻞ ﻓﺮﺳﻮدﮔﯽ و ﺑﺮﺧﯽ ﺳﯿﺎﺳﺖﻫﺎی ﺗﻮﺳﻌﻪ ﺷﻬﺮی رﻗﯿﺐ، ﺳﺎﮐﻨﺎن اﺻـﻠﯽ از ﻣﻨﻄﻘـﻪ ﺧـﺎرج ﺷـﺪﻧﺪ و ﺟﺎی ﺧﻮد را اﻏﻠﺐ ﺑﻪ ﻣﻬﺎﺟﺮان روﺳﺘﺎﻫﺎی اﻃﺮاف و اﻗﺸﺎر آﺳﯿﺐﭘﺬﯾﺮ دادﻧﺪ و ﺑﻪ ﻫﻤﯿﻦ دﻟﯿﻞ ﻫﺮ روز ﺑـﺮ ﺣﺠـﻢ و ﻋﻤـﻖ ﻓﺮﺳـﻮدﮔﯽ ﻫـﺎ ی ﻣﻨﻄﻘﻪ اﻓﺰوده ﺷﺪ.ﻣﺤﻠﮥ ﺟﻮﻻن در ﺳﺎل ۱۳۷۳، ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﻨﻄﻘـﻪ ای ﻓﺮﺳـﻮده و ﻧﯿﺎزﻣﻨـﺪ ﻃـﺮح ﺑﻬﺴـﺎزی و ﻧﻮﺳـﺎزی ﺑـﻪ وﺳـﯿﻠﮥ وزارت ﻣﺴـﮑﻦو ﺷﻬﺮﺳﺎزی ﺷﻨﺎﺳﺎﯾﯽ و ﻣﮑﺎن ﯾﺎﺑﯽ ﺷﺪ. در ﺳﺎل ۱۳۷۴ ﻫﻤﺰﻣﺎن ﺑﺎ ﺷﺮوع ﺗﻬﯿﻪ ﻃﺮح ﺑﻬﺴﺎزی و ﻧﻮﺳﺎزی ﺑﺮای ۲۵ ﻫﮑﺘﺎر ﺑﻪ وﺳﯿﻠﮥ ﻣﺸـﺎور ﻃﺮح، ﻋﻤﻠﯿﺎت ﺗﻤﻠﮏ واﺣﺪﻫﺎی ﻓﺮﺳﻮده از ﺳﺎل ۱۳۷۴ در ﮐﻞ ﻣﺤﺪوده ۲۵ ﻫﮑﺘﺎری ﺷﺮوع ﺷﺪ، و ﺑﻌﺪاً ﺑﻪ دﻟﯿﻞ وﺳـﻌﺖ ﮐـ ﺎر در ﻣﺤـﺪوده ۱۵ ﻫﮑﺘﺎری ﻣﺘﻤﺮﮐﺰ ﮔﺮدﯾﺪ. ﺗﺎ ﭘﺎﯾﺎن ﺳﺎل ۱۳۷۵ ﻗﺮﯾﺐ ﺑﻪ ۳۰۰ ﭘﻼک ﺑﺎ ﻋﺮﺻﻪای ﺑﻪ ﻣﺴﺎﺣﺖ ۶/۲ ﻫﮑﺘـﺎر ﻋﻤـﺪﺗ ﺎً ﺑـﻪ ﺻـﻮرت ﭘﺮاﮐﻨـﺪه ﺗﻤﻠﮏ ﺷﺪﻧﺪ. در ﺳﺎل ۱۳۷۶ ﺑﺎ ﺗﺸﮑﯿﻞ ﺳﺎزﻣﺎن ﻋﻤﺮان و ﺑﻬﺴﺎزی ﺷﻬﺮی، ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ ﻃﺮح و اداﻣﻪ ﻋﻤﻠﯿﺎت ﺑﻬﺴﺎزی و ﻧﻮﺳـﺎزی ﻣﺤﻠـﻪ ﺑـﻪ آن ﻣﺤﻮل ﮔﺮدﯾﺪ.
:
استفاده از مولدهای كوچك برای تولید برق بعد از ایجاد نیروگاه های بزرگ رنگ باخت، اما با پیشرفت تكنولوژیهای تولید برق در مقیاس كوچك و ایجاد تجدید ساختار در صنعت برق و مسائل زیست محیطی، باعث مطرح شدن مجدد این مولدها در صنعت تولید برق شده است. عموماً DG یا تولید پراكنده عبارتست از تولید برق در محل مصرف اما در بعضی مواقع به تكنولوژی هایی گفته میشود كه از منابع تجدیدپذیر برای تولید برق استفاده میكنند. چیزی كه عموماً مورد قبول است، این است كه این مولدها صرف نظر از نحوه تولید توان آنها، نسبتاً كوچك میباشد و مستقیماً به شبكه توزیع وصل میشوند. بالا رفتن هزینه های انتقال و توزیع، به مولدهای تولید پراكنده این امكان را میدهد كه برق تولیدی خود را به قیمتی ارزانتر در اختیار مصرفكنندگان قرار دهد. علاوه بر این تولید پراكنده امكان استفاده از منابع پاك برای تولید برق را میدهد.
تولید پراكنده یكی از سیستم های متناوب تولید نیروی الكتریكی میباشد. نیاز به تولید پراكنده با توجه به محدودیت كیفیت توان و نیازمندیهای سیستم از لحاظ قابلیت اطمینان بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در سیستم تولید پراكنده، منابع انرژی متناوب با مقیاس كوچك یا تجدیدپذیر در مجاورت مركز بار قرار داده میشوند. اخیراً تكنولوژی های زیادی در زمینه تولید پراكنده در حال بررسی میباشد. این تكنولوژیها شامل پیلهای خورشیدی، توربینهای بادی، پیلهای سوختی و توربینهای گازی كوچك یا میكروتوربین (MT) است.
میكروتوربین یكی از منابع انرژی است كه توسط ژنراتورهای الكتریكی با سرعت بالا، میتواند توانی در بازه 10MW – 30kW را برای كاربران سیستمهای تولید پراكنده تامین نماید. این واحدها بسیار ساده و كوچك بوده و نصب راحت و هزینه بهره برداری پایینی دارند. همچنین هزینه نگهداری این واحدها به علت داشتن فقط یك قطعه متحرك، بسیار پایین میباشد.
پیشرفت تكنولوژی توربوشارژرها، توربینهای گازی و سیستمهای جانبی سبب توسعه كاربرد میكروتوربینها گشته است. میكروتوربینها توربینهای گازی كوچك و سادهای هستند و قسمتهای اصلی آن كمپرسور، محفظه احتراق و توربین میباشد. هوای فشرده خروجی كمپرسور بهنگام اختلاط با سوخت موجود، مخلوط قابل احتراقی ایجاد میكند. سوختن این مخلوط در محفظه احتراق باعث ایجاد جریان گاز گرم محرك توربین میگردد. میكروتوربینها به دو دسته میكروتوربینهای تك محور یا سرعت
بالا و میكروتوربینهای دو محور یا سرعت پایین تقسیم میشوند. ساختار میكروتوربین های تك محور صورتی است كه كمپرسور، توربین، ژنراتور بر روی یك محور نصب شدهاند. در میكروتوربینهای دو محور، محور توربین توسط یك چرخدنده به ژنراتور متصل میباشد. میكروتوربین متصل شده به ژنراتور سنكرون، چهار حلقه كنترلی توان، دما، سرعت و ولتاژ میباشد. خروجی سه حلقه اول به منظور تعیین نوع كنترل سیستم سوخت رسانی وارد بلوكی بنام درگاه كمترین مقدار میگردد. حلقه ولتاژ جهت پایدارسازی ولتاژ سیستم در طول تغییر بار بكار گرفته میشود. در این پایان نامه اختلاف بین دو كنترل كننده در یك میكروتوربین 250kW مدل میكروتوربین در مرجع توضیح داده شده است. كنترل كننده اول شبكه عصبی (NN) و كنترل كننده دوم PI میباشد. مشخصه اصلی كنترل كننده های شبكه عصبی حساسیت كم آنها نسبت به نویز و نیاز به اطلاعات اولیه كم است كه علت انتخاب این روش برای كنترل سیستم میكروتوربین میباشد. همچنین كنترل كننده های شبكه عصبی دارای سرعت و قابلیت اطمینان بالا بوده و برای كنترل فرآیندهایی كه بصورت بلادرنگ كنترل میشوند، از جمله میكروتوربین ها، كاربرد دارد.
در فصل اول پس از آشنایی با كلیات تولید پراكنده و همچنین مزایا و معایب آن، به بررسی میكروتوربینها و كاربرد آنها میپردازیم. همچنین در این فصل پیشینه تحقیقاتی كنترل میكروتوربین، روش كار و شیوه ابداعی به صورت اجمالی بررسی میشوند.
جهت كنترل یك واحد میكروتوربین گازی باید عملكرد توربین گازی، گاورنر و سیستم تحریك آن، مورد بررسی قرار گیرد. در نتیجه در فصل 2 توربین گازی و گاورنر و سیستم تحریك تشریح و مدل سازی میشود. در این فصل همچنین مدل میكروتوربین كه در شبیه سازی های فصل 3 استفاده شده، بررسی میشود. با توجه به اینكه از شبكه عصبی به عنوان كنترل كننده اصلی میكروتوربین در این پایان نامه استفاده شده است به همین منظور شبكه عصبی و كاربرد آن به صورت كلی بحث میشود، در ادامه راهكارهایی جهت بهبود عملكرد شبكه عصبی مطرح میشود.
شبیه سازی مدل ارائه شده در فصل 3 انجام میشود همچنین طراحی و تولید شبكه عصبی و آموزش آن در این فصل مورد بررسی قرار میگیرد. راهكارهای بهبود عملكرد شبكه نیز در این فصل اعمال میشود.
نتایج شبیه سازی و مقایسه سه شاخص اندازه گیری خطا در فصل 4 مطرح میشود.
و در پایان با توجه به نتایجی كه در فصل 4 آمده است به نتیجه گیری در مورد این پایان نامه و ارائه پیشنهاداتی خواهیم پرداخت.
اطلاعات لازم جهت تولید و آموزش شبكه عصبی و همچنین نمای كلی از شبیه سازی های انجام شده در پیوست آمده است.
با توجه به گسترش سیستم های قدرت الکتریکی استفاده از وسایلی که بتواند تجهیزات را به طور اتوماتیک و از راه دور کنترل کند لازم و ضروری است، بدین منظور استفاده از کنترل نظارتی پا به میان می گذارد، شرکت زیمنس که یکی از بزرگترین شرکتهای تولید کننده تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی است که در زمینه تولید وسایل کنترل نظارتی اسکادا، نیز پیشگام بوده و بدین ترتیب با شرکت مدیریت شبکه ایران قراردادی را به امضاء می رساند که در این قرارداد دو اسکادا در کشور به کار می رود که یکی در تهران و دیگری در اصفهان می باشد. این دو اسکادا که یکی اصلی و دیگری به عنوان پشتیبان است وظیفه نظارت و کنترل بر کلیه تجهیزات اعم از کیدها، خطوط انتقال، پست ها، ترانس ها و ژنراتورها و… را بر عهده دارند تا در هر لحظه و هر شرایطی تصمیمات لازم را گرفته و به پایانه های دریافت پیام، RTU ها انتقال دهد. بدین وسیله اطلاعاتی هرچند کم در اختیار خواننده می گذاریم، تا از طریق آن گامی کوچک در عرصه مهندسی برق برداشته باشیم، قسمت اعظم این مجموعه از گزارشات شرکت زیمنس در قبال شرکت مدیریت شبکه ایران جهت توسعه مطالعات گسترده HV ایران می باشد که خواننده جهت کسب اطلاعات بیشتر می تواند به این گزارشات مراجعه کند.
SCADA چیست؟
SCADA یا supervisory control and data acquisition از اصول کلی سیستم های dcs پیروی می کند. گرچه هردو سیستم بر پایه یک هدف بنا شده اند. تفاوت های عمده ای نیز باهم دارند از جمله این تفاوت ها می توان به نوع کاربرد و کارایی این سیستم ها اشاره کرد. سیستم اسکادا همانطور که از نام آن پیداست یک سیستم کامل نیست بلکه جهت ارائه مدیریت نظارت و بررسی بر کنترل و جمع آوری اطلاعات طراحی شده و اهداف اولیه و طراحی و تولید آن عبارت از مونیتورینگ، مدیریت در تصمیم گیری در کنترل و اعلام اخطار و آلارم در مواقع مورد نیاز از طریق یک مرکز واحد می باشد.
هسته اصلی این سیستم بسته های نرم افزاری حرفه ای می باشد که بروی سخت افزارهای استاندارد و مشخص از قبیل plc ها و RTU ها قرار گرفته اند.
سیستم اسکادا علاوه بر کاربرد در فرآیندهای صنعتی مانند تولید و توزیع برق (به شیوه های مرسوم یا هسته ای) ساخت فولاد، صنایع شیمیایی، صنایع آب، گاز و نفت در بعضی از امکانات آزمایشی مانند فوزیون هسته ای نیز کاربرد دارد این چنین تأسیساتی از 1000 تا چندین ده هزار کانال می باشد و با کمک شبکه ها و سیستم های مخابراتی، منطقه وسیعی را تحت بازرسی و نظارت قرار می دهند.
سیستم های اسکادا بر روی سیستم عامل های DOS و WMS و UNIX قابل اجرا هستند در سال های اخیر همه سیستمهای اسکادا به سیستم عامل NT و بعضی هم به سمت LINUX گرایش پیدا کرده اند. مطالبی در زیر می آید مربوط به سیستم اسکادا به کار برده شده توسط شرکت زیمنس می باشد که در ایران و تحت نظارت شرکت مدیریت شبکه ایران (IGMC) می باشد.