Ανάπτυξη δυναμικού έμπειρου συστήματος στη διαδικασία αυτόματου ελέγχου και διαχείρισης της ενεργού ιλύος

Abstract

Το αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής, είναι η ανάπτυξη ενός Έμπειρου Συστήματος στη διαδικασία αυτομάτου ελέγχου και διαχείρισης της Ενεργού Ιλύος. Η διεξαγωγή της έρευνας έγινε στην Πιλοτική Μονάδα Ενεργού Ιλύος, του εργαστηρίου Ανάλυσης Υδάτων και Αέρα του Πανεπιστημίου Αιγαίου. Η συνολική μελέτη και ενασχόληση με την παρούσα διδακτορική διατριβή, διάρκεσε επτά χρόνια. Το αποτέλεσμα από αυτή τη μακροχρόνια έρευνα, είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα νοήμονα ελέγχου και διαχείρισης της διεργασίας της Ενεργού ιλύος. Πολλά είναι τα συμπεράσματα της παρούσας διδακτορικής διατριβής. Τα σπουδαιότερα είναι τα εξής: 1.Η ΕΙ είναι μια σύνθετη και πολύπλοκη μέθοδος επεξεργασίας ΥΑ. Αποτελείται από πολλές λειτουργικές μονάδες, όπου σε κάθε μια από αυτές λαμβάνουν χώρα φυσικές, χημικές, μηχανικές και βιολογικέςδιεργασίες που είναι δύσκολο να ελεγχθούν πλήρως. 2.Το σύστημα έχει έντονη δυναμική και είναι ελάχιστες οι περιπτώσεις όπου μπορεί να λειτουργήσει κάτω από συνθήκες σταθερής κατάστασης. Ωστόσο δεν υπάρχουν μαθηματικά μοντέλα που να περιγράφουν επακριβώς τη δυναμική της διεργασίας. 3.Οι εμπειρικές παρατηρήσεις όπως το χρώμα και η οσμή των αποβλήτων, η ποιότητα των βιοκροκίδων, η παρουσία αφρού κ.α. είναι πολύ σημαντικές για τον χειριστή της μονάδας. Αυτές οι εμπειρικές πληροφορίες λόγω της αβεβαιότητας που έχουν, δεν μπορούν να αξιοποιηθούν από τις παραδοσιακές τεχνικές ελέγχου. 4.Ο έλεγχος και η λειτουργία των μονάδων ΕΙ, βασίζονται σε αβέβαιη και προσεγγιστική γνώση. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα η διαχείριση του συστήματος να είναι υποκειμενική και να στηρίζεται στην εμπειρία του χειριστή. Οι μεταβλητές της διεργασίας είναι καθολικές και πολλές από αυτές δεν μπορούν να μετρηθούν άμεσα με on-line μετρητές. Επίσης ορισμένοι on-line μετρητές δεν είναι αξιόπιστοι αφού μετρούν κυρίως μακροσκοπικά χαρακτηριστικά. 5.Το ΕΣ που αναπτύχθηκε, αποτελεί μια οικονομική λύση για τον έλεγχο και τη διαχείρισης της ΕΙ. Ενσωματώνει μεγάλες ποσότητες γνώσης και εμπειρικής πληροφορίας για τη μέθοδο της ΕΙ. 6.Το ολοκληρωμένο σύστημα του νοήμονα ελέγχου, παρέχει σημαντική βοήθεια στο χειριστή της εγκατάστασης για τον εντοπισμό των προβλημάτων της διεργασίας και την επιλογή της κατάλληλης ενέργειας ελέγχου για την επίλυσή τους. 7.Το ΕΣ είναι ολοκληρωμένο σε σύγκριση με τα μέχρι σήμερα υπάρχοντα ΕΣ, γιατί αξιοποιεί και τις on-line πληροφορίες από τους μετρητές και αισθητήρες της μονάδας ΕΙ. 8.Τέλος, η τεχνική με την οποία αναπαρίσταται η γνώση, διευκολύνει στην ανάπτυξη λεπτομερούς τράπεζας γνώσης και αυξάνει την πιθανότητα εφαρμογής του ΕΣ σε διαφορετικές μονάδες ΕΙ Προτάσεις για Μελλοντική Έρευνα Μερικές προτάσεις για μελλοντική έρευνα, είναι η ανάπτυξη μιας πιο ευέλικτης διεπιφάνειας χρήστη, η οποία θα παρέχει βελτιωμένη αλληλεπίδραση ανάμεσα στις λειτουργικές μονάδες του συνολικού συστήματος νοήμονα ελέγχου και διαχείρισης της ΕΙ. Επίσης, πρέπει να διερευνηθεί η δυνατότητα αξιοποίησης του συστήματος σαν μέσο εκπαίδευσης στους χειριστές ΜΕΥΑ. Τέλος, πρέπει να διερευνηθούν οι τιμές στις αναγκαιότητες και τις σημαντικότητες των αιτιωδών σχέσεων ανάμεσα στους παράγοντες και τις παρατηρήσεις, έτσι ώστε να γίνει περισσότερο εφικτή η εφαρμογή του ΕΣ σε διαφορετικές μονάδες ΕΙ.