کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

صفحه اصلی / هفتمین کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

رویکردهای داده محور سامانه های پشتیبان تصمیم در تصفیه پیشرفته آب

نویسندگان :

محمد جواد امیری¹

1- دانشگاه فسا

کلمات کلیدی :

سامانه پشتیبان تصمیم،تصفیه پیشرفته آب،رویکرد دادهمحور،یادگیری ماشین

چکیده :

افزایش رشد جمعیت، توسعه صنعتی، تغییرات اقلیمی و کاهش کیفیت منابع آب، چالشهای گستردهای را برای تأمین آب سالم و مدیریت پایدار منابع آبی ایجاد کرده است. در این شرایط، استفاده از فناوریهای هوشمند و رویکردهای دادهمحور در مدیریت و تصفیه پیشرفته آب اهمیت فزایندهای یافته است. سامانههای پشتیبان تصمیم دادهمحور (Data-Driven Decision Support Systems; DD-DSS) بهعنوان ابزارهایی نوین، امکان تحلیل حجم عظیمی از دادههای عملیاتی، محیطی و مدیریتی را فراهم کرده و فرآیند تصمیمگیری را در سامانههای تصفیه آب بهبود میبخشند. مقاله حاضر با رویکردی مروری، به بررسی مفاهیم، ساختارها، فناوریها، کاربردها، مزایا و چالشهای سامانههای پشتیبان تصمیم دادهمحور در تصفیه پیشرفته آب میپردازد. در این مطالعه، فناوریهایی نظیر هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، کلانداده، اینترنت اشیا، رایانش ابری و دیجیتال توئین مورد تحلیل قرار گرفتند. نتایج مطالعات نشان داد که سامانههای دادهمحور میتوانند دقت پیشبینی کیفیت آب را تا بیش از 90% افزایش داده و مصرف انرژی و مواد شیمیایی را بین 15 تا 30 درصد کاهش دهند. همچنین، استفاده از این سامانهها موجب بهبود راندمان حذف آلایندهها، پیشبینی گرفتگی غشاها، کاهش هزینههای بهرهبرداری و افزایش پایداری زیستمحیطی فرآیندهای تصفیه میشود. علاوه بر این، ادغام اینترنت اشیا و سامانههای پایش بلادرنگ امکان واکنش سریع به تغییرات کیفیت آب و مدیریت هوشمند فرآیندها را فراهم کرده است. با وجود مزایای متعدد، چالشهایی نظیر کیفیت پایین دادهها، پیچیدگی مدلهای هوش مصنوعی، امنیت سایبری، هزینههای توسعه زیرساخت دیجیتال و کمبود نیروی انسانی متخصص همچنان محدودیتهایی در توسعه این سامانهها ایجاد میکنند. در نهایت، نتایج این مطالعه نشان داد که آینده سامانههای تصفیه آب به سمت سامانههای هوشمند، خودآموز و بلادرنگ مبتنی بر هوش مصنوعی و فناوریهای دیجیتال حرکت خواهد کرد و این سامانهها میتوانند نقش کلیدی در توسعه پایدار و مدیریت هوشمند منابع آب ایفا کنند.