Βελτιστοποίηση χωροθέτησης αισθητήρων ποιότητας σε δίκτυα ύδρευσης

Αναγνωστοπούλου, Ειρήνη; Anagnostopoulou, Eirini

dc.contributor.author	Αναγνωστοπούλου, Ειρήνη	el
dc.contributor.author	Anagnostopoulou, Eirini	en
dc.date.accessioned	2015-10-30T07:36:04Z
dc.date.available	2015-10-30T07:36:04Z
dc.date.issued	2015-10-30
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41471
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.4670
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Βελτιστοποίηση	el
dc.subject	Ποιότητα νερού	el
dc.subject	Δίκτυα ύδρευσης	el
dc.subject	Γενετικοί αλγόριθμοι	el
dc.subject	Αισθητήρες ποιότητας νερού	el
dc.subject	Optimization	en
dc.subject	Water quality	el
dc.subject	Water quality sensors	el
dc.subject	Genetic algorithms	el
dc.subject	Water distribution systems	el
dc.title	Βελτιστοποίηση χωροθέτησης αισθητήρων ποιότητας σε δίκτυα ύδρευσης	el
dc.title	Multi-objective optimization for sensor placement in water distribution systems	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Ποιότητα νερού	el
heal.classification	Υδραυλική	el
heal.classification	Δίκτυα ύδρευσης	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-06-29
heal.abstract	Στόχος της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας είναι να αναπτύξει ένα μεθοδολογικό πλαίσιο για την βέλτιστη χωροθέτηση των αισθητήρων ποιότητας σε δίκτυα ύδρευσης, προκειμένου να ανιχνευθεί η τυχαία ή σκόπιμη εισαγωγή χημικής ουσίας στο δίκτυο. Πιο συγκεκριμένα, η μεθοδολογία αναπτύχθηκε σε περιβάλλον Matlab, μέσω του οποίου συνδέθηκε το λογισμικό προσομοίωσης δικτύων EPANET με τον πολυκριτηριακό γενετικό αλγόριθμο του Matlab. Πρώτο στάδιο ήταν η επιλογή των αντικειμενικών συναρτήσεων (objective functions), που χρησιμοποιηθήκαν στη διαδικασία της βελτιστοποίησης. Οι συναρτήσεις που επιλέχθηκαν είναι ο αναμενόμενος χρόνος και η πιθανότητα ανίχνευσης, ο αναμενόμενος όγκος νερού που καταναλώθηκε μέχρι την ανίχνευση, το πλήθος αισθητήρων και μία δεύτερη προσέγγιση του χρόνου ανίχνευσης. Στη συνέχεια, δημιουργήθηκαν σενάρια έγχυσης χημικής ουσίας στο δίκτυο, τα οποία καλύπτουν κάθε πιθανό χρονικό διάστημα για την εισαγωγή της μέσα στο χρόνο προσομοίωσης (π.χ. 48 h) και κάθε κόμβο του δικτύου. Επόμενο στάδιο ήταν η υδραυλική προσομοίωση και η προσομοίωση ποιότητας νερού τριών δικτύων μέσω του EPANET για τα σενάρια που επιλέχθηκαν, τα αποτελέσματα των οποίων χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό των αντικειμενικών συναρτήσεων. Στο επόμενο στάδιο, εφαρμόστηκε ο γενετικός αλγόριθμος του Matlab θεωρώντας τρία σενάρια για κάθε δίκτυο με διαφορετικό αριθμό αισθητήρων και προέκυψαν τα μέτωπα Pareto ή οι βέλτιστες επιφάνειες για κάθε σενάριο. Τέλος, πραγματοποιήθηκε η διαδικασία της επαλήθευσης με στόχο την εκτίμηση της απόδοσης των λύσεων που προέκυψαν από τη βελτιστοποίηση σε άλλα τυχαία σενάρια επίθεσης στο δίκτυο. Τόσο η διαδικασία της επαλήθευσης όσο και η σύγκριση των αποτελεσμάτων για το Δίκτυο 1 με τα αποτελέσματα των μελετών του BWSN αποδεικνύουν ότι η μεθοδολογία που αναπτύχθηκε οδηγεί σε αξιόπιστα δίκτυα αισθητήρων, που ανταποκρίνονται πολύ καλά σε ποικίλα σενάρια επίθεσης, επιτυγχάνοντας ικανοποιητικές τιμές για όλα τα κριτήρια που λήφθηκαν υπόψη, όπως ο χρόνος και η πιθανότητα ανίχνευσης.	el
heal.advisorName	Μακρόπουλος, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Μπαλτάς, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Παπανικολάου, Παναγιώτης	el
heal.committeeMemberName	Κουτσογιάννης, Δημήτρης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	130 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true