با توجه به موارد گفته شده، به وضوح می­توان اهمیت این مطالعات و پیشبرد آن به سمتی که نتایج حاصل از آن بیشترین کاربرد را در عرصه ­های صنعتی داشته باشد را درک کرد. لذا دستیابی به روش هایی بهتر برای مدیریت زمان و هزینه و نیز کنترل این پدیده و هدایت آن به سمتی که با اهداف ما هم راستا شود، انجام تحقیقاتی پیرامون شناخت هرچه بهتر آن و تحلیل رفتارش لازم و ضروری می­باشد.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۱-۳- شرح مسأله :
تحقیق حاضر به منظورسنجش اعتبار روش­های آزمایشگاهی برای تخمین پارامترهای هیدرودینامیکی آبخوان با توجه ویژه به ضریب هدایت­هیدرولیکی، برای سه نوع خاک با دانه بندی متفاوت صورت گرفته است.
انجام آزمایشات با دو رویکرد ارزیابی پارامترهای آبخوان با انجام روش های مختلف آزمایشگاهی و مقایسه آن با مقادیر بدست آمده از روش های تجربی از یک سو، و از سوی دیگر مقایسه زمان رسیدن به تعادل در آبخوان هایی با دانه بندی های متفاوت، مقایسه تغییرات ایجاد شده در سطح آب زیرزمینی در صورت پمپاژ از چاه آب در خاک های مختلف و رسیدن به نتایجی پیرامون تحلیل رفتار آب زیرزمینی در نتیجه پارامترهای نظیر دانه بندی خاک می­باشد. لذا در هر بار آزمایش یک نوع خاک درون دستگاه قرار داده شد و مورد آزمایش قرارگرفت.
برای بدست آوردن ضرایب آبخوان که ضریب هدایت هیدرولیکی یکی از مهمترین آنها می­باشد روش های صحرایی، آزمایشگاهی و فرمول تجربی به کار برده می شود که البته از نظر صرف دقت و هزینه روش های صحرایی نسبت به دو روش دیگر پرهزینه تر است، لذا نیاز به یک روش آزمایشگاهی دقیق که بتواند ما را از انجام آزمایش­های صحرایی بی نیاز سازد، می­باشد. آزمون پمپاژ و آزمایش بارافتان و آزمایش ردیاب از روش های متداولی است که برای دستیابی ضرایب آبخوان استفاده می­شوند.
در این تحقیق با بهره گرفتن از این سه روش در آزمایشگاه، مقادیر ضرایب هدایت هیدرولیکی بدست آمده است، سپس با مقایسه خاک ها در زمان رسیدن به تعادل، گرادیان هیدرولیکی و شعاع تاثیر با بهره گرفتن از داده های آزمون پمپاژ با هم مقایسه شدند و ازنتایج آنها برای رسیدن به روابط کمی مورد نیاز استفاده شده است.
۱-۴- فرضیات :
با توجه به محدودیت های موجود در محیط آزمایشگاهی و عدم امکان بررسی تمام حالات و گزینه های پیش رو نتایج این تحقیق با در نظر گرفتن فرضیات زیر می­باشد.

1. 1. با توجه به محدودیت ابعاد دستگاه نتایج این تحقیق در محدوده شعاع تاثیر چاه صادق می باشد.

1. 1. آزمایش ها در شرایط خاک همگن و همسانگرد انجام شده است.

1. 1. آزمایش ها در حالت جریان دائمی انجام شده است.

1. 1. چاه تا بستر آبخوان نفوذ کرده است.

1. 1. خطوط جریان موازی می­باشند.

۶٫٫ شیب هر نقطه از جریان مساوی شیب سطح ایستابی در بالای همان نقطه می باشد.

1. 1. سطح ایستابی قبل از پمپاژ افقی باشد.

1. 1. آبخوان به صورت آزاد (غیرمحصور) می باشد.

۱-۵- دامنه تحقیقات :
آب­های زیرزمینی و شناخت آبخوان مورد توجه بسیاری از محققان در رشته­ های عمران، معدن، کشاورزی، زمین­ شناسی و منابع­طبیعی قرار دارد. در این مطالعه پمپاژ از چاه که اساسی ترین راه استفاده از آب زیرزمینی می­باشد شبیه سازی شده­است. چگونگی حرکت آب در خاک تحت گرادیان هیدرولیکی بررسی شده است، و چون در طبیعت تعویض خاک و بررسی چند نوع دانه بندی میسر نمی ­باشد در شرایط آزمایشگاهی با انجام این کار و انجام آزمایشات برروی سه نوع خاک با دانه بندی متفاوت این امکان فراهم شد تا بتوان خاک های مختلف را در پارامتر هیدرودینامیکی، زمان تعادل، گرادیان هیدرولیکی، شعاع تاثیر چاه و مخروط افت مقایسه کرد. لذا از نتایج بدست آمده می توان برای پروژه هایی که با مدیریت آب زیرزمینی چه در زمینه ذخیره، چه در مورد جلوگیری از نشت آب، ارزیابی زمان لازم برای انجام پروژه با توجه به نوع خاک، توسعه چاه به صورت طبیعی یا مصنوعی در زمینه های عمران، معدن، منابع طبیعی و جهاد کشاورزی می تواند کاربرد داشته باشد.
۱-۶- اهداف تحقیق
هدف از انجام این پژوهش دستیابی به موارد زیر می­باشد:
تعیین ضرایب هیدرودینامیکی وبه ویژه ضریب نفوذپذیری (هدایت هیدرولیکی آبخوان) از طریق سه روش آزمایشگاهی
مقایسه نتایج روش­های آزمایشگاهی با فرمول­های تجربی
بررسی ارتباط دانه بندی خاک با زمان رسیدن به تعادل در آبخوان
بررسی چگونگی حرکت آب در خاک های با دانه بندی متفاوت در اطراف چاه پمپاژ
بررسی ارتباط دانه­بندی خاک با گرادیان هیدرولیکی و شعاع تاثیر چاه
استفاده از این نتایج برای توسعه چاه
۱-۷- روش انجام تحقیق :
مدل­های ماسه­ای، مدل های فیزیکی کوچک شده ای از سیستم های جریان آب زیرزمینی است که امکان عبور آب یا سیال دیگری را از خلال ماسه یا یک محیط متخلخل دیگر فراهم می کند. مدل­های فیزیکی همچنین وسایل ارزشمندی برای آزمودن اعتبار فرضیه ­ها و فرض­های ساده شده­ای است که در تجزیه و تحلیل ریاضی سیستم­های جریان به کار برده می­ شود (صداقت ، ۱۳۸۷).
روش انجام این تحقیق به صورت آزمایشگاهی برروی یک مدل فیزیکی با نام دستگاه هیدرولوژی می­باشد که در فصل بعد به جزئیات آن و مراحل انجام آزمایش به طور مفصل پرداخته می­ شود.
۱-۸- ترتیب ارائه مطالب :
فصل اول این تحقیق به مقدمه و کلیات اختصاص دارد که شامل مقدمه، شرح مسأله، فرضیات مطالعه ، دامنه کاربرد تحقیق ، اهداف آن، روش انجام و … می باشد و به گونه ای به تحریر در آمده است تا خواننده با خواندن این بخش دیدی جامع نسبت به کل موضوع پیدا کند.
فصل دوم با عنوان ادبیات پژوهش شامل دو بخش مفاهیم و قوانین کلی و پیشینه پژوهش می باشد. در بخش مفاهیم اصول جریان آب در خاک و مفاهیم مربوط نشت و آب های زیرزمینی و هیدرولیک چاه ، روش های بدست آوردن ضریب هدایت هیدرولیکی آبخوان ارائه شده است. در بخش پیشینه پژوهش با مروری بر کارهای انجام شده قبل ، توضیح کوتاهی راجع به روش و نتایج حاصل از آن آورده شده است.
فصل سوم با عنوان روش تحقیق شامل : معرفی مدل فیزیکی، مطالعات خاک­شناسی، مطالعات هیدرولیکی، روش انجام آزمایش می­باشد. در قسمت معرفی مدل به بیان جزئیات دستگاه هیدرولوژی­، کارکرد و قابلیت های آن پرداخته شده­است. سپس چگونگی استفاده از مدل در انجام آزمایش های مختلف بیان شده است. مطالعات خاک­شناسی درباره مشخصات فیزیکی خاک مورد مطالعه و پارامترهای مهم در بحث نشت و آب­های زیرزمینی می­باشد. در قسمت مطالعات هیدرولیکی، برقراری شرایط دارسی مورد بحث قرار گرفته­است. بخش روش انجام آزمایش نیز برای هریک از حالات، نحوه انجام کار و پارامترهای مربوط به آن توضیح داده شده است.
فصل چهارم به بررسی و تحلیل داده ­های حاصل از آزمایش­ها اختصاص دارد. با ارائه نمودارها و روابط بدست آمده به تحلیل و تفسیر نتایج پرداخته شده است.
فصل پنجم با عنوان نتیجه ­گیری و پیشنهادات شامل نتیجه ­گیری کلی و پیشنهاداتی جهت مطالعات بعدی ارائه شده است.
در انتها نیز فهرستی از منابع و مآخذ مورد استفاده در این تحقیق آورده شده است.
فصل دوم
مطالعه آب شناسی تحقیق
۲-۱- مفاهیم و قوانین کلی
۲-۱-۱- جریان آب در خاک
۲-۱-۱-۱- گرادیان هیدرولیکی
طبق رابطه برنولی^[۱] ، بار آبی کل^[۲] یک نقطه آب در حال جریان، مجموع بار فشار، بار سرعت و بار ارتفاعی می­باشد. یعنی
(۲-۱)

(۵-۸)
در این حالت می­توانیم وزن اهمیت را تا حد یک ثابت محاسبه کنیم:
(۵-۹)
و رابطه (۵-۷) به فرم زیر اصلاح می­ شود [۷۹]:
(۵-۱۰)
در این حالت می­توان وزن­های نرمالیزه شده را به صورت زیر تعریف نمود :
(۵-۱۱)
شکل(۵-۱): توصیف نمونه­برداری اهمیتی.
۵-۳- نمونه برداری اهمیتی با نمونه برداری مجدد^[۱۰۶]
روش IS از توزیع مورد نظر نمونه تولید نمی­کند بلکه نمونه­های وزن­دار تولید می­ کند. روبین^[۱۰۷]تکنیک نمونه­برداری اهمیتی با نمونه برداری مجدد (SIR) را ارائه کرد که در آن از بین نمونه­های تولید شده انتخاب مجددی صورت می­گیرد [۸۰]. این نمونه برداری مجدد بر طبق توزیعی که با توجه به وزن­های اهمیت بدست می ­آید انجام می­ شود. الگوریتم به صورت زیر بیان می­ شود:
۱- و را از توزیع تولید می­کنیم وقرار می­دهیم:
(۵-۱۲)
۲– و که است از مجموعه با احتمال انتخاب می­کنیم .( تعداد نمونه­های وزن­دار در روش SIR است) بدین ترتیب هر چه وزن یک نمونه بیشتر باشد احتمال انتخاب مجدد آن بیشتر است. اگر به نزدیک نباشد، آنگاه تعداد زیادی نمونه (N بزرگ) در مرحله اول باید تولید شود چون تعداد زیادی از نمونه­ها وزن کوچکی دارند.
۵-۴- محاسبه درستنمایی کناری^[۱۰۸]
در ساختار بیزی انتخاب اینکه داده ­های دریافتی طبق چه مدلی تولید شده اند بر مبنای احتمال پسین مدل صورت می­گیرد. اگر مدل مورد نظر راS بنامیم این اطلاعات در قرار دارد که بردار مشاهدات یا داده های دریافتی است. بعنوان مثال اگر انتخاب بین دو مدلS₀ و S₁ مورد نظر باشد می توان نسبت توزیع­های پسین^[۱۰۹]، PO ، را مورد بررسی قرار داد:
(۵-۱۳)
نسبت را اصطلاحا ضریب بیز^[۱۱۰]نیز می گویند که رابطه بسیار نزدیکی با روابط مربوط به تست آزمون فرضیه^[۱۱۱]دارد. در تست آزمون فرضیه دو فرض و در نظر گرفته می شود و نسبت درستنمایی با یک آستانه مقایسه می شود. در عمل هر کدام از فرض­ها یا مدل­ها احتمالا حاوی پارامترهای نامعلومی هستند که اگر آنرا بنامیم می توان نوشت:
(۵-۱۴)
که به این مقدار درستنمایی کناری داده ­های دریافتی تحت فرض i گفته می شود.
فرض کنیم داده ­های دریافتی از مدل تبعیت کنند. اگر برای سادگی از نوشتن در روابط صرفنظر کنیم می­توان نوشت:

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

(۵-۱۵)
فقط در بعضی موارد خاص که فرم تابع درستنمایی نمایی بوده و توزیع پیشین نیز هم خانواده^[۱۱۲]باشد می توان مقدار درستنمایی کناری را، که آنرا m می نامیم، بصورت تحلیلی محاسبه کرد. برای بقیه حالت­ها باید به دنبال روش­های مناسب عددی بود. بعضی روش­ها در [۸۱-۸۲] مرور شده اند. از جمله آن­ها می توان به روش لاپلاس [۸۳]، روش­های مبتنی بر MCMC^[113] [۸۴-۸۵]، روش­های مبتنی بر نمونه برداری اهمیتی و … اشاره کرد. در اینجا مروری بر روش­های مبتنی بر نمونه برداری اهمیتی که در الگوریتم­های پیشنهادی از آن استفاده شده است انجام می­دهیم.
۵-۵-تخمین تصادفی حالت
برای تخمین متغیر حالت از مجموعه ­ای از همه­ اندازه ­گیری­های (همان مشاهدات نویزی) در دسترس یعنی استفاده می­ شود. این موضوع با ترکیب توابع احتمال شرطی^[۱۱۴]، (به مفهوم احتمال رخ دادن به شرط مشاهده­ ) به عنوان احتمال پسین^[۱۱۵]انجام می­ شود. ابتدا یک مرحله پیش ­بینی بدون داشتن اطلاعاتی از اندازه ­گیری جاری (یا اندازه ­گیری در زمان اکنون) به­دست می ­آید و سپس از اطلاعات برای اصلاح مقادیر پیش ­بینی شده استفاده­می­ شود.
در محاسبه­ی بازگشتی فرض می­ شود که در زمان n-1 ، در دسترس است. با بهره گرفتن از معادله کولموگروف- چپمن^[۱۱۶][۸۶] مقدار پیش ­بینی به صورت زیر تخمین زده می­شوند:
(۵-۱۶)
در رابطه بالا فرض می­ شود که گذار حالت، یک فرایند مارکوف^[۱۱۷]از مرتبه یک است و در نتیجه رابطه برقرار است. برای انجام اصلاح باید از اطًلاعات در دسترس مشاهده زمان جاری استفاده­کنیم. با بهره گرفتن از قانون بیز^[۱۱۸]به صورت زیر داریم:
(۵-۱۷)
برای ثابت نرمالیزاسیون در رابطه بالا معادله زیر برقرار است:
(۵-۱۸)
هرچند برای محاسبه این انتگرال در سیستم­های خطی با نویز گوسی فرم بسته وجود دارد (مانند فیلتر کالمن) ولی در حالت عمومی برای یک سیستم غیر خطی فرم بسته­ای وجود ندارد. در چنین مواردی از روش­های فیلترینگ زیر بهینه یعنی EKF در بسیاری از کاربردهای فیلترینگ غیرخطی استفاده می­ شود.
به­دست­آوردن توزیع پسین کار مشکلی است ولی اگر به طریقی نمونه­های مستقلی از طبق توزیع پسین تولید شود، م
ی­توان از این نمونه­ها برای تقریب عددی روابط استفاده کرد. فرایند تولید نمونه به نحوی که نمونه­ها توزیع از پیش تعیین شده­ای داشته­باشند را اصطلاحاً نمونه­برداری از توزیع یا شبیه­سازی آن توزیع می­نامند.
۵-۶-شبیه­سازی مونت کارلو
در شبیه­سازی­های مونت کارلو، محاسبه انتگرال به جمع گسسته یک مجموعه از نمونه­های وزن­دار تبدیل می­ شود و چگالی پسین به صورت زیر تقریب زده­می­ شود:
(۵-۱۹)
N تعداد ذرات است و تابع دلتای دیراک و نمونه­ها یا همان ذرات تولیدشده با توزیع پسین است. هر متوسطی به صورت زیر را
(۵-۲۰)
می­توان به صورت زیر تقریب زد:
(۵-۲۱)
وقتی N به اندازه کافی بزرگ باشد قانون اعداد بزرگ تضمین می­ کند که .
در این­جا لازم است که از توزیع پسین نمونه­برداری کنیم. در بیشتر موارد ممکن است نتوان این کار را به صورت مستقیم انجام داد.
۵-۷-فیلتر ذره­ای
روش­های مونت کارلوی ترتیبی^[۱۱۹](SMC) مورد استفاده برای تحلیل سیستم­های غیرخطی، فیلتر ذره­ای نامیده­می­ شود. فیلتر ذره­ای یک روش پیاده­سازی ترتیبی فیلتر بیزی^[۱۲۰]با بهره گرفتن از شبیه­سازی­های مونت کارلو است. فیلتر ذره­ای امکان بیان توزیع پسین حالت­ها را به صورت عددی فراهم می ­آورد [۸۷-۸۸]. در نتیجه هر تخمین آماری مانند متوسط، مد و کووریانس را به صورت عددی تخمین می­زند. اساس این روش بیان توزیع پسین با مجموعه ­ای از نمونه­های تصادفی با وزن­های مربوط به آن است. هرچه تعداد نمونه­ها بیشتر باشدروش مونت کارلو بهتر می ­تواند به چگالی واقعی نزدیک باشد و آن را توصیف کند.
۵-۸-نمونه­برداری اهمیتی
ایده اساسی فیلتر ذره­ای استفاده از اصول نمونه­برداری اهمیتی است. به بیان دیگر نمونه­های ذرات از یک توزیع معلوم که به راحتّی قابل نمونه­برداری است انجام می­گیرد به این توزیع، توزیع اهمیت گفته می­ شود. با فرض این­که توزیع اهمیت باشدمتوسط یک تابع مانند به صورت زیر محاسبه می­ شود:
(۵-۲۲)
که در آن به صورت زیر است:
(۵-۲۳)
با تولید N نمونه از توزیع معادله شماره (۵-۲۲)را به صورت زیر می­توان تقریب زد:
(۵-۲۴)
در رابطه بالابا استفاده از نرمالیزه­سازی وزن­ها به صورت زیر از ثابت نرمالیزه­کننده و نامعلوم اجتناب می­ شود:
(۵-۲۵)
اگر باشد، توزیع اهمیت فقط به و بستگی دارد. در این­صورت برای انجام تخمین به صورت ترتیبی از توزیع پسین در زمان n ، فرمول بازگشتی زیر می ­تواند استفاده­شود:
(۵-۲۶)

۵-۳- به کارگیری محیط انتقال نوری برای مدولاسیون csk غیرقطبی برای طول موج های ۱۵۵۰ و ۱۳۱۰نانومتر
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

در این بخش، مدل معادل فیبر نوری در محیط انتقال مدولاسیون آشوبی غیرقطبی برای آنالیز قرار گرفته است. شکل ۵-۱ سیستم مخابراتی مربوط به این مدولاسیون به همراه شبکه نوری فیبر را نشان می دهد. برای شبیه سازی مدولاسیون آشوبی غیرقطبی زمان ۲۰۰ میکرو ثانیه در نظر گرفته شده است. در زیر بخش ها،سیستم را در حوزه زمان و حوزه فرکانسی ارزیابی می گردد و معایب و محاسن عملکرد انتقال اطلاعات در این سیستم پیشنهاد شده ارائه خواهد شد.
شکل ۵-۱-سیستم مخابرات آشوب در محیط فیبر نوری
۵-۳-۱-تحلیل زمانی سیستم
شکل ۵-۲ خروجی مدولاسیون را به همراه سیگنال حامل آشوب و سیگنال اطلاعات فرستنده نشان داده شده است.شکل ۵-۲-الف سیگنال حامل آشوب و شکل ۵-۲-ب-سیگنال خروجی مدولاسیون شده و شکل ۵-۲-ج- سیگنال اطلاعات فرستنده را نشان داده است.شکل ۵-۳ نمایشی از حوزه زمان، عبور سیگنال آشوب از فیبر نوری در فاصله یک کیلومتری است که در آن اثرات مدل فیبر نوری برروی سیگنال حامل اطلاعات نشان داده شده است.همانطور که نمایان است اثرات غیرخطی و پراکندگی و افت انتقال سیگنال در آن قابل مشاهده است.
شکل ۵-۲- الف-سیگنال آشوب ب-خروجی مدولاسیون ج-سیگنال دیتا
شکل ۵-۳-مشاهده اثرات عبور سیگنال از فیبر نوری الف.قبل از فیبر نوری ب.بعد از فیبر نوری
۵-۳-۲-تحلیل خطای سیستم
فیبر نوری در طول موج های ۱۳۱۰ و ۱۵۵۰ دارای تاثیرات متفاوتی است وهمانگونه که در فصل ۴ مورد بررسی قرار گرفت طول موج ۱۵۵۰ با ضریب تلفات ۱۵/ و طول موج ۱۳۱۰ با ضریب تضعیف ۳/ تلفات فیبر را ایجاد می کند. در جدول ۵-۴عملکرد طول موج ۱۵۵۰ نانومتر را مورد بررسی قرار گرفته است.از جدول قابل مشاهده است که تا فاصله ۱۰ کیلومتری خطای انتقال صفر است و پس از آن تا مسافت ۱۵ کیلومتری خطا در حال افزایش تا مرز ۵۰ در صد است. توجه کنید که حد فاصله انتقال برای این مقدار تضعیف انتخاب شده، ۱۵ کیلومتر است با نظر گرفتن بلوک تقویت کننده در سیستم انتقال، با تقویت مجدد این خطا کاهش می یابد که قابل انتقال تا مسافت های بیشتر می گردد. البته همانطور که قبلا هم بیان شد زمان ۲۰۰ میکروثانیه برای شبیه سازی در نظر گرفته شده است که در طول این زمان ۱۲۵ بیت کل انتقال بیت در این مدت می باشد و همچنین نرخ بیت کل در ثانیه ۶۲۵۰۰۰ بیت می گردد. مطابق محاسبات جدول ۵-۴ برای طول موج ۱۵۵۰، در شکل ۵-۴- نمودار این تغیرات را به صورت درصد خطای انتقال بیت بر حسب مسافت انتقال برای دو طول موج ۱۵۵۰ و ۱۳۱۰ به نمایش درآمده است. همینطور برای مسافت ۳۰ کیلومتری نمودار شکل ۵-۵ بیانگر درصد خطای انتقال است. شکل۵-۶ هم نشان دهنده تطابق دیتا ارسال شده و دریافت شده در مدولاسیون است که برای نمونه در فاصله ۱۰ کیلومتری انتقال انتخاب شده است.
جدول ۵-۴- ارزیابی انتقال فیبر تا مسافت ۱۵ کیلومتری

شماره ازمایش

زمان شبیه سازی
در ثانیه

مسافت انتقال
km

ضریب تضعیف انتقال

نرخ انتقال بیت در ثانیه

تعداد بیت های انتقال داده شده

تعداد بیت های خطا

درصد خطای انتقال
بیت

طول موج
نانومتر

۱

۰۰۰۲/

۱۰

۱۵/

۶۲۵۰۰۰

۱۲۵

۰

۰

۱۵۵۰

۲

۰۰۰۲/

۱۱

۱۵/

۶۲۵۰۰۰

۱۲۵

۳۲

۲۵۶/

۱۵۵۰

۳

۰۰۰۲/

شکل۲۶-۲معماری سه لایه اینترنت اشیا]۲۸[
۲-۹-۲معماری ۴ لایه
شکل ۲۷-۲نمایش معماری ۴ لایه اینترنت اشیا]۲۹[
یکی دیگر از معماری اینترنت اشیا معماری ۴ لایه می باشد در این معماری لایه ادراک مانند معماری های دیگر در اولین گام قرار دارد و بعد از آن لایه دسترسی قرار می گیرد و هدف آن هماهنگی بین تکنولوژی های مختلفی است که در قسمت کسب اطلاعات مورد استفاده قرار گرفته ،سپس لایه شبکه و تکنولوژی های مربوط به انتقال اطلاعات واقع شده بعد از این لایه میان افزار های برای افزایش کارایی قرار می گیرد و در نهایت لایه است که وظیفه آن ارائه سرویس به کاربران نهایی است

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۳-۹-۲معماری ۵ لایه
در معماری دیگر علاوه بر سه لایه اصلی دو لایه دیگر نیز مطرح می شود]۲۰[:
شکل ۲۸-۲معماری ۵ لایه اینترنت اشیا]۲۰[
دو لایه عبارتند از:

• • لایه مدیریت داده^[۶۲]

• • لایه منطق تجاری^[۶۳]

لایه مدیریت داده:
این لایه بین لایه ادراک و شبکه قرار می گیرد. این لایه مسئول فیلتر،تمیز کردن، پردازش داده ها و تبدیل داده ها را برعهده دارد.
اشیاء در دنیای واقعی همیشه در حال تغییر است، دستگاه که در لایه ادراک هستند تنها می توانند داده های خام از جسم از طریق برخی از فن آوری های مانند RFIDبدست آورد و نمی تواند آنها پردازش،فیلتر و منتقل کرد همچنین ممکن است مقدار داده ها و اطلاعات در یک دوره زمانی بسیار زیاد باشد و دارای افزونگی شود در این صورت مدیریت این داده ها واطلاعات نیاز حیاتی است که این لایه به انجام این وظیفه می پردازد.
لایه منطق تجاری:
این لایه دربین لایه شبکه و لایه کاربردی تعریف می شود لایه منطق کسب و کار مسئولیت پردازش و به دست گرفتن اطلاعات ارائه شده توسط لایه شبکه، و ارائه خدمات به لایه کاربرد همچنین دسترسی و کنترل و مدیریت فرایند نیز از وظایف این لایه می باشد.
۴-۹-۲معماری ۶لایه
برپایه معماری ۳ و ۵ لایه مطرح شده معماری ۶ لایه دیگر به صورت زیر تعریف شده است(شکل۲۹-۲):
شکل ۲۹-۲نمای از معماری ۶ لایه ای اینترنت اشیا]۳۰[
از شش لایه تشکیل شده: لایه کد ،لایه کسب اطلاعات ، لایه دسترسی به اطلاعات، لایه شبکه،لایه یکپارچه سازی اطلاعات، و لایه ارائه سرویس.
• لایه کد: این لایه پایه اینترنت اشیا است. کد ها در واقع شماره شناسه برای هریک از اشیاءاست، با کمک آن اشیاء را می توان در چرخه اینترنت اشیا به رسمیت شناخته می شوند.
• لایه کسب اطلاعات: وظیفه این لایه به جمع آوری و شناسایی داده ها اشیاء از طریق سنسورهای مختلف، RFID، کد های دو بعدی، دوربین، GPS وعاملان هوشمند است(این لایه منبع اینترنت اشیا است).
• لایه دسترسی به اطلاعات: این لایه به انتقال اطلاعات به دست آمده از لایه کسب اطلاعات به لایه شبکه مبادرت می کند.انتقال اطلاعات می تواند با بهره گرفتن از ارتباطات تلفن همراه (از قبیل، GSM، TD-SCDMA)، WiMax،تجهیزات ارتباطات WiFiو یا سایر ابزارهای ارتباطی باشد.
• لایه شبکه: این لایه بستر های شبکه (IPV6 ویا IPV4 )است که می توان آنرا به به شکل یک شبکه هوشمند بزرگ تبدیل کرد که قادر به استفاده از تمام منابع در شبکه باشد.
•لایه یکپارچه سازی اطلاعات: مدیریت و کنترل داده های گسترده و نامشخص درشبکه،تجدید داده ها ، فیلتر و یکپارچه کردن و تبدیل آنها برای ارائه یک سرویس مناسب به لایه کاربرد از جمله وظایف این لایه است .
• لایه ارائه سرویس:این لایه به ادغام سرویس های قابل دسترس و سرویس های کاربردی، به منظور ارائه سرویس مناسب به صنایع و کاربران مختلف مبادرت می کند .
۱۰-۲اینترنت اشیای زیر آب(IOUT)^[64]
اینترنت اشیای زیر آب با عث انقلابی دیگر در محاسبات و ارتباطات گردید. آن را به عنوان شبکه بین اشیاء زیر آب سراسر جهان که به یک نهاد دیجیتال هوشمند متصل هستند تعریف کرده اند.]۳۱[
به دلیل ترکیبی از اینترنت ،فن آوری ردیابی قدرتمند و سنسور های تعبیه شده امکان تفسیر و واکنش به محیط زیست را فراهم می کند.همچنین اتصال اشیای زیر آب با همه اشیای روی زمین ممکن می سازد (به عنوان مثال تلفن های هوشمند). هر جسم فیزیکی زیر آب حاوی اطلاعات غنی شامل اطلاعت تاریخی ،وضعیت کنونی ،خاستگاه و زمینه ها محیطی می باشد با استفاده این اطلاعات و ایجاد ارتباطات (انسان با اشیا-H2T-،اشیا با اشیا-T2T) می توان به طور چشمگیری به حفظ و مدیریت زیستگاه ها و منابع پرداخت.
تقریبا ۷۱٪ درصد سطح زمین توسط آب ، پوشش داده شده است . این آبها به چند دسته تقسیم می شوند اقیانوس ها،دریاها و دریاچه ها.
تعیین درجه حرارت اقیانوس ها آب و هوا و الگوی بادهای اقیانوسی می تواند حیات بر روی زمین متاثیر سازدهمچنین آب شیرین موجود در دریاچه ها و رودخانه ها کمتر از ۱٪ می باشد و ایجاد هر گونه آلودگی می توان خسارات جبران ناپذیری برروی اکوسیستم وارد سازد اینترنت اشیای زیر آب ما را به نظارت بر مناطق وسیع آب های ناشناخته قادر می سازد تا به کمک آن بتوان اشیای زیر آب را به منطور حفظ محیط زیست ،شناخت علمی و صنعتی محیط زیر آب و پیاده سازی اهداف نظامی و امنیتی مورد پایش و بررسی قرار داد.
۱-۱۰-۲ویژگی های اینترنت اشیای زیر آب
اینترنت اشیای زیر آب از نظر برخی از ویژگی ها دارای شباهت ها با اینترنت اشیا(IOT) است) مانند ساختار و عملکرد(این ,ولی در برخی از ویژگی ها متفاوتند مانند طرز محاسبات ومحدودیت در انرژی به طور خلاصه این ویژگی های متفاوت عبارتند از:
۱-تکنولوژی های متفاوت ارتباطی
امواج رادیویی خوبی زیر آب انتشار پیدا نمی کنند]۳۲[ مهم ترین محدودیت در ازتباطات الکترومغناطیس (EM) در آب شیرین اندازه آنتن و بزرگی آن و در آب های آزاد حجم بالای آن می باشد ]۳۳[ بنابراین، اکثرارتباطات در اینترنت اشیا با بهره گرفتن از لینک های صوتی برقرار می شود.
اگر چه امواج صوتی از نظر جامعه علمی به عنوان رسانه انتقال فیزیکی زیر آب پذیرفته شده اند اما تاخیربالا در انتشار و نرخ خطا در بیت بالا در کانال آکوستیک زیر آب از معایب این دسته از ارتباطات هستند.
در موارد شدید تغییرات سرعت صوت با عمق با عث انکسار سیگنال و در نتیجه ایجاد کانال می شود که به مناطق سایه می گویند نرخ خطا در بیت مقدار زیاد و باعث از دست رفتن ارتباط می شود پهنای باند کانال های صوتی زیر آب در دسترس به شدت محدود بوده و بستگی دارد به محدوده انتقال و فرکانس دارد.
استفاده از سیستم های دور برد باعث انتشار تا چند ده کیلومتر می شود ولی دارای پهنای باند محدود چند کیلو هرتز هستند و سیستم های برد کوتاه تا چند متر را پوشش می دهند ولی پهنای باند هزاران کیلو هرتز دارند. علاوه بر این، امواج صوتی تحت تاثیر تلاطم ناشی از امواج جزر و مدی و رسوبات معلق،سر و صدا صوتی و فشار های ناشی از شیب قرارمی گیرند.
۲-فن آوری های مختلف ردیابی
اساسا شناسایی در اینترنت اشیا (RFID) ها هستند در حالیکه در اینترنت اشیای زیر آب از فناوری های مختلف برای ردیابی استفاده می شود که عبارتند از:
۱-۲برچسب های صوتی
برچسب های صوتی به وسیله دستگاه های صوتی منتشر می شود محدود پوششی آنها وسیع است (تا حد ۱ کیلومتر در آب شیرین)بیشتر برای شناسایی موجودات زنده و اجسام متحرک مورد استفاده قرار می گیرند.
۲-۲برچسب های های رادیویی
برچسب های رادیویی به وسیله سیگنال های رادیویی منتشر شده و با سیستمی که شامل یک یا چند آنتن و گیرنده هستند شناسایی می شوند.محدوده پوششی آنها حدود ۱۰ متر در آب شیرین و در آ بهای شور و دریا ها نمی تواندکار کنند.
۳-۲ PIT^[65]
برچسب های هسند که در شیشه ای محصور شده اند.آنها نیاز منبع انرژی خارجی(مانند قرائتگر) دارند تا فعال شده و به ارسال داده بپردازند محدود پوشش آنها حدود ۲۰ سانتی متر می باشد و تحقیقات در رابطه به کارگیری در آب های شور ادامه دارد.این برچسب ها در اندازه های کوچکی هستند و می توان آنها را در ماهی های و موجودات زنده کوچک به منظور ردیابی و کسب اطلاعات محیطی قرارداد.

نوع برچسب ها

ویژگی ها

۲-۳-۶- مدلهای تلفیقی نگهداری و تعمیرات، تولید و کیفیت
در جهت گسترش مدل هایی که در مورد آنها بحث شد، مقاله های زیادی به وجود آمدند که در آنها بحث تولید، کیفیت و نگهداری و تعمیرات، به عنوان یک مدل، ارائه داده شده اند. برخی از این مدل ها که کیفیت و تولید را یکپارچه می­ کنند، نگهداری و تعمیرات اصلاحی را در نظر می­گیرند. در این قسمت ما ادبیات تحقیق هایی در زمینه نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه و مدل سازی تاثیراتش در کیفیت تولید و پارامترهای کنترل کیفیت، می­پردازیم.
همچنین تلاشهایی در زمینه یکپارچه سازی برنامه ریزی، بازرسی و نگهداری و پیشگیرانه، انجام شده است. در مدل هزینه برای پایش سیاست های با نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه و بدون نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه، توسعه داده شده است. فرض می­ شود که نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه در فاصله های زمانی یکسان، اعمال می­ شود و زمان انتقال فرایند تولید از یک توزیع عمومی پیروی می­ کند.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

بن دایا [۲۰]، مدلی با معرفی مفهوم نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه ناقص و تعیین EPQ و طرح اقتصادی یک نمودار کنترل کیفیت برای یک رده فرسایش فرایند ها که در آن دوره تحت کنترل از یک توزیع احتمال عمومی با نرخ فزاینده خرابی پیروی می­ کند، توسعه داد. فعالیت های نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه با بازرسی های کنترل کیفیت مطابق می­شوند و به عنوان یک زیر مجموعه زمان های بازرسی، اجرا می­شوند. تاثیر نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه بر روی مدل رحیم، با مطابقت دادن عمر دقیق ماشین با فاصله بازرسی بر حسب سطح نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه، بیشتر می­ شود. روابطی خطی و غیر خطی بین کم شدن عمر ماشین و سطح نگهداری و تعمیرات، فرض شده است. یک مدل یکپارچه که کیفیت و نگهداری و تعمیرات را در نظر می­گیرد برای مسئله زمانبندی اقتصادی توسط بن دایا[۲۰]، توسعه داده شده است. لین [۲۸]، مدل های روزنبالت و لی [۲۶,۲۷]، و لی و روزنبالت [۴۹,۵۱]، توسط مهیا کردن توزیع انتقال فرایند با تابع نرخ فزاینده را توسعه داد.
فصل سوم
روش تحقیق
۳-۱- بخش اول: کلیات و فرضیات مسئله
۳-۱-۱- مقدمه
برای به دست آوردن هر مدل یکپارچه باید همه روابط و ویژگی های مربوط به موضوعات تلفیقی را بررسی کرده و بر همه وابستگی های موجود در آنها واقف شد تا بتوان آنها را به یکدیگر ربط داد. در این فصل به حالت مسئله مورد نظر و توصیف مدل یکپارچه شده پرداخته و مدل پیشنهادی را فرموله و تابع هزینه کل محاسبه می­گردد.
۳-۱-۲- حالت مسئله
یک سیستم تولید شامل یک ماشین تولید کننده محصولات با نرخ تولید ثابت (در ساعت) بر یک اساس پیوسته (سه شیفت هفت ساعته، شش روز در هفته) در نظر بگیرید. همچنین یک ماشین را با یک مؤلفه، در نظر بگیرید. خرابی های ماشین در این مدل به دو حالت خرابی زیر تقسیم می­شوند:
۱) حالت خرابی نوع اول (): خرابی ماشین فورا مشخص می­ شود.
۲) حالت خرابی نوع دوم(): خرابی ماشین بعد از تولید به دلیل انتقال میانگین فرایند در بحث کیفیت فرایند، مشخص می­ شود.
مشابه این طبقه بندی مورد استفاده لاد و کولکارنی[۸۹]، قرار گرفته است. آنها خطا وعیب ابزار ماشین را زمانی که ماشین از کار بیفتد یا ماشین کار کند و آمار برگشت خوردن محصولات زیاد شود، تعریف کردند. این به این معنی است که، اگر یک خطا رخ داد، ضرورت ندارد که فورا شناسایی شود، و کار ماشین متوقف شود، بلکه این ممکن است بر روی کیفیت محصول تولید شده تاثیر بگذارد. به عنوان مثال، در یک ماشین صافکاری اگر تسمه بریده شود، کار ماشین بلافاصله متوقف می­ شود. ولی اگر، قطعه ای در ماشین شل شود، ماشین همچنان کار می­ کند، ولی ممکن است با کیفیتی نازل تر تولید شود. مد نظر قرار دادن این انواع خطا ضرورت دارد و بر حسب هزینه های خطا، که ممکن است در شرایط خاصی در تصمیمات برنامه ریزی نگهداری و تعمیرات باشند. خطاهای متعلق به دسته دوم را می­توان خطاهای جزئی در نظر گرفت و توسط بلک و مجابی [۹۰]، بعنوان تنزل در عملکرد یک ماشین بدون وجود خطای کامل، تعریف شوند. بنابراین، مسئله بطور تلفیقی، بهینه کردن پارامترهای طراحی برای تعمیر نگهداری پیشگیرانه و سیاست کیفیت فرایند، می­باشد.
۳-۱-۳- فرضیات مسئله
حال فرضهای زیر را در نظر می­گیریم:

1. 1. نگهداری و تعمیرات اصلاحی ذاتا حداقل می­باشد، یعنی بعد از فعالیت اصلاحی، عمر تجهیزات تغییری نمی­کند و زمان فعالیت اصلاحی نیز جزو عمر تجهیزات محسوب می­ شود.

1. 1. نگهداری و تعمیرات ذاتا ناقص است، یعنی بطور کامل مشکل را حل نمی­کند و ممکن است باز دچار مشکل شویم.

1. 1. برای کنترل کیفیت فقط یک مشخصه را مد نظر قرار می­دهیم که این مشخصه (CTQ)^[3]می­اشد.

1. 1. فرایند تولید از حالت تحت کنترل شروع می­ شود. میانگین و انحراف معیار CTQ به ترتیب و می­باشد.

1. 1. یک ایراد مشخص که بطور تصادفی اتفاق می­افتد، باعث می­ شود که میانگین فرایند زمانی که ثابت باقی می­ماند، از به = انتقال پیدا کند .

1. 1. فرایند توسط نمودار کنترل ، پایش می­ شود.

نماد گذاری
: میانگین طول نمونه وقتی فرایند به دلیل خارجی و محیطی در حالت خارج از کنترل قرار دارد.
: میانگین طول نمونه وقتی فرایند به دلیل استهلاک ماشین در حالت خارج از کنترل قرار دارد.
: میانگین طول
نمونه وقتی فرایند در حالت تحت کنترل قرار دارد.
K : ضریب حد کنترل
: هزینه توقف تولید
: هزینه برگشت محصول
: هزینه بازگرداندن فرایند به حالت اول
: زمان ارزیابی شده کلی
: هزینه مورد انتظار نگهداری و تعمیرات اصلاحی به دلیل خطای حالت اول
: هزینه مورد انتظار انجام نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه
E[] : طول دوره فرایند
: زمان لازم برای تعیین رخ دادن دلیل مشخص
E[ : زمان لازم برای بازگرداندن فرایند به حالت اول یا تعمیر ماشین اگر فرایند به دلیل محیطی یا استهلاک ماشین به حالت خارج از کنترل رفته باشد.
: هزینه تنزل کیفیت به دلیل نقص فرایند
: نرخ خرابی فرایند به دلایل محیطی و خارجی
: نرخ خرابی ماشین به دلیل استهلاک ماشین
: هزینه ثابت عملیات نگهداری و تعمیرات اصلاحی
: هزینه ثابت عملیات نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه
LC : هزینه نیروی کار نگهداری و تعمیرات
: میانگین زمان لازم برای نگهداری و تعمیرات اصلاحی
: میانگین زمان لازم برای نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه
: میانگین تعداد خرابی ها
: فاصله زمانی انجام فعالیت های نگهداری و تعمیرات
: احتمال خطای نوع دوم به دلیل خارجی
: احتمال خطای نوع دوم به دلیل استهلاک ماشین
: احتمال رخ دادن حالت خرابی اول
: احتمال رخ دادن حالت خرابی دوم
: نرخ خرابی فرایند