Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 16(144)

Рубрика журнала: Информационные технологии

Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2, скачать журнал часть 3, скачать журнал часть 4, скачать журнал часть 5, скачать журнал часть 6

Библиографическое описание:
Ержан Д.А. MATLAB ОРТАСЫНДА FUZZY LOGIC НЕГІЗІНДЕ ӨРТТІ БАСҚАРУ ЖҮЙЕСІНІҢ ЕСЕПТЕРІН ШЕШУ // Студенческий: электрон. научн. журн. 2021. № 16(144). URL: https://sibac.info/journal/student/144/210471 (дата обращения: 28.03.2024).

MATLAB ОРТАСЫНДА FUZZY LOGIC НЕГІЗІНДЕ ӨРТТІ БАСҚАРУ ЖҮЙЕСІНІҢ ЕСЕПТЕРІН ШЕШУ

Ержан Даурен Ардақұлы

Жүйелік талдау және басқару кафедрасының магистранты Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті,

Қазақстан, Нұр-Сұлтан

Кисикова Нургул Мырзабековна

научный руководитель,

Жүйелік талдау және басқару кафедрасының доценті,физико-математика ғылымдарының кандидаты Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті,

Қазақстан, Нұр-Сұлтан

АҢДАТПА

Жалынның болуы, бөлме температурасы, түтін және т. б. сияқты әртүрлі параметрлерді қолданатын көп сенсорлы интеллектуалды өрт бақылау жүйесіне қажеттілік бар. Сенсор деректерін ақылды түрде қолдана алатын және өртті одан әрі бақылау және басқару үшін шынайы ескертулер жасай алатын көп сенсорлы шешім қажет.Бұл мақалада  қауіпті өрттің нақты бар-жоғын анықтау және өртті басқару жүйесі үшін анық емес логика әдісіне негізделген өрт мониторингі ұсынылған және MATLAB ортасында fuzzy logic әдістерімен есептерді шешуге негізделген.

 

Кілт сөздер: температурасы, түтін, ылғалдылық, өрт.

 

Бүгінгі күні өрттерді табу мен сөндірудің ең тиімді құралдарының бірі өрт дабылы мен түрлі өрт сөндіру заттары бар өрт сөндірудің автоматты жүйесі болып табылады. Өрт дабылының жүйесі, өрт сөндіру жүйелеріне хабарлау және эвакуацияны басқару жүйесіне сондай-ақ кіруді бақылау және басқару жүйесіне арналған басқару сигналдарын беру және жанудың орналасу орнын дер кезінде анықтауға арналған. Өртті бақылау және ескерту жүйелері өрттің алдын алу үшін өртті басқару жүйесіне қосылған түтін детекторын пайдаланады. Алайда, тек түтін шығаратын детекторларға негізделген өрт сөндіру жүйелері тиімді және ақылды емес екендігі анықталды, өйткені олар темекі шегу және т. б. жалынның болуы кезінде жалған ескертулер жасайды.Әртүрлі параметрлерді қолданатын көп сенсорлы интеллектуалды өрт бақылау жүйесіне қажеттілік туындайды. Осы негізде MATLAB-та анық емес логикамен басқару жүйесін модельдеуге арналған fuzzy logic контроллер блогы бар және MATLAB ортасында fuzzy logic әдістерімен есептерді шешуге тоқталайық.

Фазификация кезінде нақты мән функциялары, анық емес лингвистикалық айнымалыларға айналады. Бұл мақалада төрт кіріс қолданылдытемператураның өзгеру жылдамдығы, ылғалдылықтың өзгеру жылдамдығы, уақыт пен жалын, сонымен қатар бір шығыс тұтану ықтималдығы. Жалын тұрақты болып қалады, өйткені біз жалынды оның бар-жоғына тексеру үшін қолданамыз, жалынның бар-жоғын растағаннан кейін ережелер қолданылады. Кіріс және шығыс айнымалыларын фазаландыру төменде келтірілген:

Температураның өзгеру жылдамдығының функциясына температураның төмен, орташа және жоғары үш лингвистикалық айнымалылары қолданылады. X осі-температураның өзгеру жылдамдығының мәні 0-ден 10°C-қа дейін, ал У осі0-ден 1-ге дейінгі дәреже 0-ден 2 °C-қа дейін диапазоны төмен, 2-ден 5°C-қа дейін орташа, ал 5-тен 10° C-қа дейін жоғары болып саналады. Температураның өзгеру жылдамдығының функциясы 1-суретте көрсетілген.

 

1-сурет. Температураның өзгеру жылдамдығының функциясы

 

Ылғалдылықтың өзгеру жылдамдығының функциясына үш лингвистикалық айнымалы қолданылады,ылғалдылығы төмен, орташа және жоғары, X осі ылғалдылықтың өзгеру жылдамдығының мәнін 0-ден 20%-ға дейін, ал У осі 0-ден 1-ге дейінгі дәрежені білдіреді. 0-ден 5%-ға дейін төмен диапазоны, 5-тен 12%-ға дейін орташа, 12-ден 20%-ға дейін жоғары болып саналады, ол 2-суретте көрсетілген.

 

2-сурет. Ылғалдылықтың өзгеру жылдамдығының функциясы

 

Түтіннің өзгеру жылдамдығының функциясына түтіннің төмен, орташа және жоғары үш лингвистикалық айнымалылары қолданылады. X осі-түтіннің өзгеру жылдамдығының мәні 0-ден 10°C-қа дейін, ал У осі 0-ден 1-ге дейінгі дәреже 0-ден 2 °C-қа дейін диапазоны төмен, 2-ден 5°C-қа дейін орташа, ал 5-тен 10° C-қа дейін жоғары болып саналады. Түтіннің өзгеру жылдамдығының функциясы 3-суретте көрсетілген.

 

3-сурет. Түтіннің өзгеру жылдамдығының функциясы

 

Уақыт функциясы үшін қысқа және ұзақ екі лингвистикалық айнымалы қолданылады, X осі 0-ден 10 минутқа дейінгі уақыт мәні, ал У осі 0-ден 1-ге дейінгі дәрежені білдіреді. Қысқа лингвистикалық айнымалы диапазоны 0-ден 4-ке дейін, ал ұзақ 4-тен 10 минутқа дейін анықталған.

 

4-сурет. Уақыт функциясы

 

Өрт  шығу мүмкіндіктерінің мүшелік функциясы өрт мүмкіндіктерінің төмен, орташа және жоғары  үш лингвистикалық айнымалысы қолданылады, X осі өрт мүмкіндік мәнін 0-ден 100%-ға дейін бағалайды. Төмен 0-ден 30% аралығы бұл жағдайда тұрғынды ескерту не болмаса хабарлама(смс) жіберу қажет, орташа 30 - 60% бұл жағдайда дабыл және өрт сөндіру жүйелерін іске қосу қажет, ал жоғары 60-тан 100%-ға дейін мұндай жағдайда жедел өрт сөндіру жүйелерін іске қосу  және өрт сөндіргіштерге хабарлама беру қажет.

 

5-сурет. Өрт шығу мүмкіндіктерінің мүшелік функциясы

 

Осылайша біз әрқайсысы үш лингвистикалық мағынадан тұратын,үш , үш және екі лингвистикалық айнымалыны қолдандық, нәтижесінде 3 × 3 × 3 × 2 = 54 ереже пайда болды. Осы ережелердің көмегімен басқару жүйесінде жасалды.

 

6-сурет. Ережелерді қарау терезесі

 

Экспериментінің нәтижесі ережелерді қарау терезесінде 7-суретте көрсетілген. Ережелерді қарау құралының бірінші бағаны температураның өзгеру жылдамдығын білдіреді, екінші баған ылғалдылықтың өзгеру жылдамдығын білдіреді, үшінші баған түтін, ал төртінші баған уақытты білдіреді, бұл төрт баған кіріс мәндерін білдіреді. Бесінші баған өрттің пайда болу ықтималдығын (өрттің пайда болу мүмкіндігін) көрсететін баған.

Мысалы: температура мәні-5, ылғалдылық-10, түтін 5 ал уақыт-5. Бұл эксперименттің нәтижесі 50-ге тең, бұл соңғы бағанда көрсетілген, яғни кіріс мәндерінде өрттің ықтималдығы 50%-ды құрайды, ережелерге сәйкес жоғарыда қарастырылғандай өрт сөндіру жүйсін іске қосудың шұғыл қажеттілігі бар.

 

7-сурет. Эксперимент нәтижесі

 

2-ші мысал: температура мәні 1.52, ылғалдылық 7.83 тең, түтін 3.15 ал уақыты2.53. Бұл эксперименттің нәтижесі соңғы бағанда көрсетілгендей 13.2-ке тең, яғни кіріс мәндеріне сәйкес өрт ықтималдығы 13.2-ке тең, өрт ықтималдығы 13.2%, жағдай қалыпты және ережелерге сәйкес адамдарға сигнал немесе SMS арқылы ескерту қажет.

Ұсынылған жүйе өртті ертерек анықтауға арналған, ол осы мақсатта өте тиімді, ол алдыңғы шешімдерде көрініс тапты, сонымен қатар бұл жүйенің артықшылықтары мен кемшіліктері бар.

Ұсынылған жүйенің артықшылықтары:

  • Бұл жалған дабылдардың жиілігін төмендетеді;
  • Олшынайыоттыерте кезеңде байқайды;
  • Оны тұрғын үйлердеқолдануғаболады;
  • Олөрттіавтоматтытүрде ешқандай бақылаусыз анықтайды.

Ұсынылған жүйенің кемшіліктері:

  • Кейбір дәстүрлі шешімдер жалған дабыл тудыруы мүмкін;
  • Ол тек кішкентай бөлмелерде қолданылады. Үлкен залдарда дәлдік әртүрлі болуы мүмкін;
  • Жалын сенсоры жалынның немесе оттың орнына күн сәулесін де анықтайды;
  • Шынайы отты анықтау үшін бір сенсор жеткіліксіз.

Дүние жүзінде бір жылдың ішінде бес миллионнан көп өрт болады. Өрт үлкен материалды шығындарды қажет етеді. Өрт қауіпсіздігі – бұл өрт болу мүмкіндігін болдырмау және оның пайда болған кезінде адамдарға, құрылыс және материалдық құндылықтарға өрттің қауіпті факторларының жағымсыз әсерлерін жою үшін қажетті шараларды қолдану болып саналады.

Автоматты өрт сөндіруді орындайтын қондырғылар, әр түрлі өрттің бастапқы кезеңінде өртті оқшауландырып, кейін жоюға мүмкіндік береді.

Үй-жайдың мақсаттарына байланысты онда сақталатын немесе шығарылатын өнімдердің түрі, сондай-ақ орнатылған жабдық, әр түрлі өрт сөндіру жүйелері пайдаланылады:

  • су өрт сөндіру жүйелері - А класты өрттерді жою үшін және әр түрлі объектілерде: қоймаларда, әмбебап дүкендерде, қонақ үйлерде жер үсті тәсілімен пайдаланылады;
  • көбікті өрт сөндіру жүйесі-тез тұтанатын және жанғыш сұйықтықтардың, жанғыш заттар мен мұнай өнімдерінің резервуарларында жануды сөндіруге арналған;
  • газбен өрт сөндіру жүйелері-есептеу орталықтары мен телефон тораптарын, кітапханаларды, мұрағаттарды, мұражайларды, банктерді, қоймаларды қорғауға арналған;
  • аэрозольді өрт сөндіру жүйелері-электр техникалық жабдықтар мен басқа да энергетикалық объектілердің жануын сөндіруге, Көлік құралдарын, май шаруашылықтарын, кемелердің қозғалтқыш бөліктерін қорғауға арналған ұнтақты өрт сөндіру жүйелері - әртүрлі сыныптағы өрттерді, сондай-ақ кернеу астында электр жабдықтарын өшіруге арналған.

Бұл зерттеу жұмысында өмірді және материалдық залалды құтқару үшін fuzzy logic негізінде өртті бақылау және алдын алу жүйесі ұсынылған. Жүйе шынайы өрттерді ерте кезеңдерде анықтауға, сондай-ақ адамдарға хабарлау және өртті мүмкіндігінше тезірек сөндіруге мүмкіндік береді.

 

Әдебиеттер тізімі:

  1. Борисков Н.Ф. «Основы безопасности»; г. Харьков 2000г.
  2. Белов С.В. Безопасность Жизнедеятельности. Москва. Высшая школа, 2007. - 616 с.
  3. Теребнев В.В., Подгрушный А.В. Пожарная тактика. Основы тушения пожаров. - М., 2008.
  4. Трофимова Т.И. Курс физики. /Т.И. Трофимова. – М.: Высшая школа, 2009. – 558 с.

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.