ارزیابی سامانه تشخیص تقلب بیودیزل پالم توسط تکنیک طیف‌سنجی دی‌الکتریکی و ماشین بینایی

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علم و صنعت ایران

2 دانشکده فنی، دانشگاه تهران

3 سیستم‌های انرژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

چکیده

بیودیزل یک سوخت پاک و جایگزینی برای دیزل بشمار می‌رود که تنها از منابع قابل تجدید مانند روغن‌های گیاهی و حیوانی تهیه می‌شود. از این رو عمده‌ترین روش سوءاستفاده در این سوخت، مخلوط کردن سوخت‌های ارزان‌قیمت دیگر مانند دیزل به بیودیزل خالص است. لذا هدف این تحقیق ارزیابی یک سامانه هوشمند به‌منظور تشخیص درصد خلوص سوخت بیودیزل به کمک تلفیق طیف‌‌سنجی دی‌الکتریک و تکنیک پردازش تصویر می‌باشد. به منظور استفاده از تکنیک دی‌الکتریک با گذاشتن ماده در بین حسگر خازنی با توجه به محتوای خود اثرات مختلفی روی ظرفیت خازن می‌گذارد. همچنین در راستای بهره‌گیری از ماشین‌بینایی از تکنیک پردازش تصویر استفاده گردید. بدین منظور تصویر همزمان با داده‌برداری توسط سامانه دی‌الکتریک گرفته شد و سپس در فضاهای رنگی RGB ، L*A*B* و CMY مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. به ‌منظور طبقه‌بندی نمونه‌های بیودیزل تقلبی و اصلی با استفاده از ویژگی‌های فرکانسی و رنگی، از تکنیک‌های آنالیز مؤلفه‌های اصلی، تحلیل تفکیک خطی، درخت تصمیم‌گیری، ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی مصنوعی استفاده‌ شد. بهترین شبکه با ساختار 36-6-1 برای پیش‌بینی نمونه‌های مخلوط شده بیودیزل پالم و دیزل مقادیر ضریب همبستگی و میانگین مربعات خطا را به ترتیب 944/0 و 006/0 ارائه داد. در گام نهایی از ترکیب ویژگی های دی‌الکتریک و رنگی به منظور مدل‌سازی مسئله استفاده گردید. مقادیر ضریب همبستگی و میانگین مربعات خطا برای نمونه‌های مخلوط شده بیودیزل و دیزل برابر 962/0 و 008/0 با ساختار 38-2-1 حاصل شد. نتایج ارزیابی‌ها نشان می‌دهد که دستگاه طراحی‌شده توانایی تشخیص درصد خلوص سوخت بیودیزل را با دقت بالایی دارا است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات