SYMULACJA PRZEPŁYWU GRAWITACYJNEGO I ESTYMACJA JEGO PARAMETRÓW PRZY UŻYCIU ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ I SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH
Hela Garbaa
hgarbaa@kis.p.lodz.plLodz University of Technology, Institute of Applied Computer Science (Polska)
Lidia Jackowska-Strumiłło
Lodz University of Technology, Institute of Applied Computer Science (Polska)
Krzysztof Grudzień
Lodz University of Technology, Institute of Applied Computer Science (Polska)
Andrzej Romanowski
Lodz University of Technology, Institute of Applied Computer Science (Polska)
Abstrakt
W artykule opisano nowe podejście do monitorowania zmian charakterystycznych parametrów przepływu grawitacyjnego. Do nieinwazyjnego monitorowania procesu stosowana jest Elektryczna Tomografia Pojemnościowa (ECT). Sztuczne Sieci Neuronowe wykorzystywane są do estymacji ważnych parametrów przepływu na podstawie mierzonych pojemności. Zaproponowane podejście pozwala na rozwiązanie problemu odwrotnego w ECT w sposób bezpośredni i umożliwia natychmiastową parametryzację przepływu kominowego. Symulacja procesu rozładowania silosu została wykonana na podstawie wyników wcześniejszych badań eksperymentalnych przeprowadzonych na rzeczywistym obiekcie. Dane symulacyjne wykorzystano do testowania i weryfikacji nowego podejścia. Uzyskane wyniki wykazały, iż zaproponowana metoda wykorzystująca Sztuczne Sieci Neuronowe pozwoli na monitorowanie on-line parametrów przepływu grawitacyjnego.
Słowa kluczowe:
elektryczna tomografia pojemnościowa, symulacja procesu, sztuczne sieci neuronowe, estymacja parametrów przepływu kominowegoBibliografia
Fiderek P., Wajman R., Kucharski J.: The Fuzzy System for Recognition and Control of the two Phase Gas- Liquid Flows. IAPGOS, 4/2015, 7¬–¬11.
Google Scholar
Garbaa H., Jackowska-Strumiłło L., Grudzień K., Romanowski A.: Neural network approach to ECT inverse problem solving for estimation of gravitational solids flow. Proc. of the 2014 Federated Conference on Computer Science and Information Systems (FedCSIS 2014), AAIA’14, Vol. 2, Sep. 7–10, 2014, Warsaw, Poland, 19–26 [DOI:10.15439/2014F368].
Google Scholar
Grudzień K., Romanowski A., Aykroyd R.G., Williams R.A., Mosorov V.: Parametric Modelling Algorithms in Electrical Capacitance Tomography for Multiphase Flow Monitoring, IEEE, MEMSTECH'2006, May 2006, Lviv-Polyana, Ukraine, 24–27 [DOI: 10.1109/MEMSTECH.2006.288675].
Google Scholar
Haykin S.: Neural Networks: a comprehensive foundation – 2nd ed. Prentice Hall, 1999.
Google Scholar
Isaksen Ø.: A review of reconstruction techniques for capacitance tomography. Meas. Sci. Technol. 7/1996, 325–33.
Google Scholar
Jackowska-Strumillo L., Sokolowski J., Żochowski A., Henrot A: On Numerical Solution of Shape Inverse Problems. Computational Optimization and Applications 23/2002, 231–255.
Google Scholar
Lei J., Liu S.: Dynamic Inversion Approach for Electrical Capacitance Tomography. IEEE Transactions On Instrumentation And Measurement 11/2013, 3035–3049.
Google Scholar
Lei J., Liu S., Wang X., Liu Q.: An Image Reconstruction Algorithm for Electrical Capacitance Tomography Based on Robust Principle Component Analysis. Sensors 13/2013, 2076–2092.
Google Scholar
Lionheart W.R.B.: Review: Developments in EIT reconstruction algorithms: pitfalls, challenges and recent development. Physiol. Meas. 25/2004, 125–142.
Google Scholar
Ratajewicz-Mikolajczak E., Sikora J.: Neural networks method for identification of the objects behind the screen, IEEE Trans Med Imaging 6/2002, 613–619.
Google Scholar
Rautenbach C., Mudde R.F., Yang X., Melaaen M.C., Halvorsen B.M.: A comparative study between electrical capacitance tomography and time-resolved X-ray tomography. Flow Measurement and Instrumentation 30/2013, 34–44.
Google Scholar
Romanowski A., Grudzień K., Williams R.A.: Analysis and Interpretation of Hopper Behaviour Using ECT. Part. Part. Syst. Charact. 3-4/2006, 297–305.
Google Scholar
Smolik W., Radomski D.: The matlab’s toolbox for iterative image reconstruction in electrical capacitance tomography. 5th Int. Symp. on Process tomography (Poland), 98–103.
Google Scholar
Stasiak M., Sikora J., Filipowicz S.F., Nita K.: Principal component analysis and artificial neural network approach to electrical impedance tomography problems approximated by multi-region boundary element method. Engineering Analyses with Boundary Elements 31/2007, 713–720.
Google Scholar
Warsito W., Fan L.S.: Development of 3-Dimensional Electrical Capacitance Tomography Based on Neural Network Multi-criterion Optimization Image Reconstruction. Proc. of 3rd World Congress on Industrial Process Tomography (Banff) 2003, 942–947.
Google Scholar
Autorzy
Hela Garbaahgarbaa@kis.p.lodz.pl
Lodz University of Technology, Institute of Applied Computer Science Polska
Autorzy
Lidia Jackowska-StrumiłłoLodz University of Technology, Institute of Applied Computer Science Polska
Autorzy
Krzysztof GrudzieńLodz University of Technology, Institute of Applied Computer Science Polska
Autorzy
Andrzej RomanowskiLodz University of Technology, Institute of Applied Computer Science Polska
Statystyki
Abstract views: 190PDF downloads: 52
Licencja
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Inne teksty tego samego autora
- Adrian Maciej Nowaczyk, Lidia Jackowska-Strumiłło, ROZPOZNAWANIE EMOCJI W TEKSTACH POLSKOJĘZYCZNYCH Z WYKORZYSTANIEM METODY SŁÓW KLUCZOWYCH , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 7 Nr 2 (2017)
- Grzegorz Rybak, Zbigniew Chaniecki, Krzysztof Grudzień, Andrzej Romanowski, Dominik Sankowski, NIEINWAZYJNE METODY KONTROLNO-POMIAROWE W ZASTOSOWANIACH PRZEMYSŁOWYCH , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 4 Nr 3 (2014)
- Michał Majchrowicz, Paweł Kapusta, Lidia Jackowska-Strumiłło, Dominik Sankowski, PRZYSPIESZANIE PROCESU REKONSTRUKCJI OBRAZU W ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ 3D Z WYKORZYSTANIEM HETEROGENICZNEGO SYSTEMU MULTI-GPU , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 7 Nr 1 (2017)
- Michał Paluch, Lidia Jackowska-Strumiłło, SYSTEM DECYZYJNY DO PRZEWIDYWANIA CEN AKCJI OPARTY NA SZTUCZNEJ SIECI NEURONOWEJ HOPFIELDA , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 6 Nr 2 (2016)
- Mateusz Miłak, Agnieszka Leszczyńska, Krzysztof Grudzień, Andrzej Romanowski, Dominik Sankowski, WYZNACZANIE PRĘDKOŚCI PRZEPŁYWY KORKOWEGO W TRANSPORCIE PNEUMATYCZNYM MATERIAŁU SYPKIEGO W OPARCIU O TECHNIKI PRZETWARZANIA OBRAZÓW , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 9 Nr 1 (2019)
- Ayoub Saoud, Volodymyr Mosorov, Krzysztof Grudzień, ANALIZA PRZYPŁYWU WIROWEGO Z ZASTOSOWANIEM ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 6 Nr 2 (2016)
- Andrzej Romanowski, Krzysztof Grudzień, Hela Garbaa, Lidia Jackowska-Strumiłło, METODY PARAMETRYCZNE W ROZWIĄZYWANIU PROBLEMU ODWROTNEGO DLA MONITOROWANIA PRZEPŁYWÓW MATERIAŁÓW SYPKICH , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 7 Nr 1 (2017)
- Laurent Babout , Krzysztof Grudzień, Marcin Janaszewski, Łukasz Jopek, ANALIZA PROCESÓW DEGRADACJI I PRZEPŁYWU GRANULATU Z WYKORZYSTANIEM OBRAZOWANIA METODĄ PROMIENI X , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 7 Nr 1 (2017)
- Krzysztof Grudzień, Dominik Sankowski, METODY MONITOROWANIA PRZEPŁYWU GRAWITACYJNEGO W SILOSACH Z ZASTOSOWANIEM PRZETWARZANIA OBRAZÓW TOMOGRAFICZNYCH , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 7 Nr 1 (2017)
- Volodymyr Mosorov, Krzysztof Grudzień, Dominik Sankowski, METODY POMIARU PRĘDKOŚCI PRZEPŁYWU Z ZASTOSOWANIEM TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 7 Nr 1 (2017)
