CC BY
162-расм .Тенгламани сонли ечими дала тажриба натижалари таккослаш графиги, хатолик 4%
Паркент магистрал каналининг гидравлик параметрлари асосида (18) тенгламанинг сув
сарфи узгариши сонли ечимлари олинди. Ушбу каналнинг табиий шароитда улчанган
натижалар билан таккосланди, хатолик 4 % ташкил этади (2- расм).
АДАБИЁТЛАР
1. Chernyak M.Yu., Elberg M.S., Sergeeva E.V. Mathematical methods of reliability / Sib. G.s. aerospace. un-t-Krasnoyarsk, 2015, 40-42 p.
2.Mirtskhulava Ts.E. On the reliability of large channels. - M .: Kolos, 1981. - 318 p.
3. Mahmudov I, Sadiev U.A. et al. Management of water use in irrigation canals with changing values of the hydraulic parameters of the water flow // Sat. Proceedings of NIIIVP. - Tashkent, 2013. 133-136 p.
4. Sadiev U.A. Hydraulic model for controlling changes in the depth of water flow in irrigation canals // Materials Int. conf. "Innovative technologies and environmental safety in land reclamation." - Kolomna, 2014.
5. Makhmudov I.E. Improving the management and use of water resources in the middle reaches of the Syrdarya river basin (Chirchik-Akhangaran-Keles irrigation district) // Republic of Ilmiy Technician Anzhuman, May 1-2, 2015 Toshkent.
УУК 681.518 Маллаев А.Р., Ражабалиев Б.А.
СУГОРИШДА СУВ ЗАХИРАЛАРИДАН ФОЙДАЛАНИШНИНГ АВТОМАТЛАШТИРИЛГАН МИКРОПРОЦЕССОРЛИ БОШЦАРУВ ТИЗИМИ
Маллаев А.Р. - т.ф.н., доцент (КарМИИ), Ражабалиев Б.А. - магистр, (ТДТУ)
В статье представлены результаты исследований технологии и оборудования для внедрения автоматизированных микропроцессорных систем управления поливом на территориях со сложными поливными условиями и маловодными ресурсами.
Ключевые слова: автоматизация, микропроцессорная система управления, программное управление, IoT (the Internet of things), интеллектуальная система орошения, гетерогенные вычислительные системы, иерархия (дерево) принятия решений.
This article presents the results of research on the technology and equipment for the introduction of automated microprocessor control systems for irrigation in areas with difficult irrigation conditions and low water resources.
Key words. automation, microprocessor control system, software control, IoT (the Internet of things), smart irrigation system, heterogeneous computing systems, decision making hierarchy (tree).
Мавжуд сув захираларидан унумли фойдаланиш, гидротехника иншоотларини ишлатиш шароитларини яхшилаш ва уларни ишончли ишлатиш гидротехника иншоотларидан фойдаланувчи ташкилотлар зиммасига катта масъулият юклайди [1-4]. Натижада, сув захираларидан тежаб фойдаланиш буйича сезиларли натижаларга эриши учун автоматлаштирилган микропроцессорли бошкарув тизимидан фойдаланиш зарурияти юзага келади. Сугориш жараёнига автоматлаштирилган микропроцессорли бошкарув тизимини жорий килиш бу smart (аклли) сугориш тизимини ишлаб чикиш демакдир [1].
Аклли сугориш тизими IoT ^he Internet of things) асосидаги курилма булиб, бу курилма тупрок намлиги ва атмосфера холатини (масалан, ёмгир ёгиш ёки ёгмаслигини) хисобга олган холда сугориш жараёнини амалга оширувчи тизим. Сугориш жараёнини автоматлаштирилган микропроцессорли бошкарув тизими оркали узлуксиз тупрок намлиги улчаб турилади ва натижалар махсус мобил илова оркали кузатув дисплейига узатилади.
Аклли сугориш тизимини жорий этишдан максад дехконлар мехнатини енгиллаштириш, сув захираларидан унумли фойдаланиш ва гидротехника иншоотларидан фойдаланиш самарадорлигини оширишдан иборат. Анъанавий усулларда ходимлар гидротехник иншоотларни, яъни мотор, насос ва шу каби бошкаларни ишга тушириш ва уларни нормал иш режимини таъминлаш жараёнини кулда бошкарадилар. ^улда бошкариш куп вакт талаб этади ва бошкариш натижасини олдиндан айтиб булмайди. Анъанавий усулда об-хаво прогнози олдиндан хисобга олинмаслиги ортикча сугориш сув исрофига сабаб булади. Сугориш буйича масъул ходим киска вакт ичида хамма нарсани тулик бажара олмайди ва бу сугориш сифатига, колаверса махсулот унумдорлигига салбий таъсир курсатади [1,3].
Шундай килиб, сугориш жараёнини яхшилаш ва бошкаришни сифатини ошириш учун сугориш жараёнини автоматлаштирилган микропроцессорли бошкарув тизимини ва smart (аклли) ирригация тизимини яратиш зарурати пайдо булади.
Аклли сугориш тизими куйидагиларни уз ичига олади:
1. Томчилатиб сугориш: сув ва угитлардан фойдаланишни аник назорат килиш имконини беради, бу эса экинларни сугориш учун зарур булган сув микдорини сезиларли даражада камайтиришга олиб келади.
2. Сув сарфини улчаш: сув сарфи хисоблагич (счётчик)лари ёрдамида сувдан фойдаланишни назорат килиш, ортикча сув сарфини олдини олиш ва истемолчи (дехкон, фермер)лар харажатларини камайтиришга имкон беради.
3. Маълумотларни тахлил килиш: катта хажмдаги маълумотларни кайта ишлашга мулжалланган дастурий махсулотлар истеъмолчиларга тахлилий ахборот натижаларидан фойдаланиш имконини такдим этади.
Сугориш жараёнини микропроцессорли бошкарув тизимининг техник таъминоти куйидагилардан иборат булади:
• ARDUINO UNO;
• LM35 температура сенсори;
• намлик сенсори;
• сервомотор;
• сув сатхи сенсори;
• ёруглик сенсори;
• DHT11 намликни датчиги;
• дастурий таъминот.
Бошкариш курилмаси билан объект (сугориладиган майдон) уртасида Интернет тармоги оркали ахборот алмашиниш учун кулланиладиган датчиклар, сенсорли курилмалар ва дастурий таъминотлар мажмуаси IoT (rhe Internet of things) курилмасини асосини ташкил килади. Ушбу электрон курилмалар Интернетга уланиш ва Интернет оркали бошка турдаги урнатилган (масалан, датчиклар, сенсорлар) курилмалар билан алока урнатиши ва узаро
алокада булиши имконини беради. Бунда тизимни масофадан туриб назорат килиш ва бошкариш мумкин (1-расм).
Ахборотни кайта ишлаш ва улардан фойдаланиш тезкорлигини ошириш максадида сугориш жараёнини автоматлаштирилган микропроцессорли бошкарув тизимида машинали урганиш (ML) тизимидан фойдаланилади. Бунда хар сафар ишлов берилган ахборотни кайта тахлил килмасдан, олдиндан маълум булган натижа ва хулосаларга таяниб, компьютер тизими куйилган вазифани бажариш учун мавжуд ва фойдаланилган алгоритмлар ва статистик моделларга таянган холда ечим кабул килади. Бундай жараёнга сунъий аклнинг бир кисми сифатида караш мумкин. Машинали урганиш алгоритмлари топширикни бажариш учун аник дастурлашсиз башорат килиш ёки карор кабул килиш учун "укитиш маълумотлари" деб номланувчи намунавий маълумотларга асосланган математик моделни яратади.
ЮТ
1-расм. Интернет тармоги оркали ахборот алмашиниш схемаси
Машинали урганиш (укиш) алгоритмлари вазифаларни самарали ва аник бажариш учун анъанавий алгоритмни ишлаб чикиш кийин ёки мумкин булмаган холларда, масалан электрон почтани фильтрлаш ва серверни аниклаш каби турли хил дастурларда кулланилади. Машинали урганиш хисоблаш статистикаси билан чамбарчас боглик булиб, у компьютер дастурлари оркали башорат килишга мулжалланган. Маълумотларни излаш - бу машинали урганиш сохасига тегишли сохаси булиб, кузатишларсиз урганиш оркали маълумотларни излаб топишга мулжалланган. Машинали урганиш (ML) башорат килишга мулжалланган тахлил тизими хам деб юритилади.
Сугориш жараёнига автоматлаштирилган микропроцессорли бошкарув тизимини жорий килиш сифатли ахборот алмашиниш тизимини талаб этади. Бунда виртуал шахсий сервер (VPS) дан фойдаланилади. Виртуал шахсий сервер (VPS) - бу бир нечта операцион тизимларда ишлайдиган персонал компьютер. Фойдаланувчи ушбу компьютердан махсус/шахсий виртуал сервер сифатида фойдаланади. Виртуал шахсий серверни айрим холларда виртуал ажратилган сервер (VDS) деб хам аталади. Виртуал шахсий сервер концепциясини маълум бир фойдаланувчига мулжалланган алохида шахсий (персональ) компьютер сифатида фойдаланувчининг шахсий эхтиёжлари учун мулжалланган виртуал компьютер сифатида хам караш мумкин. Виртуал ажратилган сервер одатдаги шахсий компьютер каби функционаллик ва махфийликни таъминлайди. Бир катор виртуал шахсий серверларни битта шахсий серверга урнатиш хам мумкин ва уларнинг хар бири уз операцион тизимида ишлайди. Виртуал шахсий сервер веб-сервер дастури, файлларни узатиш протоколи (FTP) дастури, почта сервери дастури ва электрон тижорат учун мулжалланган турли хил дастурий таъминотлардан иборат булиши мумкин. Виртуал шахсий серверлар умумий Интернет-хостинг хизматларини ва ажратилган хостинг хизматларини орасидаги
6УШЛИ;НИ тyлдиpaди Ba yлapнинг фyнкциялapини yзидa мyжaccaмлaштиpaди. Виpтyaл aжpaтилгaн cepвepлapдa oпepaциoн тизимнинг y3 нycxacи 6Улиши мумкинлиги caбaбли, VPS фoйдaлaнyвчигa oпepaциoн тизимдaги cyпep-фoйдaлaнyвчи имтиёзлapини тaкдим этaди. VPS фoйдaлaнyвчи oпepaциoн тизимдa ишлaшгa мyлжaллaгaн x,ap кaндaй дacтypни Уpнaтиш имкoнигa эгa бyлaди.
Aвтoмaтлaштиpилгaн микpoпpoцeccopли бoшкapyв тизимидa axбopoтлap билaн ишлaш, axбopтлapни кyлaй фopмaтдa caклaш учун Bolt дeб aтaлyвчи шaблoнлap кyтyбxoнacидaн кeнг фoйдaлaнилaди. Bolt - бу гeтepoгeнли x,иcoблaш тизимлapи учун oптимaллaштиpилгaн С++ шaблoнлap библиoтeкacи. Гeтepoгeнли x,иcoблaш тизимлapи - бу x,ap xил типдaги x,иcoблaш блoклapини кУллoвчи элeктpoн тизим. Бyндaй тизимлapни x,иcoблaш блoки умумий мaкcaдли npo^ccop (GPP), мaxcyc мaкcaдли пpoцeccop (мacaлaн, paкaмли cигнaлли пpoцeccop (DSP) ёки гpaфик пpoцeccop (GPU)), coпpoцeccop 6Улиши мумкин. Bolt-шaблoнлap кyтyбxoнacи cкaниpлaш, киcкapтиpиш, yзгapтиpиш Ba capaлaш кaби ^нг тapкaлгaн aлгopитмлapни aмaлгa oшиpиш учун ишлaб чикилгaн. Bolt интepфeйcи C++ cтaндapт шaблoнлap кyтyбxoнacи (STL) acocидa яpaтилгaн.
Aвтoмaтлaштиpилгaн микpoпpoцeccopли бoшкapyв тизимидa axбopoтлap oкимини кyйидaги блoк cxeмa opкaли ифoдaлaш мумкин (2-pacм)
2-расм. Aвтoмaтлaштиpилгaн микpoпpoцeccopли бoшкapyв тизимидa axбopoтлap oкими блoк cxeмacи
Объeкт пapaмeтpлapини cepBep тoмoнидaн тax,лил килишни aмaлгa oшиpиш Ba нaтижaлapни oлиш кyйидaги кeтмa-кeтлик opкaли aмaлгa oшиpилaди.
1. Arduino annapara мaълyмoтлapини IoT мoдyли opкaли bolt кyтyбxoнacи ёpдaмидa тyплaйди.
2. Сeнcop мaълyмoтлapини oлгaндaн cy^, мaълyмoтлap тyплaмини тax,лил килиш учун импopт килaди.
3. ^apop адбул килиш иpapxияcи (дapaxти) мoдeли юкopидaги мaълyмoтлap тyплaми УКИЙДИ.
4. Maълyмoтлap aникликкa тeкшиpилaди.
5. Tyплaнгaн мaълyмлoтлap янги axбopoтлapни бaшopaт килиш учун мoдeлгa yзaтилaди
Лойихаланаётган автоматлаштирилган микропроцессорли бошкарув тизимининг схемаси 3-расмда келтирилган.
3- расм. Автоматлаштирилган микропроцессорли бошкарув тизими.
Хулоса. ^арорлар кабул килиш ирархияси (дарахти) алгоритми назорат килинадиган машинали урганиш алгоритмлари тоифасига тегишли. ^арорлар кабул килиш дарахти алгоритми бошка бошкариладиган алгоритмлардан фаркли уларок, регрессия ва таснифлаш муаммоларини хал килишда хам кулланилиши мумкин. ^арорлар кабул килиш дарахтидан фойдаланишнинг максади олдинги маълумотлардан (машинали урганиш) хулоса килинган оддий карор коидаларини урганиш оркали узгарувчининг синфини ёки кийматини тахмин килиш учун фойдаланадиган укув (урганиш) моделини яратишдан иборат.
АДАБИЁТЛАР
1. Маллаев, А.Р., Махмадиев, Б.С., Хусанов С.Н., Ражабалиев, Б.А. Бошкариш объектлари учун ракамли мосланувчан ростлагич. Инновацион технологиялар. ^арши, 2020, №3 (39), 21-24 бетлар.
2. Маллаев, А.Р., Тожибоев С.Ж. Томчилатиб сугориш тизимларида кулланувчи автоматик назорат ва бошкариш воситалари. Узбекистон Республикасининг жанубий худудларидан самарали фойдаланишнинг муаммо ва ечимлари. Республика илмий-амалий анжумани. 2016 йил 11-12 март. 320-322 бетлар.
3. Маллаев А.Р., Холов О.Т., Ражабалиев Б.А. Сув насосларининг иш режимини автоматик бошкариш схемаси хакида. Убекистон Республикасининг жанубий худудларидан самарали фойдаланишнинг муаммо ва ечимлари. Республика илмий-амалий анжумани. 2016 йил 11-12 март. 319-320 бетлар.
4. Маллаев А.Р., Тожибоев, С.Ж. ^ашкадарё вилоятидаги сугориш огир булган худудлар иссикхоналарини томчилаб сугориш жараёнида автоматлаштирилган микропроцессорли бошкарув технологияси. ^ашкдарё вилоятини инновацион ривожлантириш: муаммо ва ечимлар. Республика онлайн илмий-амалий анжумани, ^арши, 2020 йил, ноябрь, 277-280 бетлар.
