反冲洗强度对生物活性滤池过滤效果影响

[目的]为延长生物活性滤池的过滤周期,提高其过滤效果提供技术支持。[方法]以黄浦江水为水源水,常规沉淀出水为试验进水。采用活性炭一石英砂、活性炭一陶粒等不同滤料组合的生物活性滤池,研究反冲洗强度对其过滤效果的影响。[结果]低强度水反冲洗之后,运行30min后1、2号滤池溶解氧的消耗率分别为33．30％和38．46％,24h内其消耗率分别在37．80％和42．10％上下波动。高强度水反冲洗之后,运行240min后1、2号滤池溶解氧的消耗率才达37．70％,24h后其消耗率仍为35．10％左右。气水联合反冲洗之后。运行120min后1、2号滤池溶解氧的消耗率分别达33．90％和35．48％,24h内其消耗率分别在35．90％和36．10％上下波动。反冲洗之后,有机物去除率在13％左右波动。[结论]各冲洗方式对生物活性滤池的过滤效果无明显影响,气水联合反冲洗可节约40％左右的反冲耗水量。     

山区滴灌工程灌溉参数与减压阀位置设计

滴灌具有高效节水、省工节地、增加产量等优点。山地滴灌工程设计、灌溉参数的设计与压力控制是保证工程正常运行的关键,为了充分发挥滴灌工程效益,结合实际工程,对微灌工程的耗水强度、补水强度、土壤湿润比、灌水均匀度等参数做了计算,对管道布置、毛管长度、轮灌组做了设计并对支管入口压力与减压阀位置做了分析,得出了滴灌耗水强度和补水强度均为6mm·d-1,湿润带宽75cm,灌溉湿润比值48%,在计算水压为3~4kg范围内安放减压阀的结论,可为类似的工程设计提供参考。     

不同滴灌毛管布置模式棉花水氮耦合效应

 【目的】研究施肥量和灌水量对不同滴灌模式棉花产量、氮素利用效率（NUE）、水分利用效率（WUE）的水氮耦合效应的影响。【方法】试验设置1带4行、2带4行、2带6行3种滴灌模式,灌水量和施氮量采用二次通用旋转组合设计,进行大田小区棉花膜下滴灌试验。【结果】棉花产量的水氮耦合效应：灌水量和施氮量对棉花产量的影响,1带4行为灌水量＞施氮量,2带4行和2带6行为施氮量＞灌水量。在灌水量65.1～284.9 mm的范围内,3种滴灌模式棉花产量与灌水量呈显著正相关。棉花产量与施肥量,1带4行施氮量16.2～94.2 kg?hm-2呈显著的正相关,2带4行在施氮量为16.2～69.0 kg?hm-2呈负相关,施氮量为69.0～94.2 kg?hm-2呈正相关。2带6行施氮量为16.2～55.2 kg?hm-2呈正相关,施氮量为55.2～94.2 kg?hm-2呈负相关。棉花NUE的水氮耦合效应：灌水量和施氮量对棉花NUE的影响,3种模式均为施氮量＞灌水量。氮素利用效率与施氮量的关系,1带4行施氮量16.2～82.2 kg?hm-2,施氮量与NUE呈显著负相关,当施氮量为82.2～94.2 kg?hm-2呈显著正相关。2带4行施氮量16.2～69.0 kg?hm-2呈显著负相关,当施氮量为69.0～94.2 kg?hm-2呈显著正相关。2带6行在施氮量16.2～94.2 kg?hm-2呈负相关。在灌水量65.1～284.9 mm的范围内,3种滴灌模式氮素利用效率与灌水量呈正相关。棉花WUE的水氮耦合效应：灌水量和施氮量对棉花WUE的影响,1带4行和2带4行灌水量＞施氮量,2带6行为施氮量＞灌水量。施氮量与水分利用效率,1带4行呈正相关,2带4行施氮量为16.2～41.4 kg?hm-2呈负相关,施氮量为44.2～94.2 kg?hm-2呈正相关。2带6行在施氮量为16.2～55.2 kg?hm-2呈正相关,施氮量为55.2～94.2 kg?hm-2呈负相关。在灌水量65.1～284.9 mm范围内,3种滴灌模式棉花水分利用效率与灌水量均呈负相关。【结论】根据不同滴灌模式对水氮耦合效应,建立以棉花产量、NUE、WUE为目标的不同滴灌模式水氮管理策略,得出2带4行棉花滴灌模式为最能够促进水氮耦合效应发挥、有利于膜下滴灌棉花生长的田间水氮管理模式。     

滴灌条件下水溶性肥料对灌水器堵塞影响

为探究滴头流量等因素对水肥一体化滴灌系统灌水器堵塞的影响规律,指导滴灌系统的防堵塞管理工作,以相对流量作为堵塞程度的评价指标,通过单因素试验分析了肥液浓度、滴头流量、滴头工作压力、过滤器类型、滴头类型5个因素对灌水器堵塞情况的影响,采用正交试验筛选出抗堵塞的最佳灌溉模式。结果表明,肥液浓度越大,滴头和过滤器越易发生堵塞;滴头流量越大,相对流量也越大,大流量滴头相对不易发生堵塞;相对流量随着滴头工作压力的增大呈现先增后减趋势,工作压力过大也会引起滴头堵塞,农业灌溉过程中应选取适宜的滴头工作压力;叠片式过滤器比网式过滤器过滤效果更好;压力补偿式滴头抗堵塞性能优于八孔流量可调式滴头。最佳灌溉模式为:水溶性肥料稀释比例为1∶200,滴头工作压力为0.1 MPa,滴头为流量4 L/h的压力补偿式滴头。     

圆柱式滴头内镶及外包对滴灌毛管水力特性影响的模拟研究

目的 研究圆柱式滴头镶嵌方式对滴灌毛管水力特性的影响。方法 对2种内镶式滴灌毛管和1种外包式滴灌毛管进行灌水试验,同时采用计算流体动力学(Computational fluid dynamics, CFD)方法对3种滴灌毛管进行数值模拟并验证。在此基础上,对不同滴头流量下内镶式及外包式滴灌毛管水头损失及铺设长度进行模拟计算。结果 滴头内镶式及外包式滴灌毛管总水头损失模拟值略低于实测值,滴头外包式滴灌毛管模拟值与实测值相对偏差较小;滴头镶嵌方式对滴灌毛管水力特性影响显著,滴头外包式滴灌毛管相较滴头内镶式滴灌毛管总水头损失较小,总水头损失减小比例超过49.2%,且随滴头流量增加总水头损失减小比例逐渐增大;滴头外包式滴灌毛管最大铺设长度较滴头内镶式滴灌毛管更长,长度增加了21.6%~56.9%;滴头内镶式滴灌毛管总水头损失相对更大的主要原因是断面流速再分布引起压力梯度急变消耗了大量水流能量。结论 滴头外包式滴灌毛管水力性能优于滴头内镶式滴灌毛管,对于长距离经济作物滴灌系统设计,可优先考虑滴头外包式滴灌毛管。     

旱塬区棉花地下微灌补水系统初探

研究了旱塬区5种地下微灌补水系统对棉花产量和水分生产效率的影响。3年试验结果表明,5种地下微灌补水系统均可提高棉花产量和水分生产效率,其中微灌补水系统1效果最好,其棉花产量和水分生产效率比传统旱作分别可提高35.6%～55.1%和26.9%～46.7%,新增投资收益率高、回收期短。     

Control of individual microsprinklers and fault detection strategies

Based on yield variability in orchards, it is evident that many trees receive too much or too little water and fertilizer under uniform management. Optimizing water and nutrient management based on the demand of individual trees could result in improved yield and environmental quality. A microsprinkler sensor and control system was developed to provide spatially variable delivery of water and fertilizer, and a prototype was installed in a nectarine orchard. Fifty individually addressable microsprinkler nodes, one located at every tree, each contained control circuitry and a valve. A drip line controller stored the irrigation schedule and issued commands to each node. Pressure sensors connected to some of the nodes provided lateral line pressure feedback. The system was programmed to irrigate individual trees for specific durations or to apply a specific volume of water at each tree. Time scheduled irrigation demonstrated the ability to provide microsprinkler control at individual trees, but also showed variation in discharge because of pressure differences between laterals. Volume scheduled irrigation used water pressure feedback to control the volume applied by individual microsprinklers more precisely, and the average error in application volume was 3.7%. Fault detection was used to check for damaged drip lines and clogged or damaged emitters. A pressure monitoring routine automatically logged errors and turned off the microsprinklers when drip line breaks and perforations caused pressure loss. Emitter diagnosis routines correctly identified clogged and damaged microsprinkler emitters in 359 of 366 observations. Irrigation control at the individual tree level has many useful features and should be explored further to characterize fully the benefits or disadvantages for orchard management.     

基于国产微控制器节水灌溉首部枢纽控制系统设计

针对我国农业节水灌溉首部枢纽控制系统结构复杂,设备操作繁琐,采用国外控制器成本高,芯片遭国外垄断的问题,设计一套基于RISC-V开源指令集国产CH32V103微控制器的模块化控制系统.根据灌溉系统首部枢纽功能,控制系统包含多种模块,支持通信控制和端子控制2种控制方式,具有现场操作界面和网络操作界面2种用户操作界面.控制...     

长输管道SCADA系统的建设实践

概述了SCADA系统(数据采集与监视控制系统)的构成和特性.认为设计管理、监理管理体制、招投标管理体制、质量管理体制、HSE管理体系、审计监察监督体制和投资控制管理体系是长输管道SCADA系统工程建设管理体制中应设置的重要环节.介绍了SCADA系统在长输管道工程建设中的实施程序及其在设备与管道上进行联合控制试用的实际效果.通过分析,提出了SCADA系统在长输管道工程建设中应注意的问题.     

A model for optimal real-time computer control of pumping stations in irrigation systems

A model for computerized optimal real-time control of pumping stations in irrigation systems is proposed. This model minimizes energy consumption of the system searching through the possible operating points of the irrigation network and the pumping station (with several possible combinations of pump arrangements) until the optimal operating point is achieved. Discharges and pressure heads required at the irrigation control heads for the individual irrigation plots comprise the constraints of the model. The optimization procedure is carried out by a microcomputer attached to a commercial electronic controller. The performance of the suggested optimal control algorithm is demonstrated for a large irrigation system with 135 pipe sections, 115 irrigation control heads, and a pumping station of five pumping units. Theoretical analysis reveals approximately 10% savings in pumping cost, comparing the proposed method with conventional computer controller that is in use today.     

番茄小根域基质栽培:灌溉方式和密度研究

试验以番茄为试材,在小根域基质栽培系统中种植,研究了该系统中不同灌溉方式和栽培密度对番茄生长、生理特性、产量、品质的影响。结果表明:在该系统中,渗灌处理的番茄植株茎粗和叶面积显著高于滴灌处理,叶绿素含量略高于滴灌处理;低密度处理的番茄植株地下部分,如根体积及表面积优于高密度处理。低密度渗灌处理的单果重最大(185.62g)及单株产量最大(706.86g),果实的含糖量和糖酸比高于其他;高密度渗灌处理的预期产量最高(60.81t/hm2)。与盆栽对照相比,小根域栽培的番茄植株地上部分生长较快并显著改善果实品质,植株干物质分配系数差异显著。通过与盆栽对照的比较和从果实产量和品质方面综合考虑,在小根域低密度(5.2株/m2)基础上合理密植的渗灌栽培为生产上的适宜选择。     

东黄复线SCADA系统应用状况分析

东黄复线ＳＣＡＤＡ系统是为实现密封输油管道自动化而引进的工业控制系统，以探讨和评价这一系统的可用性为基本目的，从ＳＣＡＤＡ系统几年来的运行状态入手，利用对比、统计和计算的方法对系统的功能和可靠性进行探讨和分析。系统的的功能和可靠性是评价计算机控制系统两个重要的技术指标，功能表明了系统对生产过程的控制作用能力；可靠性表明了系统功能的实施程度，分析表明东黄复线ＳＣＡＤＡ系统按设计实现了全线工艺、设备运     

旋转圆板型陶瓷膜过滤器平衡过滤油水乳浊液特性研究

采用旋转圆板型陶瓷膜过滤器对5%的O/W(油/水)乳浊液进行了精密平衡过滤。过滤压力为50,100,150kPa和圆板旋转速度为125,250,500r/min时,对过滤速度和过滤量的影响进行了对比分析。结果表明,转速为250r/min,压力为50kPa时,达到过滤平衡的时间最短且运行稳定,过滤速度较高过滤量较大,在此条件下过滤效果较为理想。     

油气长输管道SCADA系统技术综述

回顾国内油气长输管道ＳＣＡＤＡ系统的发展状况,阐述了现代ＳＣＡＤＡ系统的技术特征和功能,预测未来油气长输管道ＳＣＡＤＡ系统的发展动态,其中包括该系统中ＲＴＵ技术的发展,软件的发展以及系统功能与结构的发展趋势等。     

流量计量装置与SCADA系统配置方案

流量计量及流量标定的过程比较复杂，目前广泛采用流量计算机对流量计算装置进行数据采集，处理。尽管厂商已有成套的流量计算机和流量计量装置，但对用户来说尽可能采用自己已有的ＳＣＡＤＡ系统来监计量装置，而不购置专用的流量计算机，以避免投资浪费。     

大棚蔬菜滴灌系统案例设计与分析

选取大棚蔬菜种植园为实例,根据当地的水文地质特征、水源条件、大棚分布以及蔬菜种植结构,详细计算并校核了滴灌系统的总体分布、灌溉均匀度、允许灌溉强度、设计湿润比、灌水器选择、毛管极限长度等设计标准参数。通过灌溉制度的制定,计算各级管道管径、水头损失,选择过滤器,确定水泵型号,完成了滴灌系统的整体设计。该滴灌设计案例分析过程详细,结果合理,可作为相关滴灌工程设计参考依据。     

地下滴灌田间管网水力计算数值模拟

针对目前我国地下滴灌田间管网水力计算和水力特性研究较少,不能满足实际工程计算要求的问题,在前期试验和地下滴灌毛管水力计算数学模型的基础上,采用数值模拟方法,建立了地下滴灌田间管网水力计算数学模型。利用该模型可求解均匀坡、均匀土质、支管与毛管管径不变及均匀出流条件下的地下滴灌田间管网水力特征值。实例计算结果表明,该模型计算偏差小于1/1 000,精度满足实际工程计算要求。     

工业网络安全深度防御策略——以西气东输天然气管道SCADA系统网络为例

在网络安全形势与挑战日益严峻、复杂的环境下,工业网络传统的单点式防御策略已不能满足当前网络安全形势的需要。基于互联网领域的立体式安全防护理念,根据工业网络防护特性,提出了在工业网络构建深度防御理念的方案:在工控终端部署基于白名单的安全系统,在局域网设置基于最小权限原则的访问控制策略,在网络边界增加缓解威胁的网络安全工具。将该方案应用于西气东输天然气管道SCADA系统网络进行4次渗透测试,经历了 WannaCry、Petya等蠕虫病毒攻击的考验。结果表明:基于深度防御理念的网络安全防护策略能够有效防护来自工业系统外部和内部的攻击,极大提高了 SCADA系统工业网络的安全性与可靠性。     

农田滴灌系统滴头堵塞及防堵措施的研究进展

滴头是滴灌系统的关键部件,滴头的堵塞影响灌水均匀性和使用寿命,制约着滴灌技术的应用与发展,滴头的堵塞及防堵塞措施成为滴灌技术研究领域的热点。综述了近年来在滴灌堵塞问题上的研究成果,包括由水质因素、滴头流道结构因素、滴头加工制造因素和滴灌系统运行因素引起滴头堵塞问题．以及合理配置过滤设备、化学处理堵塞、设计抗堵滴头结构、合理设计滴头流道、加强滴灌系统运行管理等防堵措施。     

冗余方案在长输管道SCADA系统中的应用

介绍了油气长输管道SCADA系统的特点。通过建立SCADA冗余系统的可靠性数学模型，从理论上对冗余设计方案进行了分析。介绍了SCADA二模式并－串－并冗余系统在陕银输气管道中的应用。