排涝泵站远程监控系统设计方案探

介绍了明山—大东口电排排涝区大垸内泵站、小抽水站、涵闸等系统概况，以及该系统的规划方案，集中控制、远程传输监控及现地控制的功能特点。运用现代信息与遥感技术对泵站动态信息实施统计，改进各地泵站排涝调度静态方案为计算机动态化实时控制系统，实现各级管理单位对所控内湖动态库容有预测、预调功能。     

东深供水改造工程LAN/FCS监控体系

东深供水改造工程监控体系由以调度中心为核心的3层专用广域以太网组成：即调度层，泵站层，现地层；在调度层采用冗余的1000M以太网结构，由两个冗余的核心路由交换机，通过冗余光纤与泵站相联，实现各个系统之间的数据交换；在泵站层由交换机并利用虚拟网络技术组成自身冗余的、独立的10M／100M子网络。简述了现场总线技术方案及LCU中现场总线多种并存的原由。     

串行口通信管理模件在水利水电监

在水利水电监控系统中，现场级设备常采用串行口与现地控制单元通信，实现数据交换。为了有效管理通信，现地控制单元一般使用有扩展能力的专门系统。串行口通信管理模件就是这样一种有通信管理能力的嵌入式系统。介绍了串行口通信管理模件的功能和特点，详细分析了基于VxWorks嵌入式实时操作系统的串行口通信管理模件的软件设计。     

洋河闸站自动监控系统设计与实现

为了解决辽宁省中小型农用泵站运行效率低，设备老化严重等问题，以“洋河闸站”为试点工程，设计了泵站运行自动监控系统。该系统以监控器的方式组成，可与泵站设备同步运行，在线监控并远程通讯；也可切换退出，使泵站按原有的电气控制模式运行，不受监控。运行几年来效果良好，并在省内其它灌区泵站改造中推广应用，取得了良好的效果。文中介绍了泵站监控系统的组成原理及其在“洋河闸站”泵站运行监控中的应用过程，给出了监控效果分析。     

建立在以太网基础上的泵站集控系

介绍了以PLC、智能设备（保护测控装置、多功能电力仪表等）为基础的以太网泵站自动化监控系统，以硬盘录像机、视频服务器为基础的泵站视频监控系统，自动化监控系统和视频监控系统共用同一以太网的泵站集控系统，分析了影响以太网集控网络实时性、可靠性的各种因素，并介绍了一个泵站集控系统实例。     

一种基于PL和HM的泵站机组现地

在讨论可编程控制器和触摸屏技术的基础上,提出了一种基于PLC和HMI的泵站机组现地控制单元。并结合深圳某泵站,采用施耐德的Premium PLC和EasyView的MT510T予以实现,详细说明了LCU的硬件配置和软件设计,给出了关键的控制流程设置。实际运行结果表明,该方案安全可靠,对提高泵站自动化水平有实际意义。     

GPRS技术在闸门远程监控系统中的

针对目前雪野水库闸门控制仍然采用现场人工操作的问题，提出了一种基于GPRS和PLC的闸门远程监控系统设计方案。首先概述了系统中应用到的一些先进技术；然后介绍了系统的总体结构及工作原理。该系统采用GPRS技术实现了现地控制层设备与中央控制层设备之间的无线网络连接，为水库闸门的远程监控提供了一种新的技术手段。     

谏壁抽水站图像监控系统

大型泵站的机电设备数量较多，为了能及时观察到各设备的运行情况，提高泵站运行的安全性、可靠性，谏壁抽水站安装了图像监控系统．由安装于现场的彩色摄像机将视频和数据信号传送至监控中心，监控中心对视频图像进行实时监视和控制．介绍了图像监控系统的基本原理、结构、功能及特点，并就系统运行中需要注意的问题进行了分析和探讨．     

微机综合自动化系统在大型泵站中的应用

水利部“94．8”项目之一“江都抽水机站机组监控关键技术”的实施，在国内首次实现了大型泵站“无人值守，少人值班”的新局面，该系统自动化调节功能，充分利用潮汐河流的特点，实现了泵站的优化调度，提高了运行效率，挖掘了泵站的潜在抽水能力，不仅节约了运行费用，而且还能增灌农田，显著地提高了经济效益和社会效益。     

陡岭子水电站现地控制单元的通信

陡岭子水电站计算机监控系统采用分层分布式开放系统结构，为克服PLC的缺点与不足，以及解决不同厂家的设备采用不同通信规约所带来的不兼容问题，而在现地控制单元引入通讯管理机，使得该系统具有配置灵活、性能优越、扩展性强、可靠性高等特点同时还改善了现地设备与主网速度不适应的问题。     

电控单体泵硬件在环仿真系统

以电控单体泵控制系统的开发为应用背景,研究开发了电控单体泵硬件在环仿真系统。对电控单体泵硬件在环仿真系统的硬件组成以及软件模块进行了深入阐述,同时利用所开发的硬件在环仿真系统对自主开发的电控单体泵控制系统进行了硬件在环仿真测试。测试结果表明,所开发的硬件在环仿真系统能够满足电控单体泵控制器的测试需要,为电控单体泵控制器的开发提供了一个很好的系统仿真测试平台。     

并联泵站群日优化运行方案算法

提出了并联泵站群日优化运行数学模型,该模型以并联泵站群日提水费用最少为目标函数,以各时段机组叶片角或转速为决策变量.考虑站间不同工况调节方式,采用大系统二级分解-动态规划聚合法进行求解.首先以泵站日提水耗电费用最少为目标,泵站提水量的分配为协调变量,将该模型分解成若干个泵站多机组日优化运行一级子模型;再以单机组日提水耗电费用最少为目标,机组提水量的分配为协调变量,将一级子模型分解为若干个单机组日优化运行二级子模型.该二级子模型以机组叶片安放角或机组转速为决策变量,机组提水量的离散值为状态变量,采用动态规划方法求解.构造的聚合模型以各机组提水量为决策变量,并联泵站群提水量的离散值为状态变量,同样采用动态规划方法求解.该方法可以解决不同工况调节方式、不同时段划分及不同日均扬程下并联泵站群的日优化运行问题.以淮阴一、三站并联运行为例,作了日优化运行计算,结果表明：各日均扬程下满负荷、80%负荷、60%负荷优化运行单位费用,较定角恒速运行分别平均节约10.53%,26.54%,34.40%.     

灯泡贯流泵装置的三维流动数值模拟

为了配合南水北调东线工程淮阴三站灯泡贯流泵装置的优化水力设计研究工作,对该站前、后置灯泡贯流泵装置内部流动的数值计算方法进行了初步研究;参照该站初步设计阶段初步拟定的机组结构形式,建立了前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置几何型体数学模型;分别对两种装置内部的流动进行三维湍流数值模拟,得到了前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置的内、外水力特性;讨论了两种灯泡贯流泵装置进、出水流态的主要特征.计算结果表明：采用数值计算的方法研究灯泡贯流泵装置内部的三维流动及贯流泵装置的水力性能是可行的;淮阴三站前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置初步设计方案的能量性能尚不能满足南水北调工程的要求,需通过进一步的优化计算,争取实现可能的最高装置效率.     

管网特性对水泵变流量运行能耗的影响

在暖通空调的水系统中,管网型式与阻力的变化对水泵运行特性产生重要的影响.通过实例对水泵变流量运行进行计算与分析,并采用管网阻力调节、水泵台数控制及变频控制方法调节系统流量.探讨了管网变化对水泵变流量运行能耗的影响;分析了管网性质与水泵运行工况的关系,以及各种流量调节方式与水泵运行能耗的关系.计算结果表明：管网特性对水泵变流量运行的能耗影响较大.通过增加管网的阻力调节流量,通常会使水泵的能耗降低;水泵变频控制方式对开、闭式管网的运行能耗影响有较大的区别,静压值越大,节能效果越小;在闭式循环管网中,水泵台数控制与变频控制是两种有效的节能调节方法,由于管网发生变化,水泵的运行工况变化不满足相似律;水系统通过采用压差控制流量时,最不利环路可能发生变化成为次不利环路,所以末端压差控制因管网变化而形成水力失调,最小阻力控制比定压差控制有显著的节能效果.     

特低扬程竖井贯流泵装置水力特性试验研究

结合江苏省常州市大运河东枢纽泵站工程,对设计净扬程(1.0m)的特低扬程前置竖井式贯流泵装置特性进行了试验研究。试验测试了模型泵在不同叶片角度下运行的能量特性、汽蚀性能和飞逸转速特性,在此基础上换算得出原型泵的水力特性,绘制了模型以及原型泵装置的综合特性曲线和单位飞逸转速曲线。试验结果表明,泵装置最优工况点的模型装置效率为78.83%,对应的扬程和流量分别为1.70m和22.66m3/s;在设计扬程1.0m、流量25.35m3/s时的模型装置效率为67.5%。对于特低扬程泵站,竖井贯流式水泵具备能量特性好,装置效率高,且运行和维护方便等优点,特别适用于平原水网地区的防洪排涝工程。     

Drainage control in water management of polders in the Netherlands

One of the impacts drainage has on the downstream part of a water system is a higher risk of peak flows caused by heavy precipitation. In the polders of the Netherlands this is a well-known problem. The heavy precipitation flows easily from paved areas and with some delay from unpaved areas into many small canals and through these canals towards the downstream pump station. Here, high water levels can result in an unacceptable high groundwater table. This problem has grown over the past years as more area has been paved and storm events have become more extreme. Until recently in the Netherlands, the solution for this problem was to increase the pump capacity, but nowadays the Dutch Government's opinion and that of the local Water Boards about solving this problem is changing. Rather than shifting the problem to more downstream lying parts of the water system, the philosophy has become “first retain, then store, only then discharge” (Nationaal Bestuursakkoord Water, 2003. Dutch National Policy on Water Management for the 21st Century). A way to retain water in upstream parts of the waters system is to use real-time control structures in the upstream canals. In this paper a control method is presented that can effectively retain water in the upstream parts, until the downstream part can accommodate this amount of water. The method is based on upstream Proportional Integral-control with adaptation of the set point. The control is referred to as Cascade PI-Control. Basically, the goal of the control method is to fill the available storage equally in the whole area. Tests have been performed with a calibrated model of an existing polder in the Netherlands. Results show that application of the control method is sufficient to avoid such drainage problems.     

ESP液压执行单元柱塞泵动态特性仿真与试验

通过对汽车电子稳定程序ESP的液压执行单元内部柱塞泵结构的研究,提出一种在无背压条件下,实现柱塞泵主动增压的设计方法。借助AMESim软件对ESP液压执行单元的柱塞泵结构参数进行仿真,分析了泵流量、电动机转速对增压速度的影响,利于ESP进行硬件匹配时,确定相应的泵流量和电动机选型。台架试验证明,能实现ESP液压执行单元柱塞泵的主动增压功能。     

BDFM变频调速系统在泵站中的应用及其可靠性评价

无刷双馈电机(BDFM)是近些年来出现的一种新型电机,它与高压大容量机组配套,可使泵站变频调速系统的成本大为降低。BDFM变频调速系统具有功率因数可调、变频器功率小等特点,且无刷的结构,减少了电机的故障点。根据BDFM变频调速系统的具体情况,分别采用经典和Bayes理论对其可靠性进行评价。电机寿命符合指数分布,且该分布的共轭分布为Г分布,由此可得共轭先验分布,分析样本数据后分别求出小样本数据下BDFM系统的可靠性指标,并验证在该系统中采用Bayes理论评价的优势和合理性。分析BDFM变频调速系统在泵站中应用的特点、优势和推广前景,并着重对用户关心的可靠性进行分析和评价,为其在泵站中的推广应用提供基础和保障。     

取水泵站能效的模型预测控制

在研究取水泵站能量模型及能效开环优化控制基础上,提出一种系统级的运行效率模型预测控制方法.本控制方法以定速泵运行状态为优化变量,以泵站总能源费用最小为目标.目标函数融入了分时电价及取水口水位等变量,并处理了总用水量、清水池水位高低限等约束.以一座配置定速泵的取水泵站为例,对开环优化及模型预测控制方法分别进行了仿真研究和对比分析.验证了能效模型预测控制方法的有效性及其处理变量预测误差的性能.提出的控制方法还能实现需求侧优化管理,有助于电网“移峰填谷”策略的实施.     

大水位变幅下库区取水泵站水泵机组变频调速研究

【目的】解决库区取水泵站在上游水库大水位变幅下与下级泵站之间流量不匹配的问题,【方法】基于水泵变频调速原理和某梯级提水设计系统模型,采用定性相似分析,定量计算的方法研究分析了取水泵站在水库不同水位下,水泵工况、变频运行范围及运行工况参数,针对取水泵站在大水位变幅下与下级泵站间的流量匹配计算提出了建议。【结果】在上游水库不同库水位下,采用变频运行方式进行泵站供水量和下级泵站需求流量之间的匹配调节完全可行;定性相似分析计算法也为流量匹配结果提供了验证。【结论】水泵变频技术和定性相似分析计算法可用于库区取水泵站的水泵机组在大水位变幅下变频运行时额定工况点的确定。