供水調度自動化系統

供水調度自動化系統

供水調度自動化系統是指運用遙測、遙控、遙調、通信和計算機技術,對供水水源和設施進行自動測量、計算和自動控制調節,以實現對水量的合理輸送、調節和分配的整套裝置。

基本介紹

  • 中文名:供水調度自動化系統
  • 外文名:automatic system for water supply operation   
  • 學科:水利工程
  • 領域:自動控制調節
  • 技術:計算機技術
  • 作用:實現對水量的輸送、調節和分配
控制方式進行分類,按使用場所和功能分類,結構,功能,

控制方式進行分類

按控制方式可分為分散控制系統、集中管理分散控制系統和集中控制系統。
(1)分散控制系統。是獨立的終端監控站。運用遙測、遙控及計算機技術,獨立完成本站有關參數的自動檢測、計算,對有關設施實現自動監控,並有數據通信接口,可加入集中管理分散控制系統。分散控制系統適用於中小型閘壩、渠首、泵站及重點乾支渠道。
(2)集中管理分散控制系統。由一個中心站和若干個監控站組成。各監控站具有分散控制系統的全部功能,中心站通過通信網路監測各監控站的運行工況,並根據系統水量分配模型,指令各監控站的運行狀態。集中管理分散控制系統適用於大型水利樞紐或重點水庫、灌區。
(3)集中控制系統。由一個中心站和若干個終端測站組成。各終端測站均可無人值守,由中心站對系統所屬的任意終端測站隨時進行自動檢測、計算,並對供水設施自動進行調節和控制,實現本系統內水量的合理輸送、調節和分配。集中控制系統適用於供水設施較先進的重點水利樞紐、大型水庫和灌區。

按使用場所和功能分類

供水調度自動化系統也可按使用場所和功能分為:水利樞紐工程調度自動化系統、渠系配水調度自動化系統、閘門自動監控系統、泵站自動化管理系統、灌溉自動化控制系統等。

結構

以集中管理分散控制系統為例,該系統由監控站和中心站組成。
包括:①感測器,完成基本參數的原始測量,並可變換為電量輸出。感測器有水位計、閘位計以及電壓/電流變送器等。②傳輸電纜,將感測器原始測量參數送到計算機輸入接口。③輸入接口,將感測器送來的電量變換為計算機可接受的信號,並進行信號隔離。①計算機系統,接收輸入的參量,根據給定的數學模型進行數據處理、計算,並據以發出控制、調節指令。⑤輸出接口,將計算機的控制、調節信號轉換成對供水設施的控制,並實現計算機與供水設施的隔離。⑥顯示器、印表機,顯示、列印記錄實時數據,包括水位、閘門開啟程度、瞬時流量、日平均流量、歷時累計水量等。⑦通信接口及通信機(有線、無線或光纖)。⑧電源。

功能

以現今世界流行的集散型分散式計算機控制系統為例,按不同系統分述如下:
(1)閘門自動監控系統。其功能包括:①自動採集閘位、水位及有關配電電壓、電流、開關狀態及液壓壓力等工況,自動計算瞬時流量、累計流量及各參數的過程線。②根據供水調度方案自動進行實時調度,自動控制閘門升、降、停運行。③實時存儲信息,記錄運行狀況。①及時發現閘門故障,並發出相關故障的識別信號及標誌。⑤具有自動/手工、本地/遠程切換功能。⑥具有聯網功能,能實時將本站的狀態自動向上級網傳送,並接收上級網的調度命令。
(2)泵站自動監控系統。其功能包括:①實時自動巡測各機組電流、電壓、功率、功率因數、葉片角度、勵磁及水位等相關設備的狀態。②根據供水調度方案,對水泵機組實施自動開、停及葉片角度的調節。③實時存儲信息,記錄運行狀態。①自檢功能及故障自動識別,並發出相關故障的識別信號及標誌,實時報警。⑤與上級網通信,接收上級網調度,向上級網傳送本站實時運行狀態。
(3)灌溉節水增產自動監控系統。在灌區建立乾渠控制斷面的水位及流量實時自動測報系統,同時自動實時監測田間水位、日照、風速、氣溫、濕度、降雨等氣象信息以及對田間和田面水層深度信息、墒情和作物長勢進行監測。根據實時及歷史數據進行分析,建立灌溉供水決策支持模型,對灌區的灌溉用水進行科學的預報和決策,輸出供水調度方案,制定各種時段的實時供水計畫,實現科學供水,達到節水、增收的目的。

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