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        智能電磁流量計

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        智能電磁流量計水位控制計算機關鍵技術研究

        來源:作者:發表時間:2019-11-13 10:38:29

        引言:隨著城市智能電磁流量計的發展壯大,原有的網末端高位調節水池在用水高峰期調節穩壓的功能逐漸喪失,通過對水位控制計算機控制高位水池的研究,可開啟智能電磁流量計中端高位水池的新控制模式和自動化管理模式,使得高位調節水池重獲生機,有效避免了資源浪費,同時使得城市智能電磁流量計壓力調控變得更加方便,減少城市智能電磁流量計中壓力波動造成的漏水的損失,降低產銷差額。
        1.城市從水管網高位調節水池的應用現狀
        隨著城市智能電磁流量計的發展和壯大,曾經作為城市智能電磁流量計重要組成部分的網末端高位調節水池,逐漸變成網中端高位調節水池,原有的用水高峰期調節穩壓功能逐漸喪失,并且在平時的使用中由于管理復雜極易導致溢水,增大產銷差額,造成不必要的經濟浪費而被棄用,但是這種高位調節水池大量存在于地市級自來水公司智能電磁流量計中,造成了現有資源的浪費。通過對水位計算機的自動化微量控制研究能讓高位調節水池在城市智能電磁流量計的擴展中重新恢復調節穩壓功能,開啟智能電磁流量計中網中端高位調節水池的新控制模式和自動化管理模式。目前在國內外對于水流量控制計算機已有大量的研究,但是對于水位控制計算機研究很少,采用水位控制計算機對高位水池進行調節和穩壓是以后擴大智能電磁流量計的必然趨勢(邢國霞.PCC可編程智能調速器在朱莊水電站的應用[J].水能經濟,2015(12))。
        2.智能電磁流量計水位控制計算機的關鍵技術研究現有的傳統高位調節水池都是通過閥門的單純的開度來進行放水流量的控制,而本文通過多參數閥門的微動流量控制來完成調節水池的自動蓄水和自動調節放水水位,從而進行放水時間控制,充分考慮到了城區的智能電磁流量計用戶用水壓力波動變化,使高位水池可以按設定的規定時間和壓力下限進行放水調控,對整個城區水管網的壓力產生實際的穩定調控作用。
        采用多參數水池出口閥門微動流量信號反饋技術來控制末端高位調節水池的水位,通過對實時城區管網壓力的計算采用不同的流量控制方式完成對水池的自動蓄水和調節放水過程,可使高位調節水池達到恢復調節、穩定城市智能電磁流量計壓力的功能。通過多參數閥門微動流量控制水位來調節高位水池的放水時間,根據城區智能電磁流量計的壓力來調節和計算水量,從而算出調節的時間,使得網中端高位水池能按設定在規定的時間和壓力下限情況下,盡可能地按照**佳用戶用水方式進行放水,以延長城市智能電磁流量計高峰用水時期的補壓時間和調節時間(馬驥,孫旭芝.數字閥PCC可編程智能調速器在星星哨水電站擴效增容改造中應用[J].城市建設理論研究(電子版),2014(35))。
        2.1 多參數閥門水位計算機的硬件選擇
        多參數閥門水位計算機實現動態控制的重要環節就是要利用可編程PCC。與PLC相比,PCC的優點在于對分時多任務操作系統的設計,它通過采用分時多任務機制,使得應用程序的運行周期由操作系統的循環周期來決定,能真正的實現控制需求,并且在CPU運算能力允許的情況下,可以根據實際情況進行調整。
        2.2 多參數閥門水位計算機軟件主要功能
        (1)遠控參數定值設定:中控室可以利用通訊專線線路對PCC中的用水時間、水箱溢流水位、壓力和壓力計算公式進行預設和跟蹤,并可利用現有計算機智能算法進行改進和自行學習。
        (2)采集和控制:主要采集壓力參數,通過PCC編程輸入相應的計算公式,計算出進出水壓力。在四川省樂山市市中區新村調節水池(具體位置為環境監測站)使用過程中,相關壓力參數采集了區域首尾壓力和管網調節池出口壓力,并根據樂山市市中區人民南路長城大廈片區和對比片區早、中、晚用水負荷高峰期的實際數據,根據模型公式確定了相關進水和出水壓力值,在非高峰時段壓力值未達到模型公式進出水壓力值時,水位計算機會使控制閥門處于關閉狀態。
        (3)水流量實時計算:水位計算機通過對調節池水位的采集和控制,可進行用水累積體積量和秒流量的計算。PCC收集液位水位計參數,可計算秒流量,當上水達到設定溢流水位值時,PCC立即使進水閥門處于關閉關態。與此同時,在水位計算機初期建設階段,在放水情況下,可利用PCC的實時計算功能計算一次實時水位變化,依據公式:出水秒流量=(水位×面積)÷時間,可計算出水秒流量,根據秒流量可實現實時動態控制。
        (4) 有效調節水量儲蓄控制:用PCC的輸出和反饋相關功能,對閥門進行開啟度的微動控制,實現調節池調節水量儲蓄功能。在非高峰用水時段時,壓力達到設定值時也能進行調節水量儲蓄操作。
        (5)實現出水精細化控制:基于PCC比PLC功能更強大的特性,大量采用前面功能所計算出的變量值,在早、中、晚高峰用水時段來到時,可以參照實時調節水池中的調節水量儲蓄量、相關管網區域壓力,與設定的參數進行對比,計算出調節水池出水時間,與此同時計算出調節水池理論出水秒流量,利用PCC實時控制閥門微動開啟度,按照前面功能計算出的理論出水量來實現調節水池的出水量控制,同時需要在調節水池出水過程中,及時跟蹤計算出瞬時出水量、相關區域管網變化壓力值,據此自動調節閥門的微動開啟度(王鐵軍,王蕾.數字閥PCC智能調速器在水電站設備改造中的應用[J].統計與管理,2015(8))。
        2.3 多參數閥門水位計算機研發過程中的注意事項
        (1)本研發的理論控制模型是建立在PLC基礎初級版本上的,實際控制版本以PCC替代PLC,需注意兩者的采集參數的接口的不同會將會導致接線錯誤。
        (2)PCC的時間可利用網絡獲取,也可利用手機對時獲取,**安全的方式是單獨建立內部對時鐘,將有助于安全性能的提升。
        (3)建議設立應急處理和現場操作功能,在系統故障或檢修狀態下,此功能將發揮相當重要的控制作用。
        (4)中控室遠控能力設置能夠便于實時把控城區總體管網變化情況,必要時可以遠程干預和控制調節水池相關運行操作,建議這一控制級別設置為**高級別。
        (5)建議根據高位調節水池出水閥門微動控制的實際情況對多參數閥門水位計算機的關鍵技術進行相關控制模式的修正并逐步完善(朱健平,鄧松,徐蕾.多參數閥門動態控制系統在自流式高位調節水池中改造的應用研究[J].西南給排水,2015(5))。
        3.結語
        多參數閥門水位控制計算機關鍵技術的研究,能使城區中大量被廢棄的智能電磁流量計末端高位水池得以重新啟用,恢復調節穩壓作用,有效避免了資源浪費和經濟浪費,同時能讓城市智能電磁流量計壓力調控更加方便簡潔,減少城市智能電磁流量計中由于壓力波動而造成的漏水損失,有效降低自來水公司的產銷差額。國內外目前已有水流量控制計算機在實際生產中應用,但是并未有水位控制計算機,通過對多參數水池出口閥門水位控制計算機關鍵技術的研究可以用來生成成品水位控制計算機,完成技術創新。
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