针对阀门黏滞特性的多阈值Knocker控制算法研究

为了研究阀门的黏滞特性引起的控制变量振荡问题,结合阀门运动特性建立了二叉树黏滞模型。通过在Knocker补偿器算法上引入Smith预估器抵消反馈的滞后影响,建立了樽海鞘群算法优化的多阈值Knocker补偿控制策略。实验结果显示,对比单阈值Knocker策略改进的Knocker补偿策略在减少控制阀振荡上有更好的效果,IAE和ISE指数比改进前分别减少了73.7%和80.7%,使控制的稳态误差保持低于1%的同时,大大减少了阀杆的动作次数。

基于Hilbert包络谱熵和GA-SVM的水轮发电机轴承故障诊断

水轮发电机轴承在运行时承受着整体机组的轴向负荷与复杂水推力,针对其产生的非稳态、非线性特征的振动信号,提出一种基于Hilbert包络谱分析与遗传算法支持向量机(GA-SVM)相结合的诊断方法,用于轴承故障状态的识别。首先对推力轴承运行时产生的振动信号进行集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD),分解成若干个固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF),依据峭度准则选取主要IMF分量并通过Hilbert包络谱分析,计算包络谱熵,将归一化后的包络谱熵作为特征向量输入GA-SVM进行训练与故障识别。仿真实验结果表明,基于EEMD包络谱熵分析法相比于时频域图像处理能更好地提取出复杂工况下的故障信号特征,遗传算法支持向量机识别准确率达96.87%,该算法模型可进一步应用于水轮发电机轴承故障诊断。

基于BWO优化VMD联合小波阈值的管道泄漏次声波去噪方法

管道泄漏次声波信号中的干扰噪声影响管道泄漏定位的精准度。提出了一种基于白鲸优化算法(BWO)优化变分模态分解(VMD)联合小波阈值(WT)的管道泄漏次声波去噪方法。针对VMD算法中分解层数K和惩罚因子α的取值对信号分解结果影响较大,利用白鲸优化算法(BWO)对VMD分解的两关键参数进行寻优,获得最优参数组合[K、α],并利用优化后的参数对次声波信号进行VMD分解,获得一系列本征模函数(IMF)分量。通过计算各IMF分量的相关系数来区分噪声IMF分量和有效IMF分量,引入一种改进的小波阈值函数对有效的IMF分量进行去噪处理,再重构去噪后各有效IMF分量,得到去噪后的管道泄漏次声波信号。通过仿真实验,将所提方法与灰狼优化算法(GWO)优化VMD联合小波阈值和麻雀搜索算法(SSA)优化VMD联合小波阈值两种方法对比,所提方法去噪后信号的信噪比分别提高了1.27%、2.01%,表明所提方法的去噪效果具有一定的优越性,为后续管道泄漏计算定位奠定了良好的基础。

室内明沟出水口与鸭嘴阀联合排水

室内排水沟与室外排水管连接处应设水封装置,水封装置的常规做法是增设存水弯或设置水封井,但该做法易造成水封堵塞、挥发破坏并具有滋生细菌产生臭气等缺点。探讨了室内明沟出水口与鸭嘴阀相结合的准水封装置,即以鸭嘴阀的特殊结构来替代普通的水封装置,减少水封破坏的可能性,提高排水系统的安全性。

城市供水安全与节水全程监控管理系统研究与应用

随着城市供水安全面临的形势日益严峻,亟需借助信息化技术,提高对供水全过程监管的深度、广度和精度。文章从用户、功能、数据和性能等方面需求分析入手,形成了城市供水与节水全过程控制一体化管理架构。以信息安全和规范化流程为基本出发点,开发了包含设备感知层、数据管理层、传输控制层和应用层的城市供水安全与节水全过程监控管理平台。平台集成了水源水厂、供水管网、居民用水、家庭节水和处理回用等功能模块,实现了对水源井泵站、自来水厂管网、家庭用水户、污水处理厂及水质监测点等全过程在线监测,对取水、供水、用水、排水等的一体化动态管理,以及供水管网爆管与漏损、生活用水异常与渗漏等智能化风险管控,并在中卫市沙坡头区得到了成功应用。

软密封闸阀性能测试及选用

介绍了软密封闸阀的测试装置、方法及分析结果,软密封闸阀阀板外整体包覆橡胶,可提高阀门的密封性能和使用寿命,阀体下端没有凹槽,避免了杂物沉积或堵塞而引起的泄漏。

二次供水系统低位水池浮球阀启闭对市政供水管网安全的影响

低位水池作为二次供水系统的蓄水设施,其入口浮球阀的启闭会使管道中出现水力瞬态过程。瞬变流造成供水管网的压力波动,增加了管网系统的水力负荷。以南方某市HX区供水管网为研究对象,通过浮球阀启闭时的瞬态过程模拟,分析供水管网压力波动情况,证明了低位水池入口浮球阀的启闭会造成供水管网中大幅、频繁的压力波动,提出了针对浮球阀启闭引发瞬态过程的供水管网防护措施,以减小其危害。

基于水锤监测系统的供水管网瞬态过程分析技术及应用

有压管道中流体流态变化引起压力急剧变化,普通的低频压力监测无法准确反映输水管网瞬态水力特性.以西北某地区供水管网为例,对送水泵站和二次供水设备进行水锤监测,识别水锤特征并进行水锤风险分级及告警,解决普通监测设备无法识别水锤风险、不能进行水锤溯源分析等问题;基于水锤事件利用瞬态水力模型进行溯源分析,优化水锤防护措施,有效降低关阀速度过快引起的水锤增压,并通过水锤监测系统采集的实时数据验证了水锤防护优化措施的合理性.

供水管网压力监测点的优化布置及实施

供水管网中压力监测点监测的管网压力变化可以反映管网的实际运行情况,从而科学地指导水厂对流量和压力的调度。正确实时地监测管网的压力是保证管网能够给终端用户提供足够水压的前提。根据宁夏回族自治区中卫市沙坡头区已有管网压力监测点监测数据基础校核的稳态水力模型,对模型进行分析,掌握整个城市供水管网的压力分布情况,通过区域压力分布划分区块以及实际用户的用水反映需求设计压力监测点优化布置方案。同时研发了基于多传感器数据融合技术的智能RTU远程终端采集器,对压力监测点进行安装实施,确保了压力采集的实时性,稳定性和可靠性,对实际管网中监测点的实施具有指导意义。

城市供水系统水锤防护措施

摘要针对城市供水系统的水锤现象，从水锤防护的角度出发，论述了多功能水泵控制阀、压力波动预止阀、空气阀和空气罐等水锤防护设备的工作原理，并介绍了他们在供水管网中的应用现状和发展趋势，采用水锤分析的特征线法和水柱分离模型，以某城市引水工程为例，对仅采用空气阀、采用压力波动预止阀和空气阀相结合以及空气罐和空气阀结合的的防护措施进行数值模拟，并对防护效果进行比较。对于城市供水系统的水锤防护具有较好的指导意义。

多功能水泵控制阀在矿井排水中的应用

简述了250JD745X-64多功能水泵控制阀在上海梅山矿业有限公司西南矿的井下-330m处排水泵站的实际运用情况,通过技术改造后彻底根除了停泵水锤对井下排水系统带来的严重安全隐患,使人员和矿井设备的安全得到充分保障。

大口径流量调节阀模型试验研究

陕西省引汉济渭工程使用了我国自主研制的、公称直径2.0m的大口径流量调节阀,该阀门运行压差高且变幅大,阀门设计难度大,为评估原型阀门的水力性能,开发过程中进行了模型试验。介绍了流量调节阀模型试验成果,对模型试验结果进行了分析研究。结果表明,流量调节阀的CFD数值分析成果与模型试验结果吻合性较好,其技术性能满足供水要求。

可调式减压阀在玉林市城北水厂中的应用

广西玉林市城北水厂在使用了DN1200Yx741X-10膜片式可调式减压阀后,彻底消除了管路改造前的高水压给管道及周边环境带来的重大安全隐患,介绍了安全运行一年多来,稳定、可靠的减压效果。

既有市政泵站水力模型建立与校核过程分析

结合实际工程案例,对泵站水力模型建立及校核两个过程进行分析,总结了水力建模所需参数及参数获取方式,明确了校核过程所需监测数据,提出了模型关键校核步骤。校核后,该泵站稳态水力模型在4种工况下的模拟值偏差均低于5%,瞬态水力模型在2种工况下的模拟值偏差均低于3.5%。

基于粒子群优化的事故工况下供水管网泵阀联合调度方法研究

为使管网能够在压力分区后仍能同时满足典型日、最高日最高时和事故工况下关键控制点的最低压力需求,提出了一种基于粒子群优化的管网事故工况压力调控模型。首先,寻找每个压力分区的最不利节点和最不利管段作为模拟火灾事故点和故障管段;其次,以24 h的典型日工况下的泵阀调控方案作为初始条件,判断每个时段的调控方案是否能满足事故工况下的最低压力需求;最后,对于不满足的时段利用粒子群优化算法寻优,制定新的压力管理方案。以宁夏中卫市沙坡头区供水管网为例进行验证,结果显示该方法在事故工况下使管网弹性力指数从0.46上升到0.56,失效指数从0.47下降到0,供水保障效果明显改善。

多功能水泵控制阀的水锤特性测试及应用

论述了多功能水泵控制阀的水锤防护原理,并通过试验室和实际工程进行了测试。