基于ZigBee和3G的多污水处理厂监控系统设计

为了实现快速准确地采集多污水泵站和处理厂信息,提出了基于ZigBee和3G技术的远程多污水处理厂协同监控系统.该系统主要由污水处理厂信息监测网络节点、嵌入式ARM+DSP开发模块3、G/GPRS传输网络与Internet网络、远程服务器控制中心端组成.在污水处理厂现场,使用传感器节点采集各种所需信息,通过ZigBee无线传感网将各种信息上传到上位机,然后上位机通过网关节点集成移动通讯网络,利用3G/GPRS网络实现与Internet的信息交互,完成多泵站和污水处理厂数据的自动采集、无线传输以及Web方式下的参数远程设置和信息实时监测.采用该系统后,污水处理厂的污水处理量最少增加了5.2%,千吨水电耗最少下降了5.4%,剩余污泥量也均比采用前有明显的下降.

句容抽水蓄能电站关键断层F_(113)的敏感性分析

句容抽水蓄能电站输水系统沿线断层发育,断层的存在对地下渗流场影响很大.通过找出对地下厂房区渗流场影响最大的关键断层F_(113),从渗透系数和断层厚度两方面对其进行敏感性分析,从而得到该断层合理参数,并应用于地下厂房三维渗流场仿真计算.

输油气站场“人－机”工程原理和3E原则

概述了安全"人—机"工程原理,指出了针对事故突发时人的不安全行为宜采取的工程技术、教育和法制的3E原则。通过对雷击高发区老城站的工艺流程分析,由3E原则在老城站"人—机"系统中的应用实践,表明"人—机"系统与3E原则在输油气站场可以形成一个良性闭环管理系统,能达到有效保证输油场站安全运行管理的目的。

基于试验-整数规划方法的泵站多机组变速优化

以国家南水北调东线源头泵站江都四站为例,进行泵站多机组变速优化运行探讨。提出了考虑峰谷电价、长江潮汐变化的站内多机组日变速优化运行非线性模型:在水泵设计叶片安放角不变的情况下,以站内机组耗电费用最少为目标函数,时段为阶段变量,水泵转速、开机机组台数为决策变量,日提水量为约束条件。提出了各阶段水泵转速试验选优、机组开机台数线性整数规划优化的方法对模型进行求解。优化运行结果表明:考虑峰谷电价,日均扬程7.8～3.8m,与额定运行相比,100%负荷运行时,单位提水费用节省介于-3.58%～-2.14%之间,说明在此条件下,变速优化运行效果不足以抵消变频器损耗,80%、60%负荷运行时,单位提水费用节省分别介于11.38～15.71%、24.79～29.17%之间,优化效果明显;不考虑峰谷电价,日均扬程7.8～3.8m,与额定运行相比,只有在日均扬程较低、提水负荷较小(5.8m,60%负荷;4.8m、3.8m,80%、60%负荷)时,变速优化具有一定的效益,在其余日均扬程、提水负荷条件下,变速优化运行效果均不足以抵消变频器损耗。为受潮汐影响的大型泵站多机组变速优化运行提供了新的思路。

江都三站进水流道优化数值计算及模型试验研究

针对江都三站进水流道存在的问题,采用三维紊流数值模拟计算的方法对其进行了优化水力计算,并采用透明流道模型试验的方法对数值模拟的结果进行了验证。计算和试验结果表明:优化方案与现状进水流道相比,不仅消除了流道内的涡带,而且进水流态均匀、水力损失小,已达到正常进水流道的水平,可应用于江都三站改造。

江都四站站内多机组变角优化运行方式研究

以南水北调东线源头泵站江都四站为例,建立了考虑峰谷电价的站内多机组日变角优化运行非线性规划模型.以站内机组耗电费用最少为目标函数,时段为阶段变量,水泵叶片角、开机机组台数为决策变量,日抽水量为约束,采用动态规划逐次逼近的方法,对江都四站进行计算分析,确定了不同水量约束条件下泵站机组的开机台数与水泵叶片角.结果表明,该模型可有效解决站内机组优化运行问题,效果良好.

江都站不同型号机组变速优化运行效果分析

以江都站不同型号机组、不同日平均扬程、不同运行负荷组合生成45种方案,并对每一种方案以单机组提水耗电费用最小为目标,采用动态规划法,分别按考虑分时电价与不考虑分时电价进行变速优化计算,同时进行考虑分时电价的常规运行计算,最后以单位提水费用作为分析指标,对不同型号机组变速优化运行效果进行比较分析,其结论为考虑分时电价、长江潮位影响等因素的站群优化理论研究提供决策依据,同时为大中型泵站改造与经济运行提供参考。

南水北调工程江都抽水站变角经济运行研究

针对江都抽水站泵站扬程经常变化的特点,提出了利用已有的叶片全调节功能实现泵站变角经济运行的方式,即在满足泵站所需抽水流量的前提下,根据实际扬程,以泵站装置效率最高为目标,确定水泵叶片角度和开机台数.江都抽水站实施变角经济运行后,泵装置效率提高最高可达6.84%.

淮阴三站泵站贯流式流道混凝土温度和应力仿真分析

根据淮阴三站泵站工程的流道特点、施工过程、现场环境等实际因素,利用三维非稳定温度场和应力场有限元仿真计算程序,对泵站主体混凝土结构施工全过程的温度场和应力场进行动态仿真计算,分析了施工期泵站贯流式流道墩墙混凝土结构裂缝产生的原因,提出相应的防裂措施。

蒲石河抽水蓄能电站上库三维渗流数值模拟

根据蒲石河抽水蓄能电站上库的地质及水文地质条件,建立了裂隙岩体三维渗流数值模拟模型,计算分析了水库-岩体系统地下水运动规律及各种运行工况下的上库渗漏量和渗流场的分布特征。将模拟计算区地下水流系统概化为非均质各向异性三维稳定地下水流系统,综合利用压水试验得到的平均渗透系数值和统计学方法得到的渗透张量方向,获得裂隙岩体的渗透系数张量。数值模拟结果表明,正常蓄水位运行工况下,整个库区均未进行防渗处理时,上库总渗漏量为5832.92m3/d,防渗后渗漏量减少了3571.27m3/d。

江都站不同型号机组叶片全调节优化运行效果分析

以单机组运行耗电费用最小为目标函数,采用动态规划法,对江都站不同型号机组、不同日平均扬程、不同运行负荷组合生成的45种方案,分别按考虑分时电价与不考虑分时电价,进行叶片全调节(变角)优化计算,同时进行相应的常规运行计算,最后以单位提水费用作为分析指标,对不同型号机组变角优化运行效果进行比较分析,其结论为考虑分时电价、长江潮位影响等因素的站群变角优化研究提供决策依据,同时为大中型泵站改造与经济运行提供参考。

抽水蓄能电站竖井式出水口三维数据模拟

盖板竖井式进 出水口是抽水蓄能电站采用的形式之一 ,出流工况的水力学问题是其难点问题。本文利用三维k ε紊流数学模型 ,针对西龙池抽水蓄能电站上水库盖板竖井式进 出水口 ,研究了抽水工况出流时竖井扩散段、孔口附近的流动特性 ,探讨孔口底板附近反向流速的成因。

基于欧拉固液两相流模型的泵站进水侧流场三维模拟

针对泵站过水建筑物中出现大量的泥沙淤积和不良流态,基于欧拉固液两相流模型对大型泵站进水侧流场进行三维CFD数值模拟。数值模拟结果表明,泵站原始的布置方案会引起低速区、漩涡以及回流等不良的进水流态,会导致在泵站前池出现泥沙淤积的现象。为了改善泵站进水流态和减少前池的泥沙淤积,对泵站分水堰形状进行修改并在引渠段加设整流底坎。数值模拟结果显示,通过对泵站原始布置方案的修改,消除了前池内的回流,漩涡的范围也有所减小,泥沙淤积的现象得到了较大的改善,水流中的泥沙体积分数平均减少了13%。

大型泵站出水流道三维流动及水力损失数值计算

根据研究低扬程泵站水泵装置的方法可以多样化的观念,提出了将出水流道从水泵装置中分离出来,进行出水流道内部流态数值模拟和水力损失计算的方法.介绍了低扬程大型泵站出水流道三维流场及水力损失数值计算的计算区域、边界条件及网格剖分等有关问题;给出了虹吸式和直管式等两种形式出水流道三维流场和水力损失数值计算的实例,并与流道模型试验的流场观察及水力损失测试结果进行了比较.结果表明:两种形式出水流道内部三维流动以及水力损失数值计算的结果,与流道模型试验的结果一致.

三维数值模拟在泵站侧向进水前池的应用

泵站布置形式因进水方式不同通常分为正向和侧向两种进水方式,侧向进水时前池来流方向和前池中的主流方向存在夹角,此时由于弯道水流的运动特性,侧向进水前池容易产生主流脱壁、回流和漩涡等不良流态,难以形成良好的水泵进水条件,影响机组的安全运行。针对古德洛尔电厂一期侧向进水泵站前池,采用RNGκ-ε双方程紊流模型封闭雷诺平均的N-S方程,利用SIMPLEC算法对泵站前池及部分引水明渠水流流场进行三维数值模拟,对比分析设计方案修改前后前池水流的流速、涡量、水面线等水力参量分布特性,并以典型断面流速分布均匀度为目标函数分析整流措施前后前池内流速分布均匀度变化,验证了增加合理的整流措施可以有效改善前池流态。

大中型泵站机组三维检修仿真培训系统开发

为实现泵站机组检修过程的三维可视化、加强对安装检修人员的技术指导和培训,依托江苏泰州引江河高港泵站,运用3ds Max软件对泵站厂房和机组进行分块建模,再结合VS2010,osg,QT,Premiere等软件,利用三维动画技术、虚拟装配技术、三维交互技术和虚拟现实技术,研发了大中型泵站机组检修过程的三维仿真培训系统,创建了机组检修模型库,实现了机组检修过程的多媒体演示功能、模拟训练功能和技能鉴定等功能,打造了大中型泵站机组拆装操作的全新仿真演练平台.该系统不仅提供了真实感强的三维演示动画,展现了灵活、准确的交互漫游环境,并且可以对学员的技能进行系统的鉴定,强化培训效果.该系统有效地解决了泵站检修人员培训的难题,为泵站的标准化检修提供了参考.

泵站进水流道三维紊流数值模拟及水力优化设计

采用直接求解三维雷诺平均Ｎ－Ｓ方程和标准ｋ－ε紊流模型方程组的方法，对大中型泵站进水流道内的流场进行了数值模拟，并进而对具有复杂几何形状的进水流道进行了水力优化计算．经模型试验验证，说明水力优化设计的进水流道获得了十分优良的水力性能．

江都抽水站更新改造工程技术

分析、总结江都抽水站改造的主要技术,包括泵站引河流态改善、水泵形式选择与流道改造、主机组轴承选用、新材料轴承应用、水泵叶片调节系统改进、变电所改造设计方案的优化,以及FSR大容量高速开关新技术应用、三站发电方式选择及技术改进、泵站自动化系统技术改进等,并针对其中存在的问题提出相应的措施。

加压泵站自动化系统程序的模块化设计

以某区给水加压泵站控制系统为例,针对系统PLC程序的合理化设计,分析了程序模块化设计方法,并根据IEC 61131-3标准,将程序模块化设计应用于自动化项目中。该方法利用编程系统原有功能块和根据控制要求定义的功能块,对自动化系统PLC程序进行模块化编程。与传统的PLC编程方法相比较,模块化设计使程序结构化清晰,编写简单,各功能相互独立。程序的模块化设计降低了控制系统的开发和维护成本,提高了系统运行效率。

动态规划逐次渐近法在江都三站叶片全调节优化中的应用

以南水北调东线江都三站为例,建立站内多机组叶片全调节优化数学模型,采用动态规划逐次渐近法寻找目标值最优时的各阶段开机台数及叶片安放角度最优组合方案,并运用基于整数线性规划的试验选优法对计算结果进行验证,验证结果表明计算结果可靠,所采用方法可行。