Automatic Control of Water Pumping Stations

Automatic Control of pumps is an interesting proposal to operate water pumping stations among many kinds of water pumping stations according to their functions.In this paper,our pumping station is being used for water supply system. This paper is to introduce the idea of pump controller and the important factors that must be considering when we want to design automatic control system of water pumping stations. Then the automatic control circuit with the function of all components will be introduced.

某大科学装置项目工艺冷却水系统设计

介绍了某在建大科学装置项目的工艺冷却水系统设计,包括服务对象、系统形式、系统组成、水温控制策略、流量控制策略等方面的内容。简述了热回收型水源热泵在工艺冷却水系统中的应用方案,并对工艺冷却水系统设计后续可开展的工作和研究提出了3个方向。

换热站并联水泵分布式优化控制

针对现有换热站并联水泵优化算法在集中式架构下控制适应性不足的问题,本文提出了一种改进的分布式并联水泵优化算法.首先,建立了并联水泵的分布式控制系统,并对该优化问题的数学模型进行描述,在目标函数中引入自适应非线性因子;然后,设计了改进的分布式果蝇优化算法,在该算法中每台水泵的控制器仅通过与邻居控制器交互信息即可完成并联水泵的优化;并且,在嗅觉搜索阶段,使用正弦余弦策略替代赋予个体距离与方向的随机策略;最后,以两个实际换热站中不同并联水泵系统为例对算法进行仿真验证,并基于仿真结果进行性能分析.结果表明,相较于传统算法,改进的分布式果蝇优化算法能得到更优的控制策略,有着收敛速度快、稳定性好和鲁棒性强的特点;并且该算法适用于不同系统的并联水泵优化问题,具有可扩展性.在实际工程验证中相较于集中式算法,该算法在总功率和计算时间上分别平均降低了5.47%和29.90%,因此,能够满足实际换热站中对并联水泵热负荷优化分配的需求.

水环热泵系统辅助热源容量设计与调控策略

提出采用工况分析法设计水环热泵系统辅助热源容量,利用循环水能量变化量逆推建立辅助热源容量模型,并以天津地区某办公建筑群为实例,设计3种辅助热源容量方案,采用负荷与水温2种热量调控方案分析辅助热源对系统运行的影响,并采用负荷能耗分析法分析控制方案。测试结果表明:3种辅助热源容量方案均能够保证系统正常运行,按55%负荷率选取设计容量时,系统能效最高;优化中低负荷的供热量、实现机组与辅助热源能量平衡是提升系统能效的关键技术;相比负荷控制,水温调节更适宜水环热泵系统。

基于可靠性的并联泵组加减泵优化研究

多泵并联变频供水是二次供水系统中最主要的运行方式,但在实际应用中仍会因为工况分析不全面、泵组搭配不当等问题导致节能效果不佳。为此,引入可靠性分区并提出变频恒压并联泵组加、减泵控制逻辑对变频恒压并联泵组进行运行优化,使泵组运行时的能效水平和可靠性均得到提升。最后通过算例验证并联泵组可靠性优化措施的节能效果,将优化后的全变频控制方案与传统全变频控制方案进行对比。结果表明,优化后的方案比传统方案更加节能,可为二次供水并联泵组节能运行提供参考。

高校宿舍太阳能-空气源热泵复合热水系统设计与应用探讨

在当前积极倡导节能减排的政策要求下,可再生能源利用逐渐普及。以西安建筑科技大学学生宿舍太阳能-空气源热泵复合热水系统为例,阐述了复合热水系统的构成、工作原理,对太阳能集热系统、空气源热泵换热系统、热水供水系统等进行了设计计算,给出了集热器、热泵机组、集热水箱、供热水箱等主要设备的选型结果,提出了系统运行控制方案,并结合实际运行工况下的热性能数据,计算得到系统在不同季节的太阳能保证率、热泵能效比COP值,表明系统具有极大的节能性。

低温季节泵送混凝土结构施工期温控防裂研究

低温季节施工时针对泵闸等结构泵送混凝土防冻与防裂的技术难题,以SYG工程为例,结合工程实际施工过程及现场温控监测成果进行大体积泵送混凝土温控防裂反馈分析;对比分析了不通水工况与实际通水工况下的应力曲线与混凝土容许拉应力曲线,并结合现场温控过程中存在的主要问题探讨了低温季节下泵闸工程的温控防裂技术.结果表明,在-8℃的较低温度下,采取充分的水管冷却和严格的表面保温措施可有效控制结构内部最高温度、内外温差以及最大拉应力水平,减小水闸结构开裂风险.本工程温控实践经验可为类似条件下的泵闸工程提供参考.

变流量水源热泵系统频率与阀开度联合调控策略

为提高变流量水源热泵系统在实际应用过程中的运行性能,分别进行恒定压缩机频率变膨胀阀开度和恒定阀开度变频率实验,提出一种频率-阀开度联合调控的策略并进行协同控制实验,研究该策略对于水源热泵系统性能的影响,并与仅使用电子膨胀阀或压缩机频率调控进行对比。结果显示:较低频率下电子膨胀阀的调节区间减小,适当增加冷冻水温度可以扩大其调控范围,最高制热量和最优性能系数C_(OP)对应的阀开度相同;频率为45—55 Hz时,调控区间较小,改变冷冻水进水温度对频率的调节特性影响不大,制热量随着频率的升高而升高,C_(OP)随着频率的升高而降低,可根据用户的不同需求选择较优的频率值;频率-阀开度的联合调控策略使系统在2个工况下的最高C_(OP)比仅使用阀开度调节提高了10%和9.9%,比使用频率调节提高了6.5%和7.6%。

基于定向钻探技术的深部矿井突水点封堵方案优化

随着矿井开拓深度增加,深部突水点封堵难度高、工程量大等问题日益突出。地面多分支水平定向钻探技术是解决问题的有效手段,施工技术难点主要是井眼轨迹控制、井壁稳定控制和注浆效果提升。基于以上问题,以焦作矿区吴村矿为例,提出突水点的优化封堵方案;采用增加偏心垫块的方法改进螺杆钻具结构,以提高对井眼轨迹的控制;采用钾铵基聚合物钻井液体系优化处理剂配比方案,以改进井壁稳定控制;采用变频调速注浆泵及二次搅拌工艺,以提升注浆效果。结果表明:工程结束后吴村矿井筒水位最大降幅达6.53 m,堵水效果显著。

软土超大面积基坑群工程安全与环境控制设计与实践

软土地区超大面积基坑群工程安全和环境影响控制问题突出,成为城市建设中的难题。以上海地区规模最大、最复杂的基坑群工程之一的西岸传媒港与上海梦中心项目为背景,基坑支护设计跳出传统的构件设计框架,从总体与细节上对基坑群工程进行整体把控。在综合考虑不同地块的开发进度需求、多地块叠加作用下敏感环境保护等问题的基础上,合理化基坑分区与实施流程。提出了复杂多约束条件下基坑群支护体系设计和以运营地铁为保护对象的敏感环境变形控制成套技术,以及安全与经济并举的基坑群承压水控制对策。上述措施解决了软土地区超大面积基坑群工程一系列技术难题,确保了基坑施工过程中周边环境安全,同时兼顾了工期需求。

破碎带条件下深基坑内外水位动态平衡控制技术研究

在破碎带条件下深基坑开挖施工,存在基坑周边地下水水位下降以及建筑沉降增大等施工风险。基于此,开展破碎带条件下深基坑内外水位动态平衡控制技术研究,建立深基坑内外水位动态平衡控制系统,结合坑外不间断回灌和坑内抽水施工技术,实现施工过程深基坑内外地下水水位的动态平衡控制,确保施工过程周边建(构)筑物的安全稳定,提高了施工效率,保证了施工质量。

矿山井下排污水系统自动化应用研究

矿山井下水仓排水系统多采用自吸式排污泵进行排放污水,排水期间需要人员手动开启水泵及阀门,并且需对水泵的排水状况进行实时监管,否则当水仓内污水排空时,若不及时关闭水泵及阀门则会引发电机烧毁、泵头机械密封损坏等一系列故障。针对这一现状,本文对矿山井下水仓排污水系统进行自动化控制改造,在原有排水系统的基础上增设电动偏心半球阀、水位传感器、搅拌机以及电气控制系统等相关部件,利用水位传感器的信号电动控制水泵的启停以阀门的开关,同时优化安装工艺并进行调试,实现了排水自动化。经过对比分析,系统故障率下降了60%,现场使用效果显著,减轻了维修人员的工作量,切实提高了矿井排水的安全性以及稳定性。

消防水泵启动控制方式分析和有关争议的讨论

深入分析了现行标准对消防水泵启动控制方式的要求,阐明了消防水泵不同启动控制方式之间的关系,明确了不同消防给水系统应设置的消防水泵启动控制方式,并对可能影响消防水泵启动的有关争议问题进行了讨论,给出不必纠结于流量开关和压力开关谁应该先启动,以及流量开关的设置位置的结论。要求消防水泵控制柜应随时处于被监控状态,并对制定消防水泵控制柜产品标准提出了建议。

泵站停泵水锤事故溯源分析及防护

为研究两阶段缓闭止回阀关阀时间及类型对停泵水锤的影响,以蓝山县高塘坪分置式抽水蓄能工程中的泵站为例,基于两阶段缓闭止回阀工作原理,采用数值模拟方法溯源分析停泵水锤事故产生原因,并对比不同工况下液控蝶阀及多功能水泵控制阀在相同总关阀时间下的停泵水锤防护效果。结果表明,液控蝶阀关阀规律不合理是导致停泵水锤事故的主要原因;与液控蝶阀相比,多功能水泵控制阀在不同工况下的一阶段零流速的自适应关阀方式,可显著降低停泵工况下的水锤峰;经现场实测获取更换多功能水泵控制阀后的停泵水锤曲线,多功能水泵控制阀有效地解决了泵站水锤防护问题,提升了泵站的安全韧性。

抽水蓄能电站建设期环境与生态问题及治理保护措施

抽水蓄能电站具有调峰、调频、调相、储能等功能,是推动能源转型的重要支撑,也是实现“双碳”目标的重要组成部分。但抽水蓄能电站在建设期会带来系列环境与生态问题,需要引起重视。利用文献调研和现场勘察的方法,聚焦抽水蓄能电站建设过程中产生的生态环境问题以及相关治理措施。从环境与生态的角度,分析了抽水蓄能电站建设所引起的水环境、大气环境、声环境和固体废物污染问题,提出了工程作业造成植被破坏从而加剧水土流失的风险,同时破坏生物多样性,总结了针对系列环境与生态问题的相应治理措施,有效降低对周围环境的危害。研究结果可为构建生态环保、绿色友好型施工环境提供理论支撑,以积极响应中国“双碳”号召。

基于安全与高效的空调水循环泵选型方法与控制策略浅析

基于安全运行、服务保障和低碳节能的诉求,对空调冷水系统中冷水循环泵的不同设计理念和控制策略进行了比较分析,并对制冷站内并联运行的冷水泵设计选型和控制策略提出了商榷和探讨。分别从暖通空调和自动控制的不同专业角度,给出了多台相同性能水泵并联运行的安全保障技术措施。在对比分析冷源侧供回水总管压差和用冷侧最不利末端压差2种控制方案之后,介绍了1种多末端分布式压差控制解决方法,可供设计师参考。

市政泵站与河道泵闸稳定河道水质的联合优化调度

市政泵站雨天放江污染已成为影响上海市中心城区河道水质持续稳定改善的主要因素之一。为推进河道水质持续稳定改善提供技术支撑,同时为泵闸联合调度精细化管理提供精准化决策,以上海市某重点河道及其服务范围内市政泵站为研究对象,建立区域排水系统泵闸联调一体化模型,根据区域防汛安全保障和河道水环境保护的需求,基于多种降雨工况下,模拟河流监测断面水动力和水质结果,分析市政泵站放江对受纳水体的水质影响情况,提出市政泵站和河道泵闸在各种降雨类型中联动运行优化调度的建议,为上海市中心城区其他河道水环境质量持续改善提供引领示范,同时为国内其他城市内涝和河道泵闸优化调控提供参考和借鉴。

PLC在海洋馆生物维生系统中的应用

目前,国内的海洋馆水质检测基本上仍处于人工取样、化学分析的人工监测阶段,其耗时费力并且需要配备人员进行全天候的观察和人工操作。该文提出的自动化养殖循环水控制系统操作简单、数值输出快而精确,并且可以实现对饲养的海洋生物进行24 h全过程的连续或适时监测,并可以根据监测数据自动启动相关设备进行干预以改善饲养水体质量。对于预防极端气候造成极端水质物理指标及各水环境因子综合的病害机理具有重要意义,可以使养殖的海洋生物规避生病和死亡的风险。

基于DQN算法的泵站供水系统节能控制优化

针对手动调节泵站中水泵运行的转速和启停会造成严重的能量浪费问题,引入基于深度Q网络(deep Q-learning network,DQN)的强化学习算法,通过获取当前泵组运行的状态,自动优化水泵组工作时各个水泵的运行参数,在各个水泵均处于高效区的前提下,提高水泵组的整体效率。对水泵组状态优化问题分别进行了数学描述和马尔可夫决策过程描述。同时定义了水泵组运行时的状态空间、动作空间和即时奖励值,构建DQN网络,并以深圳市M水厂为算例,在由Gym构建的自定义仿真环境中进行验证。相较于人工调控,DQN算法调控降低了8.84%的损失能耗,一年可节省吨水电耗达1.27×10^(-2) kW·h/t,实现了节能减排,具有良好的经济效能。同时,DQN算法可通过在线学习的方式适应供水环境的变化,具有自主性、实时性、可推广性等优点。

关于消防水泵控制柜多线控制盘启动控制原理的研究

消防水泵的启动分为手动、自动,其中消防控制室火灾报警控制器的手动控制分为总线控制盘启动和多线控制盘启动。目前消防水泵控制柜关于多线控制盘手动启/停消防水泵的二次控制回路,不管是相关图集以及不同厂家的产品均存在不同的做法和差异。研究就相关规范、图集为依据针对消防水泵控制柜的二次控制原理进行分析,并对工程实践提出参考建议,以达到消防水泵控制的合理性和安全性。