Система регулирования расходов и уровней воды на канале Советский патент 1993 года по МПК G05D9/12 

Описание патента на изобретение SU1800449A1

Изобретение относится к автоматическому регулированию, а именно к системам автоматического регулирования расходов и уровней воды на открытых каналах.

Цель изобретения - расширение области применения системы, повышение быстродействия управления и надежности функционирования насосных станций перекачки.

С этой целью система регулирования расходов и уровней воды на канале, содержащая на каждом участке последовательно соединенные блок управления насосной станцией перекачки, насосную станцию перекачки, расходомер насосной станции перекачки и блок сравнения, первый сумматор, датчик уровня в начале участка канала,датчик уровня в конце участка канала, первый блок пороговых элементов, первый и второй входы которого соответственно соединены с выходами датчиков уровня в начале и в конце участка канала, а первый и второй выходы - соответственно с первым и вторым входами блока управления насосной станции перекачки, второй блок пороговых элементов, первый и второй выходы которого соответственно соединены с третьим и четвертым входами блока управления насосной станции перекачки, дополнительно содержит на каждом участке канала группы из m насосных станций подкачки, из m расходомеров насосных станций подкачки, из m блоков управления насосными станциями подкачки, из m датчиков давления, расположенных на напорном трубопроводе закрытой оросительной сети, и группу из m блоков пороговых элементов, причем каждый j-й блок управления насосной станцией подкачки, соответствующая j-я насосная станция подкачки и соответствующий j-й расходомер насосной станции подкачки в группе j 1,2,,.,,m. соединены последовательно, а каждый j-й датчик давления подключен к входу соответствующего j-ro блока пороговых элементов, первый и второй выходы которого соответственно подключены к первому и второму входам соответствующего j-ro блока управления насосной станцией подкачки, третий и четвертый входы которого соединены с соответствующими выходами блока управления насосной станцией перекачки соответствующего участка канала, второй сумматор j-e входы которого соединены с соответствующими выходами j-x расходомеров j-x насосных станций подкачки, а выход - с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом расходомера насосной станции перекачки вышерасположенного участка канала, а выход - с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с входом второго блока пороговых элементов.

Существенные отличия предлагаемой

системы - наличие на каждом участке канале последовательно соединенных j-ro блока управления насосной станцией подкачки, соответствующей j-й насосной станции подкачки и соответствующего j-ro расходомера

0 j-й насосной станции подкачки в группе, j 1,2,...,m, j-ro датчика давления, подключенного к входу соответствующего j-ro блока пороговых элементов, а также второго сумматора и новых связей между дополнитель5 но введенными элементами и остальными элементами, Новые связи (соединение первого и второго выходов j-ro блока пороговых элементов с первым и вторым входами соответствующего j-ro блока управления насос0 ной станцией подкачки, третий и четвертый выходы которого соединены с соответствующими выходами блока управления насосной станцией перекачки соответствующего участка канала, j-x входов второго суммато5 ра с соответствующими выходами j-x расходомеров j-x насосных станций подкачки, выхода второго сумматора с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом расходомера насосной

0 станции перекачки вышерасположенного участка канала, а выход - с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с входом второго блока пороговых элементов) позволяет расширить область примене5 ния системы, повысить быстродействия управления и надежность функционирования насосных станций перекачки путем уменьшения числа срабатываний их насосных агрегатов за счет поддержания баланса

0 расходов воды по всему каналу.

На фиг. 1 представлена структурная схема предложенной системы.

Система содержит насосную станцию 1 перекачки, расходомер 2 насосной станции

5 перекачки, блок 3 сравнения,датчик 4 уровня в начале участка канала, датчик 5 уровня в конце участка канала, первый блок пороговых элементов 6, второй блок пороговых элементов 7, блок 8 управления насосной

0 станцией перекачки, первый сумматор 9, второй сумматор 10, j-e датчики 11i, 112,...,11m давления, j-e блоки пороговых элементов 12i, 122,...,12m, j-e блоки 13i, 182,...,13m управления насосной станцией

5 подкачки, j-e насосные станции 14i, 142,...,14m подкачки, j-e расходомеры 15i, 152,..,15m насосных станций подкачки.

Насосная станция 1 перекачки содержит насосные агрегаты 16i, 162,...,16П. Пер- вый блок пороговых элементов 6 содержит

пороговые элементы 17i, 172(фиг.2). Второй блок пороговых элементов 7 содержит пороговые элементы 18i, 182 (фиг.2). Блок 8 управления насосной станцией перекачки содержит определитель 19 очередности включения, определитель 20 очередности отключения и логические схемы ИЛИ 211, 212 (фиг.2). Определитель 19 очередности включения содержит первое реле 22 времени, первый формирователь 23 импульсов, первый распределитель 24 импульсов и блок 25 включения (фиг.2). Блок 25 включения содержит электронные ключи 261, 2б2,...,26п, реле 27i. 272,...,27n. Определитель 20 очередности отключения содержит второе реле времени 28, второй формирователь 29 импульсов, второй распределитель 30 импульсов и блок 31 отключения (фиг.2). Блок 31 отключения содержит электронный ключи 32i, 322,...,32П, реле 33i, 332,...,33П- (фиг.2).

На фиг.З представлен возможный вариант реализации первого 24 или второго 30 распределителя импульсов для случая п 4, m 3 (п - количество насосных агрегатов насосных станций 1 перекачки, m - количество насосных станций подкачки на каждом участке канала).

Распределители 24, 30 импульсов при п 4 и m 3 содержит триггеры и элемент ИЛИ-НЕ 35. Элемент ИЛИ-НЕ 35 предотвращает возможность одновременного включения двух триггеров или более. Для этого выходы всех триггеров подаются на входы элемента ИЛИ-НЕ 35. Когда переключится последний триггер 34, на вход элемента ИЛИ-НЕ 35 со всех выходов триггеров 34i-34 будут поданы нулю, т.е. комбинация 0000000, что обеспечит поступление на вход D первого триггера 34i единицы и подготовку распределителей 24, 30 к работе. Если вместе с переключением последнего триггера 34 будет переключаться еще какой-нибудь триггер, например второй 342, на вход элемента ИЛИ-НЕ 35 будет подана комбинация 0100000 вместо 0000000, что не обеспечит снятия с его выхода единицы, и в этом случае распределителя 24, 30 не работают.

На фиг.4 представлена временная диаграмма функционирования распределителей 24, 30, которая иллюстрирует принцип их работы.

Напорные трубопроводы каждого насосного агрегата 16i, 162,...,1бп насосных станций 1 перекачки присоединены к общей трубопроводной магистрали. Расходомер 2 насосной станции перекачки установлен в общей напорной трубопроводной магистрали насосной станции 1 перекачки и поэтому

он измеряет общий расход, подаваемый насосной станцией 1 перекачки. Сигнал на выходе расходомера 2 насосной станции перекачки пропорционален общему расходу, подаваемому насосной станцией 1 перекачки. В качестве расходомеров 2 и 15j применяются ультразвуковые расходомеры типа УЗР-В, выпускаемые заводом Экран (г.Куйбышев).

Насосная станция 14 подкачки содержит насосные агрегаты 36ji, 36j2,...,36jp (фиг.5) (р - количество насосных агрегатов насосных станций 14j подкачки). Блок пороговых элементов 12j содержит пороговые

элементы 37ji. 37j2. Блок 13j управления насосной станцией подкачки содержит опре- делитель 38j очередности включения, определитель 39j очередности отключения, электронные ключи 40ji, 40j2,...,40jp. Onpeделитель 38j очередности включения содержит реле 41j времени, формирователь 42j импульсов, распределитель 43j импульсов и блок44j включения. Блок 44j включения содержит электронные ключи 45ji,

45j2,...,45jp, реле 46ji,46j2....,46jp, Определитель 39j очередности отключения содержит реле 47j времени, формирователь 48j импульсов, распределитель 49j импульсов и блок 50j отключения. Блок 50j

отключения содержит электронные ключи 51ji,51j2,...,51jp, реле 52ji,52j2,...,52jp.

На фиг.6 представлен возможный вариант реализации распределителей 43j, 49j импульсов для случая р 4, Распределители

43j, 49j содержат триггеры 53ji, 53j2, 53j3. 53j4 и элемент ИЛИ-НЕ 54j. Элемент ИЛИ- НЕ 54j предотвращает возможность одновременного включения двух триггеров или более.

На фиг.7 представлена временная диаграмма функционирования распределителей 43j, 49j, которая иллюстрирует принцип их работы.

Напорные трубопроводы каждого насосного агрегата 36ji,36j2,...,36jp насосных станций 14j присоединены к общей трубопроводной магистрали. Расходомер 15j насосной станции 14j установлен в общей напорной трубопроводной магистрали насосной станции 14j и поэтому измеряет общий расход, подаваемый насосной станций 14j. Сигнал на выходе расходомера 15 пропорционален общему расходу, подаваемому насосной станций 14j подкачки.

Система работает следующим образом.

В исходном состоянии расходы, подаваемые насосными станциями 1 перекачки на участки канала и разбираемые насосными

станциями 14j подкачки, сбалансированы и

при этом для любого i-ro участка канала выполняется равенство

Qi(t) QHC nepiW - 2 QHC noAij((t) 5

- Q ф (t) - Qui (t) - QHC nepi + l(t) , (1)

где Qi(t) - суммарный расход, подаваемый в i-й участок канала;

QHC nepi(t) - расход, подаваемый насосной станцией 1 перекачки i-ro участка канала;

QHC rioflij(t) - расход, отбираемый насосной станцией 14j подкачки 1-го участка канала;

Q ф| (t) - потери воды на фильтрацию на i-м участке канала;

Qui(t)- потери воды на испарение на 1-м участке канала;

QHC nepi + i(t) - расход, подаваемый насосной станцией 1 перекачки на участок i+1;

m - количество насосных станций 14j подкачки i-ro участка канала.

При выполнении равенства (1) уровни воды в начале и конце каждого участка канала поддерживаются постоянными.

Насосные станции 14j подкачки обеспечивают необходимые расходы воды потребителям, представляющим собой дождевальную технику, работающую от закрытой оросительной сети, При включении в работу дождевальных машин давление в напорных трубопроводах закрытой оросительной системы (на фиг.1 не показано) падает; при этом на выходе датчиков давления 11i, 112,...11m каждого i-ro участка канала имеются сигналы, пропорциональные величинам давления в этих трубопроводах. Если величина выходного сигнала любого датчика давления 11j любого участка канала, например, первого участка, превышает пороговое значение порогового элемента 37ji соответствующего блока пороговых элементов 12, на выходе порогового элемента появляется сигнал, который включает определитель 38j очередности включения. Определитель 38 очередности включения включает в работу реле 41j времени. Реле 41j времени с задержкой, необходимой для подтверждения значения разбаланса, выдает команду на формирователь 42 импульсов. Формирователь 42j импульсов формирует один прямоугольный импульс, который поступает на вход распределителя 43j импульсов. Распределитель 43j импульсов распределяет подаваемые на его вход импульсы по всем его выходам. При этом обеспечивается поочередное возникновение импульсов на его выходах. Первый вы

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ходной импульс формирователя 42j импульсов поступает на вход С первого триггера 53ij распределителя 43j; при этом на его первом выходе появится импульс, который поступает на вход ключа 54ji блока 44j включения, что обеспечивает срабатывание реле 46ji, замыкание его контакта и включение насосного агрегата 36ji насосной станции 14j подкачки (см.фиг.50 6). Включение насосных агрегатов 36 насосных станций 14j возможно вследствие того, что электронные ключи в начальном состоянии замкнуты.

Включение насосного агрегата 36ji обеспечивает подачу расхода на величину расхода агрегата в закрытую оросительную сеть. Если после включения насосного агрегата 36ji выходной сигнал датчика 11 еще превышает пороговое значение порогового элемента 37, процесс повторяется и при этом включается последующий насосный агрегат 36j2 И Т.Д.

При отключении дождевальных машин давление в напорном трубопроводе увеличивается; если выходной сигнал датчика давления 11j превышает пороговое значение порогового элемента соответствующего блока пороговых элементов 12j, на выходе порогового элемента появится сигнал, который включает определитель 39j очередности отключения.

Определитель 39j очередности отключения включает в работу реле 47j времени. Реле 47j времени с задержкой, необходимой для подтверждения значения разбаланса, выдает команду на формирователь 48 импульсов. Формирователь 48j импульсов формирует один прямоугольный импульс, который поступает на вход распределителя 49 импульсов. Распределитель 49 импульсов распределяет подаваемые на его вход импульсы по всем его выходам. При этом обеспечивается поочередное возникновение импульсов на его выходах. Первый выходной импульс формирователя 48j импульсов поступает на вход С первого триггера 53ij распределителя 49. При этом на его первом выходе СИ появится импульс, который поступает на вход ключа 51 ji блока 50 выключения, что обеспечивает срабатывание реле , размыкание его контакта и выключение насосного агрегата 36ji насосной станции 14 подкачки (см.фиг.5, 6). Включение насосного агрегата 36ji обеспечивает уменьшение подачи расхода на величину расхода агрегата в закрытую оросительную сеть. Если после выключения насосного агрегата выходной сигнал датчика 11j еще превышает пороговое значение элемента , процесс повторяется и при этом отключается последующий насосный агрегат и т.д.

На выходе второго сумматора 10 i-ro участка канала имеется суммарный сигнал ф (t), который определяется соотношением:

На выходе блока 3 сравнения i-ro участка канала имеется сигнал рассогласования Јi(t), который определяется выражением:

Похожие патенты SU1800449A1

название год авторы номер документа
Система регулирования уровня воды на канале 1990
  • Коваленко Петр Иванович
  • Мацелюк Евгений Михайлович
  • Рауль Ривас Перес
  • Лебедев Виктор Иванович
SU1837263A1
Система автоматического управления водораспределением в канале двухстороннего действия 1991
  • Коваленко Петр Иванович
  • Мацелюк Евгений Михайлович
  • Дмитриев Владимир Феодосьевич
  • Лебедев Виктор Иванович
  • Рауль Ривас Перес
SU1798769A1
Система регулирования расходов и уровней воды в канале 1990
  • Коваленко Петр Иванович
  • Мацелюк Евгений Михайлович
  • Рауль Ривас Перес
  • Лебедев Виктор Иванович
  • Дмитриев Владимир Федосеевич
SU1727116A1
Система регулирования расходов и уровней воды в канале 1987
  • Рауль Ривас Перес
  • Коваленко Петр Иванович
  • Пичугин Евгений Дмитриевич
  • Као Тиен Гуинь
SU1495756A1
Система регулирования уровня воды в канале 1985
  • Рауль Ривас Перес
  • Коваленко Петр Иванович
  • Пичугин Евгений Дмитриевич
  • Као Тиен Гуинь
  • Карлос Франко Парельяда
SU1308993A1
Система регулирования расходов на участках канала с головной насосной станцией 1984
  • Рауль Ривас Перес
  • Коваленко Петр Иванович
  • Као Тиен Гуинь
  • Пичугин Евгений Дмитриевич
  • Мацелюк Евгений Михайлович
  • Хасинто Сирес Лопес
SU1298303A1
Система управления водоподачей в канале с перегораживающими сооружениями и головной насосной станцией 1986
  • Попов Виктор Николаевич
SU1518448A1
Система регулирования расходовВОды B КАНАлЕ C гОлОВНОй НАСОСНОйСТАНциЕй и пЕРЕгОРАжиВАющиМи СООРу-жЕНияМи 1979
  • Михайленко Александр Иванович
SU817135A1
Способ водораспределения на каналах с головной насосной станцией 1986
  • Козьмин Валерий Геннадьевич
  • Михайленко Александр Иванович
  • Юрасов Александр Сергеевич
SU1420202A1
Система управления насосными агрегатами 1986
  • Моисеев Николай Михайлович
  • Зыбин Валерий Георгиевич
  • Науменко Олег Михайлович
SU1374193A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 800 449 A1

Реферат патента 1993 года Система регулирования расходов и уровней воды на канале

Изобретение относится к автоматическому регулированию, а именно, к системам автоматического регулирования расходов и уровней воды на открытых каналах. Целью изобретения является расширение области применения системы, повышения быстродействия управления и надежности функционирования насосных станций перекачки путем уменьшения числа срабатываний их насосных агрегатов за счет поддержания баланса расходов по всему каналу. Поставленная цель достигается тем, что система, содержащая на каждом участке канала последовательно соединенные блок управления насосной станцией перекачки, насосную станцию перекачки, расходомеры насосной станции перекачки и блок сравнения, первый сумматор, датчик уровня в начале участка канала, датчик уровня в конце участка канала, первый блок пороговых элементов, первый и второй входы которого соответственно соединены с выходами датчиков уровня в начале и конце участка канала, а первый и второй - соответственно с первым и вторым входами блока управления насосной станцией перекачки, второй блок пороговых элементов, первый и второй выходы которого соответственно соединены с третьим и четвертым входами блока управления насосной станцией перекачки, дополнительно содержит на каждом участке канала группы из m насосных станций подкачки, из m расходомеров насосных станций подкачки, из m блоков управления насосными станциями подкачки, из m датчиков давления, расположенных на напорном трубопроводе закрытой оросительной сети, и группы из m блоков пороговых элементов, причем каждый j-й блок управления насосной станцией подкачки, соответствующая j-я насосная станция подкачки и соответствующий j-й расходомер насосной станции подкачки в группе j 1,2,...,m соединены последовательно, а каждый j-й датчик давления подключен к входу соответствующего j-ro блока пороговых элементов, первый и второй выходы которого соответственно подключены к первому и второму входам соответствующего j-ro блока управления насосной станцией подкачки, третий и четвертый входы которого соединены с соответствующими выходами блока управления насосной станцией перекачки соответствующего участка канала, второй сумматор j-e входы которого соединены с соответствующими выходами j-x расходомеров j-x насосных станций подкачки, а выход - с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом расходомера насосной станции перекачки вышерасположенного участка канала, а выход - с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с входом второго блока пороговых элементов. ел С 00 о о 4 Ьь Ю

Формула изобретения SU 1 800 449 A1

Ф| (t) 2 QHC ПОД (t),

QHC под (t ) 2 qrj(t),

г 1

где QHC noflj(t) - расход, подаваемый насосной станцией 14 подкачки;

Qri(t)- производительность г-го насосного агрегата насосной станции T4j подкачки;

d - количество одновременно работающих насосных агрегатов, т.е. второй сумматор 10 1-го участка канала суммирует выходные сигналы расходомеров 15i, 152,...,15m указанного участка, которые являются пропорциональными расходам, отбираемым насосными станциями 14 подкачки рассматриваемого участка канала. Таким образом, на выходе второго сумматора 10 i-ro участка канала имеется сигнал, пропорциональный суммарному расходу всех потребителей этого участка.

На выходе расходомера 2 i-ro участка канала имеется сигнал 0 (t), пропорциональный расходу, подаваемому насосной станцией 1 перекачки указанного участка. Расход, подаваемый насосной станцией 1 перекачки i-ro участка канала, определяется соотношением:

s

QHC nepi (t ) 2

qjiW

где qji(t) - производительность j-ro насосно- го агрегата насосной станции 1 перекачки i-ro участка;

S - количество одновременно работающих насосных агрегатов.

На выходе первого сумматора 9 i-ro уча- стка канала имеется суммарный сигнал (t), который определяется соотношением:

#((t)-$ (t) + 0 + i(t).

где р +1 (t)-сигнал, пропорциональный расходу, подаваемому насосной станцией 1 перекачки вышерасположенного участка канала, т.е. на выходе первого сумматора 9 i-ro уча,.

стка канала имеется сигнал, пропорцио нальный расходам отбираемым насосными станциями 14ц, 1421,..., 14mi подкачки этого участка и насосной станцией 1 перекачки вышерасположенного участка канала.

,.

или

10

15

20

Јi(t)0(t)-# (t),(6) a(t)-0(t) (t)- 0+i (t). (7)

т.е. блок З сравнения i-ro участка канала определяет разницу между расходом, подаваемым насосной станцией перекачки этого участка и расходами, отбираемыми насосными станциями 14j подкачки рассматриваемого участка и насосной станцией 1 перекачки вышерасположенного участка канала.

Если расход, подаваемый насосной станцией 1 перекачки i-ro участка, и расход, отбираемый потребителями этого участка, одинаковы, т.е.

(8)

25

35

40

45

50

55

то сигнал рассогласования Јj (t) равен нулю и при этом блок 8 управления насосной станцией перекачки рассматриваемого участка не изменяет количества включенных насосных агрегатов 16i, 16,...16n насосной станции 1 перекачки i-ro участка (см.фиг.2). При изменении расхода насосных станций 14j подкачки i-ro участка канала нарушается равенство (8) и на выходе блока 3 сравнения i-ro участка появится сигнал рассогласования Јi (t). Если расход, отбираемый потребителями, больше расхода, подаваемого насосной станцией 1 перекачки, сигнал рассогласования будет иметь отрицательный знак. При этом, если значение сигнала Ј (t) превышает пороговое, равное 70% расхода дополнительных насосных агрегатов 16j насосной станции 1 перекачки, на выходе порогового элемента 18ч блока пороговых элементов 7 i-ro участка появляется сигнал, который через логическую схему ИЛИ 211 блока 8 управления включает определитель 19 очередности включения. Определитель 19 очередности включения включает в работу реле 22 времени. Реле 22 времени с задержкой, необходимой для подтверждения значения разбаланса, выдает команду на формирователь 23 импульсов. Формирователь 23 импульсов формирует один прямоугольный импульс, который поступает на вход распределителя 24 импульсов. Распределитель 24 импульсов распределяет подаваемые на его вход импульсы по всем его выходам. При этом обеспечивается поочередное возникновение импульсов на его выходах (см.фиг.2, 3).

Так как первый насосный агрегат 16i насосной станции 1 перекачки 1-го участка включен, выходной импульс формирователя 24 импульсов поступает на вход С второго триггера 342 распределителя 24. При этом на втором выходе Q2 распределителя 24 появится импульс, который поступает на вход ключа 262 блока 25 включения, что обеспечивает срабатывание реле 272, замыкание его контакта и включение насосного агрегата 162. Это обеспечивает ступенчатое изменение на величину расхода агрегата 162 расход, подаваемый на i-й участок канала.

Если после включения дополнительного насосного агрегата 162 выходной сигнал блока 3 сравнения i-ro участка не изменил его знака и превышает пороговое значение порогового элемента 18i, процесс повторяется и при этом включается дополнительный насосный агрегат 16з и т.д. Если после включения всех насосных агрегатов насосной станции 1 перекачки i-ro участка сигнал рассогласования е (t) не изменил его знака и превышает пороговое значение порогового элемента 18i, распределитель 24 импульсов блока управления 8 вырабатывает импульс, который поступает на вход блока 13i управления насосной станцией подкачки 14i i-ro участка. В блоке 13i управления по сигналу от распределителя 24 импульсов блока управления 8 насосной станции перекачки 1-го участка размыкаются ключи 40ц, 40i2,...,40ip и при этом насосные агрегаты 36ii, 36i2,...,36ip насосной станции 14i подкачки отключаются, что приводит к резкому уменьшению расхода, отбираемого из i-ro участка канала. Необходимо отметить, что при размыкании ключей 40ji,40j2,...,40jp блоком управления 8 насосной станцией перекачки блок 13 управления не может включить в работу насосные агрегаты 36ji,36j2,...,36jp насосной станции 14. Если после отключения насосной станции 14i i-ro участка канала сигнал рассогласования Е (t) не изменил его знак и превышает пороговое значение порогового элемента 18i распределитель 24 импульсов блока управления 8 насосной станцией перекачки i-ro участка канала вырабатывает импульс, который поступает на вход блока 132 управления насосной станцией подкачки 142 1-го участка. При этом размыкаются ключи 4021,4022,...,402р и отключаются все насосные агрегаты насосной станции 142. Процесс отключения насосных станций подкачки продолжается до тех пор, пока сигнал е (t) не станет равным нулю или не изменит знака.

Если сигнал Јi (t) содержит положительный знак, что свидетельствует о том, что

расход, подаваемый насосной станцией 1 перекачки, больше расхода, отбираемого потребителями этого участка, и если значение сигнала Е (t) превышает пороговое, равное 70% расхода дополнительных насосных агрегатов 16 насосной станции 1 перекачки, на выходе порогового элемента 182 второго блока пороговых элементов.7 i-ro участка появится сигнал, который через логическую

схему ИЛИ 212 блока 8 управления включает определитель 20 очередности отключения. Определитель 20 очередности отключения включает в работу реле 28 времени. Реле 28 времени с задержкой, необходимой для подтверждения значения разбаланса, выдает команду на формирователь 29 импульсов. Формирователь 29 импульсов формирует один прямоугольный импульс, который поступает на вход распределителя 30 импульсов. Распределитель 30 импульсов распределяет подаваемый на его вход импульс по всем его выходам. При этом обеспечивается поочередное возникновение импульсов на его выходах, Распределитель 30 импульсов в первую очередь распределяет импульсы, подаваемые на его вход, по его выходам, связанным с блоками 13j управления насосными станциями 14j подкачки (см.фиг.2, 3). Таким образом, по

сигналу рассогласования Е (t) с положительным знаком распределитель 30 импульсов замыкает разомкнутые ключи 40ji, 40j2,...,40jp блока 13j управления и при этом блоки 13j управления в зависимости от расходов потребителей могут включить в работу насосные станций 14j i-ro участка канала. Если посл.е включения всех насосных станций 141,142,,..14т подкачки i-ro участка канала сигнал е (t) имеет положительный

знак и его значение превышает пороговое значение, равное 70% расхода дополнительных насосных агрегатов 16 насосной станции 1 перекачки, на выходе распределителя 30 импульсов появятся импульсы, которые отключают насосные агрегаты 16п, 16п-1 и т.д. Процесс отключения дополнительных насосных агрегатов насосной станции 1 перекачки будет продолжаться до тех пор, пока сигнал е (t) не станет равным нулю

или не изменит своего знака.

Таким образом, предложенная система регулирования расходов и уровней воды на оросительных каналах с машинным водоподъемом обеспечивает бесперебойную работу системы водораспре деления в условиях недостаточной водообеспеченно- сти потребителей.

Датчики 4, 5 уровня, расположенные в начале и конце каждого участка канала,

обеспечивают поддержание уровня воды на этих участках в заданном диапазоне. Если уровень воды в началеи/или в концелюбого участка канала, например j-ro превышает максимальный заданный уровень, на выходе порогового элемента первого блока пороговых элементов 6j появится сигнал, который через логическую схему ИЛИ 212 блока управления 8j включает в работу определитель 20j очередности отключения. При этом определитель 20j очередности отключения будет отключать дополнительные насосные агрегаты 16ijj.162j,...,16nj nacojc- ной станции 1 перекачки j-ro участка канала до тех пор, пока имеется сигнал на выходе порогового элемента . А если уровень воды в начале и/или в конце j-ro участка канала становится меньше минимально заданного уровня воды, на выходе порогового элемента 17ij первого блока пороговых элементов 6 появится сигнал, который через логическую схему ИЛ И 21 блока управления 8j включает в работу определитель 19j очередности включения (см.фиг.2). При этом определитель 19j очередности включения будет включать дополнительные насосные агрегаты 16ij,162j,...,16nj насосной станции 1 перекачки j-ro участка канала до тех пор, пока имеется сигнал на выходе порогового элемента. Дополнительные насосные агрегаты 16ij, 162j,...,16nj насосных станций 1 перекачки будут включены до тех пор, пока не заполнятся резервные емкости каждого участка канала, т.е. пока уровень воды в каждом участке канала не превысит максимального заданного уровня; при этом резко уменьшается количество включений и отключений насосных агрегатов насосных станций 1 перекачки и повышается надежность их функционирования.

Повышение быстродействия управления по всему каналу в предложенной системе обеспечивается за счет суммирования расходов всех насосных станций подкачки i-ro участка канала с расходом насосной станции перекачки вышерасположенного участка канала 1+1, сравнения с расходом насосной станции перекачки i-ro участка канала и формирования сигнала управления насосной станцией перекачки i-ro участка канала с учетом рассогласования между подаваемым и отбираемым расходами.

Это обеспечивает поддержание баланса расхода воды по всему каналу, что способствует повышению надежности функционирования насосных станций перекачки, так как резко уменьшается число срабатываний их насосных агрегатов.

Формула изобретения Система регулирования расходов и уровней воды на канале, содержащая на каждом участке последовательно соединенные блок управления насосной станцией перекачки, насосную станцию перекачки, расходомер насосной станции перекачки и блок сравнения, первый сумматор, датчик уровня в начале участка канала, датчик уровня в конце участка канала, первый блок пороговых элементов, первый и второй входы которого соответственно соединены с выходами датчиков уровня в начале и в конце участка канала, а первый и второй выходы

-соответственно с первым и вторым входами блока управления насосной станцией перекачки, второй блок пороговых элементов, первый и второй выходы которого соответственно соединены с третьим и четвертым

входами блока управления насосной станцией перекачки, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения системы, повышения быстродействия управления и надежности функционирования насосных станций перекачки, она содержит на каждом участке канала группы из m насосных станций подкачки, из m расходомеров насосных станций подкачки, из m блоков управления насосными станциями

подкачки, из m датчиков давления, расположенных на напорном трубопроводе закрытой оросительной сети, и группу из m блоков пороговых элементов, причем каждый j- блок управления насосной станцией подкачки, соответствующая j-я насосная станция подкачки и соответствующий j-й расходомер насосной станции подкачки в группе, j 1,2,...,m, соединены последовательно, а каждый j-й датчик давления подключей к входу соответствующего j-ro блока пороговых элементов, первый и второй выходы которого соответственно подключены к первому и второ.му входам соответствующего j-ro блока управления насосной станцией подкачки, третий и четвертый входы которого соединены с соответствующими выходами блока управления насосной станцией перекачки соответствующего участка канала, второй сумматор, j-e входы которого

соединены с соответствующими выходами j-x расходомеров j-x насосных станций подкачки, а выход - с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом расходомера насосной станции

перекачки вышерасположенного участка канала, а выход-с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с входом второго блока пороговых элементов.

Г

и

i

ч

f

#

I

CV

ii

-т. D

gl

1

dr

Pi

s

«

E

tl-

1

ЈT

Фиг. б

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1993 года SU1800449A1

Система регулирования расходов и уровней воды в канале 1987
  • Рауль Ривас Перес
  • Коваленко Петр Иванович
  • Пичугин Евгений Дмитриевич
  • Као Тиен Гуинь
SU1495756A1
Кипятильник для воды 1921
  • Богач Б.И.
SU5A1

SU 1 800 449 A1

Авторы

Коваленко Петр Иванович

Мацелюк Евгений Михайлович

Рауль Ривас Перес

Дмитриев Владимир Феодосьевич

Лебедев Виктор Иванович

Даты

1993-03-07Публикация

1991-01-24Подача