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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 05 D 9/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ

О

О

4

40 (21) 4905482/24 (22) 24.01.91 (46) 07.03.93. Бюл. ¹ 9 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение по гидротехнике и мелиорации земель в Украинской ССР и Молдавской

ССР (72) П.И.Коваленко, Е,M.Ìàöåëþê (SU), Рауль Ривас Перес (Cu), В.Ф.Дмитриев и

В.И.Лебедев (SU) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1495756, кл, G 05 D 9/12, 1989. (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДОВ И УРОВНЕЙ ВОДЫ НА КАНАЛЕ (57) 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 управле„„Я „„1800449 А1 ния 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-го блока пороговых элементов, первый и второй выходы которого соответственно подключены к первому и второму входам соответствующего )-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 )-х 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, 1800449

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 последовательноо 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

) = 1,2„.„m, соединены последовательно, а каждый j-й датчик давления подключен к входу соответствующего j-го блока пороговых элементов, первый и второй выходы которого соответственно подключены к первому и второму входам соответствующего j-го 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 кана5

55 ла, 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

j-й насосной станции подкачки в группе, j =

=1,2,...,m, j-го датчика давления, подключенного к входу соответствующего j-го блока пороговых элементов, а также второго сумматора и новых связей между дополнительно введенными элементами и остальными элементами, Новые связи (соединение первого и второго выходов J-ão блока пороговых элементов с первым и вторым входами соответствующего j-го блока управления насосной станцией подкачки, третий и четвертый выходы которого соединены с соответствующими выходами блока управления насосной станцией перекачки соответствующего участка канала, j-x входов второго сумматора 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 станции перекачки вышерасположенного участка канала, а выход — с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с входом второго блока пороговых элементов) позволяет расширить область применения системы, повысить быстродействия управления и надежность функционирования насосных станций перекачки путем уменьшения числа срабатываний их насосных агрегатов за счет поддержания баланса расходов воды по всему каналу.

На фиг. 1 представлена структурная схема предложенной системы.

Система содержит насосную станцию 1 перекачки, расходомер 2 насосной станции 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 станцией перекачки, первый сумматор 9, второй сумматор 10, j-e датчики 11J, 11г,...,11„давления, j-e блоки пороговых элементов 121, 122,...,12„, j-e блоки 13>, 132,...,13m управления насосной станцией подкачки, j-e насосные станции 14, 142,...,14m подкачки, j-e расходомеры 151, 152....15m насосных станций подкачки, Насосная станция 1 перекачки содержит насосные агрегаты 161, 162„...16л. Первый блок пороговых элементов 6 содержит

1800449

15

30 импульсов и блок 31 отключения (фиг.2).

Блок 31 отключения содержит электронный ключи 321, 322,...,32n, реле 331» ЗЗг,...,ЗЗП 20 пороговые элементы 17, 172 (фиг.2). Второй блок пороговых элементов 7 содержит пороговые элементы 18, 182 (фиг.2). Блок 8 управления насосной станцией перекачки содержит определитель 19 очередности включения, определитель 20 очередности отключения и логические схемы ИЛИ 21, 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 26, 262,...,26n, реле 271. 272,...,27п. Определитель 20 очередности отключения содержит второе реле времени 28, второй формирователь 29 импульсов, второй распределитель (фиг.2).

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

Распределители 24, 30 импульсов при и = 4 и m = 3 содержит триггеры 34 — 34т и элемент ИЛИ вЂ” НЕ 35. Элемент ИЛИ-НЕ 35 предотвращает возможность одновременного включения двух триггеров или более.

Для этого выходы всех триггеров 34> — 37т подаются на входы элемента ИЛИ вЂ” НЕ 35.

Когда переключится последний триггер 34т, на вход элемента ИЛИ-НЕ 35 со всех выходов триггеров 34 — 34т будут поданы нулю, т.е. комбинация 0000000, что обеспечит поступление на вход D первого триггера 34 единицы и подготовку распределителей 24, 30 к работе, Если вместе с переключением последнего триггера 347 будет переключаться еще какой-нибудь триггер, например второй 342, на вход элемента ИЛИ вЂ” 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 16, 162,...,16n 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

55 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 15; применяются ультразвуковые расходомеры типа УЗР-В, выпускаемые заводом "Экран" (г. Куйбышев).

Насосная станция 14 подкачки содержит насосные агрегаты Зб п, 36р„...Зб р (фиг.5) (р — количество насосных агрегатов насосных станций 14j подкачки). Блок пороговых элементов 12 содержит пороговые элементы 37 . 37р. Блок 13; управления насосной станцией подкачки содержит определитель 38 очередности включения, определитель 39> очередности отключения, электронные ключи 40;, 40p,...,40jð. Определитель 381 очередности включения содержит реле 41 времени, формирователь 42 импульсов, распределитель 43 импульсов и блок 44> включения, Блок 44> включения содержит электронные ключи 45ji, 45р,...,45jp, реле 46 >,46p,...,46jp, Определитель 391 очередности отключения содержит реле 47j времени, формирователь

481 импульсов, распределитель 49 импульсов и блок 501 отключения. Блок 50j отключения содержит электронные ключи

51j j,51p,...,51jp, реле 52><,52p,...,52jp.

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

431, 49j содержат триггеры 53j), 53р, 53j3, 5314 и элемент ИЛИ вЂ” НЕ 54j. Элемент ИЛИ—

НЕ 54 предотвращает возможность одновременного включения двух триггеров или более.

На фиг.7 представлена временная диаграмма функционирования распределителей

43, 49, которая иллюстрирует принцип их работы, Напорные трубопроводы каждого насосного агрегата 36 п,36p,...,36jð насосных станций 141 присоединены к общей трубопроводной магистрали. Расходомер 15; насосной станции 14> установлен в общей напорной трубопроводной магистрали насосной станции 14 и поэтому измеряет общий расход, подаваемый насосной станций

14j. Сигнал на выходе расходомера 15 пропорционален общему расходу, подаваемому насосной станций 14; 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

1800449 при этом для любого i-го участка канала выполняется равенство

Qi(t) = Онс пер (т) Онс подГ(()

/ =1 — О Ф (t) — Ощ (t) — О«nepl + t(t) (") где О (т) — суммарный расход, подаваемый в -й участок канала;

О«пер;() — расход, подаваемый насосной станцией 1 перекачки i-го участка канала;

Q«под )(т) — расход, отбираемый насосной станцией14 подкачки i-гоучастка канала;

0 ф (t) — потери воды на фильтрацию на -м участке канала, Q<;(t) — потери воды на испарение на 1-м участке канала;

Ц«пер. +- (t) — расход, подаваемый насосной станцией 1 перекачки на участок i+1;

m — количество насосных станций 14 подкачки 1-го участка канала, При выполнении равенства (1) уровни воды в начале и конце каждого участка канала поддерживаются постоянными.

Насосные станции 14> 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

11>, 11 „„11m каждого i-го участка канала имеются сигналы, пропорциональные величинам давления в этих трубопроводах. Если величина выходного сигнала любого датчика давления 11> любого участка канала, например, первого участка, превышает пороговое значение порогового элемента

371 соответствующего блока пороговых элементов 12, на выходе порогового элемента З7 появляется сигнал, который включает определитель 381 очередности включения. Определитель 38 очередности включения включает в работу реле 41 времени, Реле 41 времени с задержкой, необходимой для подтверждения значения разбаланса, выдает команду на формирователь 42; импульсов. Формирователь 42i импульсов формирует один прямоугольный импульс, который поступает на вход распределителя 43 импульсов. Распределитель 43 импульсов распределяет подаваемые на его вход импульсы по всем его выходам. При этом обеспечивается поочередное возникновение импульсов на его выходах, Первый вы5

55 ходной импульс формирователя 421 импульсов поступает на вход "С" первого триггера

53ц распределителя 431, при этом íà его первом выходе появится импульс, который поступает на вход ключа 54 блока 44i включения, что обеспечивает срабатывание реле 461, замыкание его контакта и включение насосного агрегата 36 и насосной станции 14i подкачки (см.фиг,50 6). Включение насосных агрегатов

36 насосных станций 14> возможно вследствие того, что электронные ключи 40 р в начальном состоянии замкнуты.

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

При отключении дождевальных машин давление в напорном трубопроводе увеличивается; если выходной сигнал датчика давления 11i превышает пороговое значение порогового элемента 37р соответствующего блока пороговых элементов 12i, на выходе порогового элемента 37р появится сигнал, который включает определитель 39j очередности отключения.

Определитель 39i очередности отключения включает в работу реле 47 времени, Реле 47j времени с задержкой, необходимой для подтверждения значения разбаланса, выдает команду на формирователь 48 импульсов. Формирователь 48 импульсовформирует 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 возни кновение импульсов на его выходах, Первый выходной импульс формирователя 48i импульсов поступает на вход "С" первого триггера 53ц распределителя 49, При этом на его первом выходе 0 появится импульс, который поступает на вход ключа 51 > блока 50 выключения, что обеспечивает срабатывание реле 52, размыкание его контакта и выключение насосного агрегата 36 > насосной станции 14 подкачки (см.фиг,5, 6). Включение насосного агрегата 36 > обеспечивает уменьшение подачи расхода на величину расхода агрегата в закрытую оросительную сеть. Если после выключения насосного агрегата 36 выходной сигнал датчика 111 еще превышает пороговое значение элемента 37р, процесс повторяется и при этом отключается последующий насосный агрегат 36р и т.д, 1800449

10 (2)

@(t)= p(c)-P (c) (6)

Я; (t) P (t) Ф (t) — Р + 1 (t), (7) Ф (t) = : Онс под) (С), i=1

Q c o J(t) = Х qri(c), (3) p (t) = % (т), (8) S

Онс пер (t) = Z qii(t)

J=1 (4) На выходе второго сумматора 10 i-ro участка канала имеется суммарный сигнал

Ф (t), который определяется соотношением: где 0 nopJ(t) — расход, подаваемый насосной станцией 14 подкачки;

qri(t)- производительность r-го насосного агрегата насосной станции t4J подкачки;

d — количество одновременно работающих насосных агрегатов, т.е, второй сумматор 10 i-ro участка канала суммирует выходные сигналы расходомеров 151, 152,...,15m указанного участка, кото. 20 рые 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-го участка канала имеется сигнал p (t), пропорциональный расходу, подаваемому насосной станцией 1 перекачки указанного участка.

Расход, подаваемый насосной станцией 1 перекачки i-го участка канала, определяется соотношением:

35 где qil(t) — производительность j-го насосно- 40

ro агрегата насосной станции 1 перекачки

i-го участка;

S — количество одновременно работающих насосных агрегатов.

На выходе первого сумматора 9 i-го уча- 45 стка канала имеется суммарный сигнал

P; (), который определяется соотношением;

Pi ((t) = 9 (c) + P + 1 (c), (5) 50 где p + 1(t) — сигнал, пропорциональный расходу, подаваемому насосной станцией 1 перекачки вышерасположенного участка канала, т.е. на выходе первого сумматора 9 i-го участка канала имеется сигнал, пропорцио- 55 нальный расходам отбираемым насосными станциями 141i 1421 14ml подкачки этого участка и насосной станцией 1 перекачки вышерасположенного участка канала, На выходе блока 3 сравнения i-го участка канала имеется сигнал рассогласования

El(t), который определяется выражением: т.е. блок 3 сравнения i-го участка канала определяет разницу между расходом, подаваемым насосной станцией перекачки этого участка и расходами, отбираемыми насосными станциями 14> подкачки рассматриваемого участка и насосной станцией 1 перекачки вышерасположен ного участка канала.

Если расход, подаваемый насосной станцией 1 перекачки i-го участка, и расход, отбираемый потребителями этого участка, одинаковы, т.е. то сигнал рассогласования е; (t) равен нулю и при этом блок 8 управления насосной .станцией перекачки рассматриваемого участка не изменяет количества включенных насосных агрегатов 161, 16,...16n насосной станции 1 перекачки 1-го участка (см.фиг.2).

При изменении расхода насосных станций 14> подкачки i-ro участка канала нарушается равенство (8) и на выходе блока 3 сравнения i-го участка появится сигнал рассогласования @ (t). Если расход, отбираемый потребителями, больше расхода, подаваемого насосной станцией 1 перекачки, сигнал рассогласования будет иметь отрицательный знак. При этом, если значение сигнала я; (t) превышает пороговое, равное

70 расхода дополнительных насосных агрегатов 16i насосной станции 1 перекачки, на выходе порогового элемента 181 блока пороговых элементов 7 i-го 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. Расп редел ител ь 24 им пульсов распределяет подаваемые на его вход импульсы по всем его выходам. При этом обеспечивается поочередное возникновение импульсов на его выходах (см.фиг.2, 3), 1800449

Так как первый насосный агрегат 161 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 Qz распределителя 24 появится импульс, который поступает на вход ключа 26 блока 25 включения, что обеспечивает срабатывание реле 272, замыкание его контакта и включение насосного агрегата 16 . Это обеспечивает ступенчатое изменение на величину расхода агрегата 162 расход, подаваемый на i-й участок канала, Если после включения дополнительного насосного агрегата 16 выходной сигнал блока 3 сравнения i-го участка не изменил его знака и превышает пороговое значение порогового элемента 181, процесс повторяется и при этом включается дополнительный насосный агрегат 16з и т.д. Если после включения всех насосных агрегатов насосной станции 1 перекачки I-го участка сигнал рассогласования ei (t) не изменил его знака и превышает пороговое значение порогового элемента 18, распределитель 24 импульсов блока управления 8 вырабатывает импульс, который поступает на вход блока

13 управления насосной станцией подкачки 14 i-го участка. В блоке 13 управления по сигналу от распределителя 24 импульсов блока управления 8 насосной станции перекачки i-го участка размыкаются ключи 4011, 4012,...,40 р и при этом насосные агрегаты

3611, 3612,...,361p насосной станции 141 подкачки отключаются, что приводит к резкому уменьшению расхода, отбираемого из i-го участка канала. Необходимо отметить, что пРи Размыкании ключей 4011,40@,...,40ip блоком управления 8 насосной станцией перекачки блок 13 управления не может включить в работу насосные агрегаты

3611,36@,...,36>p насосной станции 14 . Если после отключения насосной станции 141 1-ro участка канала сигнал рассогласования ei (t) не изменил его знак и превышает пороговое значение порогового элемента 18 распределитель 24 импульсов блока управления 8 насосной станцией перекачки i-го участка канала вырабатывает импульс, который поступает на вход блока 13г управления насосной станцией подкачки 14 i-ro участка. При этом размыкаются ключи 4021,4022,".,402р и отключаются все насосные агрегаты насосной станции 14г. Процесс отключения насосных станций подкачки продолжается до тех пор, пока сигнал @(t) не станет равным нулю или не изменит знака.

Если сигнал а (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 i (т) превышает пороговое, рав5 ное 70% расхода дополнительных насосных агрегатов 16 насосной станции 1 перекачки, на выходе порогового элемента 182 второго блока пороговых элементов 7 -го участка появится сигнал, который через логическую

10 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, необ15 ходимой для подтверждения значения разбаланса, выдает команду на формирователь 29 импульсов. Формирователь 29 импульсов формирует один прямоугольный импульс, который поступает на вход распре20 делителя 30 импульсов. Распределитель 30 импульсов распределяет подаваемый на его вход импульс по всем его выходам. При этом обеспечивается поочередное возникновение импульсов на его выходах, Распредели25 тель 30 импульсов в первую очередь распределяет импульсы, подаваемые на его вход, по его выходам, связанным с блоками

13 управления насосными станциями 14 подкачки (см.фиг.2, 3). Таким образом, по

30 сигналу рассогласования а (t) с положительным знаком распределитель 30 импульсов замыкает разомкнутые ключи 40 >, 40р...„40 р блока 13 управления и при этом блоки 13> управления в зависимости от рас35 ходов потребителей могут включить в работу насосные станции 14 i-го участка канала.

Если после включения всех насосных станций 141,14z 14m подкачки i-го участка канала сигнал а (т) имеет положительный

40 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, ко45 торые отключают насосные агрегаты 16п, 16 -> и т.д, Процесс отключения дополнительных насосных агрегатов насосной станции 1 перекачки будет продолжаться до тех пор, пока сигнал а (с) 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 водораспределения в условиях недостаточной водообеспеченности потребителей, Датчики 4, 5 уровня, расположенные в начале и конце каждого участка канала, 1800449

14 обеспечивают поддержание уровня воды на этих участках в заданном диапазоне, Если уровень воды в начале и/или в конце любого участка канала, например )-го превышает максимальный заданный уровень, на выходе порогового элемента 17zj первого блока пороговых элементов 6 появится сигнал, который через логическую схему ИЛИ 21 блока управления 8 включает в работу определитель 20j очередности отключения.

При этом определитель 20 очередности отключения будет отключать дополнительные насосные агрегаты 161jj.162j„...16nj насосной станции 1 перекачки /-ro участка канала до тех пор, пока имеется сигнал на выходе порогового элемента 17 . А если уровень воды в начале и/или в конце j-го участка канала становится меньше минимально заданного уровня воды, на выходе порогового элемента 17ц первого блока пороговых элементов 6 появится сигнал, который через логическую схему ИЛИ 21 блока управления

8 включает в работу определитель 19 очередности включения (см,фиг.2), При этом определитель 19> очередности включения будет включать дополнительные насосные агрегаты 161,16,...,16» насосной станции 1 перекачки j-го участка канала до тех пор, пока имеется сигнал на выходе порогового элемента, Дополнительные насосные агрегаты 16)j, 162),...,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 i+1, сравнения с расходом насосной станции перекачки i-го участка канала и формирования сигнала управления насосной станцией перекачки i-го 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, отл ича ю ща яся 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

mнасосных 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 jблок 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-го блока пороговых элементов, первый и второй выходы которого соответственно подключены к первому и второму входам соответствующего j-го 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, 1800449

1800449

1800449

1800449

1800449 акт 4 с,Ф

Фиг. 6 аию5) 4Ф) Фиг. 7

Составитель Л. Птенцова

Техред M. Моргентал Корректор С. Юско

Редактор С. Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1165 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5