Система вододеления в конечном створе подводящего канала

;Щ 1-1 Ь1,6021-4 ф, ,;.с пЦО 1 - А НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ ДЕТЕЛЬСТВ о-исследоехники и Ии- хоССР. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП 1 РЦТИПРИ ГКНТ СССР(71) Дальневосточный научивательский институт гидротмелиорации(56) Чумьппская плотина. Проспекнистерства мелиорации и водногозяйства Киргизской ССР на ВДНХФрунзе, 1977.(54) СИСТЕМА ВОДОДЕЛЕНИЯ В КОНЕЧНОНСТВОРЕ ПОДВОДЯЦЕГО КАНАЛА(57) Изобретение относится к управлению водораспределением в мелиорации, в частности к регулированиюуровня (расхода) воды по каналам.Цель изобретения - повьнпение точно- .сти н оперативности вододеления. Система вододеления в конечном створеподводящего 14 канала при нормированной водоподаче включает устройство 1 телемеханического управления спомощью блока 2 управления в конеч1541347 ном створе, а также регулирующие устройства 3, 4, 5, сравнивающие уст" ройства 6, 7 и сумматор 8. Управление проводится по сигналам датчиков 9, 10, 11 уровня воды, датчика 12 расходда воды и датчика 13 положения регулирующих органов. Водоподача из подводящего канала 14 осуществляется в основные отводящие каналы 15 и 16 и в дополнительный отводящий канал 17. На входах в , каналы 15, 16, 17 установлены пере-гораживающие сооружения 18, 19, 20, оборудованные затворами. При вододе ленин в конечном створе канала 14 при нормированной водоподаче измеряют сигналы датчиков уровней воды 10, 2 в основных отводящих 15 и 16 каналах и датчика 11 уровня в конечном створе 20 канала 14. Выходные сигналы с этих датчикоы сравнивают с соответствующими сигналами задания, поступающимис устройства 1 телемеханического управления, формируют по соответстИзобретение относится к управлению водораснределением в мелиорациии может быть использовано, например,для регулирования уровня (расхода)воды по каналам с нормированной водоподачей,35Цель изобретения - повышение точности и оперативности вододеления.На чертеже представлена схема системы вододеления в конечном створеподводящего канала. 40Система включает устройство 1 телемеханического управления, выходыкоторого линиями связи подключены кблоку 2 управления, установленному вконечном створе подводящего канала.Выходы блока 2 управления соединенывходами регулирующих устройств 3-5,а входы - с выходами устройств 6 и 7сравнения, первые входы которых соединены с выходами устройства телемеханического управления. Система содержит также сумматор 8, первый входкоторого подключен к соответствующемувыходу устройства 1 телемеханическогоуправления, а выход - к блоку 2 управления, датчики 9 - 11 уровней вотводящих каналах и в конечном створепоцводящего канала и датчики расхода12 и положения 13 исполнительного мевующим выходным сигналам устройствсравнения 6, 7 и сумматора 8 сигнапыуправления регулирующими устройствами 3, 4, 5 на изменение положениязатворов перегораживающих сооружений18, 19, 20 соответственно по основным отводящим 5, 16 и дополнительному отводящему 7 каналам. При плановом изменении расходов воды подводящему 14 каналу и отводяшим 5, 16,7 каналам формируют сигналы управления затворов перегороживающих сооружений всех отводящих каналов на изменение их положения в соответствии ссигналами сравнения с устройств 7, 6сравнения и сумматора 8 в заданнойтехнологической последовательности сучетом измерений сигналов датчикауровня 9 воды дополнительного отводящего канала 20, Правильное управление регулирующими устройствами дляизменения положений всех затвороввозможно только с использованиемвсех упомянутых выше сигналов, 1 ил. ханизма в отводящих каналах. Весьрасход подводящего канала 14 в конечном створе делится между тремя отводящими каналами: первым основным каналом 15, вторым основным каналом 16и дополнительным каналом 17, Отводящие каналы 15 - 17 имеют на входахперегораживающие сооружения 18 - 20соответственно, исполнительные механизмы которых подключены к выходамрегулирующих устройств 3, 5 и 4 соответственно, Подводящий канал 14 рассчитан на нормированную водоподачу(клиновую или полученную в результате суммирования заявок потребителей),которая характеризуется тем, что поканалу поступает затребованный потребителями расход воды. Таким образом,потребители подают заявки на необходимый им расход воды, после чего этотсуммарный расход воды подается по каналу, при этом каждый потребительдолжен брать заявленный им расход воды.Отводящие каналы в оросительныхсистемах можно разделить на основные,"в которых согласно технологии водопользования расход или уровень должны поддерживаться с заданной точностью, и дополнительные, уровень в ко 5 154 торых может без ущерба для потребителей изменяться в заданных пределах от максимального Н, (иэ условий переполнения канала, те. исключения аварийной ситуации) до минимального Н (из условия неущемпения потребителей этого канала). На чертеже представлена схема системы вододеления для случая водоотвода на все эти три типа отводящих каналов, на всех из них имеются потребители в виде водовыпусков или насосных станций и др., которые условно не показаны. В каналах 15 и 17 осуществляется незатопленное истечение потока воды из-под исполнительных механизмов перегораживающих сооружений 18 и 19 и свободное течение воды по каналу, в канале 16 - затопленное истечение потока воды иэ-под исполнительных механизмов сооружения 19 и подпорный режим течения воды по каналу. Первый, второй и третий выходы устройства 1 телемеханического управления соединены, соответственно, с первыми входами устройств 6 и 7 сравнения и сумматора 8, вторые входы которых соединены с выходами датчика 12 расхода и датчиков .11 и 10 уровней соответственно. Третий вход сумматора 8 соединен с выходом датчика 13 положения исполнительного механизма, например затвора.пеоегораживающего сооружения (ПС) 19.Четвертый выход устройства 1 телемеханического управления соединен с третьим входом блока 2 управления, четвертый выход которого подсоединен к входу устройства 1Первый, четвертый и пятый входы блока 2 управления соединены с выходами устройств 6 и 7 сравнения и сумматоров 8 соответственно, а второй вход блока 2 подсое,:чнен к выходу датчика 9 уровня. Первый, второй и третий выходы блока 2 управления соединены с входами регулирующих устройств 3 - 5, соответственно, выходы которых подсоединены к соответствующим исполнительным механизмам ПС 18 - 20.В исходном состоянии поддерживается заданный технологический режим водораснределения, при Котором по ост, новным отводящим каналам 15 и 16 подаются. заданные расходы воды, .уровень воды в дополнительном отводящем канале 17 не выходит за пределы мак 13476 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 45 симальных или минимальных значений,а уровень в концевом створе подводящего канала 14 соответствует заданному (стабилиэируемому) значению, При .этом выходы устройств б и 7 сравненияи сумматора 8 соединены с регулирующими устройствами 3 - 5 соответственно через блок 2 управления. Вследствие установленного требуемого технологического режима водораспределения сигналы рассогласования с выходовблоков 6 и 7 и сумматора 8 соответствуют сигналам, заданным устройством1, и находятся в интервале между нимии сигналами текущих значений датчиков 12 расхода, датчиков 10 и 11уровней и датчика 13 положения затвораПри этом сигналы рассогласования равны нулю или не превышают зоны нечувствительности регулирующих устройств 3 - 5 соответственно, На вход устройства 5 подается с выхода сумматора 8 суммарный сигнал датчиков 10уровня и датчика 13 положения затвора в связи с тем, что при подпорномрежиме течения воды по основному отводящему каналу 16 точно управлятьего расходом воды можно только при дополнительном измерении открытия регулирующего органа ПС 19,В основном отводящем канале 16 невозможно изменение расхода воды вопределенном диапазоне эа весь периодвегетации, так как он рассчитываетсяна пропускную способность (наполнение) только заданного значения расхода, Поэтому при определении расходаводы в канале (тарировке) строят зависимости Ц = 7 (а) и О = е(Ь) и другие при постоянстве сопряженных параметров, Таким образом, используя значения а и Ь с соответствующими коэффициентами, с выхода сумматора 8 получаем значение ЯЯ = Г(а,Ь. Следовательно, на сумматор 8 должны поступать сигналы датчиков 13 положения затвора (сигнал а) и датчика 1 О уровня (сигнал Ь). В данных условиях при возмущениях(изменении водопотребления) поддержа ние заданного технологического режима водораспределения (заданных расходов в основные отводящие каналы 15 и 16 и заданного уровня в створе датчика 11 уровня канала 14) осуществля" ется путем изменения расхода воды в дополнительный канал,. Пусть, например, изменится уровень воды в канале16 в створе датчика 10, Тогда на выходе сумматора 3 появится разностный сигнал между сигналом задания устройства 1 телемеханического управления и сигналами с датчиков 10 уровня и5 положения затвора ПС 19.При превышении этим сигналом зоны нечувствительности регулирующего устройства 5 с выхода последнего появит 10 ся сигнал на изменение положения затвора ПС 19, Вследствие изменения положения затвора ПС 19 восстановится расход в основной канал 6, а изменение сигнала датчика 13 приведет к изменению выходного сигнала сумматора 8 до значения, меньшего зоны нечувствительности устройства 5, управляющий сигнал с выхода которого окончится, Изменение расхода в отводящий канал 16 приведет также к изменению уровня в конце подводящего канала 14. При превышении разницы сигналов рассогласования с выхода сравнивающего устройства 7 и с выхо да устройства 1 телемеханического управления зоны нечувствительности регулирующего устройства 4, с выхода последнего появится сигнал на изменение положения затвора ПС 20. Это приведет к изменению расхода в дополнительный канал 17 и восстановлению заданного уровня воды в створедатчика 11 уровня, После этого аналогично описанному управление затвором ПС 20 регулятором 4 заканчива 35етсяТаким же образом осуществляетсярегулирование водораспределения привозмущениях в подводящем канале 14и в основном отводящем канале 15,В случае возникновения значительных возмущений в каналах 14 - 16,приводящих к переполнению либо опорожнению дополнительного канала 17,сигнал датчика 9 уровня превышаетустановленные в блоке 2 управленияпороговые значения. Тогда с четвертого выхода блока 2 устройства 1 упоавления поступает соответствующийсигнал аварии. При этом диспетчердолженчерез устройство. 1 управленияизменить технологический режим водораспределения, например изменить расход в один из основных отводящих каналов 15 или 16 путем изменения сиг 55нала задания,При плановом изменении технологического режима водораспределения от устройства телемеханического 1 управ"ления поступает сигнал на вход блока2 управления, по которому последнийперестраивает работу по очередностивключения регулирующих устройств 3-5в заданной технологической последовательности. Например, вначале, поприходу измененного расхода по подводящему каналу 14 к концевому ство"ру, расход распределяется в основнойотводящий канал 16, а затем - в основной отводящий канал 15, а остаток - в дополнительный канал 17. Дпяэтого после передачи сигнала о перестройке работы с устройствауправления изменяют сигналы задания навходах сравнивающего устройства 6 исумматора 8, Но в этом случае измененные сигналы с выходов устройстваб сравнения и сумматора 8 не поступают на соответствующие входы регулирующих устройств 3 и 5, Блок 2 управления в момент добегания ппановогорасхода к концевому створу подключает в заданной последовательности регулирующие устройства 5, 3 и 4 дляотработки соответствующих заданийустройства 1 управления на изменениерасходов воды в отводящие каналы 16,15 и 14 соответственно. 11 омент добегания расхода воды до концевого створа канала 14 может быть определенпо расчетному времени, по отклонениюуровня в створе датчика 11 или совместными приемами,По окончании распределения планового расхода воды во все отводящиеканалы блок 2 устанавливает системув исходное состояние, Окончанием установления нового планируемого технологического режима в данном случаеслужит окончание управления регулятором 4 затвором ПС 20 по стабилизации уровня воды в створе датчика 1уровня (концевом створе канала 14).В общем случае аналогично вначалеможет быть изменен расход в дополнительный какал 17, При этом с устройства 1 управления передают в блок 2задание на требуемый расход в дополнительный канал, а в блоке 2 этотсигнал задания сравнивается с сигналом датчика 9 уровня, после чего суммарный сигнал (сигнал сравнения) че-,рез блок 2 управления поступает навход регулирующего устройства 4. Управление последним затвором ПС 20производится до равенства сигналов541347 10гораживающего сооружения, установленный на входе в дополнительный отводящий канал, а также регулирующиеустройства, подключенные к исполнительным механизмам всех трех перегораживающих сооружений, два устройства сравнения, подключенные входамик устройству телемеханического управ 10 ления и соответственно к входам датчика расхода в первом основном отводящем канале и датчика уровня нижнего бьефа подводящего канала в створе вододеления, и сумматор, входыкоторого подключены к соответствующим выходам устройства телемеханического управления и к датчику уровня верхнего бьефа второго основногоотводящего канала, о т л и ч а ю -20 щ а я с я тем, что, с целью повьнпения точности и оперативности вододеления, система снабжена датчиком положения исполнительного механизма задания и сигнала датчика 9 с точноФ о р м у л,а и з о б р е т е н и я Составитель Г.ПараевТехредЛ,Сердюкова Редактор В,Данко Корректор О,Ципле Заказ 268 Тираж 530 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 стью до зоны чувствительности регулирующего устройства 4. При этом блок 4 управления в конечном створе подводящего канала 14 выполняет элементарные Функции переключения, выдержки времени, сравнения и восстановления пороговых значений, которые могут быть просто реализованы, например, серийными устройствами типа "Каскад",Технико-экономический эффект от применения изобретения заключается в увеличении срока службы гидромеханического оборудования, повьппении точности водоподачи по отводящимканалам, устранении аварийных режимов работы каналов, что достигается путем огранизации зависимости управления расходами воды в отводящие каналы при стабилизации заданного уровня воды в концевом створе канала за счет устранения колебаний уровней воды в подводящем 14 и отводящих 15 - .17 каналах. Система вододеления в конечном створе подводящего канала, включающая исполнительные механизмы перегораживающих сооружений на входах в два основных отводящих канала, соответственно со стабилизацией расхода и со стабилизацией уровня верхнего бьефа, исполнительный механизм переперегораживающего сооружения второго 25 основного отводящего канала, подключенным к сумматору, датчиком уровня верхнего бьефа дополнительного отводящего канала и блоком управления в конечном створе канала, входы кото рого подключены к выходам обоих устройств сравнения и сумматора, а также к выходам устройства телемеханического управления и датчика уровня в верхнем бьефе дополнительного отводящего канала, а выходы связаны с входами регулирующих устройств и устройстваа телемеханического управления.