發(fā)布時間：2017-08-25 19:05

  本文關鍵詞：獨立供水分區(qū)優(yōu)化降漏控制系統(tǒng)的研究

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【摘要】：在城市自來水系統(tǒng)的生產運行中,管網分區(qū)入口調壓泵的運行控制是城市供水管網分區(qū)壓力平衡和負載調節(jié)的關鍵。國內外相關研究表明,供水管網運行于不合理的過高壓力下,一方面會增加能耗和管道爆管風險,另一方面將導致管網漏失量大幅度增加。而隨著城市自來水管網系統(tǒng)的進步,國內外供水行業(yè)對加強供水管網漏損控制、提高供水效率已經形成普遍共識。由于分區(qū)管網的拓撲復雜,漏失點不易探查修復,因此實現(xiàn)DMA分區(qū)的壓力優(yōu)化運行,建立DMA分區(qū)壓力優(yōu)化控制系統(tǒng)是降低當前供水管道條件下漏損量的最佳辦法。對此,本文以獨立供水分區(qū)系統(tǒng)的入口調壓泵壓力優(yōu)化控制作為供水管網降漏的核心研究內容,提出了一種以供水管網母管流量-分區(qū)入口壓力統(tǒng)計模型為基礎的DMA分區(qū)優(yōu)化控制系統(tǒng)。首先,本文總結整理了當前城市自來水管網系統(tǒng)存在的漏失問題,簡要介紹了供水管網分區(qū)和降漏研究的技術現(xiàn)狀,針對國內供水管網的漏失狀況,闡述了管網分區(qū)壓力優(yōu)化的必要性和緊迫性。其次,對供水系統(tǒng)水頭損失計算和分區(qū)計量的概念作了簡要說明,從經濟性和可行性等方面介紹了衡量管網漏損程度通用的一些指標,提出利用分區(qū)管網的最小夜間流量可以粗略估計管網漏損程度,并對自來水管網中現(xiàn)有的不同壓力優(yōu)化方案做了比較。再次,根據(jù)供水分區(qū)優(yōu)化降漏控制理論,提出了基于DMA分區(qū)的供水壓力優(yōu)化控制方案。在保障分區(qū)末端最不利點最小供水壓力的前提下,依據(jù)DMA分區(qū)入口的母管流量數(shù)據(jù)、母管壓力數(shù)據(jù)、末端最不利點壓力數(shù)據(jù),建立動態(tài)學習和修正的流量-壓力分區(qū)管網統(tǒng)計學供水模型,實現(xiàn)DMA分區(qū)管網的節(jié)能降漏運行。最后,設計了DMA分區(qū)優(yōu)化控制系統(tǒng)的電路模塊,主要包括供水母管流量測量輸入電路,壓力測量(母管、最不利點)輸入電路,變頻器控制信號輸出電路,RTU與DTU電源電路,無線通信模塊電路幾部分。并對分區(qū)壓力優(yōu)化控制系統(tǒng)的運行流程作了簡明總結。仿真和實踐表明,DMA供水分區(qū)壓力優(yōu)化控制系統(tǒng)能夠實現(xiàn)供水分區(qū)的降漏閉環(huán)優(yōu)化運行控制。
【關鍵詞】：獨立供水分區(qū) 漏損控制 最不利點 恒壓供水
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU991.33;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 本課題的研究背景9-15
• 1.1.1 供水管網系統(tǒng)10-11
• 1.1.2 供水管網漏失分析11-15
• 1.2 本課題的國內外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本課題的研究目的與意義16-17
• 1.4 本課題的主要研究工作17-19
• 2 供水管網系統(tǒng)分區(qū)理論基礎19-35
• 2.1 供水管網系統(tǒng)水力學基礎19-27
• 2.1.1 供水管網系統(tǒng)用水量分析19-21
• 2.1.2 供水管網系統(tǒng)水流特征描述21-22
• 2.1.3 供水管網系統(tǒng)水頭損失計算22-26
• 2.1.4 供水管網系統(tǒng)模型簡化26-27
• 2.2 供水管網系統(tǒng)分區(qū)計量基礎27-32
• 2.2.1 DMA分區(qū)與PMA分區(qū)28-29
• 2.2.2 供水管網系統(tǒng)漏損指標29-31
• 2.2.3 供水管網分區(qū)最小夜間流量31-32
• 2.3 供水管網系統(tǒng)壓力管理32-34
• 2.3.1 定值壓力分區(qū)控制方案33
• 2.3.2 基于時間的分區(qū)控制方案33
• 2.3.3 基于供水管網流量的分區(qū)控制方案33-34
• 2.3.4 基于管網最不利點的分區(qū)控制方案34
• 2.4 本章小結34-35
• 3 獨立供水分區(qū)優(yōu)化降漏控制方案及仿真分析35-45
• 3.1 DMA分區(qū)優(yōu)化控制方案基礎35-37
• 3.1.1 DMA分區(qū)優(yōu)化降漏控制問題概述35
• 3.1.2 DMA分區(qū)優(yōu)化控制策略35-36
• 3.1.3 DMA分區(qū)管網最不利點選擇36-37
• 3.2 DMA分區(qū)優(yōu)化降漏控制算法研究37-40
• 3.2.1 DMA分區(qū)優(yōu)化控制模型選擇37-38
• 3.2.2 DMA分區(qū)優(yōu)化控制算法38-40
• 3.3 DMA分區(qū)優(yōu)化降漏控制方案仿真分析40-44
• 3.3.1 最小二乘法與非線性擬合40-41
• 3.3.2 基于Python的科學計算41-42
• 3.3.3 仿真分析42-44
• 3.4 本章小結44-45
• 4 獨立供水分區(qū)優(yōu)化控制系統(tǒng)設計與運行45-59
• 4.1 獨立供水分區(qū)優(yōu)化控制系統(tǒng)總體組成45-47
• 4.2 獨立供水分區(qū)優(yōu)化控制系統(tǒng)硬件設計47-56
• 4.2.1 電氣元件及傳感器的選擇47-48
• 4.2.2 流量測量電路設計48-49
• 4.2.3 壓力測量電路設計49-50
• 4.2.4 控制輸出電路設計50-52
• 4.2.5 電源電路設計52-54
• 4.2.6 通信電路設計54-56
• 4.3 獨立供水分區(qū)優(yōu)化控制系統(tǒng)運行56-58
• 4.4 本章小結58-59
• 結論59-60
• 參考文獻60-63
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況63-64
• 致謝64-65

【參考文獻】

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本文編號：737865