Методы и средства построения комплекса аппаратуры для измерения и регулирования в системах водоснабжения

• Автор: Леонов, Геннадий Вадимович
• Шифр специальности: 05.11.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 162 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ ТЕРРИТОРИАЛЬНО РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

1.1. Структурный состав и архитектура современных территориально распре-

деленных систем водоснабжения

1.2. Типовые структуры подсистем сбора, хранения и передачи информа-

ции территориально распределенных систем водоснабжения

1.3. Аппаратно-программные средства систем водоснабжения

1.4. Выводы к разделу
2. ОПТИМИЗАЦИЯ ПОДСИСТЕМЫ СБОРА, ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ КОМПЛЕКСА “ВОДОКАНАЛ”
2.1. Многокритериальная оптимизация структуры комплекса “ Водоканал”
2.2. Системотехнический и архитектурный синтез подсистемы сбора, хранения и передачи информации, выбор программно-технических средств..
2.3. Автоматизированная система хранения и передачи данных
2.4. Направления работы Омского МУП «Водоканал» в области внедрения средств телеавтоматики
2.5. Возможности использования сети ШТЕКНЕТ в системах водоснаб-
жения
2.6. Выводы к разделу
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ И
РЕГУЛИРОВОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ВНС И КНС
3.1. Структурная модель измерительно-информационной части
3.1.1. Ступенчатая интерполяция
3.1.2. Линейная интерполяция
3.2. Мотивация метода регулирования производительности насосных агрегатов
3.2.1. Регулирование с потерей энергии скольжения
3.2.2. Использование устройств частотного регулирования на насосных станциях..
3.3. Эффективность применения частотно-регулируемого электропривода
на повысительных насосных станциях
3.4. Моделирование регулирования производительности работы электро-
двигателей насосных станций
3.5. Выводы к разделу

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ
РЕАЛИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВ В СОСТАВЕ ПОДСИСТЕМ КОМПЛЕК- 123 СА "ВОДОКАНАЛ"
4.1. Система автоматического дозирования флокулянта
4.1.1. Применение в технологии очистки воды флокулянтов
4.1.2. Варианты реализации системы автоматического дозирования подачи флокулянта
4.1.3. Назначение и структура системы автоматического дозирования флокулянта
4.1.4. Структура технологического оборудования и средств автоматики
4.2. Разработка гидрозатворов для прочистки засоров и перекрытия водопроводных труб
4.3. Внедренная система телеавтоматики цеха канализационных насосных
станций
4.4. Выводы к разделу
Заключение
Список литературы

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АД - аналоговый датчик;
АИН - автономные инверторы напряжения;
АИС - автоматизированная измерительная система;
АИТ - автономные инверторы тока;
АК - аналоговый канал;
АМ - аналоговый мультиплексор;
АМОИ - аналитический модуль обработки информации;
АРМ - автоматизированное рабочее место;
АСД - автоматизированная система диспетчеризации;
АСИ - автономные средства измерений;
АСОПИ - автоматизированная система обработки и передачи информации; АСРС - адаптивная система регулирования скорости;
АСУ - автоматизированная система управления;
АСУП - автоматизированная система управления производством;
АСУТП - автоматизированная система управления технологическим процессом; АТК - автоматизированный технологический комплекс;
АФХ - амплитудно-фазовая характеристика;
БД - база данных;
БСКО - блок сбора, коммутации и обработки;
ВИА - выносная измерительная аппаратура;
ВНС - верхняя насосная станция;
ДД - динамический диапазон;
ИВК - измерительно-вычислительный комплекс;
ИИС - информационно-измерительная система;
ИМ - исполнительный механизм;
ИТУ - исполнительные тиристорные устройства;
КВОВ - комплекс водозабора и водоочистки;
КЗУ - комплексная задача управления;
КЗФ - каркасно-засыпные фильтры;
КНС - канализационно-насосная станция;
КП - контролируемый пункт;
КСИ - комплекс средств измерений;
КСПрОИ - комплекс средств приема и обработки информации;
КТС - комплекс технических средств;
ЛАС - локальная автоматическая система;

Основным вопросом автоматизации сооружений биохимической очистки сточных вод, является автоматическое поддержание в оптимальных пределах соотношения между количеством поступающих в аэротенки сточных вод и концентрацией загрязнений в них с количеством вводимого в аэротенки воздуха и активного ила. Кроме того, автоматические устройства используются для осуществления: равномерного распределения сточных вод между отдельными аэротенками; строгого поддержания по заданной программе количества вводимого воздуха и активного ила в различных точках каждого аэротенка; наиболее экономичного регулирования турбовоздуходувных установок при их совместной работе с воздухопроводами переменной потребности в количестве сжатого воздуха; непрерывного контроля качественных и количественных показателей работы аэротенков.
Наиболее примечательна система автоматического регулирования аэротенка, разработанная французской фирмой “Омниум д’ассенизман”, которая осуществляет регулирование соотношения подачи в аэротенк воздуха и активного ила в зависимости от концентрации в аэротенке растворенного кислорода и расхода поступающей сточной жидкости.
Для измерения концентрации растворенного кислорода применяют прибор фирмы “Бекман”.
Ввиду особого значения регулирования производительности воздуходувок, регулирование производительности нагнетателей производится посредством плавного изменения числа оборотов нагнетателя в широких пределах.
Технологическая взаимозависимость аэротенков и вторичных отстойников указывает на важность контроля влажности (концентрации) активного ила, который осуществляется с помощью автоматических устройств. Также с помощью автоматических обегающих устройств можно улучшить цикличное распределение по поверхности биофильтров поступающих сточных вод.
Методы автоматизированных измерений применимы не только для измерения и учёта расхода воздуха, жидкостей, газа, температуры сточных вод и их pH, но и для других операций технологического контроля. Изыскание принципов и разработка конструкций датчиков и измерительных приборов, заменяющих современные средства лабораторного анализа состава сточных вод и осадка, имеет важнейшее значение.
Ценную характеристику процесса биохимической очистки сточных вод получают путём измерения окислительно-восстановительного потенциала (ОКВ) или иначе называемого редокс-потенциалом. ОКВ-потенциал характеризует соотношения между количеством растворённого кислорода (окислителя), концентрацией органических веществ (восстановителей) и ферментами как продукцией активного