[发明专利]一种地下供水泵站结构控制系统的设计方法

权利要求书

1.一种地下供水泵站结构控制系统的设计方法，所述地下供水泵站结构控制系统为：在上游水库(1)和下游蓄水池(7)之间通过管路依次连接若干个并联泵组支路、控制阀(6)；在所述的控制阀(6)和下游蓄水池(7)之间设有截止阀(10)、水箱装置(11)；每条并联泵组支路均设有一个输水泵和一个单向阀；每条并联泵组支路上的输水泵均与泵组运行控制系统(13)电性连接，控制阀(6)与阀门控制系统(12)电性连接，截止阀(10)与冲洗控制系统(9)电性连接，流量变送控制系统(8)与泵组运行控制系统(13)、阀门控制系统(12)、冲洗控制系统(9)、下游蓄水池(7)电性连接；所述下游蓄水池(7)还连接流量故障智能监测报警系统(14)；地下供水泵站是通过并联泵组支路将上游水库(1)中的水输送到下游蓄水池(7)，通过调节控制阀(6)控制输出流量；其特征在于，设计方法包括如下步骤：

(1)泵站通过管路地下供水，由于泵站在运行过程中，遇到泵组突然停止运行或管路破裂，下游蓄水池(7)的流量突然降低，流量变送控制系统(8)做出响应，输出信号；其中，流量变送控制系统(8)传递函数如下：

(a)当Q₁0.5Q₀时为泵组突然停止，流量变送控制系统(8)通过输出信号给阀门控制系统(12)和冲洗控制系统(9)，从而延长控制阀(6)关闭时间和开启水箱装置(11)，其中，流量变送控制系统(8)传递函数如下：

G₁₁(s)＝K₁(Q₁＜0.5Q₀)

(b)当0.5Q₀≤Q₁0.95Q₀时管路破裂，流量变送控制系统(8)通过输出信号给阀门控制系统(12)来关闭控制阀(6)，其中流量变送控制系统(8)传递函数如下：

G₁₂(s)＝K₂(0.5Q₀≤Q₁≤0.95Q₀)

式中：

s—复变量；

Q₀—泵站初始流量，m³/s；

Q₁—泵站输出流量，m³/s；

K₁—泵组流量变送控制系统放大系数，其中

K₂—管路流量变送控制系统放大系数，其中

G₁₁(s)—泵组流量变送控制系统的传递函数；

G₁₂(s)—管路流量变送控制系统的传递函数；

(2)将流量变送控制系统(8)输出的信号传递给泵组运行控制系统(13)、阀门控制系统(12)、冲洗控制系统(9)；所述泵组运行控制系统(13)控制每条并联泵组支路上的输水泵的转速，所述阀门控制系统(12)控制控制阀(6)的开度，所述冲洗控制系统(9)控制截止阀(10)的启闭；

(3)当下游蓄水池(7)的流量发生变化，流量故障智能监测报警系统(14)根据流量变化输出相应的逻辑值，控制流量故障智能监测报警系统(14)是否报警。

2.根据权利要求1所述的一种地下供水泵站结构控制系统的设计方法，其特征在于，当管路的破裂时，流量变送控制系统(8)通过输出信号给阀门控制系统(12)，阀门控制系统及时控制控制阀(6)关闭，当泵组的突然停止，阀门控制系统(12)按照控制要求调整关闭时间，来抑制管道中的压力波迅速波动，可一定程度降低水锤强度，其中，步骤(2)中，所述阀门控制系统(12)传递函数如下：

(a)当泵组突然停止时，阀门控制系统(12)传递函数如下：

(b)当管路破裂时，阀门控制系统(12)传递函数如下：

式中：

s—复变量；

ξ₁—系统结构参数，其中1ξ₁3；

ξ₂—系统结构参数，其中3ξ₁6；

G₂₁(s)—泵组阀门控制系统的传递函数；

G₂₂(s)—管路阀门控制系统的传递函数。