现代灌区自动化管理技术实用手册PDF电子书下载

目录 1

序 1

译序 1

原著序言 1

第一章引言 1

手册的范围 1

1-1概论 1

1-2目的 1

1-3组织机构 1

基本术语 2

1-4渠道自动化 2

1-5输水系统 3

1-6输水系统的主要特征 5

1-7渠系控制方法 7

渠系自动化基础知识 9

1-8 目的和效益 9

1-9渠道运行和控制的概念 10

1-10基本的运行要求 12

1-11供求变化 13

1-12自动化的应用 13

渠道控制的历史 15

1-13概论 15

1-14建设协议 15

1-15就地自动控制的历史 16

1-16监控历史 20

1-17小结 21

参考文献 21

第二章运行 23

渠道运行引言 23

2-1运行的原则 23

2-2渠系 25

2-3用水计划 25

2-5水流型态 27

渠道水力学 27

2-4输水步骤 27

2-6稳定流 28

2-7非稳定流 29

2-8蓄水情形 30

配水概念 32

2-9概况 32

2-10轮流配水 32

2-11计划配水 33

2-13配水概念的对比和组合 34

2-12按需配水 34

运行方法 35

2-14渠段运行方案 35

2-15下游常水深法 36

2-16上游常水深法 38

2-17等容积法 39

2-18控制容积法 39

2-19控制建筑物 41

节制闸的运行 41

2-20顺序运行技术 42

2-21同步运行技术 45

2-22选择性运行技术 47

约束条件 47

2-23结构特性 47

2-24蓄水 52

2-25弃水 54

2-26电力限制 56

2-27人力 56

参考文献 57

第三章控制基础 58

控制理论 58

3-1渠道控制 58

3-2控制的分类 58

3-3基本部件 58

3-4增强型渠道控制器 59

3 5控制的稳定性 60

自动控制的基本特性 61

3-6控制模式 61

3-7正向操作和反向操作 64

3-8算法 64

渠系控制方法 65

3-9就地人工控制 65

3-10就地自动控制 65

3-11监控法 66

3-12综合控制方法 70

控制算法 71

3-13小人算法 71

3-14科文算法 73

3-15 电子过滤水位补偿器和电子过滤水位补偿器＋复位装置 74

3-16 比例＋比例积分算法 75

3-17比威尔算法 75

3-18控制水量 76

3-21渠测控制器及远端装置 77

自动控制单元 77

3-20变目标 77

3-19闸门连续启闭 77

3-22主控室及控制中心 79

3-23传感器 80

3-24通信系统 81

参考文献 82

第四章现有渠系控制方法的选择 84

规划 84

4-1规划过程 84

工程项目的确定 85

4-2工程的概况 85

4-3运行准则 90

控制方法的选择 92

4-4运行和控制概念 92

4-5运行方法 93

4-6实际控制方法的选择 95

4-8对设备的考虑 100

明确需求 100

4-7运行研究 100

4-9现场调查 101

4-10控制设备 101

4 11安装和测试 102

4-12维护 102

可行性 103

4-13费用 103

4-14效益 104

实施 105

4-17最终的设计 105

4-15评估 105

4-16报告 105

4-18说明书 106

4-19现场准备 106

4-20检验和安装 107

参考文献 107

5-1新渠道设计 108

第五章自动控制渠道的设计 108

渠道及渠道控制设计 108

设计规划 109

5-2运行控制及自动化 109

5-3设计过程 109

5-4设计方案选择 111

5-5技术分析 112

5-6经济可行性 114

项目定义 116

5-7项目目标 116

5-8布局 116

5-9输水 118

5-10运行准则 119

运行 122

5-11运行设计 122

5-12运行概念 122

5-1 3运行方法 123

结构设计 125

5-14结构考虑 125

5-15输水渠道 125

5-16节制建筑物 128

5-17分水口 132

5-18溢流道 132

5-19虹吸和跌水 134

5-20调节水库 134

5-21泵站 137

5-22交叉排水 140

5-23量水建筑物 141

参考文献 145

第六章模拟和分析 147

模拟 147

6-1模拟 147

6-2物理模拟 147

6-3电模拟 150

6-4数值模拟 152

分析 163

6-5分析 163

第七章控制理论及其应用 168

控制系统基础 168

7-1定义 168

7-2输入和输出变量 170

7-3控制 170

7-5水力学部分 172

控制和渠道的响应特性 172

7-4响应特性的描述 172

7-6控制器 174

分析和运行特性 179

7-7目标 179

7-8方法 179

7-9性能说明 180

7-11小人控制器 183

7-10开发 183

单个建筑物的闭环控制 183

7-12科文控制器 184

渠道系统的闭环控制 187

7-13控制器需求 187

7-14 HyFLO控制器 187

7-15 ELFLO控制器 187

7-16 ELFLO＋RESET控制器 190

7-17 P+PR控制器 191

7-18流量控制器 196

渠道系统的开环控制 203

7-19状态估计算法 203

参考文献 205

第八章通讯系统 207

通讯系统设计 207

8-1通讯系统的目的 207

8-2本章讨论的问题 207

8-3通讯系统选择的影响因素 208

金属电缆系统 209

8-4背景 209

8-5系统设计 209

8-6电缆架设 211

8-7电缆埋设 212

8-8应用 214

8-9优缺点 214

8-10背景 215

光纤 215

8-11系统设计 216

8-12应用 216

8-13优点和缺点 216

超高频／甚高频（UHF/VHF）无线电 217

8-14背景 217

8-15系统设计 217

8-19系统设计 218

8-18背景 218

微波 218

8-16应用 218

8-17优点和缺点 218

8-20应用 219

8-21优点和缺点 219

8-23系统设计 220

8-24应用 220

8-25优点和缺点 220

8-22背景 220

租用线路 220

卫星通讯 221

8-26背景 221

8-27系统设计 223

8-28应用 223

8-29优点和缺点 223

流星瞬闪通讯 224

8-30背景 224

8-34架构类型 225

架构 225

8-31系统设计 225

8-33优点和缺点 225

8-32应用 225

8-35通讯系统架构的选择 226

通讯信道的类型 226

8-36信道类型 226

雷电防护 228

8-37雷电防护设备 228

8-38接地 229

8-39电源故障 229

第九章测量仪表 230

测量仪表系统 230

9-1测量仪表系统 230

测量参数和设备 231

9-2水位 231

9-3流量（Q） 235

9-4 闸门和阀门开度测量 242

9-5 电量 244

9-6设备状态 245

9-7警报和报警 246

9-8传感器 248

环境测量 251

9-9观测数据类型 251

设备保护和环境 252

9-10水文测站和仪表平台 252

9-11控制和环境保护 253

测量仪表 253

9-12仪表分类 253

9-13模拟仪表 254

9-14数字仪表 255

9-15仪表选择 256

参考文献 258

10-1 闸门及闸门操作人员 259

第十章电子和机械系统 259

10-2分水泵站 265

10-3电动机及其驱动 266

10-4能源需求 268

10-5替代／备用动力系统 268

10-6 自动控制系统的安全需求 270

10-7其他设备 273

参考文献 274

11-1 规划、故障模式研究及现场预处理 275

第十一章渠道自动化设备 275

11-2就地控制系统 277

11-3遥测系统 277

11-4 数据采集及监控系统（SCADA） 279

11-5 SCADA系统性能需求 281

11-6 SCADA系统设计 284

11-7远程终端设备（RTU） 298

词汇 303

术语 316