项目背景

        广西某灌区位于广西西部,是全国无公害蔬菜种植示范基地,地形以山丘为主,每年10月到次年4月份降雨量很少,旱灾频繁发生,造成农作物减产、农民减收。为解决这段期间农业用水紧缺问题,灌溉需要通过从河道(水库)引水提升至山上后自流至灌溉明渠。取水工艺流程如下:   

灌溉取水工艺


项目概况

该灌区属于中型灌区,灌溉面积7万多亩,灌溉水源提取右江水,在沿河两岸布设7座(3类)提灌泵站,将水从河中提升至主干渠,干渠设置8座(4类)分水闸门,用于灌溉用水调剂。

泵站提灌站类型属于半入江式混凝土结构,配有卧式离心泵、配电柜、启动柜,各类泵站的水泵电机功率大小和启动方式不同。

闸站在干渠、支渠、斗渠有单孔闸和多孔闸,闸门种类分为泄洪闸和灌溉闸(分水闸和节制闸)。

存在问题:    

①这些泵站、闸站不但数量 、种类多,而且地理位置分散、偏远,采用的运行管理方式通常是开机时需要有人值守,人工操作和记录数据,无自动化和信息化,调度效率低下,不方便实现整个灌区的统一管理。

②、灌区农业用水计量依靠人工观测,估算用水量,影响水量调度的及时性和准确性。

③、泵站、闸门故障不能及时发现,不仅导致灌溉效率低下,还降低了设备的使用寿命。

    为解决上述问题,平升公司为其定制了一套灌区续建配套与节水改造信息化管理系统

解决方案

系统拓扑图

系统功能

1、泵站远程监测、自动控制

泵站工艺图

    · 监测水泵、阀门、真空泵的启停状态,阀门开关到位,保证系统的正常运行。

    · 监测河道水位,防止水位过高/过低,造成水泵损坏。

    · 监测管道压力、流量,保障输水正常。

    · 本地、远程控制水泵、阀门的启停,节省了大量人力。

2、闸门远程监测、控制

    · 监测闸门的开关到位状态,根据灌溉需求控制流量大小。

    · 监测闸前水位、闸后水位、闸门开度,计算出灌溉流量。

    · 远程控制闸门开、关和停,节省了大量人力。

3、越限/故障报警,提高设备使用寿命

    · 渠道水位、流量越限自动报警。

    · 水泵/阀门/闸门故障报警。

 

系统特点

      1、现场泵站、闸门、阀门的控制逻辑全部由监控终端完成,节约投入成本。

      本次项目每个泵站的水泵、阀门的数量较多且需要自动化控制,因此远程测控终端的核心设备采用了RTU主控制器DATA-7301(12路DI,6路AI、6路DO、1路CAN口)并搭配子控制器DATA-7302(20路DI、8路AI、8路DO),丰富的接口满足了现场对泵、阀的监测、控制需求,节约了投入成本,同时也免去了泵站管理人员的PLC编程设计工作。

      2、泵站监控终端嵌入了一体化触摸屏(DATA-7401),实现了人机交互,提高了就地控制效率。

      泵站监控终端设置一体化触摸屏为本地操作终端,显示屏能显示时钟、水位、流量、报警点及有关画面等信息,工作人员直接根据需要完成就地操作,提高了工作效率。

      3、渠道流量计算通过闸门开度和闸前、后水位计算,节约了建设成本。

      为了降低建设成本本项目采用国家标准水力学公式,通过闸门开度和闸前闸后水位计算明渠的流量。流量计算采用水工计算公式:水力学P75公式3-1-4

国家标准水力学公式

项目经验

      由于本项目的泵站、闸门数量和种类比较多,整套系统通过控制逻辑和预警机制的建立,实现了泵站的优化调度,最大限度地发挥了泵组、闸门设备的效能。为灌区用水总量控制、防汛减灾提供了决策依据;为灌区优化配置水资源、提高水的利用效率提供了可靠保障。

项目照片

出厂前泵站、闸门监控终端

                                    

软件界面

闸门监控监控界面

闸门监控界面

泵站监控软件界面

泵站监控界面

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