МОДЕЛИРОВАНИЕ ОВРАГОВ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ЛЕСНОЙ МЕЛИОРАЦИИ
- Мелиорация, рекультивация и охрана земель
Цель: определить основные направления модернизации автоматизированной системы управления распределением рабочей нагрузки водозабора села Павловка Оренбургской области.
Материалы и методы. Получено инженерно-техническое решение проблемы повышения эффективности технической системы водозабора, основанное на оптимизации системы управления насосами 2-го подъема: в хранилищах воды поплавковые датчики уровня заменяются ультразвуковыми, на все насосы 2-го подъема устанавливаются частотные преобразователи, датчик давления из трубопровода переносится к водяному столбу водонапорной башни, обратная связь обеспечивается промышленным логическим контроллером PR100 OVEN.
Результаты. Построена инженерно-математическая модель системы распределения рабочей нагрузки через систему контроля уровня воды в хранилищах водозабора в виде обобщенной передаточной функции системы, проведена ее верификация в среде динамического моделирования SimInTech, и получены оценки качественных показателей автоматизированной системы управления до и после модернизации.
Выводы. Основные расчеты выполнены с помощью авторского программного средства оценки качественных показателей линейных динамических систем и показали улучшение быстродействия за счет снижения времени регулирования от 15 до 6 с, увеличение степени устойчивости с 0,2 до 0,5, рост надежности системы на 10,3 %. Все эти изменения не влияют на устойчивость системы управления, но повышают эффективность и функциональность технической системы водозабора. В качестве показателя эффективности модернизации рассмотрена производительность насосной станции 2-го подъема. Проведенные расчеты, выполненные с помощью авторского программного средства оценки экономической эффективности модернизации технической системы, показывают увеличение предполагаемой производительности на 88 %. Предполагаемый срок окупаемости модернизации составит 19 месяцев.
doi: 10.31774/2712-9357-2024-14-4-418-437
водозабор, насосная станция, система контроля уровня, автоматизированная система управления, эффективность
Чкалова М. В., Павлидис В. Д. Модернизация автоматизированной системы контроля уровня воды в хранилищах Павловского водозабора // Мелиорация и гидротехника. 2024. Т. 14, № 4. С. 418–437. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2024-14-4-418-437.
1. Хецуриани Е. Д., Гарбуз А. Ю., Хецуриани Т. Е. Научные основы разработки гидротехнических устройств для обеспечения надежности и безопасной работы водозаборов // Мелиорация и гидротехника [Электронный ресурс]. 2021. Т. 11, № 4. С. 332–345. URL: https:rosniipm-sm.ru/article?n=1253 (дата обращения: 20.05.2024). DOI: 10.31774/2712-9357-2021-11-4-332-345. EDN: XTNDOV.
2. Повышение надежности и экономичности систем водоснабжения и водоотведения / И. А. Каюмов, Ж. С. Нуруллин, А. Х. Низамова, И. Г. Шешегова // Фундаментальные исследования. 2016. № 12-5. С. 985–988. EDN: XRPJEL.
3. Гостищев В. Д., Пономаренко Т. С., Бреева А. В. Повышение рациональности использования водных ресурсов Чограйского водохранилища на основе имитационного водохозяйственного моделирования // Мелиорация и гидротехника [Электронный ресурс]. 2021. Т. 11, № 3. С. 314–328. URL: https:rosniipm-sm.ru/article?n=1230 (дата обращения: 20.05.2024). DOI: 10.31774/2712-9357-2021-11-3-314-328. EDN: ABYZYG.
4. Кимяев И. Т., Соколов Б. В. Методология обеспечения жизнеспособности сложного объекта на основе управления его структурной динамикой // Мехатроника, автоматизация, управление. 2024. Т. 25, № 4. С. 167–176. DOI: 10.17587/mau.25.167-176. EDN: WLJGMQ.
5. Методы и модели управления состоянием технических объектов / Н. С. Асылбеков, Г. К. Аманова, М. Н. Уметбекова, С. Д. Осмонбекова, А. Канатбек // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2022. № 3. С. 1–7. DOI: 10.25791/pribor.3.2022.1324. EDN: DGQDQT.
6. Еловик В. Л. Особенности режимов работы насосных станций водозаборных сооружений подземных вод, систем канализации и комбинированных систем водоснабжения // Труды БГТУ. Серия 2: Химические технологии, биотехнология, геоэкология. 2020. № 1(229). С. 242–248. EDN: CTIQRX.
7. Анализ возможности проектирования системы автоматического управления технологическим процессом водораспределения с использованием ПИД-регуляторов при управлении по верхнему бьефу в Донском магистральном канале / А. А. Ткачев, А. М. Анохин, И. Г. Литуновский, Д. А. Симончук // Мелиорация и гидротехника [Электронный ресурс]. 2023. Т. 13, № 4. С. 362–384. URL: https:rosniipm-sm.ru/article?n=1415 (дата обращения: 20.05.2024). DOI: 10.31774/2712-9357-2023-13-4-362-384. EDN: KKKTBI.
8. Объекты с новыми типами обратной связи / Л. П. Мышляев, Г. В. Макаров, М. М. Свинцов, И. Р. Загидулин // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2024. № 4. С. 31–39. DOI: 10.25791/pribor.4.2024.1491. EDN: KVIPUK.
9. Корчевская Ю. В., Троценко И. А., Назаркин Э. Е. Модернизация насосной станции технического водоснабжения на примере АО «Омский каучук» // Природообустройство. 2021. № 5. С. 111–116. DOI: 10.26897/1997-6011-2021-5-111-116. EDN: WVMSLW.
10. Управление насосами артезианских скважин и станции водозабора // Автоматизация в промышленности. 2011. № 12. С. 37–39. EDN: OWHYJD.
11. Шевнина Ю. С. Моделирование состояния технологического оборудования в составе информационно-управляющей системы // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2024. № 1. С. 29–35. DOI: 10.25791/pribor.1.2024.1468. EDN: DQCISF.
12. Программа расчета качественных показателей линейных динамических систем: свидетельство о гос. регистрации прогр. для ЭВМ № 2022664211 Рос. Федерация / Павлидис В. Д., Чкалова М. В., Хафизов Д. Р., Степанов А. А.; правообладатели Павлидис В. Д., Чкалова М. В., Хафизов Д. Р., Степанов А. А. Заявка № 2022663564; заявл. 12.07.22; опубл. 26.07.22, Бюл. № 8. EDN: QWWUTT.
13. Программа расчета экономической эффективности модернизации автоматизированной системы управления технологическим процессом: свидетельство о гос. регистрации прогр. для ЭВМ № 2023615845 Рос. Федерация / Павлидис В. Д., Чкалова М. В., Скопинцева В. Ю., Степанов А. А.; правообладатель Оренбург. гос. аграр. ун-т. Заявка № 2023613153; заявл. 21.02.23; опубл. 20.03.23, Бюл. № 3. EDN: AWIDHI.