3.5. УПРАВЛЕНИЕ ВОДЯНЫМИ НАСОСАМИ
3.5.1. ПРИНЦИП РАБОТЫ ВОДЯНЫХ НАСОСОВ
В своей повседневной жизни и производственной деятельности мы часто пользуемся водой. Образующиеся при этом бытовые и производственные сточные воды с помощью канализационной сети очищаются и спускаются в реки. Роль канализационной сети заключается не только в том, чтобы очищать сточные воды и сохранять среду обитания, но и быстро спускать с помощью насосов дождевую воду во время дождя в реки и спасать город от наводнения. Такие водяные насосные установки (рис. 3.34) размещаются на пути водостоков и в местах очистки сточных вод; проводится работа по их автоматизации. Однако изменения процесса стока дождевой воды затрудняют полную автоматизацию.
В последние годы за счет процесса урбанизации в больших городах сокращаются зеленые зоны и свободные земли, а поверхность земли покрывается бетоном, поэтому в значительной
Рис. 3.34. Водоотливная насосная установка.
степени снижается объем дождевой воды, просачивающейся в землю. Возрастает объем стока дождевой воды, и даже при малых дождях появляются внезапные потоки воды. Типичным примером являются наводнения, вызванные ливнями во время гроз и в сезон дождей.
Для предотвращения подобных явлений, с одной стороны, планируют контроль дождевых стоков за счет водопроницаемых мостовых и грунта, накапливающего дождевую воду, а с другой - расширяют канализационные трубы, увеличивают число и пропускную способность насосов. Однако повышение производительности оборудования порождает новые проблемы: из-за дисбаланса между втекающим потоком и пропускной способностью повышается частота включения и выключения насосов и появляется необходимость в управлении открытием затвора в случае потоков воды, превышающих пропускную способность насосов. Использование известных методов управления на основе оценки уровня воды в насосных колодцах для слежения за большими колебаниями притока дождевой воды и решения подобных задач сопряжено с определенными трудностями. Часто вынуждены привлекать к управлению работой насосов специалистов, которые легко ориентируются в различных ситуациях, в частности учитывают соответствие между осадками и техническими возможностями отвода дождевой воды в зоне откачки и очистки. Таким образом, необходима система управления, которая не зависела бы от индивидуальных
качеств обслуживающего персонала и обеспечивала снижение нагрузки.
Ниже рассматриваются особенности работы водяных насосов и способ адаптивного нечеткого управления, который можно использовать для эффективной автоматизации.
