灌区泵站控制系统设计
泵站设计实例.doc
一、佟庄泵站(一)建设概况及缘由侍岭项目区佟庄村地处新沂河南岸，该区地形地势起伏较大，地面高程在22.60m～18.50m之间，现有耕地2008亩，地处灌区末稍，灌溉水源紧缺，用水集中时，区内部分水稻田要等其他区域水稻栽插完成，才有水过来，但水位较低，农民采用小机小泵自提灌溉各家各户农田。
现规划在佟庄排涝沟新建佟庄电灌站，提水灌溉农田，泵站下采用低压管道灌溉区内农田。
因此规划新建佟庄泵站，利用佟庄排涝沟回归水，经泵站提灌后进入管道再入各级田间渠道灌溉区内农田。
(二)设计资料1、设计标准及设计依据根据江苏省水利厅苏水农[2012]32号《关于印发〈江苏省小型灌溉泵站建设标准〉（试行）的通知》查得小型提水泵站的设计灌水率为2.0～4.0 m3/(s·万亩),根据该区实际情况以及区内灌溉经验，取设计灌溉模数q灌=2.9m3/(s·万亩)。
2、设计依据根据《泵站设计规范》（GB 50265-2010）、《灌溉与排水渠系建筑物设计规范》(SL482-2011)等进行本次设计。
3、建筑物级别：根据《水利水电工程等级划分与洪水标准》，佟庄泵站级别为5级，建筑物使用年限为30年。
4、地震设防列度：按《中国地震动参数区划图》（GB 18306-2015）中的《中国地震动反应谱特征周期区划图》（江苏部分）和《中国地震动峰值加速度区划图》（江苏部分）可知，基本地震设计烈度8度，地震峰值加速度0.2g。
5、设计水位：根据5.2.1.2节侍岭佟庄低压灌溉管道工程设计中水位推算成果，选取最不利管线，以此推出的水位31.33m作为泵站出水设计水位,计算泵站扬程。
以排涝沟在灌溉期的低水位作为泵站进水池设计水位，泵站进、出水水位组合如下：管道进口水位： 31.33m 。
进水池：最高水位19.50m ，设计水位19.0m ，最低水位18.80m 。
6、设计流量根据5.2.1.2节确定该站设计流量：Q=0.526m 3/s 。
泵站设计流程(自己写的)
泵站设计流程
一、泵站规划
计算灌区面积所需流量→确定引水渠道大小（及其饮水池）→计算扬程
二、水泵的选型
按照扬程、流量初选几种泵型→确定泵站台数（同时根据现实条件核定泵型）→根据泵的转速和功率，确定动力机→按照流量和流速确定吸水管径→确定水泵安装高程（由沿程损失和局部损失及其允许真空高程等计算）→计算出水管径
三、泵房设计
根据有效吸程确定泵房结构形式→泵房内部主机布置→辅助设施布置→泵房修建（略）
四、进水建筑物设计
池底高程确定（前面计算的有）→平面尺寸的确定→？？？？？
五、出水建筑物设计
计算出水口顶部高程→计算池底高程→平面尺寸的确定→输水灌渠大小的计算→？？？？？
六、电力设计
无。
泵站典型设计(灌溉工程)
泵站典型设计（灌溉工程）- 工程设计泵站典型设计（灌溉工程）一、正常取水位的确定通过AA县水利局多年观测数据，泉点最枯水位不低于1520m左右，因此取水位定在1520m。
二、泵站型式选择由于杨箐泉水出露于岩溶低洼地，汛期水位涨幅达1.5m，提水不需考虑泵站防洪问题。
由于泵站附近内地势较平坦，泵站采用离心泵提水，修建地面式砖混结构泵房，有效利用泵站现有的良好交通、电力、通讯等有利条件。
三、泵站水力机械根据灌区需水量计算，换算成泵站16h提水流量为80.49m3/h，考虑烟区灌溉时间短，利用率较低，拟选择安装两台泵（一用一备）。
扬程确定：1、取水高程1520.0m，高位水池底板高程1605.0m,即实际扬程85m.2、上水管长370m，进水管6m，经计算水头损失为4.95m、0.91m。
由实际扬程+水头损失得出总扬程为85+0.91+4.95=91.86m.水泵的选择泵站设计流量Q=80.49m3/h，安装两台多级单吸分段式离心泵，单台设计流量Q=80.49m3/h。
设计净扬程为：实际扬程85m+水头损失5.86m+余量3m=93.86m。
水泵参数如下表：型号流量Q转速n(r/min)扬程H(m)效率η(%)功率N(kw)气蚀余量(NPSH)rm³/hL/s轴功率电动机功率JGGC100 72-20×5722014801086532.4452.510027.81007237.8312635857041.7`4当扬程为93.86m时，流量为80.49m3/h，效率72.4%，可见泵在高效区运行。
四、水泵安装高程的确定JGGC 100-20×5型水泵必需汽蚀余量△hc为2.5~4.0m，为了泵的安全运行，根据机械工业部部颁标准JB1040-67规定，对一般清水泵的临界气蚀余量基础上再加上0.3m的安全余量，即[△h]=△hc+0.3 =2.8~4.3m。
允许吸上真空高度：式中：pa/γ——吸水面上的实际压头，8.96m；pv/γ——抽水实际温度下的汽化压头，0.24m；Δh——允许气蚀余量，3m；hg——进水管的水头损失，0.86m；经计算，所选择水泵的允许吸上真空高度为3.86m，根据实际地形情况，选定泵房地面高程为1521.50m，水泵安装高程为1521.72m，安装高程与吸水池高差1521.72－1520=1.72m <[Hs] =2.8~4.3m，满足吸上高度要求，因此泵站安装高程定为1521.72m。
清水坝灌区梯级泵站联合控制与调度系统的研究与探讨
水位 （ 一级站 出水位及 二级站 、 三级 站进 出水 池水 位 ） 的合理调 配。 清水坝两级泵站的优化调度 目标是 给定 日平均流量 的条件下能耗 最小 ， 使水泵处于在高效工作段 ， 以二级站、 三级 站的调水流量确定 合理 的开机 台数 ， 向一级 和二级站进行 反馈。 并 ６１ 化 调度 数 学模 型 ．优 单 台机组 的轴功率 ： Ｎ ＝ｌ Ｑ Ｈ ａ ｇ
２、灌 区 概 况
清水坝灌 区位于江苏省淮安市盱眙县境内。 灌区设计灌溉面积 ３ ．７ 亩 ， ９ ８ｉ 现有效 面积 ３ ．４ １８万亩 ， 农业用水主要靠清水坝一 、 、 二 三 级泵站 引提淮河供水和水库拦蓄本地径 流。 旱季 可从淮 河提水补给 二级水库 用于灌 区灌 溉。 清水 坝 一 级 站 位 于 古 桑 乡 石 牛 山边 ， 挖 引 河 ３ ５ ｍ， 开 ．ｋ 自淮 河 引水提水上岗 ， １８ ｍ干渠 ， 经 ．ｋ 输送至二级站 ， 该段 干渠 灌溉 面积０ ． １ 万亩 ； 清水坝 二级站干渠 长６ ３ ｉ ， ．ｋ 灌溉面积５ ７ 万亩 ； 干渠 可 ｎ ．１ 该
３盱 眙县 清 水坝 电灌 站 江 苏盱 眙 ２ １０ ） ． １７ ０
摘要 ： 满足 灌 区现 代化 管 理和机 组的 经济 运行 的要 求 ， 文 对 清水 坝灌 区梯级 泵站 实施 联 合控 制和 调度 系统进 行研 究和探 讨 ， 为 本 阐述 了 自 动化 控 制 系统 的 网络 结 构 、 设备 组 成和 各层 的 功能 ， 用动 态规 划法 为梯 级 泵站 进行 合 理优 化调 配水 量 ， 建立 了优化 调 度 目标 函数 以及相 应 采 并 的约 束条件 。 关键 词 ： 级 泵站 联合 控 制 优 化调 度 梯 中图 分类 号 ：Ｐ ７ ． Ｔ ２ ４２ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ７９ １ （０ １ ８０ ９ —２ １０ —４ ６２ １ ） －０ ４０ ０
灌区泵与泵站课程设计
灌区泵与泵站课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解灌区泵与泵站的基本概念、工作原理和应用场景，掌握不同类型泵的构造和性能特点，能够分析泵站的设计与运行问题。
1.了解灌区泵与泵站的基本概念；2.掌握不同类型泵的构造和性能特点；3.理解泵站的设计与运行原理。
4.能够分析泵站的设计与运行问题；5.能够运用所学知识解决实际工程问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队协作精神；2.增强学生对水利工程的兴趣和责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括灌区泵与泵站的基本概念、不同类型泵的构造和性能特点、泵站的设计与运行原理。
1.灌区泵与泵站的基本概念：介绍灌区泵与泵站的定义、功能和分类。
2.不同类型泵的构造和性能特点：讲解离心泵、轴流泵、混流泵等常见泵的构造和性能特点。
3.泵站的设计与运行原理：阐述泵站的设计原则、水泵选型、泵站运行管理等方面的内容。
三、教学方法本节课采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的教学方法。
1.讲授法：用于讲解灌区泵与泵站的基本概念、不同类型泵的构造和性能特点、泵站的设计与运行原理。
2.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生更好地理解泵站的设计与运行问题。
3.实验法：安排实验环节，让学生亲自动手操作，加深对泵的构造和性能特点的理解。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材：选用《灌区泵与泵站》教材，为学生提供系统性的理论知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，生动形象地展示泵与泵站的相关内容。
4.实验设备：准备实验所需的泵站模型、泵的零部件等设备，让学生亲身体验泵的工作原理。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和理解程度。
引黄灌区闸前泵站设计及其应用
年 宫 家断 冲淤情 况 进 行统 计 分 忻 ．
其 主槽 及 河 底平 均 高程 白 ２０ ０ ２年 调
水 蒯 沙 以 来 是 逐 年 降 低 的
低 水 位 情 况 下 引 黄 闸 引 水 困 难 的 应 急 措 施 ， 工 程 规模 确 定 、 在 总体 布 局 、 围 堰 及 降 水 、 坑 支 护 、 基 处 理 等 方 基 地
黄
面要依据 引 黄 闸具体 情况 充分 论证
河 利 津 站 来 水 ２ ０ｍ３ ０ ／ ｓ时 出 现 引 水
困 难 为 缓 解 引 水 困 难 造 成 的 供 水 矛 盾 ．东 营 市 于 ２ ０ ０ ６年 春 建 成 庄 灌
１ ． 规模确定
自 流 闸 的 设 计 流 量 应 满 足 引 黄
一
由表 １可 见 ．小 浪 底 水 库 渊 水 沙 以来 黄 河 利 津 站 断 面 同流 量 下 水 位 是 逐 步 下 降 的 ．根 据 小 浪 底 水 库 运 行 方 案 预 测 ． 儿 年 仍 为 连 续 冲 刷 期 近 主 河 槽 下 切 、 位 下 降 和 灌 区 水 节 水 改 造 时 渠 首 抬 高 等 冈 素 的 综 合
连 续 出 现 严 重 引 水 困难
二 、 计 基本 思路 设
没 置 闸前 泵 站 是 缓 解 黄 河 小 流 量
库 建 成 运 行 后 ． 过 运 用 蒯 水 捌 沙 措 通 施 ． 极 恢 复 和 维 持 黄 河 下 游 中 水 河 积
槽 稳 定 ． 大 改 善 了 黄 河 下 游 水 情 和 大 河 口 生 态 ． 稳 定 人 海 流 路 起 到 积 极 对
工 程 建设 与 管 理
Ｃ ＩＡ ＷＡ Ｅ Ｅ ＯＵ Ｃ Ｓ ０ ．２ Ｈ Ｎ Ｔ Ｒ Ｒ Ｓ Ｒ Ｅ ２ １ １ ０
某灌区小型灌溉泵站图（单管结构图、平面图)
灌区水泵及水泵站设计图
第一章基本资料的分析与整理第一节地形资料图1：黄墩湖水系示意图一、水文资料1．水位内河设计水位：18.2m；内河最低水位：17.0m；内河最高水位：19.5m；外河设计水位：21.5m；外河最高水位：22.5m；外河最低水位：19.8m。
2．流量设计流量为4.0 m³/s。
第二节其他资料1．能源资料泵站用电由徐州或宿迁电网供给，从徐州或宿迁电网接电，通过升压站变电后，进行泵站供电。
2．交通、建材资料本地交通方便，陆路可通汽车，水路可通船舶；建筑材料可以保证供应,砂石料更可就地取材。
第二章 工程规划第一节 站址确定一、选址原则1.泵站站址应根据流域或城建建设总体规划，泵站工程规模、运行特点和综合利用要求，考虑地形、地质、水源或容泄区、电源、枢纽布置、对外交通、占地、拆迁、施工、管理等因素，并考虑扩建的可能性，经技术经济比较确定；2.站址最好选在地形开阔、岸坡适宜，有利于工程布置的地点；宜选择在岩土坚实、抗渗性能良好的天然地基上，不应设在大的或活动性的断裂构造带及其他不良地质地段，如果当地不具备较好的地质条件，同时考虑到本次设计的泵站规模较小，可以在建站处进行地基处理；3.站址应尽量选在交通方便和靠近电源的地方以方便机械设备、建筑材料的运输和减少输电线路的长度；4.选址时还要特别注意进水水流的平稳和流速分布的均匀以及避免发生流向改变或形成回流、漩涡等现象。
二、泵站选址根据这些原则可确定黄墩湖泵站的站址，其具体位置见图1：黄墩湖排涝泵站平面布置图。
第二节 泵站设计流量和扬程一、计算局部水头损失由于进水方向在进水池前有引渠、前池，同时拦污栅、检修门槽等设施也会带来水头损失，故应分别计算以确定水泵的设计扬程H 设。
其中：1.引渠、前池的延程水头损失取为0.05m ；2.拦污栅的水头损失应先计算水头损失系数，后根据公式计算。
根据《机电排灌设计手册》第55页表2-5查得，拦污栅的水头损失系数计算公式为：αβξsin 34⎪⎭⎫⎝⎛=b s其中：β为栅条形状系数，取为2.42；s 为栅条厚度，取为1cm ；b 为栅条间距，取为7.5cm ；α取为90º。
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电信学院毕业设计任务书
题目灌区泵站控制系统设计
学生姓名班级学号
题目类型工程设计指导教师刘朝荣系主任
一、毕业设计的技术背景和设计依据
为了改善灌区的水利条件，提高水资源的利用率，促进灌区农业和农村经济的可持续发展，建立了灌区自动化监控系统。
该系统的建立一方面能减少农业灌溉用水量，提高灌溉效率；另一方面又有助于节约宝贵的水资源，并且对优化灌区水资源调配，充分利用有限水资源，保护水环境有着十分重要的意义。
为提高灌溉供水可靠性，本着先进、可靠、耐用、操作简便的原则，设计了灌区渠首自动化监控系统。
采用以计算机控制技术和无线通信技术为核心的集控系统，对灌区运行状态、水位、水量进行监控，并对灌区进口进水闸进行电动远程控制，同时对闸门进行闸门开度计算机组态自动控制，方便了调水时闸门的控制运用, 减少了闸门的升降次数及设备的使用频率,大大减轻了操作和观测人员的劳动强度，提高了灌区用水管理效率。
二、毕业设计的任务
1、熟悉题目要求，查阅相关科技文献。
2、方案设计（包括方案论证与确定、技术经济分析等内容）。
3、本毕业设计要求根据控制系统的硬件设计，完成PLC控制程序设计，上位组态画面及软件设计，进行实际调试并写出调试报告，操作使用说明书等内容。
4、撰写设计说明书，提供程序流程图，程序框图，程序清单。
5、设计所使用的相关技术资料的外文翻译。
三、毕业设计的主要内容、功能及技术指标
功能：系统主要包括数据采集和处理、监视和控制、记录和打印、闸站运行管理、系统诊断等功能。
1 数据采集和处理功能
(1) 采集数据。
接收各现地监控单元发送的操作和事件数据,存入实时数据库,用于画面
更新,控制调节,趋势分析,记录打印,操作指导及事故记录和分析。
数据采集可以周
期性进行,在所有时间内,可由操作员或应用程序发命令采集任何一个现地监控单
元的过程输入信息。
(2) 处理数据。
计算各闸门流量并进行统计,进行水位、流量、开度的相关计算,并且进
行数据编码、传输误差校验及数据传输差错控制,生成各种数据库,供显示、对话、
打印、检索等使用,对重要监视量(如渠流量、上下游水位、闸门开启高度等) 进行
曲线显示。
2 监视和控制功能
(1) 监视。
通过界面和菜单选择,对闸站主要运行参数、检测量、统计量、故障、状态
以数字、文字、图形、表格、曲线等形式进行动态显示。
同时,对操作过程进行监
视,监视过程中的主要参数变化及状态变化。
(2) 控制。
运行人员能通过CRT、键盘、鼠标等,对被控对象进行调节和控制。
任一控
制设备在界面上的图形均为控件,操作员通过鼠标点击所需控制的设备图形,即可
弹出控制模拟图和操作单,供实施操作。
3 记录和打印功能
(1) 定时打印记录。
分别按时、日、月时间段要求,打印运行记录报表。
(2) 操作记录。
将所有操作自动按其操作顺序记录下来,包括操作对象,操作指令,操作
开始时间,执行过程,执行结果及操作完成的时间,操作员的姓名等。
(3) 报警记录。
将各种报警事件按时间顺序记录,包括发生的时间、内容和项目、恢复
时间,生成报警事件汇总表。
(4) 召唤打印记录。
根据运行人员的要求,打印运行人员所需的资料和数据。
4 闸站运行管理功能
(1) 累计闸组开停次数、本次开机运行时数、累计开闸运行时数、闸组停机小时数、闸
组检修退出时数。
(2) 运行操作指导和事故处理指导。
根据主设备状态和控制要求,显示运行操作和调整
的指导性画面,供运行人员确认执行。
(3) 在闸站主设备出现异常和事故时,提出对策和事故处理的指导性意见供运行人员确
认执行或仅供参考。
其它需要说明的问题
1、设计过程要求
1）、充分利用所学基础理论知识，根据设计题目要求，自学相关所需知识，提高
知识的综合应用能力和创新能力；
2）、遵守学校相关毕业设计的规章制度；
3）、按时、独立、创新地完成设计任务；
2、设计说明书要求
毕业设计说明书由以下部分组成：共80页左右，其顺序为：封面、任务书、毕业设计评定表、中英文摘要、目录、正文、图纸、源程序、设计总结、致谢、外文翻译（约5000字）、参考文献等。
要求文章条理清晰，逻辑严密，文字流畅，书写工整，理论联系实际。
四、毕业设计（论文）提交的成果
1、开题报告（不少于3000字）
2、设计说明书（不少于80页，约3万字左右）
3、图纸（1＃或0＃图纸绘制硬件图和软件流程图）
4、中、英文摘要（中文摘要约200字，3—5个关键词）
5、论文简介
6、外文资料翻译（约5000汉字）
7、相关资料光盘
五、毕业设计的主要参考文献和技术资料
1、《电机工程设计手册》
2、传感器产品样本和技术资料
3、PLC产品样本和技术资料
4、PLC编程手册
5、AUTOCAD介绍书籍
6、电气产品样本和技术资料
7、组态软件产品样本及编程手册
8、PLC介绍书籍
9、相关的行业和国家标准
10、PLC程序设计介绍书籍
11、组态软件程序设计介绍书籍
六、毕业设计加选专题部分
1、施耐德PLC技术讲座
2、工程设计的一般方法及步骤讲座
七、毕业设计各阶段安排。