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在新农村建设与农村水利技术论坛上的讲座第九期
戴维:全渠道控制系统(Total Channel Control)简介(第九期)
  戴维  
    编辑:管理员 归档时间:2007/7/20    

全渠道控制系统(Total Channel Control)(以下简称TTC)是由澳大利亚公司Rubicon研制开发的能够对渠系网络进行全程控制的系统。Rubicon公司被公认为是渠系控制技术领域的领导者,研制开发了众多渠系控制和河流控制的产品。通过提高系统的运行效率、控制和供给服务水平,几乎能够实现渠系控制内的“按需供水”。Rubicon公司的TTC系统就是针对全网络决策的部分或某一段渠道,并在基于开放式的标准IT技术和SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)平台基础上开发出来的产品。TCC系统将传统的人力控制,用水损失较大的明渠灌溉系统改造成反应迅速、高效灵活的全渠道控制系统,使用水户能够及时得到需要的水量(此即所谓的“按需供水”)。

图1 TCC的系统组成

TTC主要通过高精度测控一体闸、通信网络、先进的控制和管理软件系统,将传统的明渠供水设施改造成满足“按需供水”的要求。TCC给渠道管理者、用水户和环境带来了众多显著效益:(1)供水及时;(2)运行费用低(系统仅需1-2人操作管理);(3)用水损失小(精度控制技术和损失探测技术);(4)水费计量精度高(高精度的测控一体闸技术);(5)灌水量与作物需水量基本一致;(6)田间水利用率大,作物产量高;(7)技术可靠、强大;(8)改善生态环境;(9)供水效率高(网络或电话预订);(10)渠道水位波动小(测控一体闸技术);(11)准确查明水量损失点或渠段。

下面对TCC的4个子系统做一简单介绍:

图2 测控一体闸(FlumeGate)

(1)高精度测控一体闸(FlumeGate)

Rubicon公司研发的测控一体闸,是TCC系统的核心设备。该闸为标准化工厂生产,集上下游水位监测、闸门开度监测、闸门控制于一体,现场安装简便易行。该设备以太阳能为动力,通过集成在内部的无线通信系统和SCADA网络与控制中心和用水户连接,控制中心和用水户通过智能软件系统进行实时动态联系。在TCC中,高精度测控一体闸主要被用于流量测算、渠道流量控制、田间流量控制以及起溢流和弃水控制闸的作用。

(2)智能控制软件(NeuroFlo Control Software)系统

校准后的智能控制软件能使系统处于最佳工作状态、精确控制上下游水位和智能模拟渠道工作和运行特征。智能控制软件使TCC系统的所有闸连接与一个网络中,通过模拟渠道的工作行为使网络中的每个闸自我调节并在1小时内处于最佳工作状态。智能控制软件主要用于TCC系统、上游水位的控制、下游及更远距离的水位控制和流量控制。

(3)需求管理系统(Demand Management System,DMS)

DMS系统主要用于传递渠道系统容量和能力信息、自动实现供水安排和客户用水需求的传递、在线订水及意见的互动反馈和渠道设施的管理控制。DMS是TTC的中枢,控制与管理水量分配与用水需求,是衡量整个系统服务水平的关键。DMS是通过模型数据驱动而不是实体模型驱动对渠道系统的动力学特征进行模拟。DMS在其工作负荷内能在第一事件满足所有的用水需求,如有必要也能迅速确定用水需求超过其工作负荷的时间。DMS通过网络和电话管理用户界面,借助SCADA平台为渠道系统提供管理控制的一个通道。DMS通过以下几个关键功能确保在线预订用水成为可能:1)处理用水需求;2)充分利用TCC渠道;3)如有必要,制订用水需求计划。

(4)用水户连接系统(客户端)

作为TCC中一个可选的系统,提供允许水户进入网络进行网上预订用水、制订规划与计划用水需求的服务。通过田间的传感器和控制系统实现用水户与供水系统的连接,从而使供水与用水之间达到智能综合与统一。

TCC的工作过程为:当田间即将出现旱情时,TCC会以手机短信或其它方式及时告知用水户;然后用水户根据TCC提供的旱情向控制中心预订用水需求量;TCC控制中心会根据用水需要总体状况,及时准确的对用水户进行供水;如遇特殊情况,TCC还可对预订进行及时修正。

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