阿孜古丽·纳思尔丁
新疆塔里木河流域巴音郭楞管理局孔雀河上游管理站 新疆库尔勒841000
摘要：近年来，引进了长距离的输水渠道系统的新自动化系统。该系统可以通过提供特定信息来提高运营效率并节约成本，水位和流量，对渠道运行有科学依据的控制。但是，在实践中，现有的自动化控制系统仍然存在问题，需要适当的解决方案来进一步提高运行效率。
关键词：渠道；自动化；控制；运行设计
自动化结构中的控制路径必须满足实际用水量，提高总体规划水平。自动化操作提高了日常供水的效率，并始终确保最佳供水。只有这样，才能避免不必要的能源耗费量。本文详细分析了实现渠道控制下高效运行的动化控制流程的特点。
一、渠道自动化控制系统的设计思想
与传统的热机械设备相比，渠道自动化系统具有信息少、工作频率低、控制对象少、工作效率高、精度高等优点。由于自动化设备对电气设备的可靠性、高抗干扰性和响应性的要求，渠道自动化控制系统具有能满足有效管理要求的大规模联锁保护功能。
1.集中监控模式。该监控方法的优点是操作方便维护，控制站保护要求低，系统设计简单。但是，由于将系统功能集中到单个处理器是系统的主要功能，因此处理器任务非常繁重，影响了处理速度。随着所有电气设备进入监控，随着监控对象的增加，主机冗余的降低，电缆数量的增加，投资的增加，长距离电缆干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸操作锁和断路器联锁均为刚性电缆。隔离联锁辅助触点通常不在正确的位置，因此设备无法正常工作。此类二次布线很复杂，不方便验证布线，从而大大增加了维护量，并且由于布线复杂，在检查或传输过程中可能会被造成误操作。
2.远程模式。远程监控可显着节省电缆、安装成本、材料、可靠性和配置灵活性。由于各种现场总线通讯速度不高，电厂电气部分流量较大，这些方法适用于小型系统监测，但不适于在工厂范围内建造渠道自动化系统。
3.现场总线监控模式。目前，以太网和现场总线等计算机网络技术已广泛应用于变电站综合自动化系统，并积累了丰富的运行经验。智能电气设备也发展迅速，为电网控制系统在电厂电气系统中的应用奠定了良好的基础。现场总线监控有助于更好地确定系统设计目标，并在不同的时间间隔内使用不同的功能，从而根据这些时间间隔设计系统。除了远程监控的全部优点外，这种监控方法还可以减少大量的隔离设备、终端柜、模拟转换器等，并且智能设备可以在现场安装。通过将通信线路连接到监测系统，节省了大量控制电缆，大大节省了设施的投资和维护费用，从而降低了成本。
二、渠道控制器的基础设计
1.闸门设计。PID控制算法与参数配置密切相关。建议的参数与渠道的实际运行质量有关。通常根据创建的数学模型定义预定义的PID参数。使用测试算法对这些参数进行了说明。BP网络有自己的特性:适应性和高度自学。自适应神经元是添加到渠道控制器规范以限制水溢出和水反应时间的自适应神经元。
2.扰动闸门设计。为闸门控制器提供了一种基于渠道细化模型，用于闸控制器优化模型。渠道的水具有非恒定的特征。设定好的开度，水面线关联着渠道。因此，设定包含多个多重输入的渠道体系。很难用有限的参数准确描述每个周期中的系统更改。目标设置具有不确定的趋势。这种干涉是很难避免的。创建水力模型并配置PID控制器。渠道扰动模型是特有的，包括门闸门预设。考虑渠道的实际反应率。渠道调蓄数据的数量仍然相对较少。因此，建议的操作模式必须结合渠道内段的容量。
3.人工智能设计。传统PID原理和相应的鲁棒控制不能与脱离预设的描述分开。这种描述从本质上来说应该是正确的。渠道的水是非线性的，有很多扰动。人工智能的控制路径避免了复杂情况的数学建模。非线性随机扰动问题基本得到解决。
三、渠道水力特性与控制系统设计过程中应考虑的问题
流域调水是一个战略基础设施项目，旨在优化水资源分配和解决该区域缺水问题。本工程一般具有输水距离长、输水量大、渠道流通复杂等特点，无需沿渠道设计在线调蓄水库，不定期开启分水口，可能导致造成控制困难的物理机制包括:
1.模型非线性。是控制非线性通道的根本原因。描述水流过渡过程的ST vernet方程是一组部分双曲微分方程，其求得其解析解。此外，水流波动之间的关系表明，关联和作用往往是非线性的，难以用线性方程式表示。
2.动态多维性。基本特征是非恒定流。分析了渠段非恒定流中的参数之间的关系。可以看出，在波复盖区不同断面的水位和流速不一致，不稳定过渡时期的额外水力坡度是这些多重匹配的直接原因。上升时附加水面坡度为正，流速高于恒流，下降时附加水面坡度为负，流速低于恒流。水位和流量在上升和下降阶段划分为绳套曲线。整个渠道规划和操作过程是不断调整通道存储的过程。水位与流量之间的多维关系直接导致水位与开门方向之间存在非唯一关系。因此，基于精确模型的单输入输出控制器的设计方法不切实际。
四、提升渠道自动化控制设备可靠性的策略
为了提高渠道自动化控制设备的可靠性，需要采用结合控制设备特点、分析选择、使用、气候保护等有效的设计方法。，从而大大提高渠道自动化控制系统的可靠性。
1.在设计阶段，分析控制设备零件的技术条件，研究产品设计参数，讨论并确保产品性能和使用条件，促进设计方案的正确有效制定。其次，产品结构和产品类型由生产决定由于生产规模决定了生产批次的大小，因此不同的生产批次具有不同的生产模式和成本节约。将价值工程概念结合起来，以确保产品性能，使用最经济高效的生产方法进行零件设计。
2.加强对设备操作人员的培训。由于自动化渠道控制设备是高技术和复杂的，因此对操作人员提出了更高的要求。通过对设备操作人员的培训，能够有效地熟悉设备的使用情况，掌握设备在实际操作中的性能。如果出现故障，则可以达到选择性处理的效果。
3.从生产角度来看，尽量减少控制设备中部件的规格和品种。在选择产品或部件时，必须选择低成本、多种来源的专业制造商生产的材料，或高质量的国内材料。它严格符合设备和零件精密加工技术条件的要求，禁止盲目追求高精度。
六、渠道自动化控制系统的运行和计算发展方向
目前，对控制器设计和渠道操作的研究多于对渠道规划的研究。控制器设计中的简单输入输出PID控制部分更成熟。设计缺陷极大地限制了控制器的受欢迎程度。多输入和多输出系统是研究的关键，而多输入和多输出系统是研究的关键中央控制器在运河水力特性和消除运河扰动方面还不够，目前仍处于研究阶段，研究方法多种多样，采用控制激励措施来改进控制机制，对运河运行机制的控制方法相对较多
渠道控制的自动配置取决于该区段的水力特性。通过研究闸门调控，可以确定最适合的门调整方案。在目前情况下，大型长距离、大规模的结构是复杂的。对于这种类型的渠道，在自动管理和控制中创建了新颖性，并通过将智能网络、容量管理和控制方法与模糊PID结合起来建立了最佳控制。
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