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目录1

序1

译序1

原著序言1

第一章引言1

手册的范围1

1-1概论1

1-2目的1

1-3组织机构1

基本术语2

1-4渠道自动化2

1-5输水系统3

1-6输水系统的主要特征5

1-7渠系控制方法7

渠系自动化基础知识9

1-8 目的和效益9

1-9渠道运行和控制的概念10

1-10基本的运行要求12

1-11供求变化13

1-12自动化的应用13

渠道控制的历史15

1-13概论15

1-14建设协议15

1-15就地自动控制的历史16

1-16监控历史20

1-17小结21

参考文献21

第二章运行23

渠道运行引言23

2-1运行的原则23

2-2渠系25

2-3用水计划25

2-5水流型态27

渠道水力学27

2-4输水步骤27

2-6稳定流28

2-7非稳定流29

2-8蓄水情形30

配水概念32

2-9概况32

2-10轮流配水32

2-11计划配水33

2-13配水概念的对比和组合34

2-12按需配水34

运行方法35

2-14渠段运行方案35

2-15下游常水深法36

2-16上游常水深法38

2-17等容积法39

2-18控制容积法39

2-19控制建筑物41

节制闸的运行41

2-20顺序运行技术42

2-21同步运行技术45

2-22选择性运行技术47

约束条件47

2-23结构特性47

2-24蓄水52

2-25弃水54

2-26电力限制56

2-27人力56

参考文献57

第三章控制基础58

控制理论58

3-1渠道控制58

3-2控制的分类58

3-3基本部件58

3-4增强型渠道控制器59

3 5控制的稳定性60

自动控制的基本特性61

3-6控制模式61

3-7正向操作和反向操作64

3-8算法64

渠系控制方法65

3-9就地人工控制65

3-10就地自动控制65

3-11监控法66

3-12综合控制方法70

控制算法71

3-13小人算法71

3-14科文算法73

3-15 电子过滤水位补偿器和电子过滤水位补偿器＋复位装置74

3-16 比例＋比例积分算法75

3-17比威尔算法75

3-18控制水量76

3-21渠测控制器及远端装置77

自动控制单元77

3-20变目标77

3-19闸门连续启闭77

3-22主控室及控制中心79

3-23传感器80

3-24通信系统81

参考文献82

第四章现有渠系控制方法的选择84

规划84

4-1规划过程84

工程项目的确定85

4-2工程的概况85

4-3运行准则90

控制方法的选择92

4-4运行和控制概念92

4-5运行方法93

4-6实际控制方法的选择95

4-8对设备的考虑100

明确需求100

4-7运行研究100

4-9现场调查101

4-10控制设备101

4 11安装和测试102

4-12维护102

可行性103

4-13费用103

4-14效益104

实施105

4-17最终的设计105

4-15评估105

4-16报告105

4-18说明书106

4-19现场准备106

4-20检验和安装107

参考文献107

5-1新渠道设计108

第五章自动控制渠道的设计108

渠道及渠道控制设计108

设计规划109

5-2运行控制及自动化109

5-3设计过程109

5-4设计方案选择111

5-5技术分析112

5-6经济可行性114

项目定义116

5-7项目目标116

5-8布局116

5-9输水118

5-10运行准则119

运行122

5-11运行设计122

5-12运行概念122

5-1 3运行方法123

结构设计125

5-14结构考虑125

5-15输水渠道125

5-16节制建筑物128

5-17分水口132

5-18溢流道132

5-19虹吸和跌水134

5-20调节水库134

5-21泵站137

5-22交叉排水140

5-23量水建筑物141

参考文献145

第六章模拟和分析147

模拟147

6-1模拟147

6-2物理模拟147

6-3电模拟150

6-4数值模拟152

分析163

6-5分析163

第七章控制理论及其应用168

控制系统基础168

7-1定义168

7-2输入和输出变量170

7-3控制170

7-5水力学部分172

控制和渠道的响应特性172

7-4响应特性的描述172

7-6控制器174

分析和运行特性179

7-7目标179

7-8方法179

7-9性能说明180

7-11小人控制器183

7-10开发183

单个建筑物的闭环控制183

7-12科文控制器184

渠道系统的闭环控制187

7-13控制器需求187

7-14 HyFLO控制器187

7-15 ELFLO控制器187

7-16 ELFLO＋RESET控制器190

7-17 P+PR控制器191

7-18流量控制器196

渠道系统的开环控制203

7-19状态估计算法203

参考文献205

第八章通讯系统207

通讯系统设计207

8-1通讯系统的目的207

8-2本章讨论的问题207

8-3通讯系统选择的影响因素208

金属电缆系统209

8-4背景209

8-5系统设计209

8-6电缆架设211

8-7电缆埋设212

8-8应用214

8-9优缺点214

8-10背景215

光纤215

8-11系统设计216

8-12应用216

8-13优点和缺点216

超高频／甚高频（UHF/VHF）无线电217

8-14背景217

8-15系统设计217

8-19系统设计218

8-18背景218

微波218

8-16应用218

8-17优点和缺点218

8-20应用219

8-21优点和缺点219

8-23系统设计220

8-24应用220

8-25优点和缺点220

8-22背景220

租用线路220

卫星通讯221

8-26背景221

8-27系统设计223

8-28应用223

8-29优点和缺点223

流星瞬闪通讯224

8-30背景224

8-34架构类型225

架构225

8-31系统设计225

8-33优点和缺点225

8-32应用225

8-35通讯系统架构的选择226

通讯信道的类型226

8-36信道类型226

雷电防护228

8-37雷电防护设备228

8-38接地229

8-39电源故障229

第九章测量仪表230

测量仪表系统230

9-1测量仪表系统230

测量参数和设备231

9-2水位231

9-3流量（Q）235

9-4 闸门和阀门开度测量242

9-5 电量244

9-6设备状态245

9-7警报和报警246

9-8传感器248

环境测量251

9-9观测数据类型251

设备保护和环境252

9-10水文测站和仪表平台252

9-11控制和环境保护253

测量仪表253

9-12仪表分类253

9-13模拟仪表254

9-14数字仪表255

9-15仪表选择256

参考文献258

10-1 闸门及闸门操作人员259

第十章电子和机械系统259

10-2分水泵站265

10-3电动机及其驱动266

10-4能源需求268

10-5替代／备用动力系统268

10-6 自动控制系统的安全需求270

10-7其他设备273

参考文献274

11-1 规划、故障模式研究及现场预处理275

第十一章渠道自动化设备275

11-2就地控制系统277

11-3遥测系统277

11-4 数据采集及监控系统（SCADA）279

11-5 SCADA系统性能需求281

11-6 SCADA系统设计284

11-7远程终端设备（RTU）298

词汇303

术语316