具体描述
《供水泵站新技术的理论与实践》的重点以供水系统满足经济运行的角度对其泵站的设计、计算机仿真、水利过渡过程的计算及图象监控系统等若干问题进行探讨和研究。供水泵站的新技术优化设计、计算机仿真和安全运行是水利水电学科十分重要的课题之一。由于供水泵站工程集机、泵、管、传、池、电为一体,涉及到水力机械、电气设备、水利水电、土木建筑等多个学科,优化的范围及内容相当广泛。
好的，这是一份关于《供水泵站新技术的理论与实践》的图书简介，内容聚焦于泵站运行、管理、规划等方面的传统与前沿技术，不涉及书中具体内容，并力求展现专业性与深度。 --- 泵站技术前沿探索：现代水务基础设施的优化与转型 图书简介 在现代城市水务系统中，供水泵站作为保障城市生命线运行的关键节点，其技术水平直接关系到供水的可靠性、经济性和可持续性。随着新一轮科技革命和工业革命的深入推进，传统供水泵站的建设、运营与维护模式正面临着前所未有的挑战与转型机遇。本书旨在提供一个全面、深入的视角，探讨在当前技术背景下，水务基础设施如何实现智能化、高效化和绿色化升级，重点关注那些支撑现代水网构建的核心技术领域。 第一部分：现代水务系统中的泵站规划与选型 本部分将聚焦于水务基础设施的顶层设计与初期决策阶段。随着城市化进程的加速和水资源供需格局的变化，科学合理的泵站规划成为项目成功的基石。 区域供水管网的优化布局与水力模型构建： 详细阐述如何利用先进的管网水力分析软件，建立高精度的城市供水管网模型。讨论在模型中融入实时数据流，进行复杂工况下的水力仿真，以确定泵站的最佳选址、规模和压力分区策略。探讨在非常规水源（如再生水、海水淡化）接入管网时，对现有泵站系统功能和布局的适应性调整。 泵站选型与能效基准： 深入分析不同类型泵站（如高位启动泵站、中继加压泵站、水源地泵站）的适用场景。重点探讨在选型过程中如何超越传统的效率曲线匹配，引入全生命周期成本（LCC）分析方法，将初期建设投资、运行能耗、维护成本和可靠性指标进行综合考量。强调对高比转速泵、潜水泵等关键设备在特定扬程和流量需求下的性能边界评估。 基础设施的韧性设计： 面对极端天气事件和突发性公共卫生事件对供水安全的威胁，本部分探讨如何将“韧性”理念融入泵站设计。内容涵盖冗余系统设计、多水源互联互通的切换机制、以及关键设备的抗灾能力提升措施，确保在外部环境遭受严重冲击时，供水服务仍能维持最低限度的可靠运行。 第二部分：泵站运行的智能化与自动化升级 本部分的核心在于探讨如何利用信息技术和控制科学，将传统泵站转变为具备自我感知、自主决策能力的智能设施。 先进过程控制（APC）策略的引入： 阐述如何构建分层分布式控制系统（DCS/PLC），实现对水泵机组、阀门、调速器等关键执行机构的精确协调控制。探讨基于预测控制（MPC）的优化算法在应对负荷波动、谷峰电价策略下的应用，以最小化单位供水量的能耗。重点讨论如何通过多变量耦合控制，抑制管网中的水锤现象。 状态监测与预测性维护（PdM）： 详细介绍基于物联网（IoT）的传感器网络部署，包括振动分析、温度监测、油液光谱分析以及超声波检测等技术在水泵、电机和轴承健康评估中的应用。阐述如何利用大数据平台对历史运行数据进行深度挖掘，建立设备健康指标（PHM），从而实现从定期维护向预测性维护的转变，最大化设备可用率，减少突发故障停机时间。 数字孪生（Digital Twin）在泵站管理中的实践： 探讨构建泵站物理实体在虚拟空间中的动态映射模型。该模型能够实时同步物理泵站的运行状态，用于操作人员的虚拟培训、复杂故障的预演、以及新控制策略的无风险验证。强调数字孪生如何提升应急响应的效率和决策质量。 第三部分：能效管理与绿色可持续发展技术 本部分关注供水泵站在节能降耗、优化能源结构和减少环境影响方面的技术路径。 变频调速技术的深度应用与优化： 不仅局限于调速器的选型，更深入探讨如何根据电网质量、谐波抑制要求以及电机散热特性，优化变频驱动系统的运行参数。分析变频器在不同运行工况下对电能质量（如谐波污染）的影响及治理措施。 水泵能效的精细化管理： 阐述如何通过定期的性能测试和水力特性修正，追踪设备实际运行效率的衰减情况。讨论如何利用在线监测数据，实时计算并显示泵组的单位能耗（kWh/m³），并与设计基准进行对比，指导操作人员进行最优机组组合和工况调整。 泵站的低碳化与能源集成： 探讨泵站作为能源消耗大户，如何通过集成可再生能源（如光伏发电）来平衡其电力需求。分析在特定地理条件下，利用水能回收技术（如微型水轮机）在出水端进行能量回收的可能性与经济性评估。 第四部分：泵站的集成化运维与安全保障 本部分着眼于现代水务管理对数据集成、远程操作和网络安全的要求。 SCADA系统向一体化信息平台的演进： 讨论现代控制系统如何与地理信息系统（GIS）、企业资源计划（ERP）和客户关系管理（CRM）系统进行深度集成。实现从现场设备数据到高层管理决策信息的无缝传递，支持运营数据分析、资产管理和物资调配的协同作业。 网络安全与工业控制系统的防护： 随着泵站的全面数字化和远程接入能力的增强，工控系统的网络安全风险日益突出。本部分详细分析针对ICS/SCADA系统的常见攻击向量，探讨基于“零信任”架构的安全策略、网络分区隔离技术（如DLP、IDS/IPS）以及安全审计流程，确保供水控制指令的安全可靠性。 标准化与知识管理： 强调通过建立完善的SOP（标准操作程序）数据库、故障案例库和专家经验库，实现知识的沉淀与传承。讨论如何利用增强现实（AR）技术辅助现场维护人员，快速定位问题并指导复杂维修作业，提高维护效率和首次修复率。 本书内容兼具理论深度与工程实践指导性，适合水务工程领域的研究人员、设计院工程师、供水企业运营管理人员及相关专业高校师生参考。它为读者提供了一个审视和推动供水泵站技术持续进步的全新知识框架。
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