Новые технологии и средства

Рисунок 18 – Условная схема технологического модуля – участок 
открытого канала ОС 

---

119 
I-II – границы экстремальной зоны участка МК; А-В – границы экстремальной зоны 
участка ВВ; h
I
, h
II
, h
B
– контролируемые параметры 
Рисунок 19 – Условная схема технологического
модуля – водовыпуск ВВ с участком транзитного канала ОС 
Поскольку объект локальный, контрольные створы являются фикси-
рованными. Местоположение створов зависит от возможных размеров зон 
возмущения потоков на подходе к модулю – створ I-I, на отводящем участ-
ке транзитного канала – створ II-II и на участке отводящего канала водо-
выпуска – створ В-В. Существенное значение имеет и створ А-А, опреде-
ляющий сочетание потока на входе в водовыпуск, и положение регули-
рующего затвора. В результате состояние технологического модуля диаг-
ностируется в четырех контрольных точках, три из которых могут входить 
в совокупность контрольных точек иных технологических модулей. 
Далее проведем качественный анализ процесса контроля, цель кото-
рого – определение величины и длительности отклонения неконтролируе-
мого параметра в каждой точке от заданных пределов при наложении еди-
ничных внешних возмущающих воздействий. 

---

120 
Если измеренные значения в Z-й контролируемой точке H
Z
больше 
H
Z max
или меньше H
Z min
, то определяется величина и знак отклонений,
т.е. ΔH
Z
= (H
Z
 – H
Z max
) > 0 или ΔH
Z
= (H
Z
– H
Z min
) < 0. Одновременно опре-
деляется длительность отклонения параметра и монотонность отклонений, 
т.е. имеет ли на определенном интервале времени Δt отклонение ΔH
Z
один 
и тот же знак. 
Состояние ТОУ ОС можно считать изменившимся в том случае, ко-
гда величина монотонных отклонений ΔH
Z
в контролируемых точках и их 
длительность больше заданных значений. Кратковременные (импульсные) 
Δt < Δt
min
изменения параметров в контролируемой точке не считаются 
достаточными для констатации изменения состояния объекта. 
Наиболее сложный этап анализа – выбор совокупности контрольных 
точек среди массива всех точек измерения. Возможны три варианта: 
1 Монотонные и продолжительные отклонения ΔH
Z
> 0, когда пара-
метры в одной или нескольких контролируемых точках больше H
Z max
. 
В качестве характеристической для каждого интервала времени следует при-
менять точку с наименьшим отклонением H
Z
, а величину ΔH
Z
+ H
Z max
– H
Z min
 
считать величиной требуемого корректирующего воздействия со стороны 
системы управления ОС. Такое решение обусловлено необходимостью 
снижения параметрических показателей во всех контролируемых точках 
ТОУ ОС, причем это снижение не должно привести к тому, чтобы H
Z
стало 
меньше требуемого значения. 
2 Монотонные продолжительные отклонения ΔH
Z
< 0, т.е. в одной 
или нескольких контролируемых точках параметры меньше требуемых: 
ΔH
Z
< H
Z min
. В качестве характеристической принимается точка с наи-
большим по величине отклонением, т.е. с наименьшим по величине пара-
метром. Исходя из необходимости обеспечить в сети (объектах) уровни 
воды не меньше требуемых в качестве корректирующего воздействия сле-
дует принять ΔH
Z
+ H
Z max
 – H
Z min
. 

---

121 
3 Монотонные и длительные отклонения параметра: в одних точках 
ΔH
Z
 > 0; в других ΔH
Z
 < 0. 
Из соображений необходимости обеспечения водоподачи потребите-
лям в качестве характеристической принимается точка с наименьшим от-
клонением ΔH
Z
 < 0. Корректирующим воздействием следует считать вели-
чину ΔH
Z
= H
Z max
– H
Z min
. Однако такая ситуация требует детального ана-
лиза протекания технологических процессов в ТОУ ОС, т.к. причиной воз-
никновения такого положения может служить и аварийная ситуация. 
Для выявления номенклатуры и мест нахождения контрольных точек 
на ОС необходимо проведение общесистемного имитационного моделиро-
вания гидродинамических процессов. Учитывая сложную технологиче-
скую структуру ОС и определенную стохастичность гидродинамических 
процессов, особенно в переходных режимах работы, моделирования ТОУ 
ОС можно проводить раздельно, но при соблюдении определенных сис-
темных ограничений. Это позволяет структурировать математические мо-
дели ТОУ ОС в общую имитационную модель ОС, являющуюся основой 
операционной системы. 
В процессе имитационного моделирования выявляются зоны (участ-
ки) исследуемых объектов с экстремальным изменением выходных пара-
метров при наложении на них возмущающих  и управляющих воздействий. 
Внутри зоны определяется местоположение точек экстремумов контроли-
руемых параметров, которые классифицируются в качестве характеристи-
ческих. В составе ТОУ ОС может быть выделен ряд характеристических 
точек в совокупности образующих информационный массив подсистемы 
диагностики состояния технологического звена ОС. 
Заключительный этап процедуры выбора характеристических точек 
состоит в выработке требований к метрологическому обеспечению опера-
тивной оценки состояния ОС. 
Поскольку система управления и информационного обеспечения во-
допользования имеют интегрированный КТС, средства измерения и кон-

---

122 
троля по функциональному назначению целесообразно разделить на два 
вида – информативные и технологические. 
Средства измерения и контроля информативного вида обеспечивают 
сбор, обработку и передачу информации в ЦДП для формирования страте-
гии управления водопользованием, выработки общесистемных управляю-
щих воздействий на ТОУ ОС и прогнозирования вариантов поведения ОС 
при изменении внешних условий. 
Средства измерения и контроля технологического вида производят 
сбор и обработку информации для обеспечения функционирования ло-
кальных модулей системы управления водопользованием без передачи ее 
в ЦДП. 
Исходя из такой градации контрольные точки ОС должны оборудо-
ваться средствами измерения и контроля информативного вида. Причем