随着国家城市化进程的加速,供水管网覆盖范围日益扩大,伴随而来的管网漏损问题也越发严重。因此,如何解决供水管网的漏损问题,避免资源的浪费及其它次生危害的发生,已经成为人们日益关注的焦点。解决供水管网漏损的关键在于实现对管网压力的控制。近年来,压力控制方法凭借其高效,节能等优势,已逐渐应用于供水管网的漏损控制中。本文基于闭环控制的压力控制方法,在原有供水系统不变的基础上,设计了一套管网压力自动控制系统。该控制系统与先导式减压阀配套,通过控制系统来自动调节管网压力,实现不同时段的供水压力最优化。本文的主要内容包括以下几个方面:(1)首先对供水管网的漏损形式及原因进行分析,探讨目前国内外管网漏损的检测与控制现状,确定了管网压力控制系统的设计方案。根据压力控制系统的工作原理完成系统关键元件的设计研究,包括执行器的结构设计,外围管路水系统的布局设计,液压集成块的结构设计及确定元件连接顺序等,并对压力控制系统的控制流程进行分析,旨在实现供水压力最优管理策略,有效控制漏损量。(2)基于设计的管网压力控制系统,建立控制系统关键元件的简化结构,对系统进水口压力、出水口压力及执行器上腔压力三者之间的变化关系进行静态分析。运用功率键合图理论建立压力控制系统的整体数学模型,并进行数值分析,结果验证了静态分析结果的正确性。(3)运用ANSYS软件对压力控制系统的设计元件执行器、液压集成块及控制器外壳的主要受力部件进行静力学分析,以检验其在承受载荷情况下的安全性能。(4)在压力控制系统数学模型的基础上,运用AMESim软件建立系统在正常工作状态下的仿真模型,对系统的动态性能进行分析研究,并重点研究管道长度及通径对系统动态性能的影响。本论文对供水管网压力控制系统进行设计及性能分析,具有重要的参考意义。该控制系统数学模型的建立,为压力控制系统的性能分析提供理论依据;对系统的动态性能进行分析,为系统进一步参数优化提供一定的借鉴。