CN110090750B - 自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置及模拟降雨方法 - Google Patents

自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置及模拟降雨方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置,包括能够升降的支撑系统,支撑系统上安装有降雨系统,降雨系统由供水系统供水,支撑系统上设置有水分仪表,水分仪表与中枢系统连接,供水系统由控制器控制,控制器由信息存储系统储存的数据信息通过中枢系统进行调控。本发明同时公开了利用该装置的模拟降雨方法。该装置体积较小,可以满足实验室等小范围的模拟降雨,能够对边界降雨的不均匀性进行补偿,随时调节降雨量、降雨强度以及降雨峰值等降雨参数,本发明通过简单的装置和相关系统的调控,能够较好的模拟各个城市的自然降雨,并且对雨量强度控制较为准确,进而能够为降雨地表径流过程的相关实验和海绵城市的相关实验研究提供技术支撑。

Description

自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置及模拟降雨方法
技术领域
本发明涉及一种模拟降水技术,尤其是一种自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置及模拟降雨方法。
背景技术
天然降雨过程通常存在时间上的不确定性以及强度上的不可控性。用人工模拟降雨的方法,可以人为制造一定数量和强度的降雨,缩短实验周期,加快项目研究计划。目前,国家正在试点建设海绵城市,城市地表径流减控与面源污染削减是主要目标之一。掌握地表径流规律和低影响开发设施性能,至关重要也非常迫切。
传统方法下,一般在天然降雨的情况下进行观察、监测,这种方法所需周期很长,受环境与气候的影响比较大,且降雨条件与研究环境不可控,短期内难以获得理想效果,研究效率低下。因此,人工模拟降雨方法成为相关领域的重要研究手段。通过人工模拟降雨机的研制,可模拟出不同降雨特征的雨型,实验环境与下垫面条件均可根据自然特征及实验需求进行人为控制,高效的缩短了实验周期,加快相关研究进程,从而克服了天然降雨测定地表径流的缺点。
现如今许多人工模拟降雨装置,有的装置体积比较大,不易于拆卸,有的装置只在装置中间部位布置降雨喷头,顾及不到实验台边界的降雨,从而不能保证降雨的均匀性,有的只能调节降雨强度,不能对降雨量进行实时控制,可能与实际所期望产生的降雨量之间有明显差异,不能够模拟各个城市的自然降雨,适用性比较差。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置及模拟降雨方法,该装置体积较小,可以满足实验室等小范围的模拟降雨,能够对边界降雨的不均匀性进行补偿,可以随时调节降雨量、降雨强度以及降雨峰值等降雨参数,本发明通过简单的装置和相关系统的调控,能够较好的模拟各个城市的自然降雨,并且对雨量强度控制较为准确,进而能够为降雨地表径流过程的相关实验和海绵城市的相关实验研究提供技术支撑。
为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置,包括能够升降的支撑系统,支撑系统上安装有降雨系统,降雨系统由供水系统供水,支撑系统上设置有水分仪表,水分仪表与中枢系统连接,供水系统由控制器控制,控制器由信息存储系统储存的数据信息通过中枢系统进行调控;
所述支撑系统包括多根平行设置的由控制器控制的电动升降杆,电动升降杆的顶部固定有支撑框架,电动升降杆的下半部分上固定安装有与支撑框架相对应的实验台,支撑框架上沿其长度方向中部设置有连接支撑框架两端的连杆,连杆的两侧均匀交错设置有若干水平向外延伸的短横梁;
所述降雨系统包括与供水系统相连的若干组降雨喷头,其中,在每一个端横梁的末端下部均设置一个能够360度喷水的降雨喷头,支撑框架的其中两个夹角处分别设置一个能够90度喷水的降雨喷头,支撑框架上除了夹角处之外均匀设置若干能够180喷水的降雨喷头,每一个降雨喷头均面向支撑框架内部区域喷水,且任意相邻的三组喷头的连线均组成一个等边三角形。
所述电动升降杆为电动推杆。
所述支撑框架为方形结构。
所述水分仪表设置于实验台中。
所述支撑框架的长和宽度以及短横梁长度比为8∶
Figure BDA0002056286530000021
∶1。
所述信息存储系统包括人工输入模块和数据储存模块,其中的人工输入模块与数据储存模块相连接,将得到的数据读取并储存。
所述中枢系统包括数据处理模块、信息采集模块和命令输出模块,其中的数据处理模块与所述的数据储存模块相连接,将处理的数据信息传输到命令输出模块,再由命令输出模块传递给控制器,其中的也将采集的信息传输给数据处理模块,处理过后的数据由命令输出模块接收传递给控制器,控制实验的进行。
所述供水系统包括供水桶,供水桶中设有延伸至支撑框架上的供水管,供水管上沿水流方向依次设置有总阀门、管道泵、压力罐、流量调节阀、压力传感器和过滤装置,其中,总阀门、管道泵、压力罐和流量调节阀分别与控制器连接。
所述供水管延伸至支撑框架后形成多个分支,每个分支的末端均设有降雨喷头安装孔降雨喷头通过螺纹安装于降雨喷头安装孔中。
所述水分仪表和压力传感器均与信息采集模块相连。
所述的供水桶上设有刻度,以便于记录降雨总量。
一种利用自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置的模拟降雨方法,包括以下步骤:
1).组装实验装置,选取实验室合适的位置放置实验台,电动升降杆安装在实验台的四个边角上,支撑框架固定在电动升降杆上部,短横梁与支撑框架连接,利用固定螺栓固定连接,供水系统供水管利用环扣依附于支撑系统,沿水流流进的方向依次安装总阀门、管道泵、压力罐、流量调节阀、压力传感器、过滤装置,信息存储系统和中枢系统均与电源连接,降雨喷头安装在降雨头安装口中,水分仪表设置在实验台中;安装过后在供水桶中装满水,各需要通电的装置连接电源,打开总阀门及各个装置,运行系统管道泵调到最大值,使供水流过整个装置,观察各个部件是否有渗漏,若有渗漏则对渗漏处进行防漏处理;转至下一步;
2).输入实验参数,根据实验要求把所要模拟的各个城市的降雨强度、降雨量、降雨峰值以及峰值时刻数据通过人工输入模块进行输入,数据则保存在数据储存模块中;转至下一步;
3).开始实验,中枢系统将数据处理模块中所要模拟城市的降雨参数读取,根据降雨量、降雨强度以及降雨历时,分析判断降雨流量的峰值时刻以及降雨的开始时间和终止时间,根据实验拟合出降雨强度与喷淋角度公式:
Figure BDA0002056286530000031
再由
Figure BDA0002056286530000032
其中,I为降雨强度,H为降雨喷头到实验台的高度,a为喷淋落地半径,θ为喷射角度,将上述公式编辑到中枢系统来处理数据,从而计算出降雨框架所需要调节的高度,由控制器控制电动升降杆的升降,通过上述方式的处理,能够保证降雨喷淋的雨滴所落到实验台上的喷淋直径保持不变,从而保证降雨的均匀性,还能够模拟不同降雨特性,使得处理后的降雨数据能够在实验室中较为精确的模拟,命令输出模块将数据以命令的形式传递给控制器;转至下一步;
4).控制器接收命令输出模块输出的命令,控制器控制供水系统中的总阀门、管道泵、压力罐、流量调节阀、压力传感器进行工作,中枢系统中的信息采集模块对压力传感器上显示数据进行读取,并经过数据处理模块处理,控制器接收命令对压力罐进行调控,使得压力传感器和压力罐有良好的配合,从而达到实际降雨所模拟的小雨、中雨、大雨以及暴雨情况;转至下一步;
5).降雨系统进行人工降雨模拟,由于实验的边界效应往往使边界降雨不均匀,因而该装置的降雨喷头选用了三种不同降雨类型的喷头,其中360度降雨喷头沿支撑框架中间的短横梁布置,180度降雨喷头和90度降雨喷头,沿支撑框架均匀布置在试验台的上部边界,根据需要模拟的降雨大小,通过控制器控制电动升降杆调节降雨高度,该布置方式可以使人工模拟降雨更加均匀;
6)信息反馈,实验台中的水分仪表实时检测到降雨水位和实验台表面湿度来反馈给信息采集模块,信息采集模块将数据传递给数据处理模块,数据处理模块将处理的数据传递到命令输出模块并将数据以命令的形式发送给控制器,控制器接收命令并控制压力罐调节压力以及流量调节阀调节流量,根据降雨强度,通过控制器控制电动升降杆调节降雨高度,使得降雨半径一定,以达到实验所要模拟城市某时刻降雨开始及降雨终止与小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨及特大暴雨的最佳降雨模式。
本发明中所述的供水管路可用各种管路的材质包括但不限与普通刚管、PVC管、热熔管等。所述阀门可用各种阀门,包括但不限于电动阀、球阀、蝶阀等。
采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下优势:
1.本发明通过中枢系统、控制器及降雨系统的共同作用对模拟的降雨强度进行调节,调节范围较大,从而能够对某个城市的降雨进行人工模拟,并且对雨量强度控制较准确,进而能够为降雨地表径流过程的相关实验和海绵城市的相关实验研究提供技术支撑。
2.本发明的装置中任意三组降雨喷头呈正三角形布置,可以保证降雨的均匀度和降雨强度,在模拟大雨或是暴雨时,沿上部支撑框架均匀布置的180度降雨喷头和90度降雨喷头具有雨水补偿的作用,电动升降杆可以通过调节降雨高度控制降雨落地半径,避免实验台边界降雨不均匀所产生的模拟降雨的不精确。
3.本发明的信息存储系统包括人工输入模块和数据储存模块,其中的人工输入模块与数据储存模块相连接,将得到的数据读取储存并传输给中枢系统,中枢系统中的数据处理模块与所述的数据储存模块相连接,其中的信息采集模块也将采集的信息传输给数据处理模块,处理过后的数据由命令输出模块接收传递给控制器,控制器控制管道泵以及供水管道上总阀门的开启和压力罐及流量调节阀达到工作状态。如上设置一方面能够进一步提高降雨的均匀精度,另一方面能够智能调控降雨强度,从而该装置能够根据某市的降雨参数来自动模拟该地的自然降雨,保证模拟的真实性。
4.该装置体积较小,可以满足实验室等小范围的模拟降雨,能够对边界降雨的不均匀性进行补偿,可以随时调节降雨量、降雨强度以及降雨峰值等降雨参数,本发明通过简单的装置和相关系统的调控,能够较好的模拟各个城市的自然降雨,并且对雨量强度控制较为准确,进而能够为降雨地表径流过程的相关实验和海绵城市的相关实验研究提供技术支撑。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是供水系统以及降雨系统的平面示意图;
图3是信息存储系统的信息输入主界面示意图;
图4是信息存储系统的降雨参数输入主界面示意图;
其中,1.供水桶,2.管道泵,3.压力罐,4.流量调节阀,5.压力传感器,6.过滤装置,7.供水管,8.支撑框架,9.180度降雨喷头,10.360度降雨喷头,11.90度降雨喷头,12.水分仪表,13.实验台,14.电动升降杆,15.控制器,16.中枢系统,17.信息存储系统,18.短横梁,19.总阀门。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1、2所示,一种自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置,包括支撑系统、信息存储系统、中枢系统、控制器15、供水系统和降雨系统,其中供水系统、降雨系统与控制器彼此之间相互连接,控制器由信息存储系统储存的数据信息通过中枢系统进行调控,其中降雨系统依附于支撑系统。
支撑系统包括实验台13、电动升降杆14、支撑框架8和短横梁18,其中电动升降杆14在实验台13和支撑框架8之间,支撑框架8中有短横梁18连接。
信息存储系统包括人工输入模块和数据储存模块,其中的人工输入模块与数据储存模块相连接,将得到的数据读取并储存;中枢系统包括数据处理模块、信息采集模块和命令输出模块,其中的数据处理模块与所述的数据储存模块相连接,将处理的数据信息传输到命令输出模块,再由命令输出模块传递给控制器,其中的信息采集模块也将采集的信息传输给数据处理系统,处理过后的数据由命令输出系统接收传递给控制器,控制实验的进行。
供水系统包括供水桶1,顺着水流的方向水管上分别设置总阀门19、管道泵2、压力罐3、流量调节阀4、压力传感器5、过滤装置6,其中总阀门19、管道泵2、压力罐3、流量调节阀4分别与控制器15连接。
降雨系统包括沿横梁18在同一平面布置的若干组供水管7,每组供水管7端部均连接一个降雨喷头,任意相邻的三组喷头组成一个等边三角形,其中的降雨喷头按喷淋范围分为360度降雨喷头10、180度降雨喷头9、90度降雨喷头11,360度降雨喷头主要沿横梁18布置,180度降雨喷头9和90度降雨喷头11沿上部支撑框架8均匀布置,实验台13中设置水分仪表12,水分仪表12与信息采集模块相连接。
由图1可知,支撑框架通过控制器15控制沿电动升降杆14上下移动;降雨喷头通过螺纹连接的方式沿横梁18连接在供水管道上的降雨头安装孔中,每个降雨喷头可拆卸。水分仪表12测量降雨后的实验台13的湿度和水位高度通过信息采集模块反馈给数据处理模块,然后由控制器15控制流量调节阀4和管道泵2调节降雨流量;压力传感器5与信息采集模块连接,然后由信息采集模块反馈给数据处理模块,通过控制器15控制压力罐3来调节供水压力;供水桶1上设有刻度。
自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置的工作原理如下:利用本装置对A市的自然降雨进行模拟,本实施例中的降雨参数采用近20年气象局统计的降雨强度、降雨量、降雨频率等参数进行实验,信息存储系统对信息进行输入和保存,实验开始把信息存储系统的数据通过中枢系统进行处理和传输,然后传递给控制器控制实验的进行,控制器控制供水系统中总阀门19开启以及其他装置进行工作,提供人工模拟降雨所需的水,水流通过降雨系统进行降雨,通过中枢系统和供水系统的相互配合调节,从而实现较为准确的模拟A市的自然降雨。
本发明的一种自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置模拟降雨方法,如图所示,具体步骤如下:
步骤1:组装实验装置,选取实验室合适的位置放置实验台13,根据实验室大小设计成如图1所示的降雨模式,其中支撑框架8的长和宽度以及横梁长度18比为8∶
Figure BDA0002056286530000061
∶1,电动升降杆14安装在实验台13的四个边角上,支撑框架8固定在电动升降杆14上部,横梁18与支撑框架8连接,利用固定螺栓固定连接,供水系统供水管7按照图1模式利用环扣依附于支撑系统,沿水流流进的方向依次安装总阀门19、管道泵2、压力罐3、流量调节阀4、压力传感器5、过滤装置6,信息存储系统和中枢系统均与电源连接,降雨喷头安装在降雨头安装口中,水分仪表12设置在实验台13中;安装过后在供水桶1中装满水,各需要通电的装置连接电源,打开总阀门19及各个装置,运行系统管道泵调到最大值,使供水流过整个装置,观察各个部件是否有渗漏,若有渗漏则对渗漏处进行防漏处理;转至下一步;
步骤2:输入实验参数,根据实验要求把所要模拟的各个城市的降雨强度、降雨量、降雨峰值以及峰值时刻等数据通过人工输入模块进行输入,如图3,输入城市的名称,选择相应的降雨历时,若降雨时间为1小时,选择0-2h按钮,切换到如图4所示界面,输入该城市降雨开始到结束每十分钟一段的降雨强度、降雨量,点击保存,可以点击返回主界面选择其他降雨历时的降雨参数模块,数据则保存在数据储存模块中;转至下一步;
步骤3:开始实验,假设模拟A市的降雨,中枢系统将数据处理模块中A市的降雨参数读取,根据降雨量、降雨强度以及降雨历时,分析判断降雨流量的峰值时刻以及降雨的开始时间和终止时间,根据实验拟合出降雨强度与喷淋角度公式:
Figure BDA0002056286530000071
再由
Figure BDA0002056286530000072
其中,I为降雨强度,H为降雨喷头到实验台的高度,a为喷淋落地半径,θ为喷射角度,将上述公式编辑到中枢系统来处理数据,从而计算出降雨框架所需要调节的高度,由控制器控制电动升降杆的升降,通过上述方式的处理,能够保证降雨喷淋的雨滴所落到实验台上的喷淋直径保持不变,从而保证降雨的均匀性,还可以模拟不同降雨特性,使得处理后的降雨数据能够在实验室中较为精确的模拟,命令输出模块将数据以命令的形式传递给控制器;转至下一步;
步骤4:控制器接收命令输出模块输出的命令,控制器15控制供水系统中的总阀门19、管道泵2、压力罐3、流量调节阀4、压力传感器5进行工作,中枢系统中的信息采集模块对压力传感器5上显示数据进行读取,并经过数据处理模块处理,控制器接收命令对压力罐3进行调控,使得压力传感器5和压力罐3有良好的配合,从而达到实际降雨所模拟的小雨、中雨、大雨以及暴雨情况;转至下一步;
步骤5:降雨系统进行人工降雨模拟,由于实验的边界效应往往使边界降雨不均匀,因而该装置的降雨喷头选用了三种不同降雨类型的喷头,其中360度降雨喷头10沿支撑框架中间的横梁布置,180度降雨喷头9、90度降雨喷头11,沿支撑框架均匀布置在试验台的上部边界,根据需要模拟的降雨大小,通过控制器控制电动升降杆调节降雨高度,该布置方式可以使人工模拟降雨更加均匀;
步骤6:信息反馈,实验台13中的水分仪表12实时检测到降雨水位和实验台13表面湿度来反馈给信息采集模块,信息采集模块将数据传递给数据处理模块,数据处理模块将处理的数据传递到命令输出模块并将数据以命令的形式发送给控制器15,控制器15接收命令并控制压力罐3调节压力以及流量调节阀4调节流量,根据降雨强度,通过控制器控制电动升降杆调节降雨高度,使得降雨半径一定,以达到实验所要模拟A市某时刻降雨开始及降雨终止与小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨及特大暴雨的最佳降雨模式。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置,其特征是,包括能够升降的支撑系统,支撑系统上安装有降雨系统,降雨系统由供水系统供水,支撑系统上设置有水分仪表,水分仪表与中枢系统连接,供水系统由控制器控制,控制器由信息存储系统储存的数据信息通过中枢系统进行调控;
所述支撑系统包括多根平行设置的由控制器控制的电动升降杆,电动升降杆的顶部固定有支撑框架,电动升降杆的下半部分上固定安装有与支撑框架相对应的实验台,支撑框架上沿其长度方向设置有分别连接支撑框架两短边中部的连杆,连杆的两侧均匀交错设置有若干水平向外延伸的短横梁;
所述降雨系统包括与供水系统相连的若干组降雨喷头,其中,在每一个短横梁的末端下部均设置一个能够360度喷水的降雨喷头,支撑框架的其中两个夹角处分别设置一个能够90度喷水的降雨喷头,支撑框架上除了夹角处之外均匀设置若干能够180喷水的降雨喷头,每一个降雨喷头均面向支撑框架内部区域喷水,且任意三组相邻的短横梁上的降雨喷头之间组成一个等边三角形;以及位于连杆同一侧的短横梁上的降雨喷头与连杆同一侧的支撑框架上的降雨喷头之间,任意相邻的三个降雨喷头均组成一个等边三角形。
2.如权利要求1所述的自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置,其特征是,所述电动升降杆为电动推杆。
3.如权利要求1所述的自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置,其特征是,所述支撑框架为方形结构。
4.如权利要求1所述的自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置,其特征是,所述支撑框架的长和宽度以及短横梁长度比为8:3
Figure DEST_PATH_IMAGE001
:1。
5.如权利要求1所述的自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置,其特征是,所述信息存储系统包括人工输入模块和数据储存模块,其中的人工输入模块与数据储存模块相连接,将得到的数据读取并储存。
6.如权利要求5所述的自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置,其特征是,所述中枢系统包括数据处理模块、信息采集模块和命令输出模块,其中的数据处理模块与所述的数据储存模块相连接,将处理的数据信息传输到命令输出模块,再由命令输出模块传递给控制器,其中的信息采集模块也将采集的信息传输给数据处理模块,处理过后的数据由命令输出模块接收传递给控制器,控制实验的进行。
7.如权利要求6所述的自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置,其特征是,所述供水系统包括供水桶,供水桶中设有延伸至支撑框架上的供水管,供水管上沿水流方向依次设置有总阀门、管道泵、压力罐、流量调节阀、压力传感器和过滤装置,其中,总阀门、管道泵、压力罐和流量调节阀分别与控制器连接。
8.如权利要求1所述的自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置,其特征是,所述供水管延伸至支撑框架后形成多个分支,每个分支的末端均设有降雨喷头安装孔,降雨喷头通过螺纹安装于降雨喷头安装孔中。
9.如权利要求7所述的自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置,其特征是,所述水分仪表设置于实验台中,所述水分仪表和压力传感器均与信息采集模块相连。
10.一种利用权利要求1所述的自动控制均匀补偿边界降雨模拟装置的模拟降雨方法,其特征是,包括以下步骤:
1).组装实验装置,选取实验室合适的位置放置实验台,电动升降杆安装在实验台的四个边角上,支撑框架固定在电动升降杆上部,短横梁与支撑框架连接,利用固定螺栓固定连接,供水系统供水管利用环扣依附于支撑系统,沿水流流进的方向依次安装总阀门、管道泵、压力罐、流量调节阀、压力传感器和过滤装置,信息存储系统和中枢系统均与电源连接,降雨喷头安装在降雨喷头安装孔中,水分仪表设置在实验台中;安装过后在供水桶中装满水,各需要通电的装置连接电源,打开总阀门及各个装置,运行系统管道泵调到最大值,使供水流过整个装置,观察各个部件是否有渗漏,若有渗漏则对渗漏处进行防漏处理;转至下一步;
2).输入实验参数,根据实验要求把所要模拟的各个城市的降雨强度、降雨量、降雨峰值以及峰值时刻数据通过人工输入模块进行输入,数据则保存在数据储存模块中;转至下一步;
3).开始实验,中枢系统将数据储存模块中所要模拟城市的降雨参数读取,根据降雨量、降雨强度以及降雨历时,分析判断降雨流量的峰值时刻以及降雨的开始时间和终止时间,根据实验拟合出降雨强度与喷淋角度公式:
Figure 835415DEST_PATH_IMAGE002
Figure DEST_PATH_IMAGE003
再由
Figure 549293DEST_PATH_IMAGE004
其中,I为降雨强度,
Figure DEST_PATH_IMAGE005
为降雨喷头到实验台的高度,
Figure 142080DEST_PATH_IMAGE006
为喷淋落地半径,
Figure DEST_PATH_IMAGE007
为喷射角度,将上述公式编辑到中枢系统来处理数据,从而计算出支撑框架所需要调节的高度,由控制器控制电动升降杆的升降,通过上述方式的处理,能够保证降雨喷淋的雨滴所落到实验台上的喷淋落地半径保持不变,从而保证降雨的均匀性,还能够模拟不同降雨特性,使得处理后的降雨数据能够在实验室中较为精确的模拟,命令输出模块将数据以命令的形式传递给控制器;转至下一步;
4).控制器接收命令输出模块输出的命令,控制器控制供水系统中的总阀门、管道泵、压力罐、流量调节阀、压力传感器进行工作,中枢系统中的信息采集模块对压力传感器上显示数据进行读取,并经过数据处理模块处理,控制器接收命令对压力罐进行调控,使得压力传感器和压力罐有良好的配合,从而达到实际降雨所模拟的小雨、中雨、大雨以及暴雨情况;转至下一步;
5).降雨系统进行人工降雨模拟,由于实验的边界效应往往使边界降雨不均匀,因而该装置的降雨喷头选用了三种不同降雨类型的喷头,根据需要模拟的降雨大小,通过控制器控制电动升降杆调节降雨高度,该布置方式可以使人工模拟降雨更加均匀;
6)信息反馈,实验台中的水分仪表实时检测到降雨水位和实验台表面湿度来反馈给信息采集模块,信息采集模块将数据传递给数据处理模块,数据处理模块将处理的数据传递到命令输出模块并将数据以命令的形式发送给控制器,控制器接收命令并控制压力罐调节压力以及流量调节阀调节流量,根据降雨强度,通过控制器控制电动升降杆调节降雨高度,使得降雨喷淋落地半径保持不变,以达到实验所要模拟城市某时刻降雨开始及降雨终止与小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨及特大暴雨的最佳降雨模式。
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