CN113252526A - 能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗系统和方法，涉及能见度计量技术领域，包括：分布于能见度计量试验方舱顶部的旋转喷头；分布于能见度计量试验方舱底部的下水口；分布于能见度计量试验方舱内的雨况检测器；蓄水池，所述蓄水池与旋转喷头连通的管道上设有流量计和增压泵；所述蓄水池与市政水管连通的管道上设有过滤器；所述蓄水池内设有液位计；所述增压泵和变频器连接；控制器，所述控制器与变频器、雨况检测器、流量计和液位计连接。针对能见度计量中对模拟各类降雨场景需求的技术问题，它可以模拟出各类降雨场景。
Description
技术领域
本发明涉及能见度计量技术领域，具体涉及能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗系统和方法。
背景技术
在能见度的计量当中，模拟出真实能见度的场景设计，对于能见度的计量工作，起到至关重要的作用。降雨场景是现实情况中的能见度需要进行检测计量的场景之一，如何模拟出真实的各类降雨场景，在能见度计量中，尤其重要。如中国实用新型专利，授权公告号：CN209198100U，将高压管路网架设在行车道的上方，用于模拟雨雾环境；能见度仪固定安装在行车道的一侧，变频高压泵的出水口与高压管路网的进水口连通。以控制汽车试验场不同程度的雨雾能见度环境。但该方案处于露天环境中，受到包括天气在内的各类影响因素较多，实际推广应用中，可能会存在模拟真实雨况的准确度不高，导致能见度检测值存有误差。如中国实用新型专利，申请号：201520339866.5；公开了一种模拟自然环境的运动试验舱，在试验舱主体内模拟能见度，然而并未涉及雨况对能见度影响的解决方案。
发明内容
1、发明要解决的技术问题
针对能见度计量中对模拟各类降雨场景需求的技术问题，本发明提供了能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗系统和方法，它根据设定能见度等级，可以模拟出各类降雨场景。
2、技术方案
为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗系统，包括：分布于能见度计量试验方舱顶部的旋转喷头；分布于能见度计量试验方舱底部的下水口；分布于能见度计量试验方舱内的雨况检测器；蓄水池，所述蓄水池与旋转喷头连通的管道上设有流量计和增压泵；所述蓄水池与市政水管连通的管道上设有过滤器；所述蓄水池内设有液位计；所述增压泵和变频器连接；控制器，所述控制器与变频器、雨况检测器、流量计和液位计连接。
可选的，所述下水口与排水井连通的管道上设有排水泵；所述排水泵与控制器连接。
可选的，所述旋转喷头内间隙设有可活动的刀片。
可选的，所述旋转喷头包括依次连接的喷嘴和喷腔，所述喷腔内间隙设有可活动的刀片。
可选的，所述刀片表面的切线与旋转喷头的通道轴线呈夹角状。
可选的，所述旋转喷头上设有与具有压力的气体连通的通道二。
可选的，还包括空压机，与空压机连通的气管穿过所述通道二，与旋转喷头的通道连通。
能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗方法，根据以上任一项所述的能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗系统，包括：设定能见度等级，控制器匹配到对应的变频器信号、雨量、雨强和喷淋时间；变频器控制增压泵加压，以使旋转喷头喷淋，产生人工降雨；直到控制器检测到流量计、雨况检测器和喷淋时间反馈参数符合能见度等级要求为止。
可选的，所述控制器为区块链节点之一，控制器与能见度检测仪连接；控制器将输入参数和输出参数均上链至区块链，通过智能合约计算设定能见度和实际检测到的能见度等级之间的差值，作为补偿值，与下一次的设定能见度等级求和后，输入到控制器，以使控制匹配到对应的变频器信号、雨量、雨强和喷淋时间。
可选的，所述能见度等级，与变频器信号、雨量、雨强和喷淋时间之间的对应关系存储在智能合约中，控制器访问智能合约，将设定能见度等级匹配到对应的变频器信号、雨量、雨强和喷淋时间。
3、有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
与传统技术中单纯调整水量大小，水压大小相比，本实施例的各类技术方案中，发明人结合多年经验，经过创造性的研究，发现仅靠调整方舱中的水量大小，水压大小这两种因素，并不足以覆盖现实情况中的所有雨况，这将导致能见度的计量会存在流于形式的趋势，将不能够真正在人们的生产生活中起到作用，更加无法为人们的活动带来价值。
为解决这一技术痛点，发明人克服传统技术偏见的影响，创造性的提出了本实施例的技术方案，能见度计量试验方舱内准备就绪后，控制器根据所需达到的能见度等级或能见度值，加上内置的关系数据，控制变频器，变频器控制增压泵对蓄水池的水增压后，流通至旋转喷头喷淋至方舱内，可以想到的是，旋转喷头在方舱顶部的分布是均匀的，且是很多的，以实现人工降雨的效果；方舱底部的下水口排放雨水，在实现人工降雨的同时，还可实现喷淋清洗的效果。特别是在模拟过颗粒物能见度等级现场环境后，通过以上内容，进行人工降雨，将方舱内的颗粒物等冲刷干净，利用自动化控制的手段，综合考虑以上因素的影响，调整以上因素的控制模型，通过多因素控制，实现对现实情况中的各类雨况的精准模拟。
附图说明
图1为本发明实施例提出的能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗系统的结构示意图。
图2为旋转喷头的剖面立体图。
图3为旋转喷头的部分结构示意图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本发明要求保护的范围内。
实施例1
结合附图1-3，本实施例提出的能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗系统，包括：分布于能见度计量试验方舱顶部的旋转喷头2；分布于能见度计量试验方舱底部的下水口；分布于能见度计量试验方舱内的雨况检测器；蓄水池，所述蓄水池与旋转喷头2连通的管道上设有流量计和增压泵；所述蓄水池与市政水管连通的管道上设有过滤器；所述蓄水池内设有液位计；所述增压泵和变频器连接；控制器，所述控制器与变频器、雨况检测器、流量计和液位计连接。
旋转喷头2可选择，如中国发明专利，申请号：201910093480.3中的喷嘴。旋转喷头2向方舱内喷淋雨水和水雾，形成更加真实的雨况；下水口用于排放旋转喷头2喷淋出来的雨水和水雾，以免方舱内部积水；雨况检测器用于实时检测方舱内的雨量和雨强数据，并将雨量和雨强数据传输给控制器；蓄水池用于存储市政水管经过滤器过滤后的水；液位计用于检测蓄水池中的水位高度，并反馈给控制器；流量计用于检测流经蓄水池与旋转喷头2连通的管道上的水量数据，并反馈给控制器；增压泵用于给蓄水池与旋转喷头2连通的管道内流通的水进行加压，以使从旋转喷头2喷淋出的雨水具有一定压力，形成雨强数据；控制器接收雨况检测器反馈的雨量和雨强数据，根据控制器预先存储的能见度，与变频器信号和雨量、雨强，以及喷淋时间的关联关系数据，依据能见度等级和雨况相关的关系，在方舱测试中，对不同能见度等级，或不同能见度值，与变频器信号和雨况(雨量和雨强)，及喷淋时间之间的关系数据组进行统计分析得到，控制器根据方舱使用时想要达到的能见度值或能见度等级，得到对应的变频器信号设定值，信号频率大小和信号数值大小，用以控制增压泵的压力，从而决定从旋转喷头2喷淋出的雨量和雨强的大小，进而达到对应的能见度值或能见度等级。变频器接收到控制器发来的输入信号，该信号频率大小和信号数值大小，经变频器调节后，输入至增压泵，用于调整增压泵输出压力大小，因该压力大小，用于调整管道内流通的水压大小，最终决定了从旋转喷头2喷淋出的雨量和雨强的大小，进而决定了方舱内的能见度等级或能见度值。
能见度计量试验方舱内准备就绪后，控制器根据所需达到的能见度等级或能见度值，加上内置的关系数据，控制变频器，变频器控制增压泵对蓄水池的水增压后，流通至旋转喷头2喷淋至方舱内，可以想到的是，旋转喷头2在方舱顶部的分布是均匀的，且是很多的，以实现人工降雨的效果；方舱底部的下水口排放雨水，在实现人工降雨的同时，还可实现喷淋清洗的效果。特别是在模拟过颗粒物能见度等级现场环境后，通过以上内容，进行人工降雨，将方舱内的颗粒物等冲刷干净。
作为本实施例的可选实施方式，所述下水口与排水井连通的管道上设有排水泵；所述排水泵与控制器连接。通过排水泵这一动力源将方舱内积蓄的雨水及时排放到排水井内。
作为本实施例的可选实施方式，所述旋转喷头2内间隙设有可活动的刀片21。当水流通过旋转喷头2内的通道时，一部分透过刀片21之间的间隙；另一部分冲击刀片21，因刀片21可活动，加之受到冲击力，可带动刀片21旋转，从而实现对水的切割，可产生水雾的效果。
作为本实施例的可选实施方式，所述蓄水池和排水进均位于能见度计量试验方舱外侧。
作为本实施例的可选实施方式，所述蓄水池与市政水管连通的管道上设有自动进水阀。蓄水池的自动进水阀，可自动进水，务虚人工开关阀门，通过和控制器连接的显示屏或组态界面，可检测水池水位和出水流量。
作为本实施例的可选实施方式，所述旋转喷头2包括依次连接的喷嘴22和喷腔23，所述喷腔23内间隙设有可活动的刀片21。
喷腔23或喷嘴22的外壁固定在方舱顶部上，喷嘴22为雨水的喷射起到缓冲和调节的作用，便于分散或集聚成束。
作为本实施例的可选实施方式，所述刀片21表面的切线与旋转喷头2的通道轴线呈夹角状。防止刀片21受到水流冲击后，可能存在的因刀片21受力平衡带来的卡死不转动，这样可以使得刀片21始终保持受力不均，可依靠水流冲击实现旋转。刀片21表面的切线与喷腔23的通道轴线呈夹角状。
作为本实施例的可选实施方式，所述喷嘴22内通道部分呈锥度状。用以集聚经刀片21切割后的水流和水雾，以喷射出雨水和雨雾。
作为本实施例的可选实施方式，所述旋转喷头2上设有与具有压力的气体连通的通道二。喷腔23上设有与具有压力的气体连通的通道二。通过具有压力的气体冲击水，再借助刀片21，形成水雾。
作为本实施例的可选实施方式，还包括空压机，与空压机连通的气管3穿过所述通道二，与旋转喷头2的通道连通。沿水流流向，所述气管3在旋转喷头2或喷腔23的通道中的出口设于刀片21之前，以便起到对水流冲击的作用。
实施例2
本实施例的能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗方法，根据实施例1中任一项所述的能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗系统，包括：设定能见度等级，控制器匹配到对应的变频器信号、雨量、雨强和喷淋时间；变频器控制增压泵加压，以使旋转喷头2喷淋，产生人工降雨；直到控制器检测到流量计、雨况检测器和喷淋时间反馈参数符合能见度等级要求为止。
作为本实施例的可选实施方式为，所述控制器为区块链节点之一，控制器与能见度检测仪连接；控制器将输入参数和输出参数均上链至区块链，通过智能合约计算设定能见度和实际检测到的能见度等级之间的差值，作为补偿值，与下一次的设定能见度等级求和后，输入到控制器，以使控制匹配到对应的变频器信号、雨量、雨强和喷淋时间。
控制器输入参数包括液位计的反馈、流量计的反馈、雨况检测器的反馈和能见度检测仪的反馈；输出参数包括变频器信号和变频器信号的作用时间(对应喷淋时间)。能见度检测仪实际检测到的能见度等级，通过上述补偿，可确保能见度的准确性，可更加准确的模拟真实的雨况效果，确保方舱的数据可追踪，有利于维护管理方舱。
作为本实施例的可选实施方式，所述能见度等级，与变频器信号、雨量、雨强和喷淋时间之间的对应关系存储在智能合约中，控制器访问智能合约，将设定能见度等级匹配到对应的变频器信号、雨量、雨强和喷淋时间。利用区块链智能合约的便利，同时可将数据上链不丢失，且不被篡改。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗系统，其特征在于，包括：
分布于能见度计量试验方舱顶部的旋转喷头；
分布于能见度计量试验方舱底部的下水口；
分布于能见度计量试验方舱内的雨况检测器；
蓄水池，所述蓄水池与旋转喷头连通的管道上设有流量计和增压泵；所述蓄水池与市政水管连通的管道上设有过滤器；
所述蓄水池内设有液位计；
所述增压泵和变频器连接；
控制器，所述控制器与变频器、雨况检测器、流量计和液位计连接。
2.根据权利要求1所述的能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗系统，其特征在于，所述下水口与排水井连通的管道上设有排水泵；所述排水泵与控制器连接。
3.根据权利要求1所述的能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗系统，其特征在于，所述旋转喷头内间隙设有可活动的刀片。
4.根据权利要求3所述的能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗系统，其特征在于，所述旋转喷头包括依次连接的喷嘴和喷腔，所述喷腔内间隙设有可活动的刀片。
5.根据权利要求3或4所述的能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗系统，其特征在于，所述刀片表面的切线与旋转喷头的通道轴线呈夹角状。
6.根据权利要求3或4所述的能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗系统，其特征在于，所述旋转喷头上设有与具有压力的气体连通的通道二。
7.根据权利要求6所述的能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗系统，其特征在于，还包括空压机，与空压机连通的气管穿过所述通道二，与旋转喷头的通道连通。
8.能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗方法，其特征在于，根据权利要求1-7任一项所述的能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗系统，包括：
设定能见度等级，控制器匹配到对应的变频器信号、雨量、雨强和喷淋时间；
变频器控制增压泵加压，以使旋转喷头喷淋，产生人工降雨；
直到控制器检测到流量计、雨况检测器和喷淋时间反馈参数符合能见度等级要求为止。
9.根据权利要求8所述的能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗方法，其特征在于，所述控制器为区块链节点之一，控制器与能见度检测仪连接；控制器将输入参数和输出参数均上链至区块链，通过智能合约计算设定能见度和实际检测到的能见度等级之间的差值，作为补偿值，与下一次的设定能见度等级求和后，输入到控制器，以使控制匹配到对应的变频器信号、雨量、雨强和喷淋时间。
10.根据权利要求8所述的能见度计量试验方舱的人工降雨及喷淋清洗方法，其特征在于，所述能见度等级，与变频器信号、雨量、雨强和喷淋时间之间的对应关系存储在智能合约中，控制器访问智能合约，将设定能见度等级匹配到对应的变频器信号、雨量、雨强和喷淋时间。
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