CN201467770U - 可控式人工降雨系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可控式人工降雨系统，所述系统包括：用于收集信息的综合信息气球、用于施放催化剂的人工降雨气球、以及用于控制两气球的地面综合控制站；综合信息气球包括：作为载体的氦气或氢气球，其内承载有信息采集装置、控制平台和双向通信模块，控制平台收集所述信息采集装置所采集的信息，并通过双向通信模块与地面综合控制站进行数据交换；综合信息气球还设置有泄气口，所述泄气口控制阀的开闭由控制平台进行控制；人工降雨气球包括：作为可控载体的氦气或氢气球，其内承载有通信模块、控制模块、悬挂式焰索或电控作用的催化剂，所述通信模块接收地面综合控制站传输的指令并指示控制模块点燃焰索以喷洒人工降雨催化剂。

Description

可控式人工降雨系统

技术领域：

本实用新型涉及一种可控式人工降雨系统，具体涉及一种使用气球作为催化剂载体的人工降雨系统。

背景技术：

由于全球气候的变化，干旱、高温、冰雹等灾害性天气越来越多的发生，人们迫切需要采取措施来缓解气候异常给人民生活带来的危害。随着科技水平的日新月异，人们也越来越有能力呼风唤雨，人工降雨不仅可广泛的用于抗旱、防雹、防雨，改善生态环境，而且可以通过降温缓解电力不足，对机场消雾也有非常重要的作用。目前人工增雨的主要方法还是飞机、高炮和火箭，其实施过程都有很繁琐的程序，上升的高度也有限，很难到达最佳的播云高度(云层温度为-15℃～-20℃)，而且调用飞机的费用很高，高炮火箭又容易发生事故。

发明内容：

为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种可控性好、气化效果好、成核率高、安全性好、成本低、要求简单的人工降雨系统。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

可控式人工降雨系统，所述系统包括：

用于收集信息的综合信息气球、用于施放催化剂的人工降雨气球、以及用于控制两气球的地面综合控制站；

所述综合信息气球包括：作为载体的氦气或氢气球，其内承载有信息采集装置、控制平台和双向通信模块，所述控制平台收集所述信息采集装置所采集的信息，并通过双向通信模块与地面综合控制站进行数据交换；所述综合信息气球还设置有泄气口，所述泄气口控制阀的开闭由控制平台进行控制；

所述人工降雨气球包括：人工降雨气球的可控载体为氦气或氢气球，其内承载有通信模块(也可以不安装)、控制模块和悬挂式焰索或其它电控作用的催化剂，所述通信模块接收地面综合控制站传输的指令并指示控制模块点燃焰索或电控作用的催化剂以喷洒人工降雨催化剂，在没有有通信模块的情况下可以是自主根据地理信息、气象信息、时间来控制点燃焰索或其它电控作用的催化剂。人工降雨球作为人工降雨系统的一部分，可以独立应用，也可以与系统联合使用。

所述焰索为绳状结构，一端与控制模块连接，另一端悬挂于气球球体上，焰索内层由多股线与混合的火药缠绕而成，外层由加有胶的纸包裹，最外层由多股线缠绕。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1、对气球释放场地没有要求，可在各种环境下放飞；

2、对降雨地点没有要求，可在各个地点实施降雨；

3、气球上升的高度比飞机、火箭、高炮高；

4、使用氦气作为提升气体，安全性很高，对地面建筑和人员不构成威胁；

5、可控性较高，可采用延时控制或无线电实时控制；、

6、设备体积小，总体成本较低，装置可回收，重复使用，不影响空域。

7、采用焰索状播撒器，对催化剂的气化效果好，成核率高。

附图说明：

图1为综合信息气球的结构示意图；图2为另一实施例综合信息气球的结构示意图；图3为人工降雨球；图4为系统工作过程示意图；图5为综合信息气球上的控制平台工作框图；图6为人工降雨气球上的控制平台工作框图；图7为另一实施例综合信息气球上的控制平台工作框图。

图中标号：1气球本体，2信息采集装置，3控制平台，4双向通信模块，5综合控制站，6泄气口，7泄气口控制阀，8控制模块，9焰索，10通信模块。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式，非限定实施例如下所述：

实施例1：图1所示为综合信息气球的结构，包括：作为载体的气球本体1，可为氦气或氢气球，其内承载有信息采集装置2、控制平台3和双向通信模块4，信息采集装置2由温度传感器、湿度传感器、压力传感器及GPS模块构成，控制平台3收集信息采集装置2所采集的信息，并通过双向通信模块4与地面综合控制站5(图4所示)进行数据交换；参见图1，综合信息气球还设置有泄气口6，泄气口控制阀7的开闭由控制平台进行控制；

参见图3，人工降雨气球包括：作为载体的气球本体1(氦气或氢气球)，其内承载有通信模块10、控制模块8和悬挂式焰索9，通信模块10接收地面综合控制站5传输的指令并指示控制模块点燃焰索以喷洒人工降雨催化剂。该人工降雨气球上也可设置由控制模块控制的泄气口及阀门。

焰索9为绳状结构，一端与控制模块连接，另一端悬挂于气球球体上，焰索内层由多股线与混合的火药缠绕而成，外层由加有胶的纸包裹，最外层由多股线缠绕。

具体实施中，焰索一端连接在控制模块上，另一端连接在气球本体1上，其两端有点火器相连接，点火方式可采用单端点火也可双端点火，工作可靠性高。点火后，外层包装材料具有比内层火药燃速慢的特性，但其在内层火药的助燃下能够共同燃烧，保证了生成的气体物能以最小路径抛撒在空气中。在燃烧过程中通过产生大量的热量使催化剂气化或者升华，同时由高温的气体射向空气中，从而实现催化剂雾化，保证了极高的成核率。焰索燃烧至两端后与焰索连接的气球被点燃(爆)，可以在完成催化剂雾化后实现气球的自毁，保证空域的畅通。

参见图4、5，本实用新型的工作过程及原理是：在得到气象部门提供的相关信息后，例如在某个区域适合进行人工降雨时，地面控制站组织人员迅速在计算机上进行地理分析，以确定相关控制点的地理坐标，选择其中一个控制点进行综合信息气球的放飞，当综合信息气球后，信息采集装置2将所采集到的温度、湿度等各种大气信息和该气球所处的区域信息传输给控制平台3，然后由双向通信模块4传输给地面的综合控制站，在气球上升过程中通过无线电不断可以获取GPS信息，完成该气球运动的图表数据与三维坐标描述，全程描述出气球的升速、高空风不同层流的方向、流速等，进而准备计算出气球在空中运动的地面投影，并将其作坐标平移，完成地面网格化控制点的确定。收集完相关数据后可以通过无线电指令命令控制平台3打开泄气口控制阀7，使得气球下降，由GPS信息可以轻松找回。

参见图4、6，组织人员迅速在前面形成的网格化控制点上放飞人工降雨气球，当到达预定的高度层后，由地面无线电控制或多通道电子定时器控制完成控制模块的点火，实现与其相连的焰索的点燃，焰索内的多种化学物质进行有规律的燃烧并释放出大量气体和热量，燃心温度可达到1500多度，高效地完成了催化剂的升华，催化剂催化效率极高。释放出的大量气体带出核抛洒在空中。由于索是悬挂的，所以在空中上升的运动轨迹总是螺旋线状，最大化地增加了行程，充分提高了混合效率。焰索的燃烧时间是三十分钟，假设通过相关气象信息并确定云层的厚度比较薄，在到达云层的上限时，由地面综合控制站发出无线电指命令，或是由电子多通道定时器发出控制指令，启动泄气阀门，减小气球的浮力，从而实现气球的下落。在下落过程中如果焰索没有燃烧完毕，仍然可以继续燃烧直至燃尽。

具体实施中，无线信号可通过专用无线电通信网络或者Internet等公用网络实现数据的传输交换。

实施例2：参见图2，本实施例同实施例1，所不同的是，综合信息气球除了包括上述实施例所述的结构外，还包括由控制平台控制的控制模块和与控制模块连接的悬挂式焰索，其中焰索的结构及燃烧方式同上述实施例。

Claims (2)

1.可控式人工降雨系统，其特征在于，所述系统包括：

用于收集信息的综合信息气球、用于施放催化剂的人工降雨气球、以及用于控制两气球的地面综合控制站；

所述综合信息气球包括：作为载体的氦气或氢气球，其内承载有信息采集装置、控制平台和双向通信模块，所述控制平台收集所述信息采集装置所采集的信息，并通过双向通信模块与地面综合控制站进行数据交换；所述综合信息气球还设置有泄气口，所述泄气口控制阀的开闭由控制平台进行控制；

所述人工降雨气球包括：作为可控载体的氦气或氢气球，其内承载有通信模块、控制模块、悬挂式焰索或电控作用的催化剂，所述通信模块接收地面综合控制站传输的指令并指示控制模块点燃焰索或电控作用的催化剂以喷洒人工降雨催化剂。

2.根据权利要求1所述的可控式人工降雨系统，其特征在于，所述焰索为绳状结构，一端与控制模块连接，另一端悬挂于气球球体上，焰索内层由多股线与混合的火药缠绕而成，外层由加有胶的纸包裹，最外层由多股线缠绕。

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