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檢測認證人脈交流通訊錄
- 便攜式人工模擬降雨器
一、總則:
人工模擬降雨系統,是應交流所設計所成，整體解決方案有二大部分組成分為：管路系統方案、降雨模擬系統方案。二大部分組成后全部實現降雨實驗的整個過程.以下是分項解釋:
1、 管路系統方案：是指整個實驗區內架有管路系統。即降雨所走的水路系統.整個管路系統除接頭外,均為熱渡管制造,管路系統形成后,可以使得有效降雨面積在30平米任意拼接,成長方型架構.建議降雨面積成長方型5*6米標準徑流場上使用構制。可適應于任何坡度的使用.
2、 降雨模擬系統方案：是指在實驗區建成降雨區，降雨區為了有效的保證達了下墊面的實驗得以完成，30平米,降雨高度為4米。整個降雨可以達到模擬人工降雨的效果，詳見人工降雨模擬方案。
3、總體技術指標如下：
（1）、有效降雨面積：30平米
（2）、降雨高度： 4m
（3）、雨強連續變化范圍：20～150mm/h
（4）、降雨均勻度系數： 大于0.8
（5）、雨滴大小調控范圍：1.7～2.8mm
（6）、降雨歷時： 任意
（7）、降雨測量精度：0.01mm/h
（8）、降雨調節精度：7mm/h
（9）、雨強軟件系統的專業定制
二、人工模擬降雨管架方案
說明:如上圖所示：依據降雨面積30平米，高度4米現場要求，設計如上，主供水管采用中部平衡供水，噴頭供水管采用3組4米高的3個不同規格疊加的供水管路，管道分為一個層面,形成降雨區.降雨投影面積在水面疊加交叉均勻，從而形成最好的降雨效果。降雨雨強為20-150之間。以一組管路降雨時,面積為六平米,如此疊加,直至于30平米.
注：所有管路系統均為活接式的，可以任意的拼接，所有接頭均為活接式的。可以接出面積為30平米。
三、降雨模擬自控系統
1、閉環反饋逼近控制算法
本設計方案采用1套最新的配裝式高靈敏度雨量計，獲得降雨現場實時動態實際降雨強度值，以此實際降雨強度平均值為反饋控制信號與實驗設定雨強比照，結合新型反饋調控算法在整個降雨期反復無窮逼近設定的雨強值。這樣即可自動得到真實、準確、穩定的降雨過程。控制方法的流程框圖如下：
評價：此方案以現場實際實時動態雨強為反饋控制信號，可實時監控實驗區各監測點的雨強分布及平均值，不但可省略實驗前的人工率定過程，而且實驗過程中可隨時得知當時雨強值，人工手動操作可隨時干預降雨控制過程。
新型閉環反饋逼近控制算法：為準確、快速、穩定的進行降雨過程控制，本項目采用閉環反饋控制算法。控制算法為：首先，根據資料，流量調節閥的驅動電流與閥門的開啟位置為線性關系，而閥門的開啟位置又與雨強為線性關系。其次假設；
實驗要求雨強為Y0，
現場無線自計雨量計的當前實際雨強平均值，簡稱當前雨強為Yx，
其相應流量調節閥當前位置的驅動電流值，簡稱當前驅動電流為Ix，
流量調節閥最大流量變化值相應的驅動電流變化值為Imax，
流量調節閥最大流量變化值相應的雨強變化為Ymax，
Y0相應的流量調節閥驅動電流為Ix0。
則應有如下公式成立
（Yx- Y0）/Ymax=（Ix- Ix0）/Imax
Ix0= Ix -Imax*（Yx- Y0）/Ymax
求得設定（目標）雨強相應流量調節閥驅動電流推算值為Ix0。以分十步逐步逼近設定雨強計算，則在流量調節閥當前基礎上調節步長為：
（Ix- Ix0）/10
當完成此步長調節，并經消除系統滯后延時后再以當時應流量調節閥當前位置的驅動電流值為Ix反復重復上述調節過程直至降雨結束。算
評價： 這種新型閉環反饋逼近控制算法可在任意降雨控制狀態下啟動控制算法，即可在自動控制與手動操作之間隨時任意切換。在考慮調控貫性的情況下，Ix- Ix0= Imax*（Yx- Y0）/Ymax，當前雨強Yx與實驗要求雨強Y0差異較大時，流量調節閥逼近實驗要求雨強Y0的調節步長（Ix- Ix0）/10也大，下次再以新的當前雨強Yx逼近實驗要求雨強Y0，當Yx與Y0越接近，反復逼近調節步長越越小，這樣不但調控速度快而且Y0控制平穩。
2、控制系統軟件原理
該系統采用全開放式中文菜單操作軟件系統，現場選擇參數、系統滯后校正延時、流量調節閥/自計雨量計特性參數、降雨過程曲線等可在降雨過程中隨時重新修正。該軟件具有系統調試子菜單，它只在人工調節極值雨強Ymax時顯示流量調節閥驅動電流極值Imax，可方便得到閉環反饋逼近控制算法參數。該軟件還具有可顯示各個雨量計、平均值，設定值的過程曲線、實時監測結果數顯，設定參數輔助提示，異常情況關泵、結果文本輸出等功能。流程框圖
評價： 該系統軟件采用全開放式設計，開關狀態、降雨區設置、雨量計設置等現場參數可依據實際情況自由設置，以適應于各種不同降雨區。現場條件參數、測量結果實時數顯，過程曲線顯示。軟件可在任意情況下轉入自動控制狀態，即手動控制可任意中斷插入控制過程。實驗結果可多種方式文本輸出。
3、技術指標
1、 可直接使用于任何降雨區控制。
2、 調節時間<30S。
3、 穩態誤差<5%。
4、 控制降雨雨強變化范圍20---150mm/h。
5、 最大連續降雨時間99999秒。
四、降雨系統參數
1.主要技術指標
本系統主要用于模擬降雨實驗，雨量的測量和降雨雨強的控制。系統可將雨量計的模擬信號轉換為數字量，以數字形式顯示當前雨量。
系統適用于模擬降雨等環境實驗室。
1、雨量筒承雨口內徑： Φ200
2、雨量筒分辨力： 0.5mm
3、雨量計工作電壓： DC5V
4、主控制器工作電壓： AC220V 50Hz
5、顯示屏工作電壓： DC24V
6、信號采集器工作電壓： DC24V
7、傳感器通訊方式： 有線
8、各板卡間通訊方式： RS485
9、上位機與下位機通訊方式： RS232
10、降雨區閥門控制： 4~20mA DC
張先生 13913979890 qq:825669221
