XHZ-JY101人工模擬降雨系統(tǒng)設(shè)備是專門為科研實(shí)驗(yàn)研制開發(fā)的一種噴射型模擬仿真自然降雨設(shè)備。該系統(tǒng)設(shè)備在充分吸納借鑒當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類設(shè)備先進(jìn)工藝基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)代新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),大膽進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新。用目前世界上最為先進(jìn)的垂直下噴式噴頭模擬自然降雨;控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的閉環(huán)自動(dòng)控制技術(shù),配備以高靈敏雨量計(jì)和多參量數(shù)據(jù)采集器,以終端實(shí)際降雨參數(shù)調(diào)節(jié)控制整個(gè)降雨過程,并可實(shí)時(shí)在線顯示模擬降雨的動(dòng)態(tài)變化及曲線。這樣既對(duì)模擬降雨現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果有直接參考意義,又便于很快調(diào)節(jié)雨強(qiáng)至實(shí)驗(yàn)要求值(如無此功能,降雨前的降雨率定調(diào)節(jié)很費(fèi)精力和時(shí)間),還有效地克服了從水源到噴頭各個(gè)環(huán)節(jié)的損耗和阻力造成的誤差,經(jīng)過多次率定試驗(yàn),所模擬雨滴粒徑、降雨動(dòng)能與天然降雨十分接近。
1.降雨面積:總面積為256 m2,共劃分為4個(gè)獨(dú)立雨區(qū),三個(gè)大區(qū)一個(gè)小區(qū)。
2.降雨強(qiáng)度:10-270mm/h,雨強(qiáng)變化調(diào)節(jié)精度達(dá)到5-7mm/h。雨強(qiáng)調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間20s以內(nèi)。
3.雨滴大?。?.3-6.0mm。
4.降雨均勻度:大于0.85。
5.降雨高度:≥10m。
6 .連續(xù)降雨方式:可實(shí)現(xiàn)連續(xù)、變雨強(qiáng)降雨,提前設(shè)置多降雨場(chǎng)次、時(shí)間、雨強(qiáng),系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行場(chǎng)次降雨的切換。
7.系統(tǒng)控制方法:采用閉環(huán)控制法,即就是在降雨區(qū)所布設(shè)的雨量計(jì)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)降雨強(qiáng)度的大小,并將數(shù)據(jù)傳輸至控制臺(tái),與設(shè)定的雨強(qiáng)值進(jìn)行逼近式對(duì)比分析,再通過自動(dòng)調(diào)節(jié)變頻器及流量調(diào)節(jié)閥、調(diào)壓閥等組件,改變供水水壓及流量。
8.操控系統(tǒng):控制系統(tǒng)及控制柜采用PLC控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)無線控制終端控制降雨,包括組態(tài)軟件、控制柜、電腦、無線平板電腦、電氣控制柜等。
9.動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng):可實(shí)現(xiàn)降雨過程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控。上位監(jiān)控系統(tǒng)采用開放式的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議與控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。與控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)工作,以實(shí)現(xiàn)以下主要功能:
(1)與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
(2)具備齊全的控制操作、記錄、顯示功能。
(3)以動(dòng)畫圖形動(dòng)態(tài)模擬水泵的運(yùn)行情況,噴頭的開閉情況;現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的各種動(dòng)態(tài)圖形及數(shù)字顯示:文字顯示、棒圖顯示、模擬表盤顯示功能,這些顯示同時(shí)具備顏色預(yù)警(正常、警告、報(bào)警)功能。
(4)控制水泵起停,并監(jiān)視其故障保護(hù)狀況。
(5)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)報(bào)警信息,實(shí)時(shí)報(bào)警打印,并提供歷史報(bào)警信息的查詢。
(6)自動(dòng)建立數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)于重要的工藝參數(shù)、電氣參數(shù)自動(dòng)生成趨勢(shì)曲線。
(7)實(shí)時(shí)快速響應(yīng),對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障做到準(zhǔn)確顯示和實(shí)時(shí)報(bào)警。
10.供水水泵采用四套變頻水泵,并設(shè)置1組備用水泵,對(duì)應(yīng)各自的降雨小區(qū)并互為備用,包括變頻器及電器柜。
11.降雨管路, 布設(shè)面積為256m2,包括降雨管線(水泵口徑DN65,主管道DN80,開關(guān)閥DN32\40\50,調(diào)節(jié)閥DN25)、噴頭、閥門、壓力傳感器、水位傳感器、雨量傳感器等零部件,滿足降雨的穩(wěn)定性和精度要求,其中管道和管件材料采用鋼襯塑復(fù)合管。備用維修,提供降雨噴頭、閥門、壓力傳感器、水位傳感器、雨量傳感器備用維修配件1組。
12.供水系統(tǒng):
(1)水箱:采用地面式水箱供水,水箱規(guī)格為45m3,材質(zhì)為304不銹鋼,包括現(xiàn)場(chǎng)水箱基座和配套管路。水箱可滿足降雨系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)不間斷降雨(降雨強(qiáng)度為120mm/h) 1 h -1.5 h。
(2)純水制備設(shè)備:采用RO反滲透純水設(shè)備,其中RO反滲透純水設(shè)備規(guī)格為5T/h,要求設(shè)備膜元件選用4英寸低壓聚酰胺卷式膜元件,反滲透裝置采用自動(dòng)控制,滿足自動(dòng)/手動(dòng)兩種運(yùn)行方式。
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求,可實(shí)現(xiàn)純水和自來水的選擇性降雨。
12. 維修設(shè)備(設(shè)施)
(1)設(shè)計(jì)維修馬道,采用下懸式吊架,維修馬道覆蓋3、4號(hào)兩個(gè)降雨區(qū),可覆蓋降雨區(qū)面積為128㎡。
(2)檢修行走平臺(tái)采用鋼架搭接,規(guī)格為0.8m的總長(zhǎng)度45m,規(guī)格為2m寬的總長(zhǎng)度為20m,平臺(tái)兩側(cè)帶扶手,高度為0.9m。
(3)上吊點(diǎn)在主梁和次梁上連接,主梁和次梁連接處做加固處理。
(4)主梁采用160*80*4方管,次梁采用80*40方管,平臺(tái)采用4mm的孔網(wǎng),鋼梁與梁的加固點(diǎn)采用16mm的鋼板(大小根據(jù)梁大小定)。
(5)維修馬道設(shè)置一處爬梯,包含兩個(gè)平臺(tái)并加人防設(shè)計(jì)。
該系統(tǒng)設(shè)備適用于室內(nèi)外需要人工模擬降雨并且控制降雨雨強(qiáng)和降雨時(shí)間的各種實(shí)驗(yàn)場(chǎng)合。
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