XHZ-JY101人工模擬降雨系統設備是專(zhuān)門(mén)為科研實(shí)驗研制開(kāi)發(fā)的一種噴射型模擬仿真自然降雨設備。該系統設備在充分吸納借鑒當前國內外同類(lèi)設備先進(jìn)工藝基礎上,結合現代新技術(shù)的發(fā)展趨勢,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和多參量數據采集器,以終端實(shí)際降雨參數調節控制整個(gè)降雨過(guò)程,并可實(shí)時(shí)在線(xiàn)顯示模擬降雨的動(dòng)態(tài)變化及曲線(xiàn)。這樣既對模擬降雨現場(chǎng)測量結果有直接參考意義,又便于很快調節雨強至實(shí)驗要求值(如無(wú)此功能,降雨前的降雨率定調節很費精力和時(shí)間),還有效地克服了從水源到噴頭各個(gè)環(huán)節的損耗和阻力造成的誤差,經(jīng)過(guò)多次率定試驗,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)獨立雨區,三個(gè)大區一個(gè)小區。
2.降雨強度:10-270mm/h,雨強變化調節精度達到5-7mm/h。雨強調節響應時(shí)間20s以?xún)取?/span>
3.雨滴大?。?.3-6.0mm。
4.降雨均勻度:大于0.85。
5.降雨高度:≥10m。
6 .連續降雨方式:可實(shí)現連續、變雨強降雨,提前設置多降雨場(chǎng)次、時(shí)間、雨強,系統自動(dòng)執行場(chǎng)次降雨的切換。
7.系統控制方法:采用閉環(huán)控制法,即就是在降雨區所布設的雨量計可以實(shí)時(shí)監測降雨強度的大小,并將數據傳輸至控制臺,與設定的雨強值進(jìn)行逼近式對比分析,再通過(guò)自動(dòng)調節變頻器及流量調節閥、調壓閥等組件,改變供水水壓及流量。
8.操控系統:控制系統及控制柜采用PLC控制系統,實(shí)現無(wú)線(xiàn)控制終端控制降雨,包括組態(tài)軟件、控制柜、電腦、無(wú)線(xiàn)平板電腦、電氣控制柜等。
9.動(dòng)態(tài)監控系統:可實(shí)現降雨過(guò)程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監控。上位監控系統采用開(kāi)放式的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議與控制系統進(jìn)行通信。與控制系統聯(lián)動(dòng)工作,以實(shí)現以下主要功能:
(1)與PLC進(jìn)行數據通訊。
(2)具備齊全的控制操作、記錄、顯示功能。
(3)以動(dòng)畫(huà)圖形動(dòng)態(tài)模擬水泵的運行情況,噴頭的開(kāi)閉情況;現場(chǎng)實(shí)時(shí)監測數據的各種動(dòng)態(tài)圖形及數字顯示:文字顯示、棒圖顯示、模擬表盤(pán)顯示功能,這些顯示同時(shí)具備顏色預警(正常、警告、報警)功能。
(4)控制水泵起停,并監視其故障保護狀況。
(5)系統的實(shí)時(shí)報警信息,實(shí)時(shí)報警打印,并提供歷史報警信息的查詢(xún)。
(6)自動(dòng)建立數據庫,對于重要的工藝參數、電氣參數自動(dòng)生成趨勢曲線(xiàn)。
(7)實(shí)時(shí)快速響應,對設備運行狀態(tài)、故障做到準確顯示和實(shí)時(shí)報警。
10.供水水泵采用四套變頻水泵,并設置1組備用水泵,對應各自的降雨小區并互為備用,包括變頻器及電器柜。
11.降雨管路, 布設面積為256m2,包括降雨管線(xiàn)(水泵口徑DN65,主管道DN80,開(kāi)關(guān)閥DN32\40\50,調節閥DN25)、噴頭、閥門(mén)、壓力傳感器、水位傳感器、雨量傳感器等零部件,滿(mǎn)足降雨的穩定性和精度要求,其中管道和管件材料采用鋼襯塑復合管。備用維修,提供降雨噴頭、閥門(mén)、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:
(1)水箱:采用地面式水箱供水,水箱規格為45m3,材質(zhì)為304不銹鋼,包括現場(chǎng)水箱基座和配套管路。水箱可滿(mǎn)足降雨系統進(jìn)行連續不間斷降雨(降雨強度為120mm/h) 1 h -1.5 h。
(2)純水制備設備:采用RO反滲透純水設備,其中RO反滲透純水設備規格為5T/h,要求設備膜元件選用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(mǎn)足自動(dòng)/手動(dòng)兩種運行方式。
(3)根據實(shí)驗需求,可實(shí)現純水和自來(lái)水的選擇性降雨。
12. 維修設備(設施)
(1)設計維修馬道,采用下懸式吊架,維修馬道覆蓋3、4號兩個(gè)降雨區,可覆蓋降雨區面積為128㎡。
(2)檢修行走平臺采用鋼架搭接,規格為0.8m的總長(cháng)度45m,規格為2m寬的總長(cháng)度為20m,平臺兩側帶扶手,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(大小根據梁大小定)。
(5)維修馬道設置一處爬梯,包含兩個(gè)平臺并加人防設計。
該系統設備適用于室內外需要人工模擬降雨并且控制降雨雨強和降雨時(shí)間的各種實(shí)驗場(chǎng)合。
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