一種全自動(dòng)模擬降雨裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬災(zāi)害模擬實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域，具體涉及一種全自動(dòng)模擬降雨裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]地質(zhì)災(zāi)害是指各種(天然的或人為的)地質(zhì)作用對(duì)人類的生存與發(fā)展造成危害的現(xiàn)象。斜坡巖土體運(yùn)動(dòng)災(zāi)害是一種常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，這類災(zāi)害如滑坡、崩塌等。福建省發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害具有點(diǎn)多、面廣、規(guī)模相對(duì)較小、危害性大、突發(fā)性強(qiáng)等共同特點(diǎn)。每年的5— 9月份，經(jīng)常有強(qiáng)降雨過(guò)程，由降雨誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害占全省地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的95%左右，是典型的氣象耦合型災(zāi)害，極易發(fā)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。
[0003]降雨對(duì)滑坡的激發(fā)作用是個(gè)廣泛討論的話題。雨強(qiáng)、降雨量、降雨入滲、土體力學(xué)性質(zhì)改變等多因素都會(huì)影響邊坡穩(wěn)定性。模擬降雨裝置可模擬降雨對(duì)滑坡的作用過(guò)程。通過(guò)野外人工降雨激發(fā)滑坡試驗(yàn)和室內(nèi)土工試驗(yàn)，可揭示降雨激發(fā)滑坡為主導(dǎo)因素的多種因素綜合作用下發(fā)生滑坡的復(fù)雜過(guò)程，為山體滑坡和崩塌等地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報(bào)預(yù)警提供科學(xué)的研宄方法。
[0004]現(xiàn)有的一種模擬降雨裝置，如授權(quán)公告號(hào)，名稱為“一種自動(dòng)控制模擬降雨裝置及其使用方法”的中國(guó)發(fā)明專利所公開(kāi)，其供水裝置、控制裝置及噴灑裝置，模型槽設(shè)置在噴灑裝置的正下方，供水裝置和控制裝置設(shè)置在模型槽的后部，其中，所述供水裝置包括蓄水池和潛水泵，其潛水泵設(shè)置于蓄水池中；所述控制裝置包括主控閥、次控閥和流量表，其主控閥的一端通過(guò)總水管連接潛水泵，另一端連接流量表，次控閥的一端連接總水管，另一端連接回水管并與蓄水池連接，流量表的一端連接主控閥，另一端連接左右進(jìn)水管；所述噴灑裝置包括左右進(jìn)水管、控制閥和噴頭，其左右進(jìn)水管連接流量表并根據(jù)噴頭的排數(shù)分成與之?dāng)?shù)量相同的分路，每一分路設(shè)置一排噴頭，分路控制閥設(shè)置在每一分路底部，噴頭設(shè)置在分路的上部；所述噴灑裝置設(shè)置有4 - 6排噴頭，每排設(shè)置有2 - 4個(gè)噴頭，噴頭之間的間隔為80 - 120cm;噴頭分別采用型號(hào)BT6、BT12.5或BT25三種標(biāo)準(zhǔn)噴頭。
[0005]這種模擬降雨裝置雖然能模擬降雨，但是通過(guò)三種型號(hào)的噴頭來(lái)模擬降雨量，難以準(zhǔn)確模擬各種不同降雨量的降雨，而且采用手工來(lái)調(diào)節(jié)控制閥，調(diào)節(jié)效率較低，整個(gè)模擬降雨裝置的自動(dòng)化程度還是相對(duì)偏低。
[0006]鑒于此，本發(fā)明人對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行深入的研宄，遂有本案產(chǎn)生。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種調(diào)節(jié)方便、自動(dòng)化程度高的全自動(dòng)模擬降雨裝置。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用這樣的技術(shù)方案:
[0009]一種全自動(dòng)模擬降雨裝置，包括設(shè)置在試驗(yàn)區(qū)域上方的噴灑裝置，噴灑裝置通過(guò)導(dǎo)管連接至供水裝置，噴灑裝置與供水裝置之間設(shè)有控制裝置，所述控制裝置包括連接在導(dǎo)管上的主閥門、用以控制主閥門開(kāi)啟量的控制部件、與控制部件通訊連接的無(wú)線通訊模塊、與無(wú)線通訊模塊雙向通訊連接的上位機(jī)。
[0010]較佳地，所述主閥門為球閥，所述控制部件為第一步進(jìn)電機(jī)，第一步進(jìn)電機(jī)上設(shè)有電路控制模塊，電路控制模塊與所述無(wú)線通訊模塊以無(wú)線通訊方式連接，第一步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與球閥的閥桿傳動(dòng)連接。
[0011]進(jìn)一步地，還包括設(shè)置在所述噴灑裝置的下方的雨量傳感器，雨量傳感器上設(shè)有ZigBee模塊，ZigBee模塊與所述無(wú)線通訊模塊通訊連接。
[0012]在上述方案中，所述試驗(yàn)區(qū)域?yàn)檫吰?，還包括設(shè)置在所述試驗(yàn)區(qū)域中的土壤含水量傳感器，土壤含水量傳感器上設(shè)有ZigBee模塊，ZigBee模塊與所述無(wú)線通訊模塊通訊連接。
[0013]在上述方案中，所述無(wú)線通訊模塊包括ZigBee協(xié)調(diào)器和GPRS DTU, ZigBee協(xié)調(diào)器通過(guò)RS232與所述GPRS DTU連接，GPRS DTU通過(guò)GPRS方式連接至所述上位機(jī)。
[0014]在上述方案中，所述供水裝置包括蓄水池與水泵，所述導(dǎo)管的進(jìn)水口與水泵的出水口連接，導(dǎo)管的出水口與所述噴灑裝置的進(jìn)水口銜接。
[0015]較佳地，所述噴灑裝置包括多根支管以及對(duì)應(yīng)設(shè)置在支管上的多個(gè)噴頭，支管的進(jìn)水口與所述導(dǎo)管的出水口連通，每根所述支管的進(jìn)水口均設(shè)有分閥門，分閥門通過(guò)控制單元與所述無(wú)線通訊模塊通訊連接，所述控制單元為第二步進(jìn)電機(jī)，第二步進(jìn)電機(jī)上設(shè)有步進(jìn)電機(jī)控制模塊，步進(jìn)電機(jī)控制模塊與所述無(wú)線通訊模塊以無(wú)線通訊方式連接，第二步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與分閥門的閥桿傳動(dòng)連接。
[0016]進(jìn)一步地，還包括分壓水管，分壓水管的一端與所述蓄水池連接，另一端與所述導(dǎo)管連接，分壓水管上設(shè)有閥門，所述導(dǎo)管上還連接有水表和水壓表。
[0017]采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案后，通過(guò)上位機(jī)將雨量大小、降雨時(shí)間等指令發(fā)送給無(wú)線通訊模塊，無(wú)線通訊模塊將指令傳送給控制部件并通過(guò)控制部件控制主閥門的開(kāi)啟量的大小，最終控制噴灑裝置中降雨量和降雨強(qiáng)度的大小，從而提供了一種調(diào)節(jié)方便、自動(dòng)化程度較高的全自動(dòng)模擬雨量調(diào)節(jié)裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型的原理方框圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型中控制裝置的一種實(shí)施方式的原理框圖；
[0021]圖中:
[0022]10-噴灑裝置11-支管
[0023]12-噴頭20-供水裝置
[0024]21-蓄水池22-水泵
[0025]31-主閥門32-控制部件
[0026]33-無(wú)線通訊模塊34-上位機(jī)
[0027]35-分閥門36-控制單元
[0028]37-雨量傳感器38-土壤含水量傳感器
[0029]40-試驗(yàn)區(qū)域51-導(dǎo)管
[0030]52-水表53-水壓表
[0031]61-分壓水管62-閥門
[0032]331-球閥321-第一步進(jìn)電機(jī)
[0033]331-電路控制模塊
【具體實(shí)施方式】
[0034]為了進(jìn)一步解釋本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0035]參照?qǐng)D1至圖3，一種全自動(dòng)模擬降雨裝置，包括設(shè)置在試驗(yàn)區(qū)域40上方的噴灑裝置10，噴灑裝置10通過(guò)導(dǎo)管51連接至供水裝20置。試驗(yàn)區(qū)域40選擇約20m*20m的一段邊坡，噴灑裝置10則安裝在試驗(yàn)區(qū)域40上方約Sm至1m的位置，噴灑裝置10對(duì)應(yīng)的降雨區(qū)域約為18m*18m。噴灑裝置10與供水裝置20之間設(shè)有控制裝置，本實(shí)用新型中所述控制裝置包括連接在導(dǎo)管51上的主閥門31、用以控制主閥門31開(kāi)啟量的控制部件32、與控制部件32通訊連接的無(wú)線通訊模塊33、與無(wú)線通訊模塊33雙向通訊連接的上位機(jī)34。作為一種較佳的實(shí)施方式，所述主閥門31為球閥311，所述控制部件32為第一步進(jìn)電機(jī)321，第一步進(jìn)電機(jī)321的輸出軸與球閥311的閥桿傳動(dòng)連接，通過(guò)對(duì)第一步進(jìn)電機(jī)321輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度的精確控制，并將輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)量傳遞至