[實(shí)用新型]一種全自動(dòng)模擬降雨裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420818541.0
• 申請(qǐng)日: 2014-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204396231U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡植善;陳木生;吳仲龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 泉州師范學(xué)院
• 主分類號(hào): B05B9/04
• 分類號(hào): B05B9/04;B05B12/08
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 陳雪瑩

技術(shù)領(lǐng)域

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)

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。

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)的研究方法。

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。

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。

鑒于此，本發(fā)明人對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行深入的研究，遂有本案產(chǎn)生。

實(shí)用新型內(nèi)容

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。

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：

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)。

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。

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。

在上述方案中，所述試驗(yàn)區(qū)域?yàn)檫吰拢€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。

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)。

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。

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。

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。