一種全自動模擬降雨裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬災害模擬實驗裝置領域，具體涉及一種全自動模擬降雨裝置。
【背景技術】
[0002]地質災害是指各種(天然的或人為的)地質作用對人類的生存與發展造成危害的現象。斜坡巖土體運動災害是一種常見的地質災害，這類災害如滑坡、崩塌等。福建省發生地質災害具有點多、面廣、規模相對較小、危害性大、突發性強等共同特點。每年的5— 9月份，經常有強降雨過程，由降雨誘發的地質災害占全省地質災害總數的95%左右，是典型的氣象耦合型災害，極易發生滑坡、崩塌等地質災害。
[0003]降雨對滑坡的激發作用是個廣泛討論的話題。雨強、降雨量、降雨入滲、土體力學性質改變等多因素都會影響邊坡穩定性。模擬降雨裝置可模擬降雨對滑坡的作用過程。通過野外人工降雨激發滑坡試驗和室內土工試驗，可揭示降雨激發滑坡為主導因素的多種因素綜合作用下發生滑坡的復雜過程，為山體滑坡和崩塌等地質災害的預報預警提供科學的研宄方法。
[0004]現有的一種模擬降雨裝置，如授權公告號，名稱為“一種自動控制模擬降雨裝置及其使用方法”的中國發明專利所公開，其供水裝置、控制裝置及噴灑裝置，模型槽設置在噴灑裝置的正下方，供水裝置和控制裝置設置在模型槽的后部，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，另一端連接左右進水管；所述噴灑裝置包括左右進水管、控制閥和噴頭，其左右進水管連接流量表并根據噴頭的排數分成與之數量相同的分路，每一分路設置一排噴頭，分路控制閥設置在每一分路底部，噴頭設置在分路的上部；所述噴灑裝置設置有4 - 6排噴頭，每排設置有2 - 4個噴頭，噴頭之間的間隔為80 - 120cm;噴頭分別采用型號BT6、BT12.5或BT25三種標準噴頭。
[0005]這種模擬降雨裝置雖然能模擬降雨，但是通過三種型號的噴頭來模擬降雨量，難以準確模擬各種不同降雨量的降雨，而且采用手工來調節控制閥，調節效率較低，整個模擬降雨裝置的自動化程度還是相對偏低。
[0006]鑒于此，本發明人對上述問題進行深入的研宄，遂有本案產生。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種調節方便、自動化程度高的全自動模擬降雨裝置。
[0008]為了達到上述目的，本實用新型采用這樣的技術方案:
[0009]一種全自動模擬降雨裝置，包括設置在試驗區域上方的噴灑裝置，噴灑裝置通過導管連接至供水裝置，噴灑裝置與供水裝置之間設有控制裝置，所述控制裝置包括連接在導管上的主閥門、用以控制主閥門開啟量的控制部件、與控制部件通訊連接的無線通訊模塊、與無線通訊模塊雙向通訊連接的上位機。
[0010]較佳地，所述主閥門為球閥，所述控制部件為第一步進電機，第一步進電機上設有電路控制模塊，電路控制模塊與所述無線通訊模塊以無線通訊方式連接，第一步進電機的輸出軸與球閥的閥桿傳動連接。
[0011]進一步地，還包括設置在所述噴灑裝置的下方的雨量傳感器，雨量傳感器上設有ZigBee模塊，ZigBee模塊與所述無線通訊模塊通訊連接。
[0012]在上述方案中，所述試驗區域為邊坡，還包括設置在所述試驗區域中的土壤含水量傳感器，土壤含水量傳感器上設有ZigBee模塊，ZigBee模塊與所述無線通訊模塊通訊連接。
[0013]在上述方案中，所述無線通訊模塊包括ZigBee協調器和GPRS DTU, ZigBee協調器通過RS232與所述GPRS DTU連接，GPRS DTU通過GPRS方式連接至所述上位機。
[0014]在上述方案中，所述供水裝置包括蓄水池與水泵，所述導管的進水口與水泵的出水口連接，導管的出水口與所述噴灑裝置的進水口銜接。
[0015]較佳地，所述噴灑裝置包括多根支管以及對應設置在支管上的多個噴頭，支管的進水口與所述導管的出水口連通，每根所述支管的進水口均設有分閥門，分閥門通過控制單元與所述無線通訊模塊通訊連接，所述控制單元為第二步進電機，第二步進電機上設有步進電機控制模塊，步進電機控制模塊與所述無線通訊模塊以無線通訊方式連接，第二步進電機的輸出軸與分閥門的閥桿傳動連接。
[0016]進一步地，還包括分壓水管，分壓水管的一端與所述蓄水池連接，另一端與所述導管連接，分壓水管上設有閥門，所述導管上還連接有水表和水壓表。
[0017]采用本實用新型的技術方案后，通過上位機將雨量大小、降雨時間等指令發送給無線通訊模塊，無線通訊模塊將指令傳送給控制部件并通過控制部件控制主閥門的開啟量的大小，最終控制噴灑裝置中降雨量和降雨強度的大小，從而提供了一種調節方便、自動化程度較高的全自動模擬雨量調節裝置。
【附圖說明】
[0018]圖1本實用新型結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型的原理方框圖；
[0020]圖3為本實用新型中控制裝置的一種實施方式的原理框圖；
[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-無線通訊模塊34-上位機
[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-試驗區域51-導管
[0030]52-水表53-水壓表
[0031]61-分壓水管62-閥門
[0032]331-球閥321-第一步進電機
[0033]331-電路控制模塊
【具體實施方式】
[0034]為了進一步解釋本實用新型的技術方案，下面結合附圖進行詳細闡述。
[0035]參照圖1至圖3，一種全自動模擬降雨裝置，包括設置在試驗區域40上方的噴灑裝置10，噴灑裝置10通過導管51連接至供水裝20置。試驗區域40選擇約20m*20m的一段邊坡，噴灑裝置10則安裝在試驗區域40上方約Sm至1m的位置，噴灑裝置10對應的降雨區域約為18m*18m。噴灑裝置10與供水裝置20之間設有控制裝置，本實用新型中所述控制裝置包括連接在導管51上的主閥門31、用以控制主閥門31開啟量的控制部件32、與控制部件32通訊連接的無線通訊模塊33、與無線通訊模塊33雙向通訊連接的上位機34。作為一種較佳的實施方式，所述主閥門31為球閥311，所述控制部件32為第一步進電機321，第一步進電機321的輸出軸與球閥311的閥桿傳動連接，通過對第一步進電機321輸出軸轉動角度的精確控制，并將輸出軸的轉動量傳遞至