帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測系統(tǒng)研究.doc

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1、帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測系統(tǒng)研究　摘要為了檢驗(yàn)帳篷在工作狀態(tài)下防止雨水滲漏的能力，特進(jìn)行了帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測系統(tǒng)的研究。系統(tǒng)由機(jī)組管路、雨量檢測、電氣控制三大系統(tǒng)組成。首先確定降雨強(qiáng)度，結(jié)合試驗(yàn)場地有效淋雨總面積，計(jì)算所需總雨量。按所需最大流量，確定水泵、管路、噴頭、閥件型號及安裝、布置方式等機(jī)組管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)。觸摸屏與PLC通信，按照預(yù)定程序和控制邏輯，實(shí)現(xiàn)雨量等模擬量的檢測、顯示和控制變頻器、電磁（動）閥的啟停。變頻器根據(jù)降雨量等級，設(shè)置不同的多段速參數(shù)，結(jié)合不同數(shù)量、型號的噴頭投入，模擬不同的降雨等級。運(yùn)行效果表明：系統(tǒng)性能可

2、靠，可實(shí)現(xiàn)帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測?！　￡P(guān)鍵詞帳篷；性能測試；模擬降雨；雨量檢測　　　　　　帳篷作為一種移動性較強(qiáng)的臨時住宅，在野外考察、露營、勘探、施工、救災(zāi)、防汛、游牧民生產(chǎn)、帳篷新生活[1-2]等領(lǐng)域，都發(fā)揮著巨大的作用。因此，帳篷本身的質(zhì)量、可靠性就顯得尤為重要。防止雨水滲漏能力[3-4]，作為帳篷質(zhì)量、可靠性的一個重要考核指標(biāo)，其性能測試就顯得極為關(guān)鍵和必要?！　?系統(tǒng)目標(biāo)及設(shè)計(jì)方案　　1.1系統(tǒng)目標(biāo)　　該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)為檢驗(yàn)帳篷在工作狀態(tài)下防止雨水滲漏的能力?！　?.2設(shè)計(jì)方案　　根據(jù)系統(tǒng)目標(biāo)，在充分調(diào)研和技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案比較的基礎(chǔ)上

3、，進(jìn)行了帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)由機(jī)組管路、雨量檢測、電氣控制三大系統(tǒng)組成?！　?.2.1機(jī)組管路系統(tǒng)（圖1）。取各雨量等級的“降雨強(qiáng)度”表中“12h雨量值/mm”的峰值確定降雨強(qiáng)度[5]，結(jié)合試驗(yàn)場地有效淋雨總面積，計(jì)算所需總雨量。按所需最大流量（特大暴雨），確定水泵、管路、噴頭、閥件型號及安裝、布置方式等機(jī)組管路系統(tǒng)方案。進(jìn)水管路從地下水池取水，經(jīng)過水泵加壓后，出水主管路先沿樁面垂直向上布置，再沿房頂梁上水平向前布置。在房頂梁上水平支管路上，均勻垂直布置支管路，在支管路上均勻布置噴頭模擬降雨，經(jīng)過帳篷頂?shù)慕涤陞R入屋

4、內(nèi)排水溝，流回地下水池?！　?.2.2雨量檢測系統(tǒng)。在充分調(diào)研和技術(shù)方案比較的基礎(chǔ)上，確定采用稱重傳感器＋托盤＋測雨容器＋支架＋自動排水電磁閥＋PLC＋觸摸屏的雨量檢測方案。按照帳篷尺寸及測雨器容器容積計(jì)算，設(shè)計(jì)支架、測雨器容器（考慮自動排水），選用稱重傳感器，測雨裝置布置及設(shè)計(jì)示意見圖2。雨量采集信號進(jìn)入PLC，結(jié)合傳感器量程、測雨器面積、自重、降雨時間等，經(jīng)過相關(guān)數(shù)學(xué)運(yùn)算，對信號進(jìn)行處理。PLC與觸摸屏通信，在觸摸屏界面上顯示參數(shù)?！　?.2.3電氣控制系統(tǒng)。經(jīng)過技術(shù)設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性比較，確定采用觸摸屏＋PLC＋變頻器＋水泵＋電磁（動）閥的電氣

5、控制方案。2　　根據(jù)模擬降雨等級、電磁（動）閥啟停、水泵啟停、測雨器自動排水、參數(shù)顯示等控制功能需求分析，設(shè)計(jì)電氣原理圖、接線圖，編寫PLC程序，開發(fā)觸摸屏組態(tài)軟件，設(shè)置變頻器參數(shù)。觸摸屏與PLC通信，按照預(yù)定程序和控制邏輯，實(shí)現(xiàn)控制功能電氣系統(tǒng)見圖3。根據(jù)降雨量需求的不同，通過變頻器設(shè)置不同的多段速參數(shù)，對應(yīng)調(diào)整變頻器的轉(zhuǎn)速，改變水泵流量。通過開啟幾組不同數(shù)量的電磁閥，控制支管路上投入工作的噴頭數(shù)量，改變降雨量，從而實(shí)現(xiàn)帳篷模擬降雨，控制平臺主要架構(gòu)見表1?！　?系統(tǒng)實(shí)施及聯(lián)調(diào)　　按照施工項(xiàng)目管理相關(guān)投資、進(jìn)度、質(zhì)量控制，安全、合同、信息管理，組

6、織和協(xié)調(diào)等規(guī)范，制作切合系統(tǒng)實(shí)際的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)圖、組織結(jié)構(gòu)圖、任務(wù)分解表、時標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖（工作橫道圖）等，組織項(xiàng)目實(shí)施。在各系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案基礎(chǔ)上，按照相關(guān)施工工藝，搭建系統(tǒng)平臺。　　將程序和組態(tài)軟件編譯后下載至PLC和觸摸屏，通過PPI電纜，建立觸摸屏與PLC的通信。操作組態(tài)軟件即可控制相應(yīng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)模擬降雨及運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)顯示。系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、運(yùn)行表明：系統(tǒng)能很好地實(shí)現(xiàn)對水泵、電磁（動）閥等的控制，達(dá)到了預(yù)定的控制目標(biāo)?！　?結(jié)論　　帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測系統(tǒng)運(yùn)行效果表明：該系統(tǒng)性能可靠，可摸擬不同的降雨等級，實(shí)現(xiàn)帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測，技術(shù)經(jīng)濟(jì)

7、性好，方案切實(shí)可行。　　4參考文獻(xiàn)　　[1]熱貢·多吉彭措.帳篷與藏式民居[J].中國西部，2001（3）：41-43.　　[2]馬曉俊.帳篷社區(qū)[J].西部大開發(fā)，2010（9）：20.　　[3]毛亮，楊建忠，史藝龍.帳篷面料的開發(fā)設(shè)計(jì)研究[J].陜西紡織，2011（1）：56-58.　　[4]趙瑞方.新型游牧用帳篷體材料的選擇[J].紡織科技進(jìn)展，2010（5）：35-39.2