[发明专利]一种模拟野外环境的可调节自动喷雾系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于环境监测设备技术领域，具体涉及一种模拟野外环境的可调节自动喷雾系统，本发明还涉及该喷雾系统的控制方法。

背景技术

覆冰作为一种特殊的输电线路故障诱因，曾给世界各地许多架空线路的安全运行造成严重影响。2008年初南方广大地区发生长时间冻雨覆冰灾害事故，造成经济损失达1111亿元。如何确定导线覆冰的突出影响因素、预测覆冰的发展过程，并提供有效的防冰、除冰解决方案，已经成为了一个十分紧迫的问题。

为此，国内外科研人员针对电力系统覆冰现象进行了大量研究，李成榕等指出在冰雪灾害条件下，我国复杂大电网安全运行需要加强研究的8个关键问题：覆冰机理、覆冰外绝缘故障机理、有效的防冰、除冰方法、大电网覆冰在线监测与诊断方法、覆冰线路灾害局部化设计、电网覆冰在线评估、预警与决策以及建立复杂大电网覆冰灾害应急处理体系。

由于覆冰现象一般发生在野外线路，野外研究设施难以到达，测试仪器不全等情况对覆冰现象的研究造成困难，故出现了大量室内覆冰模拟室。在室内模拟覆冰过程中，由于自然条件复杂多变，水雾种类多样，如雾，雨，雪等，不同水雾环境下液滴的直径、密度、电导率等特性均不同。因此在室内模拟覆冰过程中，制造符合野外环境的水雾成为难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种模拟野外环境的可调节自动喷雾系统，使用该系统可在室内模拟野外雨、雾等自然环境，继而模拟输电线路覆冰及融冰过程。

本发明所采用的技术方案是：一种模拟野外环境的可调节自动喷雾系统，包括综合智能控制台和与之相连的压力雾化系统和温湿度传感器，温湿度传感器与液滴直径监测仪连接，压力雾化系统与溶液配比桶和空气雾化喷嘴连接。

本发明的特点还在于：

压力雾化系统，包括依次与空气雾化喷嘴连接的自动液体调压阀、液体过滤器和液体截止阀；空气雾化喷嘴还依次与自动气体调压阀、空气过滤器和空气截止阀连接；液体截止阀与溶液配比桶连接。

溶液配比桶，包括与液体截止阀相连通的出水阀，在溶液配比桶的顶部还设置有安全阀和调压阀，单向进入的用于配溶物及蒸馏水进入的主入口，在主入口的一侧设置有加压口，在溶液配比桶的侧壁上设置有液位显示窗，在溶液配比桶的侧壁上靠近底部的位置设置有溶液排出口。

综合智能控制台，包括中央处理器CPU和与之相连的存储模块、通讯模块和控制信号输出模块；信号输出模块与自动液体调压阀和自动空气调压阀连接。

通讯模块与温湿度传感器与液滴直径监测仪通过网线连接，传输来自温湿度传感器与液滴直径监测仪的数据，数字信号经CPU按预设程序处理后，通过控制信号输出模块向自动液体调压阀、自动空气调压阀发送控制信号控制自动液体调压阀、自动空气调压阀的压力，从而控制空气雾化喷嘴喷出水雾液滴直径及液体流量。

温湿度传感器与液滴直径监测仪通过数据线向综合智能控制台传输数字信号。

本发明的另一目的是提供一种模拟野外环境的可调节自动喷雾系统的控制方法。

本发明的另一技术方案是，一种模拟野外环境的可调节自动喷雾系统的控制方法，其特征在于，按照以下步骤实施：

步骤1，按照实验要求配置溶液配比桶内溶液，一般采用在蒸馏水中加入氯化钠的方法使溶液达到实验要求所需的密度、电导率，气泵通过加压口加压至桶内气压1个大气压；

步骤2，通过综合智能控制台输入实验所要求液滴直径A、湿度B、模拟时间等参数，输入完毕后，系统工作状态如下：首先，压力雾化系统内空气截止阀打开，自动空气调压阀开始加压，通过空气雾化喷嘴喷出高压气体以及上次实验管路中残留液体。2分钟后，综合智能控制台发出命令，液体截止阀受控打开，同时自动液体调压阀受控加压，在空气雾化喷嘴处，加压气体与加压液体混合喷出，形成水雾。此时，液滴直径监测仪、温湿度传感器采集液体直径a及温湿度数据b，通过连接网线反馈给综合智能控制台，综合智能控制台将实测数据a、b与输入数据A、B比较，对压力雾化系统内自动液体调压阀、液体截止阀与自动空气调压阀、空气截止阀进行控制，使空气雾化喷嘴喷出水雾液体直径达到要求；

步骤3：当水雾状态达到预设值，可调节自动喷雾系统将持续工作，并实时监测水雾状态。实验结束后，输入结束指令，综合智能控制台将发出控制信号依次关闭液体截止阀、自动液体调压阀。180秒后，管路中液体基本排出，空气截止阀、自动空气调压阀将依次关闭。最后，打开溶液配比桶桶底溶液排出口，排尽桶内溶液后打开蒸馏水注入口冲洗1分钟。

本发明的有益效果是：