[发明专利]人工模拟自然降雨的装置

说明书

技术领域

本发明属于模拟降雨装置，尤其涉及一种人工模拟自然降雨的装置。

背景技术

目前模拟降雨装置主要是为了真实地模拟出自然状态下雨水降落的过程，通过模拟不同降雨强度以及降雨持续时间等参数，进行与降雨相关的研究，如雨水侵蚀、农作物生长影响等。然而，自然降雨不仅包含雨水降落，还有雨云、雷声、闪电等自然元素，因此现有的模拟降雨装置并未实现真实全面地还原自然状态降雨过程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种人工模拟自然降雨的装置，以实现真实全面地还原自然状态降雨过程。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：人工模拟自然降雨的装置，主要包括供水系统、雨云生成装置、雨水模拟装置、雷电模拟装置以及自动控制系统。

供水系统主要由经管路依次相连的蓄水箱102、增压泵104、过滤器105组成；蓄水箱的进水口与自来水管或者其他清洁水源相连并由进水阀101控制，蓄水箱的出水口与增压泵相连并由出水阀103控制；增压泵104与自动控制系统的电源模块502相连，过滤器105的出口端通过三通分别与雨云生成装置和雨水模拟装置相连。

雨云生成装置主要由经管路依次相连的高压泵201、电磁阀2 202、高压雾化喷头203组成；高压泵201的进水端与过滤器105的出口端相连，高压泵201的出水端与电磁阀2 202相连，高压泵201与自动控制系统中继电器模块509中的继电器3相连；电磁阀2 202的出口端通过管路及其他连接件与高压雾化喷头203相连，电磁阀2 202与自动控制系统中继电器模块509中的继电器2相连。

雨水模拟装置主要由经管路依次相连的电磁阀1 301、方向调节装置302、雨水喷头303组成；电磁阀1 301的入口端与过滤器105的出口端相连，电磁阀1 301的出口端经管路与方向调节装置302、雨水喷头303相连；电磁阀1 301与自动控制系统中继电器模块509中的继电器1相连；方向调节装置302由两个互相垂直的PVC活接通过PVC弯头连接而成。

雷电模拟装置分为雷声模拟部分和闪电模拟部分；雷声模拟部分主要由音频功放402、扬声器403及其连接电路组成；音频功放402的音频输入端与自动控制系统中音频模块504的音频输出口相连，音频功放402音频输出口与扬声器403相连，音频功放402由自动控制系统中电源模块502提供降压后的交流电；闪电模拟部分主要由大功率LED灯401组成，LED灯401与自动控制系统中继电器模块509中的继电器4相连。

自动控制系统主要由空气开关501、电源模块502、MCU单元503、音频模块504、无线模块505、人体检测传感器506、按键507、指示灯508、继电器模块509组成，自动控制系统的主体部分安装于电控箱500内；

空气开关501为人工模拟自然降雨的装置的总电源控制开关，其主体安装位置在电控箱500内，拨动柄在电控箱500外侧；

电源模块502为MCU单元503、音频功放402、增压泵104、继电器模块509分别提供相应的电力；

MCU单元503包括STC89C52单片机及相关外围电路，MCU单元503相连的指令输入部件包括无线模块505、人体检测传感器506、按键507，MCU单元503相连的输出部件包括音频模块504、指示灯508以及继电器模块509；

音频模块504的控制端口与MCU单元503相连，音频输出口与音频功放402音频输入口相连；雷声音频保存在音频模块504内置的TF卡中，雷声音频的播放及停止由MCU单元503控制；

无线模块505包括无线接收器和无线发射器两部分，无线接收器与MCU单元503相连，无线接收器天线安装在电控箱500外部；

人体检测传感器506的信号输出端口与MCU单元503相连，人体检测传感器506使用的是人体热释电传感器；

按键507与MCU单元503相连，按键507安装位置在电控箱500前面板上；

指示灯508与MCU单元503相连，指示灯508安装在电控箱500前面板上，与按键507位置对应；

继电器模块509共有4套继电器单元，各继电器单元控制端与MCU单元503相连，输入端与电源模块502相连；继电器1输出端与雨水模拟装置中的电磁阀1301相连，继电器2和继电器3的输出端分别与雨云生成装置中的电磁阀2202和高压泵201相连，继电器4输出端与雷电模拟装置中的LED灯401相连。