智能网联汽车自动驾驶封闭场景建设工程项目雨雾喷淋装置一种应用于智能网联封闭道路测试的雨雾模拟系统

雨雾模拟系统主要是实现智能网联封闭道路雨雾天气的模拟控制.为了实现封闭道路降雨、大雾天气的模拟,就必须配备相应的雨雾系统机组.如果想实现雨雾系统机组的自动控制,需配备一套PLC控制柜,PLC控制系统是实现模拟雨雾天气的核心系统,用于控制整套设备的运行.本文建设一个完整的、易操作的PLC控制系统,使其对封闭道路雨雾天气模拟进行自动控制,这是封闭道路模拟雨雾系统着重要达到的一个目标.利用PLC控制系统的功能实现雨雾系统手自动控制,既简单又便捷,很好地满足了智能网联测试场的相关要求.

智能网联汽车自动驾驶封闭场景建设工程项目雨雾喷淋装置系统组成

雨雾模拟系统主要可以分为以下几个模块：雨机组系统、雾机组系统、PLC控制系统、水池系统、龙门架模块。

1）雨机组系统主要由变频器、卧式离心泵组成。变频器是雨机组的核心组成部分，变频器的作用是通过改变供电频率，从而调节负载，起到降低功耗、减小损耗、延长设备使用寿命等作用。卧式离心泵是输送液体或使液体增压的机械，它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，实现雨系统正常运作。

2）雾机组系统主要部件为柱塞泵，其工作原理是：装配在一个长型的缸体中，可作前后 （推拉）运动，有2个分别装有阀门的进出管道与缸体相通，柱塞与缸体之间的间隙配有合适的密封，当柱塞后拉运动时，出口管道阀门关闭而进口管道阀门打开，流体便从进口管道被吸进缸体中；当柱塞前推运动时，进口管道阀门关闭而出口管道阀门打开，缸体中的流体被压便从出口管道送出，柱塞在缸体中不停地往复运动，流体就不断地输送到目标机构中，这就是柱塞的作用。我们可以通过改变柱塞泵压力的大小来改变雾浓度的大小。

3）PLC控制系统主要部件为PLC远程通信模块，通过编程可以实现在人机界面上控制雨雾机组的自动控制，用于整套设备的运行。PLC的工作原理为：当PLC控制器投入运行后，其工作过程一般分为3个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新3个阶段。完成上述3个阶段称作一个扫描周期。

4）水池系统主要部件为排污泵、过滤网。排污泵的作用是实时清理水池，过滤网的作用是过滤水中含有的杂质。

5）龙门架模块主要起支撑的作用，雨雾管道沿着龙门架布置在其上方。

在自动控制系统方面具有深厚的技术积累和行业经验。公司始终坚持科技创新，自主研发了能集成多种参数反馈和实时在线编辑功能的智能传感器与执行器，重点研制的应用于水保生态科研机构的各种记录仪、数据采集器和自动监测仪器。以其超前的技术、可经过我公司多次改良升级，生产的旋转下喷式模拟降雨喷头，喷头分为 1#（喷嘴直径： 9mm）、2#（喷嘴直径：11mm）、3#（喷嘴直径：13mm）三种规格。

智能网联汽车自动驾驶封闭场景建设工程项目雨雾喷淋装置产品特点：

1、控制系统更先进：降雨控制系统采用闭环测控，以现场实际测量的雨量值与实验设定置之差变步长无限逼近设定值，这样既可排除系统率定误差、管路、喷头偶然因素对降雨影响，又可很好的消除水滞后惯性波动。逼近式控制算法使雨强调控平稳、快速。简而言之，就是在降雨区下部所布设的电子雨量计可以实时监测降雨强度的大小，其测定的数据传输至模拟降雨自动控制台，与设定的雨强进行逼近式对比分析，然后再自动调节流量调节阀、电子管路开关、调压阀等组件，调节出水量和回水量改变水压及喷头喷水强度，从而更方便准确地模拟不同自然降雨强度。

2、供水管路布设更合理：为确保整个降雨区中每个喷头处的管路供水流量可能一致，整个喷头给水系统采取管路流量均衡供水办法，进行大面积模拟降雨。

3、供水管道安装更科学：降雨管道所选用的是以国标焊管(GB/T3091-2001)为基材，经抛光处理，外上三层防腐漆，提高了给水管的整体使用寿命，既降低了成本，还提高了表面的装饰性。管道连接方式为：丝接和卡箍连接，这样方便以后检修。

4、实验平台喷头采用旋转下切割式喷头，可以实现小雨，中雨，大雨，暴雨不同级别的降雨，使模拟降雨更及近自然降雨。

5、可以实时的显示整次模拟降雨的实时数据，并把这些数据形成相应的曲线图 。

6、该人工模拟降雨系统采用自动测控技术，可现场实时在线显示及存储降雨的动态变化及整个降雨大小的曲线图，即对现场降雨测量结果有直接参考意义。

7、系统根据历史降雨波动情况，智能分析出降雨的值，小值及平均值，可以实现不同时间段的降雨数据对比，对实验提供更强有力的数据支撑。

本雨雾模拟系统是为智能网联封闭测试场内模拟雨雾天气的实现而设计。车辆在封闭测试场内南北段测试时，共有4种工况有待选择，为测试车辆带来了更的天气因素测试。4种雨雾工况分别为：小雨、中雨、大雨和大雾，控制员可以通过对雨雾系统的控制，来实现封闭测试场内南北路段降雨或大雾的控制。南北路段可模拟不同的雨雾工况，如南段小雨、北段大雾、南段中雨、北段中雨等，共有16种雨雾工况可供选择。丰富了模拟雨雾工况的选择，使其具有可操作性和多样性，为智能网联封闭道路测试场景搭建保驾护航。