车联网智能网联汽车道路测试人工模拟降雨设备

      在智能汽车的研发过程中，考虑到公共交通复杂程度的影响，需要在汽车试验场设置各种交通模拟场景，使智能汽车在模拟的场景中进行各项性能测试，验证智能汽车的智能性、稳定性和安全性。其中，雨雾天气是交通模拟场景中的一项重要环境场景，雨雾天气能大大降低道路的能见度，每年都存在因大雾、团雾等天气而发生的交通事故，给汽车、行人的出行带来较大的安全隐患。

       车联网智能网联汽车道路测试人工模拟降雨设备主要是实现智能网联封闭道路两雾天气的模拟控制。为了实现封闭道路降两、大雾天气的 模拟，就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，需配备一会PLC控制柜，PLC控制 系统是实现模拟雨雾天气的系统，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。

       车联网智能网联汽车道路测试人工模拟降雨设备系统组成

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。

       车联网智能网联汽车道路测试人工模拟降雨设备技术参数

1.有效降雨面积：0-20000m2任选；

2.降雨高度：3-10m；

3.降雨均匀度系数：≥88％；

4.雨滴大小调控范围：1.0-5.0mm；

5.降雨调节精度：5％；

6.控制模式：DCS全自动控制模式；

7.雨强连续变化范围：10-240mm/h任选；

8.进水水质要求：pH 6-6.5，颗粒直径小于0.1 mm，过滤后颗粒直径小于0.01 mm。

       2020年2月10日，国家发改委、工信部、交通部等11部委联合印发了《智能汽车发展战略》，提出推进智能化道路基础设施规划建设，智能交通发展规划，建设智慧道路及新一代国家交通控制网。分阶段、分区域推进道路基础设施的信息化、智能化和标准化建设。结合5G商用部署，推动5G与车联网协同建设。

       为进一步推动自动驾驶产业的发展，支持智能网联汽车道路测试，为后续智能网联汽车测试及应用环境建设提供技术支撑及工程实践经验，基于承担的相关工程项目及科研成果进行技术要点总结。

       车联网智能网联汽车道路测试人工模拟降雨设备采用闭环控制法，即就是在降雨区所布设的雨量计可以实时监测降雨强度的大小，并将数据传输至控制台，与设定的雨强值进行逼近式对比分析，再通过恒压供水变频器自动调节水泵转速，从而改变供水水压及流量，结合不同喷头叠加，从而更方便准确地模拟不同雨强的自然降雨。这种变步长无限逼近设定值的控制方法，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，使雨强调控更平稳、。