一種模擬水域仿真系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種模擬水域仿真系統，包括蓄水池，所述蓄水池內充滿水，所述蓄水池內的水的水域參數由控制系統控制，所述控制系統與計算機相連；所述蓄水池內還設有水參數檢測裝置，所述的水參數檢測裝置用于檢測水域參數，并與所述計算機相連實現閉環控制。本實用新型專利技術可實現換能裝置轉換能量的最大化和綜合布置合理化。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及波浪、水流、潮汐發電
，特別是涉及一種模擬水域仿真系統。技術背景 如何充分利用江河湖海中的水流和波浪的能量，為人類造福，這是一項巨大的系統工程。當蘊藏在其中的能量被越來越多的人所認識的時候，如何在現實的地理空間位置中獲取能量做到最大化，這又涉及到如何充分、有效地、最大限度地利用大自然所賦予的能量，實現轉換能量的最大化和綜合布置合理化的技術問題。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種模擬水域仿真系統，實現換能裝置轉換能量的最大化和綜合布置合理化。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種模擬水域仿真系統，包括蓄水池，所述蓄水池內充滿水，所述蓄水池內的水的水域參數由控制系統控制，所述控制系統與計算機相連；所述蓄水池內還設有水參數檢測裝置，所述的水參數檢測裝置用于檢測水域參數，并與所述計算機相連實現閉環控制。所述蓄水池內還設有換能裝置，所述換能裝置用于將水能轉換為電能。所述的換能裝置包括波浪發電裝置、水流發電裝置和潮汐能發電裝置。有益效果由于采用了上述的技術方案，本技術與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果本技術通過人為的手段研究了河流參數可任意模擬河流，該人工模擬的河流為研究換能裝置而設計。本技術使得各種換能裝置的轉換效率得以最大化，當通過不同梯度河流參數設置過程中，研究出河流的換能裝置，這些裝置在特定的河流參數下能做到轉換效率的最大化。附圖說明圖I是本技術實施方式的結構示意圖。具體實施方式下面結合具體實施例，進一步闡述本技術。應理解，這些實施例僅用于說明本技術而不用于限制本技術的范圍。此外應理解，在閱讀了本技術講授的內容之后，本領域技術人員可以對本技術作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。本技術的實施方式涉及一種模擬水域仿真系統，如圖I所示，包括蓄水池1，所述蓄水池I內充滿水，所述蓄水池I內的水的水域參數由控制系統控制，所述控制系統與計算機相連；所述蓄水池I內還設有水參數檢測裝置2，所述的水參數檢測裝置2用于檢測水域參數，并與所述計算機相連實現閉環控制。在本系統中，通過控制系統對蓄水池I內的水的循環流量進行控制，對改變波浪的成型控制，可以任意調節水流的流速、水壓、波浪的高度、頻度。整個仿真系統構成閉環系統，由計算機實現自動控制。水參數檢測裝置2用于檢測蓄水池I內的水域參數，系統對計算機模擬的水域參數結果進行檢測，并將結果傳送回計算機系統，從而實現閉環控制。所述換能裝置包括波浪發電裝置3、水流發電裝置4和潮汐能發電裝置5。波浪發電裝置3，該換能裝置對波浪具有敏感特征，因此，能將波浪的能量轉換成電能；水流發電裝置4，當模擬系統內的水流發生變化時，該裝置能產生與之相對應的電能，即把水流能轉換成電能；潮汐能發電裝置5，將本仿真系統中模擬的潮汐能轉換成電能。本技術的仿真方法，包括以下步驟(I)利用河流參數傳感器在待測水區域中進行數據測量采集并存儲；也就是說，為獲得一條能用于安置多種發電模式的河流區域(或海洋區域)，首先要做的是，利用河流參數傳感器在該水域中進行廣泛的數據測量采集并存儲。(2)將采集到的數據輸入上述的模擬水域仿真系統中的計算機內，利用控制系統控制蓄水池內的水，使蓄水池內的水與采集到的水域參數相符；(3)通過水參數檢測裝置對蓄水池的水的水域參數進行檢測，并將檢測到的水域參數傳回所述計算機實現閉環控制；(4)確定選用的換能裝置的種類，利用換能裝置將水能轉換為電能，并利用計算機檢測換能裝置的效率；(5)根據獲得的效率對換能裝置進行布局使換能裝置的效率最優，即合理布置波浪發電裝置、水流發電裝置和潮汐能發電裝置的位置，如圖I所示。采集數據結束后，在實驗室將這些參數進行分析，利用相關計算機軟件進行仿真模擬，即所謂的離線模擬過程，在這一模擬過程中要經過分析得到結果是采用何種換能裝置，如波浪發電裝置、水流發電裝置或潮汐發電裝置等，因為不同的換能裝置，其對參數的敏感度、效率是相差甚遠的。當確定換能裝置的種類后，在模擬河道中仿真實踐自然河流區域(或海洋區域)、目標水域中的參數，此時，所確定的目標換能裝置將參與仿真全過程，通過對發電量的采集和統計，確定換能裝置的效率，選取其設計的最大值。經過優化參數，通過對發電量的統計分析，得到了一組滿足自然河流區域(或海洋區域)、目標水域中的參數的發電裝置，即所謂最優化的目標捕捉。經過確定的、并與目標河流相匹配的發電裝置，將在自然河流水域得到能量的疊加和累積，此時的所獲取的電能值將是最大化的。比如，一種波浪的換能裝置，在某一段波浪高度和頻率下，其換能的效率最高，其波浪的參數可以在自制研發的模擬河流的采集中獲得。然后，當在自然的環境中，獲得了可以安裝這種換能裝置的河道區域(或海洋中的區域)，首先要做的是，對其波浪的參數進行反復的測試，對影響換能裝置的所有參數進行多方位、多時間段的采集、監測、存儲。當獲取了這些記錄參數后，便可以在自制的模擬人工河道上進行相同參數的仿真，并對波浪換能裝置所獲取的能量進行分析，選擇一種滿足模擬條件下得到的最大效率的參數，把換能裝置定位在同一參數條件下，然后再去自然環境中的河道區域(或海洋中的區域)進行實地運行，這樣獲取的能量即能做到最大化，通過合理的布局，便能充分地利用了其中的轉換能 量。由此可見，本技術在研究波浪、水流、潮汐發電的過程中，通過人為的手段研究了河流參數可任意設置的人工河流，人工河流的設計成功，使得各種換能裝置的轉換效率得以最大化，當通過不同梯度河流參數設置過程中，研究出河流的換能裝置，這些裝置在特定的河流參數下能做到轉換效率的最大化。權利要求1.一種模擬水域仿真系統，包括蓄水池(I)，所述蓄水池(I)內充滿水，其特征在于，所述蓄水池(I)內的水的水域參數由控制系統控制，所述控制系統與計算機相連；所述蓄水池內還設有水參數檢測裝置(2)，所述的水參數檢測裝置(2)用于檢測水域參數，并與所述計算機相連實現閉環控制。2.根據權利要求I所述的模擬水域仿真系統，其特征在于，所述蓄水池(I)內還設有換能裝置，所述換能裝置用于將水能轉換為電能。3.根據權利要求2所述的模擬水域仿真系統，其特征在于，所述的換能裝置包括波浪發電裝置(3)、水流發電裝置⑷和潮汐能發電裝置(5)。專利摘要本技術涉及一種模擬水域仿真系統，包括蓄水池，所述蓄水池內充滿水，所述蓄水池內的水的水域參數由控制系統控制，所述控制系統與計算機相連；所述蓄水池內還設有水參數檢測裝置，所述的水參數檢測裝置用于檢測水域參數，并與所述計算機相連實現閉環控制。本技術可實現換能裝置轉換能量的最大化和綜合布置合理化。文檔編號G05B17/02GK202548561SQ20122004430公開日2012年11月21日 申請日期2012年2月10日 優先權日2012年2月10日專利技術者帥鴻元, 陸政德 申請人:上海瑞華(集團)有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種模擬水域仿真系統，包括蓄水池(1)，所述蓄水池(1)內充滿水，其特征在于，所述蓄水池(1)內的水的水域參數由控制系統控制，所述控制系統與計算機相連；所述蓄水池內還設有水參數檢測裝置(2)，所述的水參數檢測裝置(2)用于檢測水域參數，并與所述計算機相連實現閉環控制。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陸政德，帥鴻元，
申請(專利權)人：上海瑞華集團有限公司，
類型：實用新型
國別省市：