一种能源循环平衡模拟系统的制作方法

本发明涉及教具领域，具体涉及一种能源循环平衡模拟系统。

背景技术：

一个城市维持良好的运转，离不开能源的持续的供应，而城市在不断地发展，综合能耗势必不断增加，在使用传统化石能源的基础上，利用了风能、太阳能、地热能等洁净的可代替的新能源，但这些能源依旧无法满足人类的发展需要。故节约能源，提高能源利用的集约利用效果，对废弃物中的可回收能源进行再开发利用，同样是必不可少的，而要将此观念向社会推广，最好是从学龄儿童开始，以言传身教的方式，让他们自小树立节能环保，爱护家园的观念。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能源循环平衡模拟系统，通过维持该模型系统各功能模块的正常运转，可以作为教具，模拟城市中能源产生、回收资源再利用、能源集约化利用，以及废弃物的处理，从而有效向学龄儿童普及城市能源循环利用的概念。

为实现上述目的，本发明采用以下技术手段加以实施：

一种能源循环平衡模拟系统，其包括控制模块、若干类功能模块、回收加工模块、第一能源模块、第二能源模块、运输装置；

——控制模块的第一倒计时器控制各功能模块的启停，第一倒计时器时间量存续时，各功能模块呈可启动或启动状态，时间量归零时，各功能模块停止运行；

——运输装置的第二倒计时器控制运输装置的启停，第二倒计时器时间量存续时，运输装置呈可启动或启动状态，时间量归零时，运输装置停止运行；

——第一能源模块在设定的单位时间产生能源块与废料块，运输装置将能源块与废料块运输至回收加工模块进行分离，并且将能源块收集送至第二能源模块，第二能源模块为第二倒计时器增加时间量；

——运输装置移动至控制模块，第二倒计时器与第一倒计时器交互，将第二倒计时器时间量对应向第一倒计时器转移，并且第二倒计时装置留置有运输装置运作所需最低时间量。

进一步的，所述的控制模块的第一倒计时器还第一能源模块的启停，第一倒计时器时间量存续时，第一能源模块在单位时间内自动将定量的若干能源块与废料块移动至待转区，并在运输装置到达第一能源模块时，将待转区的能源块与废料块移至运输装置，时间量归零时，第一能源模块停止运行。

进一步的，所述的运输装置通过感应装置感应模拟装置内的行驶线路进行运行。

进一步的，所述的运输装置通过灰度传感器感应特定灰度的行驶路线进行运行。

更进一步，所述的行驶线路还设置有升降台，所述的升降台在设定的单位时间产生能源块与废料块；运输装置沿行驶线路进行运行并获取升降台供应的能源块与废料块。

进一步的，所述的能源块和废料块通过不同灰度区分，所述的回收加工模块通过灰度传感器识别能源块和废料块，并通过分离机构将能源块与废料块加以区分。

作为一种有效的方案，所述的第二能源模块还设置有称重器/计数器，通过统计能源块的重量/数量，按重量/数量数值比例为第二能源模块为第二倒计时器增加时间量。

作为一种有效的方案，依据各类功能模块的种类，单位时间产生一定量的能源块和废料块。

进一步的，所述的各类功能模块通过自动将定量的若干能源块与废料块移动至待转区。

本发明具有模拟装置结构简单、装配方便、成本低的优点，通过配制多种类型的功能模块，并且可针对不同学龄儿童，合理设定各类功能模块的单位时间产生的能源块、废料块数量和组装方式，构建模拟演示不同规模城市的能源循环模型系统，并且学生可自主参与到模型系统设计的再构建设计中，在理论教学与亲身实践中了解能源集约化利用、资源管理的环保理念。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是本发明的回收加工模块的示意图；

图3是本发明的运输装置的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例

一种能源循环平衡模拟系统，其包括控制模块1、第一类功能模块21（模拟城市路灯照明）、第二类功能模块22（模拟城市建筑景观）、第三类功能模块23（模拟城市加工工厂）、回收加工模块6、第一能源模块31、第二能源模块32、运输装置8；

通过将第一、第二、第三类功能模块(21,22,23)与控制模块1电连接，优选的，采用热插拔的方式对第一、第二、第三类功能模块(21,22,23)，乃至第四类功能模块等新增模块，与控制模块1进行电连接，并经由控制模块1的第一倒计时器11控制第一、第二、第三类功能模块(21,22,23)的启停，在第一倒计时器11时间量存续时，第一、第二、第三类功能模块(21,22,23)功能模块呈可启动或启动状态，时间量归零时，各功能模块停止运行；

采用一小型车体作为运输装置8，通过设置于运输装置8的第二倒计时器81控制运输装置8的启停，第二倒计时器81时间量存续时，运输装置8呈可启动或启动状态，时间量归零时，运输装置8停止运行；

第一能源模块31通过人工或吊臂夹具等机械结构，设定每间隔一定的单位时间，自外部的盒体中取出设定数量的能源块71和废料块72至第一待转区51，当运输装置8到达第一能源模块31时，将第一待转区51中积累的能源块71和废料块72送至运输装置8，运输装置8将能源块71与废料块72运输至回收加工模块6进行分离，

运输装置8移动至控制模块1，第二倒计时器81与第一倒计时器11交互，将第二倒计时器81时间量对应向第一倒计时器11转移，并且第二倒计时装置留置有运输装置8运作所需最低时间量，如设定运输装置8运作所需最低时间量为一分钟三十秒，第二能源模块32为第二倒计时器81增加时间量至六分钟三十秒后，运输装置8移动至控制模块1后，余下时间为五分钟时，则与第一倒计时器11交互，并输送时间量三分三十秒至第一倒计时器11，以确保模型系统能够正常运转；

运输装置8将分离后的能源块71收集送至第二能源模块32，第二能源模块32为第二倒计时器81增加时间量，废料块72被集中储存，或经人工周转；

上述方案第一能源模块31以固定单位时间产生固定能源块71、废料块72的方式，通过合理设定单位时间需产生的能源块71、废料块72，配合运输装置8的运行速度，以维持模型系统的动态平衡。该种方案可作为基础设计，模拟城市运转时同时产生的能源与废料，对两者分离后，模拟进行能源回收、再利用，以达到模型系统整体的稳定运作状态，低龄儿童能参与其中并进行合理设计规划，亲身体验能源运转的基础概念；当然，还可设定第一倒计时器11倒计时速度与第二倒计时器81之间的速度比率差，如第一倒计时器11倒计时速度比第二倒计时器81快一倍；或者对第二能源模块32增设称重器或计数器，并使称重器依据转送能源块72的重量，或计数器依据转送能源块72的数量，适当为第二倒计时器81按设定比例增加时间量，当然，需要配合对运输装置8的运行线路、运行速度，以及第二能源模块32为第二倒计时器81增加的时间量等参数进行再规划以维持模型系统稳定，学生参与到其中能够提高趣味性以及逻辑思维、规划控制能力。

进一步的，所述的控制模块1的第一倒计时器11还第一能源模块31的启停，第一倒计时器11时间量存续时，第一能源模块31在单位时间内自动将定量的若干能源块71与废料块72移动至第一待转区51，并在运输装置8到达第一能源模块31时，将第一待转区51的能源块71与废料块72移至运输装置8，时间量归零时，第一能源模块31停止运行。该方案适合于第一能源模块31设定机械结构进行能源块71和废料块72自动取出的模式进行应用。

进一步的，设定所述的运输装置8通过感应模拟装置内的的行驶线路9进行运行，在本实施例中，运输装置8通过灰度传感器82作为感应器，并以黑色作为行驶线路9颜色，通过行驶路线直接连接回收加工模块6、第一能源模块31、第二能源模块32，能够提高运输装置8的运行效率，减少运输装置8在输送能源块71、废料块72所耗费的时间，从而提高模型系统整体的稳定运作状态。

通过在所述的行驶线路9行进区域附近设置升降台4，使升降台4在设定的单位时间产生能源块71与废料块72；运输装置8沿行驶线路9进行运行并获取升降台4供应的能源块71与废料块72，运输装置8在获取能源块71和废料块72后，送至回收加工模块6进行分离，并且将能源块71收集送至第二能源模块32，当然，可依据不同的升降台4种类，进行不同的能源块71和废料块72数量、比例进行设定，以进一步提高系统的复杂程度，更适用于较大年龄段学龄儿童的使用。

进一步的，所述的能源块71和废料块72通过不同灰度区分，所述的回收加工模块6通过灰度传感器61识别能源块71和废料块72，并通过推杆62将能源块71与废料块72加以区分，并经轨道63带动能源块71至运输装置8，废料块72被灰度传感器61识别，并控制推杆62推离轨道63至储物区内。基于灰度传感器61的高灵敏度识别效果，能有效对能源块71和废料块72加以色泽区分，准确分离出能源块71和废料块72，尤其适合两种颜色以上的能源块71和废料块72种类的分离（以模拟多种类的能源和废料）；当然，采用如形状大小不一的方式区分能源块71和废料块72，并配合如漏斗板的简易结构，对两者进行筛分分离，同样能达到良好的处理效果。

作为一种有效的方案，依据各类功能模块的种类，单位时间产生一定量的能源块71和废料块72。通过上述设置方案，可根据需要对各类功能模块在单位时间内与能源块71、废料块72建立起比例联系，如设定第一类功能模块21（模拟城市路灯照明）一分钟内产生一块能源块71、一块废料块72，第二类功能模块22（模拟城市建筑景观）一分半钟内产生两块能源块71、一块废料块72、第三类功能模块23（模拟城市加工工厂）两分钟内产生五块能源块71、一块废料块72，诸如此类的设置方式，并且第一、第二、第三类功能模块(21,22,23)均各自采用机械结构自动取出能源块71、废料块72转移至第二待转区52的方式，能够极大地增加模型系统的复杂度，该方案适用于较为成熟的儿童的使用。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。